TW201842971A - 傾析離心機 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種傾析離心機，其包括：離心轉鼓(1)，其可圍繞較佳地水平旋轉軸(11)旋轉，在一端處包含至少一個液相卸料出口(6)且在另一端處包含至少一個固體卸料開口(7)；螺旋運輸機(2)，其實質上同心地安裝於該轉鼓(1)內側以用於圍繞該離心轉鼓(1)之該旋轉軸以相對於該轉鼓稍微不同之速度旋轉以用於朝向該固體卸料開口(7)輸送固相(17)，藉此使該液相卸料(6)能夠穿過埠部件。其特徵在於提供用於固體卸料之一組襯套(10)以調整該轉鼓(1)內側之固體卸料直徑(15)。利用此等襯套(10)可達成最佳濾餅卸料。

Description

傾析離心機

本發明係關於一種傾析離心機，該傾析離心機包括：離心轉鼓，其圍繞較佳地水平旋轉軸旋轉，在一端處包含至少一個液體卸料出口且在另一端處包含至少一個固體卸料開口；及螺旋運輸機，其實質上同心地安裝於轉鼓內側以用於以相對於轉鼓稍微不同之速度旋轉該離心轉鼓以用於朝向該等固體卸料開口輸送固相。

其中影響濾餅濕度之因素係長停留時間及對濾餅之壓縮壓力。壓縮壓力之一部分係可藉由固體卸料與液體卸料之間的液體柱液壓差產生，該液壓差用於壓縮擋板/圓錐體處之濾餅且支援朝向錐形區段之螺旋輸送。除旋轉速度、轉鼓與螺旋之間的差速度及螺旋運輸機之扭矩控制之外，相對池深度(液體卸料直徑與固體卸料直徑之間的差)亦表示用以操作傾析器之重要參數。在進料管之端處，濾漿透過進料室之進料埠進入傾析離心機。該濾漿被分離成移動穿過液體出口之至少一種澄清液體及經分離固體(濾餅)，該經分離固體藉由螺旋朝向固體卸料開口輸送且穿過固體卸料開口。 已提出不同概念以用於改變相對池深度。用以使由相對池深度產生之液壓變化之最常見方式係安裝於液體卸料處之堰板或埠部件，其中堰板或埠部件可徑向地調整以便改變液體卸料之直徑同時使固體卸料直徑保持固定。然而，對於深的池傾析器，用以改變相對池位準之此方式具有某些限制：液體卸料側處用以徑向調整池深度之空間過小。另外，與在固體卸料開口處調整相比，小半徑之此調整對液壓具有較低效應。 EP 0 747 127 A2中提議安裝於具有鎖定機構之螺旋運輸機之輪轂上的可調整閘，該可調整閘可控制固體卸料開口處之濾餅壓縮。此系統用於改良濾餅濕度或其係用於操作傾析離心機之額外方法。 EP 0 798 045 A1呈現藉由利用套筒使固體卸料開口之橫截面積變化來控制固體卸料之流動之系統，該系統可幫助改良濾餅中之含水量且可用作用於操作傾析離心機之額外方法。 US 7 311 654 B2中展示用以控制固體卸料開口之流動之另一系統，其中藉由沿軸向方向可調整之圓盤來對剖面進行調整。 專利申請案WO 2012/003407 A2呈現具有擋板之無圓錐體傾析器，其中固體沿著犁形件(plough)以徑向向內方式自轉鼓壁提升且被泵送至重相卸料流中，在該重相卸料流中，該固體重新懸浮並隨著彼流離開機器。擋板之兩側上不存在位準差。為調整固相跨越擋板之流動，使用空氣噴射來改變擋板之一側處之密度且因此產生穿過擋板間隙之流。 US 9 393 574 B1中呈現用於傾析離心機之固體卸料開口之可更換磨損插入件，該傾析離心機具有自外側用螺絲固定之固持器。在此情形中，卸料直徑不變化。 此等專利皆未呈現在不改變出口剖面之情況下以徑向方式併入可更換或可調整襯套以便改變固體卸料直徑，藉此降低固體流動能力之解決方式。

本發明係關於固體卸料開口處之徑向可調整襯套，內部濾餅位準可藉由該等徑向可調整襯套調整以達成最佳濾餅濕度或其可用作用以控制傾析器之額外參數。該等襯套可以一方式調整使得降低傾析器之總電力消耗，使用液壓差作為螺旋輸送支援。 在本發明中，相對池深度係藉由使固體卸料直徑變化及藉由使液體卸料直徑保持固定而產生。此變化係藉由使用可更換或可調整襯套從而沿徑向方向移動襯套入口連同使用錐形區段之端處之螺旋刮板或轉鼓之特定形狀而達成。可利用允許徑向移動之任何系統或藉由具有不同長度之可更換襯套來旋緊或固定該等襯套。

圖1展示根據當前技術水平之傾析離心機，該傾析離心機具有：旋轉轉鼓1及與轉鼓1之旋轉軸同軸樞轉之螺旋運輸機2、軸向進料3、進料室4、濾漿出口5、用於清澈液相之液相卸料出口6及用於回收固相之固體卸料開口7。圖2a展示根據當前技術水平之傾析離心機之示意性草圖。此處，池深度14由液相卸料出口6處之溢出堰13界定且得出液體卸料直徑。在標準傾析器中，藉由利用滑動或可更換堰板13或者卸料埠部件使液體卸料直徑14變化同時使固體卸料開口7處之固體卸料直徑15固定而產生相對池深度12。以此方式，可改變相對池深度12。 圖2b呈現其中可藉由更換或調整固體卸料開口7處之襯套10而以簡單且廉價方式改變固體卸料直徑15的本發明之實施例。此處，藉由藉助於徑向可調整襯套或具有不同長度之可更換襯套10使固體卸料直徑15變化同時使液體卸料直徑14固定來調整相對池深度12。 在本發明之另一實施例中，藉由同時改變兩個卸料直徑來設立相對池深度12：可調整或可更換堰板13或者用於液體卸料之卸料埠部件及用於固體卸料開口之徑向可調整或可更換襯套10。本發明亦可以3相傾析器實施且用於改良傾析器效能。 圖3及圖4展示本發明在固體卸料開口之端處之變體。固體17藉由螺旋刮板輸送至固體卸料開口7。螺旋刮板16在固體卸料開口7之位置處相對於轉鼓內直徑減小以便在襯套10徑向向內移動時不接觸該襯套。此螺旋修改將不影響傾析器內側之濾餅輸送，此乃因在錐形區段之端(接近於平坦區段)處，濾餅水平面較低且當藉由螺旋運輸時，該濾餅水平面坍塌且藉由流動濾餅被推動至襯套邊緣之水平面。當以最大卸料直徑(接近於固體卸料開口處之轉鼓內直徑)設置襯套10時(如圖3中示意性地展示)，在襯套邊緣處以與針對液體卸料類似之方式產生牙頂。牙頂之大小取決於濾餅乾度、產品流變、轉鼓速度、螺旋間距及速度、出口表面及形狀。在圖4中所呈現之襯套10之最大向內位置之情形中，主要在襯套10之內側部分前面形成停滯濾餅流從而產生額外濾餅圓錐體，該額外濾餅圓錐體幫助在較小固體卸料直徑15下輸送產品。 圖5a至圖5f中呈現本發明之較多實施例，其中將具有不同長度之可更換襯套10插入具有不同種類之固定機構之固持器中。可在不改變襯套10之情況下藉由在轉鼓1與襯套10之間添加具有不同厚度之不同間隔件21來完成固體卸料直徑之變化(圖5c)。襯套固持器允許相對於轉鼓旋轉且相對於垂直於旋轉軸之平面改變固體卸料開口之定向。沿轉鼓旋轉之相反方向卸料濾餅係專利EP 0 798 045 A1中已知之先前技術，其中流動方向之改變係藉由製造轉鼓壁之開口而達成，該開口呈相對於轉鼓旋轉之方向向後成角度之傾斜通道之形式。在本發明之本實施例中，沿標準徑向方向製造轉鼓開口且在襯套固持器中完成濾餅流動之改變，如圖5b中所展示。濾餅流動方向相對於轉鼓速度方向之修改改良總電力消耗且降低對漏斗之磨損。圖5c上呈現用以改良電力消耗之另一實施例，其中固持器襯套具備肩部來以相對於襯套厚度之較小直徑卸料固體。亦可藉由相對於垂直於旋轉軸之平面修改傾析器之出口處之濾餅流動方向來降低對漏斗之磨損，如圖5d中所呈現。更佳地，鑒於較容易製造，可更換襯套10可沿轉鼓旋轉之相反方向以介於1°至85°之範圍內之角度α定向。特定襯套10亦可能具有90°之角度α，如圖5e中所展示。在具有相對於轉鼓旋轉之方向之此定向之情況下，可達成最大電力回收。圖5f中展示本發明之又一實施例，其中卸料以介於-45°至45°之範圍中(更佳地介於-15°與15°之間)之角度β達成。此幫助避免在同一平面中來自所有襯套10之產物衝擊，藉此降低對漏斗之磨損。 圖6a中呈現根據本發明之一項實施例之徑向可調整襯套10之3D實例。其具備鎖定機構18以避免襯套在傾析器之旋轉期間鬆弛。圖6b展示安裝於轉鼓1上之可調整襯套之剖面圖。襯套固持器19旋緊至轉鼓螺紋且其保持耐磨插入件20。圖式展示圓形形狀之插入件剖面，但其可經製造以具有任何其他形狀且安裝於固持器19中。 圖6中之實例展示但不限制用於調整固體卸料溢出直徑15之徑向可調整或可更換襯套10之固定機構。 本發明並不限於圖式中所展示之實例。其可用於其中應調整液體及固體之卸料且因此應調整分離之任何種類之傾析器。

1‧‧‧旋轉轉鼓/轉鼓

2‧‧‧螺旋運輸機

3‧‧‧軸向進料

4‧‧‧進料室

5‧‧‧濾漿出口

6‧‧‧液相卸料出口/液相卸料

7‧‧‧固體卸料開口

10‧‧‧襯套/徑向可調整襯套/可更換襯套

11‧‧‧水平旋轉軸/旋轉軸

12‧‧‧相對池深度

13‧‧‧滑動堰板/可更換堰板/溢出堰/可調整堰板/堰板

14‧‧‧池深度/液體卸料直徑

15‧‧‧固體卸料直徑/固體卸料溢出直徑

16‧‧‧螺旋刮板

17‧‧‧固體/固相

18‧‧‧鎖定機構

19‧‧‧襯套固持器/固持器

20‧‧‧耐磨插入件

21‧‧‧間隔件

α‧‧‧角度

β‧‧‧角度

現將參考圖式基於例示性但非限制性實施例進一步詳細地闡述本發明。在圖式中： 圖1展示根據先前技術之傾析離心機之示意性剖面圖， 圖2a展示根據先前技術之利用液相卸料處之滑動堰板來改變傾析離心機之相對池位準之標準方法， 圖2b展示根據本發明之改變相對池位準之方法， 圖3展示根據本發明之一項實施例之固體卸料開口側處之在平行於傾析離心機之旋轉軸之平面中的示意性剖面圖，其中徑向可調整襯套以最大卸料直徑安裝， 圖4展示根據圖3之實施例之固體卸料開口處之在平行於傾析器之旋轉軸之平面中的示意性剖面圖，其中徑向可調整的襯套以最小卸料直徑安裝， 圖5a展示根據本發明之另一實施例之固體卸料開口之中間處之在垂直於旋轉軸之平面中的示意性剖面圖，該等固體卸料開口具有允許改變固體卸料直徑之可更換襯套， 圖5b展示根據本發明之另一實施例之固體卸料開口之中間處之在垂直於旋轉軸之平面中之示意性剖面圖，該等固體卸料開口具有可更換襯套， 圖5c展示根據本發明之又一實施例之固體卸料開口之中間處在垂直於旋轉軸之平面中之示意性剖面圖，該等固體卸料開口具有襯套， 圖5d展示根據本發明之另一實施例之固體卸料開口之中間處在垂直於旋轉軸之平面中之示意性剖面圖，該等固體卸料開口具有可更換襯套， 圖5e展示根據本發明之又一實施例之固體卸料開口之中間處在垂直於旋轉軸之平面中之示意性剖面圖，該等固體卸料開口具有可更換襯套， 圖5f展示根據本發明之另一實施例之示意性固體卸料開口配置， 圖6a展示根據本發明之一項實施例之具有鎖定機構系統之徑向可調整襯套之3D實例， 圖6b展示根據本發明之一項實施例之旋緊至轉鼓中之可調整襯套之固體卸料開口處之剖面圖。

Claims (12)

1. 一種傾析離心機，其包括： 離心轉鼓(1)，其可圍繞較佳地水平旋轉軸(11)旋轉，在一端處包含至少一個液相卸料出口(6)且在另一端處包含至少一個固體卸料開口(7)； 螺旋運輸機(2)，其實質上同心地安裝於該轉鼓(1)內側以用於圍繞該離心轉鼓(1)之該旋轉軸以相對於該轉鼓(1)稍微不同之速度旋轉以用於朝向該固體卸料開口(7)輸送固相； 使該液相卸料(6)能夠穿過埠部件，其特徵在於 提供用於固體卸料之一組襯套(10)以調整該轉鼓(1)內側之固體卸料直徑(15)。
2. 如請求項1之傾析離心機，其中該等襯套(10)係可更換的。
3. 如請求項1之傾析離心機，其中該等襯套(10)係徑向可調整的。
4. 如請求項1至3中任一項之傾析離心機，其中該等襯套(10)經旋緊、經固定或具備有間隔件(21)。
5. 如請求項1至3中任一項之傾析離心機，其中該等襯套(10)安裝有允許改變該轉鼓(1)內側之固體卸料直徑(15)之任何系統。
6. 如請求項1至3中任一項之傾析離心機，其中該等襯套(10)係由耐磨材料製造。
7. 如請求項1至3中任一項之傾析離心機，其中該等襯套(10)沿該轉鼓旋轉之相反方向定向。
8. 如請求項1至3中任一項之傾析離心機，其中該等襯套(10)具備肩部。
9. 如請求項1至3中任一項之傾析離心機，其中該等襯套(10)相對於垂直於該旋轉軸(11)之平面以介於1°至90°、較佳地30°至60°之範圍內之角度(α)可變地定向。
10. 如請求項1至3中任一項之傾析器，其中該等襯套(10)在開口之中間處以提供於該固體卸料開口(7)中之介於-45°至45°、較佳地-15°至15°之範圍內之角度(β)變化。
11. 如請求項1之傾析器，其中該液體卸料出口(6)具備堰板(13)。
12. 如請求項1之傾析器，其中利用壓力啟用裝置達成該液相卸料。