KR20220044349A - 원심 분리 시스템 및 원심 분리기 동작 방법 - Google Patents

원심 분리 시스템 및 원심 분리기 동작 방법 Download PDF

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KR20220044349A
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알파 라발 코포레이트 에이비
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Abstract

원심 분리기(2)가 본원에서 개시된다. 분리기는 회전자(4), 및 제어 시스템(30)을 포함한다. 제어 시스템(30)은 회전자(4)의 분리 공간(8) 내의 제1 및 제2 반경방향 위치에 배열된 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)를 포함한다. 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)는 원심 분리기(2)의 동작 중에 프로세스 액체 내에 침잠되도록 배치된다. 제어 시스템의 제어 유닛(32)은, 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)로부터의 측정을 기초로 원심 분리기(2)의 동작 중에 분리 공간(8) 내의 프로세스 액체의 매개변수를 결정하도록 구성된다.

Description

원심 분리 시스템 및 원심 분리기 동작 방법
본 발명은 원심 분리 시스템 및 원심 분리기 동작 방법에 관한 것이다.
원심 분리기의 사용 중에, 액체 공급 혼합물 또는 그 분리된 경량 상(light phase) 및 중량 상 성분의 매개변수가 측정될 수 있다. 측정된 매개변수는 액체 공급 혼합물의 경량 상 및 중량 상으로의 분리를 모니터링 및/또는 제어하기 위해서 이용될 수 있다.
US 7485084는 원심 분리기 그리고 제품을 중량 상 및 경량 상으로 분리하는 방법을 개시한다. 원심 회전자가 폐쇄된 분리 공간을 둘러싸고, 이러한 분리 공간은 중량 상을 위한 반경방향 외부 부분, 경량 상을 위한 반경방향 내부 부분 및 중앙 가스-충진 공간을 갖는다. 반경방향 외부 부분은 계면 층 레벨에 의해서 반경방향 내부 부분으로부터 분리된다. 유입구가 제품 공급을 위해서 분리 공간 내로 연장된다. 제1 배출구가 중량 상의 방출을 위해서 반경방향 외부 부분으로부터 연장된다. 제2 배출구가 경량 상의 방출을 위해서 반경방향 내부 부분으로부터 연장된다. 제어 장비는 계면 층 레벨을 희망하는 반경방향 위치로 제어할 수 있게 한다. 센서가 중앙 공간 내의 가스 압력과 관련된 매개변수를 감지한다. 제어 장비는, 계면 층 레벨을 희망 반경방향 위치로 제어하기 위해서 감지된 매개변수에 응답하여 제1 배출구 내의 반대 압력(counter pressure)을 제어한다.
US 3408000은, 원심 분리기의 회전자의 분리 공간의 슬러지 공간 내로 연장되는 2개의 파이프를 포함하는 원심 분리기를 개시한다. 각각의 파이프는 분리기로부터 연장되는 정지 도관에 밀폐식으로 연결된다. 압력 감지 장치가 도관 내에 배열된다. 미리 결정된 압력차에 도달할 때, 슬러지가 회전자 내의 반경방향 외부 슬러지 배출구 개구부를 통해서 방출된다.
가스 또는 파이프 및 도관을 통해서 원심 분리기 내의 프로세스 액체의 매개변수를 간접적으로 측정하는 것에 의존하는 것은 신뢰할 수 없거나, 특정 유형의 원심 분리기에서 가능하지 않을 수 있다.
전술한 단점 중 적어도 하나를 극복하거나 적어도 경감하는 것이 유리할 것이다. 특히, 원심 분리기 내의 액체 공급 혼합물의 분리와 관련된 매개변수의 신뢰 가능한 결정을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 관심사 중 하나 이상을 보다 잘 해결하기 위해서, 상이한 양태들에 따라, 독립 청구항 중 하나에서 규정된 특징들을 가지는 원심 분리 시스템, 및 추가적인 독립 청구항에서 규정된 원심 분리기 동작 방법이 제공된다.
본 발명의 양태에 따라, 액체 공급 혼합물을 경량 상 및 중량 상으로 분리하도록 구성된 원심 분리기 및 제어 시스템을 포함하는 원심 분리 시스템이 제공된다. 프로세스 액체는 액체 공급 혼합물, 경량 상 및 중량 상 중 하나 이상을 포함한다. 원심 분리기는, 수직 회전 축을 중심으로 회전되도록 구성되고 분리 공간을 구비하는 회전자를 포함한다. 원심 분리기는 분리 공간으로 이어지는 유입구, 분리 공간으로부터 이어지는 경량 상 배출구, 분리 공간으로부터 이어지는 중량 상 배출구, 및 분리 공간 내에 배열된 분리 디스크들의 적층체를 더 포함한다. 제어 시스템은 분리 공간 내의 제1 반경방향 위치에 배열된 제1 압력 센서 및 제어 유닛을 포함한다. 제어 시스템은 분리 공간 내의 제2 반경방향 위치에 배열된 제2 압력 센서를 포함한다. 제1 반경방향 위치는 제2 반경방향 위치의 반경방향 외측에 있고, 제1 및 제2 압력 센서는 원심 분리기의 동작 중에 프로세스 액체 내에 침잠되게 배치되며, 제어 유닛은, 제1 및 제2 압력 센서로부터의 측정을 기초로, 원심 분리기의 동작 중에 분리 공간 내의 프로세스 액체의 매개변수를 결정하도록 구성된다.
제1 및 제2 압력 센서가 분리 공간 내의 상이한 반경방향 위치들에 배열되고 제1 및 제2 압력 센서가 프로세스 액체 내에 침잠되기 때문에, 그리고 제어 유닛이, 제1 및 제2 압력 센서로부터의 측정을 기초로 원심 분리기의 동작 중에 분리 공간 내의 프로세스 액체의 매개변수를 결정하도록 구성되기 때문에, 원심 분리 시스템의 동작 중에 매개변수를 활용하기 위한 조건이 제공된다.
본 발명의 추가적인 양태에 따라, 액체 공급 혼합물을 경량 상 및 중량 상으로 분리하도록 구성된 원심 분리기의 동작 방법이 제공된다. 프로세스 액체는 액체 공급 혼합물, 경량 상 및 중량 상 중 하나 이상을 포함한다. 원심 분리기는, 수직 회전 축을 중심으로 회전되도록 구성되고 분리 공간을 구비하는 회전자, 분리 공간으로 이어지는 유입구, 분리 공간으로부터 이어지는 경량 상 배출구, 분리 공간으로부터 이어지는 중량 상 배출구, 분리 공간 내에 배열된 분리 디스크들의 적층체, 분리 공간 내의 제1 반경방향 위치에 배열된 제1 압력 센서, 및 분리 공간 내의 제2 반경방향 위치에 배열된 제2 압력 센서를 포함한다. 제1 반경방향 위치는 제2 반경방향 위치의 반경방향 외측에 있다. 그러한 방법은:
- 회전자를 회전시키는 단계,
- 액체 공급 혼합물을 유입구를 통해서 분리 공간에 전달하는 단계,
- 제1 및 제2 압력 센서를 프로세스 액체 내에 침잠시키는 단계,
- 제1 압력 센서로 제1 압력을 측정하는 단계,
- 제2 압력 센서로 제2 압력을 측정하는 단계, 및
- 제1 및 제2 압력을 기초로 프로세스 액체의 매개변수를 결정하는 단계를 포함한다.
방법이 제1 및 제2 압력 센서를 프로세스 액체 내에 침잠시키는 단계, 제1 압력을 측정하는 단계, 제2 압력을 측정하는 단계, 그리고 제1 및 제2 압력을 기초로 프로세스 액체의 매개변수를 결정하는 단계를 포함하기 때문에, 원심 분리기의 동작 중에 및/또는 원심 분리기를 포함하는 시스템의 동작 중에 매개변수를 활용하기 위한 조건이 제공된다.
원심 분리기는 또한 디스크 적층체 원심 분리기로 지칭될 수 있다. 원심 분리기는 고속 원심 분리기, 즉 회전자가 분당 1000 회전(1000 rpm) 이상으로 수직 회전 축을 중심으로 회전되는 원심 분리기일 수 있다. 회전자는 또한 분리기 회전자, 분리기 볼(separator bowl), 또는 볼로 지칭될 수 있다.
회전자는 원심 분리기의 정지 하우징 내에 배열될 수 있다. 회전자는 예를 들어 전기 모터를 포함하는 구동 배열체에 의해서 수직 회전 축을 중심으로 회전되도록 구동될 수 있다.
액체 공급 혼합물을 경량 상 및 중량 상으로 분리하는 동안, 중량 상은 분리 공간의 주변에 위치되는 원주방향 부분 내에서 수집된다. 원주방향 부분은 분리기 회전자의 원주방향으로 연장되고, 그에 따라, 분리 공간 내에서 가상의 링 또는 원환체를 형성할 수 있다.
액체 공급 혼합물은 고체 물질 내용물을 가질 수 있다. 고체 물질은 중량 상의 일부로서 액체 공급 혼합물로부터 분리될 수 있다. 따라서, 중량 상은, 농축된 고체 물질 현탁액과 같은 고체 물질 현탁액을 형성할 수 있다. 대안적으로, 고체 물질 내용물은, 슬러지 배출구를 통해서 분리 공간을 빠져 나가는 슬러지 상의 일부를 형성할 수 있다. 추가적인 대안은, 액체 공급 혼합물이, 중량 상보다 무거운 액체 슬러지 상을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 이러한 후자의 대안에서, 슬러지 상은 슬러지 배출구를 통해서 분리 공간을 빠져 나갈 수 있다.
프로세스 액체라는 용어는, 원심 분리기의 동작 중에 원심 분리기 내에서 프로세스되는, 혼합된 또는 분리된, 모든 물질에 관한 것이다. 따라서, 프로세스 액체라는 용어는 액체 공급 혼합물, 그리고 임의의 고체 입자, 즉 경량 상, 중량 상, 및 슬러지(존재하는 경우)를 포함하는, 그 성분의 각각과 관련된다.
프로세스 액체의 매개변수는 예를 들어 제1 및 제2 압력 센서의 측정들 사이의 압력차, 경량 상과 중량 상 사이의 계면의 반경방향 위치, 또는 중량 상의 밀도일 수 있다.
제1 및 제2 압력 센서를 침잠시키는 것은, 적어도 제1 및 제2 압력 센서의 압력 감지 부분이 프로세스 액체 내에 침잠된다는 것을 의미한다. 즉, 제1 및 제2 압력 센서는, 원심 분리기의 동작 중에 센서의 적어도 압력 감지 부분이 프로세스 액체에 의해서 덮이도록, 회전자 또는 그 부분 내에 장착된다.
제1 압력 센서는 제어 유닛과 통신하도록 구성된다. 제2 압력 센서는 제어 유닛과 통신하도록 구성된다. 제1 및 제2 압력 센서가 분리 공간 내에서 반경방향 위치들에 배열되기 때문에, 당연히, 그러한 센서들은 회전자 내에 배열되고 그에 따라 회전자와 함께 회전되도록 배열된다. 또한, 제어 유닛은 회전자 내에 배열될 수 있고 회전자와 함께 회전되도록 배열될 수 있다.
실시형태에 따라, 원심 분리 시스템은 유동 제어 수단을 포함할 수 있고, 제어 유닛은 매개변수를 기초로 유동 제어 수단을 제어하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 결정된 매개변수가 원심 분리 시스템의 동작 중에 활용될 수 있다. 유동 제어 수단은 액체 공급 혼합물, 경량 상, 및/또는 중량 상의 유동 중 하나 이상을 제어할 수 있다.
실시형태에 따라, 회전자는 회전자의 외부 주변부에 배열된 노즐을 포함할 수 있다. 노즐은 중량 상 배출구 또는 슬러지 배출구를 형성할 수 있다. 유동 제어 수단은 노즐을 개방 및 폐쇄하도록 구성된 활주 가능 볼 하단부를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제어 유닛은, 활주 가능 볼 하단부를 제어하는 것에 의해서, 결정된 매개변수를 기초로 노즐을 분리 공간으로부터의 통한 분리된 중량 상 및/또는 분리된 슬러지의 토출을 제어할 수 있다. 따라서, 중량 상 및/또는 슬러지의 토출은, 규칙적인 간격에 대비되는 것으로서, 예를 들어 결정된 매개변수의 특정 값을 기초로 필요할 때 수행될 수 있다. 규칙적인 간격으로 토출하는 것은 중량 상과 함께 경량 상이 토출되는 것, 또는 중량 상이 슬러지와 함께 토출되는 것, 또는 중량 상 또는 슬러지가 분리 공간 내에 축적되는 것을 초래할 수 있다. 따라서, 결정된 매개변수를 기초로 활주 가능 볼 하단부를 제어함으로써, 제품이 덜 폐기될 수 있고, 노즐의 막힘이 방지될 수 있다.
실시형태에 따라, 제1 압력 센서는 분리 디스크의 적층체의 반경방향 외측에 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 압력 센서는 분리 디스크의 적층체의 반경방향 외측에서 분리 공간 내에 축적된 중량 상 및/또는 슬러지를 고려하여 압력을 측정할 수 있다. 따라서, 결정된 매개변수는 분리 공간 내의 중량 상 및/또는 슬러지에 의해서 영향을 받은 측정을 반영할 수 있다.
실시형태에 따라, 제2 압력 센서는 분리 디스크의 적층체의 반경방향 외측에 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 제2 압력 센서는 분리 디스크의 적층체의 반경방향 외측에서 분리 공간 내에 축적된 중량 상 및/또는 슬러지를 고려하여 압력을 측정할 수 있다. 결정된 매개변수는, 예를 들어 중량 상 및/또는 슬러지로 분리 공간이 충진된 정도, 또는 중량 상 및/또는 슬러지의 밀도를 반영할 수 있다.
실시형태에 따라, 제2 압력 센서는 반경방향으로 분리 디스크의 적층체 내에 또는 반경방향으로 그 내측에 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 제2 압력 센서는 반경방향으로 분리 디스크의 적층체 내의 또는 반경방향으로 그 내측의 분리 공간 내의 분리된 경량 상을 고려하여 압력을 측정할 수 있다. 따라서, 결정된 매개변수는 분리 공간 내의 경량 상에 의해서 영향을 받은 측정을 반영할 수 있다. 결정된 매개변수는 예를 들어 중량 상 및/또는 슬러지로 분리 공간이 충진된 정도를 반영할 수 있다.
실시형태에 따라, 제어 시스템은 분리 공간 내의 제3 반경방향 위치에 배열된 제3 압력 센서를 포함할 수 있고, 제3 반경방향 위치는 반경방향으로 제1 및 제2 반경방향 위치들 사이에 위치되고, 제어 유닛은, 제3 압력 센서 그리고 제1 및 제2 압력 센서 중 적어도 하나로부터의 측정을 기초로, 원심 분리기의 동작 중에 분리 공간 내의 프로세스 액체의 추가적인 매개변수를 결정하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 원심 분리기의 동작 중에 및/또는 원심 분리기를 포함하는 시스템의 동작 중에, 결정된 추가적인 매개변수를 활용하기 위한 조건이 제공된다.
프로세스 액체의 추가적인 매개변수는 예를 들어 제1 및 제2 압력 센서의 측정들 사이의 압력차, 경량 상과 중량 상 사이의 계면의 반경방향 위치, 또는 중량 상의 밀도일 수 있다.
본 발명의 추가적인 양태에 따라, 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공되고, 그러한 명령어는, 프로그램이 컴퓨터에 의해서 실행될 때, 컴퓨터가 본원에서 설명된 양태 및/또는 실시형태 중 임의의 하나에 따른 방법을 실행하게 한다.
본 발명의 추가적인 양태에 따라, 명령어를 포함하는 컴퓨터-판독 가능 저장 매체가 제공되고, 그러한 명령어는, 컴퓨터에 의해서 실행될 때, 컴퓨터가 본원에서 설명된 양태 및/또는 실시형태 중 임의의 하나에 따른 방법을 실행하게 한다.
첨부된 청구항 및 이하의 구체적인 설명으로부터, 본 발명의 추가적인 특징 및 장점이 명확해질 것이다.
특정 특징 및 장점을 포함하는 본 발명의 여러 가지 양태 및/또는 실시형태는 이하의 구체적인 설명 및 첨부 도면에서 설명된 예시적인 실시형태로부터 용이하게 이해될 것이다.
도 1 내지 도 3은 원심 분리기의 실시형태를 개략적으로 도시한다.
도 4는 실시형태에 따른 원심 분리기의 일부를 통한 횡단면을 개략적으로 도시한다.
도 5a 내지 도 5e는 원심 분리기의 회전자의 실시형태를 통한 횡단면도를 도시한다.
도 6은 실시형태에 따른 제어 시스템을 도시한다.
도 7은 원심 분리기의 동작 방법의 실시형태를 도시한다.
도 8은 실시형태에 따른 컴퓨터-판독 가능 저장 매체를 도시한다.
이제, 본 발명의 양태 및/또는 실시형태를 더 완전하게 설명할 것이다. 전반적으로 유사한 번호는 유사한 요소를 지칭한다. 간결함 및/또는 명료함을 위해서, 잘 알려진 기능 또는 구성을 반드시 구체적으로 설명하지는 않을 것이다.
도 1은 원심 분리 시스템(1)의 실시형태를 개략적으로 도시한다. 원심 분리 시스템(1)은 원심 분리기(2) 및 제어 시스템(30)을 포함한다. 원심 분리기(2)는 도 1에서 횡단면도로 도시되어 있다.
원심 분리기(2)는 액체 공급 혼합물을 경량 상 및 중량 상으로 분리하도록 구성된다. 원심 분리기(2)는 회전자(4)를 포함한다. 회전자(4)는 수직 회전 축(6)을 중심으로 회전되도록 구성되고 분리 공간(8)을 구비한다. 원심 분리기(2)는 분리 공간(8)으로 이어지는 유입구(10), 분리 공간(8)으로부터 이어지는 경량 상 배출구(12), 분리 공간(8)으로부터 이어지는 중량 상 배출구(14), 및 분리 공간(8) 내에 배열된 절두원추형 분리 디스크들(18)의 적층체(16)를 더 포함한다.
회전자(4)는 구동 배열체(19)에 의해서 회전 구동될 수 있다. 도시된 실시형태에서, 구동 배열체(19)는 스핀들(20) 및 전기 모터(22)를 포함한다. 회전자(4)는 스핀들(20)에 부착된다. 스핀들(20)은 전기 모터(22)의 일부를 형성하고, 즉 회전자(4)는 전기 모터(22)에 의해서 직접적으로 구동된다. 대안적으로, 구동 배열체(19)는 회전자에 연결된 스핀들, 전기 모터, 및 전기 모터와 스핀들 사이에 배열된 변속기를 포함할 수 있다. 따라서, 구동 배열체(19)는 회전자(4)를 수직 회전 축(6)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 회전자(4)는 원심 분리기(2)의 하우징(24) 내에 회전 가능하게 장착된다.
회전자(4)의 분리 공간(8) 내의 액체 공급 혼합물의 분리 중에, 액체 공급 혼합물은 유입구(10)를 통해서 회전자(4)의 중심으로부터 분리 공간(8) 내로 이어진다. 액체 공급 혼합물은 경량 상 및 중량 상으로 분리된다. 분리된 경량 상은 분리 디스크들(18) 사이에서 반경방향 내측으로 수직 회전 축(6)을 향해서 그리고 경량 상 배출구(12)를 통해서 회전자(4)의 외부로 유동한다. 분리된 중량 상은 분리 디스크들(18) 사이에서 반경방향 외측으로 분리 공간(8)의 주변부를 향해서 그리고 중량 상 배출구(14)를 통해서 회전자(4)의 외부로 유동한다. 본원에서, 액체 공급 혼합물, 중량 상, 및 경량 상의 각각은 프로세스 액체라는 용어에 포함된다.
이러한 종류의 원심 분리기가 알려져 있고 많은 수의 상이한 유형들 및 크기들로 제공된다. 본 발명은 일반적으로 이러한 종류의 상이한 유형들 및 크기들의 원심 분리기에 적용될 수 있다. 예를 들어 특정 실시형태를 참조하여 달리 특정되지 않는 한, 본 발명은 유입구(10), 경량 상 배출구(12), 및 중량 상 배출구(14)에 관한 유형 및 배열로 제한되지 않는다. 유입구(10) 및 배출구(12, 14)는 예를 들어 개방될 수 있고/있거나, 기계적으로 밀폐되어 밀봉될 수 있고/있거나 패링 디스크(parring disc)를 구비할 수 있다. 이들은 도 1에 도시된 바와 같이 회전자(4)의 상부 단부에 제공될 수 있고/있거나, 예를 들어 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 회전자(4)의 하부 단부, 및/또는 회전자(4)의 외부 주변부에 제공될 수 있다.
전술한 바와 같이, 원심 분리 시스템(1)은 제어 시스템(30)을 포함한다. 제어 시스템(30)은 제어 유닛(32), 분리 공간(8) 내의 제1 반경방향 위치에 배열된 제1 압력 센서(34), 및 분리 공간(8) 내의 제2 반경방향 위치에 배열된 제2 압력 센서(36)를 포함한다. 제1 반경방향 위치는 제2 반경방향 위치의 반경방향 외측에 있다. 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)는 원심 분리기의 동작 중에 프로세스 액체 내에 침잠되도록 배치된다.
제1 및 제2 압력 센서(34, 36)는 제어 유닛(32)과 통신하도록 구성된다. 예를 들어, 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)로부터의 압력 측정이 제어 유닛(32)에 통신될 수 있다. 제어 유닛(32)은, 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)로부터의 측정을 기초로 원심 분리기(2)의 동작 중에 분리 공간(8) 내의 프로세스 액체의 매개변수를 결정하도록 구성된다. 전술한 바와 같이, 액체 공급 혼합물, 중량 상, 및 경량 상의 각각은 프로세스 액체라는 용어에 포함된다.
제1 및 제2 압력 센서(34, 36)의 각각은 압력을 측정하도록 구성된다. 제1 압력 센서(34)는 프로세스 액체의 압력을 측정하도록 구성된다. 제2 압력 센서(36)는 프로세스 액체의 압력을 측정하도록 구성된다.
제어 유닛(32)은, 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)로부터의 측정을 기초로 원심 분리기(2)의 동작 중에 분리 공간(8) 내의 프로세스 액체의 매개변수를 결정하도록 구성된다. 매개변수는 원심 분리기(2)의 동작 중에 및/또는 분리 시스템(1)의 동작 중에 직접적으로 또는 간접적으로 활용될 수 있다.
실시형태에 따라, 매개변수는 제1 및 제2 압력 센서들(34, 36) 사이의 압력차일 수 있다. 이러한 방식으로, 분리 공간(8) 내의 프로세스 액체와 관련된 압력차로부터 결론을 도출할 수 있다. 예를 들어, 경량 상과 중량 상 사이의 계면, 및/또는 슬러지와 중량 상 사이의 계면의 반경방향 위치가 결정될 수 있다.
실시형태에 따라, 매개변수는 프로세스 액체의 밀도일 수 있다. 이러한 방식으로, 프로세스 액체의 밀도가 원심 분리기(2)의 동작 중에 및/또는 원심 분리기(2)를 포함하는 분리 시스템(1)의 동작 중에 고려될 수 있다. 예를 들어, 중량 상의 밀도는, 경량 상과 중량 상 사이의 계면의 반경방향 위치를 결정할 때 고려될 수 있다.
더 구체적으로, 제어 유닛(32)은, 프로세스 액체에 작용하는 힘, 즉 회전자(4)의 회전 속력 및 센서(34, 36)의 반경방향 위치에 따라 달라지는 힘에 관한 정보와 함께, 센서(34, 36)로부터의 압력 판독값을 이용함으로써, 제1 및 제2 압력 센서들(34, 36) 사이에서 반경방향으로 존재하는 프로세스 액체의 밀도를 계산할 수 있다. 예를 들어, 밀도는 이하의 공식을 이용하여 계산될 수 있고:
Figure pct00001
여기에서, p1 및 p2는 각각의 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)에 의해서 측정된 bar 단위의 압력이고, w는 rad/s 단위의 회전자 속력이고, rp1 및 rp2는 mm 단위의 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)의 각각의 반경방향 위치이다.
예로서 설명하자면, 중량 상 또는 슬러지의 밀도를 결정하기 위해서, 중량 상 또는 슬러지는 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)에 걸쳐 반경방향으로 연장될 수 있다. 밀도가 결정되면, 제1 및 제2 압력 센서는, 경량 상과 중량 상 사이의 계면, 및/또는 슬러지와 중량 상 사이의 계면의 반경방향 위치를 결정하기 위해서 활용될 수 있다.
유사하게, 분리 동작의 시작에서, 중량 상 또는 슬러지의 임의의 상당한 양이 분리 공간(8) 내에 축적되기 전에, 경량 상의 밀도가 결정될 수 있다. 이어서, 경량 상만이 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)에 걸쳐 반경방향으로 연장되고, 경량 상의 밀도가 계산될 수 있다.
원심 분리 시스템(1)은 적어도 하나의 유동 제어 수단(38, 40)을 포함할 수 있다. 제어 유닛(32)은 매개변수를 기초로 유동 제어 수단(38, 40)을 제어하도록 구성될 수 있다. 유동 제어 수단은 프로세스 액체의 유동을 제어하기 위해서 이용될 수 있다. 이는 원심 분리기(2)의 정상 동작 중에 유리할 수 있으나, 부가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어 원심 분리기(2) 시동 중 및/또는 액체 공급 혼합물의 분리 중과 같은, 원심 분리기(2)의 동작의 특정 스테이지 중에 이용될 수 있다. 이하에서, 여러 유동 제어 수단의 비제한적인 예를 설명한다.
실시형태에 따라, 원심 분리 시스템(1)은 중량 상 배출구(14) 내에 배열된 중량 상 밸브(38)를 포함할 수 있고, 유동 제어 수단이 중량 상 밸브(38)를 포함한다. 이러한 방식으로, 제어 유닛(32)은 중량 상 배출구(14)를 통한 중량 상의 유동을 제어할 수 있다. 중량 상 밸브(38)는 개방 위치 및 폐쇄 위치만을 갖는 차단 밸브일 수 있다. 대안적으로, 중량 상 밸브(38)는 통과 유동의 양을 제어하도록 구성된 비례 밸브일 수 있다.
실시형태에 따라, 원심 분리 시스템(1)은 경량 상 배출구(12) 내에 배열된 경량 상 밸브(40)를 포함할 수 있고, 유동 제어 수단이 경량 상 밸브(40)를 포함한다. 이러한 방식으로, 제어 유닛(32)은 경량 상 배출구(12)를 통한 경량 상의 유동을 제어할 수 있다. 경량 상 밸브(40)는 개방 위치 및 폐쇄 위치만을 갖는 차단 밸브일 수 있다. 대안적으로, 경량 상 밸브(40)는 통과 유동의 양을 제어하도록 구성된 비례 밸브일 수 있다.
중량 상 밸브(38) 및/또는 경량 상 밸브(40)는, 중량 상 밸브(38)의 위치에 의해서 도 1에 표시된 바와 같이, 회전자(4)와 함께 회전하도록 회전자(4) 내에 또는 상에 배열될 수 있다. 대안적으로, 중량 상 밸브(38) 및/또는 경량 상 밸브(40)는, 경량 상 밸브(40)의 위치에 의해서 도 1에 표시된 바와 같이, 더 하류에서 각각의 배출구(14, 12)의 정지 부분에 배열될 수 있다.
도 1의 실시형태에서, 제어 시스템(30)의 제어 유닛(32)이 회전자(4) 내에 배열된다. 대안적으로, 제어 유닛(32)은 원심 분리기(2)의 정지 부분 내에, 또는 도 2의 실시형태에서와 같이 원심 분리기(2) 외측의 원심 분리 시스템(1)의 일부로서 배열될 수 있거나, 제어 유닛은 도 3의 실시형태에서와 같이 분산된 제어 유닛(32, 32')일 수 있다.
도 2는 원심 분리 시스템(1)의 실시형태를 개략적으로 도시한다. 이러한 원심 분리 시스템(1)은 도 1의 원심 분리 시스템(1)과 상당히 유사하다. 따라서, 이하에서, 실시형태들 사이의 차이를 주로 설명할 것이다.
다시, 원심 분리기(2)는 액체 공급 혼합물을 경량 상 및 중량 상으로 분리하도록 구성된다. 원심 분리기(2)는, 수직 축(6)을 중심으로 회전되도록 구성된 회전자(4)를 포함한다. 원심 분리기(2)는 분리 공간(8) 내로 이어지는 유입구(10) 및 분리 공간(8)으로부터 이어지는 경량 상 배출구(12)를 더 포함한다. 분리 디스크들(18)의 적층체가 분리 공간(8) 내에 배열된다.
예로서 설명하면, 메커니즘(44)은 작동기에 의해서 변위될 수 있는 활주 요소를 포함할 수 있다. 활주 가능 요소는 적어도 하나의 노즐 개방 위치, 및 적어도 하나의 노즐(42)의 적어도 일부가 덮이는 위치 사이에서 활주되도록 구성된다.
다시, 원심 분리 시스템(1)은 제어 시스템(30)을 포함하고, 이러한 제어 시스템은 제어 유닛(32), 분리 공간(8) 내의 제1 반경방향 위치에 배열된 제1 압력 센서(34), 및 분리 공간(8) 내의 제2 반경방향 위치에 배열된 제2 압력 센서(36)를 포함한다.
원심 분리기(2)는 분리 공간(8)으로부터 이어지는 중량 상 배출구(14)를 포함한다. 이러한 실시형태에서, 중량 상 배출구(14)는 회전자(4)의 외부 주변부에 배열된 노즐(42)을 포함한다. 이러한 방식으로, 많은 중량 상 내용물을 갖는 액체 공급 혼합물이 원심 분리기(2) 내에서 분리될 수 있다. 노즐(42)의 적어도 하나는 원심 분리기(2)의 동작 중에 항상 적어도 부분적으로 개방된다. 따라서, 중량 상은 원심 분리기(2)의 동작 중에 노즐(42)의 하나 이상을 통해서 연속적으로 토출된다.
원심 분리기(2)는 유동 제어 수단을 포함하는 실시형태에 따라, 유동 제어 수단은 노즐(42)의 전체 개방 면적을 변경하기 위한 메커니즘(44)을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 중량 상 배출구(14)를 통한 분리된 중량 상의 유동이 제어될 수 있다.
따라서, 제어 유닛(32)은 매개변수를 기초로 메커니즘(44)을 제어하도록 구성될 수 있다. 따라서, 중량 상 배출구(14)의 노즐(42)을 통한 분리된 중량 상의 유동은 매개변수를 기초로 제어될 수 있다. 순전히 예로서 설명하면, 분리 공간(8) 내의 경량 상과 중량 상 사이의 계면의 위치는, 노즐(42)의 총 개방 면적을 제어하기 위해서 활용될 수 있는 매개변수를 형성할 수 있다.
도 2의 실시형태에서, 제어 시스템(30)의 제어 유닛(32)은 원심 분리기(2)의 정지 부분 내에 배열되거나, 원심 분리기(2) 외측의 원심 분리 시스템(1)의 일부로서 배열된다. 압력 센서(34, 36)는, 직접적으로 또는 회전자(4) 내에 배열된 도시되지 않은 전송기 또는 트랜시버를 통해서, 제어 유닛(32)과 무선으로 통신한다. 대안적으로, 제어 시스템(30)의 제어 유닛(32)은 도 1의 실시형태에서와 같이 회전자(4) 내에 배열될 수 있거나 제어 유닛은 도 3의 실시형태에서와 같이 분산형 제어 유닛(32, 32')일 수 있다.
도 3은 원심 분리 시스템(1)의 실시형태를 개략적으로 도시한다. 이러한 원심 분리 시스템(1)은 도 1 및 도 2의 원심 분리 시스템(1)과 상당히 유사하다. 따라서, 이하에서, 실시형태들 사이의 차이를 주로 설명할 것이다.
다시, 원심 분리기(2)는 액체 공급 혼합물을 경량 상 및 중량 상으로 분리하도록 구성된다. 원심 분리기(2)는, 수직 축(6)을 중심으로 회전되도록 구성된 회전자(4)를 포함한다. 원심 분리기(2)는 분리 공간(8) 내로 이어지는 유입구(10) 및 분리 공간(8)으로부터 이어지는 경량 상 배출구(12)를 더 포함한다. 분리 디스크들(18)의 적층체가 분리 공간(8) 내에 배열된다.
다시, 원심 분리기(2)는 제어 시스템(30)을 포함하고, 제어 시스템(30)은 이러한 경우에 적어도 2개의 제어 유닛(32, 32'), 분리 공간(8) 내의 제1 반경방향 위치에 배열된 제1 압력 센서(34), 및 분리 공간(8) 내의 제2 반경방향 위치에 배열된 제2 압력 센서(36)를 포함한다.
다시, 원심 분리기(2)는 분리 공간(8)으로부터 이어지는 중량 상 배출구(14)를 포함하고, 중량 상 배출구(14)는 회전자(4)의 외부 주변부에 배열된 노즐(42)을 포함한다.
이러한 실시형태에서, 유동 제어 수단은 노즐(42)을 개방 및 폐쇄하도록 구성된 활주 가능 볼 하단부(46)를 포함한다. 이러한 방식으로, 분리된 중량 상은, 활주 가능 볼 하단부(46)가 노즐(42)을 개방할 때에만 토출된다. 달리 설명하면, 중량 상 배출구(14)는, 활주 가능 볼 하단부(46)가 노즐(42) 개방 위치에 있을 때에만 개방된다. 그와 같은 활주 가능 볼 하단부 및 그 동작 메커니즘은 당업계에 알려져 있다.
제어 유닛(32, 32') 중 적어도 하나는 매개변수를 기초로 활주 가능 볼 하단부(46)를 제어하도록 구성될 수 있다. 따라서, 중량 상 배출구(14)의 노즐(42)을 통한 분리된 중량 상의 유동은 매개변수를 기초로 제어될 수 있다. 예로서 설명하면, 분리 공간(8) 내의 경량 상과 중량 상 사이의 계면의 위치는, 노즐(42)의 개방 및 폐쇄를 제어하기 위해서 활용될 수 있는 매개변수를 형성할 수 있다.
추가적인 실시형태에 따라, 원심 분리기(2)는, 도 1과 관련하여 설명한 바와 같은, 경량 상 배출구(12) 및 중량 상 배출구(14)를 포함한다. 원심 분리기(2)는 슬러지 배출구를 더 포함하고, 슬러지 배출구는 회전자(4)의 외부 주변부에 배열된 노즐(42)을 포함한다. 즉, 슬러지 배출구는 도 3과 관련하여 설명한 바와 같은 노즐(42)을 포함한다. 더 구체적으로, 중량 상 배출구를 형성하는 대신, 노즐(42)이 슬러지 배출구를 형성한다. 유동 제어 수단은 노즐(42)을 개방 및 폐쇄하도록 구성된 활주 가능 볼 하단부(46)를 포함하고, 슬러지를 분리 공간(8)으로부터 간헐적으로 토출하기 위해서 제어 유닛(32, 32')의 적어도 하나에 의해서 제어된다.
제어 유닛(32, 32') 중 적어도 하나는 매개변수를 기초로 활주 가능 볼 하단부(46)를 제어하도록 구성될 수 있다. 따라서, 슬러지 배출구의 노즐(42)을 통한 슬러지의 유동은 매개변수를 기초로 제어될 수 있다. 예로서 설명하면, 분리 공간(8) 내의 슬러지와 중량 상 사이의 계면의 위치는, 노즐(42)의 개방 및 폐쇄를 제어하기 위해서 활용될 수 있는 매개변수를 형성할 수 있다.
도 3의 실시형태에서, 제어 시스템(30)은 제어 유닛(32, 32')을 포함하는 분산형 제어 시스템이고, 즉 제어 시스템(30)은 하나 초과의 제어 유닛(32, 32'), 예를 들어 회전자(4) 내에 배열된 하나의 제어 유닛(32) 및 원심 분리기(2)의 정지 부분 내에 배열된 또는 원심 분리기(2) 외측의 원심 분리 시스템(1)의 일부로서의 하나의 제어 유닛(32')을 포함한다. 하나 초과의 제어 유닛(32, 32')은, 제어 과제, 계산 과제, 및 통신 과제와 같은 상이한 과제들을 수행할 수 있다. 대안적으로, 제어 시스템(30)의 제어 유닛(32)은 도 1의 실시형태에서와 같이 회전자(4) 내에 배열될 수 있거나, 제어 유닛(32)은 원심 분리기(2)의 정지 부분 내에, 또는 도 2의 실시형태에서와 같이 원심 분리기(2) 외측의 원심 분리 시스템(1)의 일부로서 배열될 수 있다.
도 4는 실시형태에 따른 원심 분리 시스템(1)의 원심 분리기(2)의 일부를 통한 횡단면을 개략적으로 도시한다. 원심 분리 시스템(1)은 도 1 및 도 3의 원심 분리 시스템(1) 및 전술한 슬러지 배출구를 포함하는 실시형태와 상당히 유사하다. 따라서, 이하에서, 실시형태들 사이의 차이를 주로 설명할 것이다.
이러한 실시형태에서, 중량 상 배출구(14)는 분리 공간(8)의 반경방향 외부 부분으로부터 회전자(4)의 중앙 부분을 향해서 회전자(4) 내에서 연장되는 적어도 하나의 채널(48)을 포함한다. 중량 상 배출구(14)는 회전자(4)와 원심 분리기(2)의 정지 부분 사이에서 기계적으로 밀폐되어 밀봉된다.
원심 분리기(2)를 통한 프로세스 액체의 유동이 도 4에서 화살표로 표시되어 있다. 액체 공급 혼합물은 회전자(4)의 하부 부분에서 유입구(10)를 통해서 회전자(4)에 진입하고 분리 공간(8) 내로 유동한다. 분리 공간(8) 내에서, 액체 공급 혼합물은, 경량 상 배출구(12)를 통한 회전자 외부로의 경량 상 유동 및 중량 상 배출구(14)를 통한 회전자(4) 외부로의 중량 상 유동으로 분리된다. 유입구(10) 및 경량 상 배출구(12)는 또한 기계적으로 밀폐되어 밀봉된다.
적어도 하나의 채널(48)은 튜브를 포함할 수 있고, 즉 적어도 하나의 채널(48)은 그 연장길이를 따라서 동일한 횡단면 면적을 갖는다. 대안적으로, 적어도 하나의 채널(48)은, 회전자(4)의 중앙 부분을 향해서 보다 분리 공간(8)의 반경방향 외부 부분에서 더 큰 횡단면 면적을 가지는 통로를 포함할 수 있다.
또한, 이러한 실시형태에서, 원심 분리기(2)는 회전자(4)의 외부 주변부에 배열된 노즐(42)을 포함한다. 활주 가능 볼 하단부(46)를 포함하는 유동 제어 수단은 노즐(42)을 개방 및 폐쇄하기 위해서 제공된다.
이러한 실시형태에서, 액체 공급 혼합물의 내용물 및 그 분리로부터의 결과적인 상에 따라, 노즐(42)은 중량 상 배출구, 슬러지 배출구, 또는 조합된 슬러지 및 중량 상 배출구의 일부를 형성할 수 있다.
다시, 제어 유닛(32)은 매개변수를 기초로 활주 가능 볼 하단부(46)를 제어하도록 구성될 수 있다. 따라서, 노즐(42)을 통한 중량 상 및/또는 슬러지의 토출이 제어될 수 있다. 예로서 설명하면, 분리 공간(8) 내의, 슬러지와 중량 상 사이의 계면의 위치, 또는 중량 상과 경량 상 사이의 계면의 위치는 노즐(42)의 개방 및 폐쇄를 제어하기 위해서 활용될 수 있는 매개변수를 형성할 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 도 1 내지 도 4를 참조하여 전술한 원심 분리 시스템(1)의 부분을 형성하는 원심 분리기(2)와 같은, 원심 분리기의 회전자(4)의 실시형태를 통한 횡단면을 도시한다. 도 5a 내지 도 5e에서, 상이한 위치 및 수의 회전자(4) 내에 배열된 압력 센서들이 개략적으로 도시되어 있다. 도 5a 내지 도 5e에 도시된 회전자(4)는 회전자(4)의 중심을 향해서 배열된 중량 상 배출구를 구비한다. 그러나, 이러한 실시형태는 이러한 종류의 회전자(4)로 제한되지 않는다. 대안적으로, 도 2 내지 도 4를 참조하여 전술한 바와 같이, 회전자(4)는 회전자(4)의 반경방향 외부 주변부에서 중량 상 배출구를 구비할 수 있거나, 회전자(4)는 회전자(4)의 반경방향 외부 주변부에서 슬러지 배출구를 부가적으로 구비할 수 있다.
원심 분리 시스템(1)은, 도 1 내지 도 4를 참조하여 전술한 바와 같이 그리고 도 6을 참조하여 이하에서 설명되는 바와 같이, 제어 시스템(30)을 포함한다. 제어 시스템(30)의 제어 유닛(32)은 회전자(4) 내에 배열되어 도시되었으나, 제어 유닛(32)은 도 1 내지 도 4를 참조하여 전술한 임의의 하나의 실시형태에서와 같이 또는 임의의 다른 적합한 방식으로 배열될 수 있다. 제어 시스템(30)의 여러 예시적인 실시형태를 도 5a 내지 도 5e를 참조하여 더 설명할 것이다. 다시, 제어 시스템(30)은 하나 이상의 제어 유닛(32), 제1 압력 센서(34), 및 제2 압력 센서(36)를 포함한다. 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)는, 분리 공간(8) 내의 프로세스 액체로부터 압력 판독값을 취할 수 있도록, 상이한 반경방향 위치들에서 분리 공간(8) 내에 배열된다.
전술한 바와 같이, 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)는 제어 유닛(32)과 통신하도록 구성되고, 제어 유닛(32)은, 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)로부터의 측정을 기초로 원심 분리기(2)의 동작 중에 분리 공간(8) 내의 프로세스 액체의 매개변수를 결정하도록 구성된다.
여기에서, 분리 디스크의 적층체의 반경방향 외측이라는 용어는, 분리 디스크의 적층체의 반경방향 연장길이 외측의 반경방향 위치에 상응한다. 분리 디스크의 적층체의 반경방향 내측이라는 용어는 분리 디스크의 적층체의 반경방향 연장길이 내의 반경방향 위치, 즉 분리 디스크의 적층체의 내부 반경과 외부 반경 사이의 반경방향 위치에 상응한다. 분리 디스크의 적층체의 반경방향 내측이라는 용어는, 분리 디스크의 적층체의 내부 반경 내의 반경방향 위치에 상응한다.
특히 도 5a 내지 도 5c, 그리고 도 5e에 도시된 실시형태에 따라, 제1 압력 센서(34)는 분리 디스크(18)의 적층체(16)의 반경방향 외측에 배열될 수 있다. 따라서, 제1 압력 센서(34)는, 원심 분리기의 동작 중에 분리된 중량 상 및/또는 분리된 슬러지가 축적되는, 회전자(4) 및 분리 공간(8)의 부분 내의 압력을 측정할 수 있다. 따라서, 결정된 매개변수는 분리 공간 내의 중량 상 및/또는 슬러지에 의해서 영향을 받은 측정을 반영할 수 있다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 실시형태에 따라, 제2 압력 센서(36)는 분리 디스크(18)의 적층체(16)의 반경방향 외측에 배열될 수 있다. 따라서, 제2 압력 센서(36)가 제1 압력 센서(34)의 반경방향 내측에 배열되기 때문에, 제2 압력 센서(36)는 분리 공간(8) 내의 압력을 측정할 수 있고, 그러한 압력은, 원심 분리기의 동작 중의 일부 조건 하에서 분리된 중량 상 및/또는 슬러지에 의해서 영향을 받고 원심 분리기의 동작 중의 다른 조건 하에서 액체 공급 혼합물 또는 분리된 경량 상에 의해서 영향을 받는다. 따라서, 결정된 매개변수는, 예를 들어 중량 상 및/또는 슬러지로 분리 공간이 충진된 정도, 또는 중량 상 및/또는 슬러지의 밀도를 반영할 수 있다.
예로서 설명하면, 도 5a 및 도 5b의 실시형태에서, 매개변수는 제1 및 제2 압력 센서들(34, 36) 사이의 압력차일 수 있다. 예를 들어 제어 유닛(32)을 통해서 압력차를 모니터링하는 것은 분리 공간(8) 내의 경량 상과 중량 상 사이의 계면 및/또는 슬러지와 중량 상 사이의 계면의 반경방향 위치에 관한 정보를 제공할 것이다.
도 5a의 실시형태에서, 제1 압력 센서(34)는 분리 공간(8) 내의 최외측 반경방향 위치에 또는 그에 근접하여 배치되고, 제2 압력 센서(36)는 적층체(16)를 향해서 배치된다. 원심 분리기의 동작 중에, 특정 압력차가 계면의 특정 반경방향 위치에 상응할 수 있다. 압력차가 원심 분리기의 동작 중에 특정 압력차 범위 내의 일정한 값에서 유지된다면, 이는 계면의 반경방향 위치가 일정하게 유지된다는 것을 나타낸다. 압력차가 값 내의 최대 압력차에서 일정하게 유지된다면, 이는 계면이 제2 압력 센서(36)의 반경방향 내측에 위치된다는 것을 나타낸다.
도 5b의 실시형태에서, 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)는 분리 디스크(18)의 적층체(16)의 반경방향 외측에서 분리 공간(8) 내에서 서로 근접하여 배치된다. 원심 분리기의 동작 중에, 계면이 제1 압력 센서(34)에 도달하기 전에, 제1 압력 센서(34)와 제2 압력 센서(36) 사이의 압력차가 일정하게 유지된다. 계면이 제1 압력 센서(34)를 통과하고 그에 따라 제1 압력 센서(34)와 제2 압력 센서(36) 사이에 위치되면, 압력차가 증가하기 시작한다. 이는, 계면이 제1 압력 센서(34)와 제2 압력 센서(36) 사이의 반경방향 위치에 있다는 것에 관한 표시이다. 제어 시스템이 그와 같은 압력차의 변화를 이용하여 원심 분리기를 제어할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 회전자(4)의 활주 가능 볼 하단부를 동작시키는 것에 의해서 회전자(4)의 노즐을 개방할 수 있다.
예로서 설명하면, 제1 압력 센서(34)와 제2 압력 센서(36) 사이의 반경방향 거리가 8 내지 50 mm의 범위, 또는 10 내지 30 mm의 범위 이내일 수 있다. 경량 상과 중량 상 사이의 밀도차가 클수록, 제1 압력 센서와 제2 압력 센서 사이의 거리가 짧아질 수 있다.
특히 도 5c 내지 도 5e, 그리고 도 1에 도시된 실시형태에 따라, 제2 압력 센서(36)는 반경방향으로 분리 디스크(18)의 적층체(16) 내에 또는 반경방향으로 그 내측에 배열될 수 있다. 더 구체적으로, 도 5c에서, 제2 압력 센서(36)는 반경방향으로 적층체(16) 내에 배열되고, 도 1의 실시형태에서, 제2 압력 센서(36)는 반경방향으로 적층체(16) 내측에 배열된다.
제2 압력 센서(36)는 반경방향으로 분리 디스크(18)의 적층체(16) 내의 또는 반경방향으로 그 내측의 분리 공간(8) 내의 분리된 경량 상의 압력을 측정할 수 있다. 따라서, 결정된 매개변수는 분리 공간 내의 경량 상에 의해서 영향을 받은 측정을 반영할 수 있다. 결정된 매개변수는 예를 들어 중량 상 및/또는 슬러지로 분리 공간이 충진된 정도를 반영할 수 있다.
예로서 설명하면, 도 5c의 실시형태에서, 매개변수는 제1 및 제2 압력 센서들(34, 36) 사이의 압력차일 수 있다. 이러한 압력차를 모니터링하는 것은 경량 상과 중량 상 사이의 계면의 반경방향 위치에 관한 정보를 제공할 것이다. 예를 들어, 원심 분리기의 동작 중에, 특정 압력차가 계면의 특정 반경방향 위치에 상응할 수 있다.
특히 도 5d에 도시된 실시형태에 따라, 제1 압력 센서(34)는 반경방향으로 분리 디스크(18)의 적층체(16) 내에 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 적층체(16)에 또는 적층체(16)의 일부에 걸친 압력차가 모니터링될 수 있다. 압력차가 문턱값 레벨을 초과하는 경우에, 분리 디스크(18)의 적층체(16)의 막힘과 관련된 결론이 도출될 수 있다.
도 5e에 도시된 실시형태에 따라, 제어 시스템(40)은 분리 공간(8) 내의 제3 반경방향 위치에 배열된 제3 압력 센서(50)를 포함할 수 있고, 제3 반경방향 위치는 반경방향으로 제1 및 제2 반경방향 위치들 사이에 위치되고, 제어 유닛(32)은, 제3 압력 센서(50) 그리고 제1 및 제2 압력 센서(34, 36) 중 적어도 하나로부터의 측정을 기초로, 원심 분리기의 동작 중에 분리 공간(8) 내의 프로세스 액체의 추가적인 매개변수를 결정하도록 구성된다.
원심 분리기의 동작 중에 및/또는 원심 분리기를 포함하는 시스템의 동작 중에, 추가적으로 결정된 매개변수를 활용할 수 있다. 추가적인 매개변수는 예를 들어 프로세스 액체의 성분들의 압력차 또는 그 밀도일 수 있다. 따라서, 추가적인 매개변수는 예를 들어 제1 및 제3 압력 센서들(34, 50) 사이의 압력차, 제3 및 제2 압력 센서들(50, 36) 사이의 압력차, 또는 제1 및 제3 압력 센서들(34, 50)로부터의 압력 측정을 기초로 하는 밀도일 수 있다. 후자의 경우에, 적합하게, 제3 반경방향 위치는 분리 디스크(18)의 적층체(16)의 반경방향 외측에 위치된다.
제1 및 제3 압력 센서들(34, 50)로부터의 압력 측정을 기초로 하는 밀도는, 제1 및 제3 압력 센서들(34, 50) 사이의 압력차가 더 이상 변화되지 않을 때 원심 분리기의 동작 중에 계산될 수 있다. 이는, 제1 및 제3 압력 센서들(34, 50) 사이의 반경방향 거리가 중량 상 또는 슬러지로 충진된다는 것을 의미한다. 전술한 바와 같이, 제1 및 제3 압력 센서(34, 50)의 반경방향 위치, 회전자(4)의 회전 속력, 그리고 제1 및 제3 압력 센서(34, 50) 사이의 압력차에 관한 정보를 가질 때, 중량 상 또는 슬러지의 밀도가 계산될 수 있다.
도 6은 본 발명의 상이한 양태들 및/또는 실시형태들과 관련하여 이용될 수 있는 실시형태에 따른 제어 시스템(30)을 도시한다. 제어 시스템(30)은 도 1 내지 도 5e에 또한 도시되어 있다. 제어 시스템(30)은 적어도 하나의 제어 유닛(32)을 포함하며, 제어 유닛은 실질적으로 임의의 적절한 유형의 프로세서 회로 또는 마이크로컴퓨터의 형태를 취할 수 있고, 예를 들어, 디지털 신호 프로세싱(디지털 신호 프로세서, DSP) 회로, 중앙 프로세싱 유닛(CPU), 프로세싱 유닛, 프로세싱 회로, 프로세서, 주문형 집적 회로(ASIC), 마이크로프로세서, 또는 명령어를 해석하고 실행할 수 있는 다른 프로세싱 로직일 수 있다. 여기에서 사용된 표현 "제어 유닛"은 예를 들어, 위에서 언급된 것들 중 임의의 것, 일부 또는 전부와 같은 복수의 프로세싱 회로를 포함하는 프로세싱 회로소자를 나타낼 수 있다. 제어 시스템(30)은 메모리 유닛(53)을 포함한다. 제어 유닛(32)은 메모리 유닛(53)에 연결되고, 메모리 유닛은, 예를 들어, 제어 유닛(32)이 계산을 수행하고 원심 분리기를 제어하며 선택적으로 원심 분리기를 포함하는 시스템을 제어하는데 필요한 저장된 프로그램 코드, 데이터 표, 및/또는 기타 저장된 데이터를 제어 유닛(32)에 제공한다. 제어 유닛(32)은 또한 메모리 유닛(53)에 부분적인 또는 최종적인 계산 결과를 저장하도록 구성된다. 메모리 유닛(53)은 데이터 또는 프로그램, 즉 일시적 또는 영구적 기반의 명령어의 시퀀스를 저장하는데 사용되는 물리적 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 메모리 유닛(53)은 규소-계 트랜지스터를 포함하는 집적 회로를 포함할 수 있다. 메모리 유닛(53)은 예를 들어, 상이한 실시형태들에서, 메모리 카드, 플래시 메모리, USB 메모리, 하드 디스크, 또는 데이터를 저장하기 위한 다른 유사한 휘발성 또는 비휘발성 저장 유닛, 예를 들어 ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), EPROM(Erasable PROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM) 등을 포함할 수 있다.
제어 시스템(30)은 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)를 더 포함한다. 선택적으로, 제어 시스템(30)은 제3 압력 센서(50)를 포함할 수 있다. 제어 유닛(32)은 압력 센서(34, 36, 50)와 통신하고 이러한 센서들로부터 압력 측정을 수신한다. 제어 유닛(32)은 센서(34, 36, 50)로부터 출력 신호를 수신하도록 구성된다. 이러한 신호는, 제어 유닛(32)에 의해서 정보로서 검출될 수 있고 제어 유닛(32)에 의해서 프로세스될 수 있는 신호로 간접적으로 또는 직접적으로 변환될 수 있는, 파형, 펄스 또는 다른 속성을 포함할 수 있다. 각각의 센서에 대한 연결의 각각은 케이블, 데이터 버스, 예를 들어, CAN(controller area network) 버스, MOST(media orientated systems transport) 버스 또는 일부 다른 버스 구성 또는 무선 연결 중 하나 이상의 형태를 취할 수 있다. 도시된 실시형태에서, 단지 하나의 제어 유닛(32) 및 메모리(53)가 도시되었으나, 제어 시스템(30)은 대안적으로 하나 초과의 제어 유닛 및/또는 메모리를 포함할 수 있다.
제어 유닛(32)은 도 1 내지 도 5e에 도시된 바와 같이 회전자(4) 내에 배열될 수 있다. 대안적으로, 제어 유닛(32)은 회전자(4)의 외측에 배열될 수 있고, 예를 들어 센서(34, 36, 50)와 무선으로 통신할 수 있다. 하나 초과의 제어 유닛을 포함하는 실시형태가 회전자(4) 내에 배열된 하나 이상의 제어 유닛 및 회전자(4)의 외측에 배열된 하나 이상의 제어 유닛을 포함할 수 있다.
제어 유닛(32) 및 센서(34, 36, 50)는 원심 분리기의 회전자 내에 배열된 배터리에 의해서 전력을 공급받을 수 있다. 대안적으로, 회전자 내에 배열된 발전기, 회전자 변압기, 또는 슬립 링에 의해서, 전기 에너지가 제어 유닛 및 센서에 공급될 수 있다.
데이터의 예가 압력 측정 데이터일 수 있다. 압력 센서(34, 36, 50)는 압력 측정을 제공하도록 구성된다. 선택적으로, 센서(34, 36, 50) 중 하나 이상이 예를 들어 온도 측정과 같은 다른 물리적 양의 측정을 제공할 수 있다. 그러한 온도 측정은 액체 공급 혼합물의 성분의 하나 이상의 밀도를 결정할 때 이용될 수 있다. 대안적으로, 별도의 온도 센서(미도시)가 온도 측정을 제어 유닛(32)에 제공할 수 있다.
데이터 표의 예는, 예를 들어, 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)로부터의 또는 제1 및 제3 압력 센서(34, 50)로부터의 측정들 사이의 압력차의 상이한 값들에 대해서 맵핑된 경량 상 및 중량 상 사이의 계면의 위치를 포함하는 표, 또는 경량 상 및/또는 중량 상 밀도를 온도에 대해서 맵핑한 데이터 표일 수 있다.
도 7은 원심 분리기의 동작 방법(100)의 실시형태를 도시한다. 원심 분리기는 도 1 내지 도 4와 관련하여 설명된 임의의 하나의 실시형태에 따른, 및/또는 도 5a 내지 도 6과 관련하여 설명된 바와 같은 제어 시스템(30)을 포함하는 회전자(4)를 포함하는 원심 분리기(2)일 수 있다. 이하에서, 도 1 내지 도 6을 또한 참조한다.
따라서, 회전자(4)는 분리 공간(8), 분리 공간(8) 내로 이어지는 유입구(10), 분리 공간(8) 내의 제1 반경방향 위치에 배열된 제1 압력 센서(34), 및 분리 공간(8) 내의 제2 반경방향 위치에 배열된 제2 압력 센서(36)를 구비한다.
방법(100)은:
- 회전자(4)를 회전시키는 단계(102),
- 액체 공급 혼합물을 유입구(10)를 통해서 분리 공간(8)에 전달하는 단계(104),
- 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)를 프로세스 액체 내에 침잠시키는 단계(106),
- 제1 압력 센서(34)로 제1 압력을 측정하는 단계(108),
- 제2 압력 센서(36)로 제2 압력을 측정하는 단계(110), 및
- 제1 및 제2 압력을 기초로 프로세스 액체의 매개변수를 결정하는 단계(112)를 포함한다.
전술한 바와 같이, 프로세스 액체의 매개변수는 예를 들어 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)의 측정들 사이의 압력차, 경량 상과 중량 상 사이의 계면의 반경방향 위치, 또는 중량 상의 밀도일 수 있다. 매개변수를 결정하기 위해서, 프로세스 액체의, 온도와 같은, 추가적인 물리적 양을 이용할 수 있다.
실시형태에 따라, 매개변수는 제1 및 제2 압력 센서들(34, 36) 사이의 압력차일 수 있다.
실시형태에 따라, 매개변수는 프로세스 액체의 밀도일 수 있다.
실시형태에 따라, 원심 분리기(2)는 유동 제어 수단(38, 40)을 포함할 수 있고, 방법(100)은:
- 매개변수를 기초로 유동 제어 수단(38, 40)을 제어하는 단계(114)를 포함할 수 있다. 또한 특히 도 1 내지 도 4를 참조한 전술한 내용을 참조한다.
실시형태에 따라, 유동 제어 수단은 중량 상 배출구(14) 내에 배열된 중량 상 밸브(38)를 포함하고, 유동 제어 수단을 제어하는 단계(114)는:
- 중량 상 밸브(38)를 제어하는 단계(116)를 포함할 수 있다. 또한 특히 도 1을 참조한 전술한 내용을 참조한다.
실시형태에 따라, 유동 제어 수단은 경량 상 배출구(12) 내에 배열된 경량 상 밸브(40)를 포함하고, 유동 제어 수단을 제어하는 단계(114)는:
- 경량 상 밸브(40)를 제어하는 단계(118)를 포함할 수 있다. 또한 특히 도 1을 참조한 전술한 내용을 참조한다.
실시형태에 따라, 원심 분리기(2)는 회전자(4)의 외부 주변부에 배열된 노즐(42)을 포함하고, 유동 제어 수단은 노즐(42)을 개방 및 폐쇄하도록 구성된 활주 가능 볼 하단부(46)를 포함하고, 유동 제어 수단을 제어하는 단계(114)는:
- 노즐(42)을 개방 및 폐쇄하기 위해서 활주 가능 볼 하단부(46)를 제어하는 단계(120)를 포함할 수 있다. 또한 특히 도 3 및 도 4를 참조한 전술한 내용을 참조한다.
중량 상 배출구가 노즐(42)을 포함하는 실시형태에 따라, 노즐(42)을 개방 및 폐쇄하기 위해서 활주 가능 볼 하단부(46)를 제어하는 단계(120)는, 노즐(42)이 개방될 때, 축적된 중량 상이 분리 공간(8)의 주변부로부터 토출되는 결과를 초래할 것이다.
원심 분리기(2)가 슬러지 배출구를 포함하는 실시형태에 따라, 슬러지 배출구는 노즐(42)을 포함하고, 노즐(42)을 개방 및 폐쇄하기 위해서 활주 가능 볼 하단부(46)를 제어하는 단계(120)는, 노즐(42)이 개방될 때, 축적된 슬러지가 분리 공간(8)의 주변부로부터 토출되는 결과를 초래할 것이다.
실시형태에 따라, 중량 상 배출구는 회전자(4)의 외부 주변부에 배열된 노즐(42)을 포함하고, 유동 제어 수단은 노즐(42)의 개방 면적을 변경하기 위한 메커니즘(44)을 포함하며, 유동 제어 수단을 제어하는 단계(114)는:
- 총 개방 면적을 변경하기 위해서 메커니즘(44)을 제어하는 단계(122)를 포함할 수 있다. 또한 특히 도 2을 참조한 전술한 내용을 참조한다.
실시형태에 따라, 원심 분리기(2)는 분리 공간(8) 내의 제3 반경방향 위치에 배열된 제3 압력 센서(50)를 포함하고, 제3 반경방향 위치는 반경방향으로 제1 및 제2 반경방향 위치들 사이에 위치되고, 방법(100)은:
- 제3 압력 센서(50)로 제3 압력을 측정하는 단계(124), 및
- 제3 압력 그리고 제1 및 제2 압력 중 적어도 하나를 기초로 프로세스 액체의 추가적인 매개변수를 결정하는 단계(112)를 포함할 수 있다. 또한 특히 도 5e을 참조한 전술한 내용을 참조한다.
양태에 따라, 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공되고, 그러한 명령어는, 프로그램이 컴퓨터에 의해서 실행될 때, 컴퓨터가 특히 도 7을 참조하여 본원에서 설명된 양태 및/또는 실시형태 중 임의의 하나에 따른 방법(100)을 실행하게 한다. 당업자는, 원심 분리기의 동작 방법(100)이 프로그래밍된 명령어에 의해서 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 프로그래밍된 명령어는 일반적으로 컴퓨터 프로그램에 의해서 구성되고, 그러한 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨터 또는 제어 시스템에서 실행될 때, 컴퓨터 또는 제어 시스템이 본 발명에 따른 방법 단계(102 내지 124)와 같은 희망 제어를 실행하도록 보장한다. 컴퓨터 프로그램은 일반적으로, 컴퓨터 프로그램이 저장된 적합한 디지털 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품의 일부이다.
도 8은 실시형태에 따른 컴퓨터-판독 가능 저장 매체(90)를 도시한다. 컴퓨터-판독 가능 저장 매체(90)는 명령어를 포함하고, 이러한 명령어는, 컴퓨터 또는 다른 제어 시스템(30)에 의해서 실행될 때, 컴퓨터 또는 다른 제어 시스템(30)이 본원에서 설명된 양태 및/또는 실시형태 중 어느 하나에 따른 방법(100)을 실행하게 한다. 컴퓨터-판독 가능 저장 매체(90)는, 예를 들어, 제어 시스템(30)의 하나 이상의 제어 유닛(32)에 로딩될 때, 일부 실시예에 따른 단계(102 내지 124) 중 적어도 일부를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드를 수반하는 데이터 캐리어의 형태로 제공될 수 있다. 데이터 캐리어는 예를 들어 ROM(read-only memory), PROM(programable read-only memory), EPROM(erasable PROM), 플래시 메모리, EEPROM(electrically erasable PROM), 하드 디스크, CD ROM 디스크, 메모리 스틱, 광학 저장 장치, 자기 저장 장치 또는 비-일시적 방식으로 기계 판독 가능 데이터를 유지할 수 있는 디스크 또는 테이프와 같은 임의의 다른 적절한 매체일 수 있다. 컴퓨터-판독 가능 저장 매체는 또한 서버 상의 컴퓨터 프로그램 코드로서 제공될 수 있고, 원격으로, 예를 들어 인터넷 또는 인트라넷 연결을 통해, 또는 다른 유선 또는 무선 통신 시스템을 통해 제어 시스템(30)에 다운로드될 수 있다.
전술한 내용이 다양한 예시적인 실시형태를 예시하는 것이고 본 발명은 첨부된 청구항에 의해서만 규정된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 당업자는, 예시적인 실시형태가 수정될 수 있다는 것, 그리고 예시적인 실시형태의 상이한 특징들이 조합되어, 첨부된 청구항에 의해서 규정되는 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도, 본원에서 설명된 것과 다른 실시형태를 생성할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (19)

  1. 액체 공급 혼합물을 경량 상 및 중량 상으로 분리하도록 구성된 원심 분리기(2) 및 제어 시스템(30)을 포함하는 원심 분리 시스템(1)으로서, 프로세스 액체가 액체 공급 혼합물, 경량 상 및 중량 상 중 하나 이상을 포함하고, 원심 분리기는, 수직 회전 축(6)을 중심으로 회전되도록 구성되고 분리 공간(8)을 구비하는 회전자(4)를 포함하고,
    원심 분리기(2)는 분리 공간(8)으로 이어지는 유입구(10), 분리 공간(8)으로부터 이어지는 경량 상 배출구(12), 분리 공간(8)으로부터 이어지는 중량 상 배출구(14), 및 분리 공간(8) 내에 배열된 분리 디스크들(18)의 적층체(16)를 더 포함하고,
    제어 시스템(30)은 분리 공간(8) 내의 제1 반경방향 위치에 배열된 제1 압력 센서(34) 및 제어 유닛(32)을 포함하는, 원심 분리 시스템(1)에 있어서,
    제어 시스템(30)은 분리 공간(8) 내의 제2 반경방향 위치에 배열된 제2 압력 센서(36)를 포함하고,
    제1 반경방향 위치는 제2 반경방향 위치의 반경방향 외측에 있고,
    제1 및 제2 압력 센서(34, 36)는 원심 분리기(2)의 동작 중에 프로세스 액체 내에 침잠되도록 배치되고,
    제어 유닛(32)은, 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)로부터의 측정을 기초로 원심 분리기(2)의 동작 중에 분리 공간(8) 내의 프로세스 액체의 매개변수를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 원심 분리 시스템(1).
  2. 제1항에 있어서,
    매개변수는 제1 및 제2 압력 센서들(34, 36) 사이의 압력차인, 원심 분리 시스템(1).
  3. 제1항에 있어서,
    매개변수는 프로세스 액체의 밀도인, 원심 분리 시스템(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    유동 제어 수단(38, 40, 44, 46)을 포함하고, 제어 유닛(32)은 매개변수를 기초로 유동 제어 수단(38, 40, 44, 46)을 제어하도록 구성되는, 원심 분리 시스템(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    중량 상 배출구(14) 내에 배열된 중량 상 밸브(38)를 포함하고, 유동 제어 수단은 중량 상 밸브(38)를 포함하는, 원심 분리 시스템(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    경량 상 배출구(12) 내에 배열된 경량 상 밸브(40)를 포함하고, 유동 제어 수단은 경량 상 밸브(40)를 포함하는, 원심 분리 시스템(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    중량 상 배출구(14)는 회전자(4)의 외부 주변부에 배열된 노즐(42)을 포함하는, 원심 분리 시스템(1).
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    슬러지 배출구를 포함하고, 슬러지 배출구는 회전자(4)의 외부 주변부에 배열된 노즐(42)을 포함하는, 원심 분리 시스템(1).
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    유동 제어 수단은 노즐(42)을 개방 및 폐쇄하도록 구성된 활주 가능 볼 하단부(46)를 포함하는, 원심 분리 시스템(1).
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    유동 제어 수단은 노즐(42)의 총 개방 면적을 변경하기 위한 메커니즘(44)을 포함하는, 원심 분리 시스템(1).
  11. 제1항 내지 제6항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    중량 상 배출구(14)는 회전자(4) 내에서 분리 공간(8)의 반경방향 외부 부분으로부터 회전자(4)의 중앙 부분을 향해서 연장되는 적어도 하나의 채널(48)을 포함하고, 중량 상 배출구(14)는 회전자(4)와 원심 분리기(2)의 정지 부분 사이에서 기계적으로 밀폐되어 밀봉되는, 원심 분리 시스템(1).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 압력 센서(34)는 분리 디스크(18)의 적층체(16)의 반경방향 외측에 배열되는, 원심 분리 시스템(1).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 압력 센서(36)는 분리 디스크(18)의 적층체(16)의 반경방향 외측에 배열되는, 원심 분리 시스템(1).
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 압력 센서(36)는 반경방향으로 분리 디스크(18)의 적층체(16) 내에 또는 반경방향으로 그 내측에 배열되는, 원심 분리 시스템(1).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어 시스템(30)은 분리 공간(8) 내의 제3 반경방향 위치에 배열된 제3 압력 센서(50)를 포함하고, 제3 반경방향 위치는 반경방향으로 제1 및 제2 반경방향 위치들 사이에 위치되고, 제어 유닛(32)은, 제3 압력 센서(50) 그리고 제1 및 제2 압력 센서(34, 36) 중 적어도 하나로부터의 측정을 기초로, 원심 분리기(2)의 동작 중에 분리 공간(8) 내의 프로세스 액체의 추가적인 매개변수를 결정하도록 구성되는, 원심 분리 시스템(1).
  16. 액체 공급 혼합물을 경량 상 및 중량 상으로 분리하도록 구성된 원심 분리기(2)의 동작 방법(100)이며, 프로세스 액체가 액체 공급 혼합물, 경량 상 및 중량 상 중 하나 이상을 포함하고,
    원심 분리기(2)는, 수직 회전 축(6)을 중심으로 회전되도록 구성되고 분리 공간(8)을 구비하는 회전자(4), 분리 공간(8)으로 이어지는 유입구(10), 분리 공간(8)으로부터 이어지는 경량 상 배출구(12), 분리 공간(8)으로부터 이어지는 중량 상 배출구(14), 분리 공간(8) 내에 배열된 분리 디스크(18)의 적층체(16), 분리 공간(8) 내의 제1 반경방향 위치에 배열된 제1 압력 센서(34), 및 분리 공간(8) 내의 제2 반경방향 위치에 배열된 제2 압력 센서(36)를 포함하고,
    제1 반경방향 위치는 제2 반경방향 위치의 반경방향 외측에 있고,
    방법(100)은:
    - 회전자(4)를 회전시키는 단계(102),
    - 액체 공급 혼합물을 유입구(10)를 통해서 분리 공간(8)에 전달하는 단계(104),
    - 제1 및 제2 압력 센서(34, 36)를 프로세스 액체 내에 침잠시키는 단계(106),
    - 제1 압력 센서(34)로 제1 압력을 측정하는 단계(108),
    - 제2 압력 센서(36)로 제2 압력을 측정하는 단계(110), 및
    - 제1 및 제2 압력을 기초로 프로세스 액체의 매개변수를 결정하는 단계(112)를 포함하는, 방법(100).
  17. 제16항에 있어서,
    원심 분리기(2)는 유동 제어 수단을 포함하고, 방법(100)은:
    - 매개변수를 기초로 유동 제어 수단을 제어하는 단계(114)를 포함하는, 방법(100).
  18. 제17항에 있어서,
    원심 분리기(2)는 회전자(4)의 외부 주변부에 배열된 노즐(42)을 포함하고, 유동 제어 수단은 노즐(42)을 개방 및 폐쇄하도록 구성된 활주 가능 볼 하단부(46)를 포함하고, 유동 제어 수단을 제어하는 단계(114)는:
    - 노즐(42)을 개방 및 폐쇄하기 위해서 활주 가능 볼 하단부(46)를 제어하는 단계(120)를 포함하는, 방법(100).
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    원심 분리기(2)는 분리 공간(8) 내의 제3 반경방향 위치에 배열된 제3 압력 센서(50)를 포함하고, 제3 반경방향 위치는 반경방향으로 제1 및 제2 반경방향 위치들 사이에 위치되고, 방법(100)은:
    - 제3 압력 센서(50)로 제3 압력을 측정하는 단계(124), 및
    - 제3 압력 그리고 제1 및 제2 압력 중 적어도 하나를 기초로 프로세스 액체의 추가적인 매개변수를 결정하는 단계(112)를 포함하는, 방법(100).
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