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離心分離器的制作方法

文檔序號(hào):5085279閱讀:262來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:離心分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及包括轉(zhuǎn)子的離心分離器和關(guān)于此類離心分離器的方法。
背景技術(shù)
操作離心分離器涉及能量的消耗,其一部分在旋轉(zhuǎn)部件例如轉(zhuǎn)子和周圍氣體之間的接觸處以空氣動(dòng)力損失的形式而損失。這些損失因而可能造成離心分離器不必要的高能量消耗。損失還造成旋轉(zhuǎn)部件和相鄰部件及材料,例如用于離心分離的所述流體的升溫。在許多情況下,該升溫是不期望的,尤其在要分離對(duì)熱作用敏感的流體的情況下。升溫的另一問(wèn)題是可能必須處置所產(chǎn)生的熱量,其在許多情況下需要離心分離器必須設(shè)有冷卻裝置, 例如此類分離器可設(shè)有水冷的殼體。DK 75995C描述了離心分離器中的啤酒的凈化,其中分離發(fā)生在封閉于真空室中的分離筒中。其目的是減少穿過(guò)分離器的啤酒的升溫并從而改善凈化。所述離心分離器具有所謂實(shí)心壁類型的轉(zhuǎn)子,其使得不可能通過(guò)轉(zhuǎn)子周邊的出口排出任何從啤酒中分離出的成分。RU 2240183C2描述了一種用于液體清潔的離心分離器,其包括位于轉(zhuǎn)子周圍空間中的水容器,該水被促使蒸發(fā)并在轉(zhuǎn)子周圍空間中形成水蒸汽,以便減少在旋轉(zhuǎn)期間的空氣動(dòng)力損失。布置壁以防止所分離的材料移出到轉(zhuǎn)子周圍空間中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是減少上述缺點(diǎn)。本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是獲得一種具有低能量消耗的離心分離器,以減少離心分離器的旋轉(zhuǎn)部件的升溫,減少來(lái)自離心分離器的噪聲,并從而獲得在轉(zhuǎn)子周圍具有改善的衛(wèi)生環(huán)境的排泄離心分離器。因而本發(fā)明涉及一種離心分離器,其包括殼體,殼體限定了相對(duì)于殼體的環(huán)境密封的空間,并且在該空間中設(shè)置了用于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子在其自身內(nèi)形成了分離空間,該分離空間被密封或與轉(zhuǎn)子周圍空間隔離開(kāi),并且在操作期間,在該分離空間中發(fā)生來(lái)自流體的至少一種較高密度的成分和至少一種較低密度的成分的離心分離。流體可以是基于液體的,并且這些成分可以成液體和/或顆粒形式。至少一個(gè)入口延伸到轉(zhuǎn)子中,以便將所述流體引到用于離心分離的分離空間中,并且至少一個(gè)第一出口從轉(zhuǎn)子延伸,以便在操作期間排出從流體分離出的至少一種成分。轉(zhuǎn)子周圍空間進(jìn)一步連接在泵裝置上,轉(zhuǎn)子布置在該周圍空間中以便旋轉(zhuǎn)。分離器可備選地適合且提供連接,用于將泵裝置連接到所述空間上。 泵裝置布置為在操作期間從該空間除去氣體,從而保持所述空間中的負(fù)壓。泵裝置可采用泵、真空源或負(fù)壓源的形式。轉(zhuǎn)子還包括至少一個(gè)第二出口,被稱為泥渣出口,用于在操作期間排出從流體分離出的至少一種較高密度的成分,該成分在后文中被稱為泥渣相。泥渣相可包括泥渣粒子和/或具有較高密度的至少一種流體成分或重相。粒子可以成固體和/ 或液體形式。所述第二出口從分離空間的一部分延伸至轉(zhuǎn)子周圍空間,并可通向轉(zhuǎn)子的外周邊,該部分可以是分離空間的徑向外面部分。因而,本發(fā)明減少了在離心分離器操作期間的摩擦損失。與轉(zhuǎn)子周圍空間相連接的旋轉(zhuǎn)部件的升溫降低了,使得可能分離對(duì)熱作用敏感的流體。轉(zhuǎn)子周圍空間中的熱傳遞也降低了,因此進(jìn)一步減少了對(duì)于冷卻離心分離器的外面部件例如其殼體的需求。進(jìn)一步的結(jié)果是在轉(zhuǎn)子外部空間中相對(duì)較冷的環(huán)境,減少了排出的泥渣相粘附在空間中的表面上的風(fēng)險(xiǎn),以及在該空間中平穩(wěn)的環(huán)境,其具有減少的渦流或攜帶氣溶膠的旋流。結(jié)果是轉(zhuǎn)子外空間中改善的衛(wèi)生環(huán)境,且沉淀、涂層或結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)較小,從而使得更易于保持空間清潔。此外,在通過(guò)所述泥渣出口排出之后,泥渣相將包含比在大氣壓下通過(guò)泥渣出口相似地排出之后更少量的氣體。在有在大氣壓下的泥渣相后續(xù)處理的情況下,這意味著要處理更小體積的泥渣。該空間中的負(fù)壓的進(jìn)一步的結(jié)果是降低了來(lái)自旋轉(zhuǎn)部件的噪聲產(chǎn)生和噪聲傳播,從而保持降低的噪聲水平和較少的來(lái)自離心分離器的不愉快的噪聲特性。尤其是,在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)期間,減少了與在泥渣出口處產(chǎn)生噪聲相伴的問(wèn)題,從而容許泥渣出口的更簡(jiǎn)單的構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,分離空間包括一疊截頭圓錐形分離盤,從而在操作期間提供了流體成分的有效分離。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,所述至少一個(gè)第二出口或泥渣出口布置為用于在操作期間間歇地排出泥渣相。所述至少一個(gè)第二出口可包括圍繞轉(zhuǎn)子的圓周而分布的一組出口。作為備選,所述泥渣出口可布置為用于在操作期間連續(xù)地排出泥渣相。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,離心分離器包括用于將介質(zhì)供給所述空間的裝置,該介質(zhì)被帶至與轉(zhuǎn)子形成熱傳遞接觸,以便調(diào)整轉(zhuǎn)子的溫度。因而可能限制轉(zhuǎn)子的升溫,并且進(jìn)一步調(diào)整和控制離心分離成分的溫度。用于將介質(zhì)供給所述空間的裝置可包括用于該介質(zhì)的儲(chǔ)器或入口管線。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,所述介質(zhì)包括液體,其在所述熱傳遞接觸中被至少部分地造成蒸發(fā)并在轉(zhuǎn)子周圍空間中形成氣體介質(zhì),該氣體介質(zhì)攜帶在蒸發(fā)期間消耗的蒸發(fā)熱量。因?yàn)楸醚b置布置為從該空間除去氣體,所以從該空間傳輸了此蒸發(fā)熱量的一部分。該空間保持在負(fù)壓下的事實(shí)促進(jìn)了液體的蒸發(fā),并導(dǎo)致甚至在中等溫度下從轉(zhuǎn)子的有效熱傳遞。介質(zhì)可包括水或和酒精,例如乙醇。因?yàn)檗D(zhuǎn)子周圍空間中的環(huán)境保持濕潤(rùn),所以降低了在該空間相鄰表面上的沉淀和涂層的風(fēng)險(xiǎn),從而保持了改善的衛(wèi)生環(huán)境。所述介質(zhì)還可包括氣體介質(zhì),其通過(guò)與轉(zhuǎn)子的接觸而被加熱,并通過(guò)所述泵裝置而類似地從轉(zhuǎn)子帶走熱量。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,所述氣體介質(zhì)在相似的物理?xiàng)l件下具有比空氣密度更低的密度和/或比空氣粘度更低的粘度。如果在相同的壓力和溫度下,保留在轉(zhuǎn)子周圍空間中的氣體在排氣或抽氣狀態(tài)下具有比空氣密度更低的密度和/或比空氣粘度更低的粘度,那么可獲得對(duì)于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步減少的空氣動(dòng)力阻力,并因此獲得減少的能量消耗和減少的基于摩擦的升溫效應(yīng)。介質(zhì)可包括水,或者氣體介質(zhì)可包括水蒸汽,其在其氣態(tài)形式下具有比空氣更低的密度,并從而造成更低的空氣動(dòng)力阻力。氣體介質(zhì)還可包括氮?dú)?、一氧化碳和氦氣中的至少其中一種氣體。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,所述介質(zhì)被噴向轉(zhuǎn)子,優(yōu)選朝向其外表面。這導(dǎo)致在介質(zhì)和轉(zhuǎn)子之間的熱傳遞接觸。作為備選,所述介質(zhì)被精細(xì)地在該空間中分隔或霧化,并被轉(zhuǎn)子周圍空間中的渦流和湍流而帶至與轉(zhuǎn)子發(fā)生熱傳遞接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,介質(zhì)流通過(guò)用于介質(zhì)的容器和轉(zhuǎn)子周圍空間之間的壓力差而被驅(qū)動(dòng)到所述轉(zhuǎn)子周圍空間中,該介質(zhì)流由閥門控制。在操作期間,閥門可適合于基于離心分離器的一些操作條件,例如轉(zhuǎn)子的一些部分的溫度或用于離心分離的流體的溫度而調(diào)節(jié)進(jìn)入該空間中的介質(zhì)的流量。壓力差可基于在轉(zhuǎn)子周圍空間和離心分離器環(huán)境之間的壓力差異,因而提供了一種簡(jiǎn)單且成本有效的保持和調(diào)整流量的途徑。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,離心分離器在所述空間中設(shè)有用于將所述氣體介質(zhì)冷凝成冷凝物的冷表面。冷表面可優(yōu)選處于比轉(zhuǎn)子的一些部分的溫度更低的溫度下,并可設(shè)有用于冷卻或除去熱量的冷卻回路。轉(zhuǎn)子周圍空間中的負(fù)壓為轉(zhuǎn)子和冷表面之間的良好熱傳遞提供了條件。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,使冷凝物與轉(zhuǎn)子發(fā)生接觸,例如撞擊其外表面,從而保持所述介質(zhì)在該空間中的循環(huán)以及同時(shí)從轉(zhuǎn)子至冷表面的熱傳遞。冷表面可如此定位,使得冷凝物被重力或離心力帶回而與轉(zhuǎn)子接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,泵裝置包括出自液環(huán)泵、葉片泵、噴射泵、隔膜泵、活塞泵、渦旋泵、螺桿泵中的任一種或它們的組合。泵裝置可進(jìn)一步是真空源或負(fù)壓源。預(yù)填充水的液環(huán)泵適合于泵送與水混合的氣體。作為備選,葉片泵可用于達(dá)到低于對(duì)于水的盛行蒸汽壓力的壓力。噴射泵進(jìn)一步使得可能使用系統(tǒng)中現(xiàn)有的液流,例如在入口或出口處用于離心分離的所述流體的流作為產(chǎn)生所述負(fù)壓的一種途徑。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,泵裝置可布置為用于從轉(zhuǎn)子周圍空間中除去氣體和液體材料兩者,該液體材料可包括供給該空間的介質(zhì)、從分離空間排出到該空間的泥渣相、冷凝物、清潔劑或它們的組合。泵裝置可進(jìn)一步布置以連續(xù)地或間歇地從轉(zhuǎn)子周圍空間除去介質(zhì),例如氣體和/或液體。作為備選,泵裝置可適合于通過(guò)在操作期間旋轉(zhuǎn)的離心分離器的一些部分所驅(qū)動(dòng),例如適合于支撐轉(zhuǎn)子的主軸。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,泵裝置布置為從轉(zhuǎn)子周圍空間除去氣體,從而在空間中保持負(fù)壓,即比大氣壓力更低的壓力,例如l_50kPa,優(yōu)選2-lOkPa的壓力。泵裝置可進(jìn)一步布置為基于離心分離器的一些操作條件而調(diào)整該空間在操作期間該空間中的壓力。該空間中的壓力可在操作期間基于該空間中的溫度,例如轉(zhuǎn)子一部分的溫度而進(jìn)行調(diào)整,在這種情況下,該壓力可在所述溫度下相對(duì)于轉(zhuǎn)子周圍空間中的介質(zhì)的蒸汽壓力而調(diào)整。該空間中的壓力可保持在或剛好高于所述蒸汽壓力,使得該空間中的剩余氣體將呈飽和或幾乎飽和的蒸汽,例如水蒸汽的形式。該空間中的壓力可在操作期間基于離心分離器中的振動(dòng)或共振,優(yōu)選基于該空間、轉(zhuǎn)子或其相鄰部件中的共振而進(jìn)一步調(diào)整。因而可防止干擾的噪聲和聲音。作為另一備選,該空間中的壓力可在操作期間基于該空間中的氣流而進(jìn)行調(diào)整, 在這種情況下,可控制氣流的湍流,以便在該空間中提供所需的氣體渦流或氣體旋流。因而在操作期間可保持該空間中改善的衛(wèi)生環(huán)境。該空間中的壓力和氣流的湍流還可在清潔程序期間進(jìn)行調(diào)整,在清潔程序期間,清潔劑,例如液體或氣體被引入到該空間中,以便實(shí)現(xiàn)該空間的有效清潔。在此類清潔程序期間,可從第二出口或泥渣出口將清潔劑提供給該空間。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,殼體包括隔熱材料和/或隔音材料。在系統(tǒng)中的熱產(chǎn)生損失減少的情況下,產(chǎn)生了利用隔熱材料屏蔽殼體、轉(zhuǎn)子和因而流體免受外部溫度作用的可能性。殼體還可被隔離,以便最小化來(lái)自離心分離器的噪聲。一種備選方案是使用具有隔熱和隔音特性的隔離材料。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,所述轉(zhuǎn)子周圍空間相對(duì)于轉(zhuǎn)子中形成的空間是密封的或隔離的,其在操作期間除了分離空間之外還包含至少一種成分。轉(zhuǎn)子周圍空間因而可被進(jìn)一步密封,或者與轉(zhuǎn)子中的入口室、或轉(zhuǎn)子中的出口室、或入口室及出口室兩者隔離開(kāi)。 入口室是形成于轉(zhuǎn)子中的室,入口延伸到該室。出口室是形成于轉(zhuǎn)子中的室,第一出口從該室延伸。所述密封可以是機(jī)械密封、氣體密封、液體密封、迷宮式密封或它們的組合。所述隔離可進(jìn)一步通過(guò)至少一個(gè)通道來(lái)提供,該通道在操作期間填充了液體和/或泥渣,并且其可在轉(zhuǎn)子周圍空間至所述密封空間或隔離空間和/或室之間延伸。此類通道可以是入口、 第一和/或第二出口、入口室和/或出口室、以及通向分離空間的通道或它們的組合。形成于轉(zhuǎn)子中的所述密封空間或隔離空間中的流體可相對(duì)不受轉(zhuǎn)子周圍空間中的壓力和/或氣體含量的影響。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,所述空間相對(duì)于驅(qū)動(dòng)裝置被密封,驅(qū)動(dòng)裝置布置為向轉(zhuǎn)子提供扭矩。驅(qū)動(dòng)裝置可布置為通過(guò)適合于支撐轉(zhuǎn)子的主軸而將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳遞給轉(zhuǎn)子。 轉(zhuǎn)子周圍空間可以圍繞著轉(zhuǎn)子和驅(qū)動(dòng)裝置之間的主軸而被氣密地密封起來(lái)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,排出裝置設(shè)置為可在操作期間從轉(zhuǎn)子周圍空間中除去泥渣相。排出裝置還可設(shè)置為除去用于調(diào)整轉(zhuǎn)子溫度而已經(jīng)供給該空間的液體介質(zhì),以及產(chǎn)生于該空間中的其它液體。排出裝置可包括止回閥功能,以便負(fù)壓被保持在其上游,并且以便防止流通過(guò)排出裝置而進(jìn)入轉(zhuǎn)子周圍空間。排出裝置可進(jìn)一步布置為從轉(zhuǎn)子周圍空間除去氣體,從而在該空間中保持負(fù)壓。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,離心分離器包括位于轉(zhuǎn)子周圍空間和排出裝置之間的容器,該容器布置為收集在該空間中出現(xiàn)的泥渣相以及其它液體。收集容器可采用旋風(fēng)器的形式,并布置為收集泥渣相并使其減速。本發(fā)明還涉及一種如上離心分離器中的方法,該方法包括如下步驟-從轉(zhuǎn)子周圍空間中除去氣體,從而在所述空間中保持負(fù)壓,且-在操作期間從轉(zhuǎn)子周圍的分離空間的一部分通過(guò)所述第二出口而將從流體分離出的至少一種成分排出至該空間。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,該方法包括如下步驟-將介質(zhì)供給所述空間,使該介質(zhì)被與轉(zhuǎn)子形成熱傳遞接觸,從而調(diào)整轉(zhuǎn)子的溫度。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,所述介質(zhì)包括液體,其在與轉(zhuǎn)子的所述熱傳遞接觸中至少部分地被造成蒸發(fā)并在空間中形成氣體介質(zhì),并且其中從該空間除去所述氣體介質(zhì)的至少一部分。本發(fā)明還涉及如上離心分離器的使用,其用于分離至少兩種流體成分,該流體或該流體的至少其中一種成分對(duì)熱作用敏感。本發(fā)明還涉及如上離心分離器在一過(guò)程中的使用,該過(guò)程包括流體的至少兩種成分的離心分離,并且該過(guò)程的結(jié)果在所述離心分離期間受到熱作用的影響。


以下將參照所附示意圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和目的以及舉例說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,其中圖1描繪了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的離心分離器,
圖2描繪了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的離心分離器,圖3描繪了根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的離心分離器的部分,圖4描繪了根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的離心分離器的部分。
具體實(shí)施例方式出現(xiàn)于不同圖中的彼此相似的部件已經(jīng)被給予相同的標(biāo)號(hào)。圖1中描繪了根據(jù)本發(fā)明的離心分離器的一個(gè)示例,該離心分離器1包括轉(zhuǎn)子2,轉(zhuǎn)子2布置為用于通過(guò)主軸3 而圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。主軸被支撐在離心分離器的框架4中,位于底部軸承5和頂部軸承 6中。轉(zhuǎn)子2在其自身內(nèi)形成分離室7,其中在操作期間發(fā)生流體的至少兩種成分的離心分離。分離空間7設(shè)有一疊截頭圓錐形分離盤8,從而實(shí)現(xiàn)所述流體的有效分離。用于引入流體進(jìn)行離心分離的入口 9延伸到轉(zhuǎn)子中,從而將流體提供給分離空間。入口 9延伸穿過(guò)主軸3,主軸3呈空心的管狀部件的形式。用于排出流體的至少其中一種成分的第一出口 10 從分離空間延伸。轉(zhuǎn)子在其外周邊上設(shè)有一組第二出口 11,其呈可間歇打開(kāi)的泥渣出口的形式,用于將泥渣和/或所述流體中較高密度的成分或重相從分離空間的徑向外面部分排出到轉(zhuǎn)子周圍空間。離心分離器1還包括通過(guò)呈蝸輪形式的傳動(dòng)裝置而連接在主軸上的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12, 蝸輪包括小齒輪13和連接在主軸上以接受驅(qū)動(dòng)扭矩的元件14。傳動(dòng)裝置可備選地呈螺旋軸、驅(qū)動(dòng)帶等形式,并且驅(qū)動(dòng)馬達(dá)可備選地如圖2中所示直接連接在主軸上。圖1還描繪了殼體15,殼體15包圍轉(zhuǎn)子2,并圍繞主軸3而被頂部軸承密封件16 且在出口 10處被出口密封件17密封。殼體因而限定了空間18,空間18包含轉(zhuǎn)子,并且相對(duì)于殼體的環(huán)境被氣密地密封。出口密封件17還將空間18相對(duì)于轉(zhuǎn)子中的空間例如分離空間7密封,轉(zhuǎn)子中的空間包含在操作期間用于離心分離的流體的至少一種成分。離心分離器還設(shè)有用于從轉(zhuǎn)子周圍空間18除去氣體的泵裝置19,該泵裝置呈填充水的液環(huán)泵或作為備選呈葉片泵的形式。分離器還設(shè)有用于將液體供給所述空間的裝置 20,該裝置20呈儲(chǔ)器或入口管線的形式,用于在比空間18中的壓力更高的壓力下供給液體。供給裝置20設(shè)有閥門21,該閥門21用于調(diào)整流向與所述空間18相連的噴嘴22的液體流量。離心分離器還包括呈旋風(fēng)器形式的容器23,該容器23連接在空間18上,并適合于收集來(lái)自泥渣出口 11的泥渣和液體。收集容器還連接在泥渣泵形式的排出裝置M上,泥渣泵用于排出收集容器中的泥渣和液體。泥渣泵設(shè)有止回閥功能,其防止流通過(guò)泥渣泵進(jìn)入容器23。在圖1中的分離器的操作期間,通過(guò)經(jīng)由蝸輪13和14而從驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12傳遞至主軸3的扭矩造成轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)。氣體通過(guò)真空泵19而被抽出轉(zhuǎn)子周圍空間18,從而在該空間中保持l-50kPa,優(yōu)選2-lOkPa的壓力。處于溫度TO下的流體通過(guò)入口 9而被帶入到分離空間7中,并且位于裝配在分離空間中的圓錐形分離盤8之間。流體中較重的成分,例如泥渣粒子和/或重相在分離盤之間徑向向外移動(dòng)并累積在泥渣相出口 11內(nèi)。泥渣間歇地從分離空間通過(guò)打開(kāi)的泥渣出口 11而被排空,從而通過(guò)離心力從分離空間排出泥渣和一定量的流體。泥渣的排出還可連續(xù)地發(fā)生,在該情況下,泥渣出口 11呈打開(kāi)的噴嘴的形式,并且通過(guò)離心力連續(xù)地排出一定流量的泥渣和/或重相。從分離空間通過(guò)泥渣出口排出的泥渣從周圍空間18傳送到與之連接的收集容器23,泥渣累積在收集容器23中,并從中通過(guò)泥渣泵對(duì)抽出來(lái)。流體的較低密度的成分,例如輕相或純流體,在沒(méi)有較重成分的條件下在分離盤之間徑向向內(nèi)移動(dòng)并通過(guò)出口 10流出。由于保留在空間18中的氣體中的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所引起的摩擦效應(yīng),穿過(guò)分離空間的流體的流量和軸承中的損失造成出口處所分離的流體處于比 TO略高的溫度下。為了影響流出的分離流體的溫度,例如可朝著轉(zhuǎn)子外表面噴灑水,以使水與轉(zhuǎn)子2發(fā)生熱傳遞接觸。通過(guò)在與轉(zhuǎn)子接觸時(shí)的水的蒸發(fā)而從轉(zhuǎn)子除去熱量,從而消耗蒸發(fā)熱量。通過(guò)保持在該空間中的負(fù)壓而進(jìn)一步促進(jìn)了水的蒸發(fā)。通過(guò)泵裝置19從轉(zhuǎn)子周圍空間18除去水蒸汽,從而保持所述負(fù)壓。水的蒸發(fā)和之后從該空間帶走水蒸汽導(dǎo)致了熱量從轉(zhuǎn)子2和空間18傳開(kāi)至泵裝置19。在圖2中描繪了根據(jù)本發(fā)明的離心分離器1的另一示例,其與上面示例不同之處如下。入口 9通過(guò)空心的管狀主軸3而延伸至轉(zhuǎn)子2,以便將流體提供給分離空間7。轉(zhuǎn)子具有從其延伸的出口 25和出口 26,出口 25用于從流體分離的較低密度的成分或輕相,并且出口沈用于從流體分離的較高密度的成分或重相。出口 25和沈延伸穿過(guò)殼體15,并且空間18被密封件17密封。轉(zhuǎn)子在外周邊上設(shè)有用于將泥渣相排出到該空間的泥渣出口 11。離心分離器設(shè)有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12,驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12包括固定元件27和可旋轉(zhuǎn)元件觀,該可旋轉(zhuǎn)元件觀圍繞并因此連接在主軸3上,使主軸3在操作期間將驅(qū)動(dòng)扭矩傳遞給主軸并因而傳遞給轉(zhuǎn)子2。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是電動(dòng)馬達(dá),優(yōu)選是混合永磁馬達(dá)(HPM馬達(dá))類型。離心分離器還設(shè)有用于從轉(zhuǎn)子周圍空間18除去氣體的泵裝置19,并且設(shè)有用于將液體供給空間18的裝置20。此供給裝置設(shè)有閥門21,其用于調(diào)整流向與所述空間18相連的噴嘴22的液體流量。離心分離器還設(shè)有呈泵形式的排出裝置M,用于從轉(zhuǎn)子周圍空間18除去泥渣以及其它液體。泵M連接在空間18的下面部分上,除了在泵M和該空間之間的管道連接之外而沒(méi)有任何中間收集容器。在圖3中描繪了根據(jù)本發(fā)明的離心分離器部分的又一示例,其與上面示例不同之處如下。轉(zhuǎn)子2由實(shí)心的主軸3支撐。管道形式的入口 9從上面延伸到轉(zhuǎn)子中,用于將流體提供給分離空間7。轉(zhuǎn)子具有用于排出流體的至少其中一種成分的從其延伸的出口 10, 該出口包圍入口管道9。入口 9和出口 10延伸穿過(guò)殼體15,并且轉(zhuǎn)子周圍空間18被其周圍的密封件30密封。轉(zhuǎn)子在外周邊上設(shè)有用于將泥渣相排出到該空間的泥渣出口 11。離心分離器設(shè)有用于將冷卻劑供給密封件30以用于后者的冷卻的裝置20,該冷卻劑之后被帶入到空間18,并與轉(zhuǎn)子相接觸。冷卻劑的流量由閥門21調(diào)整。離心分離器還設(shè)有用于從空間除去氣體和液體的泵四,該泵保持空間18中的負(fù)壓,并從該空間18排出泥渣以及其它液體。在圖4中描繪了根據(jù)本發(fā)明的離心分離器部分的又一示例,其與上面示例不同之處如下。離心分離器設(shè)有用于從空間18除去氣體的泵裝置19,該空間被殼體15所包圍,并包含轉(zhuǎn)子2。分離器還設(shè)有用于將液體供給空間18的裝置20,并且設(shè)有呈泵M形式的排出裝置,用于從轉(zhuǎn)子周圍空間18除去泥渣以及其它液體。空間18中且位于轉(zhuǎn)子2上方的殼體的區(qū)域設(shè)有冷卻,從而形成冷表面31。該區(qū)域設(shè)有一個(gè)或更多傾斜的表面,使得冷凝在冷表面上的蒸汽通過(guò)重力積聚并滴落或下行到轉(zhuǎn)子上。在操作期間,一定數(shù)量的冷卻介質(zhì)被帶入該空間并與轉(zhuǎn)子相接觸,轉(zhuǎn)子在該示例中是該空間中最熱的表面,由此使至少冷卻劑一部分蒸發(fā)。蒸汽冷凝在冷表面31上,并在下行回到轉(zhuǎn)子上之前積聚起來(lái),以便被再次蒸發(fā)。結(jié)果是在轉(zhuǎn)子和冷表面之間有效的熱傳遞。殼體15還設(shè)有由隔熱且隔音的材料制成的外殼32,從而造成空間18中進(jìn)一步穩(wěn)定的熱環(huán)境和分離器良好的聲音特征。
權(quán)利要求
1.一種離心分離器(1),包括殼體(15),殼體(15)限定相對(duì)于所述殼體的環(huán)境被密封的空間(18),并且在所述空間(18)中布置了用于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子0),所述轉(zhuǎn)子在其自身內(nèi)形成被密封或與所述空間(18)隔離的分離空間(7),并且在所述分離空間中,在操作期間發(fā)生來(lái)自流體的至少一種較高密度的成分和至少一種較低密度的成分的離心分離,至少一個(gè)入口(9)延伸到所述轉(zhuǎn)子中,用于將所述流體引入所述分離空間,并且至少一個(gè)第一出口 (10,25,26)從所述轉(zhuǎn)子延伸,用于在操作期間排出從所述流體分離的至少一種成分,其中所述空間(18)連接在泵裝置(19,29)上,所述泵裝置(19,29)布置為在操作期間從所述空間(18)除去氣體,從而保持所述空間中的負(fù)壓,并且其中所述轉(zhuǎn)子(2)包括至少一個(gè)第二出口(11),所述至少一個(gè)第二出口(11)從所述分離空間(7)的一部分延伸至所述空間 (18),用于在操作期間排出從所述流體分離的至少一種較高密度的成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心分離器,其特征在于,所述第二出口(11)布置為用于在操作期間間歇地排出從所述流體分離的至少一種較高密度的成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心分離器,其特征在于,所述第二出口(11)布置為用于在操作期間連續(xù)地排出從所述流體分離的至少一種較高密度的成分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的離心分離器,其特征在于,所述離心分離器還包括用于將介質(zhì)供給所述空間(18)的裝置(20),使所述介質(zhì)與所述轉(zhuǎn)子( 形成熱傳遞接觸,以便調(diào)整所述轉(zhuǎn)子的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離心分離器,其特征在于,所述介質(zhì)包括液體,所述液體在所述熱傳遞接觸中至少部分地被促使蒸發(fā),并在所述空間中形成氣體介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離心分離器,其特征在于,所述介質(zhì)包括氣體介質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5-6中的任一項(xiàng)所述的離心分離器,其特征在于,所述氣體介質(zhì)具有比空氣的密度更低的密度和/或比空氣的粘度更低的粘度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-7中的任一項(xiàng)所述的離心分離器,其特征在于,所述介質(zhì)被噴向所述轉(zhuǎn)子⑵。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-8中的任一項(xiàng)所述的離心分離器,其特征在于,所述介質(zhì)被精細(xì)地在所述空間(18)中分隔。
10.根據(jù)權(quán)利要求4-9中的任一項(xiàng)所述的離心分離器,其特征在于,進(jìn)入所述空間(18) 的介質(zhì)流通過(guò)在用于介質(zhì)的容器和所述空間之間的壓力差來(lái)驅(qū)動(dòng),并由閥門控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求5-7中的任一項(xiàng)所述的離心分離器,其特征在于,在所述空間(18)中還包括用于使所述氣體介質(zhì)冷凝成冷凝物的冷表面(31)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的離心分離器,其特征在于,使所述冷凝物與所述轉(zhuǎn)子(2)形成熱傳遞接觸,以便調(diào)整所述轉(zhuǎn)子的溫度。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的離心分離器,其特征在于,所述殼體(15)包括隔熱和/或隔音材料(32)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的離心分離器,其特征在于,所述空間(18)被密封或與所述轉(zhuǎn)子中的入口室或所述轉(zhuǎn)子中的出口室、或者與所述入口室及所述出口室兩者隔1 °
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的離心分離器,其特征在于,所述空間(18)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)裝置(1 被密封,所述驅(qū)動(dòng)裝置(1 布置為將扭矩提供給所述轉(zhuǎn)子O)。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的離心分離器,其特征在于,排出裝置( ,29) 布置為在操作期間從所述空間(18)除去從所述流體分離的至少一種成分。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的離心分離器,其特征在于,所述離心分離器還包括位于所述空間(18)和所述排出裝置(M,29)之間的容器(23),用于收集從所述流體分離的至少一種成分。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的離心分離器中的方法,其包括如下步驟-從所述轉(zhuǎn)子周圍空間(18)除去氣體,從而保持所述空間中的負(fù)壓,-在操作期間從所述分離空間(7)的一部分通過(guò)所述第二出口(11)而將從所述流體分離的至少一種較高密度的成分排出至所述空間(18)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其特征在于,所述方法還包括如下步驟-將介質(zhì)供給所述空間(18),使所述介質(zhì)與所述轉(zhuǎn)子( 形成熱傳遞接觸,從而調(diào)整所述轉(zhuǎn)子的溫度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其特征在于,所述介質(zhì)包括液體,所述液體在與轉(zhuǎn)子 (2)的所述熱傳遞接觸中至少部分地被促使蒸發(fā)并在所述空間中形成氣體介質(zhì),并且其中從所述空間除去所述氣體介質(zhì)的至少一部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種離心分離器(1),其包括殼體(15),該殼體(15)限定并密封了空間(18),在該空間(18)中布置了轉(zhuǎn)子(2)。轉(zhuǎn)子(2)形成了被密封或與空間(18)隔離的分離空間(7),并且在該分離空間中發(fā)生來(lái)自流體的較高密度成分和較低密度成分的離心分離。入口(9)延伸到轉(zhuǎn)子(2)中,用于將流體引入到分離空間(7)中,并且第一出口(25)從轉(zhuǎn)子(2)延伸,用于排出從流體分離的成分??臻g(18)連接在泵裝置(19)上,泵裝置(19)布置為除去氣體,從而保持所述空間中的負(fù)壓。轉(zhuǎn)子(2)包括至少一個(gè)第二出口(11),其從分離空間(7)延伸至空間(18),用于排出從流體分離的至少一種較高密度的成分。本發(fā)明還涉及此類離心分離器中的方法。
文檔編號(hào)B04B15/02GK102341180SQ201080011128
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者C·黑格馬克, L·希爾斯特倫, P·哈格奎斯特, P·托爾維德, R·伊薩克森 申請(qǐng)人:阿爾法拉瓦爾股份有限公司
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