NO169474B - Rensing av en sentrifugalseparator. - Google Patents

Description

RENSING AV EN SENTRIFUGALSEPARATOR

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et utstyr for innvendig rensing av en sentrifugalrotor som har et sentralt innløpskammer, et separeringskammer som via en innløpspassasje er forbundet med innløpskammeret, og to sentrale utløpskammere som hvert via en utløpspassasje er forbundet med separeringskammeret ved separate radielle nivåer i dette. Mens rotoren roterer tilføres rensevæske til innløps-kammeret via en innløpskanal i en stasjonær innløpsanordning og føres ut fra de to utløpskammere via utløpskanaler i en stasjonær utløpsanordning.

En fremgangsmåte for slik innvendig rensing av en sentrifugalrotor er omtalt i JP U 60-104 255. I denne tilføres all rensevæske til sentrifugalrotoren ved hjelp av en sentrifugal-pumpe som er anordnet i en innløpsledning mellom en tank og sentrifugalrotoren. Videre blir all rensevæske som føres ut via sentrifugalrotorens utløpskammere ledet tilbake til tanken.

I praksis viser det seg imidlertid vanskelig å oppnå et aksepta-belt renseresultat med den foreslåtte metode. Ofte får man ikke den radielt innerste del av sentrifugalrotoren ren nok. I mange tilfeller må man derfor med regelmessige mellomrom demontere sentrifugalrotoren manuelt, rense den innvendig, innbefattende innsatser anordnet i denne, og montere samme. Dette er en meget tidkrevende operasjon. Særlig er dette tilfelle ved sentrifugalrotorer hvor en stabel av koniske skiver er anordnet i separeringskammeret. Dersom separatoren brukes for awanning og rensing av oljer, blir denne tidkrevende og dessuten skitne operasjon ofte gjentatt. I enkelte tilfeller må rensingen utføres for hver tohundrede driftstime.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe

en bedre fremgangsmåte og et bedre utstyr for innvendig rensing av en sentrifugalrotor, slik at den ikke må demonteres og renses manuelt.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette ved å lede bare en del av rensevæsken som føres ut av en sentrifugalrotor av den innledningsvis angitte art til en tank med rensevæske, hvorfra rensevæsken ved hjelp av en pumpe pumpes inn i innløpskanalen til en sentrifugalrotor, mens resten av den uttømte rensevæske ledes direkte til innløpskanalen ved hjelp av et overtrykk som dannes i utløpsanordningen på grunn av rotorens rotasjon.

Derved kan en stor strøm av rensevæske i rotoren via innløps-kanalen oppnås ved hjelp av en forholdsvis liten pumpe,

samtidig som et så stort rensevæske-volum som ~er nødvendig for et akseptabel renseresultat fritt kan tilpasses det aktuelle tilfelle.

Rensevæsken som finnes inne i rotoren danner en sammen med rotoren roterende væskemasse som i utløpskamrene strekker seg radielt innad innenfor den største radius til den stasjonære utløpsanordning som er anordnet i disse ved hvilken utløpskana-lene munner ut. Ved stabiliserte strømningsforhold inntar de radielt innadrettete, frie væskeflater til væskemassen i rotorens forskjellige kammere en stilling ved slike radielle nivåer at den totale væskestrøm ut gjennom utløpskanalene blir like stor som væskestrømmen inn gjennom innløpskanalen. Dess kraftigere strømning som oppnås i innløpskanalen, jo nærmere rotorens rotasjonsakse vil således de frie væskeflater være. Ettersom en stor del av rensevæsken som strømmer ut av utløps-kanalene ifølge oppfinnelsen kan ledes direkte til innløpskanalen ved hjelp av overtrykket som dannes i utløpsanordningen ved rotorens rotasjon, kan en meget kraftig strøm av rensevæske oppnås i innløpskanalen uten behov for en separat pumpe som har tilsvarende høy kapasitet. Under stabiliserte forhold er det således takket være oppfinnelsen mulig å få de frie væskeflater til den roterende væskemasse inne i rotoren til å innta en posisjon ved radielle nivåer som er beliggende ved betydelig mindre radius enn den radius som hittil har vært praktisk mulig.

I en foretrukket utføringsform av oppfinnelsen blir væskemassen ytterligere bygget opp radielt innad ved innsnevring av strømmen fra i det minste én av utløpskanalene til tanken, idet en større mengde rensevæske pumpes under et visst tidsrom fra tanken til innløpskanalen enn fra utløpskanalene til tanken inntil strømmene inn i og ut av rotoren igjen utligner hverandre.

I en annen foretrukket utføringsform av oppfinnelsen blir væskemassen også bygget opp radielt innad ved innsnevring av en innledende strøm ut av utløpskammeret, som er forbundet med den radielt ytre del av separeringskammeret, slik at det oppnås en strøm av rensevæske fra separeringskammeret også til det andre utløpskammer.

I det følgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere under henvisning til den medfølgende tegning på hvilken et utstyr ifølge oppfinnelsen er skjematisk vist. Utstyret er forbundet med en sentrifugalrotor av angjeldende type. På tegningen er det skjematisk vist et aksialsnitt gjennom separatoren.

Utstyret har en tank 2 med rensevæske, en tilførselsledning 3 som forbinder tanken 2 med sentrifugalrotorens 1 innløpskanal 4, en i tilførselsledningen 3 anordnet pumpe 5, en returledning 6 som forbinder separatorens to utløpskanaler 7 og 8 med tanken

2. I returledningen 6 er det anordnet en strøminnsnevring 9.

De to utløpskanaler 7 og 8 er også direkte forbundet med innløpskanalen 4 via en kommunikasjonsledning 10. I én av utløpskanalene 7 er det anordnet en strøminnsnevring 11 foran dens forbindelse med returledningen 6 og foran dens forbindelse med kommunikasjonsledningen 10 sett i strømningsretningen.

Den i eksemplet viste sentrifugalrotor har en øvre del 12 og en nedre del 13, som er sammenføyet ved hjelp av en ikke vist låsering. Innvendig i rotoren er det anordnet en aksielt bevegelig ventilsleide 14 som sammen med den øvre del 12 avgrenser separeringskammeret 15. Den bevegelige ventilsleide 14 er innrettet til å åpne og lukke en ringformet passasje mellom separeringskammeret 15 og perifere åpninger 16.

Sentralt innvendig i rotoren er det anordnet en fordeler

17 som avgrenser et sentralt innløpskammer 18. Innløpskammeret 18 kommuniserer med separeringskammeret 15 via en innløpspassasje 19.

Den øvre del 12 danner i sin øvre ende to sentrale utløpskammere 20 og 21 hvorav det ene 20 kommuniserer med rotorens omgivelser via en sentral, ringformet spalte 22. De to utløpskammere 20 og 21 kommuniserer med separeringskammeret 15 via hver sin utløpspassasje, hhv 23 og 24. Én av utløpspas-sasjene 23 forbinder ett av utløpskamrene 20 med den radielt ytre del av separeringskammeret 15, mens den andre utløpspassasje 24 forbinder det andre utløpskammer 21 med den sentrale del av separeringskammeret 15. Sentralt er det anordnet en stasjonær utstrømningsanordning som har to utløpsanordninger 25 og 26, én i hvert utløpskammer 2 0 og 21. Utløpsanordningene 25 og 2 6 har indre kanaler gjennom hvilke væske som forekommer i utstrømnings-kammeret strømmer ut under trykk mot utløpskanalene 7 og 8 som er anordnet sentralt i utstrømningsanordningen. Sentralt i rotoren er det også anordnet en stasjonær innl^pskanal 4 som munner ut i det sentrale innløpskammer 18.

Videre er den som eksempel viste sentrifugalrotor utstyrt med en stabel av koniske skiver 27 som er anordnet i separeringskammeret 15. I det viste eksempel kommuniserer ett av utløps-kamrene 20 via spalten 22 med rotorens omgivelser ved en radius som er større enn den radius ved hvilken det andre utløpskammer 21 er forbundet med separeringskammeret 15. Denne konstruksjon anvendes ofte ved separering av væskekomponenter i en blanding (f.eks. ved rensing av vanninneholdende oljer) for med sikkerhet å hindre en særlig tyngre komponent (vann) fra å følge den spesielt lettere komponent (olje).

Rensingen av det indre av en sentrifugalrotor av denne art foregår ifølge oppfinnelsen på følgende måte.

Den med renseutstyret forbundne sentrifugalrotor 1 bringes til å rotere hvoretter separeringskammeret 15 avstenges ved å bringe ventilsleiden 14 på konvensjonell måte i en stilling som lukker passasjen mot åpningene 16. Når separeringskammeret 15 er lukket startes pumpen hvorved rensevæske pumpes fra den fylte tank 2 til separeringskammeret 15 via innløpskanalen 4 og innløpskammeret 18. Separeringskammeret 15 og de andre kammere i rotoren fylles gradvis med rensevæske. Rensevæsken i rotoren danner da en sammen med rotoren roterende væskemasse som har en radielt innadrettet fri væskeflate beliggende på et radielt gradvis avtagende nivå. Litt etter litt strømmer rensevæske gjennom utløpspassasjen 23 som munner ut i den radielt ytre del av separeringskammeret 15 til ett av utløpskamrene 20 som således fylles opp og den deri anordnete utløpsanordning starter under trykk for å tømme rensevæske ut av det gjennom den tilhørende utløpskanal 7 hvorfra en del ledes tilbake til tanken 2 via returledningen 6 mens resten av rensevæsken som strømmer ut via utløpskanalene ledes fra denne utløpskanal 7 direkte til innløpskanalen 4 via kommunikasjonsledningen 10 ved hjelp av overtrykket som dannes i utløpsanordningen på grunn av rotorens rotasjon. I en foretrukket modifisering av fremgangs-måten blir en innledende strøm, som strømmer tilbake til tanken 2 via returledningen 6, forminsket ved hjelp av en innsnevring 9 som er anordnet i returledningen 6, hvorved strømmen inn i rotoren via innløpskanalen 4 øker. Volumet av -rensevæske i rotoren øker inntil det foreligger balanse mellom strømmen som strømmer ut av rotoren og strømmen som strømmer inn i rotoren via innløpskanalen. Strømmen inn i rotoren består således av strømmen gjennom kommunikasjonsledningen 10 og strømmen gjennom tilførselsledningen 3. Den kraftige strøm gjennom rotoren, som hovedsakelig strømmer gjennom den ytre passasje 23 som munner ut i de radielt ytre deler av separeringskammeret 15, fører til et trykkfall i denne utløpspassasje 23. Derved vil den frie væskeflate i separeringskammeret 15 ved likevekt innta en stilling ved en radius som er tilsvarende mindre enn radien til den frie væskeflate i utløpskammeret 20 som er forbundet med denne utløpspassasje 23. Dette innebærer at den frie væskeflate i separeringskammeret 15 ved en viss strømning gjennom utløps-passas jen 23 er beliggende radielt innenfor den radius ved hvilken den ytre utløpspassasje 24 munner ut i den sentrale del av separeringskammeret 15. Derved vil en del av rensevæsken strømme inn i det andre utløpskammer 21 via den andre utløps-passasje 24 og fylle samme. Fra dette andre utløpskammer 21 strømmer rensevæske ut under trykk ved hjelp av den stasjonære utløpsanordning som er sentralt anordnet deri via den tilknyttete utløpskanal 8 hvorfra en del strømmer gjennom returledningen tilbake til tanken mens resten av rensevæsken som strømmer ut av utløpskanalene ledes fra denne utløpskanal 8 direkte til innløpskanalen 4 via kommunikasjonsledningen 10 på grunn av det trykk som hersker i denne utløpskanal 8.

Så snart rensevæske strømmer gjennom denne utløpskanal, hvilket kan indikeres ved hjelp av en strømningsmåler, en trykkmåler eller et inspeksjonsvindu, vet man at rensevæske strømmer inne i rotoren og renser rotoren innvendig, i det minste radielt inn til det radielle nivå hvor rensevæske forlater separeringskammeret 15 gjennom nevnte andre utløpspas-sasje 24. Ettersom stabelen av koniske skiver er beliggende radielt helt utenfor dette nivå, vil den herved bli renset hele veien inn til sin innerste radius.

Ifølge en annen modifikasjon av oppfinnelsen blir strømmen ut gjennom nevnte ene utløpskanal 7 innledningsvis forminsket ved hjelp av en i denne anordnet innsnevring IT. Derved sikres at den roterende væskemasse i separeringskammeret 15 strekker seg radielt innad i stabelen av koniske skiver 27 som er anordnet i denne til den andre utløpspassasjens 24 forbindelse med separeringskammeret 15", og at rensevæske som forekommer i den radielt innerste del av væskemassen har en strømningshastig-het som er tilstrekkelig for renseresultatet.

Deretter fortsetter renseoperasjonen ved sirkulering av rensevæsken gjennom sentrifugalrotoren og det tilknyttete utstyr i nødvendig tid. Det vil da sees at rensevæsken holdes på en for renseresultatet passende temperatur. Oppvarmingen skjer på grunn av den friksjon den utsettes for. Eventuelt kan det være nødvendig med en avkjøling av rensevæsken, hvilket fortrinnsvis utføres ved luftkjøling ved innløpet til tanken. Etter en forutbestemt tid tømmes sentrifugalrotoren og utstyret ved å bringe ventilsleiden i en stilling som åpner passasjen mot åpningene 16. Derved blir rensevæsken og i rotoren gjenværende urenheter utsatt for en sjokkoperasjon som ytterligere forbedrer renseresultatet. Når sentrifugalrotoren og utstyret er blitt tømt for rensevæske, tilføres rent vann til tanken 2 og bringes i sirkulasjon gjennom sentrifugalrotoren og utstyret på samme måte som ovenfor beskrevet for rensevæsken, hvorved sentrifugalrotoren skylles. Renseoperasjonen avsluttes ved å tømme sentrifugalrotoren og utstyret én gang til på samme måte som ovenfor.

I eksemplet er to utløpskanaler 7 og 8 forbundet med tanken 2 og innløpskanalen 4. Selvsagt er det fullt mulig å forbinde utløpskanalene på mange andre måter innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse. F.eks. kan bare én av utløpskamrene 20 og 21 være forbundet med tanken 2. Fortrinnsvis er i et slikt tilfelle bare utløpskammeret 21, som er forbundet med separeringskammeret 15 ved det innerst beliggende radielle nivå, forbundet med tanken 2.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for innvendig rensing av en sentrifugalrotor (1) som har et sentralt innløpskammer (18), et separeringskammer (15) som via en innløpspassasje (19) er forbundet med innløps-kammeret (18), samt to sentrale utstrømningskammere (20, 21) som via en utløpspassasje (hhv 23, 24) er forbundet med separeringskammeret (15) ved separate radielle nivåer i dette, idet rensevæske under rotasjon av rotoren tilføres innløpskam-meret (18) via en innløpskanal (4) i en stasjonær innløpsanord-ning og utføres fra de to utløpskammere (20, 21) via utløps-kanaler (hhv 7, 8) i en stasjonær utløpsanordning (25, 26), karakterisert ved at en del av rensevæsken som føres ut via utløpskanalene (hhv 7, 8) ledes til en tank (2) med rensevæske, ut av hvilken rensevæske ved hjelp av en pumpe (5) pumpes inn i innløpskanalen (4) mens resten av rensevæsken som føres ut via utløpskanalene ledes direkte til innløpskanalene (4) ved hjelp av et overtrykk som skapes i utstrømningsanordningen på grunn av rotorens rotasjon.

2. Fremgangsåte ifølge krav 1, karakterisert ved at - etter at strømmen er opprettet fra minst én av utløpskanalene (7 og 8) direkte til innløpskanalen (4) - strupes strømmen fra utløpskanalene (7 og 8) til tanken (2), idet en større mengde rensevæske pumpes i løpet av et visst tidsrom fra tanken (2) til innløpskanalen (4) enn fra utløps-kanalene (7 og 8) til tanken (2), idet kamrene (18, 15, 20 og 21) i rotoren fylles opp med ytterligere en viss mengde rensevæske like før den følgende renseoperasjon.

3. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at en innledende strøm ut av utløpskammeret (2 0), som er forbundet med den radielt ytre del av separeringskammeret (15), strupes slik at en strøm av rensevæske også oppnås fra separeringskammeret (15) til det andre utløpskammer (21).

4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at rensevæske tilføres separeringskammeret (15) via innløpskammeret (18) med en så kraftig strøm at utløpspassasjen (23), som er forbundet med den radielt ytre del av separeringskammeret (15), vil danne en strømnrngsinnsnevring for strømmen av rensevæske til det tilhørende ut1øpskammer.

5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at rensevæsken som strømmer ut via den ene utløpskanal (7 eller 8) bringes sammen med rensevæske som strømmer ut via den andre utløpskanal (7 eller 8).

6. Utstyr for innvendig rensing av en sentrifugalrotor (1) som har et sentralt innløpskammer (18), et separeringskammer (15) som via en innløpspassasje (19) er forbundet med innløps-kammeret (18), og to sentrale utløpskammere (20, 21) som via hver sin utløpspassasje (23, 24) er forbundet med separeringskammeret (15) ved separate, radielle nivåer i dette og i hvilke utløpskammere (20, 21) det er anordnet en stasjonær utløpsanord-ning (25, 26) med utløpskanaler, idet utstyret omfatter en tank (2) for rensevæske, en tilførselsledning (3) som forbinder tanken (2) med innløpskammeret (18) via en innløpskanal (4) i en stasjonær innløpsanordning, en pumpe (5) som er innrettet til å pumpe rensevæske fra tanken (2) til innløpskammeret (18) via innløpskanalen (4), og en returledning (6) som forbinder minst én av utløpskanalene (7, 8) med tanken (2), karakterisert ved en forbindelsesledning (10) som trykk-overførende forbinder minst én av utløpskanalene (7, 8) med innløpskanalen (4).

7. Utstyr ifølge krav 6, karakterisert ved at utløpskanalene (7, 8) er forbundet med hverandre.

8. Utstyr ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at returledningen (6) er forsynt med strømningsinnsnev-ringsmidler (9).

9. Utstyr ifølge et av kravene 6 - 8, karakterisert ved at utløpskanalen (7), som via en utløpspassasje (23) i rotoren kommuniserer med den radielt ytre del av separeringskammeret (15), via nevnte forbindelseskanal (10) er forbundet med innløpskanalen (4) , idet strømningsinnsnevringsmidler (11) er anordnet i denne utløpskanal oppstrøms for forbindelsesledningen (10).

10. Utstyr ifølge krav 9, karakterisert ved at utløpskanalen (8), som via en utløpspassasje (24) i rotoren kommuniserer med den radielt indre del av separeringskammeret (15), er forbundet med forbindelsesledningen (10), og at forbindelsesledningen (10) er forbundet med returledningen (6) oppstrøms for de strømningsinnsnevrende midler (9) i sistnevnte.