SE455382B - Sjelvtommande centrifugtrumma med en axiellt rorlig kolvslid - Google Patents

Description

455 382 l 2 utloppet tätande, ringformigt, elastiskt element är anordnat rörligt i axiell led för att öppna en utloppsspalt för stängningsvätska, vilken spalt är anbragt vid inloppet till stängningskammaren, och det elas- tiska elementet spärrar dessutom förbindelsen mellan stängnings- kammaren och mellankammaren.

-För att man skall erhålla en likformig utmatning av trummans fyllning och framför allt av de i den yttre delen av kammaren för fas- ta partiklar avcentrifugerade fasta partiklarna, erfordras dels ett snabbt öppningsförlopp med en stor öppningsspalt mellan kolvsliden och tätningsstället i trumlocket och dels ett snabbt stängningsförlopp av kolvsliden, framför allt vid deltömningar.

För att man skall erhålla en likformigt stor öppningsspalt i trumman, som eliminerar vidhäftning av hopbakade fasta partiklar i trumman, skall kolvsliden såväl vid del som vid totaltömningar till- ryggalägga lika stor arbetssträcka, som lämpligen bestämmes genom den totala tömningen av stängningskammaren, och allt efter önskad töm- ningsgrad av trumman, måste i motsvarande snabb grad denna kammare åter fyllas med stängningsvätska.

Vid den kända med en mycket omständlig ventil utrustade cen- trifugtrumman kan man visserligen uppnå snabba öppnings- och stäng- ningsförlopp av trumman, men öppningstiden för trumman kan knappast påverkas, eftersom under kolvsliden i stängningskammaren alltid“kvar- står en lika stor mängd centrifugvätska och denna åstadkommer, att kolvsliden åter förskjutes till stängningsläget, så snart vätske- trycket under kolvsliden från stängningsvätskan åter blir något högre än det från kammaren för fasta partiklar utgående och mot kolvslidens ovansida verkande vätsketrycket av centrifugvätskan.

Därför är det med denna trumma knappast möjligt att genomföra fullständiga totaltömningar resp. differentierade deltömningar av trummans fyllning. Dessutom är det elastiska stängningselementet ut- satt för kraftig förslitning på grund av den under lång tid verkande deformerinqen. 45.5 582 Ändamålet med uppfinningen är att utforma den ovan angivna centrifugtrumman konstruktivt enklare och förbättra arbetsättet vid tömningsförloppet, framför allt vid deltömningsförloppet, och att möj- liggöra totaltömningar.

Detta har åstadkommits därigenom, att mellankammaren begrän- sas på ovansidan av en mot separeringskammaren axiellt förskjutbart anbragt ringventil och ringventilen i öppningsförloppet av centrifug- trumman är anordnad att vid återvikande, inre vätskeyta på centrifug- vätska i trumman automatiskt frige en som ringspalt utformad kanal mellan mellankanmaren och stängningskammaren.

Medelst uppfinningen har det blivit möjligt att medelst den konstruktiva utformningen av ringventilen åstadkomma en mycket enkel, förslitningsfri och automatiskt verkande ventilanordning i centrifug- trumman, som i förbindelse med den blott av kammaren för fasta partik- lar på ovansidan begränsade kolvsliden och den lilla på undersidan av kolvsliden anordnade stängningskammaren, som innehåller blott en för- hållandevis ringa mängd stängningsvätska, dels uppnå ett slagliknande öppningsförlopp vid del- eller totaltömningar och dels ett motsvarande snabbt stängningsförlopp genom fyllning av stängningskammaren med den under högt vätsketryck stående stängningsvätskan från mellankammaren via en som ringspalt utformad kanal.

Likaledes kan man-genomföra likformiga deltömningar avfltrum- man, eftersom kolvsliden automatiskt åter stänger utloppsöppningarna vid trunmans omkrets, när en viss mängd centrifugalvätska har utström- mat vid återvikande, inre vätskeyta på styrvätskan i trumman. Så snart som den inre vätskeytan på centrifugvätskan vid tömningen av trumman blir belägen vid en större radie än den inre vätskeytan på styrvätskan 1 mellankammaren, öppnas nämligen ringventilen som en följd av det i mellankammaren förefintliga, högre vätsketrycket ringspalten mot stängningskammaren, så att på ett slagliknande sätt stängningskammaren åter fylles med styrvätska. ., 455 382 4 Sålunda kan vid avstängt eller konstant tillflöde av styr- vätska man uppnå likartade deltömningar. Genom ändring av tillopps- mängden av centrifugvätska och genom tillsats av stängningsvätska i mellankammaren under deltömningsförloppet kan utströmningsmängden av trummans innehåll varieras vid deltömningar. Totaltömningar uppnås genom motsvarande långa öppningstider av den som centrifugalkrafts- ventil utformade tömningsventilen. Öppningsförloppet av kolvsliden föreligger därvid så länge som tömningsventilen tillföres styrvätska.

Det är fördelaktigt om mellankammarens volym utformas större än stängningskammarens volym, så att vid den mindre stängningskammaren uppnås en snabbare tömning men även en snabbare påfyllning av stäng- ningskammaren, så att vid alla tömningsförloppen - antingen det är fråga om del- eller totaltömningar - alltid uppnås en maximal öpp- ningsspalt hos kolvsliden. _ Ytterligare ett kännetecken på uppfinningen framgår av under- kraven.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med hän- visning till ett utföringsexempel, som visas på den bifogade ritnin- gen, varvid den högra sidan av ritningen visar centrifugtrumman i stängt läge och den vänstra sidan av trumman i öppet läge.

På ritningen har inloppskammaren för centrifugvätskan beteck- nats med 1, från vilken via kanaler 2 centrifugvätskan strömmar_in i kammaren 3 för fasta partiklar och den av en tallrikssats bestående separeringskammaren 4, där på i och för sig känt sätt sker en klarning eller separering av centrifugvätskan. Kammaren med fasta partiklar be- gränsas på ovansidan av trumlocket 5 och på undersidan av en axiellt förskjutbart anbragt kolvslid 6, som är tätande förd i förhållande till trummanteln 7 medelst tätningsringen 8 och i förhållande till en axiellt rörligt anbragt ringventil 9 medelst tätningsringar 10.

Kolvsliden hålles under drift av en på undersidan av kolvsliden an- bragt och med en stängningsvätska fylld.stängningskammare 11 i sitt övre, s.k. stängningsläge och tätar därvid med sin ändyta mot en 455 382 tätningsring 12 i trumlockets 5 kammare 3 för fasta partiklar gentemot utslungningsöppningarna 13 i trummantelns 7 omkretsdel för uttagande av ansamlade fasta partiklar från kammaren 3 för dylika partiklar.

Stängningskammaren 11 är för tömning via en från den perifera delen av -stängningskammaren utgående tömningskanal 14 förbunden med en vätske- styrd centrifugalkraftsventil 15, varvid denna ventil i sin tur via matarkanalen 16 är förbunden med en i det axiella området av trumman- teln belägen ringkanal 17, som via en mataranordning 18 kan tillföras styrvätska. ° Stängningskammaren 11 är vid den inre delen av kammaren via en som ringspalt utformad och tillslutningsbar kanal 19 förbunden med en mellankammare 20, som i sin tur medelst en mataranordning 21 via ringkanalen 22 och kanalen 23 kan matas med stängningsvätska. Mellan- kammaren 20 begränsas på undersidan av trummanteln 7 och på ovansidan av den axiellt rörliga ringventilen 9, som i sin tur medelst tätnings- ringarna 24, 25, 26 är tätad gentemot trummanteln och medelst tät- ningsringen 10 gentemot kolvsliden 6. Mellankammaren 20 är därvid ut- formad med större volym än stängningskammaren 11 och dessutom via en på munstycksliknande sätt utformad kanal 27 förbunden med stängnings- kammaren.

Den för stängningskammarens 11 tömningsförlopp utformade cen- trifugalkraftsventilen 15 uppvisar en rörligt anbragt och tätande styrd ventilkägla 28, som under påverkan av centrifugalkraften under drift av centrifugaltrumman tätar tömningskanalen 14 gentemot utlopps- öppningen 29 i centrifugalkraftsventilen 15. Den för tillförseln av styrvätska anordnade matarkanalen 16 för öppnande av ventilkäglan mynnar i en ringkanal 30 i centrifugalkraftsventilen, i vilken under drift vid tillförsel av styrvätska det i matarkanalen 16 förefintliga vätsketrycket inverkar på ventilkäglans 28 ändyta 31. Tömningen av ringkanalen 30 och därmed även av tillförselkanalen 16 efter avslutad tillförsel av styrvätska sker via en med.diametern mindre än tillppps- kanalens 16 diameter utformad tömningskanal 32 i ventilkäglan och via en även för ventilation av kammaren 33 tjänande kanal 34, som i sin tur mynnar i utloppsöppningen 29. 455 382 Själva centrifugtrumman är fäst och vridbart lagrad på en centralt anbragt axel 35.

Centrifugtrumman arbetar på följande sätt: Vid drift och vid icke fylld trumma är vid stängd centrifu- galkraftsventil 15 stängningskammaren 11, de öppnade kanalerna 19 och 27 och mellankammaren 20 till att börja med fyllda med stängningsvät- ska. Under pâverkan av vätsketrycket från stängningsvätskan befinner sig ringventilen 9 och kolvsliden 6 alltid i sitt övre läge, så att ringventilen först öppnar den som ringspalt utformade kanalen 19-och kolvsliden tillsluter utslungningsöppningarna 13. Så snart Centrifug- trumman är fylld med centrifugalvätska, föres emellertid ringventilen 9 under inverkan av det mot ovansidan på ringventilen från separe- ringskanmaren 4 verkande, högre vätsketrycket till sitt nedre läge och tätar ringspalten 19 via tätningsringen 26 gentemot stängningskammaren 11. varvid vätskeförbindelsen mellan mellankammaren och stängnings- kammaren bibehålles genom kanalen 27 och sålunda även det erforderliga vätsketrycket under kolvsliden 6.

När kammaren för fasta partiklar är fylld med sådana partik- lar och allt efter beskaffenheten hos dessa fasta partiklar eller cen- trifugeringsvätska man skall genomföra en del- eller totaltömning av trumfyllning beskickas centrifugalkraftsventilen 15 med styrvätska, som tillföres ventilen medelst mataranordningen 18 via ringkanalen 17 och matarkanalen 16. Under inverkan av det i matarkanalen 16 och i centrifugalkraftsventilens 15 ringkanal 30 mot ventilkäglans 28 ändyta 31 verkande vätsketrycket öppnar den under centrifugalkraften stående ventilkäglan tömningskanalen 14, så att stängningsvätskan via utlopps- öppningarna 9 i ventilen kan strömma bort från stängningskammaren 11.

Så snart som en ringa mängd stängningsvätska har lämnat stängnings- kammaren 11, brytes emellertid den via den munstycksliknande kanalen 27 mellan stängningskammaren 11 och mellankammaren 20 bestående vät- skeförbindelsen, varigenom på slagliknande sätt det under kolvsliden 6 förefintliga vätsketrycket sjunker och kolvsliden under påverkan av det i separerings- och för fasta partiklar utformade kammaren ¿ 455 382 förefintliga vätsketrycket likaledes på slagliknande sätt förskjutes till det nedre, s.k. öppna läget. Härvid utslungas en del av trumfyll- ningen via utslungningsöppningarna 13 ur kammaren 3 för fasta partik- lar. Eftersom tömningskanalen 14 utgår från den yttre änden på stäng- ningskammaren 11, är det möjligt med en fullständig tömning av stäng- ningskammaren, så att kolvsliden kan nå även sitt nedre läge och så- lunda man erhåller en större öppningsbredd mellan trumlocket och kolvsliden.

Eftersom öppningstiden för centrifugalkraftsventilen 15 och sålunda för kolvsliden 6 bestämmes av den tidsmässiga eller mängd- mässiga tillförseln av styrvätska, kan även mängden av de från kamma- ren för fasta partiklar utslungade fasta partiklarna bestämmas. Så snart som vätskeytan 36 på centrifugeringsvätskan i trumman blir be- lägen på en i förhållande till trumaxeln större diameter i vätskeytan på stängningsvätskan i mellankammaren 20 eller i kanalen 23, överväger emellertid vätsketrycket i det inre av mellankammaren och förskjuter ringventilen 9 till dess övre, s.k. öppna läge, varigenom på slaglik- nande sätt den som ringspalt utformade kanalen 19 öppnas, så att den under högt vätsketryck stående stängningsvätskan från mellankammaren, som allt efter trumdiametern och trumvarvtalet kan uppgå till 25 bar och mer, genast kan strömma efter in i den helt eller delvis tömda stängningskammaren 11 och där åter fylla den. Härigenom föres kolvs- liden ånyo till sitt stängningsläge och stänger utslungningsöppni*- garna 13. f vid öppnat tillopp för centrifugvätskan fylles då åter trum- man med vätska och för ånyo ringventilen 9 till dess nedre läge, var- igenom den som ringspalt utformade kanalen 19 tillslutes. Samtidigt fylles genom tillförsel av stängningsvätska via mataranordningen 21, ringkanalen 22 och kanalen 23 mellankammaren 20 ånyo, eventuellt kan via kanalen 27 stängningsvätska strömma efter in i stängningskammaren 11.

Genom den automatiska styrningen av kolvsliden 6 i förbin- delse med vätskeståndet i trumman kan sålunda genomföras exakta del- tömningar, som genom variation av tilloppsmängden av styrvätska och stängningsvätska kan påverkas, varvid tillförseln av styr- och stäng- ningsvätska vid tömningsförloppen lämpligen sker via mataranordnin- garna 18 och 21 och en icke närmare visad styranordning.

Claims (4)

45-5 382 ' P A T E N T K R A V

1. Självtömmande centrifugtrumma för klarning och separering av centrifugvätskor och med en axiellt förskjutbar kolvslid för öppnande och stängande av utslungningsöppningar vid trummantelns omkrets för avgivande av avskilda, fasta partiklar, varvid kolvsliden på ovansidan begränsas av kammaren för fasta partiklar och på undersidan uppvisar en stängningskammare för upptagning av en stängningsvätska, varjämte stängningsvätska tillföres via en med stängningskammaren förbunden kanal och varjämte en del av kanalen är utformad som mellankammare för stängningsvätska och för tömningsförloppet av stängningskammaren har anordnats en med en styrvätska styrbar ventil, så att när stängnings- vätska tömmes från stängningskammaren genom manövrering av ventilen stängningstryck uppbygges i stängningskanmaren och en del av stäng- ningsvätskan kvarstannar i mellankammaren, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att mellankammaren (20) begränsas på ovansidan av en mot separeringskammaren (4) axiellt förskjutbart anbragt ringventil (9) och ringventilen i öppningsförloppet av centrifugtrumman är anordnad att vid återvikande, inre vätskeyta (36) på centrifugvätska 1 trumman auto- matiskt frige en som ringspalt utformad kanal (19) mellan mellankamma- ren och stängningskammaren. _

2. Trumma enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att mellankammaren (20) ständigt står i förbindelse med stängningskam- maren (11) via en som munstycke utformad kanal (20).

3. Trumma enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den som ringspalt utformade kanalen (19) utgår från den perifera delen av mellankammaren (20) och mynnar i den inre delen av stängningskammaren (11).

4. Trumma enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att mellankammaren (20) för stängningsvätska har större volym än stängningskammaren (11).