RU2779417C1

RU2779417C1 - Element for removing heavy liquid phase for centrifugal separator, centrifugal separator and method for separating two liquid phases

Info

Publication number: RU2779417C1
Application number: RU2021137158A
Authority: RU
Inventors: Бент МАДСЕН
Original assignee: Альфа Лаваль Корпорейт Аб
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2022-09-06

Abstract

FIELD: centrifugal separators.

SUBSTANCE: present invention relates to an element for removing a heavy liquid phase, a centrifugal separator containing this element, and a method for separating two liquid phases. The element (200) for removing the heavy liquid phase contains at least one inlet on the first side of the element for removing the heavy liquid phase, while at least one inlet is made facing the inner side of the centrifugal separator, and at least at least two separate outlet channels (271; 272) forming an outlet on the second side (220) of the element for removing the heavy liquid phase. At least a section of each of the outlet channels partially coincides with at least one inlet, thereby forming a fluid passage between at least one inlet and an outlet formed by at least two outlet channels, through which liquid can flow.

EFFECT: reducing pressure losses in the outlet passages for the heavy liquid phase, as well as ensuring a stable position of the flow interfaces.

17 cl, 17 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Настоящее изобретение относится к элементу для отвода тяжелой жидкой фазы, центробежному сепаратору, выполненному с возможностью отделения первой жидкой фазы, второй жидкой фазы и твердой фазы от суспензии, при этом жидкие фазы имеют разные плотности, и способу отделения первой жидкой фазы и второй жидкой фазы от суспензии с помощью центробежных сил в центробежном сепараторе, как описано в прилагаемой формуле изобретения.The present invention relates to a heavy liquid phase removal element, a centrifugal separator capable of separating a first liquid phase, a second liquid phase and a solid phase from a slurry, wherein the liquid phases have different densities, and a method for separating the first liquid phase and the second liquid phase from suspension using centrifugal forces in a centrifugal separator, as described in the attached claims.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

В перерабатывающей промышленности, в которой работают с разными суспензиями, может потребоваться отделять твердофазные вещества от жидкостей в определенный момент в процессе производства. Для этого может применяться декантирующая центрифуга. Такая декантирующая центрифуга использует центробежные силы, посредством которых жидкости могут отделяться от твердофазных веществ. Жидкости могут содержать одну или две фазы, т.е. жидкости имеют разные плотности. Когда суспензия подвергается действию центробежных сил, более плотные твердые частицы отжимаются наружу, вплотную к стенке вращающегося барабана, тогда как менее плотная жидкая фаза формирует концентрический внутренний слой. Для изменения глубины жидкости, так называемого «пруда», применяют разные затворные пластины, называемые также переливными порогами. Осадок, формируемый твердой фазой, непрерывно удаляется шнековым конвейером, расположенным вместе с барабаном декантирующей центрифуги. Шнековый конвейер обычно выполнен с возможностью вращения с скоростью, отличающейся от скорости барабана, вследствие чего твердая фаза может постепенно удаляться из барабана. Таким образом, центробежные силы уплотняют твердую фазу и выталкивают лишнюю жидкость. Очищенная жидкая фаза или фазы переливаются через затворные пластины, расположенные на конце, противоположном концу для удаления твердой фазы из барабана. Направляющие перегородки внутри корпуса центрифуги направляют разделенные жидкие фазы по надлежащим путям течения и предотвращают риск перекрестного загрязнения.In the process industry that handles different slurries, it may be necessary to separate solids from liquids at some point during the manufacturing process. A decanter centrifuge can be used for this. Such a decanter centrifuge uses centrifugal forces by which liquids can be separated from solids. Liquids may contain one or two phases, i.e. liquids have different densities. When the slurry is subjected to centrifugal forces, the denser solids are pressed outward against the wall of the rotating drum, while the less dense liquid phase forms a concentric inner layer. To change the depth of the liquid, the so-called "pond", different shutter plates are used, also called overflow thresholds. The sediment formed by the solid phase is continuously removed by a screw conveyor located together with the drum of the decanter centrifuge. The screw conveyor is usually configured to rotate at a speed different from the speed of the drum, whereby the solids can gradually be removed from the drum. Thus, centrifugal forces compact the solid phase and push out excess liquid. The purified liquid phase or phases are poured through gate plates located at the opposite end to remove the solid phase from the drum. Baffles inside the centrifuge body guide the separated liquid phases into the proper flow paths and prevent the risk of cross contamination.

На фиг. 1 схематично показан центробежный сепаратор, известный из существующего уровня техники (далее, просто известный), или декантирующая центрифуга. Например, центробежный сепаратор данного типа раскрыт в заявке WO2008138345. Центробежный сепаратор содержит вращающийся корпус 1, содержащий барабан 2 и шнек 3, которые смонтированы на валу 4 таким образом, что, в действии, они могут приводиться во вращение вокруг горизонтальной оси 5 вращения. Ось 5 вращения продолжается в продольном направлении барабана 2. Кроме того, вращающийся корпус 1 имеет радиальное направление 5a, продолжающееся перпендикулярно продольному направлению. Для упрощения, определения направлений «вверх» и «вниз» служат в настоящей заявке для ссылки на радиальные направления, соответственно, к оси 5 вращения и от оси 5 вращения. Барабан 2 содержит опорную плиту 6, обеспеченную на одном продольном конце барабана 2, при этом опорная плита 6 имеет внутреннюю сторону 7 и внешнюю сторону 8. Опорная плита 6 снабжена несколькими выпускными каналами 9 для жидкой фазы, имеющими внешние отверстия во внешней стороне 8 опорной плиты. Кроме того, на конце, противоположном опорной плите 6, барабан 2 снабжен отверстиями 10 выгрузки твердой фазы. Шнек 3 содержит впускные отверстия 11 для подачи загружаемой суспензии во вращающийся корпус 1. Суспензия содержит легкую жидкую фазу 12 и тяжелую твердую фазу 13. Во время вращения вращающегося корпуса 1 достигается разделение жидкой фазы 12 и твердой фазы 13. Жидкая фаза 12 располагается радиально ближе к оси вращения, чем более тяжелая твердая фаза 13, и жидкая фаза отводится через выпускные каналы 9 в опорной плите 6, тогда как шнек 3 транспортирует твердую фазу 13 в направлении к отверстиям 10 выгрузки твердой фазы, через которые, в результате, выгружается твердая фаза 13. Каждый выпускной канал 9 для жидкой фазы может частично закрываться переливной или затворной пластиной 14, как показано на фиг. 1. Переливная пластина 14 устанавливает уровень 15 жидкости в барабане.In FIG. 1 schematically shows a centrifugal separator known in the art (hereinafter simply known) or a decanter centrifuge. For example, a centrifugal separator of this type is disclosed in WO2008138345. The centrifugal separator comprises a rotating housing 1 containing a drum 2 and a screw 3 which are mounted on a shaft 4 in such a way that, in operation, they can be rotated about a horizontal axis 5 of rotation. The axis of rotation 5 extends in the longitudinal direction of the drum 2. In addition, the rotating body 1 has a radial direction 5a extending perpendicular to the longitudinal direction. For simplicity, the definitions of the directions "up" and "down" are used in this application to refer to the radial direction, respectively, to the axis of rotation 5 and from the axis of rotation 5. The drum 2 comprises a base plate 6 provided at one longitudinal end of the drum 2, the base plate 6 having an inner side 7 and an outer side 8. The base plate 6 is provided with a plurality of liquid phase outlets 9 having external openings in the outer side 8 of the base plate . In addition, at the end opposite the base plate 6, the drum 2 is provided with holes 10 for discharging the solids. The screw 3 contains inlet holes 11 for feeding the loaded suspension into the rotating housing 1. The suspension contains a light liquid phase 12 and a heavy solid phase 13. During the rotation of the rotating housing 1, separation of the liquid phase 12 and the solid phase 13 is achieved. The liquid phase 12 is located radially closer to axis of rotation than the heavier solid phase 13 and the liquid phase is discharged through the outlet channels 9 in the base plate 6, while the screw 3 transports the solid phase 13 towards the solids discharge holes 10, through which the solid phase 13 is discharged as a result Each liquid phase outlet 9 may be partially closed by an overflow or gate plate 14 as shown in FIG. 1. The overflow plate 14 sets the level 15 of the liquid in the drum.

Помимо этого, известны центробежные сепараторы, предназначенные для разделения двух жидкие фазы, описанные, например, в WO2009127212. Здесь на фиг. 2a схематично представлен пример известного центробежного сепаратора или декантирующей центрифуги, которая выполнена с возможностью разделения двух жидких фаз, но отделение твердой фазы осуществляется аналогично тому, как показано на фиг. 1. Центробежный сепаратор содержит вращающийся корпус 1’, содержащий барабан 2’ и шнек 3’, которые смонтированы на валу 4’ таким образом, что, в действии, они могут приводиться во вращение вокруг горизонтальной оси 5’ вращения. Ось 5’ вращения продолжается в продольном направлении барабана 2’. Кроме того, вращающийся корпус 1’ имеет радиальное направление 5a’, продолжающееся перпендикулярно продольному направлению. Барабан 2’ содержит опорную плиту 6’, обеспеченную на одном продольном конце барабана 2’, при этом опорная плита 6’ имеет внутреннюю сторону 7’ и внешнюю сторону 8’. Опорная плита 6’ снабжена несколькими выпускными каналами 19’ для тяжелой жидкой фазы и несколькими выпускными каналами 19’’ для легкой жидкой фазы. Кроме того, на конце, противоположном опорной плите 6, барабан снабжен отверстиями выгрузки твердой фазы (не показанными) подобно тому, как в модификации, показанной на фиг. 1. Как на фиг. 1, шнек 3’ содержит впускные отверстия (не показанные) для подачи загружаемой суспензии во вращающийся корпус 1’. Суспензия содержит твердую фазу (не показанную), легкую жидкую фазу 21’ и тяжелую жидкую фазу 22’. Во время вращения вращающегося корпуса 1’ достигается разделение жидких фаз 21’ и 22’ и твердой фазы. Легкая жидкая фаза 21’ располагается радиально ближе к оси вращения 5’, чем более тяжелая жидкая фаза 22’. Легкая жидкая фаза 21’ отводится через выпускные каналы 19’’ в опорной плите 6 в выпускную камеру 20’’, тяжелая жидкая фаза 22’ отводится через выпускные каналы 19’ в выпускную камеру 20’, тогда как шнек 3’ транспортирует твердую фазу в направлении к отверстиям выгрузки твердой фазы на противоположном конце сепаратора, как описано в связи с фиг. 1. Каждый выпускной канал 19’ и 19’’ для жидкой фазы частично закрывается соответствующей переливной или затворной пластиной 14’ для тяжелой фазы и переливной пластиной 14’’ для легкой фазы. Соответствующие переливные пластины 14’ и 14’’ определяют соответствующие уровень 15’ тяжелой фазы и уровень 15’’ легкой фазы в барабане, по которым можно отводить соответствующие жидкие фазы.In addition, centrifugal separators are known for separating two liquid phases, as described, for example, in WO2009127212. Here in FIG. 2a schematically shows an example of a known centrifugal separator or decanter centrifuge which is configured to separate two liquid phases, but the separation of the solid phase is carried out in a manner similar to that shown in FIG. 1. The centrifugal separator comprises a rotating housing 1' containing a drum 2' and a screw 3', which are mounted on a shaft 4' in such a way that, in operation, they can be rotated around a horizontal axis of rotation 5'. The axis 5' of rotation continues in the longitudinal direction of the drum 2'. In addition, the rotating body 1' has a radial direction 5a' extending perpendicular to the longitudinal direction. The drum 2' comprises a base plate 6' provided at one longitudinal end of the drum 2', wherein the base plate 6' has an inner side 7' and an outer side 8'. The base plate 6' is provided with multiple 19' heavy liquid outlets and multiple 19'' light liquid outlets. In addition, at the end opposite the base plate 6, the drum is provided with solids discharge openings (not shown), similar to the modification shown in FIG. 1. As in FIG. 1, the auger 3' includes inlets (not shown) for supplying feed slurry to the rotating housing 1'. The suspension contains a solid phase (not shown), a light liquid phase 21' and a heavy liquid phase 22'. During the rotation of the rotating body 1', a separation of the liquid phases 21' and 22' and the solid phase is achieved. The light liquid phase 21' is located radially closer to the axis of rotation 5' than the heavier liquid phase 22'. The light liquid phase 21' is discharged through the outlet channels 19'' in the base plate 6 into the outlet chamber 20'', the heavy liquid phase 22' is discharged through the outlet channels 19' into the outlet chamber 20', while the screw 3' conveys the solid phase in the direction to the solids discharge ports at the opposite end of the separator, as described in connection with FIG. 1. Each 19’ and 19’’ liquid phase outlet is partially closed by a respective weir or gate plate 14’ for the heavy phase and a weir plate 14’’ for the light phase. The respective overflow plates 14' and 14'' determine the respective level 15' of the heavy phase and the level 15'' of the light phase in the drum, through which the respective liquid phases can be discharged.

В опорные плиты центробежных сепараторов были вмонтированы элементы для отвода жидкости, которые включают в себя выпускные корпуса, называемые также системой «power tubes» («силовых трубок»). Заявка WO 2012/062337 представляет также пример такого центробежного сепаратора, в котором выпускной корпус располагается с соединением по текучей среде с выпускным каналом, который продолжается через опорную плиту. Выпускной корпус принимает жидкость из барабана вращающегося корпуса через выпускной канал и содержит выпускное отверстие, отводящее жидкость из выпускного корпуса. Выпускное отверстие содержит переливной порог, задающий, при нормальном использовании, уровень поверхности жидкости в барабане. Выпускной корпус может быть поворотным вокруг регулировочной оси, и выпускное отверстие размещается в боковой стенке данного корпуса, со смещением от регулировочной оси. В настоящем документе, для соответствующих двух разных жидких фаз обеспечены канальные элементы или элементы для отвода жидкости двух разных типов. Канальные элементы для жидкости, в свою очередь, соединены с выпускными корпусами соответствующего типа, которые выполнены с возможностью отвода жидких фаз в соответствующую камеру для жидкости. В устройстве, при регулировке углового положения выпускных корпусов следует обеспечивать, чтобы выпускное отверстие в корпусе было направлено назад относительно направления вращения для того, чтобы выпускать жидкую фазу в направлении, противоположном направлению вращения. Тем самым можно рекуперировать энергию отводимой жидкости.The base plates of the centrifugal separators have been fitted with liquid evacuation elements, which include outlet casings, also called "power tubes" ("power tubes"). WO 2012/062337 also provides an example of such a centrifugal separator in which the outlet body is located in fluid communication with an outlet channel that extends through the base plate. The outlet body receives liquid from the drum of the rotating body through the outlet channel and includes an outlet opening to drain liquid from the outlet body. The outlet includes an overflow threshold that, in normal use, sets the surface level of the liquid in the drum. The outlet housing can be rotatable about the adjusting axis, and the outlet is placed in the side wall of this housing, offset from the adjusting axis. Herein, two different types of channel members or fluid outlet members are provided for respective two different liquid phases. The liquid channel elements, in turn, are connected to outlet bodies of the corresponding type, which are configured to drain liquid phases into the corresponding liquid chamber. In the device, when adjusting the angular position of the outlet housings, it should be ensured that the outlet opening in the housing points backwards relative to the direction of rotation in order to discharge the liquid phase in the direction opposite to the direction of rotation. In this way, the energy of the discharged liquid can be recovered.

Таким образом, ранее было известно, как отделять жидкости от твердой фаза и две жидкие фазы друг от друга посредством центробежных сепараторов. Однако, особенно в связи с разделением двух жидких фаз, отмечено, что выпускные каналы для тяжелых жидких фаз могут иметь такой недостаток, как потери напора при выпуске. Следовательно, по-прежнему существует потребность в дальнейшем совершенствовании центробежных сепараторов.Thus, it was previously known how to separate liquids from a solid phase and two liquid phases from each other by means of centrifugal separators. However, especially in connection with the separation of the two liquid phases, it has been noted that outlet passages for heavy liquid phases may have the disadvantage of head loss during discharge. Therefore, there is still a need for further improvement of centrifugal separators.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Вышеупомянутые потери напора могут по-разному повлиять на процесс разделения двух жидкостей. Следует отметить, например, что потери напора могут приводить к потерям легкой фазы во время сепарации. Это может объясняться тем, что тяжелую фазу невозможно отводить с такой же скоростью, как легкую фазу, вследствие чего положение границы раздела, т.е. уровня между двумя жидкими фазами, становится нестабильной. Таким образом, параметры установки уровня в системе выпуска могут и не соответствовать фактическому положению уровня границы раздела, который является нестабильным.The aforementioned head losses can affect the process of separation of two liquids in different ways. It should be noted, for example, that head losses can lead to light phase losses during separation. This can be explained by the fact that the heavy phase cannot be removed at the same rate as the light phase, as a result of which the position of the interface, i.e. level between two liquid phases becomes unstable. Thus, the level setting parameters in the release system may not correspond to the actual position of the interface level, which is unstable.

Следовательно, целью настоящего изобретения является создание выпускного канала со сниженной потерей напора для тяжелой фазы в центробежных сепараторах. В частности, целью является снижение потерь напора в системах выпуска, включающих в себя канальные элементы или элементы для отвода жидкости, которые встраиваются в опорные плиты, чтобы обеспечивать выпускные каналы для жидкости, соединенные с выпускными корпусами.Therefore, it is an object of the present invention to provide an outlet passage with reduced head loss for the heavy phase in centrifugal separators. In particular, it is an object to reduce pressure losses in exhaust systems that include duct or liquid evacuation elements that are built into baseplates to provide liquid outlets connected to outlet bodies.

Дополнительной целью является обеспечение более стабильного положения границы раздела даже в случае значительных вариаций потока.An additional goal is to provide a more stable position of the interface even in the case of significant flow variations.

Вышеприведенные цели достигаются посредством элемента для отвода тяжелой жидкой фазы, центробежного сепаратора и способа для разделения первой жидкой фазы и второй жидкой фазы, описанных в прилагаемой формуле изобретения. Соответственно, настоящее изобретение относится к элементу для отвода тяжелой жидкой фазы для центробежного сепаратора, который выполнен с возможностью разделения двух жидких фаз, имеющих разные плотности. Элемент для отвода тяжелой жидкой фазы имеет продольную протяженность, поперечную протяженность, перпендикулярную продольной протяженности, первую впускную сторону и противоположную вторую выпускную сторону, проходящие обе в продольном направлении и в поперечном направлении, первый продольный участок, содержащий первую поперечно проходящую кромку, второй продольный участок, содержащий вторую поперечно проходящую кромку, и две продольно проходящих боковых кромки, между которыми проходит продольно проходящая осевая линия. Элемент для отвода тяжелой жидкой фазы содержит, по меньшей мере, одно впускное отверстие с первой стороны элемента для отвода тяжелой жидкой фазы. По меньшей мере, одно впускное отверстие выполнено обращенным к внутреннему пространству центробежного сепаратора. Кроме того, элемент для отвода тяжелой жидкой фазы содержит, по меньшей мере, два отдельных выпускных канала, образующих выпуск со второй стороны элемента для отвода тяжелой жидкой фазы. По меньшей мере, участок каждого из выпускных каналов частично совпадает с, по меньшей мере, одним впускным отверстием, с формированием, тем самым, пути течения жидкости между, по меньшей мере, одним впускным отверстием и выпуском, образованным, по меньшей мере, двумя выпускными каналами, по которым может протекать жидкость. Дополнительно, каждый из, по меньшей мере, двух выпускных каналов имеет протяженность в продольном направлении элемента для отвода тяжелой жидкой фазы, которая превышает протяженность, по меньшей мере, одного впускного отверстия в продольном направлении.The above objects are achieved by the heavy liquid phase removal element, the centrifugal separator and the method for separating the first liquid phase and the second liquid phase described in the appended claims. Accordingly, the present invention relates to a heavy liquid phase removal element for a centrifugal separator which is capable of separating two liquid phases having different densities. The element for removing the heavy liquid phase has a longitudinal extension, a transverse extension perpendicular to the longitudinal extension, the first inlet side and the opposite second outlet side, both extending in the longitudinal direction and in the transverse direction, the first longitudinal section containing the first transversely extending edge, the second longitudinal section, containing a second transversely passing edge, and two longitudinally passing side edges, between which a longitudinally passing axial line passes. The element for removal of the heavy liquid phase contains at least one inlet on the first side of the element for removal of the heavy liquid phase. At least one inlet is made facing the interior of the centrifugal separator. In addition, the heavy liquid evacuation element comprises at least two separate outlet channels forming an outlet on the second side of the heavy liquid evacuation element. At least a portion of each of the outlet channels partially coincides with at least one inlet, thereby forming a fluid flow path between at least one inlet and an outlet formed by at least two outlets. channels through which fluid can flow. Additionally, each of the at least two outlet passages has a length in the longitudinal direction of the element for removing the heavy liquid phase, which exceeds the length of at least one inlet in the longitudinal direction.

Путем обеспечения, по меньшей мере, двух выпускных каналов, тангенциальный размер выпускного канала сокращается благодаря наличию, по меньшей мере, двух отдельных выпускных каналов. Неожиданно обнаружилось, что таким образом можно значительно ограничить потери напора, поскольку завихрения при радиальном перемещении будут ослабляться. Это дает огромное преимущество, так как процесс разделения в центробежном сепараторе становится, тем самым, менее чувствительным к вариациям расхода потока, и граница раздела между легкой и тяжелой жидкими фазами становится стабильнее.By providing at least two outlet channels, the tangential dimension of the outlet channel is reduced by having at least two separate outlet channels. Surprisingly, it was found that in this way it is possible to significantly limit the pressure loss, since the turbulence during radial movement will be weakened. This has a huge advantage as the separation process in the centrifugal separator is thus less sensitive to flow rate variations and the interface between the light and heavy liquid phases becomes more stable.

По меньшей мере, два выпускных канала могут располагаться параллельно вдоль продольной протяженности элемента для отвода тяжелой жидкой фазы. По меньшей мере, два выпускных канала могут располагаться симметрично и зеркально относительно осевой линии. Следовательно, потоки жидкости в каналах могут быть одинаковыми.At least two outlet channels may be arranged in parallel along the longitudinal extent of the element for removing the heavy liquid phase. At least two outlet channels may be arranged symmetrically and mirrored with respect to the center line. Therefore, the fluid flows in the channels can be the same.

По меньшей мере, два выпускных канала могут продолжаться на первом и втором продольных участках (I; II). Число выпускных каналов может составлять 2-6. Следовательно, жидкость может отжиматься в каналах радиально внутрь, тогда как потери напора могут дополнительно снижаться.At least two outlet channels may continue on the first and second longitudinal sections (I; II). The number of outlet channels may be 2-6. Consequently, the liquid can be squeezed out radially inward in the channels, while the head loss can be further reduced.

Два выпускных канала могут иметь соответствующие концевые участки каналов, которые симметрично и зеркально сужаются по направлению к осевой линии и второй поперечной кромке на втором продольном участке, и при этом сужающиеся концевые участки могут иметь закругленную форму. Таким образом, каналы могут лучше согласоваться с формой выпускного корпуса.The two outlet channels may have respective channel end portions that taper symmetrically and mirror-image towards the center line and the second transverse edge at the second longitudinal portion, and the tapering end portions may have a rounded shape. In this way, the channels can better match the shape of the outlet body.

На первом продольном участке может содержаться, по меньшей мере, одно впускное отверстие. Таким образом, впуск жидкости можно разместить близко к стенке барабана, при установке в сепараторе.The first longitudinal section may contain at least one inlet. Thus, the liquid inlet can be placed close to the bowl wall when installed in the separator.

Число впускных отверстий может соответствовать числу выпускных каналов. Таким образом, потери напора могут дополнительно снижаться.The number of inlets may correspond to the number of outlets. Thus, head losses can be further reduced.

По меньшей мере, одно впускное отверстие может содержать первую поперечно проходящую впускную кромку с первой впускной стороны по отношению к первой поперечной кромке элемента для отвода жидкости. Каждый из выпускных каналов содержит первую поперечно проходящую выпускную кромку со второй выпускной стороны по отношению к первой поперечной кромке элемента для отвода жидкости. Продольное расстояние между первой поперечной впускной кромкой и первой поперечной кромкой элемента для отвода жидкости меньше продольного расстояния между первой поперечно проходящей выпускной кромкой и первой поперечной кромкой элемента для отвода жидкости. Таким образом может обеспечиваться периферическая стенка для впускного отверстия. Дополнительно, протяженность первой поперечной впускной кромки в плоскости толщины может быть перпендикулярной осевой линии и периферической стенке. Перпендикулярная протяженность и/или периферическая стенка в установленном положении могут уменьшать всасывание частиц из зоны, близкой к стенке барабана.At least one inlet opening may include a first transversely extending inlet edge on the first inlet side with respect to the first transverse edge of the fluid removal element. Each of the outlet channels contains the first transversely passing outlet edge on the second outlet side with respect to the first transverse edge of the element for draining liquid. The longitudinal distance between the first transverse inlet edge and the first transverse edge of the liquid evacuation element is less than the longitudinal distance between the first transversely extending outlet edge and the first transverse edge of the liquid evacuation element. In this way, a peripheral wall for the inlet can be provided. Additionally, the extent of the first transverse inlet edge in the thickness plane may be perpendicular to the center line and the peripheral wall. The perpendicular extension and/or the peripheral wall in the installed position can reduce the suction of particles from the area close to the wall of the drum.

Настоящее изобретение относится также к центробежному сепаратору, выполненному с возможностью отделения первой жидкой фазы, второй жидкой фазы и твердой фазы от суспензии, при этом жидкие фазы имеют разные плотности, с обеспечением таких же преимуществ, как описанные выше. Центробежный сепаратор содержит вращающийся корпус, содержащий барабан, который содержит опорную плиту на конце барабана. Опорная плита имеет внутреннюю поверхность и противоположную внешнюю поверхность, и внутренняя поверхность обращена внутрь барабана. Опорная плита содержит один или более выпускных каналов для первой жидкой фазы и один или более выпускных каналов для второй жидкой фазы. Выпускные каналы для первой и второй жидких фаз выполнены с возможностью отвода жидкости из вращающегося корпуса. Выпускные каналы для второй жидкой фазы сочетаются с вышеописанным элементом для отвода тяжелой жидкой фазы.The present invention also relates to a centrifugal separator capable of separating the first liquid phase, the second liquid phase and the solid phase from the slurry, the liquid phases having different densities, providing the same advantages as described above. The centrifugal separator contains a rotating housing containing a drum, which contains a base plate at the end of the drum. The base plate has an inner surface and an opposite outer surface, and the inner surface faces the inside of the drum. The base plate contains one or more outlet channels for the first liquid phase and one or more outlet channels for the second liquid phase. The outlet channels for the first and second liquid phases are configured to drain liquid from the rotating body. The outlet passages for the second liquid phase are combined with the heavy liquid phase removal element described above.

Один или более выпускных каналов для первой жидкой фазы могут быть выполнены с возможностью отвода первой жидкой фазы, которая легче второй жидкой фазы. Таким образом, разные выпускные отверстия можно применять для разных жидких фаз.One or more outlet channels for the first liquid phase may be configured to withdraw the first liquid phase, which is lighter than the second liquid phase. Thus, different outlets can be used for different liquid phases.

Один или более выпускных каналов для первой жидкой фазы могут содержать элемент для отвода легкой жидкой фазы, содержащий проходное отверстие, соединяющееся по текучей среде с первым выпускным каналом, содержащимся в опорной плите. Таким образом, посредством обеспечения элементов для отвода жидкости как легкой, так и тяжелой фаз можно получать симметрию относительно оси вращения.The one or more first liquid phase outlets may comprise a light liquid phase evacuation element comprising an orifice in fluid communication with a first outlet contained in the base plate. Thus, by providing both light and heavy phase fluid removal elements, symmetry with respect to the axis of rotation can be obtained.

Элементы для отвода легкой жидкой фазы и элементы для отвода тяжелой жидкой фазы могут располагаться в сочетании с внутренней поверхностью опорной плиты и в разных угловых положениях относительно оси вращения. Число элементов для отвода легкой жидкой фазы и элементов для отвода тяжелой жидкой фазы может изменяться в пределах 2-16. Из численности могут быть равными. В качестве альтернативы, число элементов для отвода тяжелой жидкой фазы может быть больше или меньше, чем число элементов для отвода легкой жидкой фазы. Следовательно, таким образом можно сделать сепаратор, подходящим для подлежащей разделению суспензии.The light liquid evacuation elements and the heavy liquid phase evacuation elements can be located in combination with the inner surface of the base plate and at different angular positions with respect to the axis of rotation. The number of elements for removing the light liquid phase and the elements for removing the heavy liquid phase can vary in the range of 2-16. Of the number can be equal. Alternatively, the number of heavy liquid phase removal elements may be greater or less than the number of light liquid phase removal elements. Therefore, the separator can be made suitable for the slurry to be separated in this way.

Элемент для отвода легкой жидкой фазы и элемент для отвода тяжелой жидкой фазы могут сочетаться с соответствующим выпускным корпусом. Каждый из выпускных корпусов может быть поворотно регулируемым относительно регулировочной оси, и каждый из выпускных корпусов может содержать соответствующее выпускное отверстие, содержащее соответствующий переливной порог. Выпускные корпуса могут допускать рекуперацию энергии жидкости.The light liquid evacuation element and the heavy liquid evacuation element may be combined with a respective outlet housing. Each of the outlet housings may be pivotally adjustable about an adjustment axis, and each of the outlet housings may include a respective outlet containing a respective overflow threshold. The outlet housings may allow fluid energy recovery.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу отделения первой жидкой фазы и второй жидкой фазы от суспензии с помощью центробежных сил в центробежном сепараторе. Жидкие фазы имеют разные плотности, способ содержит следующие этапы:In addition, the present invention relates to a method for separating the first liquid phase and the second liquid phase from the suspension using centrifugal forces in a centrifugal separator. Liquid phases have different densities, the method includes the following steps:

- приводят суспензию во вращательное движение в цилиндрическом барабане и тем самым разделяют суспензию на две жидкие фазы,- bring the suspension into rotation in a cylindrical drum and thereby separate the suspension into two liquid phases,

- отделяют жидкие фазы друг от друга посредством- separate liquid phases from each other by means of

- приведения первой легкой жидкой фазы в контакт по текучей среде с, по меньшей мере, одним первым выпускным каналом, содержащимся в опорной плите центробежного сепаратора, при этом первый выпускной канал соединен с переливной пластиной, выполненной с возможностью сохранения, по меньшей мере, части второй тяжелой фазы внутри вращающегося барабана, причем, по меньшей мере, один выпускной канал обеспечивает путь течения жидкости для легкой фазы, подлежащей отводу из барабана,- bringing the first light liquid phase into fluid contact with at least one first outlet channel contained in the base plate of the centrifugal separator, wherein the first outlet channel is connected to an overflow plate configured to retain at least a portion of the second the heavy phase inside the rotating drum, wherein at least one outlet channel provides a liquid flow path for the light phase to be withdrawn from the drum,

- приведения второй тяжелой фазы в контакт с, по меньшей мере, одним вторым выпускным каналом, содержащимся в опорной плите центробежного сепаратора, содержащей элемент для отвода тяжелой жидкой фазы, выполненный с возможностью сохранения первой легкой фазы внутри вращающегося барабана и обеспечения пути течения жидкости для тяжелой фазы, подлежащей отводу из барабана,- bringing the second heavy phase into contact with at least one second outlet channel contained in the base plate of the centrifugal separator, containing a heavy liquid phase removal element configured to store the first light phase inside the rotating drum and provide a liquid flow path for the heavy phase to be withdrawn from the drum,

причем способ отличается тем, что тяжелую фазу отводят путем использования, по меньшей, двух отдельных выпускных каналов для жидкости, соединенных с соответствующим, по меньшей мере, одним вторым выпускным каналом.wherein the method is characterized in that the heavy phase is withdrawn by using at least two separate liquid outlets connected to a respective at least one second outlet.

Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения раскрываются в нижеприведенном подробном описании.Additional features and advantages of the present invention are disclosed in the following detailed description.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг. 1 - схематический вид с частичным разрезом примерного известного центробежного сепаратора;Fig. 1 is a schematic view, partly in section, of an exemplary prior art centrifugal separator;

Фиг. 2 - схематический вид в разрезе концевого участка примерного известного центробежного сепаратора;Fig. 2 is a schematic sectional view of an end portion of an exemplary prior art centrifugal separator;

Фиг. 3a - вид в перспективе известного элемента для отвода жидкости со стороны второй поверхности, содержащей выпускной канал;Fig. 3a is a perspective view of a known liquid evacuation element from the side of the second surface containing the outlet channel;

Фиг. 3b - элемент для отвода жидкости, показанный на фиг. 3a, со стороны первой поверхности, содержащей впускное отверстие;Fig. 3b shows the liquid evacuation element shown in FIG. 3a, from the side of the first surface containing the inlet;

Фиг. 4a - вид в перспективе элемента для отвода жидкости в соответствии с настоящим изобретением со стороны второй поверхности, содержащей два выпускных канала;Fig. 4a is a perspective view of a liquid evacuation element in accordance with the present invention from the side of a second surface containing two outlet channels;

Фиг. 4b - вид в перспективе элемента для отвода жидкости, показанного на фиг. 4a, со стороны первой поверхности, содержащей два впускных отверстия;Fig. 4b is a perspective view of the fluid transfer element shown in FIG. 4a, from the side of the first surface containing two inlet holes;

Фиг. 5a - вид со стороны первой поверхности элемента для отвода жидкости, содержащего два впускных отверстия, в соответствии с настоящим изобретением;Fig. 5a is a side view of a first surface of a fluid evacuation member comprising two inlets in accordance with the present invention;

Фиг. 5b - вид сбоку в разрезе по линии X-X элемента для отвода жидкости, показанного на фиг. 5aFig. 5b is a sectional side view along the line X-X of the liquid evacuation element shown in FIG. 5a

Фиг. 5c - вид элемента для отвода жидкости, показанного на фиг. 5a и 5b, со стороны второй поверхности элемента для отвода жидкости, содержащего два выпускных канала;Fig. 5c is a view of the liquid outlet shown in FIG. 5a and 5b, from the side of the second surface of the element for the removal of liquid, containing two outlet channels;

Фиг. 6 - увеличенный вид с фиг. 5c;Fig. 6 is an enlarged view of FIG. 5c;

Фиг. 7 - увеличенный вид с фиг. 5a;Fig. 7 is an enlarged view of FIG. 5a;

Фиг. 8a - схематический вид с частичным разрезом примерного центробежного сепаратора в соответствии с настоящим изобретением; Fig. 8a is a schematic view, partly in section, of an exemplary centrifugal separator in accordance with the present invention;

Фиг. 8b - увеличенный вид участка на фиг. 8a, соответствующего фиг. 5b;Fig. 8b is an enlarged view of the portion of FIG. 8a corresponding to FIG. 5b;

Фиг. 9 - вид опорной плиты центрифуги со стороны внутренней поверхности, где опорная плита содержит элемент для отвода жидкости по настоящему изобретению;Fig. 9 is a view of the centrifuge base plate from the inside surface, where the base plate contains the liquid evacuation element of the present invention;

Фиг. 10 и 11 - соответственно, схематические виды с частичным разрезом примерного центробежного сепаратора, содержащего выпускной корпус в соответствии с настоящим изобретением;Fig. 10 and 11 are schematic partial sectional views, respectively, of an exemplary centrifugal separator comprising an outlet housing in accordance with the present invention;

Фиг. 12 - результаты сравнительных испытаний, относящиеся к потерям масла.Fig. 12 shows comparative test results relating to oil loss.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением, потери напора в выпускном канала для тяжелая жидкая фаза можно снизить посредством применения элемента для отвода тяжелой жидкой фазы, описанного подробно далее по тексту. Элемент для отвода тяжелой жидкой фазы особенно подходит для центробежного сепаратора, выполненного с возможностью разделения двух жидких фаз, имеющих разные плотности.Thus, in accordance with the present invention, the head loss in the heavy liquid outlet port can be reduced by using a heavy liquid discharge element, described in detail hereinafter. The heavy liquid phase removal element is particularly suitable for a centrifugal separator capable of separating two liquid phases having different densities.

Пример элемента 200’ для отвода тяжелой жидкой фазы в соответствии с известным решением показан на видах в перспективе на фиг. 3a и 3b. Примерный вариант осуществления элемента 200 для отвода тяжелой жидкой фазы в соответствии с настоящим изобретением показан на фиг. 4a и 4b, на видах в перспективе, аналогичных видам известного элемента для отвода тяжелой жидкой фазы на фиг. 3a и 3b. Элемент 200’ 200 для отвода тяжелой жидкой фазы называется также в дальнейшем «элементом 200’, 200”».An example of an element 200' for removing the heavy liquid phase in accordance with the known solution is shown in the perspective views in FIG. 3a and 3b. An exemplary embodiment of a heavy liquid phase removal element 200 in accordance with the present invention is shown in FIG. 4a and 4b, in perspective views similar to those of the prior art heavy liquid evacuation element of FIG. 3a and 3b. The element 200' 200 for removing the heavy liquid phase is also referred to hereinafter as "element 200', 200".

Фиг. 3a и 4a являются видами второй, выпускной стороны 220’, 220 элементов 200’ и 200, которая выполнена обращенной во внешнюю сторону центробежного сепаратора. Элемент 200 подробно описан ниже, но можно видеть, что элемент 200 для отвода жидкости в соответствии с настоящим изобретением содержит, по меньшей мере, два отдельных выпускных канала 271; 272, образующих, по меньшей мере, одно выпускное отверстие со второй стороны 220 элемента 200 для отвода тяжелой жидкой фазы. Известный элемент 200’ для отвода жидкости содержит только один выпускной канал 270’. Дополнительно, на фиг. 3b и 4b показаны виды первой, впускной стороны 210’ и 210 соответствующих элементов 200’ и 200. Как показано, элемент 200 для отвода жидкости в соответствии с настоящим изобретением содержит два отдельных впускных отверстия 211; 212 с первой стороны 210 элемента 200 для отвода тяжелой жидкой фазы. Известный элемент 200’ для отвода жидкости содержит одно впускное отверстие 211’. Кроме того, известный элемент 200’ для отвода жидкости содержит отверстия 213’ для крепежного средства, например, винта. Как можно также видеть, как в элементе 200’ для отвода жидкости, так и в настоящем элементе 200 для отвода жидкости, между выпускной стороной 220’, 220 и впускной стороной 210’, 210 располагается канавка 215’, 215 по периферии соответствующего элемента 200’, 200. В канавке располагается средство 216’, 216 уплотнения, например, упругое уплотнительное кольцо, для предотвращения утечки жидкости.Fig. 3a and 4a are views of the second, outlet side 220', 220 of the elements 200' and 200, which is made facing the outside of the centrifugal separator. The element 200 is described in detail below, but it can be seen that the element 200 for draining liquid in accordance with the present invention contains at least two separate outlet channels 271; 272 defining at least one outlet on the second side 220 of the member 200 to remove the heavy liquid phase. Known element 200' to drain the liquid contains only one outlet channel 270'. Additionally, in FIG. 3b and 4b show views of the first, inlet side 210' and 210 of the respective elements 200' and 200. As shown, the element 200 for draining fluid in accordance with the present invention contains two separate inlet holes 211; 212 on the first side 210 of the heavy liquid evacuation member 200. Known element 200' to drain the liquid contains one inlet 211'. In addition, the well-known liquid outlet element 200' includes holes 213' for a fastener, such as a screw. As can also be seen, in both the fluid outlet member 200' and the present fluid outlet member 200, a groove 215', 215 is provided between the outlet side 220', 220 and the inlet side 210', 210 along the periphery of the respective member 200'. , 200. The groove accommodates a sealing means 216', 216, such as an elastic O-ring, to prevent fluid leakage.

Форма и конструкция элемента 200 для отвода тяжелой жидкой фазы, называемого ниже «элементом 200», подробно показаны на фиг. 5a, 5b и 5c. На фиг. 5a видно, что элемент 200, который в изображенном примере является пластиной, имеющей форму, сходную с треугольником с закругленными углами, имеет продольную протяженность L и поперечную протяженность T, которая перпендикулярна продольной протяженности. Для элемента 200 для отвода тяжелой жидкой фазы, называемого элементом 200, можно использовать любую другую внешнюю форму, например, прямоугольную, эллиптическую или круглую. В случае почти треугольной формы можно использовать только три крепежных винта. Закругленные углы имеют преимущество в том, что облегчают размещение средства уплотнения между впускной и выпускной сторонами, одновременно предотвращая истирание средства уплотнения об острые кромки.The shape and construction of the heavy liquid evacuation element 200, hereinafter referred to as "element 200", is shown in detail in FIG. 5a, 5b and 5c. In FIG. 5a it can be seen that the element 200, which in the illustrated example is a plate shaped like a triangle with rounded corners, has a longitudinal extent L and a transverse extent T which is perpendicular to the longitudinal extent. For the element 200 for removing the heavy liquid phase, called the element 200, you can use any other external shape, such as rectangular, elliptical or round. In the case of an almost triangular shape, only three fixing screws can be used. The rounded corners have the advantage of facilitating placement of the sealing means between the inlet and outlet sides while preventing the sealing means from chafing against sharp edges.

Максимальная продольная протяженность, т.е. длина, и поперечная протяженность, т.е. ширина, элемента 200 может изменяться в зависимости от применения. Максимальная продольная протяженность соответствует протяженности в радиальном направлении, когда элемент установлен на опорной плите. Максимальные продольная и поперечная протяженности могут быть согласованы с диаметром барабана и его опорной плиты. Например, отношение продольной протяженности элемента к диаметру барабана может составлять 1:10-1:2,5, например, 1:3, но без ограничения приведенными значениями. Отношение поперечной протяженности элемента 200 к продольной протяженности элемента составляет 1:3-1:1,1, например, 1:1,5, но без ограничения приведенными значениями. Однако продольная протяженность является соответственно длиннее поперечной протяженности, и поэтому выпускные каналы могут иметь достаточную длину относительно ширины каналов, вследствие чего можно минимизировать потери напора тяжелой фазы.Maximum longitudinal extent, i.e. length, and transverse extent, i.e. the width of element 200 may vary depending on the application. The maximum longitudinal extent corresponds to the extent in the radial direction when the element is mounted on the base plate. The maximum longitudinal and transverse extensions can be matched to the diameter of the drum and its base plate. For example, the ratio of the longitudinal extent of the element to the diameter of the drum may be 1:10-1:2.5, for example, 1:3, but not limited to the given values. The ratio of the transverse extent of the element 200 to the longitudinal extent of the element is 1:3-1:1.1, for example, 1:1.5, but not limited to the given values. However, the longitudinal extension is correspondingly longer than the transverse extension, and therefore the outlet channels can be of sufficient length relative to the width of the channels, whereby the head loss of the heavy phase can be minimized.

Элемент 200 содержит первый продольный участок (I), содержащий первую поперечно проходящую кромку TE1, которая изображена как верхняя кромка на фиг. 5a-5c. Элемент 200 содержит также второй продольный участок (II), содержащий вторую поперечно проходящую кромку TE2. Первый продольный участок (I) переходит во второй продольный участок (II), и наоборот, в точке, соответствующей половине максимальной длины элемента 200 вдоль продольной протяженности. Например, если максимальная длина элемента 200 равна 130 мм от поперечно проходящей кромки до кромки, то первый продольный участок (I) переходит во второй продольный участок на поперечной линии, проведенной через положение, соответствующее 65 мм от кромки до кромки.The element 200 comprises a first longitudinal section (I) containing a first transverse edge TE1, which is depicted as the top edge in FIG. 5a-5c. The element 200 also includes a second longitudinal section (II) containing a second transversely extending edge TE2. The first longitudinal section (I) passes into the second longitudinal section (II), and vice versa, at a point corresponding to half of the maximum length of the element 200 along the longitudinal extent. For example, if the maximum length of element 200 is 130 mm from transverse edge to edge, then the first longitudinal section (I) merges into the second longitudinal section at a transverse line drawn through the position corresponding to 65 mm from edge to edge.

Элемент 200 дополнительно содержит осевую линию (CL), которая продолжается по центру между двумя продольно продолжающимися боковыми кромками SE1 и SE2. Осевая линия (CL) продолжается продольно через точку, соответствующую половине максимальной ширине элемента 200. Таким образом, осевая линия (CL) может разделять элемент 200 на симметричных, но зеркальных, участка. Осевая линия в установленном положении может располагаться в направлении радиуса опорной плиты.The element 200 further comprises a center line (CL) that extends centrally between two longitudinally extending side edges SE1 and SE2. The center line (CL) extends longitudinally through a point corresponding to half the maximum width of the element 200. Thus, the center line (CL) may divide the element 200 into symmetrical, but mirrored, areas. The center line in the installed position may be in the direction of the radius of the base plate.

Элемент дополнительно имеет первую впускную сторону 210 или поверхность с впускной стороны и противоположную, вторую выпускную сторону 220 или поверхность с выпускной стороны, проходящие обе в продольном направлении и в поперечном направлении. По меньшей мере, одно впускное отверстие 211 располагается с первой стороны 210 элемента для отвода тяжелой жидкой фазы. По меньшей мере, одно впускное отверстие выполнено обращенным к внутреннему пространству центробежного сепаратора, при установке в центробежном сепараторе, и как подробно описано ниже. В примере, изображенном на фиг. 4b, присутствуют два впускных отверстия, обозначенные числовыми позициями 211 и 212, соответственно. В соответствии с модификацией, число впускных отверстий может соответствовать числу выпускных каналов, и в результате граница раздела будет более стабильной даже в случае значительных изменений потока. Таким образом, в случае двух выпускных каналов, возможно наличие двух впускных отверстий и т.п.The element further has a first inlet side 210 or inlet side surface and an opposite second outlet side 220 or outlet side surface extending both in the longitudinal direction and in the transverse direction. At least one inlet 211 is located on the first side 210 of the element to remove the heavy liquid phase. At least one inlet is made facing the interior of the centrifugal separator, when installed in the centrifugal separator, and as described in detail below. In the example shown in FIG. 4b, there are two inlets, indicated by numerals 211 and 212, respectively. According to the modification, the number of inlets can correspond to the number of outlets, and as a result, the interface will be more stable even in case of significant flow changes. Thus, in the case of two outlets, there may be two inlets, and the like.

В соответствии с настоящим изобретением, элемент 200 содержит, по меньшей мере, два отдельных выпускных канала 271; 272, образующих выпуск со второй стороны 220 элемента 200. Выпускные каналы 271 и 272 располагаются параллельно вдоль продольной протяженности элемента 200. В общем, число выпускных каналов может быть больше двух, например 2-6 или 2-4, и может быть приспособлено для конкретной задачи. Кроме того, элемент 200 для отвода жидкости содержит отверстия 213 для крепежного средства, такого как винт.In accordance with the present invention, the element 200 contains at least two separate outlet channels 271; 272 forming an outlet on the second side 220 of the element 200. The outlets 271 and 272 are arranged in parallel along the longitudinal extent of the element 200. In general, the number of outlets may be greater than two, such as 2-6 or 2-4, and may be adapted to a particular tasks. In addition, the fluid outlet 200 includes holes 213 for a fastener such as a screw.

Максимальная ширина каждого канала, т.е. протяженность в поперечном направлении элемента 200, может изменяться, но обычно может быть меньше, чем приблизительно 1/3 от максимальной поперечной протяженности элемента 200, например, вплоть до приблизительно 30%, 25% или 20%, или 15% от максимальной поперечной протяженности элемента 200. Нижний предел ширины зависит от конкретной жидкости, но должен быть установлен таким, чтобы ширина канала не была слишком узкой и поэтому не оказывала негативного влияния на поток через элемент 200. Следовательно, каждый из каналов может иметь максимальную ширину, например, меньше, чем приблизительно 35 мм, например, 10-30 мм, но без ограничения приведенными значениями.The maximum width of each channel, i.e. the transverse extent of the element 200 may vary, but typically may be less than about 1/3 of the maximum transverse extent of the element 200, for example, up to about 30%, 25%, or 20%, or 15% of the maximum transverse extent of the element 200. The lower width limit is fluid dependent, but should be set such that the channel width is not too narrow and therefore does not adversely affect flow through element 200. Therefore, each of the channels may have a maximum width, for example, less than approximately 35 mm, for example, 10-30 mm, but not limited to the given values.

По меньшей мере, два канала могут располагаться параллельно, подобно тому, как на второй выпускной стороне 220 элемента 200. Однако длину отдельных каналов можно изменять так, чтобы каналы могли согласоваться с внешней формой элемента. В то же время, поток в процессе разделения не должен подвергаться отрицательному воздействию длины каналов. В общем, полезно, когда, по меньшей мере, два выпускных канала 271, 272 располагаются симметрично и зеркально относительно осевой линии CL. Однако, по меньшей мере, участок каждого из выпускных каналов 271 и 272 частично совпадает с, по меньшей мере, одним впускным отверстием 211, 212. Тем самым формируется путь течения жидкости между, по меньшей мере, одним впускным отверстием и, по меньшей мере, одним выпуском, определяемым, по меньшей мере, двумя выпускными каналами, по которому может протекать жидкость. Кроме того, каждый из, по меньшей мере, двух выпускных каналов 271, 272 имеет протяженность в продольном направлении, т.е. длину, которая превышает протяженность, по меньшей мере, одного впускного отверстия в продольном направлении. Соответственно, по меньшей мере, два выпускных канала 271; 272 продолжаются на первом (I) и втором (II) продольных участках. На первом продольном участке (I) может содержаться, по меньшей мере, одно впускное отверстие 211, 212. Вследствие этого, выпускные каналы могут быть значительно длиннее, например, в 3-5 раз длиннее впускных отверстий. Следовательно, тяжелая жидкая фаза может эффективно отжиматься в радиальном направлении во время отвода жидкости.At least two channels can be arranged in parallel, similar to the second outlet side 220 of the element 200. However, the length of the individual channels can be changed so that the channels can be consistent with the external shape of the element. At the same time, the flow in the separation process should not be adversely affected by the length of the channels. In general, it is useful when at least two outlet channels 271, 272 are arranged symmetrically and mirrored with respect to the center line CL. However, at least a portion of each of the outlet ports 271 and 272 overlaps with at least one inlet 211, 212. This forms a fluid flow path between at least one inlet and at least one outlet, defined by at least two outlet channels, through which liquid can flow. In addition, each of the at least two outlet channels 271, 272 has an extension in the longitudinal direction, i. e. a length that exceeds the length of at least one inlet in the longitudinal direction. Accordingly, at least two outlet channels 271; 272 continue on the first (I) and second (II) longitudinal sections. The first longitudinal section (I) may contain at least one inlet 211, 212. As a result, the outlet channels may be significantly longer, for example 3-5 times longer than the inlets. Therefore, the heavy liquid phase can be efficiently squeezed out in the radial direction during liquid withdrawal.

Назначение выпускного(ых) канала/каналов состоит в том, чтобы отжимать тяжелую жидкую фазу, которая поступает в проход для жидкости в радиальном положении вблизи внутренней стенки барабана центробежного сепаратора, радиально внутрь в направлении оси вращения центробежного сепаратора. Кориолисовы силы будут создавать турбулентность и завихрения при радиальном перемещении, которые являются одной из причин образования потерь напора. Неожиданно было обнаружено, что, при уменьшении тангенциального размера выпускного канала путем введения, по меньшей мере, двух отдельных выпускных каналов, потери напора можно значительно ограничить, поскольку завихрения при радиальном перемещении будут ослабляться. Это дает огромное преимущество, так как процесс разделения в центробежном сепараторе становится, тем самым, менее чувствительным к вариациям расхода потока, и граница раздела между легкой и тяжелой жидкими фазами становится стабильнее. Следовательно, например, можно уменьшить потери легкой жидкой фазы (например, масла).The purpose of the outlet(s) is/are to wring out the heavy liquid phase that enters the liquid passage at a radial position near the inner wall of the centrifugal separator bowl, radially inward in the direction of the centrifugal separator's axis of rotation. Coriolis forces will create turbulence and turbulence during radial movement, which is one of the causes of head loss. Surprisingly, it has been found that by reducing the tangential size of the outlet channel by introducing at least two separate outlet channels, the head loss can be significantly limited, since the turbulence during radial movement will be weakened. This has a huge advantage as the separation process in the centrifugal separator is thus less sensitive to flow rate variations and the interface between the light and heavy liquid phases becomes more stable. Therefore, for example, losses of a light liquid phase (eg oil) can be reduced.

Далее приведены ссылки на фиг. 6 и фиг. 7. Фиг. 6 является увеличенным видом элемента 200 со второй, выпускной стороны 220. Фиг. 7 является увеличенным видом элемента с первой, впускной стороны 210. На фиг. 6 показано, что два выпускных канала 271; 272 могут иметь соответствующие концевые участки CE1 и CE2 каналов, которые симметрично и зеркально сужаются к осевой линии CL и второй поперечной кромке TE2 на втором продольном участке (II) элемента. Каждый из выпускных каналов 271 и 272 содержит также первую поперечно проходящую выпускную кромку TOE1 и вторую поперечно проходящую выпускную кромку TOE2, которые могут обеспечивать точку наибольшей протяженности в продольном направлении к второй поперечной кромке элемента. Сужающиеся концевые участки CE1 и CE2 имеют закругленную форму, приближенно совпадающую с четвертью эллипса или окружности. В случае нескольких каналов, описанная форма концевых участков CE1 и CE2 каналов может быть обеспечена для каналов, располагающихся ближе всего к боковым кромкам SE1 и SE2. В таком случае, форма может лучше согласоваться с круглой периферической формой выпускного корпуса, называемого также силовой трубкой, который может находиться в непосредственной близости или быть соединенным с элементом 200, как подробно поясняется ниже.The following are references to FIGS. 6 and FIG. 7. FIG. 6 is an enlarged view of the element 200 from the second, outlet side 220. FIG. 7 is an enlarged view of the element from the first, inlet side 210. In FIG. 6 shows that two outlet channels 271; 272 may have respective channel end portions CE1 and CE2 which taper symmetrically and mirror-image to the center line CL and the second transverse edge TE2 in the second longitudinal portion (II) of the element. Each of the outlet channels 271 and 272 also includes a first transverse outlet edge TOE1 and a second transverse outlet edge TOE2, which may provide a point of greatest extension in the longitudinal direction to the second transverse edge of the element. The tapering end portions CE1 and CE2 are rounded, approximately a quarter of an ellipse or circle. In the case of multiple channels, the described shape of the end portions CE1 and CE2 of the channels can be provided for the channels closest to the side edges SE1 and SE2. In such a case, the shape may better match the round peripheral shape of the outlet body, also referred to as the power tube, which may be in close proximity to or connected to the element 200, as explained in detail below.

На фиг. 6 дополнительно показано, что каждый из выпускных каналов 271, 272 содержит первую поперечно проходящую выпускную кромку TOE1 со второй выпускной стороны 220 и по отношению к первой поперечной кромке TE1 элемента 200 для отвода жидкости. Первая поперечно проходящая выпускная кромка TOE1 характеризуется продольно продолжающимся расстоянием di2 до первой поперечной кромки TE1 элемента 200 для отвода тяжелой жидкой фазы. Каждый из каналов содержит также вторую поперечно проходящую выпускную кромку TOE2, которая противоположна первой поперечно проходящей выпускной кромке TOE1.In FIG. 6 further shows that each of the outlet channels 271, 272 includes a first transverse outlet edge TOE1 on the second outlet side 220 and with respect to the first transverse edge TE1 of the liquid evacuation element 200. The first transverse outlet edge TOE1 is characterized by a longitudinally extending distance di2 to the first transverse edge TE1 of the heavy liquid evacuation element 200 . Each of the channels also contains a second transverse outlet edge TOE2, which is opposite to the first transverse outlet edge TOE1.

На фиг. 7 соответствующим образом показано, что каждое из, по меньшей мере, одного впускных отверстий 211, 212 содержит первую поперечно проходящую впускную кромку TIE1 с первой впускной стороны 210 и по отношению к первой поперечной кромке TE1 элемента 200 для отвода жидкости. Каждое из впускных отверстий содержит также вторую поперечно проходящую впускную кромку TIE2, противоположную первой поперечно проходящей впускной кромке TIE1. Первая поперечно проходящая впускная кромка TIE1 характеризуется продольно продолжающимся расстоянием di1 до первой поперечной кромки TE1 элемента 200 для отвода тяжелой жидкой фазы.In FIG. 7 correspondingly shows that each of the at least one inlet openings 211, 212 comprises a first transversely extending inlet edge TIE1 on the first inlet side 210 and with respect to the first transverse edge TE1 of the liquid evacuation element 200. Each of the inlet openings also includes a second transverse inlet edge TIE2 opposite the first transverse inlet edge TIE1. The first transverse inlet edge TIE1 is characterized by a longitudinally extending distance di1 to the first transverse edge TE1 of the heavy liquid evacuation element 200 .

Как можно видеть, продольное расстояние di1 между первой поперечной впускной кромкой TIE1 и первой поперечной кромкой TE1 элемента 200 для отвода жидкости меньше продольного расстояния di2 между первой поперечно проходящей выпускной кромкой TOE1 и первой поперечной кромкой TE1 элемента 200 для отвода жидкости. Таким образом, кромки впускных отверстий могут располагаться ближе к первой кромке элемента 200, чем кромки выпускных каналов. Следовательно, как показано на фиг. 5b и 5c, участок 280 периферической стенки может быть выполнен с привязкой к впускным отверстиям 211, 212. Периферическая стенка 280 способствует отжиманию жидкости вниз по протяженности каналов по направлению ко второй поперечной кромке TE2. Таким образом можно максимально увеличить суммарную длину пути движения жидкости и, следовательно, можно дополнительно снизить потери напора. Кроме того, как лучше всего показано на фиг. 5b, протяженность первой поперечной впускной кромки TIE1 в плоскости толщины (d) элемента 200 перпендикулярна осевой линии, а также перпендикулярна периферической стенке 280. Тем самым можно ослабить всасывание материала в виде частиц, который может втягиваться с жидкостью, когда жидкость отжимается радиально внутрь из положения около стенки барабана по пути течения жидкости между впускными отверстиями и двумя выпускными каналами. Дополнительно можно еще более повысить стабильность положения границы раздела.As can be seen, the longitudinal distance di1 between the first transverse inlet edge TIE1 and the first transverse edge TE1 of the liquid evacuation element 200 is less than the longitudinal distance di2 between the first transverse outlet edge TOE1 and the first transverse edge TE1 of the liquid evacuation element 200. Thus, the edges of the inlets may be closer to the first edge of the element 200 than the edges of the outlets. Therefore, as shown in FIG. 5b and 5c, peripheral wall portion 280 may be provided in relation to inlets 211, 212. Peripheral wall 280 assists in forcing fluid down the length of the channels towards the second transverse edge TE2. In this way, the total length of the fluid path can be maximized, and consequently, head losses can be further reduced. In addition, as best shown in FIG. 5b, the extension of the first transverse inlet edge TIE1 in the thickness plane (d) of the member 200 is perpendicular to the center line and also perpendicular to the peripheral wall 280. In this way, the suction of particulate material that may be drawn in with the liquid can be reduced when the liquid is squeezed radially inward from the position near the drum wall along the fluid flow path between the inlets and the two outlets. Additionally, the stability of the interface position can be further improved.

Как показано на фиг. 5a, 5c, 6 и 7, боковые кромки SE1 и SE2 могут симметрично и зеркально сужаться от первого продольного участка по направлению к осевой линии (CL) и второй поперечной кромке (TE2). Угол сужения относительно протяженности осевой линии (CL) может изменяться, но может составлять 5-15 градусов и/или может соответствовать центральному углу окружности, в зависимости от расстояния до центра опорной плиты, на которой установлен элемент 200. Фиг. 7 дополнительно показывает, что второй продольный участок (II) элемента 200 для отвода жидкости может содержать второй концевой участок E2, который является полукруглым или имеет форму сегмента круга. В итоге, может обеспечиваться форма, сходная с треугольником с закругленными углами. Такая форма позволяет закреплять элемент на барабане с использованием трех крепежных средств, например, винтов.As shown in FIG. 5a, 5c, 6 and 7, the side edges SE1 and SE2 can taper symmetrically and mirror-image from the first longitudinal section towards the center line (CL) and the second transverse edge (TE2). The taper angle relative to the length of the center line (CL) may vary, but may be 5-15 degrees and/or may correspond to the central angle of the circle, depending on the distance from the center of the base plate on which the element 200 is mounted. FIG. 7 further shows that the second longitudinal portion (II) of the liquid evacuation member 200 may comprise a second end portion E2 that is semi-circular or has the shape of a segment of a circle. As a result, a shape similar to a triangle with rounded corners can be provided. This shape allows the element to be fixed to the drum using three fasteners, such as screws.

Настоящее изобретение относится также к центробежному сепаратору или декантирующей центрифуге, выполненный с возможностью отделения первой жидкой фазы, второй жидкой фазы и твердой фазы от суспензии.The present invention also relates to a centrifugal separator or decanter centrifuge capable of separating the first liquid phase, the second liquid phase and the solid phase from the slurry.

Далее приведены ссылки на фиг. 8a и 8b. На фиг. 8a схематично показан участок центробежного сепаратора, включающий в себя опорную плиту, и на фиг. 8b показан в увеличенном масштабе и разрезе элемент для отвода тяжелой жидкой фазы, описанный выше, а также показанный на фиг. 5b.The following are references to FIGS. 8a and 8b. In FIG. 8a schematically shows a portion of a centrifugal separator including a base plate, and FIG. 8b is an enlarged and sectional view of the heavy liquid evacuation element described above and also shown in FIG. 5b.

Центробежный сепаратор содержит вращающийся корпус 101, содержащий барабан 102 и шнек 103, которые смонтированы на валу 104 таким образом, что, в действии, их можно приводить во вращение вокруг горизонтальной оси 105 вращения. Ось 105 вращения продолжается в продольном направлении барабана 102. Кроме того, вращающийся корпус 101 имеет радиальное направление 105a, продолжающееся перпендикулярно продольному направлению барабана 102. Барабан 102 содержит опорную плиту 106, предусмотренную на одном конце барабана 102. Опорная плита 106 имеет внутреннюю сторону 107 и внешнюю сторону 108. Опорная плита 106 снабжена одним или более выпускными каналами 145 для второй, тяжелой жидкой фазы и одним или более выпускными каналами 115 для первой, легкой жидкой фазы. В соответствии с настоящим изобретением, выпускные каналы для первой и второй жидких фаз выполнены с возможностью отвода жидкости из вращающегося корпуса, при этом выпускные каналы 145 для второй жидкой фазы сочетаются с вышеописанным элементом 200 для отвода тяжелой жидкой фазы. Под выражением «сочетаются с» следует понимать, что части сопрягаются в рабочем взаимном расположении и поэтому могут, например, прямо или опосредованно соединяться между собой.The centrifugal separator includes a rotating housing 101 containing a drum 102 and a screw 103, which are mounted on a shaft 104 in such a way that, in operation, they can be driven into rotation about a horizontal axis 105 of rotation. The rotation axis 105 extends in the longitudinal direction of the drum 102. In addition, the rotating body 101 has a radial direction 105a extending perpendicular to the longitudinal direction of the drum 102. The drum 102 includes a base plate 106 provided at one end of the drum 102. The base plate 106 has an inner side 107 and outer side 108. The base plate 106 is provided with one or more outlet channels 145 for the second, heavy liquid phase and one or more outlet channels 115 for the first, light liquid phase. In accordance with the present invention, the first and second liquid phase outlets are configured to drain liquid from the rotating body, with the second liquid phase outlets 145 being combined with the heavy liquid phase outlet 200 described above. The expression "combined with" is to be understood that the parts are mated in a working mutual arrangement and can therefore, for example, be directly or indirectly connected to each other.

Кроме того, на конце, противоположном опорной плите 106, барабан 102 снабжен отверстиями для выгрузки твердой фазы (не показанными) подобно тому, как описано в связи с известным сепаратором, показанным на фиг. 1. Дополнительно, шнек 103, показанный на фиг. 8a, может содержать впускные отверстия (не показанные) для подачи загружаемой суспензии во вращающийся корпус 101. Суспензия содержит твердую фазу (не показанную), легкую жидкую фазу 21 и тяжелую жидкую фазу 22, с границей раздела 15’ жидкостей между упомянутыми фазами. Под легкой жидкой фазой подразумевается жидкая фаза, имеющая плотность ниже плотности тяжелой жидкой фазы. Уровень легкой жидкой фазы обозначен позицией 15’’. Аналогично, под тяжелой жидкой фазой подразумевается жидкая фаза, имеющая более высокую плотность, чем плотность легкой жидкой фазы. Уровень тяжелой жидкой фазы соответствует граница раздела 15’ жидкостей в показанном примере. Легкая жидкая фаза может быть, например, маслом или органическим растворителем, и тяжелая жидкая фаза может быть водой, но жидкости этим не ограничиваются.In addition, at the end opposite the base plate 106, the drum 102 is provided with solids discharge openings (not shown), similar to those described in connection with the prior art separator shown in FIG. 1. Additionally, the screw 103 shown in FIG. 8a may include inlets (not shown) for supplying the loaded slurry into the rotating housing 101. The slurry contains a solid phase (not shown), a light liquid phase 21 and a heavy liquid phase 22, with a liquid interface 15' between said phases. By light liquid phase is meant a liquid phase having a density lower than that of the heavy liquid phase. The level of the light liquid phase is indicated by the position 15''. Similarly, by heavy liquid phase is meant a liquid phase having a higher density than that of the light liquid phase. The level of the heavy liquid phase corresponds to the 15' liquid interface in the example shown. The light liquid phase may be, for example, an oil or an organic solvent, and the heavy liquid phase may be water, but liquids are not limited to this.

Во время вращения вращающегося корпуса 101 достигается разделение жидких фаз 21 и 22 и твердой фазы. Легкая жидкая фаза 21 располагается радиально ближе к оси 105 вращения, чем более тяжелая жидкая фаза 22 в радиальном направлении 105a. Легкая жидкая фаза 21 отводится через один или более выпускных каналов 115 для первой жидкой фазы в опорной плите 106 в выпускную камеру 121. Тяжелая жидкая фаза 22 отводится через вторые выпускные каналы 145 в выпускную камеру 122, а шнек 103 транспортирует твердую фазу в направлении к отверстиям выгрузки твердой фазы на противоположном конце сепаратора, как описано в связи с фиг. 1. Каждый выпускной канал 115 для первой жидкой фазы может частично перекрываться соответствующей переливной или затворной пластиной 114 или элементом 300 для отвода легкой жидкой фазы (смотри фиг. 9), содержащим проходное отверстие 315, которое может образовать или представлять собой часть переливного порога и соединяться по текучей среде с первым выпускным каналом 115, и содержится в опорной плите 106. Каждый из выпускных каналов 145 для второй, тяжелой жидкой фазы сочетается с элементом 200 для отвода тяжелой жидкой фазы, как описано выше, который может определять уровень впуска тяжелой жидкой фазы. Таким образом можно отводить соответствующие жидкие фазы.During the rotation of the rotating body 101, a separation of the liquid phases 21 and 22 and the solid phase is achieved. The light liquid phase 21 is located radially closer to the axis of rotation 105 than the heavier liquid phase 22 in the radial direction 105a. The light liquid phase 21 is diverted through one or more first liquid phase outlets 115 in the base plate 106 to an outlet chamber 121. The heavy liquid phase 22 is diverted through the second outlet channels 145 into an outlet chamber 122, and a screw 103 conveys the solid phase towards the orifices. solids discharge at the opposite end of the separator, as described in connection with FIG. 1. Each first liquid phase outlet 115 may be partially obstructed by a respective weir or gate plate 114 or light liquid evacuation element 300 (see FIG. 9) comprising an orifice 315 which may form or be part of an overflow weir and be connected fluid with the first outlet 115, and is contained in the base plate 106. Each of the second heavy liquid outlets 145 is coupled with a heavy liquid evacuation element 200 as described above, which can determine the heavy liquid inlet level. In this way, the corresponding liquid phases can be removed.

Далее приведены ссылки на фиг. 9, которая схематически представляет пример опорной плиты 106 в центробежном сепараторе на виде с внутренней стороны 107. Как можно видеть, опорная плита 106 сочетается с тремя элементами 300 для отвода легкой жидкой фазы, содержащими, каждый, проходное отверстие 315, соединяющееся по текучей среде с первым выпускным каналом (не показанным), сочетающимся с опорной плитой. Опорная плита 106 дополнительно сочетается с тремя элементами 200 для отвода тяжелой жидкой фазы, содержащими, каждый, два впускных отверстия 211, 212 типа проходных отверстий, соединяющихся по текучей среде со вторым выпускным каналом (не показанным), сочетающимся с опорной плитой. Кроме того, элементы 300 для отвода легкой жидкой фазы и элементы 200 для отвода тяжелой жидкой фазы расположены в разных угловых положениях относительно оси вращения и, следовательно, на некотором расстоянии друг от друга. Осевая линия (CL) каждого из элементов для отвода жидкости располагается в радиальном направлении опорной плиты 106. Опорная плита может содержать гнезда или аналогичные средства, в которые могут быть установлены и закреплены элементы 200, 300 для отвода жидкости. В показанном примере, один элемент для отвода жидкости из двух соседних является элементом 200 для отвода тяжелой жидкой фазы, и при этом каждый соседний элемент является элементом 300 для отвода легкой жидкой фазы. Однако, элементы для отвода жидкости можно располагать любым другим образом, и число элементов для отвода жидкости тяжелой фазы и легкой фазы, соответственно, не обязательно должно быть одинаковым. Поэтому, элементы для отвода жидкости предпочтительно имеют одинаковую внешнюю форму, чтобы число соответствующих элементов для отвода тяжелой жидкой фазы/легкой жидкой фазы можно было легко изменять. Посредством изменения числа соответствующих элементов для отвода жидкости и их расположения, отведение жидкости без потери напора можно соответственно отрегулировать для суспензии, подлежащей разделению. Это означает, что число элементов 200 для отвода тяжелой жидкой фазы может быть больше, если, например, содержание воды превышает содержание масла в масляной суспензии. Обычно число элементов 300 для отвода легкой жидкой фазы и элементов фазы 200 для отвода тяжелой жидкой может изменяться, например, в пределах 2-16, и числа этих элементов могут быть равными. В качестве альтернативы, число элементов 300 для отвода легкой жидкой фазы и элементов 200 для отвода тяжелой жидкой фазы может изменяться в пределах 2-16, но число элементов 200 для отвода тяжелой жидкой фазы превышает число элементов 300 для отвода легкой жидкой фазы. Таким образом, тяжелую фазу можно отводить из барабана, при меньших потерях напора. В качестве альтернативы, число элементов 300 для отвода легкой жидкой фазы превышает число элементов 200 для отвода тяжелой жидкой фазы. При этом легкая фаза может эффективнее отводиться из барабана.The following are references to FIGS. 9 which schematically represents an example of a base plate 106 in a centrifugal separator as viewed from the inside 107. As can be seen, the base plate 106 is combined with three light liquid removal elements 300 each containing a bore 315 in fluid communication with a first outlet (not shown) to match the base plate. The base plate 106 is further coupled with three heavy liquid evacuation elements 200 each containing two orifice-type inlets 211, 212 fluidly connected to a second outlet port (not shown) matching the base plate. Furthermore, the light liquid evacuation elements 300 and the heavy liquid phase evacuation elements 200 are located at different angular positions with respect to the axis of rotation and, therefore, at some distance from each other. The center line (CL) of each of the fluid evacuation members is located in the radial direction of the base plate 106. The base plate may include sockets or the like into which the fluid evacuation members 200, 300 can be mounted and secured. In the example shown, one of the two adjacent fluid carriers is a heavy fluid carrier 200, and each adjacent member is a light fluid carrier 300. However, the liquid handling elements can be arranged in any other way, and the number of heavy phase and light phase liquid handling elements, respectively, need not be the same. Therefore, the liquid evacuation elements preferably have the same outer shape so that the number of the respective heavy liquid phase/light liquid phase evacuation elements can be easily changed. By changing the number of the respective liquid diverting elements and their arrangement, the liquid diverting without head loss can be adjusted accordingly for the suspension to be separated. This means that the number of elements 200 to remove the heavy liquid phase can be more if, for example, the water content exceeds the oil content of the oil suspension. Typically, the number of elements 300 for removal of the light liquid phase and the elements of the phase 200 to remove the heavy liquid phase may vary, for example, in the range of 2-16, and the numbers of these elements may be equal. Alternatively, the number of light liquid diverters 300 and heavy liquid diverters 200 may range from 2 to 16, but the number of heavy liquid diverters 200 exceeds the number of light liquid diverters 300. Thus, the heavy phase can be removed from the drum, with less head loss. Alternatively, the number of elements 300 to remove the light liquid phase exceeds the number of elements 200 to remove the heavy liquid phase. In this case, the light phase can be removed more efficiently from the drum.

Далее приведены ссылки на фиг. 10 и фиг. 11, на которых показана дополнительная модификация опорной плиты 106 центробежного сепаратора с вышеописанными элементами 200 и 300 для отвода тяжелой жидкой фазы и легкой жидкой фазы. Назначение центробежного сепаратора является таким же, как описано в связи с фиг. 8a, и опорная плита 106 может иметь такие же характерные элементы, которые описаны в связи с фиг. 9, и на нее далее приведены ссылки. Однако, вариант осуществления, показанный на фиг. 10 и 11, включает в себя систему выпуска для выпускных каналов 115 и 145, которая отличается по типу от вышеописанной системы. Элемент 300 для отвода легкой жидкой фазы, изображенный на фиг. 11, сочетается с выпускным корпусом 1115, который называется также «силовой трубкой», и элемент 200 для отвода тяжелой жидкой фазы сочетается с соответствующим выпускным корпусом 1145. Тяжелая фаза 22 отводится через выпускной корпус 1145 в соответствующую выпускную камеру 1122. Легкая фаза 21 отводится через выпускной корпус 1115 в соответствующую выпускную камеру 1121. Между легкой и тяжелой жидкими фазами показана граница 15’ раздела жидкостей. Выпускные корпуса данного типа описаны ранее в заявке WO 2012/062337. Однако, обнаружилось, что элемент 200 для отвода жидкости, являющейся (второй) тяжелой фазой, по настоящему изобретению применим также в связи с такими конструкциями выпускных корпусов. Каждый из выпускных корпусов 1115 и 1145 содержит соответствующее выпускное отверстие 1118, 1148, через которое отводится соответствующая жидкость. Первое выпускное отверстие содержит первый переливной порог 1129, и второе выпускное отверстие 1148 содержит второй переливной порог 1159. Выпускные корпуса 1115 и 1145 могут быть поворотно регулируемыми относительно регулировочной оси, вследствие чего переливные пороги можно подводить до требуемого уровня простым способом. Кроме того, отвод жидкой фазы может выполняться в направлении, противоположном направлению вращения, вследствие чего можно рекуперировать энергию отводимой жидкости. Таким образом можно обеспечить более точное разделение и можно снизить излишние потери искомой жидкой фазы.The following are references to FIGS. 10 and FIG. 11, which shows an additional modification of the centrifugal separator base plate 106 with the above-described elements 200 and 300 to remove the heavy liquid phase and the light liquid phase. The purpose of the centrifugal separator is the same as described in connection with FIG. 8a and the base plate 106 may have the same features as described in connection with FIG. 9 and are referred to below. However, the embodiment shown in FIG. 10 and 11 includes an exhaust system for exhaust ports 115 and 145 that is different in type from the system described above. The light liquid evacuation element 300 shown in FIG. 11 is combined with an outlet body 1115, also referred to as a "power tube", and the heavy phase 200 is combined with a corresponding outlet body 1145. The heavy phase 22 is diverted through the outlet body 1145 to the corresponding outlet chamber 1122. the outlet body 1115 into the respective outlet chamber 1121. A fluid interface 15' is shown between the light and heavy liquid phases. Outlet bodies of this type have been previously described in WO 2012/062337. However, it has been found that the (second) heavy phase liquid evacuation member 200 of the present invention is also applicable in connection with such outlet housing designs. Each of the outlet housings 1115 and 1145 includes a respective outlet 1118, 1148 through which a respective liquid is vented. The first outlet includes a first weir 1129, and the second outlet 1148 includes a second weir 1159. The outlet bodies 1115 and 1145 can be pivotally adjustable about an adjustment axis so that the weirs can be adjusted to a desired level in a simple manner. In addition, the removal of the liquid phase can be carried out in a direction opposite to the direction of rotation, whereby the energy of the discharged liquid can be recovered. In this way, a more accurate separation can be achieved and unnecessary losses of the desired liquid phase can be reduced.

Настоящее изобретение относится также к способу отделения первой жидкой фазы и второй жидкой фазы от суспензии с помощью центробежных сил в центробежном сепараторе. Как описано выше, жидкие фазы имеют разные плотности. Способ содержит следующие этапы:The present invention also relates to a method for separating the first liquid phase and the second liquid phase from the suspension using centrifugal forces in a centrifugal separator. As described above, liquid phases have different densities. The method contains the following steps:

- приведения второй тяжелой жидкой фазы в контакт с, по меньшей мере, одним вторым выпускным каналом, содержащимся в опорной плите центробежного сепаратора, причем второй выпускной канал сочетается с элементом для отвода тяжелой жидкой фазы, выполненным с возможностью сохранения, по меньшей мере, части первой легкой жидкой фазы внутри вращающегося барабана, причем элемент для отвода тяжелой жидкой фазы обеспечивает путь течения жидкости для тяжелой фазы, подлежащей отводу из барабана,- bringing the second heavy liquid phase into contact with at least one second outlet channel contained in the base plate of the centrifugal separator, wherein the second outlet channel is combined with a heavy liquid phase removal element configured to retain at least a portion of the first the light liquid phase inside the rotating drum, wherein the heavy liquid phase removal element provides a liquid flow path for the heavy phase to be withdrawn from the drum,

причем способ отличается тем, что тяжелую фазу отводят путем использования, по меньшей, двух отдельных выпускных каналов для жидкости в элементе для отвода тяжелой жидкой фазы, через которые предусмотрено вытекание тяжелой жидкой фазы.wherein the method is characterized in that the heavy phase is removed by using at least two separate liquid outlets in the heavy liquid phase removal element through which the heavy liquid phase is provided to flow.

Посредством обеспечения двух выпускных каналов в элементе для отвода жидкости можно снизить потери напора в процессе разделения. Таким образом можно минимизировать потери искомой жидкой фазы и обеспечить стабильный процесс разделения со стабильной границей раздела жидкостей.By providing two outlet passages in the liquid removal element, head losses during the separation process can be reduced. In this way, losses of the desired liquid phase can be minimized and a stable separation process with a stable liquid interface can be ensured.

Фиг. 12 представляет результаты эксперимента, в котором элемент для отвода тяжелой жидкой фазы по настоящему изобретению («новую конструкцию разделительной плиты») сравнивали с известным элементом для отвода жидкости («традиционной конструкцией разделительной плиты»), подобным «второму канальному элементу 167», раскрытому в заявке WO2012062337. В ходе испытания, декантирующую центрифугу с диаметром 500 мм применяли со скоростью 2800 об/мин вращения барабана в процесс разделения 3 фаз, при этом была поставлена цель минимизировать содержание легкой фазы (масла) в отводимой тяжелой жидкой фазе. Упомянутая потеря масла будет зависеть от выбора радиуса перелива для жидкости и, в частности, разности между уровнями перелива. С правой стороны графика на фиг. 12, сплошная линия представляет оптимальную характеристику при расходе 35 м³/ч на подаче, базирующуюся на результатах испытаний, отмеченных треугольниками. Если уровень 0,75% потерь масла принят как предельный, то разность уровней отвода должна быть в диапазоне 20-22 мм, который является крайне узким диапазоном. Как показано штриховой линией, оптимальное рабочее окно для уровня отвода изменится до интервала 22-24 мм при расходе 40 м³/ч, указывая на то, что потеря напора при отводе тяжелой фазы значительно повышается с увеличением расхода. Для достижения приемлемой характеристики при 40 м³/ч, параметр установки уровня отвода потребуется отрегулировать. Результат испытания для настоящего изобретения представлен в левой части графика, где сплошная линия, построенная по результатам испытаний, отмеченных кружками, указывает оптимальную характеристику для данной конструкции. Следует отметить, что в данном случае получено более широкое рабочее окно, охватывающее разности уровней отвода в диапазоне 11-16 мм. По сравнению с исходной конструкцией, изменение разности уровней эквивалентно, приблизительно, 1 бару (0,1 Мпа) сниженной потери напора в линии отвода для тяжелой жидкой фазы. Уменьшение зависимости потери напора замечается также по значительно меньшему изменению рабочего окна, когда расход изменяется от 35 до 40 м³/ч. Новое окно от 12 до 17 мм для разности уровней отвода обычно не будет требовать изменения параметров установки уровня для более высокого расхода. Это значительно уменьшает зависимость расхода и приводит к намного более стабильному положению границы раздела даже при значительных изменениях потока.Fig. 12 represents the results of an experiment in which the heavy liquid evacuation element of the present invention ("new separation plate design") was compared with a known liquid evacuation element ("conventional separation plate design") like the "second channel element 167" disclosed in application WO2012062337. During the test, a 500 mm diameter decanter centrifuge was used at 2800 rpm in a 3-phase separation process, with the aim of minimizing the light phase (oil) content in the heavy liquid phase withdrawn. Said loss of oil will depend on the selection of the overflow radius for the liquid and, in particular, the difference between overflow levels. On the right side of the graph in Fig. 12, the solid line represents the optimum performance at 35 m ³ /h in supply, based on the test results marked with triangles. If the level of 0.75% oil loss is taken as the limit, then the difference in the levels of withdrawal should be in the range of 20-22 mm, which is an extremely narrow range. As shown by the dashed line, the optimal operating window for the level of withdrawal will change to a range of 22-24 mm at a flow rate of 40 m ³ /h, indicating that the head loss in the withdrawal of the heavy phase increases significantly with increasing flow. To achieve an acceptable performance at 40 m ³ /h, the bleed level setting parameter will need to be adjusted. The test result for the present invention is shown on the left side of the graph, where the solid line plotted from the circled test results indicates the optimum performance for the design. It should be noted that in this case a wider working window was obtained, covering the difference in the levels of withdrawal in the range of 11–16 mm. Compared to the original design, the change in level difference is equivalent to approximately 1 bar (0.1 MPa) of reduced head loss in the heavy liquid vent line. The decrease in head loss dependence is also seen in the much smaller change in the operating window when the flow rate changes from 35 to 40 m ³ /h. A new 12 to 17 mm window for drawdown level difference will normally not require a change in the level setting for a higher flow rate. This greatly reduces flow dependency and results in a much more stable interface position even with significant flow changes.

Вышеприведенное описание вариантов осуществления предложено для пояснения настоящего изобретения. Варианты осуществления не предполагают ограничения объема изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения, и признаки из вариантов осуществления можно объединять друг с другом.The above description of the embodiments is provided to explain the present invention. The embodiments are not intended to limit the scope of the invention as defined by the appended claims, and features from the embodiments may be combined with each other.

Claims

1. Heavy liquid phase removal element (200) for a centrifugal separator configured to separate two liquid phases having different densities, wherein the heavy liquid phase removal element has a longitudinal extension, a transverse extension perpendicular to the longitudinal extension, a first inlet side ( 210) and the opposite second outlet side (220), both extending in the longitudinal direction and in the transverse direction, the first longitudinal section (I) containing the first transverse edge (TE1), the second longitudinal section (II) containing the second transverse edge ( TE2), and two longitudinally extending side edges (SE1; SE2), between which a longitudinally extending axial line (CL) passes, and the heavy liquid phase removal element comprises:

- at least one inlet (211; 212) on the first side (210) of the element for removing the heavy liquid phase, wherein at least one inlet is configured to face the interior of the centrifugal separator, and

- at least two separate outlet channels (271; 272) forming an outlet on the second side (220) of the element for removing the heavy liquid phase, and at least a portion of each of the outlet channels partially coincides with at least one an inlet, thereby forming a fluid flow path between at least one inlet and an outlet formed by at least two outlet channels through which fluid can flow, and

each of the at least two outlets has a length in the longitudinal direction of the element (200) for removing the heavy liquid phase, which exceeds the length of at least one inlet in the longitudinal direction.

2. Element (200) for removal of the heavy liquid phase according to p. at least two outlet channels (271; 272) are located symmetrically and mirrored with respect to the center line (CL).

3. Element (200) for removal of the heavy liquid phase according to claim 1 or 2, in which at least two outlet channels (271; 272) run on the first and second longitudinal sections (I; II).

4. Element (200) for removing the heavy liquid phase according to any of the previous paragraphs, in which the number of outlet channels is 2-6.

5. An element (200) for removing the heavy liquid phase according to any one of the previous claims, in which the two outlet channels (271; 272) have respective end sections (CE1; CE2) of the channels, which are symmetrically and mirror-image narrowed towards the center line (CL ) and the second transverse edge (TE2) in the second longitudinal section (II), and the tapering end sections (CE1; CE2) are rounded.

6. Element (200) for removing the heavy liquid phase according to any one of the previous paragraphs, in which the first longitudinal section (I) contains at least one inlet (211; 212).

7. Element (200) for removing the heavy liquid phase according to any of the previous paragraphs, in which the number of inlet holes (211; 212) corresponds to the number of outlet channels (271, 272).

8. Element (200) for removal of the heavy liquid phase according to any one of the previous paragraphs, in which at least one inlet (211; 212) contains the first transverse inlet edge (TIE1) on the first inlet side (210) with respect to to the first transverse edge (TE1) of the element (200) for draining liquid, and each of the outlet channels (271; 271) contains the first transverse outlet edge (TOE1) on the second outlet side (220) with respect to the first transverse edge (TE1) element (200) for draining fluid, while the longitudinal distance (di1) between the first transverse inlet edge (TIE1) and the first transverse edge (TE1) of the element (200) for draining liquid is less than the longitudinal distance (di2) between the first transverse passing outlet edge ( TOE1) and the first transverse edge (TE1) of the liquid outlet element (200).

9. The heavy liquid evacuation element (200) of claim 8, wherein the extent of the first transverse inlet edge (TIE1) in the thickness plane (d) is perpendicular to the center line (CL) and the peripheral wall (280).

10. A centrifugal separator (100) configured to separate the first liquid phase, the second liquid phase and the solid phase from the suspension, wherein the liquid phases have different densities, and the centrifugal separator comprises a rotating housing (101) containing a drum (102), wherein the drum contains a base plate (106) at the end of the drum, the base plate (106) has an inner surface (107) and an opposite outer surface (108), and the inner surface faces inside the drum, and the base plate (106) contains one or more outlet channels ( 115) for the first liquid phase and one or more outlet channels (145) for the second liquid phase, and the outlet channels for the first and second liquid phases are configured to drain liquid from the rotating housing, wherein

- outlet channels (145) for the second liquid phase are combined with an element (200) for removing the heavy liquid phase according to any one of paragraphs. 1-9.

11. A centrifugal separator as claimed in claim 10, wherein the one or more first liquid phase outlets (115) are configured to withdraw a first liquid phase that is lighter than the second liquid phase.

12. The centrifugal separator according to claim 11, in which one or more outlet channels (115) for the first liquid phase contains an element (300) for removing the light liquid phase, containing a through hole (315) connected in fluid medium with the first outlet channel ( 115) contained in the base plate (106).

13. A centrifugal separator according to claim 12, wherein the elements (300) for removing the light liquid phase and the elements (200) for removing the heavy liquid phase are located in combination with the inner surface of the base plate (106) and in different angular positions relative to the axis of rotation.

14. A centrifugal separator according to claim 11 or 12, wherein the number of elements (300) for removing the light liquid phase and elements (200) for removing the heavy liquid phase varies between 2-16, and at the same time, the mentioned numbers are equal.

15. The centrifugal separator according to claim 11 or 12, in which the number of elements (300) for removing the light liquid phase and elements (200) for removing the heavy liquid phase varies between 2-16, and the number of elements (200) for removing the heavy liquid phase is greater or less than the number (300) of the light liquid phase removal elements.

16. Centrifugal separator according to any one of paragraphs. 12-15, in which the element (300) for removing the light liquid phase and the element (200) for removing the heavy liquid phase are combined with the respective outlet housing (1115; 1145), while each of the outlet housings (1115; 1145) is rotary adjustable relative to the adjusting axis, and each of the outlet housings (1115; 1145) contains a respective outlet (1118; 1148) containing a respective overflow threshold (1129; 1159).

17. A method for separating the first liquid phase and the second liquid phase from the suspension using centrifugal forces in a centrifugal separator, wherein the liquid phases have different densities, and the method comprises the following steps

- bring the suspension into rotation in a cylindrical drum and thereby separate the suspension into two liquid phases,

- separate liquid phases from each other by means of

- bringing the first light liquid phase into fluid contact with at least one first outlet channel contained in the base plate of the centrifugal separator, wherein the first outlet channel is connected to an overflow plate configured to retain at least a portion of the second heavy phase inside the rotating drum, wherein at least one outlet channel provides a liquid flow path for the light phase to be withdrawn from the drum,

- bringing the second heavy phase into contact with at least one second outlet channel contained in the base plate of the centrifugal separator, containing a heavy liquid phase removal element configured to store the first light phase inside the rotating drum and provide a liquid flow path for the heavy phase to be withdrawn from the drum,

wherein the method is characterized in that the heavy phase is withdrawn by using at least two separate liquid outlets connected to a respective at least one second outlet.