CN1021298C - 离心分离机 - Google Patents

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Abstract

在从前已知的离心转鼓中，其分离室内有一组截头锥形分离碟片，其中心入口室内有环形加速碟片，在两种之间使用独立的套筒件以便确定该中心入口室。按照本发明每个分离碟片与加速制成一件以便形成组合碟片，利用密封件(9)将中心入口室(12)与分离室(5)划分开，该密封件密封所形成的组合碟片之间的间隙。

Description

本发明与将液体混合物的不同组分分开的离心分离机有关，它包括含有分离室的转鼓，一束截头锥形分离碟片，它们相互按一定间距与转鼓同轴装在分离室内，在分离碟片束的内部径向为所述混合物限定了中心入口室的机构，该入口室沿碟片束轴向延伸与分离室隔开，但至少在碟片束一端与分离室连通，将液体混合物引入入口室的入口机构和在入口室内与转鼓同轴安装的环形加速碟片，设置此加速碟片用来将进入的混合物逐渐带入转鼓进行转动。例如在美国专利US-A-4，701，158中说明了这种离心分离机。
在离心转鼓入口室内使用上面定义的加速碟片意味着离心转鼓费用的增加，这取决于加速碟片本身的费用，将这些碟片固定在离心转鼓内所须机构的费用，以及将这些碟片安装在离心转鼓内的工作费用。
本发明的目的是提供新的转鼓设计，它没有在该美国专利US-A-4，701，158中所见的转鼓复杂，并能使带有加速碟片的离心转鼓的制造费用比按美国专利US-A-4，701，158的转鼓设计所允许的费用低。
如此设计本文开头定义的这种离心分离机可实现此目的，即至少使一些加速碟片与分离碟片整体制成，从而形成组合碟片，使确定中心入口室的该机构密封相邻组合碟片的间隙，和加速碟片上有穿透孔以便轴向输送入口室内在加速碟片作用下已旋转的混合物。
利用本发明不需要任何单独的机构将加速碟片固定在离心转鼓内。因而免去了此项费用并且加速碟片容易安装。
在本发明的范围内该密封机构可以包括设置在组合碟片之间独立的密封垫，但也可以这样制作组合碟片使它们在中心入口室的周围相互支靠密封并刚好将它们轴向连接成一束。还可以用该密封机构将组合碟片相互永久性连接。
在本发明的优先实施方案中，加速碟片基本上是平的和密封机构设置在它的较外部分。
下面参考附图描述本发明，其中
图1显示按照本发明设计的离心转鼓轴向剖面，
图2是图1所示离心转鼓采用的部分锥形组合碟片的顶视图，图2中剖面线1-1说明图1所示的轴向剖面，
图3显示部分锥形组合碟片的另一实施方案，
图4显示相邻组合碟片之间按图2所示方式设置的密封垫机构的一个范例，
图5显示相邻组合碟片如何相互支靠密封的另一范例，在碟片上形成密封机构，它按图2所示方式延伸，和
图6显示整个组合碟片为截头锥形的组合碟片束的特殊实施方案。
图1示意地显示离心转鼓，转鼓体包括上部分1和下部分2，用锁紧环3将这两部分轴向连在一起。垂直的驱动轴4支撑转鼓体。
在转鼓内部形成分离室，室内设置一束部分锥形碟片6，下文又称之为组合碟片。图1中组合碟片的顶视图如图2所示。
每个组合碟片6有截头锥形部分7，它构成分离室5的分离碟片，和中心环形平面部分8。平面部分8有一些穿透孔，这些孔位于转鼓轴线周围的环上。平面部分8还有密封部件9，从图2可见密封件在转鼓轴线周围按这样方式延伸，使某些孔10径向位于密封件9的内侧，而其它孔11留在它的外侧。
从图1可见，在这束组合碟片6中密封件9将这样隔开相邻组合碟片之间间隙，使得在转鼓内形成与分离室5分开的中心入口室。各组合碟片中心平面部分8的大部分都位于入口室12内，在离心转鼓操作期间它将作为加速碟片逐渐将液体带入转鼓的旋转。
不同组合碟片上的孔10轴向排成一列，从而形成很多通过碟片束的轴向通道，它们径向位于密封件9的内侧，即在入口室12内，而孔11对应地形成密封件9外侧的轴向通道，即在分离室5内。
被分离组分液体混合物的固定入口管13通过碟片6的中心孔伸进入口室12内，入口管在入口室12的最下部开口，从图1可见在此区域最下面一些碟片6的平面部分8的中心部分已经去掉。
用虚线指示轴向通过碟片6束的若干延伸杆14中的一个，它的两端与转鼓体部分1和2连接。可用杆14在径向和转鼓圆周方向将碟片相互固定。
在转鼓体的上部分1构成转鼓内分离出的一种混合物组分的出口室15。通过转鼓体部分1上的孔16将出口室15和碟片6的孔11形成的轴向通道连通。最上面碟片6的密封件9密封地紧顶转鼓体部分1的下表面。
通常称为撇液盘的固定出口件17由入口管13支撑和伸进入口室5。
通过转鼓部分2最大直径部分的很多径向孔18形成进料混合物的重组合排出口。
从图2可见每个碟片6的上表面有一些常规形式的径向延伸间隔件19。
设置这些间隔件19紧顶相邻碟片6的下表面以便形成碟片间流动通道。而且每个碟片6在靠近外缘处有一些孔20，从图1可见它们在碟片束中排成一列。
按照图1的离心分离机按下述方法操作。
例如含有悬浮固体的液体混合物通过入口管13送入转鼓的中心室12。管13在入口室12的最下部开口。
送入的混合物从入口管开口流出在入口室12内入口管13和碟片6平面部分8的内缘之间向上流动并进一步在这些平面部分8的间隙径向向外流动。
混合物在这些间隙中向外流动时逐渐被平面部分8带入转鼓的转动。因此这些平面部分8作为入口室12内的混合物加速碟片。当混合物达到密封件9外侧时，它进一步通过碟片上的孔10形成的通道轴向向下流动。在入口室12内形成液体自由表面，它的位置取决于通过入口管13的混合物流量，如在入口室12的上部用实线和三角形指示。混合物流量减少时相应的另一液位用该实线以外的以下的虚线指示。图中未显示的放空通道可在入口室12的上部和转鼓外表面之间延伸。
到达入口室12底部的混合物进一步径向向外流入最下面的碟片6和转鼓体2之间形成的通道。然后通过分离碟片7上排成一列的孔20形成的通道轴向向上流动并进入该分离碟片间隙。
入口室12内的混合物为何首先在入口管13 和加速碟片的内缘之间轴向向上流动而不从入口管13的出口直接流入分离室5，其原因是当混合物离开入口室的出口时混合物没有旋转，因此没有和入口室底部密封件9附近存在的旋转混合物同样高的压力。
在分离碟片7间隙中，悬浮的固体径向向外朝分离碟片7的下表面移动，然后延着这些表面径向向外滑动到分离室5的最外部。它们通过周向出口孔18离开转鼓。
不含固体的液体在分离碟片7之间径向向内流至密封件9，然后通过分离碟片7上的孔11形成的通道轴向向上流动。液体进一步通过孔16流入入口室15，并通过固定的出口件17从出口室15和转鼓排出。
图3显示组合碟片的另一实施方案。它用6a标示，包括截头锥形部分7a和中心平面部分8a。截头锥形部分7a带有间隔件19a和孔20a。平面部分8a有两个分别由孔10a和11a形成的同心环，在这两孔环之间有环形密封件9a。
图4显示一范例说明可如何将密封件9（或9a）设置在组合碟片平面部分即加速碟片8的压制凹槽内。
图5显示另一范例表明可如何设置组合使它们相互密封支靠。在这种情况下碟片最好用塑料制作，当通过转鼓体的两部分1和2（图1）将碟片束连在一起时，碟片上设置的环形部分9b支撑相邻碟片并用为密封件。
如果需要，可以制成这种形式的组合碟片，尤其想用塑料制作的话，使它们借助所谓的弹簧锁连接可拆地相互啮合。因而这些碟片可组装成一束，该碟片束可作为一个单元处理，而当需要时又可将其拆散。在这种情况下可以形成图5所示部件9b以便得到这种弹簧锁连接，同时它们构成碟片间的密封机构。
另外，通过将组合碟片相互永久性连接而得到要求的碟片间密封也在本发明的范围内。
图6示意地显示最好用塑料制作和相互永久连接的组合碟片束。
借助组合碟片之间的环形密封件提供通过碟片束的锥形间壁21，间壁21将转鼓内入口室22与周围的分离间隔开。固定的入口管23伸进入口室22。
将组合碟片组装成一束后，在各碟片的局部位置分别钻通从上到下的很多通道24和25。分离室内的通道24相当于图1中由孔11形成的通道，入口室内的通道25相当于图1中由孔10形成的通道。此外，组合碟片束还有很多通道26相当于图1中由孔20形成的通道。
图6中用箭头表示通过入口室23送入的液体混合物将如何流动通过入口室22和组合碟片束中的通道。用实线和三角形指示入口室22内的液体自由表示。
很明显，按图6设计的离心转鼓操作时，大多数组合碟片最里面的锥形部分都将作为加速碟片逐渐将进入的混合物带入转鼓的旋转。
上面描述的仅是本发明的一些实施方案，在这些实施方案中离心转鼓有相同数量的加速碟片和分离片。本发明的其它实施方案也包括在后面权利要求范围内，但是在那些实施方案中情况不是这样。为使进入入口室的混合物得到所要求的加速，使相邻加速碟片轴向间距小于相邻分离碟片的间距，可以证明这是适宜的。在这种情况下不是使加速片比分离碟片更厚，而是在各相邻组合碟片间隙内设置一个或几个独立的加速碟片。因此组合碟片以及独立的加速碟片最好带有用于相互啮合的导向部件如栓和孔，以便能够在离心转鼓内将全部碟片简单地组装。

Claims (9)

1、分离液体混合物不同组分的离心分离机，包括含有分离室(5)的转鼓，一束截头锥形分离碟片(7)，它们相互保持一定间距与转鼓同轴安装在分离室(5)内，分离碟片束的内部径向为所述混合物限定了入口室(12)，该入口室沿该碟片束轴向延伸与分离室(5)隔开，但至少在该碟片束的一端与分离室(5)连通，将液体混合物引入入口室(12)的入口机构(13)和与转鼓同轴设置在入口室内的环形加速碟片(8)设置这些碟片是为将下入的混合物逐渐带入转鼓的旋转，其特征是
-至少一些加速碟片(8)各与分离碟片(7)做成一件从而形成组合碟片(6)。
-确定中心入口室(12)的机构(9，9a，9b)将相邻组合碟片(6)之间的间隙隔开，和
-加速碟片(8)有穿透孔(10)位于入口室(12)内，用来轴向输送入口室内在加速碟片(8)作用下旋转了的混合物。
2、按照权利要求1的离心分离机，其特征是加速碟片（8）基本上是平的。
3、按照权利要求1或2的离心分离机，其特征是在加速碟片（8）的外部之间设置该密封机构（9，9a，9b）。
4、按照权利要求1或2的离心分离机，其特征是每个组合碟片（6）有轴向延伸的穿透孔（10、11），它们分布在转鼓轴线周围，径向靠近该密封机构（9），这样形成密封机构（9），使一些孔（10）位于入口室（12）内，其余的孔（11）位于分离室（5）。
5、按照权利要求4的离心分离机，其特征是这些轴向穿透孔（10、11）位于环上，与转鼓轴线的距离基本相同，密封机构（9）在转鼓轴线周围蛇状延伸，因此某些孔（10）径向位于密封机构（9）的内侧和其它孔（11）留在密封机构的外侧。
6、按照权利要求1或2的离心分离机，其特征是各组合碟片（6）与密封地支撑相邻组合碟片（6）的部件（9b）制作成一件。
7、按照权利要求1或2中任一项的离心分离机，其特征是该密封机构包括设置在组合碟片（6）之间独立的密封件（9，9a）。
8、按照权利要求1或2中任一项的离心分离机，其特征是通过该密封机构将组合碟片相互永久性连接。
9、按照前述权利要求1或2的离心分离机，其特征是组合碟片（6）用塑料制作。
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