SE460458B - Centrifugalseparator med smord daempningsanordning - Google Patents

Description

460 10 15 20 25 30 35 458? ~ 2' varvtal, som överstiger det kritiska varvtalet, erfordras inte någon dämpning eftersom de svängningar som därvid uppträder är stabila och inte har någon skadlig amplitud. Dessa svängningar alstrar emellertid genom friktionen i detta kontaktområde en friktionsvärme, som kontinuerligt överförs till lagret och dessutom utgör en energiförlust.

Kontaktytorna mellan det första och det andra elementet befinner sig vanligen i en del av centrifugalseparatorn; i vilken kraftig luft- cirkulation råder¿ och i en mycket oljerik miljö. Den begränsade mängd olja, som befinner sig mellan kontaktytorna, utsätts härvid för en hög temperatur och ett tryck, som medför att den bildar en beläggning av koks på kontaktytorna. Denna beläggning höjer efter hand friktions- koefficienten mellan kontaktytorna, Yarigenom dämpningen och den alstrade friktionsvärmen, som överförs till lagret, ökar. Ändamålet med den föreliggande uppfinningen är att åstadkomma en centri- fugalseparator vars svängningsrörelser under passage av kritiska varvtal tillförlitligt dämpas medelst en dämpningsanordning, i vilken det under drift uppkommer en låg och väsentligen konstant utveckling av värme.

Detta kan enligt uppfinningen åstadkommas genom att man förser en centri- fugalseparator av det ovan angivna slaget med organ som bildar en skål, vilken har en uppåtriktad öppning och är så placerad vid det första och andra elementet att åtminstone en del av kontaktområdet befinner sig i skålen.

Vid en centrifugalseparator enligt uppfinningen erhålls en begränsning av den med luftströmmarna bort från kontaktområdet medbringade olje- mängden. Den oljemängd, som avsatt sig på de olika detaljernas ytor och befinner sig intill detta område, blir härigenom stor. Den relativt stora mängd olja, som befinner sig i kontaktområdet, medför att en effektiv smörjning av kontaktytorna mellan det första och det andra elementet erhålls, varigenom det ovan beskrivna bildandet av koksbeläggningar på densamma förhindras. Härigenom ökar inte friktionskoefficienten under drift och följaktligen ökar inte den alstrade och till lagret överförda friktionsvärmen under drift. 10 15 20 25 30 460 458 I en föredragen utföringsform av uppfinningen utgörs nämnda organ av en del av stativet, varvid det första elementet sträcker sig ned genom öppningen i skålen. Det första elementet utgörs av en del av lagerhuset, som omsluter rotorns rotationsaxel. Lämpligen är organet, skålen och den del av det första elementet, som sträcker sig ned genom öppningen in i skålen, härvid ringformiga och omsluter rotorns rotationsaxel.

I en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är ett uttag format i det första elementet, vilket uttag har en axiell utsträckning och är öppet axiellt nedåt och i vilket uttag nämnda organ sträcker sig axiellt uppåt. I denna utföringsform är det lämpligt att utforma uttaget och organet ringformiga omslutande rotorns rotationsaxel. Härigenom minskas dessutom överföringen till lagret av den friktionsvärme, som trots allt bildas under drift i kontaktområdet mellan det första och det andra elementet. Denna minskning av värmeöverföringen uppnås dels genom att värmeledningen från kontaktområdet till lagret minskas till följd av att det värmeledande materialets tvärsnittsarea minskas, dels genom att värmeöverföringen genom strålning minskas.

I en tredje föredragen utföringsform av uppfinningen utformas det första elementet med en eller flera passager, som sträcker sig genom det första elementet och förbinder dess ovansida med dess undersida, varvid organet tillsammans med elementet bildar en spalt, vilken är inrättad för trans- port av ett kylmedium genom densamma och passagen. Genom att på detta sätt en strömningsväg anordnas för ett kylmedium möjliggörs även en effektiv borttransport av värme från det första elementet som medför en minskning av värmeöverföringen från elementet till lagret.

I det följande beskrivs uppfinningen närmare med hänvisning till bifogade ritning, på vilken figur 1 visar ett axiellt snitt genom en del av en centrifugalseparator enligt uppfinningen och fig 2 visar en uppförstorad del av figur 1. 460 10 15 20 25 30 35 det första elementet 9 är en nedåt öppen urtagning 17 formad. Uppåt in i 458.; ~ 4 g: Det visade utföringsexemplet på en centrifugalseparator enligt upp- finningen har en rotor 1, som uppbära och är roterbar medelst en vertikal spindel 2. Rotorn omges av ett hölje 3, som är fast förbundet med ett stativ 4 och har en bottenöppning 5. Spindeln 2 sträcker sig från stativets inre genom bottenöppningen 5 in i höljets 3 inre. Vid sin övre ände är spindeln 2 lagrad i ett radiallager 6. Detta lager 6 är anordnat i ett lagerhus 7, som via en dämpningsanordning 8 fjädrande stödjer radiellt mot stativet 4.

Dämpningsanordningen 8 innefattar minst ett första element 9, som är fast förbundet med lagerhuset 7, ett antal runt lagerhusets 7 omkrets fördelade andra element 10, som är anordnade förskjutbara relativt stativet 4 och stödjer mot det första elementet 9, och ett antal fjäder- element ll. I det visade exemplet är nämnda andra element 10 och fjäder- elementen ll anordnade i radiella spår i stativet 4 så att varje fjäder- element ll pressar tillhörande andra element 10 radiellt inåt mot det första elementet 9 för åstadkommande av friktion i ett kontaktområde l2.

Fjäderelementen ll pressas samman radiellt mellan de andra elementen (10) och ett i stativet fast förbundet anslag 13. Anslagets 13 radiella läge kan justeras, varigenom förspänningen hos fjäderelementet och därmed även kontakttrycket i kontaktområdet l2 mellan det första och det andra elementet kan varieras.

Kontaktområdet 12 mellan det första och det andra elementet 9 resp. l0 befinner sig åtminstone delvis i en skål 14. Skålen 14 är formad av organ 15 och har en uppåtriktad öppning 16. Kontaktområdet 12 befinner sig härvid åtminstone delvis i skålen l4. I det visade exemplet utgörs organet 15 av en del av stativet 4.

Det första elementet 9 utgörs av en del av lagerhnset 7 och sträcker sig axieilt genom öppningen 16 in i skålen l4. Det andra elementet 10 sträcker sig radieilt in i skålen 14 genom spårets mynning i skålen 14. I så denna urtagning 17 sträcker sig nämnda organ 15 med en vägg 18, som utgör en radieiit inre del av skålen 14. in. 10 15 20 25 30 35 ...y ._ s 460 458 Genom det första elementet 9 är en passage 19 anordnad, som sträcker sig axiellt genom det första elementet 9 och förbinder dess ovansida med dess undersida. Tillsammans med det första elementet 9 bildar väggen 18 en spalt 20 för transport av ett kylmedium genom densamma och passagen 19.

Ovanför lagerhuset 7 är ett med spindeln 2 fast förbundet fläkthjul 21 anordnat för transport av ett kylande och smörjande medium, såsom olje- bemängd luft. Detta medium kan sugas upp ur stativets 4 inre dels genom lagret 6 dels genom spalten 20 och passagen 19 och åter strömma ned genom axiella kanaler 22 i stativet 4 till dess inre.

Under drift av en centrifugalseparator enligt uppfinningen suger fläkt- hjulet 2l upp oljebemängd luft från det inre av stativet 4 till lagret 6 och dämpningsanordningens 8 ovansida. En del av de i luftströmningen medbringade oljedropparna avsätter sig härvid på de olika detaljernas ytor varifrån de rinner ned mot det inre av stativet. En del av dessa oljedroppar rinner härvid ned i skålen 14, i vilken luftströmningen är mindre. Detta medför en ökning av mängden olja utefter skålens 14 inner- ytor. Kontaktområdet 12, som åtminstone delvis befinner sig i skålen 14, smörjs härigenom effektivt. Resten av de i luftströmmen medbringade oljedropparna följer med luftströmmen åter till stativets 4 inre genom kanalerna 22.

De under drift uppträdande svängningsrörelserna hos rotorn l och spindeln 2 tas upp och dämpas ut av dämpningsanordningen 8. I denna omvandlas svängningsenergin hos det roterande systemet till friktionsvärme genom den relativrörelse som sker mellan det första och det andra elementet 9 resp. 10 vid kontaktområdet 12. Dämpkarakteristiken hos dämpnings- anordningen kan påverkas genom justering av anslagets 13 radiella läge eller genom utbyte av fjäderelementen ll mot fjäderelement med annan styvhet. Erforderlig dämpkarakteristik bestäms vanligen av de vid passage av det första kritiska varvtalet uppträdande svängningarna. Den härvid erfordrade förspänningen av fjäderelementen ll ger ett kontakttryck som ständigt verkar i kontaktområdet 12. Genom att kontaktycan 12 befinner sig åtminstone delvis i olja hålls friktionskoefficienten i kontakt- området 12 konstant på en låg nivå eftersom bildandet av koks på kontakt- 460 10 15 20 458~'- 6 ytorna förhindras. Alstringen av friktionsvärmen i kontaktytan, som huvudsakligen sker vid normal drift vid driftsvarvtal, kan härigenom hållas låg och konstant.

Vid den i figurerna visade föredragna utföringsformen av uppfinningen blir överföringen av den i koncaktområdet 12 alstrade värmen till lagret särskilt liten genom att organet 15 är utformat med en radielit inre vägg, som sträcker sig uppåt in i en nedåt öppen urtagning 17 i det första elementet 9. Urtagningen l7 i det första elementet 9 mellan kontaktområdet 12 och lagret 6 medför en minskning av det värmeledande materialets tvärsnittsarea i en del av det första elementet; varigenom värmeledningen från kontaktområdet 12 till lagret 6 minskar. Väggen 18 bildar en skärm mot värmestrålning radiellt inåt från den i skålen 14 belägna delen av det första elementet 9 mot lagret 6. Värmeöverföringen till lagret 6 av den alstrade värmemängden minskas även genom den ökade borttransport av värme, som åstadkoms genom strömningen av kylmedium genom spalten 20 och passagen 19. Även om det föredras att den beskrivna skålen, som skall innehålla olja, bildas av delar av stativet 4 är det fullt möjligt att den istället bildas av delar av det första eller det andra elementet 9 resp. 10 inom ramen för den föreliggande uppfinningen. 4? GU w m!

Claims (7)

10 15 20 25 30 7 460 458 Patentkrav

1. l. Centrifugalseparator vars rotor (1) uppbära och är roterbar medelst en under drift svängande vertikal spindel (2), som är roterbart lagrad i ett stativ (4) medelst åtminstone ett lager (6) anordnat i ett icke roterbart lagerhus (7), som är inrättat att stödja mot stativet (4) via en spindelns (2) svängande rörelser dämpande anordning (8) innefattande minst ett första element (9) inrättat att följa spindelns svängninga- rörelser, minst ett icke roterbart andra element (10) anordnat förskjut- bart relativt stativet (4) mot det första elementet (9) och minst ett fjädetelement (ll) anordnat att pressa det andra elementet (10) radiellt inåt mot det första elementet (9) för âstadkomande av friktion 1 ett kontaktområde (12) mellan det första och det andra elementet (9 resp. 10) vid svängning av spindeln, varvid medel (21) är anordnade att bringa olja att strömma kring den dämpande anordningen, k ä n n e t e c k n a d a v organ (15) som bildar en skål (14), vilken har en uppåtriktad öppning (16) och är så placerad vid det första och andra elementet (9 resp. 10) att åtminstone en del av kontaktområdet (12) befinner sig i skålen (14) . k ä n n e t e c k n a d a v

2. Centrifugalseparator enligt krav 1, att nämnda organ (15) utgörs av en del av stativet (4), varvid en del av nämnda första element (9) sträcker sig genom öppningen (16) in i skålen (14).

3. Centrifugalseparator enligt krav l eller 2, k E n n e t e c k n a d a v att nämnda första element (9) utgörs av en del av lagerhuset (7), som omsluter rotorns (1) rotationeaxel.

4. Centrifugalaeparator enligt något av föregående krav, k ä n n e - att skålen (14) är ringformig och omsluter rotorns t e n k n a d a v (1) rotationsaxel. 460 458.; . 8 10 15 20

5. Centrifugalseparator enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att ett av det första och det andra elementet (9 resp. 10) sträcker sig ned i skålen (lå) med en del, som är ringformig och omsluter rotorns (1) rotationsaxel.

6. Centrifugalseparator enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att nämnda organ (15) innefattar en radiellt inre vägg (18) som sträeker sig uppåt in 1 en nedåt öppen urtagning (17) i nämnda första element (9) och bildar en skärm mot värmestrålning radiellt inåt från kontaktområdet (12) mellan det första och det andra elementet (10) mot lagerhuset, varvid urtagningen är inrättad att minska det värmeledande materialets tvärsnittsarea.

7. - Centrifugalseparator enligt krav 6, k E n n e t e c k n a d a v att det första elementet (9) utgörs av en del av lagerhuset (7) och har minst en passage (19), som sträcker sig sxiellt genom elementet (9) och är inrättad att förbinda dess ovansida med dess undersida, varvid väggen (18) tillsammans med det första elementet (9) bildar en spalt (20): vilken är inrättad för transport av ett kylmedium genom densamma och passagen (19)- G51