KR100469603B1 - 원심 분리기의 계면의 반경 방향 수준 조절 방법 - Google Patents
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Abstract
원심 분리기에서 특정한 가벼운 액상 및 특정한 더 무거운 액상 사이의 계면을 원하는 반경 방향 수준으로 조절하기 위한 방법으로서, 여기서 상기 원심 분리기(5)는 비워지고 그리고 특정한 더 무거운 액상용 출구 챔버(17) 내의 방출 장치(21,29)의 상기 입구 개구부(23, 29)가 반경 방향 내부 위치로 오게 된다. 그 다음, 소정 체적의 특정한 더 무거운 액상이 상기 분리 챔버(5)에 공급되고, 그 혼합물이 상기 분리 챔버(5)에 공급되고, 두 액상들 사이에 형성된 계면은 반경 방향 외부로 변위되고, 상기 변위된 특정한 더 무거운 액상은 상기 출구 채널(18)에서 반경 방향 내부로 그리고 상기 출구 챔버(17) 내로 가압된다. 제1 표시 수단(26)은 상기 분리 챔버(5)가 충전된 경우를 나타내고, 상기 입구 개구부(23, 29)는 상기 특정한 더 무거운 액상이 상기 입구 개구부(23, 29) 및 상기 방출 채널을 통하여 방출될 때까지 상기 출구 챔버(17) 내에서 상기 자유 액체면을 향하여 변위되며, 그것은 제2 표시 수단(27)에 의하여 나타내어진다. 상기 입구 개구부(23, 29)는 상기 계면의 원해진 위치에 대응하는 그 획득된 위치로부터 최소한 반경 방향 외부로 변위하는 것이 방지된다. 다음의 정상 동작 중에, 계면의 반경 방향 수준 위치가 유지된다.
Description
본 발명은, 원심 분리기 내에서 특정한 가벼운 액상 및 특정한 더 무거운 액상 사이에서 작동 중 형성된 계면을 소정의 반경 방향 수준으로 조절하는 방법에 관한 것이다.
이러한 종류의 원심 분리기는 로터를 포함하며, 그것은 일정한 회전 방향의 회전축 둘레로 회전가능하고, 그 로터는 내부에,
- 서로 분리될 2개 액상의 혼합물 공급용 도관이 개방된 입구챔버와,
- 상기 입구 챔버와 연통하는 분리 챔버와,
- 분리 챔버의 반경 방향 내부에 연결된 출구 통로를 포함하며 작동 중 분리된 특정한 가벼운 액상을 방출시키기 위한 출구 장치와,
- 상기 로터 내에 형성된 출구 채널(18)을 포함하며 작동 중 분리된 특정한 더 무거운 액상을 방출시키기 위한 출구 장치를 형성하며, 상기 출구 채널은 반경 방향으로 연장되고 상기 분리 챔버(5)의 반경 방향 외부에서 소정의 반경 방향 수준에 배치된 반경 방향 외부단에 입구 개구부(19)를 가지고 반경 방향 내부단에서 상기 회전축을 둘러싸는 출구 챔버(17)에 개방되며, 특정한 더 무거운 액상은 반경 방향에서 내향하는 회전 자유 액체면을 갖는 회전하는 액체 본체를 형성하고, 작동 중 반경 방향 위치는 상기 입구 개구부에서 상기 분리 챔버(5) 내에서 우세한 압력과 균형을 이루는 수준에 위치하고, 상기 로터와 함께 회전 가능하게 되어 있지 않으며 반경 방향으로 연장되고 반경 방향 외부단에 입구 개구부(23, 29)를 가지고 반경 방향 내부단에서 출구(27)에 연결된 최소한 하나의 방출 채널을 가지는 방출 장치(21, 28)가 정렬되고, 상기 입구 개구부(23, 29)가 배치된 상기 방출 장치(21, 28)의 최소한 하나의 반경 방향 외부는 상기 입구 개구부(23, 29)가 상기 출구 챔버(17) 내에서 서로 다른 반경들로 설정될 수 있는 방식으로 이동 가능하다.원심 분리기는 분리 챔버(5)에 소정 체적의 특정한 더 무거운 액상을 공급하기 위한 수단과, 작동 중 상기 분리 챔버(5)가 임의의 소정 수준으로 충전된 것을 나타내기 위한 제1 표시 수단(26)과, 상기 분리 챔버를 반경 방향 수준으로 충전되게 유지하기 위한 수단과, 특정한 더 무거운 액상용 출구 챔버(17) 내에서 상기 자유 액체면의 반경 방향 위치를 나타내기 위한 제2 표시 수단(27)을 더 포함한다.
상기 원심 분리기는 추가로 상기 분리 챔버에 소정 체적의 특정한 더 무거운 액상을 공급하기 위한 수단, 작동 중 상기 분리 챔버가 일정한 원하여진 수준으로 충전되는 것을 나타내기 위한 제1 표시 수단, 상기 분리 챔버를 이 반경 방향 수준으로 충전되도록 유지하기 위한 수단, 및 상기 특정한 더 무거운 액상용 출구 챔버 내에서 상기 자유 액체면의 반경 방향 위치를 나타내기 위한 제2 표시 수단을 포함한다.
원심 분리기의 우수한 분리 결과를 달성하기 위하여, 상기 원심 로터의 분리 챔버 내에서 작동 중 특정한 가벼운 액상 및 특정한 더 무거운 액상 사이에 계면이 형성되는 그 반경 방향 수준이 유지될 수 있다는 점이 매우 중요하다. 상기 계면은 상기 두 액상의 두 액체 기둥들 사이에 평형이 형성될 그러한 반경 방향 수준에 위치할 것이다.
원심 분리기에서 원하는 수준에 상기 계면을 유지시키기 위하여, 특정한 가벼운 액상 및 특정한 더 무거운 액상 모두가 각각 상기 분리 챔버로부터의 한 출구에 자유 액체면을 형성하고, 상기 분리 챔버로부터의 특정한 가벼운 액상용 출구는 상기 회전축을 둘러싸는 소위 수준 링의 형상으로 오버플로우 출구를 구비하고 또한 특정한 더 무거운 액상용 출구는 상기 회전축을 둘러싸는 제어 링의 형상으로 오버플로우 출구를 구비한다.
만약 불만족스러운 분리 결과를 획득하여 상기 계면의 반경 방향 위치를 조절해야 한다면 상기 제어링을 상기 오버플로우 출구용의 다른 반경을 가지는 제어링으로 교환하기 위하여 상기 원심 분리기를 정지시켜야 한다. 종종, 제어링을 변화시키기 위하여 상기 원심 분리기를 한번 정지시키는 것으로 충분하지 않고 만족스러운 분리 결과를 주는 오버플로우 출구용 반경을 가지는 제어링을 찾아내기 위해 수회 실시해야만 한다. 이것은 어렵고 시간을 소비하는 작동이며, 상기 혼합물에서 상기 액상 중의 하나의 밀도가 변하는 경우 이것은 반복된 정지 상태 비용을 발생시킬 수 있다.
상기 원심 분리기가 그러한 제어링의 교환을 위하여 정지될 필요 없이 상기 계면의 반경 방향 위치를 조절할 수 있도록 하기 위하여, 상기 오버플로우 출구의 반경에 의하여 상기 계면의 반경 방향 위치를 제어하는 대신에 출구 챔버를 구비한 상기 특정한 더 무거운 액상 방출용 출구 장치를 제공하는 것이 제안되었고, 그것은 작동 중에 출구 채널을 경유하여 상기 분리 챔버로 전하여 연결된 압력이고, 그럼으로써 상기 출구 챔버 내에서 획득된 자유 액체면이 상기 계면의 상기 반경 방향 수준을 결정할 것이다. 이 제안에 따르면, 고정된 방출 장치가 상기 출구 챔버 내에 정렬되고, 그것은 내부 방출 채널을 가지며, 그것은 반경방향으로 신장되고 그 반경 방향 외부단에 입구 개구부를 가지고 그 반경방향 내부단에는 출구가 연결되고, 작동 중 상기 입구 개구부는 상기 자유 액체면의 반경 방향 외부에 배치된다. 상기 자유 액체면의 상기 반경 방향 위치는 상기 출구에 정렬된 밸브에 의하여 조절되고, 그것은 상기 출구에 변화 가능한 역방향 압력을 주고, 그래서 상기 역방향 압력이 높을수록 상기 자유 액체면 및 입구 개구부 사이의 반경 방향 거리가 더 커지도록 그렇게 방출 챔버 내의 상기 자유 액체면에 영향을 끼친다. 이리하여, 상기 출구에 설정된 역방향 압력은 상기 계면의 상기 반경 방향 위치를 제어한다.
당연히, 상기 계면의 상기 반경 방향 위치는 상기 특정한 가벼운 액상용 출구에서의 상기 역방향 압력을 조절함으로써 대응하는 방식으로 제어될 수 있다.
상기 계면의 역방향 위치가 상기 제어링을 교환함으로써 조정되든지 또는 상기 하나의 액상 또는 나머지 다른 액상의 출구에서의 역방향 압력을 조절함으로써 조정되든지 간에, 상기 계면이 배치되는 상기 반경 방향 수준의 제어가 허용될 수 없다. 이것은 상기 작동 조건의 작은 변화에도 상기 분리 결과에 큰 영향이 미친다는 것을 의미한다. 상술된 방법에 따르면, 상기 역방향 압력을 조절함에 의한 제어는, 결과적으로 상기 고정된 방출 장치가 상기 출구 챔버 내의 상기 회전하는 액체 본체에 부분적으로 잠기게 되는 결과, 상기 챔버의 상기 방출 시에 열의 발생을 수용할 수 없게 된다.
본 발명의 목적은, 상기 원심분리기가 정지 및 분해될 필요 없이 원해진 반경 방향 수준으로 계면을 조절하는 간단한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 목적은 본 발명의 당해 종류의 원심 분리기에서 분리 챔버를 비우고 상기 입구 개구부를 상기 출구 챔버 내의 반경 방향 내부 위치로 이동시켜 달성된다. 그 후, 상기 로터의 회전 중에 상기 입구 개구부의 반경 방향 내부에 배치된 공급된 특정한 더 무거운 액상의 체적의 일부가 최소한 상기 출구 챔버의 체적의 일부와 상기 출구 채널의 체적의 총 체적보다 더 크도록 출구 채널의 입구 개구부의 반경 방향 내부로 깊이 배치된 반경 방향 수준까지 반경 방향 내부로 상기 분리 챔버를 충전시키는 대량인 소정 체적의 특정한 더 무거운 액상이 분리 챔버에 공급된다. 상기 두 액상의 혼합물이 상기 공급관 및 상기 입구 챔버를 통해 분리 챔버에 공급되어 분리 챔버는 점차적으로 반경 방향 내부로 충전되고 반경 방향 외부로 변위되는 두 액상들 사이의 계면이 형성되고, 변위된 특정한 더 무거운 액상은 출구 채널에서 반경 방향으로 내부로 가압되고 출구 챔버 내로 더 가압되며, 변위된 특정한 더 무거운 액상은 반경 방향 내부로 자유로운 액체면을 가지며 회전하는 액체 본체를 형성하고, 상기 액체면은 상기 분리 챔버가 충전되는 동안 반경 방향 내부로 변위되고, 이것은 상기 분리 챔버가 제1 표시 수단에 의하여 나타내어지는 소정의 수준으로 충전될 때까지 발생하며, 그 후, 상기 입구 개구부가 상기 액체면에 도달할 때까지 입구 개구부는 출구 챔버 내에서 자유 액체면을 향하여 이동되고 출구 챔버 내의 특정한 더 무거운 액상의 상기 입구 개구부 및 상기 방출 채널을 통해 방출되고 이것은 제2 표시 수단에 의하여 나타내어지고, 방출 장치의 반경 방향 외부 위치가 변화되고, 상기 입구 개구부는 계면의 소정의 위치에 대체로 대응하는 획득된 위치로부터 최소한 반경 방향 외부로 변위하는 것이 방지는 반면에, 상기 입구 개구부가 방출장치의 외부 변위 가능부 상에 작용하는 힘 전달 요소에 의하여 상기 획득된 위치를 향하여 반경 방향 외부로 가압되고, 그 후 정상 동작이 시작되고, 그 동안 분리가 실행되며 분리된 특정한 가벼운 액상 및 분리된 특정한 더 무거운 액상이 상기 출구 챔버 내에서 상기 자유 액체면의 반경 방향 수준을 유지하여, 그 결과 계면의 반경 방향 수준을 유지하는 동안 출구 장치를 통하여 각각 방출된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 원심 분리기는 분리 챔버 내에 정렬된 원뿔형 분리 디스크들의 스택을 포함하고, 상기 스택의 각각은 입구 개구부로부터 소정의 반경 방향 거리에 배치된 반경 방향 외부 에지를 가지며, 로터의 회전 중에 상기 입구 개구부의 반경 방향 내부에 배치되는 공급된 무거운 액상의 체적 부분이 최소한 상기 출구 챔버의 체적의 일부와 상기 출구 채널의 체적의 총 체적 및 분리 디스크의 외부 에지의 반경에 의해 반경 방향 내부로 그리고 입구 개구부의 반경에 의해 반경 방향 외부로 범위가 제한된 분리 챔버의 제3의 반경 방향 최외각 체적보다 크지만, 출구 챔버의 체적의 일부와 상기 출구 채널의 체적의 총 체적 및 분리 디스크의 외부 에지의 반경에 의해 반경 방향 내부로 그리고 입구 개구부의 반경에 의해 반경 방향 외부로 범위가 제한된 분리 챔버의 체적의 일부보다는 작도록, 상기 출구 채널의 입구 개구부의 반경 방향의 내부로 깊이 배치된 반경 방향 수준까지 반경 방향 내부로 상기 분리 챔버를 충전시키는 대량인 소정 체적의 특정한 더 무거운 액상이 분리 챔버에 공급된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 방출 장치의 변위 가능한 외부는 회전축에 대해 본질적으로 평행하고 이심적으로 배열된 방향 전환축 주위를 방향 전환 가능하게 정렬되고, 상기 방출 장치의 반경 방향 외부의 위치는 변화되고 방향 전환축에 대해 반경 방향 외부를 방향 전환시킴으로써 입구 개구부는 자유 액체면을 향하여 변위된다. 양호하게는, 반경 방향 외부는 상기 방향 전환축 주위를 로터의 회전 방향에 대향하는 회전 방향으로 방향 전환된다.
본 발명의 특정 실시예에서, 반경 방향 외부는 돌출부를 가지며, 제2 표시 수단이 입구 개구부 및 상기 출구 채널을 통해 더 무거운 액상이 방출되는 것을 나타내었을 때, 돌출부에 대하여 조절 가능한 정지부를 설치함으로써 얻어진 그 반경 방향 위치로부터 상기 입구 개구부가 상기 반경 방향 외부로 변위된다. 입구 개구부가 탄성 요소의 형태인 힘 전달 요소로부터의 모멘트에 의해 반경 방향 외부로 변위되는 방식으로 반경 방향 외부가 방향 전환되는 것이 바람직하다.
또 다른 실시예에 따르면, 반경 방향 외부는 작동 중 입구 개구가 반경 방향 내부로 변위되는 방식으로 반경 방향 외부를 방향 전환시키고 출구 챔버 내에 존재하는 특정한 더 무거운 액상으로부터의 모멘트에 의해 작동 중 영향을 받으며, 모멘트는 상기 출구 챔버 내로 특정한 더 무거운 액상과 접촉하고 있는 외부 부분을 증가시킴으로써 증가하고, 이 모멘트가 힘 전달 요소로부터의 모멘트를 초과할 경우 입구 개구부를 반경 방향 내부로 변위시킨다.
이하에서 본 발명은 첨부된 도면들을 참고하여 더욱 상세히 설명될 것이다.
도1은 본 발명에 대한 당해 종류의 원심 분리기의 일 부분을 통한 개략 축단면도이고, 도2는 본 발명에 대한 당해 종류의 원심 분리기의 더 작은 일 부분의 부분 단면도를 더 상세히 도시한다.
도1에서, 일정한 회전 방향으로 회전축 주위를 회전 가능한 로터를 포함한 원심 분리기의 일부가 도시되어 있으며, 이것은 하부(1) 및 상부(2)를 가지며, 이 하부 및 상부는 로킹 링(3)에 의해 축방향으로 함께 연결되어 있다. 상기 로터 내부에 축방향 변위가능 밸브 슬라이드(4)가 정렬된다. 이 밸브 슬라이드(4)는 상기 상부(2)로 분리 챔버(5)의 경계를 한정하며, 상기 로터에 공급된 혼합물로부터 분리되고 상기 분리 챔버(5)의 주변부에 축적된 상을 간헐적으로 방출하기 위해 상기 분리 챔버(5) 및 출구 개구부(6) 사이의 출구 통로를 개폐하도록 정렬된다. 상기 밸브 슬라이드(4)는 상기 하부(1)와 함께 폐쇄 챔버(7)의 경계를 한정하며, 그것은 입구(8) 및 폐쇄액 용 조절 출구(9)가 설치된다. 상기 로터가 회전하는 동안 상기 밸브 슬라이드(4)는 상기 상부(2) 내에 정렬된 환형 밀봉(10)에 대한 밀봉 접합부 내로 원심력 영향에 의한 폐쇄 챔버(7) 내에 존재하는 상기 폐쇄액으로부터의 압력에 의해 가압된다.
상기 분리 챔버(5) 내부에 다수의 원뿔형 분리 디스크의 스택(11)이 배전기(12) 및 상부 디스크(13) 사이에 정렬된다. 도1에 도시된 실시예에서 상기 로터는 공동(空洞)의 샤프트(14) 상에 장착되며, 이를 통해 원심력을 이용하여 처리될 특정한 가벼운 및 특정한 더 무거운 액상의 혼합물이 상기 로터에 공급된다. 상기 상부 디스크(13)는 상기 분리 챔버(5) 내에서 분리된 특정한 가벼운 액상용의, 도면에서 상단에 도시된, 중앙 배치된 제1 출구 챔버(15)를 형성한다. 이 제1 출구 챔버(15)는 제1 오버플로 출구(16)를 통하여 분리 챔버(5)와 연통하며, 이에 의해 특정한 가벼운 액체 성분이 분리 챔버(5)로부터 흘러 나갈 수 있다.
상기 로터의 상부(2)는 중앙 배치된 제2 출구 챔버(17)를 형성하며, 특정한 더 무거운 액상은 상기 분리 챔버(5)의 반경 방향 외부의 입구 개구부(19)를 가지는 출구 채널(18)을 경유하여 상기 분리 챔버(5)의 반경방향 외부로부터 제2 출구 챔버로 흘러나갈 수 있고, 그 출구 채널(18)을 통하여 특정한 더 무거운 비의 액상이 작동 중에 상기 분리 챔버로부터 상기 출구 챔버(17)로 흘러나간다.
각 출구 챔버 내에 고정 방출 장치(20 및 21)가 각각 정렬된다. 이 방출 장치들에는 주변 입구 개구부(22 및 23)가 각각 설치되며, 이들은 중앙 출구(24 및 25)에 각각 연결된다. 상기 방출 장치(20 및 21)들은, 작동 중 상기 출구 챔버(15, 17) 각각에 존재하는 특정한 가벼운 및 특정한 더 무거운 액상의 회전하는 액체 본체 내에 배치될 수 있을 정도로 그렇게 멀리 상기 회전축에 반경 방향으로 필수적으로 수직 연장된다. 상기 특정한 가벼운 액상용 출구(24)에는 압력 센서의 형태로 제1 표시 수단(26)이 정렬되며, 상기 특정한 더 무거운 액상용 출구(25)에는 제2 표시 수단(27)이 정렬된다.
도2에 본 발명의 당해 종류의 원심 분리기 내의 보다 특정한 더 무거운 액상 방출용 방출 장치가 정해져 어떻게 제안되고 결정되었는지 더욱 상세히 도시된다.
상기 방출 장치(28)는, 상기 방출 장치(28)가 상기 로터의 회전 방향(시계 방향)의 반대 방향(반시계 방향)으로 전환되는 경우 상기 입구 개구부(29)가 상기 자유 액체면 방출 챔버(30) 쪽 방향으로 변위될 수 있도록 상기 회전축에 관한 이심원에 평행한 회전축 주위에 전체적으로 방향 전환 가능하게 정렬된다. 상기 방출 장치 상에 돌출부(31)가 정렬되며 정지부(32)는 원심 분리기의 비회전 부분에 연결되고, 그것은 스크루(33)의 형상으로 조절가능 부재에 의해 조절 가능하다. 도2에 도시된 바와 같이 상기 공급관(34)이 또한 특정한 가벼운 액상용 방출 장치를 통하여 중앙 정렬될 수 있다. 상기 방출 장치는, 상기 입구 개구부가 스프링(35)의 형상으로 힘 전달 요소로부터의 모멘트 수단에 의해 반경 방향 외부로 변위되도록 그렇게 방향 전환되고, 그것은 그 단들(36) 중의 하나에 원심 분리기의 비회전 부분이 고정 연결되며 다른 단에 상기 방출 장치(28)가 고정된다.
도1에 도시된 발명에 따른 원심 분리기는 다음의 방식으로 기능 한다.
상기 원심 분리기 및 로터가 회전되기 시작하는 것과 관련하여, 상기 분리 챔버(5)는 상기 입구(8)를 통하여 상기 폐쇄 챔버에 폐쇄액을 공급함으로써 폐쇄된다. 상기 분리 챔버(5)가 폐쇄되자마자 원심력을 이용하여 처리될 액 혼합물이 상기 중공 샤프트(14)를 통하여 상기 분리 챔버(5)에 공급될 수 있다. 상기 로터가 작동 회전수를 획득하고 상기 분리 챔버(5)가 충전된 경우, 상기 액체 혼합물 내의 액상들은 동일물에 작용하는 원심력의 영향 중에 분리된다. 다음에 상기 분리는 상기 스택(11) 내의 원뿔형 디스크들 사이의 내부 공간에서 주로 일어난다. 상기 분리 동안 특정한 더 무거운 액상은 그것이 축적되는 상기 분리 챔버(5)의 주변부 쪽으로 반경 방향 외부로 쏠리며, 반면 특정한 가벼운 액상은 이 내부 공간들 내에서 반경 방향으로 내부를 향하여 흐른다.
상기 원심력을 이용하여 처리된 액체 혼합물이 또한 특히 무거운 입자들을 포함한다면 이들은 상기 분리 챔버(5)의 최외각 주변부에 축적된다.
상기 특정한 가벼운 액상은 상기 제1 오버플로 출구(16)를 경유하여 제1 출구 챔버(15)로 흐르며, 그것은 그럼으로써 상기 분리 챔버(5) 내의 상기 자유 액체면의 반경 방향 수준을 결정하게 된다. 종래의 패어링 디스크로 구성된 상기 제1 방출장치(20)를 경유하여, 상기 가벼운 액상은 상기 제1 출구(24)를 통하여 상기 원심 로터로부터의 압력 하에서 방출된다.
상기 분리 챔버(5)의 주변부에 축적된 상기 특정한 더 무거운 액상은 그 입구 개구부(10)를 경유하여 상기 출구 채널(18)을 통하여 반경 방향으로 내부를 향하여 흐르고 그리고 상기 출구 챔버(17) 내로 흐른다. 여기서 그것은 상기 로터와 함께 회전하는 원주 모양의 액체를 형성한다. 작동 중에, 이 방출 장치는 상기 출구 챔버(17) 내에서 그 작은 쪽 부분이 상기 회전하는 액체 본체 내에 배치되도록 그렇게 멀리 반경 방향으로 연장된다. 그러나, 상기 입구 개구부(23 및 29)의 일부분이 최소한 상기 회전하는 액체 내에 배치되도록 그렇게 상기 방출 장치의 많은 부분이 상기 회전하는 액체 본체 내에 배치된다. 이 방출 장치(21)의 외부 및 상기 회전하는 액체 본체 사이의 마찰은 이에 의하여 낮아질 것이다. 상기 방출 장치(21)를 통하여 특정한 더 무거운 액상은 제2 출구(25)를 통하여 원심 분리기로부터의 압력 하에 방출된다.
본 발명에 따르면, 작동 중에 특정한 가벼운 액상 및 특정한 더 무거운 액상 사이에 형성되는 계면(상기 도1에서 점선으로 표시됨)은, 상기 분리 챔버(5)의 내용물을 비움으로써 그리고 상기 입구 개구부를 상기 출구 챔버(17, 30) 내의 반경 방향의 내부 위치에 가져옴으로써 당해 종류의 상기 원심 로터 내에서 원하는 반경 방향 수준으로 조절된다. 그 다음, 상기 로터의 회전 중에 상기 분리 챔버를 반경 방향 수준까지 반경 방향 내부로 충전시키도록 그렇게 큰 소정 체적의 상기 특정한 더 무거운 액상이 상기 분리 챔버(5)에 공급되고, 그것은 상기 입구 개구부(19) 반경 방향 내부에 배치되어 있는 상기 공급된 특정한 더 무거운 액상의 체적 부분이 최소한 상기 출구 채널(18) 및 상기 출구 챔버(17)의 일부의 총 체적보다 더 크도록 그렇게 많이 반경방향에서 상기 출구 채널(18)의 입구 개구부(19)의 내부로 배치되게 된다. 그 후 상기 두 액상의 혼합물이 상기 공급관(14, 34) 및 상기 입구 챔버를 경유하여 상기 분리 챔버에 공급되고, 그럼으로써 상기 분리 챔버(5)는 점차적으로 반경 방향 내부로 충전되고 상기 두 액상들 사이의 계면이 형성되고, 그것은 반경 방향 외부로 변위되고, 그 다음 상기 변위된 특정한 더 무거운 액상은 상기 출구 채널(18)에서 반경 방향 내부로 가압되고 그리하여 추가로 반경 방향 내부로 자유로운 액체면을 가지며 회전하는 액체 본체를 형성하는 출구 챔버(17,30) 내로 가압되고, 그것은 상기 분리 챔버가 충전되는 동안 반경 방향 내부로 변위되고, 그것은 상기 분리 챔버가 원하는 수준까지 충전될 때까지 발생하고, 그것은 상기 제1 표시 수단(26)에 의하여 나타내어진다. 그 후 상기 액체 표면에 상기 입구 개구부(23, 29)가 도달할 때까지 상기 출구챔버(17, 30) 내에서 상기 자유 액체면을 향하여 상기 입구 개구부(23, 29)가 변위되고 그리고 상기 출구 챔버(17, 30) 내의 상기 특정한 더 무거운 액상이 상기 입구 개구부(23, 29) 및 상기 방출 채널을 통하여 방출되도록 그렇게 상기 방출 장치의 외부(28) 위치가 변화되고, 그것은 제2 표시 수단(27)에 의하여 나타내어지며, 그 후 입구 개구부(23, 29)가 그 획득된 위치로부터 최소한 반경 방향 외부로 변위하는 것이 방지되며, 그것은 사실상 상기 입구 개구부(23, 29)가 상기 방출 장치의 외부 변위가능부 상에서 작용하는 압력 이송 요소에 의하여 상기 획득된 위치를 향하여 반경 방향 외부로 가압되므로 상기 계면(점선으로 표시됨)의 원하는 위치에 대응하며, 그 후 정상 동작이 시작되고, 그 동안 분리가 실행되며 상기 분리된 특정한 가벼운 액상 및 분리된 특정한 더 무거운 액상이 상기 방출 챔버 내에서 상기 자유 액체면의 반경 방향 수준을 유지시키는 동안 그리하여 상기 인터페이스의 반경 방향 수준을 유지시키는 동안 출구 장치를 통하여 각각 방출된다.
도시된 실시예에서 두 개의 표시 수단은 압력 센스들로 구성되며, 물론 각 출구로부터 액체가 흘러나오는 것을 표시하는 것이 가능하다. 액체가 출구로부터 흐르는 때를 오퍼레이터가 관찰하는 것은 매우 간단한 일이다.
물론, 본 발명에 따르면 분리 챔버에 공급하는 소정 체적의 액체는 상기 분리된 특정한 더 무거운 상과 동일할 필요는 없으나 그 밀도는 특정한 가벼운 상보다 더 높고 특정한 더 무거운 상에 근사한 값이어야 한다.
Claims (7)
- 회전축 둘레를 일정한 회전방향으로 회전 가능한 로터를 포함하고, 원심 분리기 내에서 작동 중 특정한 가벼운 액상과 특정한 더 무거운 액상 사이에서 형성된 계면을 소정의 반경 방향 수준으로 조절하기 위한 방법이며,로터는 내부에,서로 분리될 2개 액상의 혼합물 공급용 도관이 개방된 입구챔버와,상기 입구 챔버와 연통하는 분리 챔버(5)와,분리 챔버(5)의 반경 방향 내부에 연결된 출구 통로(16)를 포함하며 작동 중 분리된 특정한 가벼운 액상을 방출시키기 위한 출구 장치와,상기 로터 내에 형성된 출구 채널(18)을 포함하며 작동 중 분리된 특정한 더 무거운 액상을 방출시키기 위한 출구 장치를 형성하며,상기 출구 채널은 반경 방향으로 연장되고 상기 분리 챔버(5)의 반경 방향 외부에서 소정의 반경 방향 수준에 배치된 반경 방향 외부단에 입구 개구부(19)를 가지고 반경 방향 내부단에서 상기 회전축을 둘러싸는 출구 챔버(17)에 개방되며,특정한 더 무거운 액상은 반경 방향에서 내향하는 회전 자유 액체면을 갖는 회전하는 액체 본체를 형성하고, 작동 중 반경 방향 위치는 상기 입구 개구부에서 상기 분리 챔버(5) 내에서 우세한 압력과 균형을 이루는 수준에 위치하고,상기 로터와 함께 회전 가능하게 되어 있지 않으며 반경 방향으로 연장되고 반경 방향 외부단에 입구 개구부(23, 29)를 가지고 반경 방향 내부단에서 출구(27)에 연결된 최소한 하나의 방출 채널을 가지는 방출 장치(21, 28)가 정렬되고,상기 입구 개구부(23, 29)가 배치된 상기 방출 장치(21, 28)의 최소한 하나의 반경 방향 외부는 상기 입구 개구부(23, 29)가 상기 출구 챔버(17) 내에서 서로 다른 반경들로 설정될 수 있는 방식으로 이동 가능하고,분리 챔버(5)에 소정 체적의 특정한 더 무거운 액상을 공급하기 위한 수단과, 작동 중 상기 분리 챔버(5)가 임의의 소정 수준으로 충전된 것을 나타내기 위한 제1 표시 수단(26)과, 상기 분리 챔버를 반경 방향 수준으로 충전되게 유지하기 위한 수단과, 특정한 더 무거운 액상용 출구 챔버(17) 내에서 상기 자유 액체면의 반경 방향 위치를 나타내기 위한 제2 표시 수단(27)을 더 포함하는 원심분리기 내에서 특정한 가벼운 액상과 특정한 더 무거운 액상 사이에서 작동 중 형성된 계면을 소정의 반경 방향 수준으로 조절하기 위한 방법에 있어서,상기 분리 챔버(5)는 그 내용물이 비워지고 입구 개구부(23, 29)는 상기 출구 챔버(17) 내의 반경 방향 내부 위치로 변위되고, 그 후, 로터의 회전 중에 상기 입구 개구부(19)의 반경 방향 내부에 배치되는 공급된 무거운 액상의 체적 부분이 최소한 상기 출구 챔버(17)의 체적의 일부와 상기 출구 채널(18)의 체적의 총 체적보다 크도록 상기 출구 채널(18)의 입구 개구부(19)의 반경 방향 내부로 깊이 배치된 반경 방향 수준까지 반경 방향 내부로 상기 분리 챔버를 충전시키는 대량인 소정 체적의 특정한 더 무거운 액상이 분리 챔버(5)에 공급되고, 그 결과 상기 두 액상의 혼합물이 상기 공급관(14, 34) 및 상기 입구 챔버를 통해 분리 챔버(5)에 공급되어 분리 챔버(5)는 점차적으로 반경 방향 내부로 충전되고 반경 방향 외부로 변위되는 두 액상들 사이의 계면이 형성되고, 변위된 특정한 더 무거운 액상은 출구 채널(18)에서 반경 방향으로 내부로 가압되고 출구 챔버(17) 내로 더 가압되며, 변위된 특정한 더 무거운 액상은 반경 방향 내부로 자유로운 액체면을 가지며 회전하는 액체 본체를 형성하고, 상기 액체면은 상기 분리 챔버(5)가 충전되는 동안 반경 방향 내부로 변위되고, 이것은 상기 분리 챔버(5)가 제1 표시 수단(26)에 의하여 나타내어지는 소정의 수준으로 충전될 때까지 발생하며, 그 후, 상기 입구 개구부(23, 29)가 상기 액체면에 도달할 때까지 입구 개구부(23, 29)는 출구 챔버(17) 내에서 자유 액체면을 향하여 이동되고 출구 챔버(17) 내의 특정한 더 무거운 액상의 상기 입구 개구부(23, 29) 및 상기 방출 채널을 통해 방출되고 이것은 제2 표시 수단(27)에 의하여 나타내어지고, 방출 장치(21, 28)의 반경 방향 외부 위치가 변화되고, 상기 입구 개구부(23, 29)는 계면의 소정의 위치에 대체로 대응하는 획득된 위치로부터 최소한 반경 방향 외부로 변위하는 것이 방지는 반면에, 상기 입구 개구부(23, 29)가 방출장치(21, 28)의 외부 변위 가능부 상에 작용하는 힘 전달 요소에 의하여 상기 획득된 위치를 향하여 반경 방향 외부로 가압되고, 그 후 정상 동작이 시작되고, 그 동안 분리가 실행되며 분리된 특정한 가벼운 액상 및 분리된 특정한 더 무거운 액상이 상기 출구 챔버(17) 내에서 상기 자유 액체면의 반경 방향 수준을 유지하여, 그 결과 계면의 반경 방향 수준을 유지하는 동안 출구 장치를 통하여 각각 방출되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 원심 분리기는 분리 챔버 내에 정렬된 원뿔형 분리 디스크들의 스택(11)을 포함하고, 상기 스택의 각각은 입구 개구부(19)로부터 소정의 반경 방향 거리에 배치된 반경 방향 외부 에지를 가지며,로터의 회전 중에 상기 입구 개구부(19)의 반경 방향 내부에 배치되는 공급된 무거운 액상의 체적 부분이 최소한 상기 출구 챔버(17)의 체적의 일부와 상기 출구 채널(18)의 체적의 총 체적 및 분리 디스크의 외부 에지의 반경에 의해 반경 방향 내부로 그리고 입구 개구부의 반경에 의해 반경 방향 외부로 범위가 제한된 분리 챔버(17)의 제3의 반경 방향 최외각 체적보다 크지만, 출구 챔버(17)의 체적의 일부와 상기 출구 채널(18)의 체적의 총 체적 및 분리 디스크의 외부 에지의 반경에 의해 반경 방향 내부로 그리고 입구 개구부(19)의 반경에 의해 반경 방향 외부로 범위가 제한된 분리 챔버(5)의 체적의 일부보다는 작도록, 상기 출구 채널(18)의 입구 개구부(19)의 반경 방향의 내부로 깊이 배치된 반경 방향 수준까지 반경 방향 내부로 상기 분리 챔버를 충전시키는 대량인 소정 체적의 특정한 더 무거운 액상이 분리 챔버(5)에 공급되는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 방출 장치(21, 28)의 변위 가능한 외부는 회전축에 대해 본질적으로 평행하고 이심적으로 배열된 방향 전환축 주위를 방향 전환 가능하게 정렬되고,상기 방출 장치(21, 28)의 반경 방향 외부의 위치는 변화되고 방향 전환축에 대해 반경 방향 외부를 방향 전환시킴으로써 입구 개구부(23, 29)는 자유 액체면을 향하여 변위되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제3항에 있어서, 반경 방향 외부는 상기 방향 전환축 주위를 로터의 회전 방향에 대향하는 회전 방향으로 방향 전환되는 방법.
- 제3항에 있어서, 반경 방향 외부는 돌출부(31)를 가지며, 제2 표시 수단(27)이 입구 개구부(23, 29) 및 상기 출구 채널을 통해 특정한 더 무거운 액상이 방출되는 것을 나타내었을 때, 돌출부(31)에 대하여 조절 가능한 정지부(32)를 설치함으로써 얻어진 그 반경 방향 위치로부터 상기 입구 개구부(23, 29)가 상기 반경 방향 외부로 변위되는 것을 방지하는 것을 특징으로 방법.
- 제3항에 있어서, 입구 개구부(23, 29)가 탄성 요소의 형태인 힘 전달 요소(35)로부터의 모멘트에 의해 반경 방향 외부로 변위되는 방식으로 반경 방향 외부가 방향 전환되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제6항에 있어서, 반경 방향 외부는 작동 중 입구 개구(23, 29)가 반경 방향 내부로 변위되는 방식으로 반경 방향 외부를 방향 전환시키고 출구 챔버(17) 내에 존재하는 특정한 더 무거운 액상으로부터의 모멘트에 의해 작동 중 영향을 받으며, 모멘트는 상기 출구 챔버(17) 내로 특정한 더 무거운 액상과 접촉하고 있는 외부 부분을 증가시킴으로써 증가하고, 이 모멘트가 힘 전달 요소(35)로부터의 모멘트를 초과할 경우 입구 개구부를 반경 방향 내부로 변위시키는 것을 특징으로 하는 방법.
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