PL180638B1 - Rotor do separatora odsrodkowego PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Rotor do separatora odsrodkow ego, obracajacy sie wokól osi obrotu, w przestrzeni w separatorze odsrodkowym , stykajac sie sw oja powierzchnia zew netrzna z gazem wypelniajacym te przestrzen, przy czym wewnatrz rotora znajduje sie przynajmniej jedna komora oraz przynajmniej jeden kanal, który razem ze sw oja osia centralna rozciaga sie promieniowo na zewnatrz od komory do zewnetrznej strony rotora laczac komore z przestrze- nia na zewnatrz rotora, przy czym kom ora i kanal umozliwiaja podczas dzialania przeplyw skladnika oddzielanego w rotorze, znam ienny tym, ze kanal (7, 15, 18, 21) zawiera promieniowo zewnetrzna czesc (13, 16,19, 22), która rozciaga sie promieniowo do wewnatrz od zewnatrz rotora, oraz która posiada przekrój poprzeczny prostopadly do osi centralnej kanalu (7, 15, 18, 21), przy czym ten przekrój poprzeczny posiada w ym iar w plaszczyz- nie prostopadlej do osi obrotu przechodzacej przez os centralna, który zmniejsza sie w sposób ciagly na odleglosci od zewnatrz rotora (1) do promieniowo w ew netrznego przekroju poprzeczne- go, którego wymiar w tej plaszczyznie umieszczony jest na odleglosc od zewnatrz rotora w zdluz osi centralnej, która wynosi przynajmniej jedna trzecia wym iaru prom ieniow o wewnetrznego przekroju poprzecznego, oraz tym, ze w ym iar przekroju po- przecznego kanalu ( 7 , 1 5 , 18, 21) przy zewnetrznej stronie rotora wynosi pomiedzy cztery, a dziewiec trzecich wymiaru promie- niowo wewnetrznego przekroju poprzecznego we wspomnianej plaszczyznie F i g . 1 PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest rotor do separatora odśrodkowego. Rotor ten jest tak przewidziany, aby obracał się podczas pracy wokół osi obrotu w przestrzeni w separatorze odśrodkowym stykając się wzdłuż jego powierzchni zewnętrznej z gazem obecnym w tej przestrzeni. Wewnątrz rotora znajduje się przynajmniej jedna komora oraz przynajmniej jeden kanał, który wraz z jego osią centralną rozciąga się promieniowo na zewnątrz od komory do zewnątrz rotora i łączy tę komorę z przestrzenią na zewnątrz rotora. Wspomniana komora i kanał są przewidziane tak, aby podczas pracy były normalnie w sposób nieciągły przepływowe dla składnika oddzielonego w rotorze.

W celu uniknięcia zaczopowania komory i kanału, oraz uniknięcia spowodowania przez przepływowy oddzielony składnik nieakceptowalnego zużycia korpusu rotora przez erozję,

180 638 komora i kanał w wielu rotorach znanych seperatorów odśrodkowych posiadają skomplikowany kształt, który uzyskują przez kosztowną obróbkę frezarką tarczową zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz korpusu rotora.

Ponadto podczas działania rotory tego typu wytwarzają dźwięk, który może w wielu wypadkach przekraczać możliwy do zaakceptowania poziom hałasu. Dzieje się tak szczególnie w przypadku rotorów, które obracają się ze stosunkowo dużą liczbą obrotów. Często ważną sprawą jest pojawiający się dźwięk w komorach i korytarzach tego typu. Ten dźwięk jest wzbudzany przez gaz, zazwyczaj w postaci powietrza, który jest umieszczony we wspomnianej przestrzeni, gdy podczas działania rotora przechodzi on przez otwory w kierunku przestrzeni kanałów. Częstotliwość generowanego dźwięku, pulsowanie ciśnienia, zależy od kształtu geometrycznego i wymiarów komory oraz korytarzy.

W opisie patentowym DE 1 298 449 pokazane jest prostsze rozwiązanie kanałów tego typu w separatorze odśrodkowym. W znanym stąd rotorze pewna liczba kanałów w kształcie okrągłych cylindrycznych otworów, które są rozmieszczone wokół osi obrotowej i skierowane promieniowo, łączy komorę, która jest utworzona wewnątrz rotora i otacza oś obrotową. z przestrzenią na zewnątrz rotora. Poprzez zaprojektowanie komory i korytarzy w ten sposób koszt wytworzenia może być znacznie zredukowany.

Jednakże gaz, którym są wypełnione okrągłe cylindryczne otwory tego typu, może być łatwo pobudzany, w ten sam sposób co gaz w rurach organów, przez gaz przechodzący przez otwór kanału, oraz poddawany wibracjom, a przez to może wywoływać dźwięk o pewnej częstotliwości.

Rotor według wynalazku charakteryzuje się tym, że kanał zawiera z promieniowo zewnętrzną częścią, która rozciąga się promieniowo do wewnątrz od zewnątrz rotora, oraz która prostopadle do centralnej osi kanału posiada przekrój poprzeczny, który w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu przechodzącej przez oś centralną posiada wymiar, który zmniejsza się w sposób ciągły na odległości od zewnątrz rotora do promieniowo wewnętrznego przekroju poprzecznego, którego wymiar w tej płaszczyźnie umieszczony jest w odległości od zewnętrz rotora wzdłuż centralnej osi, która stanowi przynajmniej jedną trzecią wymiaru wewnętrznego przekroju poprzecznego we wspomnianej płaszczyźnie, oraz przy tym wymiar przekroju poprzecznego kanału przy zewnętrznej stronie rotora wynosi pomiędzy cztery, a dziewięć trzecich rozmiaru promieniowo wewnętrznego przekroju poprzecznego we wspomnianej płaszczyźnie.

Korzystnym jest, że promieniowo zewnętrzna część kanału posiada okrągły przekrój poprzeczny.

Korzystnym jest także, że promieniowo zewnętrzna część kanału posiada kształt kulisty ze środkiem, przez który rozciąga się oś centralna, lub też kształt stożkowy wokół osi symetrii, która jest zbieżna z osią centralną.

Korzystnym jest również, że promieniowo zewnętrzna część kanału posiada eliptyczny przekrój poprzeczny, przy czym główna oś elipsy jest usytuowana w kierunku obwodowym.

Następną korzyścią jest to, że kanał zawiera także promieniowo wewnętrzną część okrągło cylindryczną, która jest umieszczona promieniowo od wewnątrz promieniowo zewnętrznej części kanału.

Wreszcie korzystne jest to, że kanał jest prostoliniowy i skierowany promieniowo, lecz alternatywnie może być prostoliniowy i, patrząc promieniowo od zewnątrz, skierowany wstecznie w stosunku do kierunku obrotowego.

Rotor do separatora odśrodkowego wytwarzany jest przy małych kosztach. Posiada on komorę oraz przynajmniej jeden kanał, które są tak zaprojektowane, aby oddzielony składnik mógł przepłynąć przez niego bez ryzyka zaczopowania lub zużycia oraz tak, aby gaz, który podczas działania jest umieszczony w komorze i kanale, nie był pobudzany do wibracji i generowania dźwięku.

Przedmiot wynalazku zostanie uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie separator odśrodkowy (częściowo w przekroju osiowym), który jest wyposażony w rotor, fig. 2 - przekrój promieniowy przez część rotora, fig. 3 - przekrój promieniowy przez część rotora według innego wykonania, fig. 4 - przekrój

180 638 promieniowy przez część rotora według alternatywnego przykładu wykonania, fig. 5 - widok promieniowo od zewnątrz fragmentu rotora według zmodyfikowanego przykładu wykonania, fig. 6 - wykres widma częstotliwości poziomu dźwięku dla dźwięku generowanego podczas działania kanałów okrągłocylindrycznych nie posiadających promieniowo zewnętrznej części w rotorach, fig. 7 - wykres widma częstotliwości poziomu dźwięku dla dźwięku generowanego podczas działania kanałów okrągłocylindrycznych, które posiadają promieniową zewnętrzną część w rotorze, a fig. 8 wykres widma częstotliwości poziomu dźwięku dla dźwięku generowanego podczas działania kanałów w rotorze według niniejszego wynalazku.

Separator odśrodkowy pokazany na fig. 1 posiada rotor 1, który jest podparty i napędzany przez wał napędowy 2. Rotor 1 jest otoczony przez stałą obudowę 3, która tworzy przestrzeń 4, w której rotor 1 obraca się podczas działania stykając się swoją powierzchnią zewnętrzną z powietrzem lub innym gazem, którym jest wypełniona przestrzeń 4. Wewnątrz rotora 1 znajduje się komora oddzielająca 5, w której jest umieszczony stos tarcz oddzielających 6. Pomiędzy tymi tarczami oddzielającymi 6 ma miejsce podczas działania główne odśrodkowe oddzielanie lekkiego składnika, który jest oddzielany od dostarczanej ciekłej mieszanki składników przepływającej promieniowo do wewnątrz, podczas gdy cięższy oddzielany składnik w postaci cieczy lub osadu przepływa promieniowo na zewnątrz i jest gromadzony w promieniowo najbardziej zewnętrznej części komory oddzielającej 5.

Gdy jest to konieczne lub w równych okresach czasu, cała lub część zawartości komory oddzielającej 5 jest wyrzucana przez kanał 7, który rozciąga się razem ze swoją osią centralną promieniowo przez ściankę 8 rotora 1, poprzez otwarcie pierścieniowej szczeliny 9 otaczającej oś obrotu pomiędzy nakrywą 10 rotora, a osiowo przesuwanym prowadnikiem zaworowym 11. Pomiędzy szczeliną 9, a kanałami 7 znajduje się komora 12, która jest ograniczona przez ściankę 8 rotora, nakrywę 10 rotora i prowadnik zaworowy 11.

Kanał 7 posiada promieniowo zewnętrzną część 13, która rozciąga się promieniowo do wewnątrz od zewnętrza rotora 1. Prostopadle do centralnej osi kanału owa zewnętrzna część 13 posiada przekrój poprzeczny, który w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu przechodząc przez oś centralną posiada wymiar, który zmniejsza się w sposób ciągły na odległości od zewnątrz rotora 1 do promieniowo wewnętrznego przekroju poprzecznego. Ten promieniowo wewnętrzny przekrój poprzeczny posiada wymiar w tej płaszczyźnie, który umieszczony jest na odległość wzdłuż promieniowo poprowadzonej osi centralnej od zewnątrz rotora 1, która wynosi przynajmniej jedną trzecią wymiaru wewnętrznego przekroju poprzecznego w tej płaszczyźnie. Przy zewnętrznej stronie rotora wymiar przekroju poprzecznego kanału 7 w tej płaszczyźnie wynosi pięć trzecich rozmiaru promieniowo wewnętrznego przekroju poprzecznego.

W przykładzie wykonania rotora 1 pokazanym na fig. 1 według niniejszego wynalazku, wspomniany kanał zawiera także promieniowo wewnętrzną część 14, która łączy się z promieniowo zewnętrzną częścią 13 przy wspomnianym wewnętrznym przekroju poprzecznym, od którego rozciąga się ona promieniowo do wewnątrz do komory 12 w taki sposób, że ta komora 12 zostaje połączona z przestrzenią 4 na zewnątrz rotora 1 poprzez kanał 7. Promieniowo wewnętrzna część 14 jest okrągłocylindryczna, podczas gdy promieniowo zewnętrzna część 13 w tym przykładzie ma kształt ściętego stożka z wierzchołkiem skierowanym promieniowo do wewnątrz. Oś centralna kanału 7 jest prostoliniowa i rozciąga się promieniowo w rotorze.

Figura 2 przedstawia bardziej szczegółowo kanał 7 pokazany na fig. 2, widziany w przekroju promieniowym przez jego oś centralną.

Figura 3 przedstawia inny przykład kanału, jaki może być zaprojektowany, w widoku przekroju poprzecznego przechodzącego przez jego oś centralną, która w tym przykładzie jest także prostoliniowa i rozciąga się promieniowo w rotorze. Ten kanał 15 posiada kulistą promieniową część zewnętrzną 16 i okrągłocylindryczną promieniowo wewnętrzną część 17.

W przykładzie pokazanym na fig.4, kanał 18 jest widziany w przekroju promieniowym przechodzącym przez jego oś centralną, przy czym ta oś centralna jest prostoliniowa, ale widziana promieniowo od zewnątrz jest skierowana wstecznie w stosunku do kierunku obrotu, który został oznaczony strzałką A. Podobnie jak kanał 7 pokazany na fig. 1 i 2, ten kanał 18

180 638 posiada promieniowo zewnętrzną część o kształcie ściętego stożka 19 i promieniowo wewnętrzną część okrągłocy lindry czną20.

Figura 5 przedstawia widok promieniowo od zewnątrz zmodyfikowanego kanału 21, który jest tak zaprojektowany, że jego promieniowo zewnętrzna część 22 posiada eliptyczny przekrój poprzeczny, przy czym oś główna tej elipsy jest usytuowana w kierunku obwodowym.

W celu zilustrowania skutków technicznych niniejszego wynalazku, fig. 6-8 przedstawiają wykres zmierzonego widma częstotliwości poziomu dźwięku dla trzech różnych rozwiązań kanałów tego typu.

Na fig. 6 pokazane jest widmo częstotliwości poziomu dźwięku dla kanałów okrągłocylindrycznych nie posiadających promieniowo zewnętrznej części, jaką posiadają kanały w rotorze według niniejszego wynalazku zgodnie z powyższym opisem.

Na fig. 7 pokazano wykres widma częstotliwości poziomu dźwięku dla kanałów okrągłocylindrycznych, które tak jak kanały w rotorze według niniejszego wynalazku posiadają promieniowo zewnętrzną cześć, która rozciąga się promieniowo do wewnątrz od zewnątrz rotora, a prostopadle do centralnej osi kanału posiada przekrój poprzeczny, który w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu przechodzącej przez oś centralną posiada wymiar, który zmniejsza się w sposób ciągły na odległości od zewnętrza rotora do promieniowo wewnętrznego przekroju poprzecznego, który posiada wymiar w tej płaszczyźnie, ale jest umieszczony na odległość wzdłuż osi centralnej od zewnątrz rotora, która jest krótsza niż jedna trzecia rozmiaru promieniowo wewnętrznego przekroju poprzecznego we wspomnianej płaszczyźnie.

Z tych dwóch wykresów widoczne jest, że generowany dźwięk posiada podstawowy poziom hałasu tła, do którego jest dodawana pewna liczba wzbudzanych tonów. Z wykresu na fig. 7 widać także, iż tony tego typu są wzbudzane i dodawane do poziomu hałasu tła, nawet jeżeli kanał lub kanały są wyposażone w krótką promieniowo zewnętrzną część wspomnianego typu. .... .

Wykres z fig. 8 pokazuje, że jeżeli kanał jest tak zaprojektowany w taki sposób, jak kanał w rotorze według niniejszego wynalazku, w którym promieniowy przekrój poprzeczny kanału jest umieszczony w takiej odległości od zewnątrz rotora, która wynosi przynajmniej jedną trzecią rozmiaru promieniowo wewnętrznego przekroju poprzecznego w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotowej przechodzącej przez oś centralną, wzbudzanie tonów jest zredukowane tak znacznie, że pozostaje jedynie podstawowy poziom hałasu tła.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Rotor do separatora odśrodkowego, obracający się wokół osi obrotu, w przestrzeni w separatorze odśrodkowym, stykając się swoją powierzchnią zewnętrzną z gazem wypełniającym tę przestrzeń, przy czym wewnątrz rotora znajduje się przynajmniej jedna komora oraz przynajmniej jeden kanał, który razem ze swoją osią centralną rozciąga się promieniowo na zewnątrz od komory do zewnętrznej strony rotora łącząc komorę z przestrzenią na zewnątrz rotora, przy czym komora i kanał umożliwiają podczas działania przepływ składnika oddzielanego w rotorze, znamienny tym, że kanał (7, 15, 18, 21) zawiera promieniowo zewnętrzną część (13,16,19, 22), która rozciąga się promieniowo do wewnątrz od zewnątrz rotora, oraz która posiada przekrój poprzeczny prostopadły do osi centralnej kanału (7,15,18, 21), przy czym ten przekrój poprzeczny posiada wymiar w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu przechodzącej przez oś centralną, który zmniejsza się w sposób ciągły na odległości od zewnątrz rotora (1) do promieniowo wewnętrznego przekroju poprzecznego, którego wymiar w tej płaszczyźnie umieszczony jest na odległość od zewnątrz rotora wzdłuż osi centralnej, która wynosi przynajmniej jedną trzecią wymiaru promieniowo wewnętrznego przekroju poprzecznego, oraz tym, że wymiar przekroju poprzecznego kanału (7, 15, 18, 21) przy zewnętrznej stronie rotora wynosi pomiędzy cztery, a dziewięć trzecich wymiaru promieniowo wewnętrznego przekroju poprzecznego we wspomnianej płaszczyźnie.
2. 2. Rotor, według zastrz. 1, znamienny tym, że część zewnętrzna (13, 16, 19) kanału (7,15,18) posiada okrągły przekrój poprzeczny.
3. 3. Rotor, według zastrz. 2, znamienny tym, że zewnętrzna część (16) kanału (15) posiada kształt kulisty ze środkiem, przez który przechodzi oś centralna.
4. 4. Rotor, według zastrz. 2, znamienny tym, że zewnętrzna część (13,19) kanału (7,18) posiada kształt stożkowy wokół osi symetrii, która jest zbieżna z osią centralną.
5. 5. Rotor, według zastrz. 1, znamienny tym, że promieniowo zewnętrzna część (22) kanału (21) posiada eliptyczny przekrój poprzeczny o osi głównej usytuowanej w kierunku obwodowym.
6. 6. Rotor, według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał (7,15,18, 21) zawiera także promieniowo wewnętrzną okrągło cylindryczną część (14, 17, 20), która jest umieszczona promieniowo od wewnątrz promieniowo zewnętrznej części (13, 16,19) kanału (7,15,18, 21).
7. 7. Rotor, według zastrz. 2, znamienny tym, że kanał (7, 15, 21) jest prostoliniowy i skierowany promieniowo.
8. 8. Rotor, według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał (18) jest prostoliniowy oraz, widziany promieniowo od zewnątrz, jest skierowany wstecznie w stosunku do kierunku obrotowego (A).