SE510541C2 - Regleranordning för centrifugalseparator - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 510 541 2 vid varje tömningstillfälle och att därför olika stora mängder substans släpps ut vid de olika öppningstill- fällena. Om sålunda en relativt liten mängd substans släpps ut hinner substansen, om den utgörs av fasta partiklar,få en alltför hög koncentration av sådana partiklar innan den släpps ut genom de perifera utloppen.

Detta kan leda till att delar av den separerade substansen hinner fastna på insidan av centrifugrotorns väggar innan de perifera utloppen öppnas. Om å andra sidan en relativt stor mängd substans släpps ut får substansen alltför låg koncentration av partiklar, dvs. den utsläppta substansen innehåller oönskat mycket av den vätska varifrån partik- larna skulle separeras. Detta kan leda till oönskade för- luster, eftersom det ofta är vätskan som är den värdefulla delen av den blandning som tillförs centrifugrotorn. Även i sådana separeringsfall, då före en slamtömnings- operation en värdefull separerad vätska deplaceras radiellt inåt i separeringskammaren genom att en viss mängd mindre värdefull vätska med högre densitet än den värdefulla vätskan tillförs separeringskammaren, kan det vara av värde att en väl kontrollerad mängd separerad substans (partiklar och/eller vätska) släpps ut genom de perifera utloppen varje gång som dessa öppnas och stängs. Härigenom blir det möjligt att optimera mängden tillsatt mindre värdefull vätska inför varje gång som de perifera utloppen skall öppnas. Tillsättningen av onödigt mycket sådan vätska tar oönskad tid i anspråk, under vilken tid separerings- operationen är avbruten.

För lösande av det ovan diskuterade problemet att mata ut en förutbestämd mängd separerad substans genom de perifera utloppen, varje gång som dessa öppnas och stängs, har ständiga konstruktionsförbättringar gjorts av centrifug- rotorns nämnda utloppsanordning samt av den utanför lO 15 20 25 30 510 541 centrifugrotorn befintliga påverkningsanordningen för påverkan av utloppsanordningen. Detta har dock inte fullständigt löst problemet. Förut kända anordningar för åstadkommande av önskad utmatning av separerad substans från en centrifugrotor av här aktuellt slag beskrivs exempelvis i US 4,5l0,052 och WO 97/27 945. Ändamålet med den föreliggande uppfinningen är att åstadkomma en regleranordning, med hjälp av vilken den mängd separerad substans, som lämnar separeringskammaren i en centrifugrotor av det inledningsvis angivna slaget, kan hållas väsentligen oförändrad varje gång som utloppsanord- ningen öppnar och stänger de perifera utloppen.

Detta ändamål kan uppfyllas enligt uppfinningen med hjälp av en regleranordning som kännetecnas av en avkännings- anordning för avkänning av en storhet, som är representativ för den mängd blandning som per tidsenhet leds in i centri- fugrotorn via nämnda inloppsanordning, och en styranord- ning, vilken är kopplad till både avkänningsanordningen och den nämnda pàverkningsanordningen, varvid styranordningen är inrättad att mottaga en signal från avkänninganordning- en, vilken signal avspeglar den mängd blandning som per tidsenhet leds in i centrifugrotorn, och att med ledning av signalen styra påverkningsanordningen pà sådant sätt i enlighet med en förutbestämd relation mellan den mängd blandning, som per tidsenhet leds in i centrifugrotorn via inloppsanordningen, och den grad och/eller tid som de perifera utloppen skall hållas öppna medelst utloppsanord- ningen, att den nämnda förutbestämda mängden av den sepa- rerade substansen lämnar centrifugrotorn. Den nämnda relaltionen kan i vissa fall beräknas men får i andra fall bestämmas på empirisk väg. 10 15 20 25 30 35 510 541 4 Konventionellt är vid en centrifugalseparator av det här aktuella slaget den nämnda utloppsanordningen inrättad att påverka en eller flera ventiler eller slider hos centrifug- rotorn med hjälp av ett fluidum - vätska eller tryckluft - vilket tillförs centrifugrotorn medelst den nämnda påverk- ningsanordningen utanför centrifugrotorn. En utlopps- anordning av detta slag kan med fördel användas även i samband med den föreliggande uppfinningen. Dock kan inom ramen för uppfinningen även elektriskt, magnetiskt, termiskt eller på annat sätt påverkbara utloppsanordningar vara användbara.

Vid användning av en utloppsanordning som är påverkbar medelst ett tillfört fluidum kan denna utloppsanordning vara av varierande slag. Sålunda kan utloppsanordningen vara inrättad att öppna de nämnda perifera utloppen och hålla dessa öppna i varierande grad eller under varierande tid i beroende av det tryck med vilket det nämnda fluidet tillförs medelst påverkningsanordningen. Alternativt kan utloppsanordningen vara inrättad att arbeta i beroende av den mängd fluidum eller den mängd fluidum per tidsenhet som påverkningsanordningen levererar. Även páverkningsanordningen kan vara av högst varierande slag. I det fall det nämnda fluidet är en vätska och sådan vätska skall tillföras utloppsanordningen med ett varier- bart men förutbestämt tryck, kan påverkningsanordningen innefatta en behållare för vätskan och en i behållaren rörlig kropp, t.ex. en kolv, för deplacering av vätskan ut ur behållaren. Vidare kan påverkningsanordningen innefatta en behållare för tryckluft, eventuellt bildad av en del av behållaren för vätska.

Den ovannämnda avkänningsanordningen kan utgöras av en konventionell mass- eller volymflödesmätare eller av vilken 10 l5 20 25 30 35 510 541 som helst annan lämplig utrustning, som direkt eller indirekt kan avkänna storleken av ett vätskeflöde genom centrifugalseparatorns inloppsanordning, t.ex. en tryckmätare. Avkänningsanordningen skall vara inrättad att avge en signal av vilket som helst lämpligt slag, som är representativ för storleken av det avkända vätskeflödet.

Signalen kan ha formen av en elektrisk ström eller spänning vars storlek är beroende av storleken av det avkända vätskeflödet.

Den styranordning, som skall mottaga den av avkännings- anordningen genererade signalen skall vara inrättad att på ett eller annat sätt styra den ovannämnda påverknings- anordningen. Det sätt på vilket en sådan styrning åstad- kommes är, förstås, beroende av vilken typ av påverknings- anordning som har valts.

I ett mycket enkelt fall kan påverkningsanordningen vara inrättad att genom en ledning avge s.k. manövervätska med ett visst tryck. Härvid kan en avstängningsventil finnas i den nämnda ledningen, vilken ventil kan öppnas och hållas öppen ett viss reglerbar tidsperiod. Medelst en sådan påverkningsanordning kan en önskad mängd vätska tillföras centrifugrotorn under en önskad tidsperiod. Medan den nämnda ventilens öppningsrörelse kan initieras av en utrustning som är inrättad att bestämma tidpunkten då centrifugrotorns perifera utlopp skall öppnas, kan tiden för ventilens öppethållande styras av den nämnda styran- ordningen i beroende av signalen från avkänningsanord- ningen.

I ett annat fall, som beskrivs i detalj nedan med hänvis- ning till bifogade ritningar, kan påverkningsanordningen vara inrättad att leverera ett vätskeflöde med hjälp av tryckluft, vars tryck är varierbart. Sålunda kan storleken 510 541 6 lO 15 20 25 30 35 av det nämnda lufttrycket styras medelst styranordningen i beroende av signalen från avkänningsanordningen, varjämte páverkningsanordningen är inrättad att avge endast en viss mängd s.k. manövervätska under en tid, som är beroende av det valda lufttrycket. uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritning vars figur l schematiskt visar en del av en centrifugrotor i snitt samt olika kompo- nenter ingående i en regleranordning enligt uppfinningen.

Figur 2 visar en i regleranordningen ingående påverknings- anordning närmare i detalj.

Figur l visar en del av en centrifugrotor l, som är roter- bar kring en centrumaxel 2 och som innefattar en Övre del 3 och en nedre del 4. Rotordelarna 3 och 4 är förbundna med varandra medelst en låsring 5. Inuti rotorn är anordnad en ringformig slid 6, som är axiellt rörlig ett kort stycke till och fràn anliggning mot ett nedre ringformigt kant- parti av den övre rotordelen 3 under radiell tätning mot den nedre rotordelen 4 såväl centralt i rotorn som vid rotorns omkretsparti.

Inuti rotorn avgränsas mellan den övre rotordelen 3 och sliden 6 en separeringskammare 7, vari är anordnad en stapel av stympat koniska separeringsskivor 8 koaxiella med rotorn.

Stapeln av separeringsskivor vilar på ett nedre parti av en s.k. fördelare 9, vilken i sin tur vilar pá en konisk mellanvägg 10 uppburen av ett centralt parti ll av den nedre rotordelen 4. 10 15 20 25 30 510 541 Fördelaren 9, som har ringformig tvärsektion, omger en inloppskammare 12, in i vilken sträcker sig ett stationärt inloppsrör 13 för en vätskeformig blandning som skall behandlas i rotorn. Inloppskammaren 12 står i förbindelse med separeringskammaren 7 via ett flertal kanaler fördelade omkring rotorns centrumaxel 2 och avgränsade mellan den koniska mellanväggen 10 och det nämnda partiet av fördela- ren 9. Mellanväggen 10 uppbär på sin ovansida radiellt och axiellt sig sträckande vingar 14, mellan vilka de nämnda kanalerna sträcker sig.

Inloppsröret 13 uppbär ovanför fördelaren 9 en s.k. skalskiva 15 inrättad för utledande av vätska ur rotorn.

Skalskivan 15 sträcker sig från inloppsröret 13 radiellt ut i en utloppskammare l5a. Mellan utloppskammaren l5a och separeringskammaren 7 uppbär den övre rotordelen 3 på sin insida en ringformig mellanvägg 16, vars inre kant bildar ett bräddavlopp för vätska från separeringskammaren 7 till utloppskammaren l5a.

Mellan den nedre rotordelen 4 och den ringformiga sliden 6 bildas en s.k. stängningskammare 17. Denna har ett stän- digt öppet inlopp 18 för manövervätska nära rotorns centrum och tillslutbara utlopp 19 för sådan vätska i närheten av rotorns omkrets. När utloppen 19 är stängda och stängnings- kammaren 17 är fylld med manövervätska, hålls sliden 6 i sitt övre läge som framgår av figur 1, vari den anligger axiellt mot den övre rotordelens 3 kantparti.

Rotorn l uppbär pà sin undersida en ringformig slid 20 som är axiellt rörlig relativt rotorn på sådant sätt att en del av sliden 20 kan tillsluta alternativt frilägga utloppen 19 frán stängningskammaren 17. Sliden 20 pressas axiellt mot rotorns undersida av ett flertal fjädrar 21, som är förde- lade omkring rotorns centrumaxel och som uppbärs av en 510 541 8 10 15 20 25 30 35 stödanordning 22. Stödanordningen 22 är fast förbunden med rotorns nedre del 4. Mellan sliden 20 och rotordelen 4 avgränsas en ringformig s.k. öppningskammare 23, vilken har minst ett centralt inlopp 24 och minst ett utlopp 25 vid sin radiellt yttersta del.

Stödanordningen 22 uppbär ett ringformigt organ 26, som bildar en radiellt inåt öppen första ringformig ränna 27, vilken står i förbindelse med stängningskammarens 17 inlopp 18. Organet 26 bildar också en andra sådan ränna 28 vilken står i förbindelse med öppningskammarens 23 inlopp 24. Den andra rännan 28 befinner sig på en nivå radiellt innanför den första rännan 27.

De ovan beskrivna detaljerna 20-28 samt den ringformiga sliden 6 utgör tillsammans en med centrifugrotorn roterbar utloppsanordning för utsläppande av en separerad substans 29 från separeringskammaren 7, när sliden 6 lämnar sin anliggning mot den övre rotordelen 3. Utanför den ring- formiga spalt som därvid bildas uppvisar den nedre rotor- delen 4 ett flertal portar 30 jämnt fördelade längs rotorns periferi.

Nedanför centrifugrotorn 1 är placerad en påverknings- anordning för pàverkan av den nyss nämnda utloppsanord- ningen på önskat sätt. Denna påverkningsanordning inne- fattar en trycktank 31 för tryckluft och en vätsketill- förselanordning 32 inrättad för tillförsel av s.k. manöver- vätska till centrifugrotorn. Ett vätsketillförselrör 33 leder från anordningen 32 in i rännan 27 samt står via en ledning 34 i förbindelse med en källa för manövervätska.

Ledningen 34 uppvisar en backventil 35.

I en ledning 36, som förbinder trycktanken 31 med anord- ningen 32 är insatt en trevägsventil 37.

U1 10 15 20 25 30 9 510 5441 Trycktanken 31 står i förbindelse också med en tillförsel- ledning 38 för tryckluft. från en ström/tryck-omvandlare 39, vilken i sin tur via en Denna tillförselledning 38 utgår ledning 40 står i förbindelse med en tryckluftkälla (ej visad).

Trevägsventilen 37 och ström/tryck-omvandlaren 39 står via signalledningar 41 resp. 42 i förbindelse med en styrenhet 43. Denna står också via signalledningar 44 och 45 i för- bindelse med en flödesmätare 46, t.ex. en massflödes- eller volymflödesmätare, vilken är anordnad i en inloppsanordning (ej visad) varigenom centrifugrotorn kan tillföras en vätskeformig blandning, resp. med en avkanningsanordning 47 placerad i en utloppsledning, varigenom en i centrifug- rotorn separerad vätska kan lämna denna. Avkänningsanord- ningens 47 funktion skall beskrivas senare.

Figur 2 visar vätsketillförselanordningen 32 mera i detalj.

Figur 2 visar också tillförselledningen 36 för tryckluft, trevägsventilen 37 i denna, en del av tillförselröret 33 för manövervätska, ledningen 34 och backventilen 35.

Vätsketillförselanordningen 32 innefattar en cylindrisk behållare 48 med ändväggar 49 och 50. Inuti behållaren 48 är en kolv 51 axiellt rörlig mellan två ändlägen under tätning mot behållarens omkretsvägg. I figur 2 befinner sig kolven 51 mellan sina ändlägen. Kolven 51 delar behål- larens 48 inre i en första kammare 52 och en andra kammare 53.

På sin ena sida är kolven 51 förbunden med en central kolvstång 54, vilken i kolvens visade läge sträcker sig genom en öppning i ändväggen 50 och in i röret 33. lO 15 20 25 30 35 510 541 10 Kolvstången 54 uppvisar en central kanal 55, vilken i sin ena ände mynnar vid kolvstångens fria ände och vid sin andra ände - via en radiellt sig sträckande kanaldel - mynnar i kammaren 53.

Medan kammaren 52 via ett hål i ändväggen 49 ständigt kommunicerar med tillförselledningen 36 för tryckluft, kommunicerar kammaren 53 ständigt med det inre av till- förselröret 33 för manövervätska; antingen direkt via den nämnda öppningen i ändväggen 50, när kolven 51 befinner sig i den vänstra halvan av behållaren 48, eller via kanalen 55 i kolvstången 54, när kolven 51 befinner sig i den högra halvan av behållaren 48.

Centrifugalseparatorn i figurerna l och 2 arbetar på följande sätt.

Sedan centrifugrotorn l bragts i rotation kring centrum- axeln 2 tillförs den via flödesmätaren 46 och inloppsröret 13 en vätska som innehåller en däri dispergerad substans i form av små fastämnespartiklar, vilka har större täthet än vätskan. Den tillförda vätskeformiga blandningen leds via inloppskammaren 12 och kanalerna mellan vingarna 14 in i separeringskammaren 7. När denna är full och vätska börjar matas ut ur rotorn via skalskivan 15 inställer sig fria vätskeytor i inloppskammaren 12, separeringskammaren 7 och utloppskammaren l5a vid de radiella nivåer som utmärkts med heldragna linjer försedda med små trianglar i figur l.

Under rotorns rotation avskiljs de i vätskan dispergerade fastämnespartiklarna genom att röra sig radiellt utåt i separeringskammaren 7. De samlas i ett skikt 29 i separe- ringskammarens radiellt yttersta del, det s.k. slamrummet.

Från partiklar renad vätska avgår successivt via det brädd- avlopp, som bildas av mellanväggen 16, och skalskivan 15. 10 15 20 25 30 35 510 541 ll Efter en tids separering måste separeringskammaren 7 be- frias från hela eller en del av den mängd partiklar som har accumulerats däri. Detta kan ske efter en förutbestämd tidsperiod av separering eller när det på ett eller annat sätt avkänts att en viss mängd partiklar har ackumulerats i separeringskammaren. I figur l har schemätiskt visats en avkänningsanordning 47 för detta ändamål. Denna avkän- ningsanordning är inrättad att avkänna när den vätska, som matas ut ur rotorn, börjar bli grumlig. En sådan grum- lighet anger att den pågående separeringen inte längre är tillräckligt effektiv, vilket indikerar att gränskiktet mellan de ackumulerade partiklarna och den renade vätskan nått in till en viss radiell nivå i separeringskammaren.

En signal härom sänd från avkänningsanordningen 47 till styrenheten 43, vilken härvid initierar en s.k. slamtöm- ningsoperation.

Den utrustning som används för avkänning av att en viss mängd partiklar ansamlats i separeringskammaren kan vara av vilket som helst annat lämpligt slag. Många olika slag av sådan utrustning är förut kända. Det är f.ö. inte nödvän- digt för uppfinningens utnyttjande att en avkänningsutrust- ning av här aktuellt slag överhuvudtaget används.

Innan en slamtömningsoperation initieras har styrenheten 43 fått en signal från flödesmätaren 46 via signalledningen 44 avseende det rådande vätskeflödet in i inloppsröret 13.

Denna signal har omvandlats till en svag elektrisk ström, som via signalledningen 42 bringats påverka ström/tryck- omvandlaren 39. I beroende av strömstyrkan har ström/- tryck-omvandlaren 39 avpassat inställningen hos en tryck- reducerventil (ej visad) på sådant sätt att ett relativt högt tryck, t.ex. 8 Bar, som råder i ledningen 40, reduce- rats till ett något lägre tryck, t.ex. 5 Bar, vilket upp- rätthålls i ledningen 38 och därmed i trycktanken 31. lO 15 20 25 30 35 510 541 12 Beroende på vilket vätskeflöde som avkänns av flödesmätaren 46 kan lufttrycket i trycktanken 31 ställas in på något värde mellan exempelvis 3-6 Bar. En sådan inställning kan ske antingen kontinuerligt i beroende av inträffade föränd- ringar av det avkända vätskeflödet eller diskontinuerligt, t.ex. med förutbestämda tidsmellanrum eller omedelbart innan en slamtömningsoperation skall initieras.

Vid initiering av en slamtömningsoperation sänds en signal från styrenheten 43 via signalledningen 41 till trevägs- ventilen 37, vilken därmed bringas öppna en tidigare stängd förbindelse mellan trycktanken 31 och kammaren 52 i cylin- dern 48 (fig.2).

Härigenom bringas kolven 51, som i detta skede befinner sig i sitt ändläge närmast ändväggen 49, att snabbt röra sig åt höger med avseende pà fig.2 och därvid deplacera manöver- vätska (vanligtvis vatten) ut ur kammren 53 via röret 33 till den ringformiga rännan 27 i rotorn (fig.l).

Det skall nämnas att röret 33 och kammaren 53 har hållits helt fyllda med manövervätska via ledningen 34 före den nämnda rörelsen av kolven 51. Detta har skett genom att ett förutbestämt konstant vätsketryck upprätthålls i led- ningen 34, vilket vätsketryck säkerställer att den fria cylindriska vätskeytan i rännan 27 bibehålls vid en för- utbestämd radiell nivå, markerad med en triangel i figur l.

När kolven 51 pumpar manövervätska från kammaren 53 ut i röret 33, sker detta med ett tryck som väsentligt över- stiger det nämnda förutbestämda konstanta trycket i ledningen 34. Tack vare backventilen 35 kommer all denna vätska att ledas via röret 33 in i rännan 27 i rotorn.

Vätskeytan i rännan 27 kommer därvid att röra sig radiellt inåt, tills vätska börjar rinna över rännans 27 nedre lO 15 20 25 30 35 510 541 13 begränsningsvägg och in i rännan 28. Från rännan 28 leds vätskan vidare in i öppningskammaren 23, vilken delvis fylls.

När tillräckligt mycket vätska inkommit i öppningskammaren 23 för att kraften från fjädrarna 21 skall övervinnas, börjar sliden 20 röra sig nedåt så att utloppen 19 från stängningskammaren 17 öppnas. Dock kommer, redan innan utloppen 19 öppnas, vätskeytan i öppningskammaren 23 att röra sig till en nivå radiellt innanför den nivå, vid vilken sliden 20 börjar röra sig nedåt; detta till följd av att utströmningen genom utloppet 25 från öppningskammaren 23 är mindre än inströmningen genom inloppet 24 till öppningskammaren 23. Det är sålunda flödeshastigheten hos den genom inloppet 24 inströmmande vätskan som avgör hur mycket vätska som hinner tillföras öppningskammaren 23.

När sliden 20 rör sig nedåt, börjar manövervätska lämna stängningskammaren 17, varvid såväl den fria vätskeytan i stängningskammaren 17 som den fria vätskeytan i rännan 27 börjar röra sig radiellt utåt. Härvid kommer tillflödet av manövervätska från rännan 27 till rännan 28 att avbrytas, men tack vare att utloppet 25 från öppningskammaren 23 är kraftigt strypt hålls under en viss tid så mycket vätska kvar i öppningskammaren 23 att tryckkraften från denna övervinner kraften från fjädrarna 21. Utloppen 19 från stängningskammaren 17 förblir därmed öppna under denna tid.

När vätskeytan i stängningskammaren 17 rör sig radiellt utåt minskar den axiella kraften från vätskan i stängnings- kammaren mot sliden 6, så att den efter en kort tidsperiod blir mindre än den motriktade kraften mot sliden 6 från vätskan och den separerade substansen i separeringskammaren 7. Härigenom kommer sliden 6 att pressas axiellt nedåt och frilägga de perifera utloppsöppningarna 30 i rotordelen 4, 510 541 14 lO 15 20 25 30 35 så att separerad substans börjar slungas ut genom dessa utloppsöppningar.

I detta skede har så mycket manövervätska lämnat öppnings- kammaren 23 via öppningarna 25 att kraften från fjädrarna 21 åter kan föra sliden 20 axiellt uppåt till stängning av utloppen 19 från stängningskammaren 17.

Detta betyder att rörelsen radiellt utåt av vätskeytan i stängningskammaren 17 avbryts. Till följd av att ny man- övervätska ständigt tillförs rännan 27 och inloppet 18, såsom skall beskrivas senare, kommer dock vätskeytan i stängningskammaren 17 ej att stanna vid en viss nivå utan att istället börja röra sig radiellt inåt.

Efter en mycket kort tid innehåller stängningskammaren 17 så mycket manövervätska, att kraften från denna på sliden 6 övervinner den motriktade kraften på densamma från vätska och eventuellt kvarvarande separerad substans i separe- ringskammaren 7. Därvid stänger sliden 6 åter de perifera utloppen 30.

Innan kolven 51 förflyttas åt vänster med avseende på figur 2, har styrutrustningen 43 ställt om trevägsventilen 37 så att kammaren 52 sätts i förbindelse med omgivande atmosfär.

Tillförselanordningen 32 fungerar på följande sätt.

När trevägsventilen 37 ställs om så att trycktanken 31 sätts i förbindelse med kammaren 52, rör sig kolven 51 åt höger under deplacering av manövervätska från kammaren 53 ut i röret 33 och vidare till rännan 27 i rotorn. Detta sker relativt snabbt tills kolvstången 54 når fram till och täcker öppningen i ändväggen 50. Beroende av det inställda lufttrycket i trycktanken 31 tar det längre eller kortare 10 l5 20 25 30 35 510 541 15 tid för kolven 51 att röra sig den nyss angivna sträckan, vilket betyder att det inställda lufttrycket bestämmer den strömningshastighet (1/h) med vilken en förutbestämd mängd manövervätska pumpas in i rännan 27 i rotorn.

Denna strömningshastighet motsvarar den med vilken man- övervätska kommer att strömma över från rännan 27 till rännan 28 och således in i öppningskammaren 23. Såsom tidigare nämnts blir denna strömningshastighet bestämmande för den radiellt innersta nivå, vid vilken en fri vätskeyta kommer att befinna sig i öppningskammaren 23, när sliden 20 befinner sig i sitt nedre läge, dvs. då utloppen 19 från stängningskammaren 17 hålls öppna. Ju närmare rotorns centrumaxel denna nivå i öppningskammaren 23 befinner sig desto längre tid tar det innan öppningskammaren 23 har tömts på så mycket manövervätska att fjädrarna 21 återför sliden 20 till stängning av utloppen 19. Detta påverkar i sin tur den mängd manövervätska som hinner lämna stängnings- kammaren l7 och alltså den radiellt yttersta nivå, till vilken vätskeytan i stängningskammaren 17 medges förflytta sig. Läget för denna nivå bestämmer i sin tur hur mycket separerad substans som medges lämna separeringskammaren 7, eftersom förflyttningen radiellt utåt av den fria vätskeytan i separeringskammaren blir beroende härav.

När kolven 51 har förflyttat sig så långt åt höger i cylin- dern 48, att kolvstången 54 täcker öppningen i ändväggen 50, har vätskenivån i rännan 27 i rotorn redan börjat röra sig radiellt utåt.

Mer eller mindre vätska (eller ingen vätska alls) finns härvid kvar i rännan 27. När kolven 51 fortsätter sin rö- relse åt höger, uppkommer ett flöde genom kanalen 55 i kol- ven 54 från kammaren 53 till och genom röret 33. Detta flöde är väsentligt mindre än det tidigare av kolven 51 10 15 20 25 30 35 510 541 16 förorsakade flödet men strörre och bättre kontrollerat än det flöde som kan uppkomma via ledningen 34 till röret 33.

Det nu medelst kolven 51 åstadkomna flödet in i rännan 27 och därifrån in i stängningskammaren l7 skall åstadkomma att vätskeytan i stängningskammaren 17 rör sig radiellt inåt snabbare än den motsvarande rörelsen hos den fria vätskeytan i separeringskammaren 7. Om så ej sker, kommer nämligen sliden 6 att åter pressas nedåt och frilägga ut- loppsöppningarna 30. Att vätskeytan i separeringskammaren 7 rör sig inåt beror på att tillflödet av blandning genom inloppsröret 13 ej avbryts under en slamtömningsoperation.

När kolven 51 har nått sitt ändläge vid ändväggen 50, till- förs automatiskt, vid behov, ytterligare manövervätska via ledningen 34, tills vätskeytan i rännan 27 àtertagit sitt förutbestämda radiella läge, vilket motsvarar det i röret 33 förutnämnda konstanta vätsketryck som råder i ledningen 34 uppströms om backventilen 35.

Av det ovanstående framgår således att inställning av ett lägre eller högre lufttryck i trycktanken 31 leder till att en mindre resp. en större mängd separerad substans kommer att lämna separeringskammaren 7 under en slamtömnings- operation.

Som har nämnts tidigare har den föreliggande uppfinningen till ändamål att åstadkomma att en konstant mängd separerad substans avlägsnas från separeringskammaren vid varje slam- tömningsoperation. Det har visat sig att detta kan uppnås genom att centrifugrotorns öppningsanordning för friläg- gande av de perifera utloppen 30 påverkas i beroende av storleken av det flöde av vätskeformig blandning som till- förs centrifugrotorn. 10 15 20 25 30 35 510 541 17 En möjlig förklaring till detta är att ett visst tillflöde av vätskeformig blandning till centrifugrotorn via inlopps- röret 13 leder till att en fri vätskeyta inställer sig vid en viss radiell nivå i inloppskammaren 12 (se den heldragna linjen i figur 1), men att vid ett större tillflöde en fri vätskeyta inställer sig vid en nivå radiellt närmare centri- fugrotorns centrumaxel (se den streckade linjen i figur 1.) Skälet till detta skulle vara att strömningsmotståndet för den vätska, som i separeringskammaren 7 strömmar genom de mycket tunna separeringspassagerna mellan separerings- skivorna 8, ökar med ökande flöde genom centrifugrotorn.

Vid en förändrad vätskenivå i inloppskammaren 12, såsom just beskrivits, kommer kraften mot sliden 6 från den i se- pareringskammaren 7 befintliga vätskan att förändras, vil- ket påverkar det tidigare beskrivna förloppet vad gäller slidens 6 rörelse. Sålunda kommer sliden 6 vid ett förhöjt vätsketryck i separeringskammren 7 att utsättas för en för- storad öppningskraft, vilket - om förhållandena på manöver- vätskesidan av sliden 6 förblir oförändrade - leder till en förlängd öppethållandetid för utloppen 30 under en slamtöm- ningsoperation.

Genom uppfinningen kan ett sådant förhöjt vätsketryck i separeringskammaren 7 till följd av ett förhöjt tillflöde till centrifugrotorn kompenseras på så sätt att ett något lägre lufttryck inställs i trycktanken 31. Detta leder till att manövervätska tillförs rotorn medelst tillförsel- anordningen 32 med något lägre hastighet än normalt, dvs. öppningskammaren 23 kommer att fyllas i något mindre grad och därför tömmas något fortare än normalt. Rörelsen radiellt utåt av den fria vätskeytan i stängningskammaren 17 kommer därigenom att avbrytas något tidigare än normalt, 510 541 18 10 15 20 25 30 35 dvs. i ett radiellt läge någon närmare rotorns centrumaxel än normalt. Härigenom har alltså en anpassning erhållits av vätsketrycket pà sliden 6 från manövervätskan i stängnings- kammaren 17 i förhållande till det förändrade vätsketrycket på sliden 6 från vätskan i separeringskammaren 7.

I det ovanstående här beskrivits en avkänningsanordning 46 placerad i anslutning till centrifugrotorns stationära in- loppsrör 13 i och för avkänning av en storhet, som är rep- resentativ för den mängd blandning som per tidsenhet inleds i centrifugrotorn. En avkänningsanordning med denna upp- gift behöver dock ej vara placerad i anslutning till det stationära inloppsröret 13 utan kan alternativt vara place- rad inuti rotorn eller i en stationär utloppsledning från rotorn, varigenom separerad vätska lämnar rotorn.

Om avkänningsanordningen är placerad i rotorn, kan den ha formen av en vätskenivåmätare, t.ex. en flottör, i någon av rotorns kamrar, t.ex. inloppskammaren 12. Den kan alter- nativt ha formen av en tryckmätare.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 510 541 19 Patentkräv

1. Regleranordning för en centrifugalseparator, som innefattar - en roterbar centrifugrotor (1) avgränsande en separe- ringskammare (7) med perifera utlopp (30) för en separerad substans, - en stationär inloppsanordning (13) för inledande i cent- rifugrotorn av en vätskeformig blandning, som innehåller nämnda substans och som skall behandlas i separerings- kammaren (7), - en utloppsanordning (20-28), som är roterbar med centri- fugrotorn (l) och inrättad att intermittent öppna och stänga de nämnda perifera utloppen (30) under centrifug- rotorns rotation för utsläppande av nämnda separerade substans från separeringskammaren (7), och - en påverkningsanordning (31-40) belägen utanför centri- fugrotorn (1) och inrättad att påverka den nämnda utlopps- anordningen (20-28) så att den håller de perifera utloppen (30) öppna i sådan grad och/eller under sådan tid att en förutbestämd mängd av nämnda separerade substans lämnar centrifugrotorn (l), vilken grad och/eller tid är vari- erbar, k ä n n e t e c k n a d a v - en avkänningsanordning (46) för avkänning av en storhet, som är representativ för den mängd blandning som per tids- enhet leds in i centrifugrotorn (1) via nämnda inloppsan- ordning (13), och 10 15 20 25 30 35 510 541 20 - en styranordning (43), vilken är kopplad till både avkän- ningsanordningen (46) och den nämnda påverkningsanordningen (31-40), varvid styranordningen (43) är inrättad att mot- taga en signal från avkänningsanordningen (46), vilken sig- nal avspeglar den mängd blandning som per tidsenhet leds in i centrifugrotorn (1), och att med ledning av signalen sty- ra påverkningsanordningen (31-40) på sådant sätt i enlighet med en förutbestämd relation mellan den mängd blandning, som per tidsenhet leds in i centrifugrotorn (l) via in- loppsanordningen, och den grad och/eller tid som de peri- fera utloppen (30) skall hållas öppna medelst utlopps- anordningen (20-28), att den nämnda förutbestämda mängden av den separerade substansen lämnar centrifugrotorn (l).

2. Regleranordning enligt krav l, vid vilken avkännings- anordningen (46) utgörs av en flödesmätare placerad i anslutning till nämnda stationära inloppsanordning (13).

3. Regleranordning enligt krav l eller 2, vid vilken på- verkningsanordningen (31-40) är inrättad att påverka ut- loppsanordningen (20-28) genom tillförsel av en manöver- vätska till centrifugrotorn.

4. Regleranordning enligt krav 3, vid vilken påverknings- anordningen (31-40) innefattar organ för avgivande av ett varierbart flöde av manövervätska.

5. Regleranordning enligt krav 4, vid vilken nämnda organ innefattar en trycktank (31) inrättad att innehålla tryck- luft och en behållare (48) inrättad att innehålla manöver- vätska, varvid en i behållaren (48) förflyttbar vägg, t.ex. en kolv (51), är inrättad att genom påverkan av lufttrycket i trycktanken (31) deplacera manövervätska ut ur behålla- ren, och varvid nämnda styranordning (43) är inrättad att styra lufttrycket i trycktanken (31) i beroende av den lO 15 20 25 30 35 510 541 21 nämnda signal som avspeglar mängden av blandning, vilken per tidsenhet leds in i centrifugrotørn (l).