RO118265B1 - Glisiera si rotor centrifugal - Google Patents

Abstract

Inventia se refera la o glisiera si la un rotor centrifugal, glisiera respectiva cuprinzand o parte centrala (6a), una circumferentiala (6b) si o portiune inelara (11) care se poate deplasa axial in raport cu o portiune (6c) a partii centrale (6a), datorita deformarii elastice a glisierei respective intr-o zona inelara (6e). Zona inelara respectiva (6e) are o extindere radiala, iar glisiera este adaptata pentru a se putea curba diferentiat de-a lungul acestei extinderii radiale.

Description

Invenția se referă la o glisieră și la un rotor centrifugal, utilizate la un separator pentru separarea lichidelor.

Sunt cunoscute glisiere inelare (US 4505698), formate ca o singură piesă, având o parte centrală, care se continuă cu o parte circumferențială. Partea centrală este sub forma unui manșon extensibil radial, care, la una din extremități, este fixată radial și axial, în raport cu rotorul centrifugal, iar la cealaltă extremitate, susține partea circumferențială a glisierei. în cazul acestei variante de realizare a glisierei, nu este necesară o ghidare radială separată a părții circumferențiale a glisierei respective sau a celeilalte extremități, sub formă de manșon, deoarece partea centrală, sub formă de manșon, trebuie să fie suficient de rigidă pentru a prelua forțele radiale, care pot influența partea circumferențială a glisierei, în timpul funcționării rotorului centrifugal.

Această glisieră prezintă dezavantajul că necesită mijloace suplimentare de etanșare.

Alte tipuri de glisiere cunoscute sunt adaptate pentru a conlucra cu un element separat cu caracteristici elastice ca, de exemplu, un resort pentru acționarea axială a glisierei inelare.

O altă variantă de glisieră prezentată, în publicația anterior menționată, este prevăzută cu o margine interioară, radială, în legătură cu corpul rotorului prin intermediul unui manșon inelar din cauciuc, care prezintă o constantă elastică, axială de o valoare mai mică și o constantă elastică, radială de valoare mai mare. Glisieră respectivă poate avea și o mobilitate axială și radială, limitate.

Aceste glisiere inelare sunt greu de realizat, deoarece necesită reducerea grosimii părții centrale, sub formă de manșon, în scopul de a face posibilă o deplasare axială a părții circumferențiale, fără ca· această parte a glisierei respective să se poată deplasa și radial sub influența forțelor radiale, ce apar în timpul funcționării din cauza dezechilibrării rotorului, în mod normal, astfel de forțe de dezechilibru sunt, de obicei, destul de mari.

Alte glisiere inelare cunoscute (US 38715785) sunt din aceeași bucată și au o porțiune centrală, curbată spre partea inferioară. Etanșarea dintre corpul rotorului, pe de o parte, și arborele de antrenare, pe de altă parte, se realizează prin intermediul unor garnituri de etanșare. Zona glisierei aflată mai aproape de arborele de acționare are o grosime mai mică pentru a permite o deplasare axială a glisierei respective.

Aceste glisiere prezintă dezavantajul că au o rigiditate destul de ridicată, aspect care face ca deplasarea radială să fie limitată.

Sunt cunoscute instalații pentru separarea amestecurilor polifazice, cu fază lichidă (RO 102827), alcătuite dintr-o conductă prin intermediul căreia se introduce amestecul în interiorul separatorului respectiv. Amestecul fluidizat pătrunde în arborele tubular, cu rotor și cu canale circulare, și este etanșat prin intermediul unei etanșări mobile. Pe arborele tubular, este montată o coloană din mai multe coroane filtrante, distanțate alternativ prin intermediul unor șaibe de distanțare și rigidizate, între cele două canale longitudinale, diametral opuse.

Instalația a mai fost prevăzută cu o tobă în care este fixat, central, arborele tubular cu rotor prevăzut cu mai multe canale circulare, înclinate. Toba respectivă se sprijină pe niște lagăre. Această tobă este antrenată în mișcarea de rotație, la o turație variabilă și într-o anumită gamă de reglare, în conformitate cu ciclul de lucru stabilit. La partea inferioară a tobei, este centrat și fixat un capac inferior, în care se află un bloc de supape pentru evacuarea produselor rezultate în procesul de separare.

Supapele blocului respectiv se deschid numai la o anumită turație, funcție de diametrul unui piston centrifugat, într-un cilindru prevăzut cu niște orificii de purjare. Cursa pistonului în cilindru are valoarea maximă și are o mișcare combinată de rototranslație, translația fiind dată de rezultanta forțelor centrifuge, de presiunea de pe peretele corpului rotorului și de un resort.

R0118265 Β1

Separarea și eliminarea prin purjare a produselor se face după greutatea specifică a componentelor, în sensul câmpului centrifugal, generat la o anumită turație și de înclinația peretelui interior, al tobei verticale.

Filtrarea componentelor se realizează prin suprafețele coroanelor filtrante, în sensul câmpului centripet și depinde de natura și calitatea suprafețelor filtrante precum și de gro- 55 simea șaibelor de distanțare, calibrate.

Suprafețele de filtrare, ale coroanelor filtrante, sunt plane, paralele și orizontale, fiind confecționate din materiale rezistente la acțiunea mediului în care lucrează. Produsul rezultat în urma operației de filtrare este colectat și dirijat, prin niște canale longitudinale, diametral opuse, practicate pe suprafața exterioară a arborelui tubular, aflate într-un plan care face 60 un anumit unghi cu planul celorlalte canale longitudinale, practicate pe același arbore tubular.

Produsul filtrat este adus la partea inferioară a arborelui tubular, prin intermediul unor orificii radiale, colectoare, situate în același plan cu canalele longitudinale. Aceste orificii alimentează canalul central, interior, al arborelui tubular, care la rândul lui, alimentează, prin 65 alte orificii radiale, blocul supapelor. Una din supapele blocului de supape este formată dintrun piston dublu, ce se deplasează în cilindrul respectiv, prevăzut cu un orificiu dublu de evacuare. Pistoanele se deplasează în cilindru, sub acțiunea forțelor centrifuge și a presiunii materiei lichide, supusă separării.

Supapele blocului de supape sunt deschise numai ia o turație inferioară turației de 70 purjare, dar superioară turației de intrare în regim.

Prin utilizarea unui ansamblu de etanșare, cu contact, se evită pierderile de substanțe spre exterior. Prin alegerea unei distanțe optime, între peretele interior al tobei verticale și suprafața exterioară a coloanei de filtrare și respectând ceilalți parametri, se poate obține o separare corespunzătoare. 75

Aceste instalații au o construcție destul de complexă și dificil de exploatat.

Alte separatoare cunoscute (publicație EPO 300616A1) sunt alcătuite dintr-un corp inferior, montat pe un ax vertical. Pe corpul respectiv, la interior, este montată o glisieră cu posibilități de deplasare pe verticală. Concentric cu axul vertical, s-a prevăzut un arbore tubular, prin intermediul căruia amestecul de fluide, care trebuie separate, este adus 80 deasupra glisierei inelare, într-un spațiu delimitat, pe de o parte, de glisieră inelară, iar pe de altă parte, de o piesă tronconică, goală la interior. Concentric cu această piesă tronconică, se află un set de discuri verticale, care dirijează fluidul supus separării, spre peretele interior al celui de-al doilea corp al separatorului.

Aceste separatoare prezintă dezavantajul că nu permit o deplasare radială a glisierei. 85

Problema care apare, în cazul rotoarelor centrifuge și, în special, în cazul glisierelor inelare, constă în aceea că ansamblul este rigid, iar glisierele nu pot primi și o deplasare radială, care în timpul deplasării axiale, este supusă la forțe care tind să încline glisieră respectivă, în raport cu axa centrală a rotorului centrifugal. Această înclinare conduce la un contact de sprijinire între glisieră și partea centrală, menționată, a corpului rotorului, astfel 90 încât iau naștere importante forțe de frecare între glisieră inelară și rotorul respectiv.

Obiectivul urmărit de prezenta invenție este de a realiza o glisieră pentru rotorul unui separator centrifugal, realizabilă cu un preț de cost scăzut, care să fie alcătuită dintr-o singură bucată și să aibă partea centrală și partea circumferențială, mobile axial în raport cu aceasta, dar care să fie în așa fel formată, încât să reziste unor forțe importante, care tind 95 să deplaseze radial partea circumferențială, în raport cu partea centrală, în timpul funcționării rotorului centrifugal.

R0118265 Β1

Problema a fost rezolvată, prin intermediul unei glisiere fixată la partea ei interioară radială, cu partea inferioară a corpului rotorului. Legătura dintre glisiera inelară și partea corespunzătoare a corpului rotorului se poate realiza în orice mod cunoscut. în cazul prezentei invenții, se utilizează, în acest scop, un disc inelar, plat, fixat pe partea centrală a părții inferioare a rotorului și un inel având secțiunea transversală, necirculară. Inelul respectiv este blocat într-un spațiu axial, acesta presând porțiunea marginală a glisierei inelare, pe un umăr de la partea interioară a părții inferioare a corpului rotorului.

Glisiera inelară este alcătuită dintr-o parte centrală și o parte marginală circumferențială. Partea centrală cuprinde o porțiune de margine, interioară, radială și o porțiune intermediară. Glisiera inelară mai cuprinde o zonă inelară, în care glisiera se poate deforma.

Când glisiera este încărcată, datorită unei presiuni care se exercită pe partea ei inferioară, de către lichidul supus procesului de separare, glisiera se deformează astfel, încât se formează un unghi între porțiunea marginală interioară radială și porțiunea intermediară, unghi care devine nul sau de valoare redusă, în cazul în care glisiera inelară nu este supusă nici unui efort exterior.

Deformarea glisierei inelare este determinată de presiunile hidraulice, create la momente diferite, în camera de separare și în camera de închidere, ale separatorului.

într-o altă variantă de realizare, glisiera inelară este montată astfel, încât fanta dintre părțile componente ale corpului rotorului se creează atunci când glisiera nu este supusă eforturilor din separator. Totuși, ca alternativă, glisiera poate fi montată în așa fel, în rotorul centrifugal, încât porțiunea ei marginală, datorită unei presiuni mai mari sau mai mici să se sprijine pe partea superioară a corpului rotorului, fără să fie influențată de forțele hidraulice. Dacă se dorește, glisiera poate fi montată, astfel încât aceasta să se sprijinie cu o anumită pretensiune dinainte stabilită, pe partea superioară a corpului rotorului. Pretensionarea poate fi realizată fie cu ajutorul glisierei respective, care se sprijină pe partea superioară a corpului rotorului, în stare de deformare elastică sau cu ajutorul unor elemente elastice, separate, care acționează asupra glisierei. Datorită acestui aspect, cerința de existență a unei presiuni creată de lichidul aflat în camera de închidere, pentru a menține închise orificiile periferice ale camerei de separare, se reduce și atât glisiera, cât și camera de închidere a separatorului pot primi, într-un astfel caz, o extindere radială, redusă, în afara nivelului radial al zonei în care porțiunea marginală a glisierei urmează să se reazeme pe partea superioară a corpului rotorului. Datorită unei anumite curbări a porțiunii marginale a glisierei respective, este permisă o anumită mobilitate, în raport cu corpul rotorului, pentru cea mai mare parte interioară radială a porțiunii marginale a glisierei inelare.

Acest detaliu face ca, în zona inelară, glisiera să se deformeze într-un mod diferit decât glisiera care este fixată la corpul rotorului, în cazul primei variante de realizare. în cazul acestei variante de realizare, modificarea apare, în primul rând, între părți diferite ale porțiunilor intermediare ale glisierei, părți situate la distanțe diferite față de axa centrală. în ambele variante de realizare, partrea circumferențială a glisierei este astfel dimensionată, încât aceasta să nu se deformeze, când porțiunea marginală exterioară radială se deplasează axial în raport cu porțiunea marginală, interioară, radială.

Glisiera, în interiorul corpului rotorului, are rolul unui perete despărțitor între o cameră de separare, pe de o p arte, și o cameră de închidere, pe de altă parte. O porțiune marginală exterioară, radială, a glisierei inelare, delimitează o fantă îngustă între glisiera respectivă și o parte superioară a corpului rotorului, fantă care se extinde pe întregul traseu, din jurul axei centrale a rotorului centrifugal.

Partea inferioară a corpului rotorului prezintă o serie de canale străpunse sau orificii dispuse radial către exterior și în dreptul fantei respective, fiind distribuite în jurul axei centrale a rotorului centrifugal. Porțiunea marginală, a glisierei inelare, este montată etanș, prin

R0118265 Β1 intermediul unei garnituri de etanșare, pe o porțiune cilindrică exterioară, radială, a părții inferioare a corpului rotorului. Porțiunea marginală, respectivă, este destinată să se deplaseze axial, în raport cu părțile componente ale corpului rotorului, în același timp asigurând și etanșarea pe partea inferioară a corpului rotorului, astfel încât o comunicare sub forma 150 fantei menționate poate fi deschisă intermitent, între camera de separare și orificiile de la partea inferioară a corpului rotorului. Această parte inferioară a corpului rotorului mai prezintă o serie de canale care se extind din partea interioară, radială, a camerei de închidere către exteriorul părții inferioare, a corpului rotorului. Aceste canale fac legătura cu un canal radiat, deschis spre interior. 155

Partea inferioară a corpului rotorului mai prezintă o serie de canale distribuite în jurul axei centrale a rotoruloui, canale care se extind axial din partea radială, exterioară a camerei de închidere, către niște deschideri aflate în zona exterioară a părții inferioare a corpului rotorului. în zona fiecărei deschideri amintite, este amplasat câte un element cu rol de supapă, pentru a deplasa axial și intermitent, către și dinspre punctele de reazem etanșe, 160 de la partea exterioară a părții inferioare a corpului rotorului, astfel încât camera de închidere poate fi pusă în comunicație, intermitent, cu mediul ambiant, prin intermediul canalelor respective.

Pentru alimentarea cu amestec lichid, se folosește o conductă fixă de admisie al cărui cap se deschide într-o cameră centrală de primire, înconjurată de un perete despăr- 165 țitor. Această cameră comunică cu camera de separare, prin intermediul unor canale distribuite în jurul axei centrale.

Peretele despărțitor, care separă camera de primire de camera de separare, este în legătură cu partea inferioară a corpului rotorului. O parte inelară, inferioară, a peretelui despărțitor susține, în camera de separare, un pachet de discuri de separare, de formă 170 tronconică.

Porțiunea radială, cea mai apropiată de axa verticală a rotorului, formează un orificiu de evacuare din camera de separare, având rolul unui orificiu de preaplin.

Invenția prezintă următoarele avantaje:

- este sigură în exploatare; 175

- permite separarea mediilor lichide, în condiții corespunzătoare;

- are largi posibilități de aplicare;

- nu necesită operații tehnologice complicate, de realizare.

Invenția va fi prezentată, în continuare, în legătură și cu fig.1 ...3 care reprezintă:

- fig.1, secțiune parțială, în plan vertical, prin rotorul centrifugal; 180

- fig.2, secțiune în plan vertical, prin glisiera inelară, prezentată atât în stare încărcată, cât și în stare descărcată;

- fig.3, secțiune în plan vertical, prin glisieră, în altă variantă de realizare.

Glisiera 6 conform invenției se află în interiorul unui rotor centrifugal al cărui corp este alcătuit dintr-o parte inferioară 1, fixată strâns pe un arbore central 3 și o parte superioară 185 2, montată cu posibilități de demontare, pe partea inferioară 1, prin intermediul unui inel de strângere 4, fiind fixată, la marginea ei interioară radială, cu partea inferioară 1 a corpului rotorului, care se rotește în jurul unei axe centrale 5. Glisiera 6, prezentată în fig.2 și 3, cuprinde o parte centrală 6a și o parte circumferențială 6b. Partea centrală 6a cuprinde o porțiune marginală 6c, interioară, radială și o porțiune intermediară 6d. Partea circum- 190 ferențială 6b cuprinde mijlocul de etanșare dintre această parte și corpul rotorului. Glisiera 6 mai cuprinde o zonă inelară 6e care permite deformarea glisierei respective. După cum se poate vedea în fig.2 și 3. zona inelară 6e acoperă întreaga porțiune intermitentă 6d, părți din porțiunea marginală 6c și, respectiv, din partea circumferențială 6b.

RO 118265 Β1 în fig.2, glisiera 6 este prezentată în stare descărcată, așa cum este prezentată și în fig.1. Când glisiera este încărcată, cazul prezentat în fig.1, datorită unei presiuni ce se exercită pe partea ei inferioară de către lichidul supus separării, glisiera 6 se deformează astfel, încât se formează un unghi a între porțiunea marginală 6c interioară, radială și porțiunea intermediară 6d, fig.2. Acest unghi a era inexistent sau nul, în starea descărcată a glisierei 6. O altă modificare unghiulară, ce apare în zona 6e, privește unghiul format între partea circumferențială 6b și porțiunea intermediară 6d. Acest unghi va fi mai mare, după cum se poate vedea, când glisiera 6 este încărcată în modul descris anterior. Această deformare, în realitate, este extrem de mică și, din motive de claritate, a fost prezentată exagerat în fig.2b. Deci, deformarea este o deformare elastică și această deformare este cauza care face ca glisiera 6 să revină, în mod automat, la forma ei inițială, conform fig.2a, dacă încărcarea încetează.

Se subînțelege că glisiera prezentată în fig.2a și b, este fixată strâns pe corpul rotorului, de-a lungul întregii extremității radiale, a porțiunii interioare, de margine 6c. Deformarea glisierei 6, în această porțiune marginală 6c, nu este deci posibilă. Și în cazul glisierei din fig.3a, b se subînțelege, de asemenea, că aceasta este fixată axial, în raport cu corpul rotorului, în zona porțiunii marginale 6c, interioare, însă, în acest caz, fixarea se face în așa fel, încât porțiunea marginală 6c se poate curba întrucâtva și astfel este permisă o anumită mobilitate în raport cu corpul rotorului pentru cea mai mare parte interioară, radială a porțiunii marginale 6c.

Acest detaliu face ca, în zona inelară 6e, glisiera 6 să se deformeze într-un mod diferit decât o glisiera care este fixată la un corp de rotor în modul admis în cazul variantei prezentate în fig.2a, 2b. După cum se poate vedea din fig.3, modificarea unghiulară apare aici, în primul rând, între părțile diferite ale porțiunilor intermediare 6d ale glisierei 6, situate la distanțe diferite față de axa centrală 5. în ambele cazuri prezentate în fig.2 și 3, partea circumferențială 6b a glisierei 6 este astfel dimensionată, încât aceasta să nu se deformeze când porțiunea marginală, exterioară, radială a corpului rotorului se deplasează axial în raport cu porțiunea marginală interioară, radială 6c.

Mai mult decât atât, glisiera 6, în zona 6e, este foarte rezistentă pe direcție radială, în ciuda faptului că diferite părți concentrice ale glisierei 6 se pot deplasa axial una în raport cu cealaltă. Aceasta depinde de faptul că zonele de deformare efectivă, care sunt create în glisiera inelară 6, prin dimensionare, prezintă o extindere radială relativ largă și sunt localizate la părți ale glisierei 6 care se extind, efectiv, radial.

Glisiera 6 conform invenției este formată dintr-o singură bucată și din unul și același material, de exemplu, din oțel cu o structură adecvată. în acest context, prin unul și același material se înțelege chiar și un material plastic armat cu fibră de sticlă sau de carbon. Chiar dacă armătura nu este distribuită uniform în întreaga masă a glisierei 6, se consideră că invenția cuprinde o glisieră alcătuită în acest fel.

în ceea ce privește aspectul caracteristic al invenției, faptul că se produce o modificare între părți ale glisierei 6, care sunt situate la diferite distanțe de axa centrală 5, prin aceasta nu se înțelege, în mod necesar, părți învecinate (adiacente) ale glisierei 6. Astfel, în exemplul de realizare prezentat în fig.3, glisiera 6 se adaptează pentru a se curba gradual, aceasta fiind văzută într-o secțiune axială, de-a lungul unei extinderi radiale, relativ mari. în acest caz, modificarea unghiulară, dintre părțile învecinate ale glisierei 6, va fi practic nulă, pe când părți ale glisierei 6, situate la o anumită distanță una de alta, vor suferi o modificare unghiulară mai evidentă una în raport cu cealaltă.

Trebuie remarcat faptul că deformarea glisierei 6 conform invenției, relevantă în acest context, este în mod normal foarte mică.

R0118265 Β1

Legătura dintre glisiera 6 și partea inferioară 1 a corpului rotorului se poate realiza în orice mod cunoscut, dar în varianta conform invenției, se utilizează un mijloc de fixare care cuprinde un disc inelar 7, plat, legat puternic cu porțiunea centrală a părții superioare 245 1 a corpului rotorului și un inel 8, având secțiunea necirculară. Inelul 8 este blocat într-un spațiu axial, aflat între discul plat 7 și porțiunea marginală, interioară a glisierei 6. Discul plat 7 presează porțiunea marginală, pe un umăr cu care a fost prevăzută partea inferioară 1 a corpului rotorului.

Glisiera 6 formează, în interiorul corpului rotorului, o cameră de separare 9 și o 250 cameră de închidere 10, glisiera 6 având, în acest caz, rolul de perete despărțitor între cele două camere. O porțiune marginală, exterioară 11, radială, a glisierei inelare 6, împreună cu suprafața inferioară a părții superioare a corpului rotorului formează o fantă îngustă 12, fantă 12 care se extinde pe întregul traseu din jurul axei centrale 5 a rotorului centrifugal.

Partea inferioară 1 a corpului rotorului prezintă o serie de canale străpunse sau orificii 13, 255 dispuse radial, către exterior și în fața fantei înguste 12, fiind distribuite în jurul axei centrale

5. Porțiunea marginală 11, menționată a glisierei 6 este în contact etanș, prin intermediul unei garnituri inelare 14, cu o parte cilindrică 15, exterioară, a părții inferioare 1 a corpului rotorului. Partea marginală 11 este destinată, atunci când se dorește astfel, pentru ca, în timpul funcționării rotorului, să se deplaseze axial, în raport cu cele două părți componente 260 1,2, ale corpului rotorului, stare în care asigură etanșarea pe partea inferioară 1 a corpului rotorului, astfel încât o comunicare, sub forma fantei 12, menționate, poate fi deschisă, în mod intermitent, între camera de separare 9 și orificiile 13. Partea inferioară a corpului rotorului mai prezintă o serie de canale străpunse 16 care se extind axial, din partea interioară, radială, a camerei de închidere 10 către exteriorul părții inferioare a corpului 265 rotorului. Canalele 16 se deschid într-un canal inelar 17 cu deschidere radială către interior, fiind format de către o porțiune 18 a părții inferioare 1 a corpului rotorului. în afară de aceasta, partea inferioară 1 a corpului rotorului mai prezintă o serie de canale străpunse 19, distribuite în jurul axei centrale 5 și se extind axial din partea radială, exterioară, a camerei de închidere 10 către niște deschideri de pe partea exterioară a părții inferioare 1 a corpului 270 rotorului. în zona din dreptul deschiderii fiecărui canal 19 este amplasat câte un element 20, cu rol de supapă, pentru a se deplasa axial și intermitent către și dinspre punctele de reazem etanșe de la partea exterioară a părții inferioare 1 a corpului rotorului astfel, încât camera de închidere 10 poate fi pusă în comunicare intermitentă cu mediul ambiant al rotorului prin canalele străpunse 19. Elementele 20, cu rol de supapă precum și echipamen- 275 tul necesar pentru punerea în funcțiune a respectivelor elemente 20, sunt destul de bine cunoscute de specialiști, aceste piese nemaifiind prezentate și descrise în detaliu. Forma constructivă a acestor piese nu are nici o semnificație pentru prezentarea invenției.

Pentru alimentarea cu lichid, care va fi supus operației de separare prin centrifugare, s-a prevăzut o conductă fixă 21 de admisie. Conducta de admisie 21 se deschide într-o 280 cameră centrală 22 de primire, înconjurată de către un perete despărțitor 23, tronconic și comunică cu camera de separare 9, prin intermediul unor canale 24, distribuite în jurul axei centrale 5. Peretele despărțitor 23, care separă camera de primire 22 de camera de separare 9, este fixat la partea inferioară 1 a corpului rotorului, într-un mod reprezentat. O parte inelară 25, inferioară a peretelui depărțitor 23, susține, în camera de separare 9, un pachet 285 de discuri de separare 26 de formă tronconică.

Suprafețele de lichid, formate în timpul funcționării rotorului centrifugal, în camera de primire 22, camera de separare 9 și canalul inelar 17, sunt ilustrate în fig.1, prin intermediul unor linii întrerupte și al unor triunghiuri. Porțiunea radială, amplasată în zona cea mai inferioară a părții superioare 2 a corpului rotorului, formează un orificiu de evacuare 27 din 290 camera de separare 9, acesta având forma unui orificiu de preaplin.

R0118265 Β1 în timpul funcționării rotorului centrifugal, după ce corpul rotorului este pus în mișcarea de rotație, în jurul axei centrale 5 și elementele 20, cu rol de supapă, sunt deplasate axial în pozițiile lor de închidere a canalelor 19, se introduce în canalul 17 așa-numita apă de funcționare. Apa de funcționare se introduce într-o cantitate care asigură umplerea canalului 17 și a camerei de umplere 10.

Datorită lichidului care se ridică în camera de închidere 10 și acțiunii asupra părții inferioare a glisierei 6, porțiunea 11a marginii exterioare, radiate a glisierei 6, se deplasează axial până când se sprijină pe partea superioară 2 a corpului rotorului astfel, încât fanta 12 se anulează. Acest lucru este posibil prin faptul că glisiera 6 este dimensionată în așa fel, încât în zona centrală a aceastei părți a glisierei 6, are loc o deformare elastică.

Când glisiera 6 ajunge să se reazeme pe partea superioară 2 a corpului rotorului, așa cum s-a descris anterior, se introduce în camera de separare 9, prin conducta de admisie 21, camera de primire 22 și canalele 24, amestecul lichid ce urmează a fi supus separării prin centrifugare. în camera de separare 9, componentul greu al lichidului se separă de celelalte componente mai ușoare ale amestecului respectiv. Componentul cu greutate mai mare, de exemplu, sub stare solidă, este colectat la partea radială, parte care este situată cât mai spre exteriorul camerei de separare 9, pe când componentele cu greutate specifică mai mică, adică lichidul separat de particulele solide, părăsește camera de separare prin orificiul de preaplin.

Amestecul lichid, care umple camera de separare 9, exercită o presiune asupra părții superioare a glisierei 6, presiune care tinde să restabilească fanta 12 între porțiunea marginală 11a glisierei 6 și partea superioară 2 a corpului rotorului. Totuși, atâta timp cât camera de închidere 10 este plină cu apă de funcționare, acest lucru nu este posibil. Acest lucru depinde de faptul că suprafața glisierei 6, supusă presiunii lichidului, este mai mare la partea inferioară a glisierei 6, decât la partea superioară a glisierei respective. Astfel, suprafața glisierei 6, orientată către camera de închidere 10, se extinde radial, așa cum se poate vedea în fig. 1, în afară, mai mult decât suprafața glisierei 6 care este orientată către camera de separare 9. Se presupune că diferența de densitate dintre amestecul lichid, aflat în camera de separare 9, și apa de funcționare din camera de închidere 10, nu este prea mare și că suprafețele de lichid libere, ale amestecului de lichid și ale lichidului de funcționare sunt situate, efectiv, la același nivel radial.

Când după un anumit timp de separare centrifugală o anumită cantitate de element component, separat din amestecul lichid, se acumulează în camera de separare 9, atunci trebuie ca cel puțin o parte din această cantitate să fie evacuată. Acest lucru se face în așa fel, încât o parte mai mică sau mai mare din apa de funcționare, care a fost introdusă în camera de închidere 10, să fie descărcată de acolo. Astfel, în decursul unei scurte perioade de timp, elementele 20, cu rol de supapă, sunt obligate să deschidă canalele 19, când cantitatea prestabilită de apă de funcționare este descărcată, iar suprafața de lichid liberă a apei de funcționare care rămâne, se deplasează radial, către exterior în canalul 17 și, în continuare, prin canalul 16 radial către exterior, în camera de închidere 10, după ce canalele 19 s-au închis.

în această fază, porțiunea marginală 11a glisierei 6 se deplasează, din nou, până ce se reazemă pe partea superioară 2 a corpului rotorului, astfel încât curgerea prin fanta 12 și orificiile 13 încetează. între timp, o nouă cantitate de apă de funcționare este introdusă în canalul 17 și, prin aceasta, în camera de închidere 10, astfel încât porțiunea marginală 11a glisierei 6 este menținută ferm, în poziția ei de închidere, când o altă cantitate de amestec lichid este introdusă în camera de separare 9.

în funcție de cât de multă apă de funcționare este lăsată să iasă prin canalele 19, părți variabil de mari, din conținutul camerei de separare, sau chiar întregul conținut poate fi descărcat prin fanta 12 și orificiile 13.

în funcționarea practică a unui rotor centrifugal, de tipul celui prezentat în fig.1, deformarea glisierei 6 va fi determinată, în totalitate, de presiunile hidraulice, ce sunt create la momente diferite, în camera de separare 9 și în camera de închidere 10. Deci, cel puțin în legătură cu descărcarea parțială a conținutului camerei de separare 9, prin fanta 12, porțiunea marginală 11a glisierei 6 nu va atinge o poziție extremă la deplasare a ei spre partea inferioară, ca rezultat al glisierei 6 ce se deformează în contact cu partea inferioară a corpului rotorului. Totuși, este convenabil ca elementele de susținere să fie aranjate în locuri potrivite, pentru un asemenea contact, astfel încât glisiera 6 din greșeală sau în legătură cu descărcarea conținutului camerei de separare 9, prin fanta 12, să nu se deformeze plastic în zona 6e și astfel, să prezinte o deformație permanentă.

în varianta constructivă, a separatorului centrifugal, prezentată în fig.1, glisiera 6 este montată, astfel încât fanta 12 se obține când glisiera 6 se află în stare descărcată. Totuși, ca alternativă, glisiera 6 poate fi montată în așa fel în rotorul centrifugal, încât porțiunea lui marginală 11, datorită unei forțe mai mari sau mai mici, să se sprijine pe partea superioară a corpului rotorului, fără să fie influențate de forțele hidraulice.

Așa cum s-a precizat anterior, dacă se dorește, glisiera 6 poate fi montată astfel, încât aceasta să se sprijine cu o anumită pretensiune, dinainte stabilită pe partea superioară a corpului rotorului. Pretensionarea poate fi realizată fie cu ajutorul glisierei 6, care se sprijină pe partea superioară 2 a corpului rotorului, în stare de deformare elastică, sau cu ajutorul unor elemente elastice separate care acționează asupra glisierei 6. Prin aceasta, cerința de presiune de la lichidul de funcționare din camera de închidere, pentru a menține închise orificiile periferice ale camerei de separare 9, se reduce și atât glisiera 6 cât și camera de închidere 10 pot primi, într-un astfel de caz, o extindere radială redusă în afara nivelului radial al zonei în care porțiunea marginală 11a glisierei 6 urmează să se reazeme pe partea superioară 2 a corpului rotorului. Prin aceasta, părțile componente 1,2 ale corpului rotorului pot căpăta o rază întrucâtva mai redusă.

Trebuie remarcat faptul că deformarea glisierei 6, conform invenției, este în mod normal foarte mică. Astfel, lățimea fantei 12 poate fi limitată la numai 1 mm, în legătură cu glisiera inelară 6 ale cărei porțiuni, exterioară și interioară, au diametre de ordinul a 100 mm, respectiv, 600 mm. Totuși, dacă se dorește, mărimea fantei 12 poate fi mai mare sau mai mică de 1 mm, independent de mărimea glisierei 6.

O glisieră astfel formată poate fi confecționată ușor și cu flexibilitate de-a lungul unei părți considerabile a extinderii radiale. Aceasta înseamnă că glisiera necesită un spațiu mic, în interiorul corpului rotorului, și poate avea o greutate redusă. La glisiera 6, conform invenției, se poate realiza, fără greutate, o deplasare axială, dorită, între niște porțiuni concentrice ale glisierei fără riscul de apariție a unor deplasări radiale, ce apar între aceste porțiuni, ca urmare a unor forțe de dezechilibru, care pot influența glisiera, când aceasta este utilizată la un rotor centrifugal. Glisiera conform invenției poate fi formată fie ca un disc plin, fie cu o configurație inelară, adică să prezinte o gaură centrală, înconjurată de o porțiune a unei margini interioare, radiale.

Alt obiect al invenției este un rotor centrifugal, care are o axă centrală, în jurul căreia rotorul respectiv este rotativ, iar în interiorul corpului rotorului, se află o glisieră montată de așa manieră, încât aceasta se poate roti împreună cu partea corpului rotorului.

La un astfel de gen de rotor centrifugal, glisiera, dacă aceasta este inelară, poate fi montată în diferite moduri cu partea centrală a corpului rotorului, sau porțiunea marginală,

340

345

350

355

360

365

370

375

380

385

R0118265 Β1 radială a glisierei poate fi fixată axial, în raport cu corpul rotorului, însă trebuie lăsată să formeze diferite unghiuri cu axa centrală a corpului rotorului, sau aceeași porțiune marginală poate fi montată fix, în corpul rotorului, de-a lungul unei părți a corpului rotorului din extinderea radială, astfel încât aceasta nu poate fi înclinată față de axa centrală a corpului rotorului. Alternative diferite de legare a glisierei cu corpul rotorului creează premise diferite, obligatorii pentru deformarea glisierei în zona inelară, menționată.

Exemple de realizare a prezentei invenții au fost descrise în legătură cu o glisieră destinată închiderii și deschiderii unei ieșiri periferice, din camera de separare a unui rotor centrifugal. La rotoarele centrifugale, glisierele sunt folosite și în alte scopuri ca, de exemplu, pentru deschiderea și închiderea unor canale de trecere pentru apa de funcționare. Glisierele de acest gen nu sunt incluse în construcția rotorului prezentat în fig.1, rotor care este foarte simplu. Glisierele pot fi utilizate împreună cu alte tipuri de separatoare centrifugale, iar prezenta invenție poate fi folosită chiar în legătură cu astfel de glisiere.

Claims (9)

1. Glisieră care cuprinde o parte centrală (6a) și o parte circumferențială (6b), ce înconjoară partea centrală, aceasta fiind formată dintr-o singură piesă și din același material cu partea centrală, pentru a fi montată într-un rotor pentru separator centrifugal și a se roti cu acesta, având respectiva parte circumferențială (6b), care se extinde în jurul unei axe centrale (5), ce coincide cu axa de rotație a rotorului, cel puțin o porțiune inelară (11) a numitei părți circumferențiale (6b) a glisierei, fiind deplasabilă axial dintr-o primă poziție până într-o a doua poziție, în raport cu cel puțin o porțiune (6c) a părții centrale (6a) menționate la deformarea elastică a glisierei într-o zonă inelară (6e), concentrică cu numita axă centrală (5), caracterizată prin aceea că respectiva zonă inelară (6e) are o extensie radială, astfel încât la deformarea elastică menționată, a glisierei, se produce o modificare unghiulară (a), văzută într-o secțiune axială, prin glisieră între niște porțiuni (6c, 6d) ale glisierei, situate la distanțe diferite de la axa centrală (5).

2. Glisieră conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că numita zonă inelară (6e) are o extindere efectiv radială, iar glisieră este adaptată pentru a se îndoi, progresiv, de-a lungul numitei extensii radiale, văzută în secțiune axială.

3. Glisieră conform revendicării 1 sau 2, caracterizată prin aceea că este de formă inelară.

4. Rotor centrifugal, care cuprinde un corp de rotor (1,2), având o axă centrală (5) în jurul căreia se rotește și o glisieră (6) care este aranjată pentru a se roti împreună cu corpul rotorului (1,2) și care cuprinde o parte centrală (6a), prin care se extinde numita axă centrală (5) și o parte circumferențială (6b), ce înconjoară axa centrală (5), menționată, și fiind formată dintr-o singură piesă și din același material ca și partea centrală, cel puțin o porțiune inelară (11) a părții circumferențiale (6b), această porțiune fiind deplasabilă axial, în timpul mișcării de rotație a rotorului de la o primă poziție la o a doua poziție, în raport cu cel puțin o porțiune (6c) a numitei părți centrale (6a), la o deformare elastică a glisierei, într-o zonă inelară (6e) concentrică cu numita axă centrală (5), caracterizat prin aceea că zona inelară menționată (6e) are o extindere radială, astfel încât la o deformare elastică a glisierei are loc o deformare unghiulară, văzută într-o secțiune axială, prin glisieră - între niște porțiuni (6c, 6d) ale glisierei, situate la distanțe diferite de axa centrală (5).

5. Rotor centrifugal, conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că numita zonă inelară (6e) are o extindere radială, importantă, iar glisieră este adaptată pentru a se curba în mod gradual, de-a lungul acestei extinderi radiale, văzută în secțiunea axială menționată.

R0118265 Β1

435

6. Rotor centrifugal, conform revendicării 5, caracterizat prin aceea că glisiera (6) este inelară.

7. Rotor centrifugal, conform revendicărilor 4...6, caracterizat prin aceea că partea centrală (6a) a glisierei este fixată axial în raport cu corpul rotorului (1,2), pe când o porțiune marginală (11), exterioară, radială a glisierei, este deplasabiiă axial, în raport cu corpul rotorului (1,2).

8. Rotor centrifugal, conform revendicării 7, caracterizat prin aceea că glisiera (6) este adaptată pentru a conlucra, prin intermediul porțiunii marginale (11) exterioare, radiale, cu corpul rotorului pentru a deschide, intermitent, unul sau mai multe orificii periferice de evacuare (12,13) din camera de separare (9).

9. Rotor centrifugal, conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că glisiera (6) formează un perete despărțitor în corpul rotorului, între o cameră de separare (9) și o cameră de închidere (10) pentru lichidul de funcționare, această ultimă cameră având niște orificii de admisie (16...18) și de evacuare (19...20), pentru lichidul de funcționare.