SE515738C2 - Centrifug för separation av material med olika täthet - Google Patents

Description

25 50 35 BJ kamrarna förskjutes i motsvarande grad.

Syftet med uppfinningen är att vidareutveckla en centrifug av den inledningsvis angivna slaget på så sätt, att även större vibrerande massor kan dämpas i tillräcklig grad genom konstruktivt enkla åtgärder.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom de särdrag, som anges i patentkravet 1. Fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen anges i underkraven.

Genom åtgärden enligt uppfinningen, nämligen att stödja centrifugtrumaxeln med minst en aktiv hydraulisk lagerstöd- anordning, uppnås att man förutom en långtgående dämpning av de genom obalanser uppkomna vibrationerna även kan minska de vid start och stopp av centrifugen uppträdande resonans- effekterna i avsevärd grad.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen, nämligen vid dekantercentrifuger, är den horisontellt eller vertikalt anordnade centrifugtrumaxeln uppburen av en aktiv hydraulisk lagerstödanordning, varvid den aktiva hydrauliska lagerstöd- anordningen exempelvis är anordnad på centrifugtrummans drivsida, eftersom i synnerhet på detta ställe de från centrifugens drivanordning utgående och på trumaxeln verkande krafterna låter sig kompenseras på bästa sätt. Det är därvid tillräckligt att låta centrifugtrumaxelns andra ände uppbäras av ett känt, passivt lager.

Vid försök har det visat sig att det är tillräckligt att endast lagra centrifugtrumaxeln med en aktiv hydraulisk lagerstödanordning. Den inuti centrifugtrumman anordnade transportsnäckan centreras genom centrifugtrumman.

Centrifugen med vertikal trumaxel, i synnerhet separatorer, lagras enligt uppfinningen direkt under centrifugtrumman med 10 15 20 25 30 35 515 738 en aktiv hydraulisk lagring, eftersom den aktiva lagringen av axeln kan ges optimal verkan på detta ställe.

Vid en fördelaktig utföringsform av uppfinningen är den aktiva hydrauliska lagerstödanordningen utformad för lagring av centrifugtrumaxlar på ett särskilt enkelt och kostnads- besparande sätt. I det hus, som omger den yttre lagerringen, är en eller flera kammarliknande urtagningar anordnande, vilka är fyllda med vätska och är tillslutna med ett membran gentemot den yttre lagerringen. Membranet anligger med hela sin verksamma yta direkt mot den yttre lagerringen. Vid tryckvariationer hos vätskan, som på samma sätt som vid kända aktiva hydrauliska lagerstödanordningar införes i vätskan genom en servoventil, överföres detta tryck ej såsom vid de kända lagerstödanordningarna punkt-, linjeformigt eller såsom vid användning av böjliga stänger med en liten yta mot den yttre lagerringen, utan med mycket större verksam yta hos hela membranet, varigenom lägre tryck krävs än vid de kända lagerstödanordningarna för erhållande av likvärdig kraftöver- föring. I synnerhet vid centrifuger med stora trumaxel- diametrar är inverkan av en större yta mycket fördelaktig jämfört med en exempelvis punktformig eller linjeformig kraftöverföring på grund av den rörliga massan.

Dessutom kan för ytterligare vibrationsdämpning mellanrummet mellan lagerringen och lagerhuset fyllas med ljuddämpande mellanlägg i området för den aktiva hydrauliska lagerstöd- anordningen och därigenom åstadkommes en isolering av den vibrationsalstrande trumaxeln från lagerhuset.

Vid en ytterligare utföringsform av den aktiva hydrauliska lagerstödanordningen enligt uppfinningen begränsas den vätskefyllda kammaren i riktning mot lagerringen av en radi- ellt förskjutbar kammarbotten och uppåt (mot den bort från trumaxeln vända sidan) av ett membran. Tryckvariationer, som införts i kammaren av servoventilen, överföres indirekt till 10 15 20 25 ¿3O 35 lagerringen genom förskjutningar av den radiellt förskjutbara kammarbotten via överföringselement, vilka exempelvis kan vara kul- eller rullformigt utformade, varvid membranet fungerar som fjäder. Fjäderverkan kan förstärkas av ett eller flera ytterligare membran, som är anordnade parallellt ovan- för det membran, som tillsluter kammaren.

Genom utformningen i enlighet med uppfinningen av den aktiva hydrauliska lagerstödanordningen med en radiellt förskjutbar kammarbotten kan större krafter överföras än vid kända utföringsformer, och genom styrningen i sidled av de lika- ledes radiellt förskjutbara kammarsidoväggarna i lagerhuset kvarstår tangentiellt uppträdande krafter utan verkan i fråga om snedställning av kammaren.

Ytterligare detaljer, särdrag och fördelar med uppfinningen framgår av nedanstående beskrivning av olika utförings- exempel, som visas schematiskt på ritningarna.

Fig. 1 visar en centrifug med en aktiv hydraulisk lagring av trumaxeln; Fig. 2 visar en separator med en under centrifugtrumman anordnad aktiv hydraulisk lagerstödanordning för trumaxeln; Fig. 3 visar ett snitt genom en aktiv hydraulisk lagring med en direkt på lagringen verkande vätskefylld kammare; och Fig. 4 visar ett snitt genom en aktiv hydraulisk lagerstöd- anordning med en indirekt på lagerringen verkande, med vätska fylld kammare med radiellt förskjutbara kammarbottenväggar.

Fig. 3 visar en trumaxeln 15 till en centrifug uppbärande, aktiv hydraulisk lagerstödanordning 10 med en rullkroppar 18 hos lagret omslutande yttre lagerring 12, som i sin tur omges på avstånd av ett lagerhus 13. I lagerhuset 13 är fyra kamrar 10 15 20 25 30 35 , | _ » . 1 UI 14 utformade, vilka är placerade med ett inbördes vinkel- avstånd på 90° utmed lagerhusets 13 insida. I riktning mot den yttre lagerringen 12 är dessa kamrar tillslutna med ett membran 16, varvid membranet 16 är välvt på så sätt, att avståndet mellan lagerhuset 13 och den yttre lagerringen 12 överbryggas och membranet 16 anligger med sin verksamma yta direkt mot den yttre lagerringen 12. Den yttre lagerringen 12 stödjes således av respektive membran 16 och är förskjutbar i motsvarighet till respektive membrans välvning. De av mem- branen 16 tillslutna kamrarna 14 är fyllda med vätska, exempelvis olja, och är via en ledning 11 anslutna till en icke visad servoventil.

Vibrationer, som uppkommer hos trumaxeln 15 under drift av centrifugen, exempelvis till följd av obalanser i centrifug- trumman, avkännes av icke visade sensorer och omvandlas till tryckvariationer hos vätskan i ett hydrauliskt system. Via nämnda servoventil införes dessa tryckvariationer till vätskan i respektive kammare 14 och överföres via respektive membran 16 direkt till den yttre lagerringen 12, så att den senare förskjutes i beroende av det utövade trycket. Genom lämplig styrning av servoventilerna trycksättes vid varje tillfälle endast de kamrar 14, som befinner sig i närheten av vibrationernas svängningsriktning. På detta sätt motverkas trumaxelns vibrationer och dämpas dessa.

För ytterligare dämpning av möjliga vibrationer är i mellan- rummet mellan lagerringen 12 och lagerhuset 13 ljuddämpande mellanlägg 21 så anordnade i området för den aktiva hydrau- liska lagerstödanordningen 10, att man åstadkommer en isole- ring av trumaxeln från lagerhuset, som kvarstår verksam även vid fel hos den aktiva hydrauliska lagerstödanordningen.

Fig. 4 visar ett snitt genom en aktiv hydraulisk lagerstöd- anordning 30, som med den verksamma ytan hos en radiellt förskjutbar kammarbotten 25 står i verksam förbindelse med 10 15 20 25 30 35 x -wø 515 738 lagerringen 12 via en mellanring 29 under förmedling av över- föringselement 24, som i det visade exemplet är rullformiga.

Den radiellt förskjutbara kammarbottnen 25 bildar tillsammans med den radiellt förskjutbara kammarsidoväggen 26, den fasta centrala kammarinnerväggen 28 samt membranet 23, vilket förbinder kammarsidoväggen 26 med kammarinnerväggen 28, en sluten kammaren 22, som är fylld med vätska och som via en öppning 31 står i förbindelse med den icke visade servo- ventilen.

En vid drift genom servoventilen via öppningen 31 till vätskan i kammaren 30 tillförd tryckförhöjning medför en tendens till ökning av volymen hos kammaren 30 och en för- skjutning av den radiellt förskjutbara kammarbottnen 25 och de därmed förenade kammarytterväggarna 26 i riktning mot trumaxeln 15. Denna rörelse överföres via överförings- elementen 24, vilka i det visade exemplet utgörs av rull- kroppar men exempelvis även kan vara kulformiga, via mellan- ringen 29 till lagerringen 12. På detta sätt åstadkommes en indirekt kraftöverföring från kammaren 22 till lagerringen 12, som vid lämplig styrning av servoventilen är motriktad i förhållande till trumaxelns 15 vibrationssvängningar.

Vid förskjutningen av kammarbottnen 25 och kammarsidoväggarna 26 verkar membranet 23 som en dämpande fjäder. Denna verkan kan förstärkas ytterligare om, såsom visas i fig. 4, ett ytterligare membran 27 är anordnat parallellt med membranet 23 mellan kammarsidoväggen 26 och kammarinnerväggen 28.

Membranet 27 kan därvid vara tunnare utformat än membranet 23, eftersom det endast fungerar som dämpande fjäder och ej påverkas av vätsketryck som membranet 23. Även vid denna indirekt verkande, aktiva hydrauliska lager- stödanordning 30 är det lämpligt att, såsom i fig. 3, anordna ytterligare ljuddämpande mellanlägg 21 mellan lagerringen 12 10 . .Hø 515 738 och lagerhuset 13, av skäl som angivits ovan.

Fig. 1 visar schematiskt en lämplig placering av en aktiv hydraulisk lagring vid inbyggnad i en dekantercentrifug 19 med horisontellt anordnad trumaxel 15. Genom placeringen av den aktiva hydrauliska lagerstödanordningen i närheten av drivanordningen 17 för dekantercentrifugen 19 motverkas även de av drivanordningen alstrade vibrationerna.

Fig. 2 visar schematiskt en för en separator 20 med vertikal trumaxel 15 fördelaktig placering av en aktiv hydraulisk lagerstödanordning med hänsyn till dämpning av vibrationer, som alstras av centrifugtrumman.

Claims (7)

15 20 25 30 35 515 758 8 PATENTKRAV

1. Centrifug för separation av material med olika tät- het, med en kring en axel roterbar, en- eller flerdelad centrifugtrumma, vars trumaxel uppbärs i lager, av vilka minst ett är utformat med en aktiv hydraulisk lagerstödanordning (10), som uppvisar minst en vätskefylld kammare (14) i ett en yttre lagerring (12) omslutande lagerhus (13), varvid tryck- variationer, som framkallats i vätskan i kammaren (14) av en servoventil, överförs till lagerringen (12), k ä n n e t e c k- n a d a v att nämnda vätskefyllda kammare (14) i riktning mot trumaxeln (15) är tillsluten antingen med ett membran (16), som med sin verksamma yta anligger direkt mot den yttre lagerringen (12), eller med en bottenvägg (25) hos en radiellt förskjutbar kammare (22) begränsad dels av inbördes förenade botten- och sidoväggar (25, 26), dels av ett membran (23), som förbinder kammarsidoväggarna (26) med en fast, central kammarinnervägg (28), varvid kammarbottnen (25) med sin verksamma yta under förmedling av överföringselement (24) står i verksam förbin- delse med den yttre lagerringen (12).

2. Centrifug enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att ovanför eller utanför nämnda membran (23), som tillsluter nämnda radiellt förskjutbara kammare (22), är minst ett ytterligare membran (27) anordnat, som förbinder de radiellt förskjutbara kammarsidoväggarna (26) med den fasta kammarinnerväggen (28).

3. Centrifug enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d a v att centrifugen utgörs av en dekantercentrifug, vars trumaxel (15), på den sida, som hör till trumaxelns (15) drivanordning (17), uppbäres av nämnda aktiva hydrauliska lagerstödanordning (10, 30).

4. Centrifug enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att dekantercentrifugens roterande massa är större än 2t. 22324B.DOC; 1998-05-13 lO 515 758 9.'

5. Centrifug enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att dekantercentrifugens längd-diameterförhàllande är större än 3:1.

6. Centrifug enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k- n a d a v att centrifugen utgöres av en separator, varvid det (15) lagret utgöres av nämnda hydrauliska lagerstödanordning (10, 30). övre och/eller undre, den vertikala trumaxeln stödjande

7. Centrifug enligt något av föregående krav, k ä n n e- t e c k n a d a v att i omrâdet för den aktiva lagerstöd- anordningen (10, 30) är den yttre lagerringen (12) isolerad från lagerhuset (13) genom ljudisolerande mellanlägg (21).

223248. DOC; 1998-05-12 « v u | ~ | en