NO900240L - Syklonseparator-anordning. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en syklonseparatoranordning.

Denne oppfinnelse frembringer en syklonseparatoranordning som omfatter en huskonstruksjon som danner et innløpskammer og et utløpskammer som er atskilt fra hverandre, og huskonstruksjonen inneholder en syklonseparator som har et innløp til et separeringskammer, idet innløpet er åpent mot innløpskammeret og separatoren har et spissutløp anordnet ved en ende av separatoren fjernt fra innløpet, for utstrømning av en separert, tyngre komponent av en væskeblanding som tilføres separeringskammeret, og separatoren har et kjerneutløp ved den ende av separeringskammeret som er nærmest innløpet, for utstrømning av en mindre tung komponent av blandingen som separeres av separatoren, idet spissutløpet er åpent mot utløpskammeret, og det er anordnet en innløpsanordning på huskonstruksjonen, for å muliggjøre innstrømming av en væskeblanding som skal separeres til innløpskammeret og deretter via innløpet til syklonseparatoren til separeringskammeret i denne, og huskonstruksjonen har en utløpsanordning som muliggjør utstrømning av den separerte, tyngre komponent fra spissutløpet via utløpskammeret.

I henhold til et særskilt aspekt ved oppfinnelsen er syklonseparatoren i et vesentlig parti av lengden montert ragende til spissutløpet i en koaksial røranordning som er understøttet inne i utløpskammeret. I henhold til et annet særskilt aspekt kommuniserer kjerneutløpet til separeringskammeret, via en aksialt ragende utløpskanal, til utsiden av huskonstruksjonen. Kjerneutløpet kan særlig være plassert i et parti av syklonseparatoren som er inne i innløpskammeret, og kanalen kan være løsbart festet, f.eks. ved å være skrudd inn i syklonseparatoren i dette parti av syklonseparatoren, slik at kanalen således forløper gjennom innløpskammeret og til utsiden av huskonstruksjonen via en vegg i huset. I særskilte konstruksjoner er det et annet innløpskammer i huskonstruksjonen, slik at utløpskammeret befinner seg mellom de to innløpskammere, med en annen syklonseparator, lik den førstnevnte syklonseparator, anordnet med sitt innløp åpent mot det andre innløpskammer og med sitt spissutløp i kommunikasjon med utløpskammeret. I dette tilfellet kan også det andre innløpskammer være utstyrt med en innløpsanordning for ytterligere tilførsel av væskeblanding som skal separeres, og kjerneutløpet til den andre syklonseparator kan kommunisere via en ledning til utsiden av huskonstruksjonen som er ført gjennom det andre innløpskammer. I dette arrangement er innløp for væske anordnet på motsatte ender av huskonstruksjonen og forløper gjennom separate syklonseparatorer, slik at de tyngre, separerte komponenter fra begge separatorer ledes inn i innløpskammeret for å strømme ut av dette. I dette tilfelle kan også hver syklonseparator være montert i et separat rør. Et antall slike rør, som holder et antall syklonseparatorer, kan være utformet som en sammenhengende enhet med en passende holdekonstruksjon, f.eks. tverrgående vegger som rørene rager gjennom.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere ved hjelp av et eksempel, med henvisning til de vedføyde tegninger. Figur 1 viser skjematisk en separatoranordning konstruert i henhold til oppfinnelsen. Figur 2 viser, i atskilt tilstand, komponenter av separator-anordningen i Figur 1.

Anordningen 10 vist på tegningene omfatter en hul, sylindrisk huskonstruksjon 12. Denne er dannet som tre aksialt inn-rettede husseksjoner 14, 16, 18 side ved side. Seksjonen 16 er en midtre seksjon med hul, sylindrisk form som er åpen i hver ende. Husseksjonene 14, 18 ligner generelt hverandre, og har hul, sylindrisk form og er åpen i hver ende. Hus-seks j onene 14, 16, 18 er utstyrt med endeflenser, ved hjelp av hvilke de er boltet til hverandre ved hjelp av bolter som rager gjennom hull i flensene, og muttere (alle er ikke vist) for å danne et væsketett, hult, sylindrisk element som er åpent i endene.

Det hule, sylindriske element dannet av seksjonene 14, 16, 18 er lukket i hver ende av endevegger 20, 22. Disse er likeledes boltet ved hjelp av ikke viste midler til flenser på de ytre ender av husseksjonene 14, 18 og er i tettende anlegg med disse ved hjelp av ringformede pakninger 90, 92 (vist bare i Figur 2).

Nær overgangen mellom husseksjonene 14 og 16 er det anordnet en tverrgående skillevegg 24 som i tverretningen skiller det indre av huskonstruksjonen, mens en lignende, tverrgående skillevegg 26 er anordnet nær overgangen mellom husseksjonene 16 og 18, for likeledes å inndele det indre av huskonstruksjonen i tverretningen på dette sted. Ringformede pakninger 94, 96 (bare Figur 2) på hver side av hver vegg 24, 26 tetter omkretsene av disse vegger mot innerflatene av huskonstruksjonen 12. Pga. disse skillevegger og endeveggene 20, 22 er det indre av huskonstruksjonen 12 inndelt i tre separate, hovedsaklig lukkede kamre 28, 30, 32 som er fordelt i lengderetningen langs lengden av huskonstruksjonen. Kammeret 28, nærmest endeveggen 20, og kammeret 32, nærmest endeveggen 22, avgrenser innløpskammeret for anordningen og er utstyrt med innløp 34, 36 for innstrømming av væske som skal separeres. Disse rager gjennom sideveggene til husseksjonene 14, 18. Kammeret 30, som befinner seg mellom kamrene 28 og 32, omfatter et utløpskammer for utstrømming av en separert væskekomponent som skal separeres av anordningen 10, og er utstyrt med et væskeutløp, 36 som rager gjennom sideveggen til husseksjonen 16.

Inne i husseksjonen 16, og anordnet inne i kammeret 30, er det dannet en spolekonstruksjon 38 i form av flere paral-lelle, langsgående rør som er montert på og rager gjennom motsatte, sirkelformede endevegger 42, 44. Endeveggene 42, 44 er slik dimensjonert at de muliggjør at spolekonstruksjonen 38 kan anbringes ved å forskyves inn i husseksjonen 16 og inn i kammeret 30. Endeveggene 42, 44 har også perforeringer 46 (Figur 2) for å muliggjøre fri strømming av væske inne i kammeret 30.

En halvpart av rørene 40 rager fra veggen 42 i retning mot veggen 24 en lengde som er noe større enn den lengde som de øvrige rør rager til. På lignende måte, ved endeveggen 44, rager de øvrige rør fra veggen 44 mot veggen 26 i større grad enn de førstnevnte rør. Lengdene til rørene er slik at rørene som rager i større grad fra veggene 42, 44 er i anlegg mot eller hovedsaklig i anlegg mot de respektive, nærmeste av de tverrgående skillevegger 24, 26. Rørene som ikke rager så langt ender imidlertid noe tidligere, og er i avstand fra den tilhørende, tverrgående skillevegg.

Flere syklonseparatorer 48 er anordnet, idet det er like mange syklonseparatorer 48 som det er rør 40. Av hensyn til oversikten er ikke syklonseparatorene vist i Figur 1. Hver syklonseparator er av konvensjonell type, og kan f.eks. være konstruert i henhold til beskrivelsene i AU-PS 559530, 521482, 77610/87, 38866/85, 40909/85 og 12241/83, samt Internasjonal Patentansøkning PCT/AU87/00402. Nærmere bestemt har hver av disse et innløp 5 0 dannet som en evaluent trakt i et endehus 52 på separatoren, og anordnet for tangensial innstrømming av væske inn i separeringskammeret (ikke vist) i separatoren. Huset 52 avgrenser et generelt sylindrisk innløpsparti til separeringskammeret i separatoren. Boltet til endehuset 52 er et første, mellomliggende hus 54 som innvendig avgrenser et generelt avsmalnende parti av separeringskammeret i syklonseparatoren. Dette er i sin tur boltet til et langstrakt, andre mellomliggende hus 56 som danner et annet avsmalnende parti av separeringskammert, og dette hus 56 er skrudd fast til et ytterligere endehus 58 som danner et aksialt ragende, sylindrisk parti av separeringskammeret, hvilket parti fører til et aksialt beliggende spissutløp 60 ved den ende av huset 58 som er fjernest fra huset 52.

Huset 52 har et aksialt kjerneutløp 62 (Figur 1) beliggende ved den enden som er fjernest fra huset 54. Dette er omgitt av et generelt konisk skjørt 64, som divergerer i retningen bort fra huset 52, og har et formål som skal beskrives senere.

En halvpart av syklonseparatorene 48 er anordnet med innløpene til husene 52 beliggende inne i innløpskammeret 28 til anordningen og den andre halvpart er anordnet med innløpene 50 til husene 52 inne i innløpskammeret 32. Som vist i Figur 1, kan husene 54 ha (gjennomhullede) flenser 54a, med hvilke husene 52 og husene 54 er boltet til hverandre, ved hjelp av bolter som er ført gjennom flense-åpningene og inn i gjengede boringer i husene 52. Hvert hus 54 kan også ha en endeflens 54b som er gjennomhullet, og ved hjelp av hvilken husene 54 er festet med bolter (ikke vist) til de respektive hus 56, til gjennomhullede flenser 56a på husene 56. Flensene 56a på husene 56 kan også som vist være boltet til flater på de respektive vegger 24, 26 som er "ytre" flater på disse som er rettet mot og avgrenser de respektive kamre 28 og 32. På denne måte er hullene til husene 52, 54 for hver separator inne i det ene eller andre av kamrene 28 og 32, mens bare endepartiene av husene 56 nærmest flensene 56a er inne i disse. Husene 56 rager deretter gjennom åpninger 66 i en av veggene 24, 26, i tettende anlegg mot disse. Husene 56 og de tilhørende endehus 5 8 rager deretter inn i kammeret 30, i hvilket de holdes på plass ved at de befinner seg inne i tilhørende rør 40 i spolekonstruksjonen 38. For å bidra til denne posisjonering kan husene 56, 58 være utstyrt med rundtgående kraver 68 som kan forskyves i anlegg mot innsiden av rørene. Spissutløpene 60 til separatorene befinner seg nær ender av de respektive rør 40, som, som tidligere nevnt, er i en viss avstand fra den nærmeste vegg 42, 44.

Endeveggene 20, 22 har gjennomgående åpninger 70 og ringformede elementer 72 som er tettede innført i disse. Utløpsrør 74 rager i et tettende arrangement gjennom disse ringformede elementer 72 og er, f.eks. ved innskruing, festet til de respektive hus 52 i de nærmeste kamre 28 eller 32, for derved å danne kommunikasjon via disse rør til spissutløpene til de av separatorene som har husene 52 inne i de respektive kamre 28, 32. Skjørtene 64 letter entringen av rørene i husene og innretting av rørene inne i kjerneutløpene, for å muliggjøre enkel montering. Som vist i Figur 2 kan rørene ha, på de ytre ender, tverrgående slisser 76 for å muliggjøre at et skrutrekkerlignende verktøy 78 kan føres inn i disse for å dreie utløpsrørene 74 for å utføre slik sammenkobling. I alle tilfeller vil det sees at rørene 74 på denne måte rager fra husene 50 ved hver ende av huskonstruksjonen 12, for å rage gjennom kamrene 28, 32, for å danne utløp for væske fra syklonseparatorene på utsiden av huskonstruksjonen 12.

Under bruk tilføres væske som skal separeres, f.eks. en blanding av olje og vann, gjennom innløpene 34, til kamrene 28 og 32, slik at blandingen kommer inn i innløpene til de av syklonseparatorene som har innløp 50 i de respektive kamre, slik at, på konvensjonell måte, væskeblandingen bringes til å strømme inn i separeringskamrene til syklonseparatorene med en tangensial bevegelseskomponent, for å strømme i en spiral inne i separeringskamrene og å bevege seg aksialt langs disse, slik at en tyngre komponent i blandingen, som søker å strømme mot den ytre periferi av separeringskammeret, strømmer i en langsgående spiral fra innløpet for å strømme ut fra spissutløpet 60, etter å ha passert i lengderetningen gjennom kammeret 30, for å strømme ut i kammeret 30 nær den av veggene 42 og 44 som er fjernest fra innløpet til denne separator. Deretter strømmer den separerte, tyngre komponent inn i kammeret 30 og ut av dette kammer via utløpet 36. Den separerte, mindre tunge komponent danner en midtre kjerne inne i separeringskammeret i hver syklonseparator og beveger seg i lengderetningen av dette, i retning motsatt av bevegelsesretningen til den tyngre komponent, for å strømme ut via kjerneutløpene 62 i husene 52 og deretter for å strømme til utsiden av anordningen via rørene 74.

Husseksjonen 16 er utstyrt med en ventileringsåpning 88 for utslipp av gass som kan avgis av blandingen som separeres og samler seg i kammeret 30, mens seksjonene 14 og 18 er utstyrt med faststoffutløp 82 for utslipp av faste stoffer slik som sand fra kamrene 28 og 32.

Det beskrevne arrangement er særlig tilfredsstillende ved bruk ved at det medfører enkel montering av flere syklonseparatorer. I det tilfelle at kjerneutløpet til en syklonseparator skulle bli blokkert er det en enkel sak å skru ut utløpsrøret 74 for å danne åpning ved utskifting av røret eller rengjøring av selve røret. Også for vedlikehold er det enkel atkomst til husene 52, 54, ganske enkelt ved fjernelse av en endevegg 20 eller 22. Nærmere bestemt kan disse endevegger være hengslet til seksjonene 14, 18 ved de ytre ender, slik at, etter fjernelse av holdebolter, kan veggene ganske enkelt svinges opp eller til siden for å gi atkomst. Pga. den beskrevne montering av hovedhusene til syklonseparatorene inne i kamrene 28 og 32 kan disse hus enkelt fjernes og skiftes ut. På lignende måte, etter fjernelse av husene 52, 54 er det mulig å fjerne husene 56 og 58 fra kammeret 30, på en enkel måte ved å skru løs husene 56 fra de respektive vegger 24, 26 og deretter å skyve disse utover fra rørene 40, og deretter å fjerne dem via kamrene 28 og 32 fra anordningen.

En side av separatoren kan også være lukket, slik at væske tilføres bare til ett av de to kamrene 28 og 32, for å tilføres bare halvparten av separatorene, når det kreves minsket separatorkapasitet.

Den beskrevne konstruksjonen er redegjort for bare som en forklaring, og mange modifikasjoner og variasjoner kan gjøres uten å avvike fra oppfinnelsens ide og omfang, slik som definert i de etterfølgende patentkrav.

Claims (11)

1. Syklonseparatoranordning som omfatter en huskonstruksjon som danner et innløpskammer og et utløpskammer som er atskilt fra hverandre, idet huskonstruksjonen inneholder en syklonseparator som har et innløp til et separeringskammer, hvilket innløp er åpent mot innløpskammeret, og separatoren har et spissutløp anordnet ved en ende av separatoren lengst borte fra innløpet, for utstrømning av en separert, tyngre komponent i en væskeblanding som tilføres separeringskammeret, og separatoren har et kjerneutløp ved den ende av separeringskammeret som er nærmest innløpet, for utstrømning av en mindre tung komponent i blandingen som separeres av separatoren, idet spissutløpet er åpent mot uløpskammeret, idet en innløpsanordning er anordnet på huskonstruksjonen, for å muliggjøre innstrømming av væskeblanding som skal separeres til innløpskammeret og deretter via innløpet til syklonseparatoren, til separeringskammeret i denne, og huskonstruksjonen har en utløpsanordning som muliggjør utstrømming av den separerte, tyngre komponent fra spissut-løpet via utløpskammeret.

2. Syklonseparator som angitt i krav 1, idet syklonseparatoren i en vesentlig del av sin lengde som rager til spissutløpet er understøttet i en koaksial røranordning som er montert inne i utløpskammeret.

3. Syklonseparatoranordning som angitt i krav 1 eller krav 2, idet kjerneutløpet til syklonseparatoren kommuniserer, via en aksialt ragende utløpsledning, ved utsiden av huskonstruksjonen.

4. Syklonseparatoranordning som angitt i krav 3, idet kjerneutløpet befinner seg i et parti av syklonseparatoren som er inne i innløpskammeret.

5. Syklonseparatoranordning som angitt i krav 4, idet ledningen er løsbart innført i syklonseparatoren og rager gjennom innløpskammeret og deretter til utsiden av hus-konstruks jonen via en vegg i huset.

6. Syklonseparatoranordning som angitt i krav 5, idet ledningen er dannet i et rør som er skrudd inn i syklonseparatoren i nevnte parti av syklonseparatoren.

7. Syklonseparatoranordning som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, idet innløpskammeret omfatter et første innløpskammer, og at det er et andre innløpskammer i huskonstruksjonen, slik at utløpskammeret befinner seg mellom de to innløpskammere, og syklonseparatoren omfatter en første syklonseparator, idet det er en andre syklonseparator lik den første syklonseparator anordnet med et innløp som er åpent mot det andre innløpskammer, og med et spissutløp i kommunikasjon med utløpskammeret.

8. Syklonseparatoranordning som angitt i krav 7, idet det andre innløpskammer er utstyrt med en innløpsanordning for ytterligere innstrømming av væskeblanding som skal separeres, og et kjerneutløp fra den andre syklonseparator kommuniserer via en ledning med utsiden av huskonstruksjonen, ført gjennom det andre innløpskammer, slik at under bruk strømmer innstrømmende væske som er tilført til motsatte ender av huskonstruksjonen gjennom syklonseparatorene, slik at tyngre, separerte komponenter fra begge separatorer ledes inn i utløpskammeret for å strømme ut av dette.

9. Syklonseparatoranordning som angitt i krav 8, idet hver syklonseparator er understøttet i et separat rør.

10. Syklonseparatoranordning som angitt i krav 9, idet et antall rør som understøtter et antall syklonseparatorer er utformet som en sammenhengende enhet med en holdekonstruksjon.

11. Syklonseparatoranordning som angitt i krav 10, idet rørene rager gjennom tverrgående vegger i syklonseparatoran-ordningen.