SE523690C2 - Anordning vid en centrifugalseparator - Google Patents

Description

15 20 a a anus; I o nu n u 523 690 n uno 2 (rännilama) uppsamlas till fonnen av en ring, varvid partikelringen dräneras via avloppshål anslutna till rännan. Den till följd av den höga periferihastigheten hos insatsplåtarna uppkomna höga tangentiella strömningshastigheten hos gasen i huset skapar emellertid höga skjuvspänningar på den i rännan uppsamlade ringen av väts- ka eller partiklar. Detta medför risk för att vätskan eller partiklarna på väggen får en oönskad transportriktning och att de splittras och återförstoftas i den utströmmande gasen. Detta gäller i synnerhet i och i närheten av uppsamlingsrännan, där den an- samlade vätske- eller partikelringen kan blåsa sönder och ryckas med i gasström- men. En orsak till detta är även kraftig gasturbulens vid rännan.

Uppfinningens ändamål och lösning Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att undanröja ovannämnda nack- delar och föreslå en anordning, där arrangemanget vid utloppet för väts- kan/partiklama är sådant, att den separerade vätskan eller de fasta partiklarna utsätts för en väsentligt minskad skjuvpåverkan av gasen där vätskan/partiklama avledes för att därmed minska risken för återinblandning i gasströmmen.

För detta ändamål utmärker sig den inledningsvis beskrivna anordningen genom att den uppvisar de särdrag som är angivna i den kännetecknande delen av det efterföl- jande patentkravet l. Tack vare det inåtriktade skärrnelementet skapas på upp- strömssidan av detsamma en luftkuddebildande virvel, som bildar en barriär för de mot utloppshålet strömmande rännilama och droppama av vätska eller fasta partik- lar så att dessa formas till en stillaliggande ring uppströms skärmelementet. Genom att placera ett eller flera utloppshål eller slitsar vid platsen för denna ringforrnade ansamling av vätska eller partiklar kan man på ett ostört sätt avleda väts- kan/partiklama ur centrifugalseparatorns hus utan att en återinblandning sker i den renade gasen. 10 15 20 ~:~-í 25 I) '-30 ,, .

I 5 3 6 9 0.- n. . s n n n .- b i O; II I It I i II i n .. .s v ø . , . -. - n. s . . s. u v .- ø ..

. I , . - v . . s . . | . . . n.. . .. i.. .- 3 Ytterligare särdrag och fördelar med anordningen enligt uppfinningen kommer att framgå närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 är en schematisk sidovy av en centrifugalseparator enligt uppfinningen; Fig. 2 är en vy liknande fig. 1 med rotorenheten avlägsnad och visar schematiskt strömningsriktningen för den renade gasen i huset och det på husväggens insida medbringade vätske- eller partikelflödet; Fig. 3 är en fragmentarisk, uppförstorad sidosektionsvy av området av separatorhu- set närmast utloppet for den separerade vätskan eller partiklarna; Fig. 4 är en vy liknande fig. 3 men visar ett altemativt utförande av en skärm; Fig. 5 är en schematisk perspektivvy inifrån av området i fig. 3 men där utloppshå- len är exemplifierade med en huvudsakligen axiell slits och där en skena på husets insida styr partikelströmmarna mot slitsen; Fig. 6 är en av en tvärsektion genom huset med radiella hål, sett uppifrån; och Fig. 7 är en vy liknande fig. 6 men med tangentiellt riktade hål.

Detaljbeskrivning av föredragna utfóringsformer I fig. 1 betecknas generellt med 10 en centrifugalseparator enligt uppfinningen för separering av i gasmedier suspenderade fasta och/eller flytande partiklar, exempel- vis för rening av luft som innehåller en oljedimma eller andra mycket fina partiklar.

För att möta ökande miljökrav inom industrilokaler är det ofta nödvändigt att leda ut 10 15 20 0 - nruu, ' - 25 o: I n 523 690 4 nedsmutsad luft, eller andra gaser, via långa rörledningssystem till stora externa re- ningsanordningar. Centrifugalseparatorn 10 enligt uppfinningen är så kompakt att den kan placeras direkt på den maskin, som alstrar ett förorenat gasmedium, och gör det möjligt att rena sådan förorenad luft så effektivt, att den kan släppas ut i lokalen i direkt anslutning till den aktuella processmaskinen eller -maskinema.

Centrifugalseparatom 10 innefattar en rotor 12 med ett flertal därpå monterade se- dimenteringsorgan i form av insatsplätar 14. Insatsplåtama 14, på vilka i gasen sus- penderade fasta och/eller flytande partiklar skall avsättas genom sedimentering, kan ha den i fig. 1 visade formen, nämligen på varandra staplade koniska skivelement, åtskilda ett litet avstånd axiellt. Rotorn 12 drivs av en motor 16 via en axel 18. Ett stationärt, koniskt format hus 20 omger rotom 12 och har en anslutningsstuts 22 för ett tillopp för gasen som skall renas. Anslutningsstutsen 22 ligger mitt för ett cent- ralt inloppsschakt 26 hos rotom 12.

Husets 20 koniska sidovägg 28 har på sin insida en radiellt inåtriktad ringformad fläns eller skärm 30 på en nivå något under bottenänden av den insatsplåtama 14 in- nehållande delen av rotorn 12. Under skärmen 30 är utloppsöppningar 32 för den renade gasen upptagna i sidoväggen 28. På avstånd ovanför skärmen 30 är avlopps- hål 34 för de från gasen avskilda fasta partiklarna eller vätskan upptagna i sidovägg- en 28 av huset 20. Dessa hål 34 kan vara utformade radiellt (fig. 6) eller tangentiellt i gasvirvelriktningen i huset (fig. 7). Även om det är möjligt att utnyttja ett enda så- dant avloppshål 34, är det att föredra att ha ett antal sådana hål fördelade runt om- kretsen av huset 20 för att öka kapaciteten. Avloppshålen 34 kan ha cirkulär tvär- sektionsform eller vara utfonnade som i tvärsektion avlånga, slitsforrniga öppningar med sin utsträckning huvudsakligen axiellt, såsom visas i fig. 4. Hålen 34 kan ha en konstant tvärsektionsarea genom husväggen 28, eller ha en ökande sådan i ström- ningsriktningen (fig. 6 och 7). 10 15 20 . . ' . .. .. . 30 0 š":š":i :'::' ' 5 Under drift strömmar gasen, som skall renas, in i det centrala inloppsschaktet 26 i rotom 12, varefter partiklama i gasen bringas att sedimentera på insatsplåtarna 14 vid gasens radiella utströmning ur den snabbt roterande rotom 12. De sedimenterade partiklarna glider sedan utåt längs plåtama 14 och slungas till sist över på den omgi- vande, stillastående husväggen 28 av centrifugalkrafter. Såsom framgår närmare av fig. 2, får de fasta och/eller flytande partiklama på grund av gasens axiella och tang- entiella strömning i huset en skmvlinjeformig strömningsriktning längs insidan av husväggen 28, varvid bildas droppar eller rännilar av vätska eller fasta partiklar, så- som antyds med pilar i fig. 2. Vid gasströmmens passage förbi skärmen 30 mot de undre gasutloppsöppningama 32 skapas, såsom visas i fig. 3, en gaskuddealstrande virvel 36 på ovansidan av skärmen 30. Denna ringformiga gaskudde 36 bildar en barriär, som stoppar upp de snett nedåt strömmande rännilama av vätska eller fasta partiklar, så att det bildas en ring 38 av ansamlad vätska/partiklar runt insidan av husväggen 28. Avloppshålen 34 är placerade i nivå med den bildade ringen 38 på husväggen 28. Detta ger en harmonisk avrinning från huset av den på husväggen 28 uppsamlade vätskan/partiklarna, vilket medför en effektiv bortledning av ansamlad vätska/partiklar.

I fig. 4 visas ett tänkbart alternativt utförande av skärmen . I detta fall är skärmen 30 utformad med en inre, uppåtskjutande kant 39 eller motsvarande för att bilda en ränna, i vilken rester av vätska/ fasta partiklar kan uppfångas, då centrifugen stannas.

Under själva driften får vätskan/partiklarna ej nå skännen 30, eftersom de då har en benägenhet att krypa radiellt inåt på skärmen och vid överrinningen av innerkanten av skärmen åter forstoftas i gasflödet. Rännan kan ha en tillslutbar dränering 40 for tömning av restvätskan, då centrifugen står stilla.

Såsom visas i fig. 5, kan på insidan av husväggen 28 vara anordnade ribbliknande element 42, som kan styra flödena av vätska eller partiklar på husväggen 28 direkt mot avloppshålen 34. Vidare är det tänkbart att avloppshålens 34 utsträckning i axi- ell riktning samt hålens höj dposition över skärmen 30 kan vara reglerbar på ej när- I nian, 10 15 525 690 in u o uno: 6 mare visat sätt for att kunna anpassa en och samma centrifugalseparator till olika driftsförhållanden. Även om det stationära huset i det på ritningama visade, mest föredragna utfórings- exemplet är visat koniskt med mot avloppshålen 34 ökande diameter, är det möjligt att utforma husets sidovägg cirkulärcylindrisk, eller omvänt konisk, d v s. med mot avloppshålen minskande diameter.

Det är även tänkbart att i ett och samma hus arrangera tvâ eller flera skärmelement på insidan av huset med tillhörande utloppshål belägna uppströms hålen, exempelvis om luftströmmama nedströms rotom får strömma åt var sin ände av huset.

Genom den enligt uppfinningen föreslagna lösningen är det möjligt att åstadkomma en effektivt och kontinuerligt gasrenande centrifugalseparator med så kompakta di- mensioner att den kan placeras direkt på den maskin eller utrustning som alstrar ga- sen, som skall renas, och detta utan behov av att utnyttja efterkopplade filter.

Claims (10)

10 15 20 25 1 r 5 l I l l -im H .. . 523 690 \ » ~ v ~ . , - I ~ a n. 7 Patentkrav

1. Anordning vid en centrifugalseparator för separering av i gasmedier suspendera- de fasta och/eller flytande partiklar, innefattande en med sedimenteringsorgan (14) försedd rotor (12), som är roterbart lagrad i ett omgivande, stationärt hus (20) och som har ett centralt inlopp (26) för gasmediet, som skall renas, varvid huset (20) har dels ett utlopp (32) for renad gas, som vid passage genom sedi- menteringsorganen (14) i rotom (12) befriats från fasta och/eller flytande par- tiklar, dels ett utlopp (34) för de först på sedimenteringsorganen avsatta och där- efter på en sidovågg (28) av huset (20) genom en centrifugalkraft överförda fasta och/eller flytande partiklarna, varvid utloppet (34) för de fasta och/eller flytande partiklarna har formen av minst ett i sidoväggen (28) av huset upptaget, genom- gående hål, kännetecknad av att ett väsentligen radiellt från sidoväggen (28) av huset inåtskjutande, ringforniigt skärmelement (30), som åtskiljer gasutloppet (32) från utloppshålet (34) för de fasta och/eller flytande partiklama, är anordnat nedströms utloppshålet (34) på ett sådant avstånd, att en vid drift uppströms skärmelementet (30) alstrad gaskudde skapar en ring (3 8) av de fasta och/eller flytande partiklarna i nivå med utloppshålet (34).

2. . Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att på insidan av husväggen (28) år anordnade ribbliknande styrelement (42) för att leda på husväggen (28) uppfång- ad våtska eller partiklar till utloppshålet (34).

3. . Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att hålet (34) sträcker sig tangentiellt genom husväggen (28).

4. . Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att hålet (34) sträcker sig ra- diellt genom husväggen (28).

5. . Anordning enligt något av kraven 1-4, kännetecknar! av att hålet (34) har ett i strömningsriktningen vidgande tvärsnitt. 10 15 20 |a;;, 525 690

6. Anordning enligt något av kraven 1-5, kännetecknad av att hålet (34) har en avlång, slitsliknande form väsentligen i husets (20) axiella riktning.

7. Anordning enligt något av kraven 1-6, kännetecknad av att hålet (34) har ett cirkulärt tvärsnitt.

8. Anordning enligt något av kraven l-7, kännetecknad av att ett flertal utloppshål (34) är anordnade i omkretsriktningen på samma nivå runt det stationära huset (20).

9. Anordning enligt något av kraven 1-8, kännetecknad av att huset (20) har en i gasströmningsriktningen koniskt vidgande form.

10. Anordning, kännetecknad av att flera skärmelernent (30) med tillhörande upp- strörns liggande utloppshål (34) enligt något av kraven 1-9 år anordnade utmed husets axiella utsträckning. lLAnordning enligt något av kraven 1-10, kännetecknad av att skärmelementet har en rännfonnad konfiguration (30, 39).