SE528387C2

SE528387C2 - Centrifugalseparator och förfarande för separering av en produkt i åtminstone en relativt tung fas och en relativt lätt fas

Info

Publication number: SE528387C2
Application number: SE0500534A
Authority: SE
Inventors: Leonard Borgstroem; Lasse Hurnasti
Original assignee: Alfa Laval Corp Ab
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2006-10-31
Also published as: CA2600519C; GB0716876D0; RU2007137015A; BRPI0608695A8; BRPI0608695A2; CA2600519A1; GB2438137B; GB2438137A; CN101171086B; US7485084B2; NO338646B1; WO2006096113A1; US20080171645A1; RU2393024C2; BRPI0608695B1; NO20074991L; SE0500534L; CN101171086A

Description

20 25 30_ 35 528 587 trycket, vilket kan betraktas som konstant. Detta problem upp- kommer inte heller då man har den traditionella konfigurationen med flöde över ett bräddavlopp för den tunga fasen och över ett bräddavlopp för den lätta fasen, varvid de radiella nivåerna hos de båda bräddavloppen reglerar gränsskiktsnivàns radiella posi- tion. Om man i denna konfiguration har en skalskiva med avluft- ningshàl för den lätta fasen råder samma gastryck vid den fria vätskeytan intill bräddavloppen för både den tunga fasen och den lätta fasen, vilket innebär att gränsskiktsnivån inte påverkas av variationer i gastrycket.

Däremot, om endera fasen är mottrycksreglerad sàikommer en variation i gastrycket att direkt påverka gränsskiktsnivåns radi- ella position sàvidaman inte gör motsvarande kompensation av mottrycket på den mottrycksreglerade fasen. variationer i gastrycket invid bräddavloppet uppkommer då gasen invid bräddavloppet saknar fri strömningsväg för tryckutjämning.

Gastryckets variationer blir stora speciellt då den produkt som skall separeras och som tillförs centrifugalseparatorn har högt ångtryck, t.ex. en olje-vattenblandning som är mättad med na- turgas och som har en temperatur nära vattenfasens kokpunkt.

SAMMANFATTNING AV UPPFlNNlNGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att lösa ovan nämnda problem. q i Detta ändamål uppnås med den inledningsvis angivnacentrifu- galseparatorn som kännetecknas av att den är utformad på så sätt att separeringsutrymmet är slutet mot en omgivning och medger upprätthållande av ett från omgivningstrycket avvikande gastryck i separeringsutrymmets centrala gasfyllda utrymme, att centrifugalseparatorn innefattar en sensor, vilken är anordnad att under drift känna av en parameter som är relaterad till gastrycket i separeringsutrymmets centrala gasfyllda utrymme och vilken är förbunden med reglerutrustningen, och att reglerut- 15 20 25 30 35 528 387 rustningen är inrättad att reglera mottrycket i åtminstone ett av det första utloppet och det andra utloppet i beroende av den av- kända parametern för reglering av gränsskiktsnivån till den öns- kade .radiella positionen.

Med en sådan reglerutrustning är det möjligt att under väsentli- gen hela driften hàlla gränsskiktsnivàn i en önskad radiell posi- tion som 'ar optimal för separerlngsresultatet. I synnerhet är det möjligt att hålla gränsskiktsnivån i den önskade positionenäven om den produkt som skall separeras har en varierande kvalitet, exempelvis när det gäller mängden vätska/gas, och en varieran- de temperatur som ligger nära vätskans kokpunkt. Om trycket i separeringsutrymmets centrala gasutrymme ökar kan med hjälp av den i uppfinningsenligt utrustningen mottrycket i ett av utlop- pen snabbt ökas så att gränsskiktsnivåns radiella position bibe- hålles. * Enligt en utföringsform av uppfinningen är reglerutrustningen inrättad att reglera mottrycket i åtminstone ett av det första ut- loppet och det andra utloppet under ett flöde genom nämnda utlopp ut ur centrifugrotorn. Enligt denna utföringsform kan upp- finningen realiseras på ett enkelt sätt genom att mottrycket i ett av utloppen regleras genom en påverkan på flödet av den tunga fasen eller lätta fasen.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är reglerut- rustningen inrättad att även reglera mottrycket i åtminstone ett av det första utloppet och det andra utloppet genom att vid be- hov medge tillhandahållandeav ett flöde in i centrifugrotorn ge- nom endera av det första utloppet och det andra utloppet. Enligt denna utföringsform är således reglerutrustningen anpassad att vid behov medge att flödet i ett av utloppen strömmar bakåt, dvs tillbaka in i centrifugrotorn. En sådan utföringsform är speciellt fördelaktlg i det fall att en fast produkt utmatas via radiella mun- stycken och andelen tung fas i den produkt som skall separeras är låg, varvid en otillåtet hög mängd av den tunga fasen skulle 10 15 20 25 30 35 528 387 kunna lämna centrifugrotorn via dessa munstycken så att gräns- skiktsnivån rör sig alltför långt radiellt utåt eller helt försvinner.

Ett sådant förlopp kan förhindras genom den föreslagna åter- matningen av tung fas eller en inmatning av en reglerfluid med en densitet som är väsentligen densamma som densiteten hos den tunga fasen.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefattar re- glerutrustningen åtminstone en ventil för reglering av mottrycket i ett av det första utloppet och det andra utloppet. En sådan ventil möjliggör ett enkelt realiserande av mottrycksregleringen.

Enligt »en ytterligare utföringsform av uppfinningen är nämnda ventil är anordnad på det första utloppet. Med fördel kan regler- utrustningen då vara inrättad att medge ett flöde av den tunga fasen genom det första utloppet både in i och ut ur centrifugro- torn för reglering av mottrycket. Därvid kan reglerutrustningen .innefatta en ventil, som medger ett flöde in i centrifugrotorn via det första utloppet, och en ventil, som medger ett flöde ut ur centrifugrotorn via det första utloppet.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är nämnda ventil anordnad på det andra utloppet. Reglerutrustningen kan då vara inrättad att medge ett flöde av den lätta fasen genom det andra utloppet framför allt ut ur centrifugrotorn för reglering fav mottrycket men det är även möjligt inom ramen för den före- liggande uppfinningen att reglerutrustningen är inrättad att med- ge ett flöde av den lätta fasen genom det andra utloppet också in i centrifugrotorn för reglering av mottrycket. Reglerutrustning- en innefattar därvid en ventil, som medger ett flöde ut ur centri- fugrotorn via det andra utloppet, 'men kan även innefatta en ventil, som medger ett flöde in i centrifugrotorn via det andra utloppet.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefattar re- glerutrustningen medel för tillhandahållande av en reglerfluid 10 15 20 25 30 35 528 387 och är inrättad att medge tillförsel av nämnda reglerfluid till ett- dera av den radiellt yttre delen och den radiellt inre delen. Reg- lerfluiden kan bildas av en separat fluid, som matas in i den ra- diellt yttre delen respektive den radiellt inre delen, eller av en- dera av den tunga fasen och den lätta fasen som matas tillbaka in i den radiellt yttre delen respektive den radiellt inre delen.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är reglerut- rustningen inrättad att medge nämnda tillförsel av reglerfluid via det första utloppet, dvs. tillförsel av tung fas.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är ett brädd- avlopp är anordnatmellan radiellt inre delen och det andra ut- loppet. Därmed kan uppfinningen med fördel realiseras genom en mottrycksreglerlng av den tunga fasen. i Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är ett bräcld- avlopp anordnat mellan den radiellt yttre delen och det första utloppet. Därmed kan uppfinningen med fördel realiseras genom en mottrycksreglerlng av den lätta fasen. ' Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefattar sensorn en trycksensor som kan känna av gastrycket direkt i det centrala gasfyllda utrymmet eller ett tryck som beror av detta gastryck. » i Ändamålet uppnås också med det inledningsvis angivna förfa- randet som kännetecknas av de följande stegen: upprätthållande av ett från omgivningstrycket avvikande gastryck i separeringsutrymmets centrala gasfyllda utrymme, avkänning av en parameter som är relaterad till gastrycket i se- pareringsutrymmets centrala gasfyllda utrymme, och reglering av mottrycket i åtminstone ett av det första utloppet och det andra utloppet i beroende av den avkända parametern för reglering av gränsskiktsnivån till den önskade radiella posi- üonen. 10 15 20 25 30 35 528 387 Fördelaktiga vidareutvecklingar av förfarandet anges i de bero- ende kraven 20 till 26.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGHARNA Föreliggande uppfinning skall nu förklaras närmare med hjälp av såsom exempel beskrivna utföringsformer och med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka Fig 1 visar schematiskt en delvis snittad vy av en centrifu- galseparator.

Fig 2 visar schematiskt en snittadi vy av en del av en cent- rifugalseparator enligt en andra utföringsform av uppfinningen.

Fig 3 visar schematiskt en snittad vy av en del av en cent- rifugalseparator enligt en tredje utföringsform av uppfinningen.

Fig 4 visar schematiskt en snittad vy av en del av en cent- » rifugalseparator enligt en fjärde utföringsform av uppfinningen. “ Fig 5 visar schematiskt en snittad vy av en del av en cent- rifugalseparator enligt en femte utföringsform av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig 1 visar en centrifugalseparator enligt uppfinningen. Den vi- sade centrifugalseparatorn är utformad för separering av en produkt i en relativt tung fas och en relativt lätt fas. Vidare kan centrifugalseparatorn vara utformad för separering av slam eller en fast fas i form av tunga partiklar.

Centrifugalseparatorn innefattar en centrifugrotor 1, som är monterad pà en spindel 2. Spindeln 2 är lagrad i ett lager 3 och drivs med hjälp av ett lämplig drivorgan 4 som är anordnat i ett 10 15 20 25 ~ Det första utloppet 22 sträcker sig från den radiellt yttre delen 30 35 528 387 stativ 5. Rotorn 1 är anordnad i ett hölje 6 och är medelst driv- organet 4 roterbar kring en rotationsaxel x. Rotorn 1 innefattar en rotorvägg 7 som innesluter ett separeringsutrymme 8, se Fig 2-5. Separeringsutrymmet 8 har en radiellt yttre del 11, i vilken den under drift separerade tunga fasen ansamlas. och en radi- ellt inre del 12, i vilken den under drift separerade lätta fasen ansamlas. Separeringsutrymmet 8 har vidare ett centralt gasfyllt utrymme 13 mot vilket den ansamlade separerade lätta fasen bildar en fri vätskeyta. Den radiellt yttre delen 11, dvs delen för den separerade tunga fasen, är àtskild från den radiellt inre de- len 12, dvs delen för den separerade lätta fasen, av en under drift bildad gränsskiktsnivå 14.

Centrifugrotorn 1 innefattar också på i sig känt sätt en uppsätt- ning koniska separeringsskivor 15 som visas schematiskt i Fig 2-5. Separeringsskivorna 15 är anordnade mellan en övre be- gränsningsskiva 16 och en nedre begränsningsskiva 17 som in- nefattar ett inlopp 18 för den produkt som skall separeras.

Centrifugalseparatorn innefattar vidare ett inlopp 21, ett första utlopp 22 och ett andra utlopp 23. lnloppet 21 innefattar en sta- tionär inloppsledning 24 som sträcker sig in till separeringsut- rymmet 8 genom rotorväggen 7. lnloppet 21 är inrättat att under drift medge inmatning av produkten till separeringsutrymmet 8. 11 genom rotorväggen 7 och är inrättatlatt under drift medge utmatning av den tunga fasen genom det första utloppet 22. Det första .utloppet 22 innefattar en stationär första utloppsledning 25 och en stationär skalskiva 26, som är förbunden med den första utloppsledningen 25 och som 'är anordnad i en första skalkammare 27 för den tunga fasen. Den första skalkammaren 27 kommunicerar med den radiellt yttre delen 11 via en eller fle- ra tungfaskanaler 28. 10 15 20 25 30 35 528 387 Det andra utloppet 23 sträcker sig från den radiellt inre delen 12 genom rotorväggen 7 och är inrättat att under drift medge ut- matning av den lätta fasen genom det andra utloppet 23. Det andra utloppet 23 innefattar en stationär andra utloppsledning 30 och en stationär skalskiva 31, som är förbunden med den andra utloppsledningen 30 och som är anordnad i en andra skalkammare 32 för den lätta fasen. Den andra skalkammaren 32 kommunicerar med den radiellt inre delen 12 via ett där- emellan anordnat bräddavlopp 38.

Centrifugrotorn 1 kan eventuellt men inte nödvändigtvis också innefatta schematiskt visade munstycken 34 som är avsedda för ' kontinuerlig utmatning av slam eller fasta partiklar från den radi- ellt yttre delen 11 av separeringsutrymmet 8.

Centrifugrotorn 1 kan som ett alternativ innefatta en anordning I som är avsedd att på i sig känt sätt intermittent utmata slam el- ler fasta partiklar frän den radiellt yttre delen 11 av separerings- utrymmet 8.

Centrifugalseparatorn är utformad på så sätt att separeringsut- rymmet 8 är slutet mot en omgivning och medger upprätthållan- de av ett från omgivningstrycket avvikande gastryck i separe- ringsutrymmets 8 centrala gasfyllda utrymme 13. Denna tillslut- ning av separeringsutrymmet 8 kan åstadkommas på olika sätt vilket illustreras i de olika utföringsformerna i Fig 2-5.

I den första utföringsformen som visas i Fig 2 och den tredje utföringsformen som visas i Fig 4 är höljet 6 öppet mot omgiv- ningen, varvid separeringsutrymmet 8 är slutet med hjälp av den första skalkammaren 27 ochden första skalskivan 26 som bildar ett vätskelås som hindrar gastrycket i separeringsutrymmets 8 gasfyllda utrymme 13 från att fortplanta sig ut till omgivningen. l den första och tredje utföringsformen kan den andra skalskivan 31 eventuellt men inte nödvändigtvis vara försedd ett avluft- ningshàl 35 som medger att trycket fortplantar sig genom den 10 15 20 25 30 35 528 587 andra skalkammaren 32. Ett sådant avluftningshål 35 illustreras i Fig 4.

I den tredje utföringsformen som visas i Fig 4 är ett bräddavlopp 39 anordnat mellan den radiellt yttre delen 11 och det första ut- loppet 22 eller närmare bestämt mellan den radiellt yttre delen 11 och den första skalkammaren 27.

I den andra utföringsformen som visas i Fig 3 och den fjärde utföringsformen som visas i Fig 5 är separeringsutrymmet 8 slutet med hjälp av höljet 6 som helt innesluter centrifugrotornt gentemot omgivningen och som bildar ett tryckkärl. l den andra utföringsformen och den fjärde utföringsformen kan både den andra skalskivan 31'och den första skalskivan 26 eventuellt men inte nödvändigtvis vara försedda ett avluftningshål 35 som med- ger att trycket fortplantar sig genom de två skalkamrarna 27 och 32.

I den andra utföringsformen som visas i Fig 3 är ett bräddavlopp 38 anordnat mellan den radiellt inre delen 12 och det andra ut- loppet 23 eller närmare bestämt mellan den radiellt inreidelen 12 och den andra skalkammaren 32. l den fjärde utföringsformen som visas i Fig 5 är ett bräddavlopp 39 anordnat mellan den radiellt yttre delen 11 och det första ut- loppet 22 eller närmare bestämt mellan den radiellt yttre delen 11 och den första skalkammaren 27. V i Centrifugalseparatorn innefattar också en reglerutrustningsom är inrättad att under drift medge reglering av gränsskiktsnivån »14 till en önskad radiell position genom reglering av mottrycket i åtminstone ett av det första utloppet 22 och det andra utloppet 23. Reglerutrustningen innefattar en styrenhet 50. En sensor är förbunden med styrenheten 50 och anordnad att under drift kän- na av en parameter som är relaterad till gastrycket i separe- ringsutrymmets 8 gasfyllda utrymme. l de visade utföringsfor- 10 15 20 25 30 35 528 387 10 merna är sensorn en trycksensor 51 som känner av ett gastryck som är väsentligen lika med gastrycket i separerlngsutrymmets 8 centrala gasfyllda utrymme 13. l de första och tredje utfö- ringsformerna är trycksensorn 51 anordnad i det centrala gas- fyllda utrymmet 13 och i de andra och fjärde utföringsformerna är trycksensorn 51 anordnad utanför rotorn 1 men innanför det slutna höljet 6. istället för att direkt känna av gastrycket i separeringsutrymmets 8 centrala gasfyllda utrymme 13 kan sensorn känna av ett an- nat, till detta gastryck relaterat tryck eller någon annan para- meter som är relaterad till detta tryck.

Reglerutrustnlngen "är inrättad att reglera mottrycket i åtminsto- ne ett av det första utloppet 22 och det andra utloppet 23 i bero- ende av det tryck som avkänns av trycksensorn 51 för reglering av gränsskiktsnivån 14 till den önskade radiella positionen.

I den första utföringsformen som visas i Fig 2 är reglerutrust- ningen inrättad att reglera mottrycket i det första utloppet 22.

Tack vare bräddavloppet 38 mellan den radiellt inre delen 12 och det andra utloppet 23 kan gränsskiktsnivåns 14 radiella po- sition bestämmas genom mottrycket i det första utloppet 22.

Detta mottryck kan regleras på olika sätt. Enligt en variant kan mottrycket regleras genom en påverkan eller en strypning av ett flöde av den tunga fasen som utmatas genom det första utloppet 22. En sådan strypning kan på ett enkelt :sätt åstadkommas med hjälp av en ventil 55. Ventilen 55 är lämpligen ansluten till styr- enheten 50 som styr ventilen 55 i beroende av det 'gastryck som avkänns av trycksensorn 51. Om gastrycket i separeringsutrym- mets 8 centrala gasutrymme 13 ökar kan mottrycket i det första utloppet 22 snabbt ökas så att gränsskiktsnivåns 14 önskade radiella position bibehålles. Enligt en annan variant kan reglerut- rustningen vara inrättad att även reglera mottrycket i det första utloppet 22 genom att vid behov medge tillhandahållande av ett flöde in icentrifugrotorn 1 genom det första utloppet 22. Ett så- 10 15 20 25 30 35 528 387 11 dant flöde av tung fas tillbaka in i den radiellt yttre delen 11 kan åstadkommas med hjälp av en reglerfluid som tillhandahålls från någon lämplig källa 56 via en ledning 57 som ansluter till den första utloppslednlngen 25. Källan 56 tillhandhàller reglerfluiden med ett tillräckligt tryck och mottrycket kan l detta fall regleras med hjälp av en ventil 58 på ledningen 57. Även ventilen 58 är ansluten till styrenheten 50 som styr ventilen 58 i beroende av det gastryck som avkänns av trycksensorn 51. ' Om exempelvis en alltför stor mängd slam, fasta partiklar och/eller tung fas har utmatats via munstyckena 34 kommer gränsskiktsnivån 14 och därmed även den fria vätskeytan i den första skalkammaren 27 att förskjutas radiellt utåt, varvid väts- keövertäckningen av den första skalskivan 26 minskar, vilket le~ der till att trycket i det första utloppet 22 sjunker. Detta kan mot- verkas genom att flödet medelst ventilen 55 strypes eller genom att tung fas tillförs via ledningen 57. Reglerfluiden kan blidas av den utmatade tunga fasen som återmatas in i den radiellt yttre delen 11 eller av en separat fluid som matas in i den radiellt ytt- re delen 11 via ledningen 57 och den första utloppslednlngen 25 och som har en densitet som motsvarar densiteten hos den tunga fasen.

Den andra utföringsformen som visas i Fig 3 skiljer sig från den första utföringsformen genom att separeringsutrymmet är slutet medelst höljet 6 såsom har beskrivits ova__n. Det skall noteras att i den andra utföringsformen kan båda škalskivorna 26 och 31 vara försedda med avluftningshål 35, vilka möjliggör att tryck- sensorn 51 i den andra utföringsformen kan anordnas utanför rotorn 1 men innanför höljet 6 istället för inuti rotorn 1. l övrigt är reglerutrustningen väsentligen identisk med reglerutrustning- en i den första utföringsformen. Eftersom mottrycksregleringen även i den andra utföringsformen sker påden tunga fasen är _ med fördel ett bräddavlopp 38 anordnat mellan den radiellt inre delen 12 och det andra utloppet 23. 10 15 20 25 30 35 528 387 12 Den tredje utföringsformen som visas i Fig 4 skiljer sig från den första utföringsformen genom att reglerutrustnlngen inrättad att reglera mottrycket i det andra utloppet 23. Tack vare bräddav- loppet 39 mellan den radiellt yttre delen 11 och det första utlop- pet 22 kan gränsskiktsnivåns 14 radiella position bestämmas genom mottrycket i det andra utloppet 23. Detta mottryck kan regleras på väsentligen samma sätt som i den första utförings- formen. Enligt en variant kan mottrycket regleras genom en pà- verkan eller en strypning av ett flöde av den lätta fasen som ut- matas genom det andra utloppet 23. En sådan strypning kan på ett enkelt sätt åstadkommas med hjälp av en ventil 65. Ventilen i 65 är lämpligen ansluten till styrenheten 50 som styr ventilen 65 i beroende av det gastryck som avkänns av trycksensorn 51. Om gastrycket i separeringsutrymmets 8 centrala gasutrymme 13 ökar kan mottrycket i det andra utloppet 23 snabbt ökas så att gränsskiktsnivåns 14 önskade radiella position bibehålles. Så- som ovan nämnts är det även tänkbart inom ramen för uppfin- ningen att reglerutrustnlngen är inrättad att även reglera mottrycket i det andra utloppet 23 genom att vid behov medge tillhandahållande av ett flöde in i centrifugrotorn 1 genom det andra utloppet 23. Ett sådant flöda av latt fas tillbaka int den radiellt yttre delen 11 kan åstadkommas med hjälp av en regler- fluid som tillhandahålls från någon lämplig källa 66 via en led- ning 67 som ansluter till den andra utloppsledningen 30. Källan 66 tillhandhåller reglerfluiden med ett tillräckligt tryck och mottrycket kan i detta fall regleras med hjälp av en ventil 68 på ledningen 67. Även ventilen 68 är ansluten till styrenheten 50 som styr ventilen 68 i beroende av det gastryck som avkänns av trycksensorn 51.

Om gränsskiktsnivàn 14 förskjuts exempelvis radiellt inåt för- skjuts den fria vätskeytan i den radiellt inredelen 12 radiellt utåt, varvid vätskeövertäckningen av den andra skalskivan 31 minskar, vilket leder till att trycket i det andra utloppet 23 sjun- ker. Detta kan motverkas genom att flödet genom ventilen 65 strypes men det är även möjligt i denna utföringsform att mot- 10 15 20 25 528 387 13 verka detta genom att lätt fas tillförs den radiellt inre delen 12 via ledningen 67 och den andra utloppsledningen 30. Reglerflui- den* kan blidas av den utmatade lätta fasen som ätermatas in i den radiellt inre delen 12 eller av en separat fluid som matas in i den radiellt inre delen 12 via ledningen 67 och den andra ut- loppsledningen 30 och som har en densitet som motsvarar den- siteten hos den lätta fasen.

Den fjärde utföringsformen som visas i Fig 5 skiljer sig från den tredje utföringsformen genom att separeringsutrymmet 8 är slu- tet medelst höljet 6 såsom har beskrivits ovan. Det skall noteras att i den fjärde utföringsformen kan båda skalskivorna 26 och 31 vara försedda med avluftningshál 35, vilka möjliggör att tryck- sensorn 51 i den fjärde utföringsformen kan anordnas utanför rotorn 1 men innanför höljet 6 istället för inuti rotorn 1. I övrigt är reglerutrustningen väsentligen identisk med reglerutrustning- en i den tredje utföringsformen. Eftersom mottrycksregleringen även i den fjärde utföringsformen sker på den lätta fasen är med fördel ett bräddavlopp 39 anordnat mellan den radiellt yttre de- len 11 och det första utloppet 22.

Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsformerna utan kan varieras 'och modifieras inom ramen för de efterföljan- de patentkraven. Enligt en ytterligare utföringsform kan mottrycket i båda utloppen 22 och 23 regleras på det ovan be- skrivna sättet. l denna utföringsform behövs_inget av bräddav- loppen 38, 39.

Claims

10 15 20 25 30 35 52s ss? 14 Patentkrav

1. Centrifugalseparator för separering av en produkt i åtmin- stone en relativt tung fas och en relativt lätt fas, varvid centrifu- galseparatorn innefattar en centrifugrotor (1), som är roterbar kring en rotationsaxel (x) och innefattar en rotorvägg (7) som innesluter ett separe- ringsutrymme (8), vilket har en radiellt yttre del (11), i vilken den under drift separerade tunga fasen ansamlas, och en radiellt inre del (12), i vilken den under drift separerade lätta fasen an- samlas, varvid separeringsutrymmet (8) har ett centralt gasfyllt utrymme (13) mot vilket den ansamlade separerade lätta fasen bildar en fri vätskeyta och varvid den radiellt yttre delen (11) är àtskild från den radiellt inre delen (12) av en under drift bildad gränsskiktsnivà (14), ett inlopp (21), som sträcker sig in till separeringsutrymmet (8) genom rotorväggen (7) och är inrättat att under drift medge inmatning av produkten till separeringsutrymmet (8), ett första utlopp (22), som sträcker sig från den radiellt ytt- re delen (11) genom rotorväggen (7) och är inrättat att under drift medge utmatning av den tunga fasen genom det första ut- loppet (22), ett andra utlopp (23), som sträcker sig från den radiellt inre delen (12) genom rotorväggen (7) och är inrättat att under drift medge utmatning av den lätta fasen genom det andra utloppet (23), och reglerutrustning inrättad att under drift medge reglering av gränsskiktsnivån (14) till en önskad radiell position genom re- glering av mottrycket i åtminstone ett av det första utloppet (22) och det andra utloppet (23), kännetecknad av att centrifugalseparatorn är utformad pà så sätt att separerings- utrymmet (8) är slutet mot en omgivning och medger upprätt- hållande av ett från omgivningstrycket avvikande gastryck i se- pareringsutrymmets (8) centrala gasfyllda utrymme (13), 10 15 20 25 30 35 528 387 15 att centrifugalseparatorn innefattar en sensor (51), vilken är an- ordnad att under drift känna av en parameter som är relaterad till gastrycket i separeringsutrymmets (8) centrala gasfyllda ut- rymme (13) och vilken är förbunden med reglerutrustningen, och att reglerutrustningen är inrättad att reglera mottrycket i åtmin- stone ett av det första utloppet (22) och det andra utloppet (23) i beroende av den avkända parametern för reglering av gräns- skiktsnivån (14) till den önskade radiella positionen.

2. Centrifugalseparator enligt krav 1, kännetecknad av att re- glerutrustningen är inrättad att reglera mottrycket í åtminstone ett av det första utloppet (22) och det andra utloppet (23) under ett flöde genom nämnda utlopp (22; 23) ut ur centrifugrotorn (1).

3. Centrifugalseparator enligt något av kraven 1 och 2, kärl-_ netecknad av att reglerutrustningen är inrättad att även reglera mottrycket i åtminstone ett av det första utloppet (22) och det andra utloppet (23) genom att vid behov medge tillhandahållan- de av ett flöde in i centrifugrotorn (1) genom endera av det för- sta utloppet (22) och det andra utloppet (23).

4. Centrifugalseparator enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att reglerutrustningen innefattar åtminstone en ventil (55, 58; 65, 68) för reglering av mottrycket i ett av det för- sta utloppet (22) och det andra utloppet (23).

5. Centrifugalseparator enligt krav 4, kännetecknad av att nämnda ventil (55, 58) är anordnad på det första utloppet (22).

6. Centrifugalseparator enligt krav 5, kännetecknad av att re- glerutrustningen är inrättad att medge ett flöde genom det första utloppet (22) både in i och ut ur centrifugrotorn (1) för reglering av mottrycket.

7. Centrifugalseparator enligt krav 6, kännetecknad av att re- glerutrustningen innefattar en ventil (58), som medger ett flöde 10 15 20 25 30 35 528 387 16 in i centrifugrotorn via det första utloppet, och en ventil (55), som medger ett flöde ut ur centrifugrotorn via det första utloppet (22).

8. Centrifugalseparator enligt krav 4, kännetecknad av att nämnda ventil (65, 68) är anordnad på det andra utloppet (23).

9. Centrifugalseparator enligt krav 8, kännetecknad av att re- glerutrustningen är inrättad att medge ett flöde genom det andra utloppet (23) både in i och ut ur centrifugrotorn (1) för reglering av mottrycket.

10. Centrifugalseparator enligt krav 9, kännetecknad av att re- glerutrustningen innefattar en ventil (68), som medger ett flöde in i centrifugrotorn (1) via det andra utloppet (23), och en ventil (65), som medger ett flöde ut ur centrifugrotorn (1) via det andra utloppet (23).

11. Centrifugalseparator enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att reglerutrustningen innefattar medel (56-58; 66-68) för tillhandahållande av en reglerfluid och är inrättad att medge tillförsel av nämnda reglerfluid till ettdera av den radiellt yttre delen (11) och den radiellt inre delen (12).

12. Centrifugalseparator enligt krav 11, kännetecknad av att reglerfluiden bildas av en separat fluid som matas in i den radi- ellt yttre delen (11) respektive den radiellt inre delen (12).

13. Centrifugalseparator enligt krav 11, kännetecknad av att reglerfluiden bildas av endera av den tunga fasen och den lätta fasen som matas tillbaka in i den radiellt yttre delen (11) re- spektive den radiellt inre delen (12).

14. Centrifugalseparator enligt något av kraven 11 till 13, kän- netecknad av att reglerutrustningen är inrättad att medge nämn- da tillförsel av reglerfluid via det första utloppet (22). 10 15 20 25 30 35 528 587 17

15. Centrifugalseparator enligt något av kraven 5 till 6, _lg_à_g; netecknad av att ett bräddavlopp (38) är anordnat mellan radiellt inre delen (12) och det andra utloppet (23).

16. Centrifugalseparator enligt något av kraven 8 till 10, Låg netecknad av att ett bråddavlopp (39) är anordnat mellan den radiellt yttre delen (11) och det första utloppet (22).

17. Centrifugalseparator enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att sensorn (51) innefattar en trycksensor (51).

18. Förfarande för separering av en produkt i åtminstone en relativt tung fas och en relativt lätt fas, i centrifugalseparatorn som innefattar en centrifugrotor, som är roterbar kring en rota- tíonsaxel och innefattar en rotorvägg som innesluter ett separe- ringsutrymme, varvid förfarandet innefattar stegen: inmatning av produkten till separeringsutrymmet genom ett inlopp, som sträcker sig in till separeringsutrymmet genom ro- torväggen, rotation av centrifugrotorn så att den separerade tunga fa- sen ansamlas i en radiellt yttre del av separeringsutrymmet och den separerade lätta fasen ansamlas i en radiellt inre del av se- pareringsutrymmet, varvid separeringsutrymmet har ett centralt gasfyllt utrymme mot vilket den ansamlade separerade lätta fa- sen bildar en fri vätskeyta och varvid den radiellt yttre delen är âtskild från den radiellt inre delen av en under drift bildad gränsskiktsnivå, utmatning av den tunga fasen från den radiellt yttre delen i ett första flöde genom ett första utlopp, utmatning av den lätta fasen från den radiellt inre delen i ett andra flöde genom ett andra utlopp, och reglering av gränsskiktsnivån till en önskad radiell position genom reglering av mottrycket i åtminstone ett av det första ut- loppet och det andra utloppet, kännetecknat av följande steg: 10 15 20 25 30 35 528 587 18 upprätthållande av ett fràn omgivningstrycket avvikande gastryck i separeringsutrymmets centrala gasfyllda utrymme, avkänning en parameter som är relaterad till gastrycket i sepa- reringsutrymmets centrala gasfyllda utrymme, och reglering av mottrycket i åtminstone ett av det första utloppet och det andra utloppet i beroende av den avkända parametern för reglering av gränsskiktsnivån till den önskade radiella posi- ﬁonen.

19. Förfarande enligt krav 18, kännetecknat av att mottrycket regleras i åtminstone ett av det första utloppet och det andra utloppet under ett flöde genom nämnda utlopp ut ur centrifugro- torn.

20. Förfarande enligt något av kraven 18 och 19, kännetecknat a_v att mottrycket regleras l åtminstone ett av det första utloppet och det andra utloppet genom att vid behov tillhandahålla ett flöde in i centrifugrotorn genom endera av det första utloppet och det andra utloppet.

21. Förfarande enligt något av kraven 18 till 20, kännetecknat a_v att mottrycket regleras med ett ﬂöde genom det “första utlop- pet både in i och ut ur centrifugrotorn.

22. Förfarande enligt något av kraven 18 till 21, kännetecknat _a_v_ att mottrycket regleras med ett flöde genom det andra utlop- pet både in i och ut ur centrifugrotorn.

23. Förfarande enligt något av kraven 18 till 22, kännetecknat a_v att mottrycket regleras med hjälp av en reglerfluid som tillförs ettdera av den radiellt yttre delen och den radiellt inre delen.

24. Förfarande enligt krav 23, kännetecknat av att reglerflui- den bildas av en separat fluid som matas in i den radiellt yttre delen respektive den radiellt inre delen. 528 387 19

25. Förfarande enligt krav 23, att reglerflui- den bildas av endera av den tunga fasen och den lätta fasen som matas tillbaka in i den radíelit yttre delen respektive den radiellt inre delen.