SE439737B - Centrifugalrenare for rening av vetskor - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 7806789-'9 2 Det huvudsakliga syftet med uppfinningen är att åstadkomma en centrifugalrenare för rening av vätskor, vid vilken renare skovelhjulens skivor är så anordnade i förhållande till spiralbandets ändytor, att fördelningen av strömningshastigheter hos den vätska, som skall renas, i spalterna blir optimal, varigenom vätskan kan renas i spalterna i samma grad.

Detta uppnås enligt uppfinningen medelst en centri- fugalrenare för rening av vätskor, vilken renare innefattar dels en vertikal, på ett fundament stationärt fäst ihålig axel, som är försedd med ett inlopp och ett utlopp för passage av vätska, dels en på axeln anordnad cylindrisk rotor, som innefattar en med den ihåliga axeln koaxiell hylsa med ett på densamma fäst band i form av en spiral, mellan vars angränsande varv är parallellt med den ihåliga axeln i radiell riktning efter varandra anordnade mellan- lägg, vilka tillsammans med bandet bildar spalter för passage av vätska, och dels skovelhjul, vilka är anordnade vid ändytorna av hylsan med bandet och utgöres av skivor med på desamma, på lika avstånd i omkretsriktning från varandra fästa utsprång, i vilka mellanläggens ändar är infästa, varvid skovelhjulens skivor, enligt uppfinningen, är utformade och fästa så, att avståndet mellan varje skiva och spiralbandets motsvarande ändyta bestämmes av följande samband: ll betecknar avståndet mellan det ena skovelhjulets skiva och spiralbandets motsvarande ändyta, 12 avståndet mellan det andra skovelhjulets skiva och spiralbandets motsvarande ändyta, R spiralbandets maximiradie, r spiralbandets momentanradie, ro spiralbandets minimiradie.

Centrifugalrenaren för rening av vätska enligt unp~ 10 15 20 25 30 35 7806789-'9 3 finningen gör det möjligt att öka reningsgraden för vätskan vid samma reningskapacitet som vid de kända centrifugal- renarna för rening av vätskor. Den enligt uppfinningen föreslagna centrifugalrenaren bidrar till en minst dubbelt sä lång drifttid utan borttagning av fällningen från rotorn jämfört med de kända centrifugalrenarna för rening av vätska.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvis- ning till bifogade ritning, på vilken fig 1 visar sche- matiskt ett längdsnitt genom en centrifugalrenare enligt uppfinningen för rening av vätskor, fig 2 visar ett parti av ett tvärsnitt längs linjen II-II i fig 1 genom spiral- bandet och fig 3 visar ett snitt längs linjen III-III i fig 1.

Den enligt uppfinningen föreslagna centrifugalrenaren för rening av vätskor innefattar en ihålig axel l (fig 1), som vid sin undre ände är stationärt fäst på ett fundament 2. En undre del av ett hålrum A i axeln 1 är anordnad att rymma dels en rörstuts 3, som är avsedd att inmata den vätska, som skall renas, i renaren, och dels en rörstuts 4 för avdelande av den renade vätskan.

På axeln l är medelst lager 5 och 6 anordnad en cylindrisk rotor 7, som är avsedd att rotera den vätska, som skall renas. Axelns l övre ände är anordnad att upp- bära en tryckskiva 8, som är avsedd att förbinda rotorns 7 inre hålrum med rörstutsen 4 via ett i axelns 1 hàlrum A anordnat rör 9. Tryckskivan 8 är avsedd att pumpa den vätska, som skall renas, och att samtidigt fungera som ett övre lager för den cylindriska rotorn 7. Rotorn 7 innefattar en hylsa ll med ett på densamma lindat band 12 i form av en spiral, mellan vars varv mellanlägg 13 (fig 2) är anordnade efter varandra i radiell riktning parallellt med axeln 1. Mellanläggen 13 är anordnade att i kombination med spiralbandets 12 varv bilda spalter 14, vars tjocklek bestämmes av mellanläggens l3 tjocklek.

I hylsan ll är ett undre skovelshjul 15 (fig l) och ett övre skovelhjul 16 inpressade, vilka skovelhjul 15 och 16 10 15 20 25 30 35 7806789-9 4 är anordnade under respektive ovanför spiralbandet 12.

Det undre skovelhjulet 15 innefattar dels en skiva 17 med radiellt och längs en cirkel likformigt fördelade utsprång 18 (fig 3) och dels en undre del i form av en remskiva 19 (fig 1), med vars hjälp rotorn 7 via en på ritningen icke visad kilremtransmission är förbunden med en icke visad drivanordning. Skovelhjulet 15 är avsett att bringa vätskan att utföra en rotationsrörelse och att centrera rotorn 7 i lagret 6.

Det övre skovelhjulet 16 innefattar en skiva 20 med radiellt och längs en cirkel likformigt fördelade utsprång 21 (fig 3) och är avsett att centrera rotorn 7 (fig 1) i lagret 5 samt att bringa vätskan att utföra en rotationsrörelse.

I utsprången 18 och 21 på det undre skovelhjulet 15 respektive på det övre skovelhjulet 16 är mellanläg- gens 13 ändar infästa.

Vätskan är avsedd att inmatas i spalterna 14 via ett hålrum B, som formas av dels hylsan ll, dels axeln 1, dels radiella kanaler, som formas av utsprången 18 och skovelhjulets 15 skiva 17, och dels spiralbandets 12 undre ändyta.

Vätskan är avsedd att avledas från spalterna 14 via radiella kanaler, vilka formas av spiralbandets 12 övre ändyta, skivan 20 och skovelhjulets 16 utsprång 21.

Rotorn 7 är tillsluten av ett hus 22, som är fixerat i skovelhjulets 15 skiva 17.

Husets 22 övre del är försedd med ett på ritningen icke visat hål, genom vilket luft avledes, då rotorn 7 fylles med vätskan.

Centrifugalrenarens verkningsgrad beror på valet av avstånden ll (fig 1) och 12 mellan skovelhjulets 15 skiva 17 och spiralbandets 12 undre ändyta respektive mellan skovelhjulets 16 skiva 20 och spiralbandets 12 övre ändyta. Förhållandet mellan dessa avstånd bestämmer lagbundenheten för fördelningen av vätskans strömnings- hastigheter i spalterna 14 och följaktligen reningseffekti- 10 15 20 25 30 35 7806789-9 5 viteten i varje spalt 14.

Vätskans mest fördelaktiga hastighetsfördelning spiralbandets 12 spalter representeras av sambandet = konst (1), där v betecknar vätskeströmningshastigheten H- *H4 H- spalten, r den radie, som bestämmer spaltens läge (mo- mentanradien), eftersom lika reningsgrad i spalten och följaktligen högsta möjliga reningseffektivitet endast uppnås vid en sådan fördelning av vätskeströmningshastig- heter.

En dylik hastighetsfördelning i spiralbandets 12 spalter 14 uppnås genom att avstànden mellan var sin av skivorna 17, 20 och spiralbandets 12 respektive ändyta gives av följande ekvation: ll R3 - r3 --'= (2), där 2 r _ I ll är avståndet mellan det undre skovelhjulets 15 skiva 17 och spiralbandets 12 respektive ändyta, 12 avståndet mellan det övre skovelhjulets l6 skiva 20 och spiralbandets 12 respektive ändyta, R maximiradien hos spiralbandet 12, r momentanradien hos spiralbandet 12, ro minimiradien hos sprialbandet 12.

Vid den ovan beskrivna centrifugalrenaren för rening av vätskor är formen hos skovelhjulets 15 skiva 17 och avståndet ll mellan skivan 17 och spiralbandets 12 undre ändyta valda förutsatt att dels Corioliskrafterna påverkar vätskereningen i spalterna 14 i minst möjliga grad, dels att det hydrauliska motståndet påverkar vätsketillförseln till spalterna 14 så litet som möjligt, dels att fällningen kan glida ned från spalterna 14 och dels att maximimängden fällning kan ansamlas vid husets 22 innervägg.

Formen hos skovelhjulets 16 skiva 20 och avståndet 12 mellan skivan 20 och spiralbandets 12 övre ändyta bör väljas förutsatt att ekvationen eller villkoret (2) uppfylles. 7806789-9 10 15 20 25 30 35 6 Den enligt uppfinningen föreslagna centrifugalrenaren för rening av vätskor fungerar på följande sätt.

Den med vätskan ifråga fyllda rotorn 7 sättes i rotation medelst en på ritningen icke visad drivanordning via en icke visad kilremtransmission. Den vätska, som skall renas, inmatas i centrifugalrenaren genom rörstutsen 3. Vätskans strömningsriktning visas medelst pilar C.

Via hålrummet A, axelns l hål 10 och hålrummet B strömmar vätskan in i de radiella kanalerna, där den medelst skovel- hjulets 15 utsprång 18 bringas att rotera med en vinkel- hastighet (omkretshastighet) lika med den hos rotorn 7, varvid vätskan inmatas i spalterna 14.

Genom att den centrifugalkraft, som verkar på förore- ningspartikeln, alltid är direkt proportionell mot den radie, som bestämmer denna partikels läge, och genom att samtliga spalter har lika höjd och längd, måste uppe- hållstiden för partiklarna i spiralbandets spalter - i och för att göra vätskereningen effektivare - vara omvänt proportionell mot radien, vilket uppfylles om vätskans hastighetsfördelning i spalterna 14 gives av sambandet (1), som uppfylles då villkoret (2) är uppfyllt.

De föroreningspartiklar, vars densitet skiljer sig från den hos den vätska, som skall renas, avsättes på spiralbandets 12 yta under inverkan av centrifugalkraften, samtidigt som den renade vätskan via de radiella kanalerna, som formas av spiralbandets l2 övre ändyta, skivan 20 och skovelhjulets 16 utsprång 21, tryckskivan 8, röret 9 samt via rörstutsen 4 matas till en förbrukningsanordning.

Föroreningarnas likformiga avsättning i spalterna 14 gör det möjligt att flera gånger om öka den kontinuerliga drifttiden för renaren utan borttagning av fällningen från rotorn.

Den ovan beskrivna centrifugalrenaren för rening av vätska gör det möjligt att vid ett varvtal av 8000 varv/min, en rotordiameter av 160 mm och en rotorhöjd av 200 mm rena vätskor från slip- och metallpartiklar med en storlek av minst l um med en reningskapacitet av upp till 40 liter per min.

Claims (1)

10 15 20 25 30 vaosvas-9 PATENTKRAV Centrifugalrenare för rening av vätskor, vilken innefattar dels en vertikal, på ett fundament stationärt fäst ihålig axel (1), som är försedd med ett inlopp och ett utlopp för vätska, vilka är förbundna med respektive hàlrum i en på axeln (l) anordnad cylindrisk rotor (7), som innefattar en med den ihåliga axeln (1) koaxiell hylsa (ll) med ett på densamma fäst band (12) i form av en spiral, mellan vars angränsande varv är parallellt med den ihåliga axeln (1) i radiell riktning efter varandra anordnade mellanlägg (13), vilka tillsammans med bandet (12) bildar spalter (14) för passage av vätskan ifråga, och dels skovelhjul (l5,l6), vilka är anordnade na av hylsan (11) med bandet (12) och uppbyggda av skivor (17 respektive 20) med på desamma, på omkretsavstånd från varandra fästa utspràng (18 21), i vilka mellanläggens (13) ändar är infästa, k ä n - n e t e c k n a d av, att skovelhjulens (l5,l6) skivor (17 respektive 20) är utformade och fästa så, att avståndet mellan var sin av skivorna (l7,20) och spiralbandets (12) respektive ändyta gives av sambandet vid ändytor- i form lika respektive R3 -r3 3 3 r - r o I-J !-' y där 1-1 2 11 är avståndet mellan det ena skovelhjulets (15) skiva (17) och bandets (12) respektive ändyta, 12 avståndet mellan det andra skovelhjulets (16) skiva (20) och spiralbandets (12) respektive ändyta, R spiralbandets (12) maximiradie, r spiralbandets (12) momentanradie, ro spiralbandets (12) minimiradie.