專利名稱：離心式分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離心式分離器，該分離器包括可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線沿預(yù)定轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子形成一個(gè)待離心處理的液體的入口以及從該轉(zhuǎn)子內(nèi)分離出的液體的出口室。該出口室圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，并被設(shè)計(jì)成使得在操作中存在于此出口室中的液體形成圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的液體團(tuán)，該液體團(tuán)在轉(zhuǎn)子中所需的徑向平面上具有一沿徑向向內(nèi)的自由液面。所述離心轉(zhuǎn)子還包括固定式排放裝置，它被設(shè)置在出口室內(nèi)并從轉(zhuǎn)動(dòng)的液體團(tuán)沿徑向向內(nèi)延伸至中央出口。所述排放裝置在其內(nèi)形成帶有入口孔的流道，該入口孔沿徑向位于操作時(shí)自由液面所在的區(qū)域。操作中，該入口孔至少部分地位于液體團(tuán)內(nèi)并經(jīng)所述流道與中央出口連通。所述排放裝置有一在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面內(nèi)伸出并指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向的前部輪廓線以及一在此平面內(nèi)伸出并指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向的后部輪廓線。
在已知的這種離心式分離器內(nèi)，沿徑向向外看，排放裝置的輪廓線經(jīng)常指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向，所述入口孔指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向。由此，可以在經(jīng)出口排出的液體中獲得高壓。但在操作中，位于轉(zhuǎn)動(dòng)液體團(tuán)內(nèi)且指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向的排放裝置的表面會(huì)使出口室內(nèi)的分離液體大量濺射，造成顯著的能耗并帶來(lái)很大的危害，即，使得操作中沿徑向位于自由液面內(nèi)的空氣或氣體被液體夾帶，該液體經(jīng)排放裝置中的流道離開(kāi)出口室。
在排放裝置周?chē)鸀R射的一些液滴隨著共同轉(zhuǎn)動(dòng)的空氣或氣體體積的轉(zhuǎn)動(dòng)，沿徑向被夾帶到自由液面內(nèi)，并沉積到固定式排放裝置的外側(cè)。沿著該排放裝置的外側(cè)，液體沿徑向向內(nèi)流向排放室的中央部位，在此液體有可能流過(guò)中央孔而流入另一出口室，而從所供液體中分離出的另一種組份流入該另一出口室，該另一種組份則必須不能被所分離出的液體污染。
從歐洲專利A10 058 353已知的離心式分離器中，排放裝置被設(shè)計(jì)成翼形件，它和它的內(nèi)部流道沿徑向向外延伸到轉(zhuǎn)動(dòng)的液體團(tuán)內(nèi)，以這種方式，液體可沿排放裝置以相當(dāng)小的流動(dòng)阻力流動(dòng)。在按這種方式設(shè)計(jì)的排放裝置中，分離出的液體在排放裝置周?chē)臑R射會(huì)減小，從而空氣或氣體被夾帶入由分離器分離出的液體流內(nèi)的危險(xiǎn)減少了。即使該排放裝置是采用上述設(shè)計(jì)形式，但是它的指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向的表面會(huì)在操作中在排放裝置的周?chē)斐上喈?dāng)大的濺射，同時(shí)，空氣或氣體混入自該離心式分離器分離出的液體內(nèi)的危險(xiǎn)也是相當(dāng)大的。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于完善開(kāi)始時(shí)述及的這種離心式分離器，其中可以減輕前述在排放裝置周?chē)臑R射和降低空氣或氣體被從離心式分離器分離出的液體流夾帶的危險(xiǎn)，同時(shí)可以在低的能耗下排出所分離的液體。本發(fā)明的另一目的是實(shí)現(xiàn)一種離心式分離器，其中的液體不會(huì)沿排放裝置的外側(cè)徑向向內(nèi)流動(dòng)，從而可以減少甚或消除這種液體流入另一出口室的危險(xiǎn)，而從所供液體中分離出的另一種組份流入該另一出口室，該組份一定不能被分離出的液體所污染。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的離心式分離器具有這樣的排放裝置，沿徑向向外看，該排放裝置在基本上垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面內(nèi)具有前、后部輪廓線，該前、后部輪廓線基本上沿著它們整個(gè)延伸部具有沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方向分量，前部輪廓線在自由液面處的所述平面內(nèi)彎曲，使得它在自由液面的附近及徑向外側(cè)基本上指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
由此，在轉(zhuǎn)動(dòng)的液體團(tuán)中被分離出的液體沿排放裝置的外側(cè)被緩慢地帶動(dòng)，從而極其顯著地減少了在排放裝置周?chē)臑R射，同時(shí)前述的沿徑向向內(nèi)的液體流位于固定式排放裝置的外側(cè)而在自由液面徑向的內(nèi)側(cè)，該液體流由于與自由液面徑向內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)的空氣或氣體流的接觸而受到阻止。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，上述輪廓線在所述平面內(nèi)彎曲，使它們?cè)谵D(zhuǎn)動(dòng)方向中的方向分量通過(guò)半徑的增大而加大。
在一特定的實(shí)施例中，所述入口孔沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向有一延伸部且該入口孔被一邊緣限定和圍繞，該入口孔的上游有前邊緣部而下游有后邊緣部，在操作中，至少該后邊緣部位于自由液面的徑向外側(cè)，而通過(guò)所述邊緣部引出的一條直線與自由液面在入口孔處的切線構(gòu)成一個(gè)角度，該角度的頂點(diǎn)指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向且該角度大于20°而小于50°。
最好是至少將排放裝置的形成入口孔的部分設(shè)置成可沿徑向移動(dòng)，以這種方式，入口孔的位置可沿徑向變化。
下面將參照附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，其中

圖1示意地表明本發(fā)明的離心式分離器的局部軸向剖面，圖2示出沿圖1中II-II線的剖面，以及圖3示出圖2中局部的一個(gè)實(shí)施例。
圖1中示出了包括有轉(zhuǎn)子的離心式分離器的一部分，該轉(zhuǎn)子有下部1和上部2，它們由鎖環(huán)3軸向連接到一起。轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有可沿軸向運(yùn)動(dòng)的滑閥4?；y4與上部2一起限定出分離室5，并設(shè)置成可開(kāi)啟和關(guān)閉在分離室5與出口孔6之間的出口通道，以間歇式地排出從供給到轉(zhuǎn)子內(nèi)的混合物中分離出來(lái)的并集中在分離室5的周邊上的組份?；y4與下部1一起限定出封閉室7，封閉室7設(shè)有所謂的封閉液體的入口8和節(jié)流出口9。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在離心力作用的過(guò)程中，滑閥4受到封閉室7中存在的封閉液體的壓力而密封地貼合到設(shè)在上部2中的密封墊10上。
在分離室5內(nèi)，由多個(gè)錐形分離盤(pán)組成的盤(pán)塔11設(shè)置在分配器12與頂盤(pán)13之間。在圖1所示實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子被安裝在中空軸14上，經(jīng)此中空軸將待離心處理的液體供給到轉(zhuǎn)子。頂盤(pán)13在圖中所示的它的上端形成位于中央的第一出口室15，從分離室5中分離出的比重較輕的液體組份流入該出口室15。該第一出口室15經(jīng)第一溢流出口116與分離室5連通，上述較輕的液體組份可經(jīng)該溢流出口16流出分離室5。
轉(zhuǎn)子的上部2形成一個(gè)位于中央的第二出口室17上，比重較重的液體組份可以從分離室5的徑向外部經(jīng)通道18和第二溢流出口19流入該第二出口室。
在各出口室中設(shè)有固定式排放裝置即第一排放裝置20和第二排放裝置21。這些排放裝置分別設(shè)有相應(yīng)的周邊入口孔即第一入口孔22與第二入口孔23，它們分別與相應(yīng)的中央出口即第一出口24與第二出口25連通。排放裝置20與21主要沿與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線正交的方向徑向延伸，直到使它們?cè)诓僮髦蟹謩e部分地位于出口室15、17中的轉(zhuǎn)動(dòng)液體團(tuán)內(nèi)。
第二排放裝置21的設(shè)計(jì)更詳細(xì)地由圖2所示的沿圖1中II-II線的剖面予以公開(kāi)。在出口室17中，排放裝置21與在其中形成的流道26從圖中三角形標(biāo)明的自由液面處， 沿徑向向內(nèi)延伸到出口管27的內(nèi)部。
在自由液面處，排放裝置有一入口孔23，通過(guò)該入口孔，操作中被分離出的液體以及在出口室17中的轉(zhuǎn)動(dòng)液體可以從出口室17排出。
轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)動(dòng)的液體團(tuán)以及被夾帶的空氣或氣體流的轉(zhuǎn)動(dòng)方向在圖中用箭頭示明。朝向轉(zhuǎn)動(dòng)方向，排放裝置21在一基本上垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面內(nèi)有一前部輪廓線28，而沿此轉(zhuǎn)動(dòng)方向，排放裝置21在此平面內(nèi)有一后部輪廓線29。沿徑向向外看，輪廓線28與29基本上沿著它們整個(gè)延伸部具有沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方向分量。
沿后部輪廓線29的至少一部分，排放裝置有一葉片30，該葉片沿排放裝置21并沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向徑向延伸。葉片30提高了排放裝置的剛性，對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)和/或出口室17中的氣體流起著穩(wěn)定作用。
圖3中示明了根據(jù)本發(fā)明的排放裝置31的徑向外部的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。依據(jù)該實(shí)施例，排放裝置31有一入口孔32，該入口孔的上游被一前邊緣部33限定而下游被一后邊緣34限定。在操作時(shí)，至少該后邊緣部34位于自由液面的徑向外部。連接這些邊緣部33與34而引出的直線35與自由液面在入口孔32處的切線構(gòu)成一角度V。該角度的頂點(diǎn)指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向，且該角度大于20°而小于50°。這樣，該入口孔便構(gòu)成排放裝置前部輪廓線的一個(gè)間斷，但該前部輪廓線仍然是在自由液面的附近及徑向外側(cè)基本上指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
由附圖所示的離心式分離器按下述方式工作在起動(dòng)離心式分離器而轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)子時(shí)，經(jīng)入口8給封閉室7供給封閉液體，從而封閉分離室5。分離室5一被封閉，就將待離心處理的液體混合物經(jīng)中空軸14供給到分離室5。當(dāng)轉(zhuǎn)子達(dá)到操作的轉(zhuǎn)動(dòng)速度且分離室5已被裝滿時(shí)，液體混合物中所含的組份由于作用于其上的離心力的影響而被分離。所述分離主要發(fā)生在盤(pán)塔11中的錐形盤(pán)之間的中間空間內(nèi)。分離時(shí)，比重較重的液體組分沿徑向向外甩向分離室5的周邊并聚集于其上，而比重較輕的液體組份則沿徑向向內(nèi)流入這些中間的空間內(nèi)。
如果離心處理的液體混合物還含有比重較重的顆粒，它們就會(huì)聚集在分離室5的最外端的邊緣上。
比重較輕的液體組份經(jīng)第一溢流出口16流到第一出口室15，而由此確定分離室5中的自由液面的平面。輕的液體組份經(jīng)由第一固定式排放裝置20，通過(guò)第一出口24在壓力作用下從該離心式的轉(zhuǎn)子排出，在此該排放裝置是由通常的成對(duì)盤(pán)件構(gòu)成。
已聚集在分離室5周邊上的比重較重的液體組份沿徑向向內(nèi)流，經(jīng)通道18再經(jīng)溢流出口19而進(jìn)入出口室17，在此形成保持轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱狀的流體團(tuán)。操作中，第二排放裝置21在第二出口室17中沿徑向延伸直到它有較少部分浸沒(méi)于轉(zhuǎn)動(dòng)的液體團(tuán)中。但是，排放裝置21這樣大的部分浸沒(méi)于轉(zhuǎn)動(dòng)的液體團(tuán)中，使得至少入口孔23或32的一部分位于該轉(zhuǎn)動(dòng)的液體中。這樣，第二排放裝置21的外側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)液體團(tuán)之間的摩擦?xí)苄　Ｍㄟ^(guò)第二排放裝置21，比重較重的液體組份便會(huì)在壓力作用下經(jīng)第二出口25從離心式分離器排出。
在圖1所示的實(shí)施例中，排放裝置21被設(shè)置成在操作中排放被分離出的比重較重的液體組份。當(dāng)然，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，依據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的排放裝置21也可以被設(shè)置成排放被分離出的比重較輕的液體組份。
權(quán)利要求
1.離心式分離器，該分離器包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線沿預(yù)定轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)子形成一個(gè)待離心處理的液體的入口以及自該轉(zhuǎn)子內(nèi)分離出的液體的出口室(17)，該出口室(17)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線并被設(shè)計(jì)成使得在操作中存在于該出口室(17)中的液體形成圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的液體團(tuán)，該液體團(tuán)在轉(zhuǎn)子中所需的徑向平面上具有一沿徑向向內(nèi)的自由液面；以及固定式排放裝置(21)，該排放裝置被設(shè)置在出口室(17)內(nèi)并從轉(zhuǎn)動(dòng)的液體團(tuán)沿徑向向內(nèi)延伸至中央出口(25)，且在該排放裝置(21)內(nèi)形成帶入口孔(23、32)的流道(26)，該入口孔沿徑向位于操作時(shí)自由液面所在的區(qū)域內(nèi)且在操作中至少部分地位于液體團(tuán)內(nèi)，而且該入口孔經(jīng)所述流道(26)與中央出口(25)連通，此外，所述排放裝置(21)有一在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面內(nèi)伸出并指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向的前部輪廓線(28)，以及一在此平面內(nèi)伸出并指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向的后部輪廓線(29)，其特征在于沿徑向向外看，所述輪廓線(28、29)基本上沿著其整個(gè)延伸部具有沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方向分量，而前部輪廓線(28)在自由液面處的所述平面內(nèi)彎曲，使得它在自由液面的附近及徑向外側(cè)基本上指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
2.如權(quán)利要求1所述的離心式分離器，其特征在于所述后部輪廓線(29)在所述平面內(nèi)彎曲，使其沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方向分量通過(guò)加大半徑而增大。
3.如權(quán)利要求1或2所述的離心式分離器，其特征在于所述前部輪廓線(28)在所述平面內(nèi)彎曲，便其沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方向分量通過(guò)加大半徑而增大。
4.如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的離心式分離器，其特征在于所述入口孔(23、32)沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向有一延伸部。
5.如權(quán)利要求4所述的離心式分離器，其特征在于所述入口孔(32)被一邊緣限定和圍繞，該入口孔的上游有前邊緣部(33)而下游有后邊緣部(34)，在操作中，至少該后邊緣部(34)位于所述自由液面的徑向外部，而通過(guò)所述邊緣部(33、34)引出的一條直線(35)與自由液面在入口孔(32)處的切線構(gòu)成一個(gè)角度(V)，該角度(V)的頂點(diǎn)指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向且該角度大于20°而小于50°。
6.如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的離心式分離器，其特征在于至少將排放裝置(21、31)的形成所述入口孔(23、32)的部分設(shè)置成可沿徑向移動(dòng)，以這種方式入口孔(23、32)的位置可沿徑向變化。
全文摘要
離心式分離器包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子形成入口和圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的出口室(17)，存在于其中的液體繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)且具有一沿徑向向內(nèi)的圓柱狀自由液面。在出口室(17)中，固定式排放裝置(21)從轉(zhuǎn)動(dòng)的液體團(tuán)沿徑向向內(nèi)延伸到中央出口(25)，并形成帶入口孔(23)的流道(26)。為了減少在排放裝置(21)周?chē)臑R射和減少空氣混入的危險(xiǎn)，該排放裝置(21)具有在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面內(nèi)伸出并指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向的前部輪廓線(28)和在此平面內(nèi)伸出并指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向的后部輪廓線(29)，沿徑向向外看，該輪廓線(28、29)具有沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方向分量，前部輪廓線(28)在自由液面處的所述平面內(nèi)彎曲，使得它在自由液面的附近及徑向外側(cè)基本上指向轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
文檔編號(hào)B04B11/08GK1149843SQ9519339
公開(kāi)日1997年5月14日 申請(qǐng)日期1995年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月21日
發(fā)明者L·伯斯特龍, P·布雷默, C·G·卡爾森, P·弗蘭津, C·因格, T·拉格斯泰特, H·莫堡 申請(qǐng)人:利樂(lè)拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司