SE505385C2 - Rotor för en centrifugalseparator - Google Patents

Description

20 25 30 35 505 sas _ _,2 rotationsaxeln och radiellt riktade, en kammare, som är bildad inuti rotorn och omsluter rotationsaxeln, med utrymmet utanför rotorn. Genom att utforma kammaren och passagerna på detta sätt kan tillverkningskostnaderna kraftigt reduceras.

Emellertid har gas, som befinner sig i cirkulärcylindriska hål av detta slag, mycket lätt för att på samma sätt som gasen i en orgelpipa exciteras av en gas, som strömmar för- bi hàlets mynning, och komma i svängning och därmed alstra ljud av en viss frekvens. Ändamålet med den föreliggande uppfinningen är att till lå- ga tillverkningskostnader åstadkomma en rotor av det inled- ningsvis beskrivna slaget för en centrifugalseparator med en kammare och minst en passage, vilka är utformade så att en separerad komponent kan strömma genom desamma utan igen- sättnings- och förslitningsrisk och så att gas, som under drift befinner sig i kammaren och passagen, icke kommer i svängning och alstrar ljud.

Detta åstadkommes enligt den föreliggande uppfinningen ge- nom att passagen utformas med en radiellt yttre del, som sträcker sig radiellt inåt från rotorns utsida, och som vinkelrätt mot passagens centrumaxel har ett tvärsnitt, som i ett plan vinkelrätt mot rotationsaxeln genom centrumaxeln har en utsträckning, som kontinuerligt avtar med avståndet från rotorns utsida till ett radiellt inre tvärsnitt, vil- ket har en viss utsträckning i detta plan och från rotorns utsida är beläget på ett avstånd längs centrumaxeln, som åtminstone är en tredjedel av det radiellt inre tvärsnit- tets utsträckning i nämnda plan, och att passagens tvär- snitts utsträckning vid rotorns utsida i planet är mellan fyra och nio tredjedelar av det radiellt inre tvärsnittets utsträckning i nämnda plan. 10 15 20 25 30 35 505 385 I en föredragen utföringsform av uppfinningen har den radiellt yttre delen av passagen ett cirkulärt tvärsnitt.

Den radiellt yttre delen av passagen kan därvid antingen ha en sfärisk form med ett centrum, genom vilket centrumaxeln sträcker sig, eller en konisk form kring en symmetriaxel, som sammanfaller med centrumaxeln.

I en modifierad utföringsform av uppfinningen har den radiellt yttre delen av passagen ett elliptiskt tvärsnitt med ellipsens storaxel riktad i omkretsriktningen.

I en annan utföringsform av uppfinningen har passagen i det mot rotationsaxeln vinkelräta planet genom centrumaxeln en fràn rotorns utsida radiellt inåt utmed denna del av passa- gen kontinuerligt avtagande utsträckning vinkelrätt mot centrumaxeln pá bägge sidor om centrumaxeln.

I ytterligare en utföringsform av uppfinningen innefattar passagen även en radiellt inre cirkulärcylindrisk del, som är belägen radiellt innanför den radiellt yttre delen av passagen.

I en lämplig utföringsform av uppfinningen är passagen rak och riktad rent radiellt men alternativt kan den vara rak och radiellt utåt sett vara riktad bakåt i rotationsrikt- ningen.

I det följande beskrivs uppfinningen närmare med hänvisning till bifogade ritningar, pá vilka figur 1 schematiskt visar en centrifugalseparator (delvis i ett axiellt snitt), som är försedd med en rotor enligt uppfinningen, 10 15 20 25 30 35 505 385 4 figur 2 visar ett radiellt snitt genom en del av en rotor enligt en utföringsform uppfinningen, figur 3 visar ett radiellt snitt genom en del av en rotor enligt en annan utföringsform av uppfinningen, figur 4 visar ett radiellt snitt genom en del av en rotor enligt en alternativ utföringsform av uppfinningen, figur 5 visar en vy radiellt utifrån av en rotordetalj enligt en modifierad utföringsform av uppfinningen, figur 6 visar ett diagram över ljudnivàns frekvensspektrum för ljud alstrat av passager i rotorer av tidigare känt slag under drift, figur 7 visar ett diagram över ljudnivàns frekvensspektrum för ljud alstrat av andra passager i en rotor under drift, och figur 8 visar ett diagram över ljudnivàns frekvensspektrum för ljud alstrat av passager i en rotor enligt den föreliggande uppfinningen under drift.

Den i figur 1 visade centrifugalseparatorn har en rotor 1, som uppbärs av och drivs av en drivaxel 2. Rotorn 1 är om- given av ett stationärt hölje 3, som bildar ett utrymme 4, i vilket rotorn 1 under drift roterar i kontakt med den luft eller annan gas, som befinner sig i utrymmet 4, utmed dess utsida. Inuti sig bildar rotorn l en separeringskam- mare 5, i vilken enstapel av separeringsskivor 6 är anordnad.

Mellan dessa separeringsskivor 6 sker under drift den huvudsakliga centrifugalsepareringen, varvid en specifikt lätt komponent, som separerats ur en tillförd vätskeformig 10 15 20 25 30 35 505 385b blandning av komponenter strömmar radiellt inåt medan en specifikt tyngre separerad komponent i form av en vätska eller ett slam strömmar radiellt utåt och ansamlas i separeringskammarens 5 radiellt yttersta del.

Vid behov eller med jämna tidsintervall släpps hela eller delar av separeringskammarens 5 innehåll ut genom en passage 7, som med en centrumaxel sträcker sig radiellt genom rotorns l vägg 8, genom att en rotationsaxeln omgivande ringformig spalt 9 öppnas mellan en rotorhuv 10 och en axiellt rörlig ventiltallrik ll. Mellan spalten 9 och passagerna 7 är en kammare 12 anordnad, som avgränsas av rotorväggen 8, rotorhuven 10 och ventiltallriken ll.

Passagen 7 har en radiellt yttre del 13, som sträcker sig radiellt inåt från rotorns 1 utsida. Vinkelrätt mot passa- gens centrumaxel har denna yttre del 13 ett tvärsnitt, som i ett plan vinkelrätt mot rotationsaxeln genom centrumaxeln har en utsträckning, som kontinuerligt avtar med avståndet fràn rotorns 1 utsida till ett radiellt inre tvärsnitt.

Detta radiellt inre tvärsnitt har en viss utsträckning i planet och är beläget på ett avstånd längs den radiellt riktade centrumaxeln frán rotorns 1 utsida, som åtminstone är en tredjedel av det radiellt inre tvärsnittets utsträck- ning i detta plan. Vid rotorns l utsida är passagens 7 tvärsnitts utsträckning i planet fem tredjedelar av det radiellt inre tvärsnittets utsträckning.

I det i figur 1 visade exemplet på en rotor l enligt upp- finningen innefattar passagen även en radiellt inre del 14, som ansluter till den radiellt yttre delen 13 vid nämnda radiellt inre tvärsnitt varifrån det sträcker sig radiellt inåt mot kammaren 12 så att denna kammare 12 kommunicerar med utrymmet 4 utanför rotorn 1 via passagen 7. Den ra- diellt inre delen 14 är cirkulärcylindrisk medan den ra- 10 15 20 25 30 505 ass 6 diellt yttre delen 13 i detta exempel är stympat konisk med spetsänden riktad radiellt inåt. Passagens 7 centrumaxel är rak och sträcker sig rent radiellt i rotorn.

Figur 2 visar i mer detalj den i figur 1 visade passagen 7 sedd i ett radiellt snitt genom dess centrumaxel.

Figur 3 visar ett annat exempel på hur en passage 15 kan va- ra utformad sedd i ett radiellt snitt genom dess centrum- axel, som även i detta exempel är rak och sträcker sig rent radiellt i rotorn. Denna passage 15 har en sfärisk radiellt yttre del 16 och en cirkulärcylindrisk radiellt inre del 17.

I det i figur 4 visade exemplet pà en utformning av en passage 18 sedd i ett radiellt snitt genom dess centrumaxel är centrumaxeln rak men radiellt utåt sett riktad bakåt i rotationsriktningen, som är indikerad med en pil A. Liksom den i figurerna 1 och 2 visade passagen 7 har denna passage 18 en radiellt yttre stympat konisk del 19 och en radiellt inre cirkulärcylindrisk del 20.

Figur 5 visar en vy radiellt utifrån av en modifierad passage 21, vilken är utformad med en radiellt yttre del 22 med ett elliptisk tvärsnitt, varvid ellipsens storaxel är orienterad i omkretsriktningen.

För att illustrera den tekniska effekten av den föreliggan- de uppfinningen visas i figurerna 6-8 diagram över uppmätta ljudnivàns frekvensspektrum för tre olika utformningar av passager av detta slag.

I figur 6 visas ljudnivàns frekvensspektrum för cirkulärcy- lindriska passager utan någon radiellt yttre del av det 10 15 20 25 30 T 505 385 slag, som passagerna i en rotor enligt den föreliggande uppfinningen enligt ovan har.

I figur 7 visas ljudnivåns frekvensspektrum för cirkulärcy- lindriska passager, vilka på samma sätt som passagen i ro- torn enligt den föreliggande uppfinningen har en radiellt yttre del, som sträcker sig radiellt inåt från rotorns ut- sida, och som vinkelrätt mot passagens centrumaxel har ett tvärsnitt, som i ett plan vinkelrätt mot rotationsaxeln genom centrumaxeln har en utsträckning, som kontinuerligt avtar med avståndet från rotorns utsida till ett radiellt inre tvärsnitt, vilket har en viss utsträckning i detta plan men från rotorns utsida är beläget på ett avstånd längs centrumaxeln, som är mindre än en tredjedel av det radiellt inre tvärsnittets utsträckning i nämnda plan.

Av båda dessa diagram framgår att det alstrade ljudet har en grundläggande brusnivå, till vilken ett antal exciterade toner adderas. Av diagrammet i figur 7 framgår även att toner av detta slag exciteras och adderas till brusnivån även om passagen eller passagerna förses med en kort radiellt yttre del av detta slag.

Diagrammet i figur 8 visar att om en passage är utformad på det sätt som passagen i en rotor enligt den föreliggande uppfinningen, i vilken passagens radiella tvärsnitt är be- läget på ett avstånd från rotorns utsida, som åtminstone är en tredjedel av det radiellt inre tvärsnittets utsträckning i det mot rotationsaxeln vinkelräta planet genom centrum- axeln, reduceras excitationen av tonerna så kraftigt att endast ljudets brusnivá kvarstår.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 505 385 - ' 's Patentkrav

1. Rotor för en centrifugalseparator, vilken rotor (1) är inrättad att under drift vara roterbar kring en rotations- axel i ett utrymme (4) i centrifugalseparatorn i kontakt med en i utrymmet (4) befintlig gas utmed dess utsida, varvid rotorn inuti sig bildar minst en kammare (12) och minst en passage (7, 15, 18, 21), vilken med en centrumaxel sträcker sig radiellt utàt frán kammaren (12) till rotorns utsida och förbinder kammaren (12) med utrymmet (4) utanför rotorn, varvid kammaren (12) och passagen (7, 15, 18, 21) är inrättade att under drift genomströmmas av en i rotorn separerad komponent. k ä n n e t e c k n a d a v att passagen (7, 15, 18, 21) innefattar en radiellt yttre del (13, 16, 19, 22) som sträcker sig radiellt inàt från rotorns utsida, och som vinkelrätt mot passagens (7, 15, 18, 21) centrumaxel har ett tvärsnitt, som i ett plan vinkelrätt mot rotationsaxeln genom centrumaxeln har en utsträckning, som kontinuerligt avtar med avståndet fràn rotorns (1) utsida till ett radiellt inre tvärsnitt, vilket har en viss utsträckning i detta plan och fràn rotorns utsida är beläget pà ett avstånd längs centrumaxeln, som åtminstone är en tredjedel av det radiellt inre tvärsnit- tets utsträckning, och att passagens (7, 15, 18, 21) tvär- snitts utsträckning vid rotorns utsida i planet är mellan fyra och nio tredjedelar av det radiellt inre tvärsnittets utsträckning i nämnda plan.

2. Rotor enligt krav 1, vid vilken nämnda yttre del (13, 16, 19) av passagen (7, 15, 18) har ett cirkulärt tvärsnitt. 10 15 20 25 30 9 505 385

3. Rotor enligt krav 2, vid vilken nämnda yttre del (16) av passagen (15) har en sfärisk form med ett centrum, genom vilket centrumaxeln sträcker sig.

4. Rotor enligt krav 2, vid vilken nämnda yttre del (13, 19) av passagen (7, 18) har en konisk form kring en symmet- riaxel, som sammanfaller med centrumaxeln.

5. Rotor enligt nagot av kraven 1 eller 2, vid vilken nämnda radiellt yttre del (22) av passagen (21) har ett elliptiskt tvärsnitt med ellipsens storaxel riktad väsentligen i omkretsriktningen.

6. Rotor enligt nagot av föregående krav, vid vilken passagen (7, 15, 18, 21) i nämnda plan har en från rotorns utsida radiellt inåt utmed denna del av passagen (7, 15, 18, 21) kontinuerligt avtagande utsträckning vinkelrätt mot centrumaxeln pá bägge sidor om centrumaxeln.

7. Rotor enligt nágot av föregående krav, vid vilken pas- sagen (7, 15, 18, 21) även innefattar en radiellt inre cirkulärcylindrisk del (14, 17, 20), som är belägen radiellt innanför den radiellt yttre delen av (13, 16 19) passagen (7, 15, 18, 21).

8. Rotor enligt något av föregående krav, vid vilken passagen (7, 15, 21) är rak och riktad rent radiellt.

9. Rotor enligt något av kraven 1-7, vid vilken passagen (18) är rak och radiellt utåt sett är riktad bakåt i rotationsriktningen.