SE460707B - Centrifugalseparator med inloppsorgan innefattande pumpanordning foer ytterligare vaetska - Google Patents

Description

460 707 10 15 20 25 30 lïgre ïn densiteten hos den tillförda'vïtakeblandningen, varigenon nan ofta icke kan erhålla ett tillräckligt tryck hos den ytterligare vïtskan för att fi ett flöde genom passagen.

US 2,599,619 visar en tillföraelanordning för en ytterligare vätska i vilken denna vätska tillförs via kanaler i rotorns drivaxel.

Hïrigenon kan den ytterligare vätskan tillföras under högt tryck. I vissa tillämpningar har emellertid den tillförda ytterligare vätskan en mycket hög temperatur. Föra denna vätska genom drivaxeln uppvärns den och de lager som uppbïr densamma. Detta medför ofta en allvarlig reducering av lagrens livslängd. Ändanilet ned den föreliggande uppfinningen iir att åstadkomma en centrifugalseparator av det inledningsvis beskrivna slaget, i vilken den ytterligare vätskan kan tillföras under högt tryck även vid hög tenperntur utan att lagrens livslïngd reduceras.

Detta ïndanil kan enligt uppfinningen uppnås genom att den andra inloppskannaren medelst en nellanvögg, son ör förbunden ned_rotorn och ansluter dennas rotationsaxelj ör uppdelad i två avdelningar, av vilka en första avdelning ïr anordnad att mottaga ytterligare vïtska från det ena av nïnnda tillförselorgan och en andra avdelning står i förbindelse ned den första avdelningen via en centralt belägen öppning i nellanvïggen och ned separeringsrunmet via nämnda passage, att ett företrïdesvis statiønïrt punporgan strïcker sig radiellt utåt in i nïnnda första avdelning och bildar itninstone en punpkanal, vars inloppsönde ïr belägen i en vid tillförsel av ytterligare vïtska under gdrift vïtskefylld.del.av den första avdelningen och vars utloppsïnde kolnunicerar_ned den andra avdelningen, och att nïnnda punporgaí i sanverkan ned nïnnda nellanvigg ir inrïttad att vösentligen avstänga den andra avdelningen från knllunikation ned rotorns omgivning och ' ,frin andra utrynnen i rotorn, nöjliggörande uppbyggande av ett större _vïtsketryck i den andra avdelningen ön i den första avdelningen. 10 15 20 25 30 :så ° 460 707 Genom denna uppfinning bibringas den ytterligare vätskan rotorne rotation i den första avdelningen. Den hïrigenom erhållna energin hos den medroterande ytterligare vätskan tas medelst det stationära pump- ¿ organet tillvara i form av tryckenergi. I den andra avdelningen bibringas den ytterligare vätskan ånyo rotorns rotation. Trycket från den i den andra avdelningen roterande vätskan adderas till och verkar tillsammans med det tryck som erhållits genom det stationära pump- organet och ger ett högt tryck vid passagens mynning i separerings- rummet utan att behöva tillföras via rotorns drivaxel.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hïnvising till bifogade ritning, på vilken fig. l visar ett axiellt lïngdsnitt genom ett utföringsexempel på denna och fig. 2 visar ett snitt genom en föredragen utföringsform av pumporganet i fig. 1 sett axiellt.

Den i figur 1 visade centrifugalseparatorn har en rotor 1, som är É anordnad i ett hölje 2 och uppbïrs och drivs av en drivaxel 3. Genom en central öppning 4 i rotorns ena (i figuren övre) ände är infört ett atationïrt organ 5 i form av ett rör för tillförsel av en vätskeformig blandning av olika komponenter, som skall separeras i en separerings- kamare 6 inuti rotorn 1. Centralt inuti rotorn 1 är en med rotorn förbunden fördelare 7 anordnad, som omsluter organet 5 och tillsammans med detta och delar av rotorn bildar en första inloppskamare 8, i vilken organet 5 mynnar. I separeringskammaren 6 är en stapel 9 av ett antal koniska separeringsplåtar anordnad omkring fördelaren 7. I spalterna mellan dessa separeringsplåtar sker den huvudsakliga separeringen. En i den vïtskeformiga blandningen ingående specifikt tyngre komponent strömmar härvid radiellt utåt i dessa spalter och anaamlaa i aepareringskammarena radiellt yttersta del, varifrån de alungas ut genom munstycken 10 anordnade i rotorna 1 yttervïgg 11. En i den vïtskeformiga blandningen ingående specifikt lättare komponent strömmar under separeringen radiellt inåt och vidare mot ett centralt utlopp. I det visade exemplet ör utloppet utformat som ett brïdd- avlopp; som samtidigt omger den centrala öppningen 6, genom vilken inloppaorganet 5 ör infört i rotorn. '0HmmufliiirïiwlüwwuwwuÉfllwlwwïfiwïfliïÜfïfiv“EüwmüW»WNNnwmn¶~nwwwwfimmmwwwwmwfln 460 707 10 15 20 25 30 Centralt inuti och koaxiellt ned utloppsorganet 5 ïr ett organ 12 anordnat (d: tillförsel av *an ytterligare vïraka nu rotorn. annu-au; i den första inloppakannaren B ïr en ned rotorn fast förbunden vägg 13 anordnad, son omsluter rororns rotationsaxel och bildar en andra inloppskanmare li och har en central öppning 15, vilken kr vänd mot den ovannïnnda öppningen 4 och genom vilken tillförselorganet 12 strïcker mig. I den andra inloppskamnaren lb ïr en nellanvägg 6 anordnad, son delar densamma i en första avdelning 17, i vilken organet 12 mynnar, och en andra avdelning 18. I de båda avdelningarna 17 och 18 är medbringningsorgan 19 anordnade, vilka i det visade exemplet utgörs av ett antal vingar fördelade i omkretsriktningen. I den första avdelningen 17 är ett stationïrt punporgan 20 anordnat som har minst en pnnpkanal 21, so sträcker sig från radiellt yttre delar av den första avdelningen 17 radiellt inåt not en central del av en andra avdelning 18. Denna avdelning 18 kommunicerar med den första avdelningen 17 via en central öppning 22 i mellanvïggen 16. Radiellt ut från den andra avdelningen 18 sträcker sig minst en passage 23 som i sin notsatta ïnde mynnar i en radiellt yttre under drift vätskefylld del av separeringskammaren 6. Genoa denna passage 23 tillföres separeringskannaren 6 den ytterligare vätskan från den andra avdelningen 18.

I det visade exemplet är punporganet 20 fast förbundet med delar, som bildar organet 12. Den centrala delen av den andra avdelningen 18 är väsentligen sluten men kommunicerar led den_första avdelningens 17 radiellt innersta del via en strypt evakueringskanal 24.

Punpkanalerna 21 i det i figur 2 visade punporganet 20 bildas av kurvforliga kanalvïggar 25, son har en axiell utstrïckning. Vid' pnporganeta periferi har punpkanalerna 21 en huvudsakligen tangen- tiell riktning, nedan de vid sina radiellt innersta delar har en lhuvudsakligen radiell riktning. Vidare ör punpkanalerna 21 diver- gerande i den för vïtska avsedda strönningsriktningen. 10 15 20 25 30 > »vi »Mean a... , _ _ _ 5 '_ ' 460 707 Funktionen hos en centrifugalseparator av det slag, till vilken uppfinningen ör att hänföra, förutsättes vara kïnd, varför endast funktionen hos de för uppfinningen intressanta delarna beskrives i det följande.

I vissa tillämpningar för en centrifugalseparator av detta slag tillförea den ytterligare vïtakan separeringarummet intermittent A medan den tillföras kontinuerligt i andra tillämpningar. Den före- liggande uppfinningen är tillönpbar vid såvïl intermittent som kontinuerlig tillförsel av den ytterligare vätskan.

Den genom organet 12 tillförda ytterligare vïtskan strömmar in i den första avdelningen 17, dör den kommer i kontakt med de däri anordnade vingarna 19 och effektivt bibringas rotorns rotationshastighet. Den i denna avdelning 17 befintliga roterande vätskan bildar en roterande vïtskekropp med en radiellt inåt riktad fri vïtskeyta. Det i denna- avdelning anordnade stationïra pumporganet 29 strïcker sig härvid med sina pmpkanaler 21 radiellt ut i den roterande vïtskekroppen. Den ytterligare vïtakan bringas hïrvid att strömma radiellt init i pump- kanalerna 21 not en central del av den andra avdelningen 18. Den första avdelningen l7 fyllea auccessivt_radiellt inåt; varvid pump- organets 20 kapacitet ökar tills pumporganets 20 kapacitet ör lika stor som flödet av den tillsatta ytterligare vätskan. Den andra avdelningen 18 ïr vid tillförsel av den ytterligare vïtskan fylld ïnda in mot centrum. Under ett inledningsskede av vïtsketiliförseln evakueras den centralt i den andra avdelningen 18 befintliga luften genom en strypt evakueringskanal 25. Den i den andra avdelningen 18 befintliga vïtskan kommer i kontakt med dïri befintliga medbringande organ i form av vingar 19; medelst vilka vïtskan ånyo medbringas i rotorna rotation. Den nedbringade delen av den i den andra avdelningen fl8 befintliga ytterligare vïtskan bildar hïrigenom en med rotorn roterande vïtakekropp. vid denna avdelning: största radie ansluter g' passagen 23, genon vilken den ytterligare vötskan strömmar ut ur den :andra avdelningen 18 not separeringakanmaren 6. . fi' 4600707 10 15 20 25 30 v15 Den till den första avdelningen 17 inkommande ytterligare vätskan erhåller, som ett resultat av den däri bibringade rotationen, ett ökat energiinnehåll. I pumporganet 20 tas detta tillvara genom att den vätska som lämnar dersama ges ett högt tryck. Särskilt utförings- formen av pumporganet 20 enligt fig. 2, som har i vätskana strömnings- riktning divergerande pumpkanaler 21, vilka är tangentiellt riktade vid pumporganets 20 periferi och radiellt riktade mot centrum, tar effektivt tillvara energiinnehållet hos den roterande vätskekroppen i den första avdelningen 17. Denna kan nämligen även omvandla en relativt stor del av den kinetiska energin.hoa den i den första avdelningen 17 roterande vätskan till tryckenergi, varvid vätskan som lämnar pumporganet 20, icke roterar nämnvärt.

Den vätska, som lämnat pumporganet 20 strömmar in i den andra avdelningen 18, där den ånyo bibringas rotorns rotation. Den roterande vätskekroppen i den andra avdelningen 18 och i passagen 23 verkar till följd av centrifugalkraften med ett tryck, vid passagens 23 mynning vid separeringskamnarens 6 periferi, som adderas till trycket i vätskan vid utloppet från pumporganet 20. Härigenom iatadkoms att en ytterligare vätska kan tillföras separeringskammarens 6 periferi även om ett högt tryck råder där.

Om tillförseltrycket för den ytterligare vätskan trots detta ej är tillräckligt är det fullt möjligt att inom ramen för den föreliggande uppfinningen öka trycket hos den ytterligare vätskan i flera successiva steg och därvid uppnå ett ännu högre tryck.

I det visade exemplet är pumporganet 20 anordnat stationärt. Natur- ligtvis är det möjligt att anordna pumporganet 20 delvis medbrinšat. Även om den i figur 2 visade utföringsformen har stora fördelar, kan även enklare pumporgan med eaempelvis rent radiellt riktade pump- kanalerianvändas i många fall inom ramen för den föreliggande upp- :tfinningen och ett fullt tillräckligt tillförseltryck för den ytter- yllgare vätskan ända uppnås. A s

Claims (9)

'av www' ~~vu~an~~ifwi»wul~qfrv “NI 10 15 20 25 30 os: -w \y,-~fi“-.«»-. v, nn”. , . .w 460 797 Patentkrav

1. Centrifugalseparator innefattande en rotor (1), som bildar en första inloppskammare (8) för en vätskeformig blandning av kompo- nenter, vilka skall separeras i rotorn, en'separeringakammare (5), som kommunicerar med den första inloppskammaren (8), utlopp (4, 10) från separeringskammaren för dïri separerade komponenter, och en andra inloppakammare (16) för en ytterligare vätska, vilken är itskild från den första inloppskammaren (8) och via en passage (23) kommunicerar med en under drift vötskefylld del av separeringskammaren (6) varjämte centrifugalaeparatorn ïven innefattar organ (5, 12) för tillförsel av den vïtskeformiga blandningen och den ytterligare vätskan till respek- tive inloppskamare (8, 14), a v k ö n n e t e c k n a d - att den andra inloppskammaren (lb) medelst en mellanvägg (16), som är förbunden med rotorn (1) och omsluter dennas rotationsaxel, är uppdelad i två avdelningar (17, 18), av vilka en första avdelning (17) är anordnad att mottaga ytterligare vïtska från det ena av nämnda tillförselorgan (12) och en andra avdelning (18) står i förbindelse med den första avdelningen (17) via en centralt belägen öppning (22) 1 mellanvïggen (16) och med separeringskammaren (6) via _ nïmnda passage (23), I V' 4 att ett företrädesvis stationïrt pumporgan (20) strïcker sig radiellt utåt in i nïmnda första avdelning (17) och bildar åtmin- stone en pumpkanal (21), vara inloppsïnde är belägen i en vid “tillförsel av ytterligare vïtska under drift vïtskefylld del av den första avdelningen (17) och vara utloppsïnde komunicerar med den andra avdelningen, och f att nïmnda pumporgan (20) i samverkan med nämnda melianvïgg (16) är inrïttsd att vïsentligen avstïnga den andra avdelningen (18) från Hkommnnikation med rotorns omgivning och från andra utrymmen i protorn (1), möjliggörande nppbyggsnde av ett större vïtsketryck i (öden andra avdelningen (18) ön 1 den första avdelningen (17). 460 707 10 15 20 25 30 35

2.. Centrifugalseparator enligt krav 1, k ï n n e t e c k n a d a v att nämnda pumpkanal (21) ïr bildad av pumporganet (20) och nellanväggen (16).

3. dentrifugalaeparator enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att punporganet (20) innefattar en skiva, vilken sträcker sig radiellt ut i nämnda första avdelning (17) och från vilken minst tvâ kanalvïggar (25) sträcker sig axiellt mot mellanvïggen (16) och mellan sig och mellanvïggen (16) bildar nïnnda punpkanal (21).

4. 6. Centrifugalseparator enligt något av föregående krav; k H n - n e t e c k n a d a v att nïnnda punpkanal (21) ör divergerande och huvudsakligen radiellt riktad vid sitt utlopp.

5. Centrifugalseparator enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d a v att nïnnda punpkanal (21) huvudsakligen är tangentiellt riktad vid sitt inlopp.,

6. ¶Centrifugalseparator enligt något av föregående krav; k 3 n - n e t e c k n a d a v att en strypt evakueringskanal (24) är anordnad genom en central del av punporganet (20) inrättad att för- binda centrala delar av den andra avdelningen (18) med rotorns (1) omgivning.

7. Centrifugalseparator enligt krav 4, k 3 n n e t e c k n a d a v att evakueringskanalen (24) genom punporganet (20) atrïcker sig 'frin den andra avdelningen (18) till den första avdelningen (17), som ïr förbunden led rotorn: (1) olgivning.

8. Centrifugalseparator enligt något av föregående krav; k H n - att rotorn (1) har en axiell ïnde; som ör n e t e c k n a d a v 1 sluten, och en notsatt ïnde, son har en central öppning (4), genom» vilken nïnnda organ (5, 12) för tillförsel ör införda axiellt, i V vilken rotor (1) den första inloppskamnaren (8) atrïcker sig runt 1 É rotationsaxeln och den andra inloppskalnaren (14), son omger “fiïf'>**“* f“* “ "'*"“"~'~w“w~~«~ «»u..fw>.<~fuwv-m.__......_....._..__...._..... 10 460 707 rotationsaxeln, ïr anordnad i en intill rotorna slutna ände belägen del av den första inloppakanmaren (8), varvid tillföraelorganet (5) för den vïtakeformiga blandningen atrïcker sig in i och mynnar i den första inloppskammaren (8) och tillföraelorganer (12) för den ytterli- gare vïtakan atrïcker sig in 1 och mynnar i den andra inloppakammarena (14) första avdelning (17), aon ïr belägen axiellt närmare rotorns öppna ände ïn den andra avdelningen (18).

9. Centrifugalseparacor enligt krav 6, k ï n n e t e c k n a d a v att tillföraelorganet (12) för den ytterligare vätskan sträcker VA; sig in i rotorn inuti och genom tillförselorganet (5) för den vätska- formiga blandningen, företrädesvis koaxiellt därmed, och genom ' öppningen (22) i mellanvïggen (16). 1 j 4 @ É :