Opis patentowy opublikowano: 89 03 31 144344 CZYCELMIA Iflt Q.4 B04B 5/12 Twórca wynalazku Uprawniony z patentu; Alfa-Laval Separation AB, Tumba (Szwecja) URZADZENIE DO UTRZYMYWANIA POZIOMU CIECZY W ODDZIELACZU ODSRODKOWYM Irzedmiotem wynalazku jest urzadzenie do utrzymywania poziomu cieczy w oddzielaczu od¬ srodkowym, to jest na poziomie promieniowym bardzo blisko osi wirnika, w celu poddawania zaworu w wirniku okreslonemu cisnieniu cieczy* W oddzielaczach odsrodkowych, których wirnik ma otwierane w sposób przerywany wyloty, czesto umieszczony jest pierscieniowy zawór suwakowy, ruchomy osiowo nrfewnatrz wirnika w celu otwierania i zamykania tych wylotów*W zwiazku z tym zawór suwakowy jest napedzany hydraulicznie w kierunku zamykania przez ciecz unoszona w komorze wirnika na skutek jego obrotu* W normalnej konstrukcji wirnika zawór suwakowy tworzy ruchoma scianke pomiedzy komora oddzielacza wirnika a wymieniona powyzej komora, Komora ta jest nazywana komora zamykajaca, a ciecz dostarczana do komory zamykajacej jest nazywana ciecza zamykajaca. Ciecz zamykajaca, znajdujaca sie w komorze zamykajacej, na skutek sily odsrodkowej wywolywanej przez obracanie sie wirnika, nie styka sie z osia wirnika, lecz jest od tej osi oddalona na pewna odleglosc, zalezna od predkosci obrotowej wirnika. Odleglosc ta jest istotna dla cisnienia cieczy wywieranego przez ciecz zamykajaca na za¬ wór suwakowy. Zmniejszenie tej odleglosci oznacza zwieszenie cisnienia cieczy na zawór suwakowy* Cisnienie cieczy wywierane na zawór suwakowy przez ciecz zamykajaca musi pokonywac cis¬ nienie cieczy na zawór suwakowy od cieczy usytuowanej w komorze oddzielania wirnika, aby zawór suwakowy mógl trzymac wyloty komory oddzielania w stanie zamknietym. Rmiewaz ciecz w komorze od¬ dzielania jest w pewnych przypadkach ciezsza niz woda, która zwykle stosuje sie jako ciecz zamy¬ kajaca, moze byc pozadane utrzymywanie powierzchni cieczy w komorze zamykajacej mozliwie jak naj¬ blizej osi wirnika.Ciecz zamykajaca jest normalnie dostarczana do komory zamykajacej poprzez nieruchoma rure przebiegajaca równolegle do walka napedowego wirnika, gdzie uchodzi ona w pierscieniowy rowek.Rowek ten jest otwarty promieniowo do wewnatrz do osi wirnika i jest polaczony promieniowo na zewnatrz z komora zamykajaca* Odleglosc powierzchni cieczy w komorze zamykajacej wzgledem osi wir- 144 3442 Ikk 344 nika powinna byc wówczas tak ustalona, aby w przestrzeni utworzonej pomiedzy powierzchnia cieczy i walkiem napedowym wirnika mozna bylo umiescic nieruchoma rure zasilania.W takich przypadkach, w komorze zamykajacej musi panowac wyzsze cisnienie cieczy niz mozna uzyskac za pomoca opisanego rozwiazania, stosuje sie wówczas inna znana konstrukcje zasilania ciecza zamykajaca. Wedlug tej konstrukcji komora zamykajaca jest polaczona bezposrednio z kanalem usytuowa¬ nym osiowo w walku napedowym wirnika, który z kolei przy swym dolnym koncu jest polaczony poprzez mechaniczne uszczelnienie z kanalem w nieruchomym przewodzie doprowadzajacym sprezona ciecz zamy¬ kajaca. ft*zez taka konstrukcje mozna uzyskac znacznie wyzsze cisnienie w komorze zamykajacej poprzez otwarty rowek w srodku wirnika.Jednakze uszczelnienie mechaniczne lub Innego rodzaju, pomiedzy walkiem napedowym wirnika a nieruchomym przewodem doprowadzajacym ciecz zamykajaca Jest podatne na uszkodzenie, poniewaz uszczelnienie takie intensywnie zuzywa sie i nalezy je czesto wymieniac. W pewnych przypadkach, na przyklad w oddzielaczach morskich, uwaza sie to za znaczna niedogodnosc, której nalezy unikac, ftmadto konstrukcja tego rodzaju jest czasami nadmiernie ograniczona pod wzgledem mozliwosci do¬ starczania cieczy zamykajacej do wirnika pod cisnieniem wiekszym od atmosferycznego. W wielu przy¬ padkach wystarczy, aby odleglosc powierzchni cieczy w komorze zamykajacej od osi wirnika byla nie¬ wielka i nnlejtzft niz to jest mozliwe przy doprowadzaniu cieczy zamykajacej przez otwarty rowek wewnatrz wirnika* Celem wynalazku jest spelnienie wyzej wymienionych warunków przez skonstruowanie urzadzenia nie wymagajacego uszczelnienia mechanicznego w wyniku odpowiedniego utrzymywania powierzchni cieczy w wirniku w bardzo malej odleglosci promieniowej wzgledem osi wirnika.Celem ten spelnia urzadzenie do utrzymywania poziomu cieczy w oddzielaczu odsrodkowym, *w którym zawór w wirniku jest poddawany okreslonemu cisnieniu cieczy, przy czym wirnik jest wsparty przez pionowy walek napedowy, w którym zgodnie z wynalazkiem walek napedowy ma osiowy kanal pola¬ czony z komora wewnatrz wirnika, zawierajacego zawór, a ponadto pod walkiem napedowym jest umiesz¬ czony pojemnik zawierajacy ciecz, przy czym walek napedowy wraz ze swym kanalem jest od dolu za¬ nurzony w cieczy wypelniajacej pojemnik, a ponadto kanal w walku napedowym jest zakonczony osiowym otworem, którego wymiar promieniowy jest mniejszy niz kanalu.Walek napedowy w swej dolnej czesci ma wewnetrzny element, korzystnie w postaci pletwy.W urzadzeniu wedlug wynalazku mozna utrzymywac powierzchnie cieczy w odleglosci promie¬ niowej wzgledem osi wirnika ustalonej przez krawedz otworu wlotowego usytuowanego w dolnym koncu walka napedowego, zanurzonym w zbiorniku cieczy.Wynalazek jest dokladniej opisany na przykladzie wykonania pokazanym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dolna czesc wirnika oddzielacza odsrodkowego i zbiornik cieczy usytuowany pod wirnikiem w przekroju osiowym, fig. 2 - zbiornik z fig. 1 oraz dolna czesc koncowa walka napedowego wirnika, a fig. 3 przedstawia czesc urzadzenia w przekroju wzdluz linii III-III z fig. 2# Wirnik oddzielacza odsrodkowego na fig. 1 zawiera czesci 112 obudowy, które sa polaczone na stale przez pierscien zabezpieczajacy 3. W wirniku utworzona jest komora oddzielania 4, w której umieszczony jest zespól stozkowych tarcz 5. Tarcze 5 spoczywaja na dolnej czesci rozdzielacza 6.Ruchomy osiowo suwak 7, stanowiacy dno komory oddzielania 4, jest oparty o górna czesc 1 wirnika swa pierscieniowa czescia obwodowa. Komora oddzielania 4 jest zatem zamknieta w stosunku do wielu obwodowych wylotów 8 wykonanych w dolnej czesci 2 obudowy wirnika. ftmiedzy suwakiem 7 a dolna czescia 2 obudowy wirnika utworzona jest komora 9 przeznaczo¬ na do pomieszczenia tak zwanej cieczy roboczej, uwykle wody. Komora 9 polaczona jest poprzez otwory 10 i 11 z osiowym kanalem 12 wykonanym w walku 13. Walek 13 jest sztywno polaczony z dolna czescia 2 obudowy wirnika i stanowi walek napedowy wirnika. Urzadzenie napedowe, nie pokazane na rysunku, przewidziane jest do napedzania walka 13. fbnadto walek napedowy jest ulozyskowany w sposób nie pokazany na rysunku*144 344 3 Na swym obwodzie dolna czesc 2 obudowy wirnika ma pewna liczbe osiowych otworów prze¬ lotowych 14, które stanowia wyloty cieczy roboczej z komory 9. Otwory przelotowe 14 sa przykryte z zewnatrz dolnej czesci 2 obudowy wirnika elementami zamykajacymi 15 wspartymi przez ruchomy osiowo, tak zwany suwak roboczy 16. Suwak roboczy 16 jest poruszany do polozenia zamkniecia ele¬ mentów zamykajacych 15 za pomoca pewnej liczby sprezyn srubowych 17 umieszczonych pomiedzy suwakiem roboczym 16 a plytka wsporcza 18 sztywno polaczona z dolna czescia 2 obudowy wirnika.Promieniowo najbardziej wewnetrzna czesc suwaka roboczego 16 tworzy wpaz z dolna czescia 2 obudowy wirnika dodatkowa komore 19 dla cieczy roboczej; Komora 19 ma wloty 20 w postaci pewnej liczby otworów w sciance tworzacej dno pierscieniowego rowka 21, który jest otwarty promieniowo do wewnatrz. Komora 19 ma jeden lub kilka wylotów 22 w swej promieniowo zewnetrznej sciance. Wloty 20 i wyloty 22 sa zwymiarowane tak, ze podczas dzialania wirnika wiecej cieczy moze doplynac do komory 19 niz opuscic jai Pierscieniowy króciec zasilajacy 23 dolaczony do przewodu 24 jest przeznaczony do prze¬ rywanego zasilania ciecza rowka 21 # Walek napedowy 13 wirnika swym dolnym koncem jest umieszczony w otwartym od góry zbiorniku 25. Ma on rure zasilajaca 26 i rure odplywowa 27 dla cieczy. Górny koniec rury odplywowej 27 tworzy przelewowy wylot dla cieczy w zbiorniku, tak ze jest utrzymywany w nim pewien poziom cieczy. Aby przeciwdzialac obrotowi cieczy w zbiorniku 25 powodowanemu przez walek napedowy 13 wirnika, zastosowano pewna liczbe kolnierzy 28, 29. Dodatkowe kolnierze dla tego samego celu moga byc zastosowane na rózne sposoby w zbiorniku 25.Na fig. 2 zbiornik 25 pokazano bez tych kolnierzy i rur, ale z zawartoscia cieczy• Ebziom cieczy zaznaczono malym trójkatem. Ibnadto pokazano dolna czesc koncowa walka napedowego 13 wirnika.Jak pokazano na fig. 2 i 3 w osiowym kanale 12 walka napedowego zastosowano pletwe pory¬ wajaca 30. Kanal 12 otwiera sie osiowo do wnetrza zbiornika 25 poprzez centralny otwór 31 o sred¬ nicy mniejszej niz srednica kanalu ?2. Pletwa 30 ma trójkatna szczeline 32, usytuowana naprzeciw otworu 31• Gdy walek napedowy 13 zostanie wprawiony w ruch obrotowy, wewnatrz jego kanalu 12 powstaje walcowa struga cieczy; Ciecz bedzie wiec przeplywala do góry wzdluz scianek kanalu 12 i dalej na zewnatrz poprzez otwory 11 i 10 do komory 9 w wirniku. W tej fazie nowa ciecz doplywa do wnetrza kanalu 12 poprzez otwór 31. Kiedy komora 9 jest wypelniona ciecza, wówczas przeplyw cieczy poprzez otwór 31 ustaje, a cylindryczna powierzchnia strugi cieczy w kanale 12 bedzie usytuowana na promie¬ niowym poziomie krawedzi otaczajacych otwór 31• Ten promieniowy poziom bardzo blisko osi wirnika bedzie okreslony dla cisnienia cieczy panujacego w komorze 9# które miedzy innymi wywiera sile zamykajaca na dolna strone suwaka 7« Sila wywierana na dolna strone suwaka jest wieksza niz sila dzialajaca w przeciwnym kie¬ runku na górna strone suwaka 7 od strony cieczy zawartej w komorze oddzielania 4 wirnikai Na skutek tego obwodowe wyloty 8 sa zamkniete. Jezeli wyloty 8 maja byc w sposób przerywany otwierane, ciecz jest dostarczana poprzez przewód 24, króciec zasilajacy 23, pierscieniowy rowek 21 i wloty 20 do komory 19» Nastepnie w komorze 19 wytwarzane jest cisnienie cieczy, które pokonuje sile sprezyny dzialajaca w przeciwnym kierunku na suwak roboczy 16i Suwak 16 jest wiec przemieszczony osiowo do dolu, tak ze otwory przelotowe 14 od strony komory 9 zostaja odslonietej Na skutek tego ciecz wyplywa z komory 9 z wieksza predkoscia niz nowa ciecz moze byc dostarczana do tej komory poprzez kanal 12 w walku napedowym. Suwak 7 przemieszcza sie nastepnie do dolu i odslania wyloty 8 od strony komory oddzielania 4.Gdy przeplyw cieczy poprzez przewód 24 do komory 19 zostanie przerwany, komora ta jest oprózniana poprzez wyloty 22. Na skutek tego suwak roboczy 16 powraca do swego górnego polozenia pod dzialaniem sily sprezyn 17f a otwory przelotowe 14 z komory 9 zostaja zamkniete.Komora 9 zaczyna byc z powrotem napelniana ciecza, która przez caly czas doplywala poprzez otwory 10, 11 z kanalu 12. Gdy tylko cisnienie na suwak 7 ze strony cieczy w komorze 9 przewyzszy cisnienie na ten suwak od strony cieczy w komorze oddzielania 4, suwak 7 powróci do swego polozenia górnego, przy którym wyloty 8 sa zamkniete.R) opisanym powyzej dzialaniu, jak równiez przed nim, wspomniany poprzednio poziom cieczy w kanale 12 walka napedowego jest automatycznie utrzymywany.4 144 344 Jezeli trzeba, dolna czesc koncowa osi napedowej 13, to znaczy czesc obejmujaca pletwe 30, moze byc wykonana Jako oddzielny czlon, na przyklad z tworzywa sztucznego, który -*•*« rozlacznie douczony do pozostalej czesci walka napadowego, K±na wiec wykonac kilka takich oddziel- nvch czlonów o róznych wymiarach otworu 31 dla tego samego walka napedowego* nych o*»£^ C,es/Lalu 12, w której umieszczona Jest pletwa 33, moze miec wieksza srednice niz pozostala czesc kanalu* Zastrzezenia pa t e n t o w e 1. Urzadzenie do utrzymywania poziomu cieczy w oddzielaczu odsrodkowym, w którym zawór w wirniku jest poddawany okreslonemu cisnieniu, przy czym wirnik Jest wsparty przez pionowy walek nap^ Tn Tm i e n n e ' tym, ze ma walek napedowy (13) z osiowym kanalem (12) polaczonym z Lt7a (9) wewnatrz wirnika, w którym umieszczony Jest zawór (7), a ponadto pod walkiem napedowym (13) jest umieszczony zbiornik (25) zawierajacy ciecz, przy czym walek napedowy 13) wraz ze swym kanalem (12) Jest od dolu zanurzony w cieczy wypelniajacej pojemnik (25). a ponadto kanal (12) w^ku napedowym Jest zakonczony osiowym otworem (31 ), którego wymiar promieniowy Jest mniejszy „iz *-^<£;dzenie ^^ zastrZl 1§ z n a m ± e n n e tym, ze walek napedowy (13) w swej dolnej czesci ma wewnetrzny element, korzystnie w postaci pletwy (30).Fig.2 Fig.3 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 220 zl PL PL PL PL PL PL