專利名稱：離心分離器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于從氣體中清潔懸浮于氣體中密度大于氣體的固體或液體粒子的 離心分離器。離心分離器包括轉子外殼，其限定分離腔室且具有到分離腔室的氣體入口和 自分離腔室的氣體 出口。離心分離器還包括轉子，其利用驅動裝置可繞旋轉軸線旋轉且在 操作期間適于使氣體在分離腔室中旋轉，其中轉子包括截頭錐形分離盤堆疊，截頭錐形分 離盤彼此同軸地安置且與旋轉軸線同心，并且利用間隔元件以相互間隔進行安置，使得它 們在它們之間限定間隙用于氣體流過。入口空間居中地布置于分離盤堆疊中，該入口空間 與氣體入口和與分離盤之間的間隙的徑向內部連通。環(huán)形流動空間包圍轉子且由轉子外殼 在徑向上限定，該環(huán)形流動空間與分離盤之間的間隙的徑向外部和氣體出口連通。間隙的徑向外部在下文中用于表示分離盤的錐形部分的徑向外半部。因此，間隙 的徑向內部在下文中用于表示分離盤的錐形部分的徑向內半部。
背景技術：
本發(fā)明主要用于從所謂的曲軸箱氣體(即，在燃機中形成的氣體)清潔呈油和/ 或煙塵形式的粒子。它可替代地用于其它情形，諸如清潔化學工業(yè)內的工程工業(yè)中的各種 工業(yè)場所中的空氣，或者(例如)清潔各種類型機床周圍的空氣。在前言中所示類型的離心分離器從專利說明書SE 515 302 C2已知，其中錐形分 離盤中的每一個在其內側與細長引導器件接觸或連接，細長引導器件各相對于相應分離盤 的基體以一定角度從距轉子的旋轉軸線第一距離的點延伸到距轉子的旋轉軸線更大第二 距離的點。引導器件止于相應分離盤的周向邊緣附近，彼此沿著周向邊緣隔開一定距離，弓丨 導器件也可呈間隔元件的形式，即，橋接彼此相鄰的分離盤之間的間隙以在分離盤之間形 成所述間隙的引導器件。所述引導器件(間隔元件)聚集分離的粒子，使之離開引導器件 且從分離盤基本上僅扔到限制區(qū)域中，限制區(qū)域沿著相應分離盤的周向邊緣彼此隔開一定 距離。然而，發(fā)現帶細長間隔元件的分離盤(不論間隔元件為直的且純徑向，直的且與 半徑成一定角度，或彎曲的)，特別是在順流分離中，可在分離盤的表面上具有無效區(qū)域， 艮口，對于從氣體分離粒子僅有相對微小貢獻或完全無貢獻的區(qū)域。這些無效區(qū)域主要出現 在間隙的徑向外部且取決于旋轉方向，在相應間隔元件的正后方或前方，如在旋轉方向中 所觀察。由于這些無效區(qū)域，僅分離盤表面的一部分用于分離粒子，因此降低了分離盤的分 離效率。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于實現一種離心分離器，其不具有所述無效區(qū)域從而實現微 粒污染物與氣體的高效分離。這個目的由最初限定的離心分離器實現，這種離心分離器的特征在于，在分離盤 之間的間隙至少在其徑向外部處敞開用于氣體在周向上流動，并且彼此相鄰的分離盤以相互間隔進行布置，使得轉子的旋轉在間隙中造成抽吸作用，這種抽吸作用驅動來自氣體入 口的氣體通過分離盤之間的間隙且經由氣體出口離開。本發(fā)明的另一目的是為了實現一種帶分離盤的離心分離器，分離盤容易地/廉價 地制作且同時提供粒子與氣體的高效分離。本發(fā)明的另一目的是為了實現一種離心分離器，這種離心分離器包括帶分離盤的 轉子，分離盤具有均勻間隙用于氣體流過。本發(fā)明的另一目的是為了實現一種帶轉子的離心分離器，其具有良好的抽吸作
用。 這些另外的目的由下文限定的實施例來實現。根據本發(fā)明的實施例，分離盤具有多個點形(spot-formed)間隔元件，其布置于 所述間隙中。點形間隔元件被成形為類似凸點或半球形突起。點形的形狀還具備圓形或橢 圓形截面。由此以容易且廉價方式提供間隙，其敞開用于在周向上的流動。根據本發(fā)明的另一實施例，點形間隔元件(即，形狀類似凸點或半球形突起的間 隔元件)具有外徑D和高度H且D/HS 15，且更優(yōu)選地，D/HS 10，且最優(yōu)選地D/HS5。在 具有橢圓形截面的點形間隔元件的情況下，直徑D將因此代表橢圓形截面的最大直徑。因 此間隔元件的外徑D實際上顯著大于高度H。但是，間隔元件的外徑應優(yōu)選地盡可能小使得 間隙盡可能敞開用于氣體在周向和徑向上流動。然而，出于制造原因，對于間隔元件的外徑 能制成多小存在限制。根據本發(fā)明的另外的實施例，間隔元件與相應分離盤一體地制成。帶有集成的分 離元件的分離盤可有利地用于由塑料制成的分離盤，例如，通過注射模制而制成的分離盤， 因為集成的間隔元件可在制造過程中容易地合并到分離盤內。點形間隔元件可通過注射模 制過程而容易地制成凸點或半球形突起的形狀，其中在直徑D與高度H之間的比例相當小 (即，D/H ( 5)。這種分離盤可用于相對較小尺寸的離心分離器，諸如用于清潔從車輛的燃 機排出的曲軸箱氣體的分離器。根據本發(fā)明的另外的實施例，間隔元件具有牢固地附連到每個分離盤的單獨元件 的形式。這種單獨間隔元件可有利地用于由金屬制成的分離盤。這種分離盤的截頭錐形形 狀通常通過以下步驟實現對扁平圓形金屬坯料進行所謂的壓力軋制，在壓力軋制之后，將 單獨間隔元件固定(例如，通過點焊)到每個分離盤的表面上。單獨間隔元件優(yōu)選地具有 相對小的扁平圓形金屬坯料的形式，其點焊到截頭錐形分離盤的表面上，由此間隔元件呈 凸點的形式。由于組裝和點焊過程，這些點形間隔元件需要直徑D與高度H之間相對較高 的比例(即，D/H彡15，但更優(yōu)選地D/H彡10)。這種分離盤通常用于帶有相對較大尺寸的 離心轉子的離心分離器，其因此包括具有更大直徑和表面積的分離盤。因此，這種離心分離 器適于清潔相對大量的污染氣體或污染氣體的通流。這些分離器通常用于在化學工業(yè)中的 氣體清潔或清潔各種類型機床周圍的空氣。它們也可用于清潔從較大尺寸的燃機排出的曲 軸箱氣體，諸如設于輪船或動力裝置的發(fā)動機。因此，間隔元件的直徑D與高度H之間相對 較大的比例將不會對周向上的流動產生顯著影響，這歸因于較大尺寸的轉子，其具有在分 離盤堆疊中每個分離盤的較大表面積。根據本發(fā)明的另一實施例，間隔元件布置成在分離盤堆疊中一個在另一個的頂部 上軸向對準。因此，間隔元件中的每個布置成在整個分離盤堆疊上在彼此相鄰的分離盤中一個在另一個上方軸向對準，或者換言之，間隔元件在整個分離盤堆疊上以軸向直線進行 布置。以此方式，當分離盤在堆疊中壓縮在一起時，點形間隔元件將彼此支承。這在剛性較 弱的分離盤的情況下確保了均勻間隙。否則，剛性較弱的分離盤可在相鄰分離盤的接觸點 形間隔元件抵靠剛性較弱的分離盤的區(qū)域進行壓縮的所述區(qū)域中彎曲或凸出。在所有間隙 上均勻的間隔將增加分離效率，因為其將導致氣體在單獨間隙的每個中在周向上的均勻分 布以及在分離盤堆疊中整個所有間隙中在軸向上的均勻分布。根據本發(fā)明的另一實施例，每個分離盤包括在預定位置的可見或另外可檢測的標 記，其中在該堆疊中的每個分離盤相對于堆疊中的相鄰分離盤中的標記在周向上逐漸轉動 預定角度，其中分離盤包括間隔元件分布使得間隔元件布置成在分離盤堆疊中一個在另一 個的頂部上軸向對準。以此方式，可通過使用在分離盤中可見或另外可檢測的標記來平衡 轉子。由于系統(tǒng)變化或分離盤制造中的不準確性，每個分離盤可具有系統(tǒng)不均勻的重量分 布或旋轉不平衡。因此當組裝轉子時此標記用作參考，其中當分離盤在轉子中一個在另一 個的頂部上堆疊時每個分離盤在周向上逐漸轉動預定角度。因此，在分離盤的組裝堆疊中， 系統(tǒng)不均勻的重量分布將通過逐漸轉動每個分離盤而抵消并且從而平衡該轉子。在此實施 例中，分離盤布置成具有間隔元件分布使得即使在如此平衡轉子后，間隔元件布置成在分 離盤堆疊中一個在另一個的頂部上軸向對準。根據本發(fā)明的另一實施 例，間隔元件在分離盤之間的間隙中沿著距旋轉軸線多個 指定徑向距離分布，每個間隙在所述指定半徑處具有點形間隔元件的多個環(huán)。這種結果為 在整個間隙上的均勻間隔，而這導致流過間隙的氣體的均勻分布。根據本發(fā)明的另一實施例，在任何給定環(huán)中的間隔元件相對于每個盤上的相鄰環(huán) 中的間隔元件在周向上移位。由此提供在整個間隙上均勻間隔的進一步保證。根據本發(fā)明的另一實施例，至少間隙的徑向外部不具有所述間隔元件。在此情況 下，間隙的徑向外部完全敞開用于氣體在徑向和周向上的流動。這可有利地用于剛性分離 盤的情況，其剛性確保在徑向外部的均勻間隔，即，在離心分離器的操作期間不發(fā)生分離盤 的顯著變形。根據本發(fā)明的另一實施例，分離盤在間隙的徑向內部具有多個細長間隔元件。僅 將這些間隔元件定位于間隙的徑向內部仍將確保氣體在間隙的徑向外部的敞開流動。同 時，這種細長間隔元件造成轉子增強的抽吸作用且增加在轉子的旋轉中的氣體的夾帶。根據本發(fā)明的另一實施例，分離盤僅在間隙的其徑向外部處具有點形間隔元件。 這可有利地用于由剛性較弱的材料制成的分離盤的情況，其中間隔元件提供在徑向外部中 所有間隙上的均勻間隔的保證且同時提供氣體在徑向和周向上的自由流動。根據本發(fā)明的另一實施例，分離盤僅在間隙的徑向外部和內部處具有點形間隔元 件，從而以簡單的方式在剛性較弱分離盤的情況下提供均勻間隙。根據本發(fā)明的另一實施例，分離盤具有包括間隔元件的平坦部分，分離盤的錐形 部分在間隙的徑向外部和內部處不具有所述間隔元件。因此，間隙完全敞開用于氣體在整 個間隙上的徑向和周向上流動。這可有利地用于剛性較強的分離盤的情況，其提供在徑向 外部和內部的均勻間隙的保證，即，在離心分離器的操作期間不發(fā)生分離盤的顯著變形。


通過描述 各種實施例并且參考所附示意圖，更詳細地解釋本發(fā)明，附圖示出理解 本發(fā)明所需的細節(jié)。圖1示出通過根據本發(fā)明的離心分離器的縱向截面圖。圖2示出根據本發(fā)明的第一實施例沿著圖1中的線II-II的截面圖。圖3示出根據本發(fā)明的第二實施例沿著圖1中的線II-II的截面圖。圖4示出根據本發(fā)明的第三實施例沿著圖1中的線II-II的截面圖。
具體實施例方式在附圖中，圖1示出可應用本發(fā)明的離心分離器的截面圖。此離心分離器預期用 于從氣體中清潔懸浮于其中的密度大于氣體的粒子。離心分離器包括固定定子外殼1，其限 定分離腔室2。轉子外殼具有用于待清潔氣體的到分離腔室2的氣體入口 3和用于清潔氣 體的自分離腔室2的氣體出口 4。轉子外殼還具有用于從氣體分離的粒子的自分離腔室2 的粒子出口 5。轉子外殼1包括利用多個螺釘6保持在一起的兩個部分(上部和下部)。這些螺 釘6還適于保持轉子外殼緊固到懸掛構件7，懸掛構件7由某些彈性材料制成，轉子外殼可 通過懸掛構件7由支承件(未圖示)支承。在分離腔室2內布置可繞豎直旋轉軸線R旋轉的轉子8。馬達9(例如，電動馬達或 液壓馬達)安裝到轉子外殼的上部且連接到轉子8用于使之旋轉。轉子8包括豎直延伸的 中央心軸10，中央心軸10在其上端通過上軸承11和上軸承保持器12利用軸頸(journal) 連接于轉子外殼1中，且在其下端通過下軸承13和下軸承保持器14利用軸頸連接于轉子 外殼1中。下軸承保持器14位于轉子外殼的氣體入口 3中且因此具備通孔15用于待在分 離腔室2中清潔的進入氣體。轉子8還包括上端壁16和下端壁17，這兩個端壁為截頭錐形且連接到中央心軸 10。下截頭錐形端壁17具有平坦中央部，平坦中央部具備通孔18使得轉子內側可與氣體 入口 3連通。下端壁17還在平坦部分的外周向邊緣處具備環(huán)形凸緣19，其軸向向下延伸且 適于與軸承保持器14的類似向上導向的環(huán)形凸緣20協(xié)作，使得通過氣體入口 3進入的氣 體通過前述孔18引導至轉子8的內側。下端壁17接合到中空柱21，其從端壁17軸向向上延伸且密封地包圍中央心軸 10。柱一直延伸到上端壁16。在柱21的區(qū)域中，中央心軸10是柱形的，優(yōu)選地出于成本 原因，是圓柱形的，且柱21的內側可以以與心軸的外側相同的方式配置，如圖1和圖2中所 示。柱21的外側可具有非圓形截面形狀，如可在圖2中看出，以便提供柱與柱上堆疊的多 個分離盤(在下文中更詳細地描述)之間的旋轉連接。在圖示實施例中，柱的外側具有六 邊形的形狀，但當然可利用其它多邊形的形狀(例如，利用正方形或三角形)實現相同旋轉 連接?；蛘撸耐鈧瓤删哂袌A形截面形狀，在此情況下所述連接是由沿著柱的外側軸向延 伸的一個或多個肋狀物提供，所述肋狀物適于接合于在所述分離盤中的相應凹槽中。截頭錐形分離盤22的堆疊布置于端壁16與17之間，分離盤在它們之間限定間隙 27用于氣體流過。分離盤22中的每一個具有截頭錐形部分23a和與截頭錐形部分23a — 體地形成的最靠近柱21的平坦部分23b。如圖2所示，平坦部分23b被形成為能與非圓形柱21接合使得相應分離盤不能相對于柱21旋轉。而且，平坦部分23b具備多個通孔24，如圖2所示。無論在相應分離盤22中的孔24是否彼此軸向對準，它們與在分離盤22的平坦部 分23b之間的間隙一起形成轉子8內的中央入口空間25(參看圖1)，中央入口空間25與氣 體入口 3和與分離盤的錐形部分23a之間的間隙27的徑向內部連通。分離腔室2包括環(huán) 形流動空間28，環(huán)形流動空間28包圍轉子8且由固定轉子外殼1在徑向上限定。環(huán)形流動 空間28與分離盤22之間的間隙27的徑向外部和與氣體出口 4連通。因此轉子的中央入 口空間25經由間隙27與環(huán)形流動空間28連通。為了清楚起見，繪圖僅示出具有較大軸向間隙27的少量分離盤22。實際上，顯著 更多的分離盤22優(yōu)選地布置于端壁16與17之間，使得在分離盤之間形成相對較薄的間隙 27。分離盤布置成彼此相距如下距離使得轉子的旋轉在間隙27中造成抽吸作用，其驅動來 自氣體入口 3的氣體通過在分離盤22之間的間隙27且經由氣體出口 4離開。由此，在分 離盤之間的距離，即，間隙的高度，可(例如)為大約0. Imm至2mm。在分離盤之間的距離優(yōu) 選地為大約0. 2mm至0. 6mm或仍更佳地在0. 3mm至0. 5mm之間。該距離可取決于待清潔的 污染物類型(換言之，在什么區(qū)域中使用離心分離器來進行氣體清潔)和離心分離器自身 的尺寸而不同。分離盤22之間的距離太大可造成以下問題抽吸作用太小而不能通過轉子 的旋轉來驅動流通過離心分離器，而距離太小可能會造成分離的污染物捕獲在所述間隙27 中且阻擋在分離盤22之間的氣體流動。在曲軸箱氣體清潔應用中，本發(fā)明以0. 4mm的距離 有利地應用。圖1示出具有分離盤堆疊的離心分離器，分離盤堆疊的平坦部分23b處于比其錐 形部分23a更低的平面中。當然，在堆疊中的分離盤也可朝向其它方向，端壁16和17也是 如此。在圖示實施例中，轉子外殼是固定的。然而，本發(fā)明并不限于固定轉子外殼，因為其 也可應用于轉子外殼與轉子8接合地旋轉的那樣的離心分離器中。圖2示出根據本發(fā)明的第一實施例，在圖1中朝向上的分離盤22的側部。此側在 下文中被稱作分離盤的內表面，因為其向內朝向轉子的旋轉軸線。如可看到的那樣，分離盤 22在其內表面上具備多個點形間隔元件26，點形間隔元件26適于形成在所述盤堆疊中彼 此相鄰的分離盤之間的所述間隙27。與細長間隔元件不同，這些點形間隔元件并不具有在 特定方向的任何顯著延伸。如先前所述，這些點形間隔元件是形狀類似凸點或半球形突起 的間隔元件。因此間隙27敞開用于氣體在周向和徑向上流動，即，間隙基本上不會給氣體 在周向和徑向上的流動帶來阻礙。如圖2所示，點形間隔元件26具有圓形截面，其中點形 間隔元件包括外徑D和高度H。在圖2所示的具體實施例中，間隔元件26呈具有圓形截面 的點的形式，其在分離盤的表面上方凸出高度H。在彼此相鄰的分離盤22之間的距離或間 隙由間隔元件26的高度H決定。點形間隔元件26的高度H被顯示為0. 4mm。根據此實施 例的離心分離器為在車輛上使用的典型曲軸箱氣體清潔分離器。因此，此為相對較小尺寸 的離心分離器，其中分離盤22通過注射模制過程由塑料制成。在此實施例中，間隔元件26 具有大約4的比例(直徑D與高度H之間)。因此，點形間隔元件26的直徑D大約為1mm。 此可與分離盤22的外徑相比，分離盤22在此實施例中具有大約Ilcm的外徑。點形間隔元件26布置成在分離盤22堆疊中一個在另一個的頂部上軸向對準。因 此，所有點形間隔元件布置成在整個分離盤堆疊中一個在另一個上方軸向對準。以此方式，點形間隔元件將位于彼此的正上方(或下方)，從而在分離盤在端壁16與17之間壓縮在 一起時彼此支承。這確保了在由塑料制成的這些剛性較弱分離盤22的情況下均勻的間隙 2 。而且，每個制造的分離盤可具有不均勻的重量分布或旋轉不平衡。在此具體情況 下，不均勻的重量分布由分離盤22的注射模制準確度的系統(tǒng)差異造成。若干個這樣的分離 盤22的堆疊由此可造成離心轉子8的不平衡性，這當然是非常不合需要的。但是，轉子8可 通過在所制造的分離盤22中合并可見或另外可檢測的標記31 (在預定位置)而平衡。當 組裝轉子時此標記此后用作參考，其中當分離盤22在轉子8中一個在另一個的頂部上堆疊 時每個分離盤22在旋轉方向逐漸地轉動預定角度(與在相鄰分離盤中的標記相比)。在圖 示實施例中，分離盤22布置有點形間隔元件26，使得即使在如此平衡轉子后，點形間隔元 件26布置成在分離盤22的堆疊中一個在另一個的頂部上軸向對準。在圖示第一實施例中，點形間隔元件26在每個分離盤的錐形部分上沿著距旋轉 軸線R的三個指定徑向距離均勻地分布，即，環(huán)29a、29b和29c。在圖示實施例中，在任何 給定環(huán)29a中的點形間隔元件26在周向上相對于徑向相鄰環(huán)29c中的點形間隔元件26移 位，使得在相應相鄰環(huán)29a、29c中的每對點形間隔元件26沿著相對于分離盤的半徑成角度 的線排列。這種間隔元件26的分布可優(yōu)選地用于由相對薄且柔性材料制成的分離盤的情 況，例如，由薄塑料制成的分離盤，以在離心分離器的操作期間，提供兩個分離盤22之間的 整個間隙27上均勻軸向間隔的保證。在圖示實施例中，點形間隔元件26在靠近分離盤的 徑向外周向邊緣的第一環(huán)29a中，靠近分離盤的錐形部分的徑向內周向邊緣的第二環(huán)29b 中以及在第一環(huán)與第二環(huán)中間的第三環(huán)29c中分布。由此，第三環(huán)29c的點形間隔元件26 在周向上相對于第一環(huán)29a和第二環(huán)29b的點形間隔元件移位。環(huán)和點形間隔元件的數量 根據分離盤的尺寸和剛度來調整。相對較大的分離盤(即，具有相對較大徑向幅度的分離 盤)優(yōu)選地包括比較小分離盤更大量的環(huán)和間隔元件。相對剛性的分離盤(即，由剛性相 對更強的材料制成的分離盤)優(yōu)選地包括比剛性相對較弱的材料制成的分離盤更少量的 環(huán)和間隔元件。

圖3示出根據本發(fā)明的第二實施例，在圖1中朝向上的分離盤22的側部。此分離 盤22在其內側具備在靠近分離盤的徑向外周向邊緣的環(huán)29a中均勻地分布的多個點形間 隔元件26，其中分離盤的錐形部分的徑向內部具備多個細長間隔元件30。因此間隙27在 至少其徑向外部中敞開以用于氣體在周向上流動。由此，細長間隔元件30并不阻擋氣體在 間隙的徑向外部中在周向上的流動。因此防止在分離盤的表面上形成所述無效區(qū)域。在本 發(fā)明的此實施例中，因此分離盤包括多個細長間隔元件30，細長間隔元件30以直線方式在 徑向上延伸。然而，細長間隔元件也可相對于分離盤的半徑以一定角度延伸，在此情況下， 它們可為直的和彎的。這種設計提供良好的抽吸作用而不會對間隙的徑向外部中的流動造 成任何干擾。圖4示出根據本發(fā)明的第三實施例，在圖1中朝向上的分離盤22的側部。此分離 盤22沿著分離盤的至少錐形部分23a具有完全平滑的表面，S卩，不具有間隔元件的表面。因 此間隙27敞開用于氣體在間隙的徑向外部和徑向內部中在周向上流動。由此分離盤不具 有可能會阻擋氣體在周向上流動的間隔元件，因此防止在分離盤的表面上形成所述無效區(qū) 域。在此實施例中，間隔元件30可合并于分離盤的平坦部分23b中或替代地包括安置于彼此相鄰的分離盤之間分離盤的平坦部分23b中的單獨元件。也能設想到分離盤堆疊于轉子 上，轉子包括在周向上均勻地分布的多個軸向細長桿，在此情況下分離盤具備延伸穿過它 們用于桿的孔口，這些桿適于與轉子的端壁16、17協(xié)作。由此，分離盤的外周向邊緣可具備 凸耳(lug)，凸耳具有延伸穿過它們用于桿的孔口，在此情況下，凸耳具備以墊片形式的間 隔元件以在分離盤之間形成間隙。具有桿的分離盤的類似堆疊從例如US 2104683 A已知， US 2104683 A引用作為參考。作為凸耳的替代，分離盤可包括外緣，外緣從錐形部分徑向地 且水平地延伸，且具備延伸穿過它用于桿的孔口。這種外緣還導致分離盤增加的剛度。 所描述且所圖示的分離盤可由各種材料制成，諸如塑料和/或金屬材料。為了 增加由塑料制成的分離盤的剛度，各種類型的纖維(例如，玻璃纖維和/或碳纖維)和 各種量的這些纖維可合并于塑料材料中，在此情況下塑料材料的剛度隨著合并于塑料中 的纖維量而增加。分離盤可包括不同材料層。包括不同材料層的這種分離盤的實例從 W02007/001232A1已知，WO 2007/001232A1涉及一種以組合離心力和靜電力工作的離心分 離盤。本發(fā)明也可應用于這種類型的離心分離器。這種離心分離器還從WO 2005/119020A1 已知。在這種情況下，相應分離盤22可包括在分離盤的內側(向內朝向轉子旋轉軸線R的 側部)和/或分離盤的外側(從轉子旋轉軸線R朝向外的側部)上的導電材料表面層，其 中離心分離器包括靜電輔助分離器，其具有第一電極元件，第一電極元件以一定電位給氣 體中的粒子充電，其中相應分離盤上的所述導電材料表面層形成第二電極元件，第二電極 元件具有一定電位使得靜電力與離心力協(xié)作來從流過分離盤22之間的間隙27的氣體分離 粒子。除了所述導電表面層之外，分離盤優(yōu)選地由電絕緣材料制成。取決于使用區(qū)域，上文所述的分離盤22的錐形部分23a可相對于旋轉軸線R處于 不同角度，例如，在35°至55°之間的角度。關于固體粒子，在每種特定情況下必須考慮 它們所謂的休止角。曲軸箱氣體清潔優(yōu)選地涉及使用分離盤，其包括相對于旋轉軸線R成 45°角的錐形部分23a。上文所述且附圖所示的離心分離器當從氣體中清潔懸浮于其中的粒子時以如下 方式工作。利用電機9保持轉子8旋轉(典型速度為大約2，000-10，OOOrpm)，其中所述間 隙27中的氣體由轉子的分離盤夾帶。在分離盤22之間的間隙27具有一定距離使得造成 抽吸作用，其驅動氣體通過離心分離器。這種抽吸作用可通過將細長間隔元件布置于間隙 的徑向內部而增加(參看例如圖3)。被粒子污染的氣體從下方穿過氣體入口 3引向固定轉 子外殼1內且繼續(xù)引向轉子的中央入口空間25。從那里，氣體流入到分離盤22之間的間隙 27內且徑向向外穿過間隙27。在間隙27中，由離心力使懸浮于氣體中的粒子朝向分離盤內側移動且接觸分離 盤內側，即，錐形分離盤22朝向旋轉軸線的側部(在圖1中朝向上的側部)。在與分離盤 22接觸后，粒子將由它們夾帶且之后受到離心力影響使得粒子沿著分離盤的內側徑向向外 移動且朝向分離盤的外周向邊緣前進。之后，粒子從轉子朝向轉子外殼的內側扔出，之后， 重力和氣體流動使它們經由所述粒子出口 5離開轉子外殼1。粒子經由間隙27徑向向外的 移動由圖2至圖4中的箭頭示出。在其徑向向外移動期間，開始旋轉的氣體將由于相對于轉子的特定旋轉速度滯后 而沿著分離盤22之間的間隙27中的彎曲路徑流動。由于分離盤22之間的間隙27至少在 其徑向外部敞開以使氣體在周向上流動，氣體將在周向上自由流動且因此不被阻擋其沿著彎曲路徑的移動。由此，分離盤的整個表面用于分離，這是因為自由流動并不在分離盤22 上引起所述無效區(qū)域。清潔氣體離開間隙27且經由環(huán)形流動空間28通過氣體出口 4流出。因此轉子的 中央入口空間25經由間隙27與環(huán)形流動空間28連通。因此，離心分離器根據所謂的順流 原理工作以從氣體分離出粒子，即，待清潔的氣體在中央引入到旋轉的轉子內且然后徑向 向外流過在分離盤22之間的間隙27，其中由離心力使氣體中的粒子沉積到分離盤的內側 上且之后在與氣體流動的相同方向上朝向分離盤的外周向邊緣滑出且然后朝向轉子外殼 的內部扔出。由于轉子旋轉，流過分離盤之間的間隙的氣體將變得壓力增加。因此，更高的壓力 流行于包圍轉子8的環(huán)形流動空間28中和在氣體出口 4的區(qū)域中，而不是在中央空間25和 氣體入口 3中。這意味著在凸緣19與20之間的可能泄漏沒有任何顯著的重要性。因此， 污染的氣體可不直接從氣體入口 3在凸緣19與20之間流動到氣體出口 4，而是替代地，某 些清潔氣體將流回到中央空間25內。 本發(fā)明并不限于所公開的實施例，而是可在下文的權利要求書的范圍內變化和修改。
權利要求
1.一種用于從氣體中清潔懸浮于氣體中的密度大于氣體的固體或液體粒子的離心分 離器，所述離心分離器包括-轉子外殼(1)，其限定分離腔室( 且具有到所述分離腔室O)的氣體入口( 和自 所述分離腔室O)的氣體出口(4)，-轉子(8)，其利用驅動裝置(9)可繞旋轉軸線(R)旋轉且在操作期間適于使所述氣體 在所述分離腔室( 中旋轉，其中，所述轉子(8)包括截頭錐形分離盤0 的堆疊，所述截 頭錐形分離盤彼此同軸地安置且與所述旋轉軸線(R)同心，并且利用間隔元件06，30)以 相互間隔進行布置，使得它們在它們之間限定間隙(XT)用于氣體流過，-入口空間(25)，其居中地布置于所述分離盤02)的堆疊中，所述入口空間與所述氣 體入口⑶和與所述分離盤02)之間的間隙07)的徑向內部連通，以及-環(huán)形流動空間( )，其包圍所述轉子(8)且由所述轉子外殼(1)在徑向上限定，所 述環(huán)形流動空間與所述分離盤02)之間的間隙(XT)的徑向外部和與所述氣體出口(4)連 通，其特征在于，-在所述分離盤02)之間的間隙(XT)至少在其徑向外部處敞開用于所述氣體在周向 上流動，并且彼此相鄰的分離盤0 以相互間隔進行布置，使得所述轉子(8)的旋轉在所 述間隙(XT)中造成抽吸作用，所述抽吸作用驅動來自所述氣體入口(3)的氣體通過所述分 離盤02)之間的間隙(XT)且經由所述氣體出口(4)離開。
2.根據權利要求1所述的離心分離器，其特征在于，所述分離盤具有布置于所述間隙 (27)中的多個點形間隔元件06)。
3.根據權利要求2所述的離心分離器，其特征在于，所述間隔元件具有外徑D和高度H 且D/H < 15，更優(yōu)選地D/H < 10且最優(yōu)選地D/H < 5。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述間隔元件06， 30)與所述分離盤一體地制成。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述間隔元件06， 30)具有緊固到所述分離盤0 的單獨元件的形式。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述間隔元件06， 30)布置成在所述分離盤0 的堆疊中一個在另一個的頂部上軸向對準。
7.根據權利要求6所述的離心分離器，其特征在于，每個分離盤02)在預定位置包括 可見或另外可檢測的標記(31)，其中在所述堆疊中的每個分離盤0 相對于所述堆疊中 的相鄰分離盤中的標記在周向上逐漸轉動預定角度，其中，所述分離盤0 包括間隔元件 分布，使得所述間隔元件布置成在所述分離盤的堆疊中一個在另一個的頂部上軸向對準。
8.根據權利要求2至7中任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述間隔元件06) 在所述分離盤之間的間隙中沿著距所述旋轉軸線的多個指定徑向距離分布，每個間隙包括 在所述指定半徑上的點形間隔元件06)的多個環(huán)09a，29b，29c)。
9.根據權利要求8所述的離心分離器，其特征在于，在任何給定環(huán)09b)中的間隔元件 (26)相對于相鄰環(huán)09c)中的所述間隔元件06)在周向上移位。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述間隙的徑向外 部不具有所述間隔元件06，30)。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述分離盤02) 在所述間隙(XT)的徑向內部處具有多個細長間隔元件(30)。
12.根據權利要求1至9中任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述分離盤02)僅 在所述間隙(XT)的徑向外部處具有點形間隔元件06)。
13.根據權利要求1至9中任一項所述的離心分離器，其特征在于，所述分離盤02)僅 在所述間隙(XT)的徑向外部和內部處具有點形間隔元件06)。
14.根據權利要求1所述的離心分離器，其特征在于，所述分離盤具有包括間隔元件的 平坦部分0北)，所述分離盤的錐形部分(23a)在間隙(XT)的徑向外部和內部處不具有所 述間隔元件06)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于從氣體中清潔懸浮于氣體中密度大于氣體的固體或液體粒子的離心分離器。離心分離器包括轉子外殼(1)，其限定分離腔室(2)且具有到分離腔室(2)的氣體入口(3)和自分離腔室(2)的氣體出口(4)；以及轉子(8)，其可繞旋轉軸線(R)旋轉。轉子(8)包括錐形分離盤(22)的堆疊，錐形分離盤(22)經由在其之間的間隔元件(26，30)限定間隙(27)用于氣體流過。在分離盤(22)之間的間隙(27)至少在其徑向外部敞開用于氣體在周向上流動。
文檔編號B04B5/12GK102099120SQ200980128131
公開日2011年6月15日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權日2008年7月16日
發(fā)明者O·特恩布洛姆, S·斯?jié)膳逅挂?申請人:阿爾法拉瓦爾股份有限公司