RU2583266C1 - Центробежный сепаратор - Google Patents
Центробежный сепаратор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2583266C1 RU2583266C1 RU2014151243/05A RU2014151243A RU2583266C1 RU 2583266 C1 RU2583266 C1 RU 2583266C1 RU 2014151243/05 A RU2014151243/05 A RU 2014151243/05A RU 2014151243 A RU2014151243 A RU 2014151243A RU 2583266 C1 RU2583266 C1 RU 2583266C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- centrifugal separator
- separation space
- centrifugal
- gas
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B5/00—Other centrifuges
- B04B5/12—Centrifuges in which rotors other than bowls generate centrifugal effects in stationary containers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
- B04B11/02—Continuous feeding or discharging; Control arrangements therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
- B04B9/06—Fluid drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
- F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B5/00—Other centrifuges
- B04B5/12—Centrifuges in which rotors other than bowls generate centrifugal effects in stationary containers
- B04B2005/125—Centrifuges in which rotors other than bowls generate centrifugal effects in stationary containers the rotors comprising separating walls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
- F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
- F01M2013/0422—Separating oil and gas with a centrifuge device
Abstract
Изобретение относится к центробежному сепаратору для очистки газа, содержащего масло, главным образом для очистки картерных газов из двигателя внутреннего сгорания, такого как дизельный двигатель. Центробежный сепаратор содержит неподвижный корпус, образующий разделительное пространство и содержащий первую концевую часть и противоположную вторую концевую часть, причем неподвижный корпус имеет поверхность внутренней стенки, обращенную к разделительному пространству, впускной канал, продолжающийся к разделительному пространству и образующий впуск для очищаемого газа, центробежный ротор, который предусмотрен в разделительном пространстве и продолжается от первой концевой части ко второй концевой части, причем центробежный ротор содержит шпиндель и множество разделительных дисков, удерживаемых шпинделем. Сепаратор также содержит приводной элемент, предусмотренный для вращения центробежного ротора в направлении вращения вокруг оси вращения, чтобы создать вращающийся объем газа, за счет чего масло отделяется от газа посредством центробежных сил, газовый выпускной канал для выпуска очищенного газа из разделительного пространства, масляный выпуск для выпуска масла из разделительного пространства и устройство подачи масла. Устройство подачи масла выполнено с возможностью подачи такого количества масла в разделительное пространство, чтобы текущая масляная пленка создавалась на поверхности внутренней стенки при работе центробежного сепаратора. Техническим результатом является уменьшение вязких скоплений в разделительном пространстве центробежного сепаратора, особенно на поверхности внутренней стенки корпуса центробежного сепаратора. 16 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к центробежному сепаратору для очистки газа, содержащего масло, главным образом для очистки картерных газов из двигателя внутреннего сгорания, такого как дизельный двигатель. Более конкретно, настоящее изобретение относится к центробежному сепаратору согласно преамбуле пункта 1 формулы изобретения, см. WO 2004/022239.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Картерные газы из двигателя внутреннего сгорания содержат масло в форме масляного тумана или масляных капелек, смешанных с другими примесями, такими как сажа и углеводороды. Такие примеси в картерных газах могут формировать вязкие вещества. Более того, обычной практикой является добавление различных присадок к маслу двигателя внутреннего сгорания, чтобы улучшить свойства масла для смазывания и охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Однако такие присадки могут иметь отрицательный эффект из-за того факта, что примеси, такие как сажа и углеводороды, формируют вещества, которые являются еще более вязкими.
Назначение центробежного сепаратора, раскрытого в WO 2004/022239, состоит в улучшении смазывания верхнего подшипника, поддерживающего полый шпиндель центробежного ротора. Масло передается через полый шпиндель и верхнее отверстие в небольшую камеру, откуда масло передается через верхний подшипник во впуск, чтобы быть смешанным с картерными газами. Относительно небольшое количество масла необходимо для смазывания верхнего подшипника. Отверстие полого шпинделя центробежного сепаратора, раскрытого в WO 2004/022239, выполнено с возможностью подачи лишь относительно небольшого количества масла, достаточного для смазывания лишь верхнего подшипника. Уровень техники, таким образом, нацелен на поддержание количества подаваемого масла на минимуме.
Одна проблема центробежного сепаратора, раскрытого в WO 2004/022239, и других центробежных сепараторов для очистки картерных газов по уровню техники состоит в том, что масло и примеси, содержащиеся в картерном газе, являются очень вязкими, как упоминалось выше, так что вязкие скопления сажи и примесей могут прикрепляться к внутренним частям центробежного сепаратора, особенно к поверхности внутренней стенки неподвижного корпуса.
WO 2009/029022 раскрывает другой центробежный сепаратор для очистки газа, содержащего жидкие и твердые примеси. Центробежный сепаратор по указанному документу уровня техники содержит устройство подачи для подачи аэрозоля через сопло во впускной канал центробежного сепаратора. Аэрозоль, который может быть сформирован посредством воды, предназначен для предотвращения прикрепления примесей к разделительным дискам.
WO 2005/087384 раскрывает другой центробежный сепаратор для очистки газа. Этот центробежный сепаратор содержит промывочное сопло, расположенное, чтобы подавать очистительную жидкость для промывки разделительных дисков.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения состоит в исправлении или ослаблении проблем, упомянутых выше, и в предотвращении или уменьшении вязких скоплений в разделительном пространстве центробежного сепаратора, особенно на поверхности внутренней стенки корпуса центробежного сепаратора.
Задача решена посредством изначально определенного центробежного сепаратора, отличающегося тем, что устройство подачи масла выполнено с возможностью подачи такого количества масла в разделительное пространство, чтобы текущая масляная пленка создавалась на поверхности внутренней стенки при работе центробежного сепаратора.
Автор настоящего изобретения обнаружил, что, если увеличенное количество масла вводится в разделительное пространство и, таким образом, смешивается с очищаемым газом, масляная пленка может создаваться на внутренних частях центробежного сепаратора, и особенно на поверхности внутренней стенки неподвижного корпуса. Масло может с пользой непрерывно подаваться в разделительное пространство при работе центробежного сепаратора. Вдобавок к пониманию того, что имеется нижний предел количества подаваемого масла, чтобы достичь желаемого эффекта, то есть, создать масляную пленку, изобретатель также осознал, что также имеется верхний предел. Если слишком много масла подается в разделительное пространство, масло будет загрязнять очищенный газ. Соответственно, автор выявил, что имеется баланс, который должен быть достигнут, то есть, количество масла должно находиться в этих пределах.
Такая масляная пленка будет течь по поверхности внутренней стенки и, таким образом, предотвращать сажу и другие примеси от закупоривания и прикрепления к поверхности внутренней стенки, таким образом, предотвращая формирование скоплений на внутренних частях центробежного сепаратора. Более надежное и эффективное разделение газов будет, таким образом, обеспечиваться до тех пор, пока поддерживается вышеописанный баланс. Следовательно, слишком большое количество подаваемого масла будет загрязнять очищенный воздух и приводить к ненадежному и неэффективному разделению.
Согласно варианту осуществления изобретения, устройство подачи масла предусмотрено, чтобы подавать масло во вращающийся объем газа, чтобы вращать масло и приводить вращающееся масло к поверхности внутренней стенки. Вращающийся объем газа, таким образом, будет вносить вклад в формирование и течение масляной пленки на поверхности внутренней стенки.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, устройство подачи масла содержит впускное сопло, имеющее диаметр отверстия. Такое впускное сопло может формировать дросселирующий элемент для подаваемого масла.
Впуск может иметь такой размер относительно диаметра отверстия, чтобы позволить подаваться подходящему количеству масла, в частности, относительно разницы в давлении между картером и скоростью разделения, и скорости вращения центробежного сепаратора. Специалист в данной области техники должен придать отверстию такой размер, чтобы формировалась достаточная масляная пленка, но не такой величины, чтобы очищенный газ загрязнялся слишком большим количеством подаваемого масла. Придание такого размера может быть достигнуто посредством стандартного метода испытаний, так называемого метода проб и ошибок. Важным фактором, который будет влиять на подходящую скорость потока масла для формирования масляной пленки на поверхности внутренней стенки, является реальный размер центробежного сепаратора. Следовательно, большему сепаратору требуется больше масла, что влияет на размер отверстия. Другим фактором является конфигурация масляного выпуска, то есть, что он может сливать масло из разделительного пространства с достаточной скоростью. Количество отделяемого и сливаемого масла также будет зависеть от расхода загрязненного очищаемого газа. Более того, скорость вращения центробежного ротора также будет влиять на скорость слива, и большее количество газа будет требовать в целом более высокой скорости ротора, чтобы осуществить достаточное разделение увеличенного количества газа. Более высокая скорость ротора будет в большинстве случаев создавать более высокое давление в разделительном пространстве, окружающем ротор, чем в картере, а более высокое давление в разделительном пространстве, окружающем ротор, способствует разгрузке масла из разделительного пространства.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, газовый выпускной канал предусмотрен в первой концевой части, а впускное сопло обеспечивается в противоположной второй концевой части. С таким расположением гарантируется, что масло, подаваемое в разделительное пространство, не смешивается с очищенным газом, покидающим разделительное пространство. Дополнительный эффект состоит в том, что вращающийся газ вокруг центробежного ротора будет распределять масляную пленку вдоль поверхности внутренней стенки, по мере того как он перемещается по спиралевидному пути в направлении выпуска газа.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, центробежный сепаратор содержит сборное пространство, содержащее масло в жидкой форме, а также в форме масляного тумана и принимающее первый конец шпинделя. Сборное пространство может обеспечиваться рядом с первой концевой частью, предпочтительно, под газовым выпускным каналом. Более того, сборное пространство может быть выполнено с возможностью сбора масла, сливаемого из разделительного пространства при работе центробежного сепаратора.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, центробежный сепаратор содержит внутренний канал, продолжающийся внутри и вдоль шпинделя и выполненный с возможностью переноса масла из сборного пространства через внутренний канал и через впускное сопло, обеспеченное во втором конце шпинделя. Посредством такого решения масло в сборном пространстве может использоваться и рециркулироваться, чтобы обеспечивать масляную пленку на поверхности внутренней стенки.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, диаметр отверстия составляет от 3 до 5 мм. Было показано, что такой размер диаметра отверстия обеспечивает достаточное количество масла для формирования масляной пленки по меньшей мере в том случае, когда масло передается через внутренний канал шпинделя и подается в разделительное пространство через впускное сопло во втором конце шпинделя в виде масляного тумана. Предпочтительно, диаметр отверстия может составлять от 3,5 до 4,5 мм, особенно около 4 мм.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, устройство подачи масла содержит впускное сопло, имеющее диаметр отверстия, в котором внутренний канал имеет диаметр, больший диаметр отверстия. Преимущественно, диаметр внутреннего канала может находиться в диапазоне от 5 до 7 мм.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, впускное сопло обеспечивается внутри подшипника, например, верхнего подшипника, прикрепленного к шпинделю во втором конце, при этом масло передается из впускного сопла через подшипник в разделительное пространство. Таким образом, подача масла в разделительное пространство может также использоваться для смазывания подшипника.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, приводной элемент содержит турбинное колесо, обеспеченное на шпинделе в сборном пространстве, и турбинное сопло, обеспеченное в сборном пространстве, чтобы впрыскивать струю масла на турбинное колесо, тем самым вращая центробежный ротор.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, впускное сопло обеспечено в неподвижном корпусе и соединено с внешней трубой для подачи масла во впускное отверстие. Впускное сопло может, таким образом, тянуться через неподвижный корпус, например, во второй концевой части. Согласно данному варианту осуществления, масло может подаваться под давлением 3-6 бар. Диаметр отверстия в этом случае может составлять от 0,3 до 1,5 мм.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, приводной элемент содержит электродвигатель, соединенный со шпинделем. Такой отдельный приводной элемент может быть полезным в некоторых обстоятельствах. Приводной элемент может также содержать такой отдельный двигатель в форме пневматического двигателя или гидравлического двигателя.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, приводной элемент выполнен с возможностью вращения центробежного ротора со скоростью вращения от 6000 до 12000 об/мин, предпочтительно, от 6000 до 10000 об/мин.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, центробежный сепаратор выполнен таким образом, что вторая концевая часть повернута вверх. Первая концевая часть в этом случае повернута вниз, что означает, что сборное пространство предусмотрено в нижнем конце центробежного сепаратора.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, устройство подачи масла выполнено с возможностью соединения с двигателем внутреннего сгорания для подачи сжатого смазочного масла из двигателя внутреннего сгорания. Благодаря данному варианту осуществления для рециркуляции масла не требуется никакого дополнительного оборудования. Вместо этого, сжатое смазочное масло из двигателя внутреннего сгорания используется для подачи масла в разделительное пространство и для формирования масляной пленки. Когда шпиндель вращается посредством приводного элемента, содержащего турбинное колесо, сжатое смазочное масло может также использоваться для привода центробежного ротора.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее изобретение далее будет более тщательно пояснено посредством описания различных вариантов осуществления и со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 раскрывает вид в разрезе центробежного ротора согласно первому варианту осуществления изобретения.
Фиг. 2 раскрывает вид в разрезе части центробежного ротора согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фиг. 3 раскрывает вид в разрезе центробежного ротора согласно третьему варианту осуществления изобретения.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг. 1 раскрывает первый вариант осуществления центробежного сепаратора для очистки газа, содержащего масло, например, картерных газов из двигателя внутреннего сгорания (не показан). Фиг. 1 также раскрывает клапан 1 регулировки давления, выполненный с возможностью поддержания в безопасном диапазоне давления в картере двигателя внутреннего сгорания.
Центробежный сепаратор содержит неподвижный корпус 2, образующий разделительное пространство 3 внутри неподвижного корпуса 2. Неподвижный корпус 2 является неподвижным относительно двигателя 1 внутреннего сгорания. Неподвижный корпус 2 содержит первую концевую часть 2a, противоположную вторую концевую часть 2b, и промежуточную часть 2c, обеспеченную между первой концевой частью 2a и второй концевой частью 2b и примыкающую к ним. В раскрытых вариантах осуществления, первая концевая часть 2a формирует нижнюю часть при работе центробежного сепаратора, тогда как вторая концевая часть 2b формирует верхнюю часть.
Неподвижный корпус 2 имеет поверхность 4 внутренней стенки, обращенную к разделительному пространству 3. Главная часть поверхности 4 внутренней стенки, которая, в частности, рассматривается в данном случае, является промежуточной частью 2c, продолжающейся вокруг разделительного пространства 3 между первой концевой частью 2a и второй концевой частью 2b.
Центробежный сепаратор также содержит впускной канал 5, газовый выпускной канал 6 и масляный выпуск 7. Впускной канал 5 продолжается к разделительному пространству 3 и формирует впуск для картерного очищаемого газа, в раскрытых вариантах осуществления впускной канал 5 обеспечивается во второй концевой части 2b и продолжается через нее. Газовый выпускной канал 6 предусмотрен для выпуска очищенного газа из разделительного пространства 3. В раскрытых вариантах осуществления, газовый выпускной канал 6 предусмотрен в первой концевой части 2a и продолжается через нее посредством клапана 1 регулировки давления. Масляный выпуск 7 предусмотрен для выпуска отделенного масла из разделительного пространства 3. В раскрытых вариантах осуществления, масляный выпуск 7 предусмотрен в первой концевой части 2a и продолжается через нее.
Более того, центробежный сепаратор содержит центробежный ротор 9 и приводной элемент, предусмотренный для вращения центробежный ротор 9 в направлении вращения вокруг оси x вращения, чтобы создать объем вращающегося газа. Масло, таким образом, отделяется от картерных газов посредством центробежных сил. Центробежный ротор 9 обеспечен в разделительном пространстве 3 и продолжается от первой концевой части 2a ко второй концевой части 2b. Центробежный ротор содержит шпиндель 11 и множество разделительных дисков 12a-12c, удерживаемых шпинделем 11.
Множество разделительных дисков 12a-12с содержат, или включают в свой состав, первый разделительный диск 12a рядом с первой концевой частью 2a и рядом с первым концом 11a шпинделя 11, второй разделительный диск 12b рядом со второй концевой частью 2b и рядом со вторым концом 11b шпинделя 11 и множество промежуточных разделительных дисков 12c, обеспеченных между первым разделительным диском 12a и вторым разделительным диском 12b.
Шпиндель 11 поддерживается посредством подшипника 13 во втором конце 11b и посредством дополнительного подшипника 14 в первом конце 11a.
Разделительные диски 12a-12с тянутся наружу из шпинделя 11. В раскрытых вариантах осуществления, каждый из разделительных дисков 12a-12c имеет форму усеченного конуса. Разделительные диски 12a-12c повернуты так, чтобы форма усеченного конуса разделительных дисков 12a-12c была направлена к первой концевой части 2a.
Центробежный сепаратор согласно первому варианту осуществления содержит сборное пространство 15, содержащее масло и принимающее первый конец 11a шпинделя 11. Сборное пространство 15 обеспечено во втором конце 11b шпинделя и под газовым выпускным каналом 6. Разделительная перегородка 16 отделяет сборное пространство 15 от разделительного пространства 3. Дополнительный подшипник 14 обеспечен в связи со сборным пространством 15 и, таким образом, смазывается маслом, стекающим из разделительного пространства в сборное пространство.
Внутренний канал 17 продолжается внутри и вдоль шпинделя 11 от отверстия в первом конце 11a ко второму концу 11b и через впускное сопло 18, обеспеченное во втором конце 11b шпинделя 11 и во второй концевой части 2b.
Центробежный сепаратор также содержит устройство подачи масла, выполненное с возможностью подачи некоторого количества масла в разделительное пространство 3 таким образом, чтобы текущая масляная пленка создавалась на поверхности 4 внутренней стенки при работе центробежного сепаратора. В первом варианте осуществления, устройство подачи масла содержит внутренний канал 17 и впускное сопло 18, что позволяет переносить масло из сборного пространства 15 через внутренний канал 17 и через впускное сопло 18.
Впускное сопло 18 имеет диаметр d отверстия, который составляет от 3 до 5 мм, предпочтительно, в диапазоне от 3,5 до 4,5 мм, например, составляет 4 мм. Внутренний канал 17 имеет диаметр D, который превосходит диаметр d отверстия. Впускное сопло 18, таким образом, будет функционировать в качестве дросселирующего элемента для масла, текущего через впускной канал 17. Диаметр D внутреннего канала 17 может находиться в диапазоне от 5 до 7 мм.
Как видно на фиг. 1 и 2, впускное сопло 18 обеспечено во втором конце 11b шпинделя 11 на небольшом расстоянии от концевой поверхности второго конца 11b.
Более того как видно на фиг. 1 и 2, впускное сопло 18 обеспечено внутри подшипника 13, который прикреплен к шпинделю 11 во втором конце 11b. Покрывающий элемент 19 обеспечен снаружи второго конца 11b, ограничивая пространство снаружи внутреннего канала 17 и впускного сопла 18.
В раскрытых вариантах осуществления, покрывающий элемент 19 также обеспечен, чтобы поддерживать подшипник 13 в неподвижном корпусе 2.
В первом варианте осуществления, приводной элемент содержит турбинное колесо 22 и турбинное сопло 23. Турбинное колесо 22 прикрепляется к шпинделю 11 в первом конце 11a и обеспечивается в сборном пространстве 15 над уровнем 24 масла, содержащегося в сборном пространстве 15. Турбинное сопло 23 обеспечивается в сборном пространстве 15, чтобы впрыскивать струю масла на турбинное колесо 22, тем самым вращая центробежный ротор 9.
При работе центробежного сепаратора по первому варианту осуществления масло подается в турбинное сопло 23 через турбинное колесо 22, чтобы вращать шпиндель 11 и центробежный ротор 9 в неподвижном корпусе со скоростью вращения, например, от 6000 до 12000 об/мин, такой как от 6000 до 10000 об/мин. Когда струя масла ударяет в турбину, масляный туман формируется внутри сборного пространства 15. Масло будет собираться в сборном пространстве 15 до уровня 24.
Масляный туман, содержащийся в сборном пространстве 15 выше уровня 24, при работе будет непрерывно всасываться во внутренний канал 17 шпинделя 11 и передаваться к впускному соплу 18 и через него. Из впускного сопла 18 масло направляется посредством покрывающего элемента 19 и передается через подшипник 13 и в разделительное пространство 3. Затем масло будет подаваться ко второму разделительному диску 12b и, возможно, к одному или более из соседних промежуточных дисков 12c. Масло, таким образом, вводится во вращающийся объем газа и посредством центробежных сил переносится наружу к поверхности 4 внутренней стенки. Благодаря вращающемуся объему газа, вращательное движение масла будет продолжаться на поверхности 4 внутренней стенки, так что текущая масляная пленка создается на поверхности 4 внутренней стенки. В раскрытых вариантах осуществления, масляная пленка также будет перемещаться вниз благодаря потоку газа в направлении газового выпускного канала 6, и благодаря силам тяжести, действующим на масло, когда центробежный сепаратор ориентирован, как показано на фиг. 1-3, с осью x вращения, направленной вертикально.
Заявитель выполнил эксперименты, чтобы проверить работу изобретения. Эти эксперименты показывают, что со скоростью вращения от 6000 до 12000 об/мин и диаметром отверстия от 3 до 5 мм количество масла, подаваемое в разделительное пространство 3, может создавать текущую масляную пленку на поверхности 4 внутренней стенки и в то же время обеспечивать эффективное очищение картерного газа, то есть, с отсутствием или незначительным количеством масла в очищенном газе.
Эксперименты выполнялись с центробежным сепаратором в лаборатории, но центробежный сепаратор был выполнен с возможностью использования вместе с двигателем внутреннего сгорания типа, используемого для обычных грузовых автомобилей. Обычный грузовой автомобиль или тяжелое дорожное транспортное средство обычно оборудовано дизельным двигателем, имеющим размер в диапазоне от 5 до 16 литров.
В первом варианте осуществления, впускное сопло 18 сформировано посредством соплового элемента, который вставляется во внутренний канал 17 во втором конце 11b шпинделя 11. Такой сопловой элемент может являться заменяемым.
Фиг. 2 относится ко второму варианту осуществления, который отличается от первого варианта осуществления только тем, что впускное сопло 18 сформировано в виде неотъемлемой части шпинделя 11. Такое впускное сопло 18 может быть сформировано посредством обработки шпинделя 11.
Фиг. 3 иллюстрирует третий вариант осуществления, который отличается от первого и второго вариантов осуществления тем, что впускное сопло 18 обеспечивается в неподвижном корпусе 2 и соединяется с внешней трубкой 25 для подачи масла во впускное отверстие 18, например, посредством насоса 26. Насос 26 может быть расположен и приспособлен исключительно для накачки масла во впускное отверстие 18 или он также может являться насосом для смазочного масла двигателя внутреннего сгорания. Впускное сопло 18 в третьем варианте осуществления также обеспечивается во второй концевой части 2b, чтобы масляная пленка могла течь вдоль всей поверхности 4 внутренней стенки или вдоль большей ее части.
В третьем варианте осуществления, диаметр отверстия впускного сопла 18 составляет от 0,3 до 1,5 мм, предпочтительно, от 0,4 до 1,0 мм, например, 0,5 мм. В этом случае масло может подаваться во впускное сопло 18 под давлением 3-бар.
Более того, в третьем варианте осуществления, приводной элемент заменяется и состоит из отдельного двигателя, например, электродвигателя 27, соединенного со шпинделем 11 для вращения шпинделя 11 и центробежного ротора 9. Отдельный двигатель может, в качестве альтернативы, являться отдельным пневматическим двигателем или отдельным гидравлическим двигателем. Шпиндель 11 и центробежный ротор 9 также могут приводиться в действие посредством коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.
Настоящее изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления и может изменяться и модифицироваться в пределах объема последующей формулы изобретения.
Claims (17)
1. Центробежный сепаратор для очистки картерного газа, содержащего масло, из двигателя внутреннего сгорания, содержащий
неподвижный корпус (2), образующий разделительное пространство (3) и содержащий первую концевую часть (2a) и противоположную вторую концевую часть (2b), причем неподвижный корпус (2) имеет поверхность (4) внутренней стенки, обращенную к разделительному пространству (3),
впускной канал (5), продолжающийся к разделительному пространству (3) и образующий впуск для очищаемого газа,
центробежный ротор (9), который предусмотрен в разделительном пространстве (3) и продолжается от первой концевой части (2a) ко второй концевой части (2b), причем центробежный ротор (9) содержит шпиндель (11) и множество разделительных дисков (12a-12c), удерживаемых шпинделем (11),
приводной элемент, предусмотренный для вращения центробежного ротора (9) в направлении вращения вокруг оси (x) вращения, чтобы создать вращающийся объем газа, за счет чего масло отделяется от газа посредством центробежных сил,
газовый выпускной канал (6) для выпуска очищенного газа из разделительного пространства (3),
масляный выпуск (7) для выпуска масла из разделительного пространства (3) и
устройство подачи масла,
отличающийся тем, что устройство подачи масла выполнено с возможностью подачи такого количества масла в разделительное пространство (3), чтобы текущая масляная пленка создавалась на поверхности (4) внутренней стенки при работе центробежного сепаратора.
неподвижный корпус (2), образующий разделительное пространство (3) и содержащий первую концевую часть (2a) и противоположную вторую концевую часть (2b), причем неподвижный корпус (2) имеет поверхность (4) внутренней стенки, обращенную к разделительному пространству (3),
впускной канал (5), продолжающийся к разделительному пространству (3) и образующий впуск для очищаемого газа,
центробежный ротор (9), который предусмотрен в разделительном пространстве (3) и продолжается от первой концевой части (2a) ко второй концевой части (2b), причем центробежный ротор (9) содержит шпиндель (11) и множество разделительных дисков (12a-12c), удерживаемых шпинделем (11),
приводной элемент, предусмотренный для вращения центробежного ротора (9) в направлении вращения вокруг оси (x) вращения, чтобы создать вращающийся объем газа, за счет чего масло отделяется от газа посредством центробежных сил,
газовый выпускной канал (6) для выпуска очищенного газа из разделительного пространства (3),
масляный выпуск (7) для выпуска масла из разделительного пространства (3) и
устройство подачи масла,
отличающийся тем, что устройство подачи масла выполнено с возможностью подачи такого количества масла в разделительное пространство (3), чтобы текущая масляная пленка создавалась на поверхности (4) внутренней стенки при работе центробежного сепаратора.
2. Центробежный сепаратор по п. 1, в котором устройство подачи масла предусмотрено, чтобы подавать масло во вращающийся объем газа, чтобы вращать масло и приводить вращающееся масло к поверхности (4) внутренней стенки.
3. Центробежный сепаратор по п. 2, в котором устройство подачи масла содержит впускное сопло (18), имеющее диаметр (d) отверстия.
4. Центробежный сепаратор по п. 3, в котором газовый выпускной канал (6) выполнен в первой концевой части (2a), а впускное сопло (18) предусмотрено в противоположной второй концевой части (2b).
5. Центробежный сепаратор по п. 4, содержащий сборное пространство (15), содержащее масло и принимающее первый конец (11a) шпинделя (11).
6. Центробежный сепаратор по п. 5, содержащий внутренний канал (17), продолжающийся внутри и вдоль шпинделя (11) и выполненный с возможностью переноса масла из сборного пространства (15) через внутренний канал (17) и через впускное сопло (18), предусмотренное на втором конце (11b) шпинделя (11).
7. Центробежный сепаратор по п. 6, в котором диаметр (d) отверстия составляет от 3 до 5 мм.
8. Центробежный сепаратор по п. 7, в котором диаметр (d) отверстия составляет от 3,5 до 4,5 мм.
9. Центробежный сепаратор по п. 6, в котором устройство подачи масла содержит впускное сопло (18), имеющее диаметр (d) отверстия, а внутренний канал (17) имеет диаметр (D), больший, чем диаметр (d) отверстия.
10. Центробежный сепаратор по п. 9, в котором диаметр (D) внутреннего канала (17) составляет от 5 до 7 мм.
11. Центробежный сепаратор по п. 10, в котором впускное сопло (18) выполнено внутри подшипника (13), прикрепленного к шпинделю (11) на втором конце (11b), причем масло передается из впускного сопла через подшипник в разделительное пространство.
12. Центробежный сепаратор по п. 11, в котором приводной элемент содержит турбинное колесо (22), предусмотренное на шпинделе (11) в сборном пространстве (15), и турбинное сопло (23), предусмотренное в сборном пространстве (15), чтобы впрыскивать струю масла на турбинное колесо (22), тем самым вращая центробежный ротор (9).
13. Центробежный сепаратор по п. 12, в котором впускное сопло (18) предусмотрено в неподвижном корпусе (2) и соединено с внешней трубой (25) для подачи масла во впускное отверстие (18).
14. Центробежный сепаратор по п. 13, в котором приводной элемент содержит электродвигатель (26), соединенный со шпинделем (11).
15. Центробежный сепаратор по любому из пп. 1-14, в котором приводной элемент выполнен с возможностью вращения центробежного ротора со скоростью вращения от 6000 до 12000 об/мин.
16. Центробежный сепаратор по любому из пп. 1-14, в котором центробежный сепаратор выполнен таким образом, что вторая концевая часть (2b) повернута вверх.
17. Центробежный сепаратор по любому из пп. 1-14, в котором устройство подачи масла выполнено с возможностью соединения с двигателем внутреннего сгорания для подачи сжатого смазочного масла из двигателя внутреннего сгорания.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP12168532.5A EP2664386B1 (en) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | A centrifugal separator |
EP12168532.5 | 2012-05-18 | ||
PCT/EP2013/059525 WO2013171101A1 (en) | 2012-05-18 | 2013-05-07 | A centrifugal separator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2583266C1 true RU2583266C1 (ru) | 2016-05-10 |
Family
ID=48485127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014151243/05A RU2583266C1 (ru) | 2012-05-18 | 2013-05-07 | Центробежный сепаратор |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9863296B2 (ru) |
EP (1) | EP2664386B1 (ru) |
JP (1) | JP6114384B2 (ru) |
KR (1) | KR101679496B1 (ru) |
CN (1) | CN104303279B (ru) |
BR (1) | BR112014028236B1 (ru) |
IN (1) | IN2014KN02407A (ru) |
RU (1) | RU2583266C1 (ru) |
WO (1) | WO2013171101A1 (ru) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE534773C2 (sv) * | 2010-04-09 | 2011-12-13 | Alfa Laval Corp Ab | Centrifugalseparator anordnad inuti en förbränningsmotor |
EP3050631B1 (en) * | 2015-02-02 | 2018-05-02 | Alfdex AB | Rotating secondary divider |
CN107708870B (zh) * | 2015-06-19 | 2019-10-25 | 东京滤器株式会社 | 油分离器 |
EP3112034A1 (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-04 | Alfa Laval Corporate AB | Centrifugal separator structure and assembly |
CN105032632B (zh) * | 2015-07-07 | 2017-11-07 | 杭州全合科技有限公司 | 一种用于气体与液体或固液两相混合物分离的离心机 |
DE102016211776A1 (de) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | Elringklinger Ag | Abscheidevorrichtung |
EP3287193B1 (en) * | 2016-08-25 | 2021-05-26 | Alfdex AB | Control of a centrifugal separator |
DE202016106867U1 (de) * | 2016-12-09 | 2018-03-12 | 3Nine Ab | Ölabscheider mit Wellenlagerung zwischen Antriebs- und Abscheidekammer |
DE202017100779U1 (de) * | 2017-02-14 | 2018-05-15 | Reinz-Dichtungs-Gmbh | Ölabscheider mit geteilter Antriebskammer |
CN108550536B (zh) * | 2018-05-02 | 2020-06-23 | 温州翰轩林工业设计有限公司 | 一种石墨烯芯片生产原料用离心分选装置 |
CA3105785A1 (en) | 2018-07-17 | 2020-01-23 | Global Barrier Services, Inc. | Compositions and methods for reducing friction at a solid:liquid interface |
CN109107778A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-01 | 合肥恒信汽车发动机部件制造有限公司 | 一种主动式碟片离心分离器 |
FR3096275B1 (fr) * | 2019-05-24 | 2021-06-18 | Safran Helicopter Engines | Pièce pour dégazeur centrifuge de turbomachine avec parois longitudinales adaptées |
CN112392563B (zh) * | 2020-11-16 | 2022-11-29 | 四川航天中天动力装备有限责任公司 | 一种涡轮发动机用高转速油气分离器 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU848070A1 (ru) * | 1979-10-30 | 1981-07-23 | Специальное Конструкторское Бюро Биофи-Зической Аппаратуры | Привод цетрифуги |
SU1704839A1 (ru) * | 1988-07-18 | 1992-01-15 | Московское научно-производственное объединение "Биофизприбор" | Привод ультрацентрифуги |
US5203999A (en) * | 1991-01-30 | 1993-04-20 | Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "S.N.E.C.M.A." | Centrifugal oil filter with particle collector |
US6925993B1 (en) * | 2004-04-15 | 2005-08-09 | Alfa Laval Corporate Ab | Apparatus for cleaning of crankcase gas |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2575315A (en) * | 1945-05-23 | 1951-11-13 | Edwards Miles Lowell | Lubricant foam control system for engines |
US4269607A (en) * | 1977-11-07 | 1981-05-26 | Walker Robert A | Air-oil separator and method of separation |
CN1210746A (zh) | 1998-07-30 | 1999-03-17 | 郭春玲 | 气溶胶离心降解分离方法与装置 |
SE521062C2 (sv) | 1999-03-08 | 2003-09-30 | Alfa Laval Corp Ab | Drivenhet för en centrifugrotor hos en centrifugalseparator |
SE518077C2 (sv) * | 2000-12-01 | 2002-08-20 | Alfa Laval Corp Ab | Sätt och anordning för rening av vevhusgaser från en förbränningsmotor inrättad för framdrivande av ett transportmedel |
SE522473C2 (sv) | 2002-06-20 | 2004-02-10 | Alfa Laval Corp Ab | Ett sätt och en anordning för rening av vevhusgas |
SE523676C2 (sv) * | 2002-09-04 | 2004-05-11 | Alfa Laval Corp Ab | Apparat för rening av gas |
JP2005230682A (ja) | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Hino Motors Ltd | 遠心式オイルフィルタ |
SE526815C2 (sv) | 2004-03-16 | 2005-11-08 | 3Nine Ab | Anordning och förfarande för rengöring av en centrifugalseparator |
DE102005021278B4 (de) | 2005-05-09 | 2010-04-15 | Alfa Laval Tumba Ab | Vorrichtung zum Reinigen von Gas beim Entlüften eines Kurbelgehäuses |
JP4949399B2 (ja) | 2005-08-31 | 2012-06-06 | アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット | 軸受装置 |
CN2865832Y (zh) | 2006-01-26 | 2007-02-07 | 中北大学 | 超重力油烟净化装置 |
SE531722C2 (sv) | 2007-08-28 | 2009-07-21 | Alfa Laval Tumba Ab | Centrifugalseparator och förfarande för rening av en gas |
WO2009102902A2 (en) | 2008-02-14 | 2009-08-20 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Rotary nanotube bearing structure and methods for manufacturing and using the same |
-
2012
- 2012-05-18 EP EP12168532.5A patent/EP2664386B1/en active Active
-
2013
- 2013-05-07 WO PCT/EP2013/059525 patent/WO2013171101A1/en active Application Filing
- 2013-05-07 KR KR1020147031495A patent/KR101679496B1/ko active IP Right Grant
- 2013-05-07 RU RU2014151243/05A patent/RU2583266C1/ru active
- 2013-05-07 US US14/396,954 patent/US9863296B2/en active Active
- 2013-05-07 CN CN201380025970.0A patent/CN104303279B/zh active Active
- 2013-05-07 BR BR112014028236-6A patent/BR112014028236B1/pt active IP Right Grant
- 2013-05-07 JP JP2015511994A patent/JP6114384B2/ja active Active
-
2014
- 2014-10-29 IN IN2407KON2014 patent/IN2014KN02407A/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU848070A1 (ru) * | 1979-10-30 | 1981-07-23 | Специальное Конструкторское Бюро Биофи-Зической Аппаратуры | Привод цетрифуги |
SU1704839A1 (ru) * | 1988-07-18 | 1992-01-15 | Московское научно-производственное объединение "Биофизприбор" | Привод ультрацентрифуги |
US5203999A (en) * | 1991-01-30 | 1993-04-20 | Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "S.N.E.C.M.A." | Centrifugal oil filter with particle collector |
US6925993B1 (en) * | 2004-04-15 | 2005-08-09 | Alfa Laval Corporate Ab | Apparatus for cleaning of crankcase gas |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112014028236A2 (pt) | 2017-06-27 |
KR20140144290A (ko) | 2014-12-18 |
CN104303279A (zh) | 2015-01-21 |
JP6114384B2 (ja) | 2017-04-12 |
EP2664386B1 (en) | 2015-06-24 |
WO2013171101A1 (en) | 2013-11-21 |
US20150119226A1 (en) | 2015-04-30 |
BR112014028236B1 (pt) | 2022-01-25 |
JP2015519195A (ja) | 2015-07-09 |
CN104303279B (zh) | 2019-03-19 |
KR101679496B1 (ko) | 2016-11-24 |
IN2014KN02407A (ru) | 2015-05-01 |
US9863296B2 (en) | 2018-01-09 |
EP2664386A1 (en) | 2013-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2583266C1 (ru) | Центробежный сепаратор | |
RU2682543C1 (ru) | Сепарирующая система для очистки газа | |
EP2200748B1 (en) | Centrifugal separator and a method for cleaning a gas | |
RU2576599C1 (ru) | Устройство для очистки картерных газов | |
JP4622868B2 (ja) | 気泡分離器 | |
EP1984093B1 (en) | Centrifugal separator | |
US7824458B2 (en) | Centrifugal separator | |
JP6480594B2 (ja) | ガスを浄化するための遠心分離器 | |
EP3103554B1 (en) | Centrifugal separator | |
JP5823621B2 (ja) | 遠心分離機を備えているデバイスおよびガスの浄化のための方法 | |
US20110011789A1 (en) | Industrial fluid multiple filtering assembly | |
KR101430151B1 (ko) | 액체 여과를 위한 원심 분리기의 로터 커버 | |
EP4272871A1 (en) | A centrifugal separator comprising a turbine casing | |
JP2008302342A (ja) | サイクロン式オイルセパレータおよびそれを備えた汚泥回収車 | |
KR20140047397A (ko) | 액체 여과를 위한 원심 분리기 |