TR201802284T4 - Tam ceketli vidalı santrifüj. - Google Patents

Abstract

En azından bir katı madde çıkış ağzına ve en azından sıvı çıkışına sahip döner bir tambura (1), tambur (1) içinde düzenlenmiş, tambura (1) göre farklı bir devir sayısı (1) ile dönebilen en azından sarmal türdeki bir vida bıçağını (3) içeren bir vidaya (2), ve vida gövdesi (3) üzerinde vida gövdesinin (3) uzantısının kısmi bölgesinde düzenlenmiş çok sayıda durultma plakasını (15) içeren bir durultma düzenlenmesine (14) sahip ve durultma plakaları düzenlemesi (14) ile tamburun en azından bir sıvı tahliye ağzı (20) arasında düzenlenmiş bir savak plakası (21) veya bir kısma plakası (22) ile karakterize edilir ve savak plakası veya bir kısma plakası vida ile dönebilir bir şekilde akuple edildiği tam ceketli vida santrifüjü ile karakterize edilir.

Description

TARTFNAME TAM CEKETLT VlDALI SANTRTFUJ Bulus istem 1'in önsözüne göre tam ceketli bir vidah santrifüj ile ilgilidir.

Bu türlü tam ceketli vidali santrifüjler farkli tasarimlarda, DE 35 18 885 A1 dokümanindan da uzun süreden beri bilinmektedir. Bu doküman vida çekirdegi üzerine uygulanan bir filtre maddesinden ve Iamel ceketinden olusan son bir durultma düzenegine sahip tam ceketli bir vidali santrifüjü açiklamaktadir. Süspansiyon beslemesi, kollektör olarak da tanimlanan, bu dokümanda tamburun silindirik kismi olarak tanimlanan durultma bölümü ile bu dokümanda tamburun konik kismi olarak tanimlanan nem alma kismi arasinda tambur içine baglanir.

Buna ek olarak teknolojik arka plan için EP 1 364 717 A2, DE 34 14 078 A1 ve JP10-328 580 A dokümanlarindan bahsedilmistir. istem 1'in önsözüne göre türüne özel tam ceketli bir vidah santrifüj EP 0 461 918 B1 dokümanindan bilinmektedir. Tamburun silindirik kismi içinde bu dokümanin açiklamasina göre çevresel olarak dagitilmis, düzlemleri dönme eksenine paralel uzanani ancak hayali uzantilarinda dönme ekseni içinde uzanmayan veya silindirik vida gövdesi üzerinde radyal olarak hizalanmamis, aksine bunun üzerinde egik duran düz durultma plakalari vida gövdesi üzerinde düzenlenmistir. Bu plaka isletimde kismen sivi seviyesinin altinda bulunur ve durultma elemani olarak etki yapar. Durultma plakalarinin disinda durultma plakalarinin dis çevresi ile ve tambur iç cebi arasinda düzenlenmis, ama tambur cebine temas etmeyen bir dinlenme vidasi düzenlenmistir. Durultma plakalari durultma islemini optimize eder. Benzer bir konstrüksiyonu EP 0856 360 A2 dokümani açiklamaktadir.

Ancak durultma plakalarina ragmen türüne özel tam ceketli vidali santrifüjün çalisma seklini iyilestirmeye gerek vardir.

Bu problemin çözümü bulusun görevidir.

Bulus bu görevi istem 1'in konusu sayesinde çözülecektir.

Kisma plakasi içinden geçen açikliklar ile donatilmistir.

Kisma plakasi sayesinde ve kisma plakasi üzerindeki açikliklarinin uygun boyutlandirilmasi ve dagitimi sayesinde durultma düzenlemesinin bulundugu bölümde (durultma) araliklari Içinde açikliklarin boyutu yönlendirilen sivi miktarinin yönlendirilmesi için gerekenden daha küçük oldugu için basinç olusmasi kolaylikla mümkündür ve durultma etkisinin hedeflenen diger bir optimizasyonu içinde sonuçlanir.

Bulusun avantajli tasarimlari alt istemlerden görülür.

Bulus asagida 2a-c, 3a, 3b, 4a, 4b çizimlerinin referansi altinda uygulama örneklerinin yardimi ile ayrintili olarak tarif edilecektir. Gösterilenler: Sekil 1 Bir tambura ve bir birinci vidaya sahip zorlanmayan tam ceketli bir santrifüjün kismi bir bölümünün bir kesiti, Sekil 2a Tam ceketli bir santrifüjün sematik olarak sunulan ikinci bir vidasinin kismi bir bölümünün bir kesiti, Sekil 2b Sekil 2a'daki vidanin biçak düzlemine dik olarak düz A-A çizgisi içinden bir kesit görünümü ve Sekil 2c Sekil 2a'daki vidanin arkadan bir görünümü B ve Sekil 3a Tam ceketli bir santrifüjün sematik olarak sunulan üçüncü bir vidasinin kismi bir bölümünün bir kesiti, Sekil 3b Sekil 3a'daki vidanin arkadan bir görünümü B ve Sekil 4a Tam ceketli bir santrifüjün sematik olarak sunulan dördüncü bir vidasinin kismi bir bölümünün bir kesiti, Sekil 4b Sekil 4a'daki vidanin biçak düzlemine dik olarak düz A-A çizgisi içinden bir kesit görünümü.

Asagida bazi tercih edilen tasarimlarin detayli olarak da tarif edilecegi, ancak bulusun bu tasarimlar ile kisitli olmadigi, aksine istemler çerçevesinde belirli sekilde degisik yapilarak tasarlanabilecegi de önceden not edilmelidir.

Ozellikle "yukarida", asagida" veya "arkada" gibi kavramlar kisitli olarak anlasilmamalidir, aksine sadece sunulmus ilgiH düzenleme ile ilgilidir.

Yatay bir dönme ekseni (D) olan döner bir tambura (1) sahip zorlanmayan tam ceketli vidali bir santrifüjü göstermektedir.

Tambur (1) içinde, bir kati madde fazinin bosaltilmasi için vida gövdesinin (4) eksenel uzantisinin bir bölümü boyunca bunun dis çevresinde düzenlenmis ve dönebilir sekilde buna akuple edilmis veya birlestirilmis sarmal türde bir vida biçagina (3) sahip ve tambura göre farkli bir devir sayisi ile dönen bir vida (2) düzenlenmistir Bir besleme borusu (5) islenecek bir ürünün bir dagitici (6) üzerinden tamburun (1) içine beslenmesine hizmet eder. Burada bir soyma diski (8) ile donatilmis, en azindan bir sivi tahliyesi (7) ve (burada gösterilmemis) bir kati madde çiki$ tamburun (1) daralan uç kisminda en azindan bir sivi fazin veya en azindan bir kati fazin desarj edilmesine hizmet eder.

Tambur (19 her iki uç kisminda sekil 1'de biri sunulmus olan tambur yataklarinda (9) bir makine sasisine (10) yataklanmistir ve bir sanzimanin arkasinda devreye alindigi burada gösterilmeyen bir motorun yardimi ile döndürülür. Vida (2) bir veya daha fazla vida yatagi (11) dönebilir sekilde yataklanmistir. Çalisma sirsindan vida (2) tambura (1) göre farkli bir devir sayisina sahip olabilir. Tamburun tahrik edilmesi için motor tarafindan veya ayri bir motor vasita& ile hareket ettirilebilir.

Vida (2) tercih edilen sekliyle döne ekseninin (D) eksenel yönünde tamburun silindirik bir kismi (129 ve tamburun daralan bir kismi (13) boyunca uzanir.

Bu arada vidanin eksenel uzunlugunun tamami boyunca uzanan vida biçagi (3) silindirik kismin (12) içinde vida gövdesinin (4) dis çevresinin içine kadar radyal olarak uzanmaz, aksine içeri dogru vida gövdesine (4) dogru bir mesafe vardir ve vida gövdesinin (4) dis çevresi ile vida biçaginin (3) iç çevresi arasindaki ara boslukta bir durultma plakalari düzenlemesi (14) düzenlenmistir.

Durultma plakalari düzenlemesi (14) çok sayida, en azindan iki veya daha fazla, özellikle ondan daha fazla çevresel olarak dagitilmis, dönme eksenine (D) radyal yönde açilandirilmis olarak disarida vida gövdesinin (4) çevresinde dagitilmis ve örnegin sekil 2b'de iyi bir sekilde görülecek durultma plakalarina (15) sahiptir Durultma plakalari (15) özellikle tercihe edilen bir uygulama örnegine göre tamburun (1) ve vida gövdesinin (4) dönme eksenine (D) paralel uzanirlar, dönme ekseninin (D) içinden geçerler, ancak kendi düzlemlerinin hayali bir uzantisinin/esnemesinin içinden geçmezler.

Durultma plakalari (15) daha sonra, bunun için sekil 2b'ye bkz, radyal olarak vida gövdesinin (4) dis çevresi üzerinde dik durmazlar, aksine bir tarafa dogru bununla bir (a) dar açisi olustururlar, bunun için O° < 0 < 90° ve tercih edilen sekliyle 45° < (x < 80° geçerlidir. (a) açisi islenecek bir ürününün veya ürünün kati madde payinin dökülme açisina uygun olarak boyutlandirilabilir.

Durultma plakalari düzenlemesi (14) bir bütün olarak vida gövdesinin (4) dis çevresi üzerinde monte edilebilen veya monte edilmis önceden monte edilmis durultma plakalari gövdesi olarak olusturulabilir.

Bitisik durultma plakalari (15) arasinda durultma araliklari (16) olusturulmustur. Bu araliklar (16) tam ceketli vida santrifüjünün durultma etkisini optimize eden durultma bosluklari olarak görev yaparlar.

Durultma plakalarinin (15) çevresel yönde mesafesi, vida gövdesi (4) üzerindeki yönlendirmesi ve de radyal uzantisi uzman kisi tarafindan çözümlenen durultma görevi çerçevesinde deney içinde uygun bir sekilde belirlenir.

Bu arada daha ince kati maddeler ile islenecek süspansiyonlar için araliklar 816) kural olarak içinde daha büyük kati madde partiküllerinin bulundugu süspansiyonlarin islenmesine ait olanlara göre daha küçük boyutlandirilir.

Durultma plakalari düzenlemesinin (14), tercih edilen sekliyle durultma plakalari gövdesinin dis çevresi üzerinde sarmal seklindeki "dinlendirme vidasi“ uzanir, yani bu bölümde vida biçagi (3) radyal yönde durultma plakalari düzenlemesi (14) dis çevresi ile tamburun (1) iç çevresi arasindaki mesafeden bir miktar daha az bir uzantiya sahiptir.

Durultma plakalari düzenlemesinin (14) durultma plakalari (15) tercih edilen sekliyle sadece tamburun (1) silindirik kisminin (13) bir bölümü veya tamburun (1) silindirik kisminin (13) tamami üzerinde uzanir.

Durultma plakalarinin (15) sekli büyük ölçüde özgürce seçilebilir, ancak radyal olarak çalisma sirasinda durultma islemini destekleyebilmek için sivi seviyesinin yeterli derecede içine dalacagi sekilde disari dogru uzanmak zorundadir.

Durultma plakalari (15) böylece sekil 1'de enine kesit olarak düz yassi bir sekle sahiptir. Durultma plakalari (15) ayni zamanda içeri bükülmüs olarak olusturulabilirler.

Durultma plakalari (15) ayrica sekil 1'deki içinden dönme ekseninin (D) uzandigi kesit olarak tercih edilen sekliyle dikdörtgen bir geometriye sahiptir.

Ancak bu geometri zorlayici degildir. Böylece durultma plakalarinin (15) (sekil 1'deki görünümler benzer sekilde) dikdörtgen bir kisma (15a) ve tercih edilen sekliyle tamburun (1) daralan ucuna dogru daralan daha dar olan bir kisma (15b) sahip olmasi da düsünülebilir (bkz sekil 1 ve sekil 4). 15b kisminin bulundugu bölge ayni zamanda tamamen durultma plakasiz olusturulmustur.

Durultma plakalari (15) özellikle tercih edilen sekliyle düz sac levhalar seklinde olusturulmustur. Ornegin seperatörlerin ayirma disklerinin üretiminde kullanildigi gibi metal bir sac Ievhadan imal edilmesi düsünülebilir. Ama ayni zamanda düz bir sekilden farkli bir sekillendirmeye, örn. hafif bir yay sekline de sahip olabilirler.

Bulusun diger bir seçenegine göre halka bölümü besleme hattinin / kollektörün (6) tambura (1) girisi için durultma plakalari olmadan olusturulur. Durultma plakalari (15) o zaman örnegin sekil 2a'daki veya sek 3a'daki gibi bu görünümde bir tür L sekline sahiptir veya sekil 1'de (15b) bölümü durultma plakasiz kalir. 2'den 3'e kadar sekillerin her birinde tamburun konturu çizim içinde sematik olarak belirtilmistir.

Bu beraberinde kollektörün (6) etrafinda, içinde ürünün veya islenecek süspansiyonun korunmus olarak tambur iç bölümüne girdigi ve sayesinde durultma plakalari düzenlemesinin özellikle homojen bir sekilde yüklenmesinin mümkün oldugu, bir tür girdap bölümünün (17) olusmasi avantajini getirir.

Sekil 4b kollektör (6) bölümünde vidanin (2) içinden geçen bir kesiti göstermektedir. Kollektör (6) burada birbirine dik olarak olusturulmus içteki besleme borusunu tambur iç bölümü ile birlestiren besleme kanallarina (6a, 6b, 6c, 6d) sahip olan istavroz seklinde kollektör olarak olusturulmustur.

Tambur (1) silindirik uç kisimlarinda, üstünde tambur ile dönen bir soyma odasi kisminin (19) soyma diski (8) ile birlikte takildigi veya sekil verildigi bir tambur kapagi (18) ile donatilmistir. Soyma odasi kismi (19) içinde düzenlenmis soyma diski (8) çalisma sirasinda birlikte dönmez. Sivi çikisi olarak görev yapar.

Tambur kapaginda (18) tercih edilen sekliyle bir veya daha fazla tahliye delikleri (20) olusturulmustur.

Zorlanmayan bir donanimdan sonra vidanin (2) son kismina çalisirken vida (2) birlikte dönen ve bunun için tercih edilen sekliyle bunun üzerine veya durultma plakalari düzenlemesine (14) ya da bir vidaya dönebilir sekilde birlestirilen bir parçanin monte edildigi ve tambur kapagi (18) üzerinde tahliye deliklerinin (20) önünde uygulanan bir savak plakasi (21) yerlestirilmistir.

Savak plakasi (21) tasma savagi olarak görev yapar ve dönme eksenine radyal olarak dik bir sekilde uzanir (bkz. sekil 1) ve bunun kendi Iç çapinda bir tasma kenari tanimlanmistir.

Savak plakasi (21) radyal olarak disari dogru tamburun (1) iç çevresinden hemen önceye kadar uzanir, bu tambur (1) ile vida (2) arasindaki göreceli hareket nedeni ile mümkündür. Böylece malzemenin tambur (1) ile savak plakasinin (21) dis çevreü arasindaki araligin bulundugu bölgede tasmasi mümkün oldugunca engellenir. Savak plakasinin (21) uzantisi radyal olarak disari dogru durultma plakalarinin (15) radyal uzantisindan daha büyüktür.

Sekil Z'ye göre bu savak plakasi (21) bulus dogrultusunda bir kisma plakasi (22) ile ikame edilir. Kisma plakasi (22) vidanin silindirik ucunda bununla birlestirilmistir.

Kisma plakasi (22) tercih edilen sekliyle vida (2) üzerinde, durultma plakalari düzenlemesine (14) tamburun (1) silindirik uç kismi yönünde radyal olarak kendi çevresinin tamami boyunca kisma plakasindan (22) kisma plakasi (22) içine olusturulmus deliklere (23) kadar kapatilacak sekilde radyal bir uzantiya veya düzenlemeye sahiptir. Kisma plakasi (22) özellikle tercih edilen sekliyle radyal olarak disari dogru tamburun (1) iç çevresinden hemen önceye kadar uzanir, bu tambur (1) ile vida (2) arasindaki göreceli hareket nedeni ile mümkündür. Böylece malzemenin tambur (1) ile kisma plakasinin (22) dis çevreü arasindaki araligin bulundugu bölgede tasmasi mümkün oldugunca engellenir. Tercih edilen sekliyle kisma plakasinin (22) uzantisi radyal olarak disari dogru durultma plakalarinin (15) radyal uzantisindan daha büyüktür. Kati madde bölümünü dista tambur (1) üzerinde sivi tahliyesine tamamen yalitan savak plakasi (21) veya kisma plakasi (22) alternatif olarak tambura (1) monte edilmis ise (burada sunulmamistir) benzer sekilde radyal olarak içeri vida (2) yönünde sadece bir tasma kenarinin bulundugu bölgeye kadar uzanabilir. Bu durumda savak plakasi (21) veya kisma plakasi (22) tercih edilen sekliyle vidaya (2) eksenel olarak olabildigince yakin mesafelendirilir (burada sunulmamistir), örnegin bu eksenel mesafe 0,5 mm ile mm arasinda, özellikle 1 mm ile 13 mm arasinda bir deger tasir.

Ozellikle çok avantajli sonuçlara yol açtigi için kisma plakasinin (22) veya savak plakasinin (21) vidaya (2) montay tercih edilir.

Sekil 2 ve 2b'de görülecegi gibi kisma plakasinda (22) çok sayida delik (23) serpistirilmistir. Bunlar belirH sekillendirmelere sahip olabilir. Sekil 2'ye göre delikler (23) örnegin slot delikler olarak ve sekil3'e göre elips seklinde delikler olarak olusturulmustur. Delikler (23) ama ayni zamanda dairesel bir sekle veya köseli bir sekle sahip olabilir.

Delikler (23) tercih edilen sekliyle kisma plakasi (22) üzerinde monte edilmis durumda araligin (16) her bin deliklerin (23) en azindan biri ile tercih edilen sekliyle tamamen, ama ayni zamanda sadece kismen, hizaya gelecek ve böylece en azindan bir deligin (23) araliktan (16) disari sivi tahliyesi olarak görev yapacagi sekilde dagitilmistir.

Araliklarin (16) her biri deliklerin (23) birinden fazlasi ile ayni hizada olacak sekilde ve böylece hemen hemen deliklerin (23) bulundugu bölgede bunun eksenel uzantisinda direkt olarak durultma plakalarinin birinin bulunacagi da düsünülebilir.

Sekil 3'e göre burada delikler (23) çevresel yerlestirilmis her biri sekiz slot delikten olusan iki konsantrik sira olarak öngörülmüstür. Tercih edilen sekliyle daha sonra her bin sekil 3b'deki görünümde kisma plakasinin (22) "arkasinda" durultma plakalarinin (15) sekizi çevresel olarak dagitilmis bir sekilde düzenlenmistir. Slot delikler kisma plaka& üzerinde, içteki ve distaki delikler birbirinden çevresel olarak kaydirilmis bir sekilde bulunacak ve böylece her biH sadece araliklarin (16) ayni hizada bulunacagi ve "egik yerlestirilmis'i durultma plakalarin (15) deliklerinin (23) biri ile ayni hizada bulunamayacagi sekilde dagitilmis olabilir.

Kisma plakasinin (22) uygun tasarimi sayesinde ve deliklerin (23) uygun bir boyutlandirilmasi ve dagilimi sayesinde kolaylikla durultma plakalari düzenlemesi bölgesinde (durultma) araliklari (16) içinde basinç olusturulur ve durultmanin etkisinin hedeflenen sonraki optimizasyonuna neden olur.

Delikler, iç çevreden veya dis çevreden kisma plakasinin içine uygulanan oluklar / yuvalar sayesinde de olusturulabilir.

Kisma plakasinin (22). durultma plakalarinin (15) maksimum uzantisindan radyal olarak daha disarida bulunan radyal bölgesi içinde burada santrifüj odasinda ürün ile bir geri karisim ortaya çikmamasi için hiçbir delik olusturulmamistir.

Deliklerin hepsi kisma plakasinda (22) eslenik olarak olusturulabilir veya farkli olabilir. Ornegin deliklerin (23) çapi radyal olarak daha içeride daha distakine göre daha küçük olabilir.

Ozet olarak durultma plakalari gövdesi (14) durultma plakalari (15) ile durultma etkisini ve/veya iki sivi tahliye agzina ve bir kati madde agzina sahip bir trifaze santrifüjde durultulacak ve gerektiginde farkli sivi fazlarina ayrilacak süspansiyonun ayirma etkisini optimize eder.