SE445892B - Utloppsanordning vid en centrifugalseparator - Google Patents

Description

8406335-8 rotationsaxel; en kanal i det roterbara utloppsorganet, vilken sträcker sig från ett ställe i rotorn, där separerad vätska befinner sig under rotorns drift, till den nämnda ringformiga rännan; och en anordning för intermittent motverkan av det roterbara utloppsorganets medbringning av den roterande vätskan i sådan grad att separerad vätska kommer att strömma genom den nämnda kanalen till den ringformiga rännan, varvid den del av det icke- roterbara utloppsorganet, vilken uppvisar inloppsmynningen av den nämnda utloppspassagen, är placerad i den ringformiga rännan på en radiell nivå, där separerad vätska kommer att befinna sig endast under den nämnda intermittenta motverkan av det roterbara utloppsorganets rotation.

Medelst en utloppsanordning enligt uppfinningen är det möjligt att begränsa det icke~roterbara utloppsorganets energiförbrukning och uppvärmning till korta tidsintervall, då separerad vätska avlägsnas från rotorn. Det icke-roterbara utloppsorganet behöver sålunda inte doppa ned i den i rotorn roterande separerade vätskan hela tiden.

Principiellt kan utloppspassagen eller -passagerna i det icke-roterbara utloppsorganet mynna radiellt i den ringformiga rännan, men företrädesvis innefattar det icke-roterbara utloppsorganet ett skalorgan, t.ex. en skalskiva, vari utloppspassagerna mynnar så i rännan, att den separerade vätskans rotationsrörelseenergi kommer att utnyttjas för vätskans bortledande från rotorn.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är den ringformiga rännan belägen inuti rotorn. Om så önskas kan emellertid det roterbara utloppsorganet sträcka sig ut ur rotorn och den ringformiga rännan vara utformad i den utanför rotorn belägna delen av utloppsorganet.

Uppfinningen beskrivs i det följande med hänvisning till bifogade ritning, som i fig. 1 och 2 visar två olika utföringsformer av densamma.

I fig. 1 visas en centrifugrotor bestående av två delar 1 och 2. Rotorn uppbära av en vertikal drivaxel 3, som är förbunden med den nedre 8406333-8 rotordelen l. Inuti rotorn avgränsas ett separeringsrum 4, som har ett bräddavlopp i form av ett antal öppningar 5 i den övre rotordelen 2.

Centralt in i rotorn sträcker sig ett inloppsrör 6, vilket omges av ett axíellt rörligt men icke-roterbart utloppsorgan 7. Genom utloppsorganet 7 sträcker sig en eller flera utloppspassager 8.

Inuti rotorn är lagrat ett roterbart utloppsorgan 9. Detta uppvisar ett antal kanaler 10 inrättade att mottaga en flytande blandning från inlopps- röret 6 och vidarebefordra denna till rotorns separeringsrum 4.

Utloppsorganet 9 har också ett antal utloppskanaler 11, vilka sträcker sig radiellt inåt från utloppsorganets 9 omkretsdel mot rotorns centrum. Mellan utloppskanalerna ll uppvisar utloppsorganet 9 ett flertal axiellt genom- gående borrningar 12, vilka förbinder olika delar av separeringsrummet 4 med varandra.

Ett stycke radiellt innanför borrningarna 12 bildar utloppsorganet 9 en ringformig ränna 13, vilken är öppen mot rotorns rotationsaxel.

Utloppskanalerna 11 mynnar i den radiellt yttersta delen av rännan 13.

På en nivå radiellt innanför kanalernas ll mynningar i rännan 13 befinner sig ~ 1 rännan 13 ~ den del av det icke-roterbara utloppsorganet 7, vilken uppvisar inloppsmynningarna av utloppspassagerna 8. Vardera av dessa mynningar bildas av ett kort rörstycke 14, som uppbärs av utloppsorganet 7.

Varje rörstycke 14 är bocka: så att det kan fungera som ett skalorgan i rännan 13.

Med 15 betecknas en schematiskt visad anordning för axiell förflyttning av det icke-roterbara utloppsorganet 7 mot och bort från friktionsingrepp med det roterbara utloppsorganet 9.

I fig. l visas medelst streck-prickade linjer fyra radiella nivåer A, B, C och D i rotorn. Arrangemanget enligt fig. l fungerar på följande sätt.

Genom tilloppsröret 6 tillförs satsvis eller kontinuerligt en flytande 8406335-8 blandning av komponenter som skall separeras i rotorn. Relativt tung komponent samlas vid separeringsrummets omkrets, medan relativt lätt komponent samlas närmare rotorns centrum. En fri vätskeyta av relativt lätt komponent bildas vid nivån A, och vid fortsatt tillförsel av blandning genom röret 6 avgår separerad lätt komponent genom öppningarna 5.

När separeringsrummet 4 är fyllt, medbringas utloppsorganet 9 i den tillförda vätskans rotation. Om vätsketillförseln avbryts, blir medbringningen väsentligen fullständig. Om en relativt stor vätsketill- försel upprätthålls, kommer utloppsorganet 9 att rotera med något lägre hastighet än vätskan i separeringsrummet 4. I det senare fallet inställer sig en fri vätskeyta i rännan 13, vilken befinner sig något innanför nivån A men radiellt utanför rörstyckena 14.

Efter en tids drift av rotorn har ett gränsskikt mellan separerad lätt komponent och separerad tung komponent förflyttat sig radiellt inåt till nivån B i separeringsrumet 4. Om i detta skede separerad tung komponent skall avlägsnas från rotorn, förflyttas det icke-roterbara utloppsorganet 7 axiellt mot det roterbara utloppsorganet 9, tills rotationen av det senare motverkas i önskad grad genom uppkommande friktion. Härigenom sjunker det absoluta trycket hos den vätska som befinner sig inuti utloppskanalerna ll, och ett flöde av separerad tung komponent uppkommer radiellt inåt genom kanalerna ll till rännan 13. Vätskeytan i rännan 13 rör sig därvid radiellt inåt till nivån D, så att rörstyckena 14 delvis kommer att täckas av vätska- Resnltatet av detta blir att separerad tung vätska komer att ströma ut ur rotorn genom utloppspassagerna 8 i det icke-roterbara utloppsorganet 7.

Efter en förutbestämd tid förflyttas det icke-roterbara utloppsorganet 7 åter axiellt från det roterande utloppsorganet 9, så att det senares rotationshastighet åter ökar- Detta medför att en del av den separerade tunga komponenten, vilken befinner sig i rännan_l3, strömmar tillbaka radiellt utåt genom kanalerna ll, varvid vätskeytan i rännan 13 förflyttar sig till en nivå radiellt utanför rörstyckena 14.

Under den tid, som utloppsorganets 9 rotation har motverkats, har 8406533-8 gränsskiktet mellan separerad lätt komponent och separerad tung komponent i separeringsrummet 4 förflyttat sig radiellt utåt till nivån C. Som framgår, befinner sig i detta skede inloppsmynningen av utloppskanalerna ll fortfarande i den del av separeringsrummet 4, som är fylld med separerad tung komponent. Separerad lätt vätskekomponent kan således inte längre strömma in genom kanalerna ll till rännan l3. Vid nästa tillfälle som separerad tung komponent skall avlägsnas från rotorn finns det således endast sådan komponent i kanalerna ll och rännan 13.

Förflyttningen av det nämnda gränsskiktet från nivån B till nivån C kan göras direkt beroende av den mängd vätska som lämnar rotorn. Denna mängd kan bestämmas på vilket lämpligt sätt som helst. Exempelvis kan utlopps- passagerna 8 uppvisa kalibrerade strypningar, som under en förutbestämd tidsperiod - med de förutsättningar som i övrigt råder - släpper igenom en förutbestämd vätskemängd.

I fig. 2 visas en andra utföringsform av uppfinningen. Delar av denna utföringsform, vilka har direkt motsvarighet i delar av utföringsformen enligt fig. l, har samma hänvisningsbeteckningar med tillägget a .

Vid utföringsformen i fig. 2 är det icke-roterbara utloppsorganet 7a helt stationärt, dvs. det är inte avsett att förflyttas axiellt. Vidare är det roterbara utloppsorganet 9a försett med ett rörformigt parti 9b, som sträcker sig ut ur rotorn och som utanför rotorn uppbär en ringformig fläns 9c. Vid 16 visas schematiskt ett lager anordnat mellan det rörformiga partiet 9b och rotordelen 2a.

Av ett stativ 17 uppbära en s.k. virvelströmsbroms 18, medelst vilken rotationshastigheten hos den ringformiga flänsen 9c - och därmed hos det roterbara utloppsorganet 9a - kan reduceras. Flänsen 9c består härför av något lämpligt metalliskt material. Med 19 och 20 betecknas ledningar, som är anslutna till en spole 21 1 virvelströmsbromsen 18 och till en strömkälla 22. Ett instrument 23, som ingår 1 kretsen 19~22, är inrättat för inställ- ning av önskad effekt för virvelströmsbromsen 18. 8406333-8 Rotorn enligt fig. 2 fungerar på samma sätt som rotorn i fig. 1. Den enda skillnaden är att rotationsmedbringningen av utloppsorganet 9a motverkas medelst en virvelströmsbroms istället för genom axiell förflyttning av ett icke-roterbart utloppsorgan.

Vid båda de visade utföringsformerna av uppfinningen kan reduceringen av rotationshastigheten hos det roterbara utloppsorganet initieras automatiskt; antingen med vissa tidsmellanrum medelst en s.k. timer eller medelst en anordning av något lämpligt slag inrättad för indikering av när gränsskiktet mellan separerad tung komponent och separerad lätt komponent har nått en viss radiell nivå i rotorns separeringsrum.

Vid båda de visade utföringsformerna av uppfinningen är det den relativt tyngre separerade vätskekomponenten som avlägsnas intermittent via de båda utloppsorganen 7 och 9, resp. 7a och 9a. Givetvis kan samma arrangemang användas för avlägsnande av en i rotorn separerad relativt lätt vätskekomponent.

Claims (1)

1. 7 8406333-8 Patentkrav l. Centrifugalseparator innefattande en rotor (l, 2) med ett separeringsrum (4), ett organ (6) för inledande av en flytande blandning i rotorn och ett icke-roterbart utloppsorgan (7) med åtminstone en utloppspassage (8) för bortledande av en separerad vätska från rotorn under dennas rotation, k 2. a n n e t e c k n a d a v ett utloppsorgan (9), som är roterbart i förhållande till rotorn (1, 2) och som har åtminstone en del så anordnad inuti rotorn, att utloppsorganet kommer att medbringas 1 rotation av i rotorn befintlig vätska, en ringformíg ränna (13), som bildas av det roterbara utloppsorganet (9) och som är öppen mot rotorns rotationsaxel, en kanal (ll) i det roterbara utloppsorganet (9), vilken sträcker sig från ett ställe i rotorn, där separerad vätska befinner sig under rotorns drift, till den nämnda ringformiga rännan (13), och en anordning (17-21) för intermittent motverkan av det roterbara utloppsorganets (9) medbringning av den roterande vätskan i sådan grad att separerad vätska kommer att strömma genom den nämnda kanalen (ll) till den ringformiga rännan (13), varvid den del av det icke~roterbara utloppsorganet (7), vilken uppvisar inloppsmynningen av den nämnda passagen (8), är placerad i den ringformiga rännan (13) på en radiell nivå, där separerad vätska kommer att befinna sig endast under den nämnda intermittenta motverkan av det roterbara utloppsorganets (9) rotation. Centrifugalseparator enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d a v att det icke-roterbara utloppsorganet (7) innefattar ett skalorgan (14). 3. 8 Centrifugalseparator enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d v att den ringformiga rännan (13) är belägen inuti rotorn. 8406533-8

   4. Centrifugalseparator enligt något av krav 1-3, k ä n n e t e c k - n a d a v att alla delar av kanalen (11) 1 det roterbara utloppsorganet (9) befinner sig radíellt utanför den del av det icke-roterbara utlopps- organen (7), vilken befinner sig i den ringformiga rännan (13).