專利名稱：離心分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離心分離器，其包括在操作期間以旋轉(zhuǎn)方向圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的 滾筒(bowl)，所述旋轉(zhuǎn)軸線在所述滾筒的縱向方向上延伸，徑向方向垂直于縱向方向延 伸；在滾筒中的分離室；設(shè)置在滾筒的后縱向端以限定分離室的基座，所述基座包括由堰 (weir)在徑向方向上限定在第一水平處的第一出口開口，并且所述基座限定離心分離器的 后縱向區(qū)域；穿過第一出口開口與分離室連通的出口室；出口室與出口室出口開口連接， 出口室出口開口在第一水平下方的第二水平處通向在后縱向區(qū)域前面的第二縱向區(qū)域中 的滾筒的外部。
背景技術(shù)：
在本說明書的圖l、2、2a和2b中示出現(xiàn)有技術(shù)的一種已知的離心分離器。通常在離心分離器中，包含兩個或更多個相的供給(feed)分離成單獨的相，例如 固相或重相以及液相。液相可包括重液相和輕液相。固相可通過螺旋輸送器運輸?shù)皆诜蛛x 器的前端處的出口，而液相流到在分離器的后端處的出口。在離心分離器中，供給加速到較高速度，最靠近滾筒的周邊的材料具有最高速度 并且因此具有最高動能。因此在靠近周邊的位置從滾筒排出材料引起巨大的能量損失。為 了回收該能量，提供兩個裝置第一裝置在靠近旋轉(zhuǎn)軸線的位置處從滾筒排出材料，并且第 二裝置在與旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上以相對速度噴出材料；因此，材料以較小的絕對速度排 出。DE-A-39 04 151公開一種離心分離器，其中，基座由具有環(huán)室的雙重壁提供，環(huán)室 在雙重壁的兩個壁之間。放置在雙重壁的兩個壁之間的環(huán)室的周向壁具有兩個出口噴嘴。 同心孔設(shè)置在最靠近分離室的壁中，從而在第一水平處提供第一堰。開口設(shè)置在另一壁中， 所述開口由可調(diào)整的堰部件部分覆蓋，堰部件在第一水平上方的第二水平處限定溢流出口 開口。因此，溢流出口開口通向由基座限定的后縱向區(qū)域，而出口噴嘴通向在后縱向區(qū)域前 面的另一縱向區(qū)域。在周向壁中的出口噴嘴在尺寸方面構(gòu)造成在全負(fù)載操作期間排出液相 體積的80-90%。在與基座相對的滾筒的端部，固相出口設(shè)置在第一水平和第二水平之間的 水平處。因此獲得的是，在起動期間分離器可在部分負(fù)載下運轉(zhuǎn)并且在滾筒內(nèi)液體的水平 上升到第一水平，即低于固相出口的水平。因此，不存在在起動期間液相將穿過固相出口流 出的風(fēng)險。當(dāng)固相量在固相出口處聚集時，因此從固相出口封閉液相，供給速率可提升到全 負(fù)載，液體的水平上升到第二水平。利用在滾筒內(nèi)兩個不同的液體水平運轉(zhuǎn)分離器的這種 可能性是雙重壁結(jié)構(gòu)的目的。為了回收能量，出口噴嘴與旋轉(zhuǎn)方向相反地傾斜指向。在該 現(xiàn)有技術(shù)分離器中，一部分液相在滾筒后部的區(qū)域中相對靠近旋轉(zhuǎn)軸線排出。DE-A-31 12 585公開一種具有水平旋轉(zhuǎn)軸線和在一端的液相出口的離心分離器。 在一個實施例中，液相出口設(shè)置為兩個連續(xù)的環(huán)形出口或收集室，其與分離器的分離室分 離并且通過相同的環(huán)形盤彼此分離。具有出口噴嘴的彎曲的出口管道連接到收集室的周向 壁，以在與分離器的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上排出液體。由于分離器的旋轉(zhuǎn)方向的這個事實。由于環(huán)形盤是相同的這個事實，液相在第一環(huán)形盤的內(nèi)部環(huán)形邊緣上方的第一水平處將從 分離室流入第一收集室，以穿過連接到該收集室的彎曲的(多個)出口管道排出。如果第 一收集室由于過多的液相流而滿運轉(zhuǎn)，則液相流的過多部分將流過第一收集室并且流入第 二收集室。此時，在鄰近第一環(huán)形盤的分離室中的液相上升到高于第一水平，以提供驅(qū)動液 相橫跨第一收集室的壓頭。如果材料排出到為滾筒的后部并且由滾筒的基座限定的后部區(qū)域，則在靠近旋轉(zhuǎn) 軸線的位置從滾筒排出材料是出于實際理由的唯一可能。在一些情況下，將液相排出到該 后部區(qū)域是不可能的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是用于從液相中回收動能，該液相在由滾筒的基座限定的后部區(qū)域 前面的區(qū)域排出。該目的通過經(jīng)由前序部分提及的現(xiàn)有技術(shù)的離心分離器獲得，其特征在于，出口 室出口開口具有帶有出口方向的出口噴嘴，該出口方向具有與旋轉(zhuǎn)方向相反的分量，并且 溢流進口開口存在于出口室中，該溢流進口開口放置在第一水平和第二水平之間的第三水 平處，并且溢流進口開口與溢流出口開口連通，該溢流出口開口通向在第二縱向區(qū)域中的 滾筒的外部。因此獲得的是，從出口室出口開口離開的液體或液相將以與旋轉(zhuǎn)方向相反的 相對速度離開。由于在噴嘴中流動通道的受限制的截面面積，液體將在出口室中上升以提 供在噴嘴上游的增強的壓力，該壓力反過來提供離開的液體的更高速度。與出口室連通的 溢流進口和出口確保在出口室中的液體將不會上升到高于第一水平。液體上升到高于第一 水平將引起在分離室中液體水平的上升，這將影響分離室中的過程。這種影響經(jīng)常是不需 要的，這是因為它對于分離室中的過程的控制可能是有害的。根據(jù)本發(fā)明，堰將通常限定在 分離室內(nèi)的液相的水平。為了確保出口室中的液體不上升到高于第一水平，溢流以及因此第三水平優(yōu)選地 放置在第一水平下方至少5mm處，更優(yōu)選地在第一水平下方至少IOmm處并且最優(yōu)選地在第 一水平下方至少15mm處。另一方面，為了確保液體在出口室中上升因此提供更多能量回收，溢流以及因此 第三水平優(yōu)選地在第一水平下方至多50mm處，更優(yōu)選地在第一水平下方至多30mm處并且 最優(yōu)選地在第一水平下方至多25mm處。在優(yōu)選的實施例中，溢流進口開口連接出口室與第二出口室，溢流進口開口穿過 第二出口室與溢流出口開口連通，所述出口開口具有第二出口噴嘴，該第二出口噴嘴具有 帶有與旋轉(zhuǎn)方向相反的分量的出口方向。因此獲得的是，也從穿過溢流離開的液體中回收 能量°在另外優(yōu)選的實施例中，第二溢流在第三水平下方的第四水平處存在于第二出口室中。通過提供另外的溢流，確保結(jié)合的溢流將具有足夠的容量，允許第二出口噴嘴具有受 限制的截面面積，由此液體可在第二出口室中上升以提供在第二出口噴嘴上游的增強的壓 力并且因此提供更多能量的回收。當(dāng)分離器利用包括穿過第一出口開口排出的變化的液相 量的供給運轉(zhuǎn)時，這一點尤其相關(guān)。本發(fā)明與離心分離器特別相關(guān)，其中，具有第二出口開口的第二出口存在于基座中，基座在不同于第一水平的第五水平處連接分離室與后縱向區(qū)域中的滾筒的外部。優(yōu)選 地，第二出口包括第二堰，其在操作期間限定在分離室內(nèi)的第二液相的水平。具有在不同水 平處的第一出口開口和第二出口開口用于將液體分離成不同密度的兩個液相。這種不同液 相在不同縱向區(qū)域中方便地排出，并且因此穿過第一出口離開的液相可不排出到在滾筒后 部的后部區(qū)域內(nèi)。相反，穿過第一出口離開的液相如前所述在后縱向區(qū)域前面的第二縱向 區(qū)域中排出。在實踐的實施例中，其中，滾筒，包括它的基座，具有周向壁、出口噴嘴以及第二出 口噴嘴如果存在的話，第二出口噴嘴優(yōu)選地設(shè)置在所述周向壁的外表面上。在另外實踐的實施例中，其中，基座由足夠厚的壁部件提供，出口室優(yōu)選地凹進在 所述壁部件中。另外在本實施例中，出口室可穿過壁部件中的孔與出口室出口開口連接。壁 部件中的第二孔可提供第二出口室。在實踐的實施例中，第一噴嘴和第二噴嘴中的至少一個設(shè)置在放置在滾筒的周邊 上的噴嘴部件中。在實踐的實施例中，第一堰和/或第二堰由可交換的和/或可拆換的堰部件提供。 這用于調(diào)整分離室中的第一水平和/或第五水平。


現(xiàn)在將通過示例參考示意圖進一步詳細解釋本發(fā)明，示意圖示出實施例的示例。 在附圖中圖1示出離心機；圖2示出現(xiàn)有技術(shù)離心機滾筒的基座；圖2a示出圖2中沿a_a的截面圖；圖2b示出圖2中沿b_b的截面圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的離心機滾筒的基座；圖3a示出圖3中沿a-a的截面圖；圖3b示出圖3中沿b_b的截面圖；以及圖4示出噴嘴部件。
具體實施例方式圖1示意性示出本發(fā)明可應(yīng)用于其中的離心分離器或離心機1。離心機1包括鼓 筒或滾筒3，其在操作期間圍繞在滾筒的縱向方向上延伸的縱向旋轉(zhuǎn)軸線5旋轉(zhuǎn)。在滾筒3 中設(shè)置螺旋輸送器7，所述螺旋輸送器包括伸長的主體9，其攜帶蝸桿11用于將在離心機中 分離的材料的固相朝向固相出口 13運輸。隔板15將滾筒3的內(nèi)部分成固相出口分段17 和分離室19。伸長的主體9包括進口 21，用于待由離心機分離的材料。在分離室19內(nèi)設(shè) 置阻擋板23以使在分離室19中材料的液相能夠分離成輕液相和重液相。由于密度不同， 重液相將比輕液相更靠近滾筒的周向壁25放置，并且可能分別回收輕液相和重液相，它們 分離地穿過放置在離旋轉(zhuǎn)軸線5不同的徑向距離處的輕相出口 27和重相出口 29。至此描 述的離心機1進一步詳細地公開在通過引用包括在本文中的W0-A-2005/084814中。圖1沒有示出滾筒3的基座，滾筒3限定與隔板15縱向相對的分離室19。圖2、2a和2b示意性示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的基座31?；?1包括具有凹部和通孔35的厚壁部件33，凹部建立用于輕液相的第一或輕相出口 127的出口室37，通孔35建立用于重液相的第 二或重相出口 129。盡管圖2中示出僅僅一個輕相出口和一個重相出口，但是應(yīng)理解的是， 優(yōu)選地提供兩者任一中的至少兩個以獲得關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線5的對稱。重相出口 129包括分離室中的重相出口開口 38和堰板39，堰板39徑向地限定重 相出口并且在分離室19內(nèi)建立重液相的水平。阻擋板123防護重相出口開口 38免于輕液 相。穿過重相出口排出的液體放出到在滾筒3的壁部件33后面的后縱向區(qū)域41中的滾筒 的外部40。后縱向區(qū)域41在縱向方向上由壁部件的后側(cè)42限定。本文中包括固相出口 13的滾筒3的端部隨意地限定為前端，而包括液相出口 127、 129的滾筒的端部則對應(yīng)地限定為后端。除出口室37之外，輕相出口 127包括堰43，其在分離室19中徑向地限定輕相出口 開口 45。分離室19穿過輕相出口開口 45與出口室37連通，并且堰43在分離室19中限定 輕液相的水平。出口室37穿過壁部件33中的孔47與滾筒3的外部40連通。孔構(gòu)成出口 室的延伸部并且在壁部件33的周向表面49中具有出口室出口開口 48。周向表面形成滾 筒的周向壁的部分?？?7具有確保流量的直徑，該流量超過輕液相的全部實踐可預(yù)見的負(fù) 載，因為如果容量太小，將存在以下風(fēng)險，即輕液相將在孔47和出口室37中上升到或攔蓄 到高于堰43的水平。這將引起分離室19內(nèi)輕液相的水平的上升，這可對分離室中的過程 具有有害影響。穿過孔47離開的液體進入在后縱向區(qū)域41前面的第二縱向區(qū)域50，即不同于后 縱向區(qū)域的另一個縱向區(qū)域，穿過重相出口 129離開的液體進入到后縱向區(qū)域41中。因此， 可能通過以本身已知的方式為滾筒提供合適的罩殼(未示出)從滾筒3的外部40分離地 收集液相。圖3、3a和3b示出根據(jù)本發(fā)明實施的基座131。因為基座131很大程度上與圖2、 2a和2b中示出的以及關(guān)于圖2、2a和2b討論的基座31對應(yīng)，所以相同特征具有相同的附 圖標(biāo)記。因此，除圖2、2a和2b中示出的特征之外，基座131具有噴嘴部件51和第二孔53。第二孔53在出口室37中提供溢流進口開口 55并且將該溢流進口開口與溢流出 口開口 57連接，溢流出口開口 57在壁部件33的周向表面49處鄰近出口室出口開口 148。噴嘴部件51增加相應(yīng)彎曲到第一孔47和第二孔53并且它具有可交換的出口噴 嘴59和可交換的、具有外螺紋的第二噴嘴或溢流噴嘴63，出口噴嘴59提供出口室出口開 口 148并且通過具有外螺紋的襯套61固定到噴嘴部件，第二噴嘴或溢流噴嘴63提供溢流 出口開口 57。因此，穿過第一孔47的液體將穿過出口噴嘴59排出，而穿過第二孔53的液 體將穿過溢流噴嘴63排出。當(dāng)安裝時，噴嘴與滾筒的旋轉(zhuǎn)方向65相反地、切向地指向基座 31，比較圖3。本文中方向“上”和“下”用于命名徑向方向，其垂直于縱向方向，分別朝向和遠離 旋轉(zhuǎn)軸線5。術(shù)語“高”和“低”對應(yīng)地使用。第一堰43定位在第一水平67?；?31的周向表面49定位在更低的第二水平 69。溢流進口開口 55定位在第三水平71，第三水平71靠近第一水平67，但是在第一水平 67下方。離心機如下所述工作。
在操作期間，本實施例中是輕液相的液相在分離室19內(nèi)上升到第一水平67，在此 處液相溢出第一堰43。輕相流過出口室37向下至孔47并且穿過出口噴嘴59流出。出口 噴嘴59在尺寸方面構(gòu)造成使得在正常操作中輕相將被攔蓄，并且被攔蓄的液體將提供背 壓，背壓提供穿過出口噴嘴59排出的液體的增大的速度，因此提供能量回收。被攔蓄的輕 相的水平將取決于在離心機的供給中的輕相量和供給速率。如果在供給中輕相量和/或供 給速率較大，則在出口室37中被攔蓄的輕相的水平可到達溢流進口開口 55，液相將流入溢 流進口開口 55，因此避免被攔蓄的液體的水平上升到或高于第一水平67。
當(dāng)穿過溢流噴嘴的液體類似于穿過出口噴嘴59的液體以與旋轉(zhuǎn)方向65相反的方 向切向地指向基座131的周向表面49時，在第二孔53中，液體可被攔蓄到某種程度，因此 提供從穿過溢流噴嘴63的液體中的能量回收的對應(yīng)程度。應(yīng)預(yù)見的是，通過在第二孔53旁邊提供第三孔可引入第二溢流，第三孔從在第一 水平67和第三水平71之間的第四水平延伸到基座的周向表面49。當(dāng)離心機利用穿過所討 論的出口而排出的變化的液相流運轉(zhuǎn)時，提供將相繼地變得活躍的更多溢流會提供最大能 量回收。應(yīng)理解的是，盡管在本實施例中輕液相穿過以上所討論的第一出口 127排出到第 二縱向區(qū)域50并且重液相穿過第二出口 129排出到后縱向區(qū)域41，但是反過來也是可能 的。由在壁部件33中的凹部37和通向壁部件的周向表面49的孔47、53提供的第一出口 127定位在由堰43限定的第一水平67，而由在壁部件33中的通孔35提供的第二出口 129 定位在不同于第一水平的并且由堰板39限定的第五水平73。在本實施例中，兩個出口 127、 129定位成使得第一水平67高于第五水平73。該事實提供穿過第一出口 127離開的輕液 相和穿過第二出口 129離開的重液相。如果改變第一出口和第二出口的相互位置使得第一水平低于第五水平，那么輕液 相將穿過第二出口離開而重液相將穿過第一出口離開。然而應(yīng)注意的是，防護重相出口免于輕液相的阻擋板123應(yīng)總是放置在定位在更 低水平的出口處。
權(quán)利要求
1.一種離心分離器(1)，包括滾筒(3)，其在操作期間以旋轉(zhuǎn)方向(65)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(5)旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)軸線在所述 滾筒(3)的縱向方向上延伸，徑向方向垂直于所述縱向方向延伸；在所述滾筒(3)中的分離室(19)；基座(131)，其設(shè)置在所述滾筒(3)的后縱向端以限定所述分離室(19)，所述基座 (131)包括由堰(43)在所述徑向方向上限定在第一水平(67)處的第一出口開口(45)，并 且所述基座(131)限定所述離心分離器(1)的后縱向區(qū)域(41)；出口室(37)，其穿過所述第一出口開口(45)與所述分離室(19)連通；所述出口室(37)與出口室出口開口(148)連接，所述出口室出口開口(148)在所述 第一水平(67)下方的第二水平(69)處通向在所述后縱向區(qū)域(41)前面的第二縱向區(qū)域 (50)中的所述滾筒(3)的外部(40)，其特征在于，所述出口室出口開口(148)具有帶有出 口方向的出口噴嘴(59)，所述出口方向具有與所述旋轉(zhuǎn)方向(65)相反的分量，并且溢流進口開口(55)存在于所述出口室(37)中，所述溢流進口開口(55)放置在所述第 一水平(67)和所述第二水平(69)之間的第三水平(71)處，并且所述溢流進口開口(55) 與溢流出口開口(57)連通，所述溢流出口開口(57)通向在所述第二縱向區(qū)域(50)中的所 述滾筒(3)的外部(40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心分離器，其特征在于，所述溢流進口開口(55)連接所述 出口室(37)與第二出口室(53)，所述溢流進口開口(55)穿過所述第二出口室(53)與所述 溢流出口開口(57)連通，所述出口開口(57)具有第二出口噴嘴(63)，所述第二出口噴嘴具 有帶有與所述旋轉(zhuǎn)方向(65)相反的分量的出口方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心分離器，其特征在于，第二溢流存在于所述第一溢流旁 邊，所述第一溢流通過溢流進口開口(55)與溢流出口開口(57)的所述連通提供，所述第二 溢流從在所述第一水平(67)和所述第三水平(71)之間的第四水平延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項所述的離心分離器，其特征在于，具有第二出口開口(38)的第二出口(129)存在于所述基座(33)中，從而在不同于所述第一水平(67)的第五 水平(73)處連接所述分離室(19)與所述后縱向區(qū)域(41)中的所述滾筒(3)的外部(40)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離心分離器，其特征在于，所述第二出口(129)包括第二堰(39)，其在操作期間限定在所述分離室(19)內(nèi)的液相的水平。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述滾筒(3)具有周 向壁和所述出口噴嘴(59)，以及所述第二出口噴嘴(63)如果存在的話設(shè)置在所述周向壁 的外表面(49)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述基座(131)由壁 部件(33)提供，所述出口室(37)凹進在所述壁部件(33)中。
8 根據(jù)權(quán)利要求7所述的離心分離器，其特征在于，所述出口室(37)穿過所述壁部件 (33)中的孔(47)與所述出口室出口開口(148)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的離心分離器，其特征在于，第二出口室由所述壁部件 (33)中的第二孔(53)提供。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述第一噴嘴(59) 和所述第二噴嘴(63)中的至少一個設(shè)置在放置在所述滾筒(3)的周邊(49)上的噴嘴部件(51)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中的任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述第一堰和/或 所述第二堰由可交換的和/或可拆換的堰部件(43，39)提供。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中的任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述第三水平是 在所述第一水平下方至少5mm處，優(yōu)選地在所述第一水平下方至少IOmm處并且更優(yōu)選地在 所述第一水平下方至少15mm處。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述第三水平是 在所述第一水平下方至多50mm處，優(yōu)選地在所述第一水平下方至多30mm處并且更優(yōu)選地 在所述第一水平下方至多25mm處。
全文摘要
離心分離器(1)包括滾筒(3)，其在操作期間以旋轉(zhuǎn)方向(65)旋轉(zhuǎn)并且具有分離室(19)?；?131)設(shè)置在滾筒(3)的后縱向端以限定分離室(19)?；?131)包括由堰(43)在徑向方向上限定在第一水平(67)處的第一出口開口(45)，并且基座(131)限定離心分離器(1)的后縱向區(qū)域(41)。出口室(37)穿過第一出口開口(45)與分離室(19)連通。出口室(37)與出口室出口開口(148)連接，出口室出口開口(148)在第一水平(67)下方的第二水平(69)處通向在后縱向區(qū)域(41)前面的第二縱向區(qū)域(50)中的滾筒(3)的外部(40)。出口室出口開口(148)具有帶有與旋轉(zhuǎn)方向(65)相反的出口方向的出口噴嘴(59)，并且溢流進口開口(55)存在于出口室(37)中，該溢流進口開口(55)放置在第一水平(67)和第二水平(69)之間的第三水平(71)處，并且溢流進口開口(55)與溢流出口開口(57)連通，溢流出口開口(57)通向在第二縱向區(qū)域(50)中的滾筒(3)的外部(40)。
文檔編號B04B1/20GK102006940SQ200980114098
公開日2011年4月6日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者B·馬德森 申請人:阿爾法拉瓦爾股份有限公司