SE505440C2 - Method and centrifugal separator for separating two liquids - Google Patents
Method and centrifugal separator for separating two liquidsInfo
- Publication number
- SE505440C2 SE505440C2 SE9501606A SE9501606A SE505440C2 SE 505440 C2 SE505440 C2 SE 505440C2 SE 9501606 A SE9501606 A SE 9501606A SE 9501606 A SE9501606 A SE 9501606A SE 505440 C2 SE505440 C2 SE 505440C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- outlet
- liquid
- rotor
- flow
- heavy liquid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
- B04B11/04—Periodical feeding or discharging; Control arrangements therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/10—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B13/00—Control arrangements specially designed for centrifuges; Programme control of centrifuges
- B04B2013/006—Interface detection or monitoring of separated components
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
15 20 25 30 505 440 består huvudsakligen av en lätt vätska, vilken skall renas från en relativt liten mängd tung vätska. Vid ett sådant driftsätt kommer nämligen det för en effektiv rening av den lätta vätskan användbara utrymmet i separeringskammaren att vara relativt begränsat, innebärande att den lätta vätskan får en reducerad tid för sin genomströmning av separe- ringskammaren. Detta resulterar i en sämre rening av den lätta vätskan än om väsentligen hela separeringskammaren kunde hållas fylld med vätskeblandning, dvs. huvudsaklingen lätt vätska. 15 20 25 30 505 440 consists mainly of a light liquid, which is to be purified from a relatively small amount of heavy liquid. In such an operating mode, the space in the separation chamber useful for efficient purification of the light liquid will be relatively limited, meaning that the light liquid has a reduced time for its flow through the separation chamber. This results in a poorer purification of the light liquid than if substantially the entire separation chamber could be kept filled with liquid mixture, i.e. mainly light liquid.
Denna nackdel har kunnat undanröjas vid en centrifugal- separator av det ovan diskuterade slaget med hjälp av en uppfinning som beskrivs i US-A-3,752,389 och som går ut på att centrifugalseparatorns utlopp för den tunga vätskan hålls stängt ända tills så mycket tung vätska har ansamlat sig i rotorns separeringskammare att det bildade gränskiktet mellan lätt vätska och tung vätska har nått in till en förutbestämd nivå i separeringskammaren radiellt innanför det nämnda andra utloppet. Först då har separerad tung vätska tillàtits lämna centrifugalaseparatorn för att strömma till ett mottagningsställe för sådan vätska.This disadvantage has been eliminated in a centrifugal separator of the type discussed above by means of an invention described in US-A-3,752,389 and which involves keeping the centrifugal separator outlet for the heavy liquid closed until so much heavy liquid has accumulated. in the separation chamber of the rotor that the formed boundary layer between light liquid and heavy liquid has reached a predetermined level in the separation chamber radially inside said second outlet. Only then has separated heavy liquid been allowed to leave the centrifugalase separator to flow to a receiving point for such liquid.
Centrifugalseparatorn enligt US-A-3,752,389 är så utformad att det nämnda gränsskiktet, sedan det nått in till den förutbestämda nivån i rotorn, ej omedelbart kan förskjutas radiellt utåt utan stannar kvar vid denna nivå, trots att utloppet för tung vätska har öppnats. Först sedan ett separat perifert slamutlopp från separeringskammaren, avsett för separerade fasta partiklar, har öppnats kan tung vätska som ansamlats i separeringskammaren avlägsnas från denna.The centrifugal separator according to US-A-3,752,389 is designed so that said boundary layer, once it has reached the predetermined level in the rotor, cannot be immediately displaced radially outwards but remains at this level, even though the outlet for heavy liquid has been opened. Only after a separate peripheral sludge outlet from the separation chamber, intended for separated solid particles, has been opened can heavy liquid accumulated in the separation chamber be removed therefrom.
BNSDOCID: BN SÛCICID <1 SE 10 15 20 25 30 ëílö-íš-UCE \ :- 505 440 Även separeringsmetoden och centrifugalseparatorn enligt US-A-3,752,389 visade sig emellertid ha en nackdel. Om än sålunda en stor del av separeringskammaren pà det nyss beskrivna sättet kunde utnyttjas effektivt under en större del av rotorns driftstid än vid tidigare kända centrifugal- separatorer kvarstod olägenheten att ett sådant effektivt utnyttjande av separeringskammaren ej kunde ske under den tid som gick fràn det att gränsskiktet mellan lätt vätska och tung vätska hade nått in till den förutbestämda nivån till det att rotorns perifera slamutlopp för separerade fasta partiklar hade öppnats. Denna tid kunde bli relativt lång om halten fasta partiklar i den behandlade vätskeblandningen var relativt liten, medan halten tung vätska var betydligt större.BNSDOCID: BN SUCICID <1 SE 10 15 20 25 30 ëílö-íš-UCE \: 505 440 However, the separation method and the centrifugal separator according to US-A-3,752,389 were also found to have a disadvantage. Thus, although a large part of the separation chamber in the manner just described could be used efficiently for a larger part of the rotor operating time than with previously known centrifugal separators, the disadvantage remained that such an efficient use of the separation chamber could not take place during the time the boundary layer between light liquid and heavy liquid had reached the predetermined level until the peripheral sludge outlet of the rotor for separated solid particles had been opened. This time could be relatively long if the content of solid particles in the treated liquid mixture was relatively small, while the content of heavy liquid was significantly higher.
Tekniken enligt US-A-3,752,389 har senare förbättrats på ett sätt som framgår av US~A-4,525,l55. Förbättringen går ut på att medel har skapats med hjälp av vilka det nämnda gränsskiktet mellan lätt vätska och tung vätska icke blott kan medges röra sig radiellt inåt till en viss nivå i sepa- reringskammaren radiellt innanför utloppet för tung vätska utan även, omedelbart därefter, kan medges röra sig radi- ellt utàt ett stycke till följd av utströmningen av tung vätska genom det nyss nämnda utloppet. Detta har skapat ytterligare tid för ett effektivt utnyttjande av en stor del av separeringskammaren.The technique of US-A-3,752,389 has since been improved in a manner shown in US-A-4,525,155. The improvement is that means have been created by means of which the said boundary layer between light liquid and heavy liquid can not only be allowed to move radially inwards to a certain level in the separation chamber radially inside the outlet for heavy liquid but also, immediately thereafter, can is permitted to move radially outwards in one piece as a result of the outflow of heavy liquid through the outlet just mentioned. This has created additional time for efficient use of a large part of the separation chamber.
Som inledningsvis nämndes tillkom uppfinningen enligt US-A- 3,752,389 för att lösa ett problem i samband med att en vätskeblandning, som skulle behandlas, bestod huvudsakligen av en lätt vätska vilken skulle renas från en relativt liten mängd av tung vätska. Även förbättringen enligt US-A- 4,525,l55 var främst avsedd för separeringsfall av detta slag. Om halten av tung vätska i den vätskeblandning, som 10 15 20 25 30 505 440 tillförs rotorn, är relativt stor, är det nämligen uppen- bart att vinsten med den föreslagna förflyttningen av gränsskiktet mellan lätt vätska och tung vätska blir relativt liten. M.a.o. den tid, under vilken den aktuella delen av separeringskammaren kan utnyttjas för effektiv separering, blir mindre och mindre ju fortare gränsskiktet rör sig radiellt inåt och, sålunda, tung vätska fyller separeringskammaren.As initially mentioned, the invention was added according to US-A-3,752,389 to solve a problem in that a liquid mixture to be treated consisted mainly of a light liquid which was to be purified from a relatively small amount of heavy liquid. The improvement according to US-A-4,525,155 was also primarily intended for separation cases of this kind. Namely, if the content of heavy liquid in the liquid mixture supplied to the rotor is relatively high, it is obvious that the gain with the proposed movement of the boundary layer between light liquid and heavy liquid becomes relatively small. M.a.o. the time during which the current part of the separation chamber can be used for efficient separation becomes smaller and smaller the faster the boundary layer moves radially inwards and, thus, heavy liquid fills the separation chamber.
Det har sålunda visat sig vid en speciell separerings- tillämpning för uppfinningen enligt US-A-4,525,l55, nämligen i samband med rening av brännolja från vatten och fastämnespartiklar, att den brännolja, som skall renas, ej bör ha en genomsnittlig vattenhalt större än cirka 3 % för att uppfinningen ifråga skall ge någon väsentlig fördel framför den inledningsvis nämnda traditionella tekniken, enligt vilken gränsskiktet i separeringskammaren ständigt hålls kvar pà samma radiella nivå i separeringskammaren.Thus, it has been found in a special separation application of the invention according to US-A-4,525,155, namely in connection with the purification of fuel oil from water and solid particles, that the fuel oil to be purified should not have an average water content greater than about 3% in order for the invention in question to give any significant advantage over the traditional technique mentioned at the outset, according to which the boundary layer in the separation chamber is constantly kept at the same radial level in the separation chamber.
Vid högre halter av vatten i den brännolja, som skall renas, används därför fortfarande den traditionella tekni- ken, vilken som nämnts var känd redan före tillkomsten av uppfinningen enligt US-A-3,752,389.At higher levels of water in the fuel oil to be purified, therefore, the traditional technique is still used, which as mentioned was known even before the invention according to US-A-3,752,389.
Den nu föreliggande uppfinningen har till ändamål att åstadkomma ett nytt förfarande och en ny centrifugalsepa- rator för separering av en lätt vätska och en tung vätska från en vätskeblandning, som innehåller två sådana vätskor och har en relativt stor halt av tung vätska, varmed separeringskammaren i centrifugalseparatorns rotor kan utnyttjas effektivare än vid konventionell drift av en centrifugalseparator, då ett gränsskikt ständigt upprätt- hålls vid en förutbestämd radiell nivå i separerings- kammaren.The present invention has for its object to provide a new method and a new centrifugal separator for separating a light liquid and a heavy liquid from a liquid mixture which contains two such liquids and has a relatively high content of heavy liquid, whereby the separation chamber in the rotor of the centrifugal separator can be used more efficiently than in conventional operation of a centrifugal separator, as a boundary layer is constantly maintained at a predetermined radial level in the separation chamber.
BNSDOCID: BNSDCCID 10 15 20 25 30 Siloéáxfl-CÉ 505 440 Detta ändamål kan enligt uppfinningen uppnås genom ett förfarande, vid vilket en centrifugalseparator av det allmänna slag som angavs inledningsvis används och vilket omfattar inledning av nämnda vätskeblandning i separerings- kammaren; avkänning av när ett gränsskikt, som under rotorns drift bildas i separeringskammaren mellan lätt vätska och tung vätska och rör sig mot rotorns centrumaxel till följd av accumulering av separerad tung vätska i separeringskammaren, når in till ett förutbestämt avstånd från centrumaxeln; intermittent utledande från rotorn av ett utloppsflöde av vätska via det nämnda tredje utloppet och den stationära utloppsledningen till mottagningsstället för tung vätska, varvid utledande av utloppsflödet påbörjas när nämnda gränsskikt har nått in till det förutbestämda avståndet från rotorns centrumaxel, så att gränsskiktet i separeringskammaren istället rör sig bort från rotorns centrumaxel; och avbrytande av nämnda utloppsflöde av vätska från det tredje utloppet till mottagningsstället för tung vätska; varvid förfarandet kännetecknas av att ett dräneringsflöde av separerad tung vätska, vilket dräne- ringsflöde är väsentligt mindre än nämnda utloppsflöde, leds ut ur rotorn via det nämnda tredje utloppet till ett mottagningsställe utanför centrifugalseparatorn under åtminstone en del av sådan tid då utledning av det nämnda utloppsflödet från rotorn via det tredje utloppet ej pågår.BNSDOCID: BNSDCCID 10 15 20 25 30 Siloéáx C-CÉ 505 440 This object can be achieved according to the invention by a method in which a centrifugal separator of the general type indicated initially is used and which comprises introducing said liquid mixture into the separation chamber; sensing when a boundary layer formed during the operation of the rotor in the separation chamber between light liquid and heavy liquid and moving towards the center axis of the rotor due to accumulation of separated heavy liquid in the separation chamber reaches a predetermined distance from the center axis; intermittent discharge from the rotor of an outlet flow of liquid via said third outlet and the stationary outlet line to the heavy liquid receiving point, discharge of the outlet flow being started when said boundary layer has reached the predetermined distance from the center axis of the rotor away from the center axis of the rotor; and interrupting said outlet flow of liquid from the third outlet to the heavy liquid receiving point; wherein the method is characterized in that a drainage flow of separated heavy liquid, which drainage flow is substantially less than said outlet flow, is led out of the rotor via said third outlet to a receiving point outside the centrifugal separator for at least a part of such time as discharge of said flow from the rotor via the third outlet is not in progress.
Med mottagningsställe för separerad tung vätska beläget utanför centrifugalseparatoranläggningen avses ett sådant mottagningsställe, varifrån den separerade tunga vätskan ej återleds till centrifugalseparatorns rotor.A receiving point for separated heavy liquid located outside the centrifugal separator plant means such a receiving point, from which the separated heavy liquid is not returned to the rotor of the centrifugal separator.
En centrifugalseparator enligt uppfinningen kännetecknas av att-den innefattar 505 440 6 10 15 - 20 25 30 BNSDOCIÜ: en rotor, som har en centrumaxel omkring vilken den är roterbar och som avgränsar en separeringskammare med ett första utlopp för den lätta vätskan, beläget pà ett första avstånd från rotorns centrumaxel, och ett andra utlopp för den tunga vätskan, beläget pá ett andra avstànd, större än det första avståndet, från rotorns centrumaxel, varjämte rotorn avgränsar en kanal som sträcker sig från det nämnda andra utloppet mot rotorns centrumaxel till ett tredje utlopp, inrättat för utledande av den tunga vätskan ur rotorn, en stationär utloppsledning inrättad att mottaga vätska från det tredje utloppet och leda denna till ett mottag- ningsställe för tung vätska beläget utanför centrifugal- separatorn, avkänningsorgan inrättade att avkänna och avge en styr- signal när ett gränsskikt, som har bildats under rotorns drift i separeringskammaren mellan lätt vätska och tung vätska och som rör sig mot rotorns centrumaxel till följd av accumulering av separerad tung vätska i separeringskammaren, har nätt in till en inre radiell nivà belägen pà ett förutbestämt avstånd fràn centrumaxeln, utloppsorgan, som är sammankopplade med avkänningsorganen och inrättade att när de senare avger den nämnda signalen bringas att åstadkomma ett utloppsflöde av vätska fràn det tredje utloppet via den stationära utloppsledningen till mottagningsstället för tung vätska, sä att det nämnda gränsskiktet i separeringskammaren rör sig bort fràn rotorns centrumaxel, och organ för avbrytande av nämnda utloppsflöde av vätska fràn det tredje utloppet till mottagningsstället för tung vätska, när det nämnda gränsskiktet i separeringskammaren har nått ut till en yttre radiell nivå belägen mellan nämnda inre nivå och det nämnda andra utloppet. 10 15 20 25 30 505 440 Vidare kännetecknas en centrifugalseparator enligt uppfin- ningen av att förbindelse saknas radiellt innanför nämnda yttre nivå mellan separeringskammaren och nämnda kanal, så at kanalen hålls fylld med separerad tung vätska, när nämnda utloppsflöde avbryts, och att dräneringsorgan är inrättade att, åtminstone under en del av sådan tid då utloppsorganen e åstadkommer det nämnda utloppsflödet av vätska, åstadkomma et dräneringsflöde av separerad tung vätska från det tredje utloppet ut ur rotorn till ett mottagningsställe utanför centrifugalseparatorn, vilket dräneringsflöde är väsentligt mindre än nämnda utloppsflöde.A centrifugal separator according to the invention is characterized in that it comprises a rotor having a center axis about which it is rotatable and defining a separation chamber with a first outlet for the light liquid, located on a first distance from the center axis of the rotor, and a second outlet for the heavy liquid, located at a second distance, greater than the first distance, from the center axis of the rotor, the rotor defining a channel extending from said second outlet towards the center axis of the rotor to a third outlet, arranged for discharging the heavy liquid from the rotor, a stationary outlet line arranged to receive liquid from the third outlet and lead it to a receiving place for heavy liquid located outside the centrifugal separator, sensing means arranged to sense and emit a control signal. when a boundary layer, which has formed during the operation of the rotor in the separation chamber between light liquid and heavy liquid, and moving towards the center axis of the rotor due to accumulation of separated heavy liquid in the separation chamber, has just reached an inner radial level located at a predetermined distance from the center axis, outlet means connected to the sensing means and arranged that when the latter emit the said signal causing an outlet flow of liquid from the third outlet via the stationary outlet conduit to the heavy liquid receiving point so that said boundary layer in the separation chamber moves away from the center axis of the rotor, and means for interrupting said outlet flow from the outlet of the third liquid to the outlet for heavy liquid, when said boundary layer in the separation chamber has reached an outer radial level located between said inner level and said second outlet. Furthermore, a centrifugal separator according to the invention is characterized in that there is no connection radially inside said outer level between said separation chamber and said channel, so that the channel is kept filled with separated heavy liquid, when said outlet flow is interrupted, and drainage means are provided to, at least for a part of such time when the outlet means e provide the said outlet flow of liquid, provide a drainage flow of separated heavy liquid from the third outlet out of the rotor to a receiving point outside the centrifugal separator, which drainage flow is substantially less than said outlet flow.
Vid en centrifugalseparator av detta slag kan de nämnda dräneringsorganen bringas att leda ut så mycket separerad tun vätska ur rotorn, att rörelsen radiellt inåt i separe- ringskammaren av det nämnda gränsskiktet väsentligt fördröjs, Därigenom kan under stora delar av centrifugalseparatorns driftstid sådana delar av separeringskammaren utnyttjas för effektiv separering, vilka vid användande av konventionell separeringsteknik ej alls utnyttjas för effektiv separering utan hålls fyllda med separerad tung vätska. Samma fördelar som uppfinningen enligt US-A-4,525,l55 erbjuder endast i samband med rening av en lätt vätska, som innehåller mindre ä 3 % tung vätska, kan sålunda med hjälp av den föreliggande uppfinningen erhållas vid rening av en lätt vätska, som har e väsentligt större halt av tung vätska, t.ex. 10 % eller mera.In a centrifugal separator of this kind, the said drainage means can be caused to discharge so much separated thin liquid from the rotor that the movement radially inwards in the separating chamber of the said boundary layer is substantially delayed. Thereby such parts of the separating chamber can be used for large parts of the centrifugal separator for efficient separation, which when using conventional separation techniques are not used at all for efficient separation but are kept filled with separated heavy liquid. The same advantages as the invention according to US-A-4,525,155 offer only in connection with the purification of a light liquid which contains less than 3% heavy liquid, can thus be obtained with the aid of the present invention by purification of a light liquid which has significantly higher content of heavy liquid, e.g. 10% or more.
I samband med rening av brännolja från vatten och fast- ämnespartiklar med hjälp av en centrifugalseparator till- sätts ibland extra vatten till brännoljan, Ändamålet härmed är att vissa innan denna tillförs centrifugalseparatorn. salter, som förekommer i brännoljan, skall lösa sig i det tillsatta vattnet och tillsamman med detta avskiljas 505 440 10 15 20 25 30 från brännoljan i centrifugalseparatorn. Sådan tillsättning av s.k. tvättvatten till brännolja gör att den totala vattenhalten i denna kommer att ligga vid ca 8-10 %.In connection with the purification of fuel oil from water and solid particles by means of a centrifugal separator, extra water is sometimes added to the fuel oil. The purpose of this is that some before this is added to the centrifugal separator. salts present in the fuel oil must dissolve in the added water and together with this separate 505 440 10 15 20 25 30 30 from the fuel oil in the centrifugal separator. Such addition of so-called washing water for fuel oil means that the total water content in this will be at about 8-10%.
Vid en centrifugalseparator enligt den föreliggande upp- finningen kan de nämnda dräneringsorganen vara inrättade att bortleda vatten från rotorns ovannämnda tredje utlopp i en mängd som står i önskad relation till den mängd tvättvatten som tillsätts brännoljan, innan brännoljan inleds i centrifugalseparatorn. Dräneringsorganen får dock inte bortleda en större mängd vatten från rotorn än den mängd tvättvatten som tillsätts brännoljan.In a centrifugal separator according to the present invention, the said drainage means may be arranged to divert water from the above-mentioned third outlet of the rotor in an amount which is in desired relation to the amount of washing water added to the fuel oil, before the fuel oil is started in the centrifugal separator. However, the drainage means must not divert a larger amount of water from the rotor than the amount of washing water added to the fuel oil.
Vid centrifugalseparatorn enligt uppfinningen kan nämnda avkänningsorgan för avkänning av när gränsnivån har nått in till en förutbestämd radiell nivå i separeringskammaren vara utformade på vilket lämpligt sätt som helst. Om så önskas kan separeringskammaren vara försedd med ytterligare ett utlopp vid en lämplig radiell nivå, varigenom konti- nuerligt eller intermittent ett litet vätskeflöde kan utledas från separeringskammaren vid denna nivå och automatiskt analyseras utanför rotorn.In the centrifugal separator according to the invention, said sensing means for sensing when the limit level has reached a predetermined radial level in the separation chamber can be designed in any suitable manner. If desired, the separation chamber may be provided with an additional outlet at a suitable radial level, whereby a small liquid flow can be continuously or intermittently discharged from the separation chamber at this level and automatically analyzed outside the rotor.
Företrädesvis utnyttjas avkänningsorgan av det slag som beskrivs i US-A-4,525,l55, vilka är inrättade att avkänna när små fraktioner av tung vätska börjar medfölja separerad lätt vätska ut ur rotorn. En sådan avkänning, t.ex. en avkänning av förändringar i den undersökta vätskans elektriska ledningsförmàga eller dielektri- citetskonstant, indikerar att gränsnivån mellan lätt och tung vätska nått in till en viss radiell nivå i separe- ringskammaren.Preferably, sensing means of the type described in US-A-4,525,155 are used, which are arranged to sense when small fractions of heavy liquid begin to accompany separated light liquid out of the rotor. Such a sensing, e.g. a sensing of changes in the electrical conductivity or dielectric constant of the liquid examined, indicates that the boundary level between light and heavy liquid has reached a certain radial level in the separation chamber.
BNSDOCID: BNSDOCIÜ -CSE lO 15 20 25 30 Öíïüá-Jlfiijf 505 440 Andra avkänningsorgan, t.ex. av det slag som beskrivs i US- A-3,l89,268 eller US-A-3,986,663, är också tänkbara i sammanhanget.BNSDOCID: BNSDOCIÜ -CSE lO 15 20 25 30 Öíïüá-Jl fi ijf 505 440 Other sensing means, e.g. of the kind described in US-A-3, 89,268 or US-A-3,986,663, are also conceivable in the context.
Avkänningsorganen är lämpligen inrättade att avge en elek- trisk styrsignal när det nämnda gränsskiktet avkänns vid den förutbestämda radiella nivån i separeringskammaren.The sensing means are suitably arranged to emit an electrical control signal when the said boundary layer is sensed at the predetermined radial level in the separation chamber.
Andra typer av styrsignaler, såsom magnetiska eller optiska, är dock alternativt tänkbara.However, other types of control signals, such as magnetic or optical, are alternatively conceivable.
Utloppsorganen, som är sammankopplade med avkänningsorganen och inrättade att mottaga den ovannämnda styrsignalen från avkänningsorganen och då åstadkomma det relativt stora utloppsflödet från rotorns tredje utlopp till mottagnings- stället för tung vätska, innefattar lämpligen en omställbar ventil anordnad i den stationära utloppsledning, som är inrättad att mottaga vätska från det nämnda tredje utloppet. En sådan omställbar ventil kan vara inrättad att antingen helt avbryta vätskeflödet genom den stationära utloppsledningen eller att, då den inte håller öppet för det relativt stora vätskeflödet, medge genomströmning av ett relativt litet flöde. I det senare fallet innefattar ventilen i sig de nämnda dräneringsorganen, som skall åstadkomma det relativt lilla dräneringsflödet, medan i det förstnämnda fallet från ventilen åtskilda dräneringsorgan måste anordnas, t.ex. i en shuntledning inrättad att leda vätska förbi ventilen i den stationära utloppsledningen.The outlet means, which are interconnected with the sensing means and arranged to receive the above-mentioned control signal from the sensing means and then provide the relatively large outlet flow from the third outlet of the rotor to the receiving point for heavy liquid, suitably comprises an adjustable valve arranged in the stationary receiving liquid from said third outlet. Such an adjustable valve can be arranged to either completely interrupt the liquid flow through the stationary outlet line or, when it is not open to the relatively large liquid flow, to allow the flow of a relatively small flow. In the latter case the valve itself comprises the said drainage means, which are to provide the relatively small drainage flow, while in the former case drainage means separate from the valve must be provided, e.g. in a shunt line arranged to direct liquid past the valve in the stationary outlet line.
För avbrytande av det relativt stora utloppsflödet av vätska från rotorns tredje utlopp används ett eller annat slag av páverkningsorgan inrättade för omställning av den nämnda ventilen.To interrupt the relatively large outlet flow of liquid from the third outlet of the rotor, one or another type of actuating means arranged for adjusting the said valve is used.
För åstadkommande av det relativt stora utloppsflödet av vätska kan centrifugalseparatorn alternativt vara utrustad 10 15 20 25 30 505 440 10 med utloppsorgan innefattande ett radiellt förflyttbart skalorgan. Ett sådant skalorgan kan vara inrättat att först när det relativt stora utloppsflödet skall lämna rotorn bringas i kontakt med den i rotorn roterande kroppen av separerad tung vätska. Nämnda organ för avbrytande av utloppsflödet kan i detta fall utgöras av en anordning för radiell förflyttning av skalorganet till eller från kontakt med nämnda vätskekropp. Ett separat utloppsorgan inne- fattande nämnda dräneringsorgan kan finnas för åstad- kommande av det tidigare nämnda relativt lilla dränerings- flödet.To provide the relatively large outlet flow of liquid, the centrifugal separator may alternatively be equipped with outlet means comprising a radially displaceable shell member. Such a shell means can be arranged that only when the relatively large outlet flow is to leave the rotor is it brought into contact with the body of separated heavy liquid rotating in the rotor. Said means for interrupting the outlet flow can in this case consist of a device for radial movement of the shell means to or from contact with said liquid body. A separate outlet means comprising said drainage means may be provided to provide the previously mentioned relatively small drainage flow.
Såsom nämnts ovan resulterar det relativt stora utlopps- flödet genom rotorns tredje utlopp i att gränsskiktet i separeringskammaren mellan lätt vätska och tung vätska förflyttar sig radiellt utàt. Företrädesvis avbryts utloppsflödet ut ur det tredje utloppet innan gränsskiktet har nàtt ut till det nämnda andra utloppet från separeringskammaren. Därigenom förhindras att separerad lätt vätska lämnar separeringskammaren via detta utlopp. Om av en olyckshändelse - eller om centrifugalseparatorn är så konstruerad att - separerad lätt vätska under vissa perioder lämnar separeringskammaren via det nämnda andra utloppet, kan medel vara inrättade för automatisk avkänning av att lätt vätska strömmar ut genom rotorns tredje utlopp och automatiskt bortledning av sådan vätska till ett särskilt mottagningsställe. Ett sådant mottagningsställe kan vara en behållare vari ännu inte behandlad vätske- blandning förvaras. Alternativt kan vätskan ledas direkt in i centrifugalseparatorns inloppsledning för vätskeblandning som skall behandlas.As mentioned above, the relatively large outlet flow through the third outlet of the rotor results in the boundary layer in the separation chamber between light liquid and heavy liquid moving radially outwards. Preferably, the outlet flow out of the third outlet is interrupted before the boundary layer has reached the said second outlet from the separation chamber. This prevents separated light liquid from leaving the separation chamber via this outlet. If by accident - or if the centrifugal separator is so designed as to - separated light liquid for certain periods leaves the separation chamber via said second outlet, means may be provided for automatically sensing that light liquid flows out through the rotor third outlet and automatically discharging such liquid to a special reception point. Such a receiving point may be a container in which untreated liquid mixture is stored. Alternatively, the liquid can be led directly into the centrifugal separator inlet line for liquid mixture to be treated.
Avbrytande av det relativt stora utloppsflödet genom rotorns tredje utlopp kan ske automatiskt antingen efter BNSDOCID: BNSÛCCJE) -LSE lO 15 20 25 30 S-'JEMOCE 505 440 ll utgången av en inställd förutbestämd tid, eller efter det att en förutbestämd mängd vätska har lämnat rotorns tredje utlopp, räknat från den tidpunkt då utloppsflödet började.Interruption of the relatively large outlet flow through the third outlet of the rotor can take place either either after the end of a set predetermined time, or after a predetermined amount of liquid has left................................ the third outlet of the rotor, calculated from the time when the outlet flow began.
En anordning för automatiskt avbrytande av det aktuella flödet från rotorns tredje utlopp beskrivs i US-A- 4,525,l55.A device for automatically interrupting the current flow from the third outlet of the rotor is described in US-A-4,525,155.
Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritning i samband med en process för tvättning av brännolja med vatten och rening av brännoljan från vatten och suspenderade fasta partiklar.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawing in connection with a process for washing fuel oil with water and purifying the fuel oil from water and suspended solid particles.
Vid en sådan tvättnings- och reningsprocess tillsätts brännoljan vatten i samband med att den tillförs en centrifugalseparator, varvid i brännoljan befintliga salter löses i vattnet och tillsamman med detta separeras från brännoljan i centrifugalseparatorn. Det avskilda vattnet innehåller dels sådant vatten som tillsätts brännoljan i och för tvättningen, dels vatten som brännoljan innehållit före tillsättningen av tvättvatten. På ritningen visas i Fig l och 2 olika utföringsformer av uppfinningen.In such a washing and purification process, water is added to the fuel oil in connection with it being added to a centrifugal separator, whereby salts present in the fuel oil are dissolved in the water and together with this are separated from the fuel oil in the centrifugal separator. The separated water contains both water that is added to the fuel oil for washing, and water that the fuel oil contained before the addition of washing water. The drawing shows in Figs. 1 and 2 different embodiments of the invention.
I fig l visas schematiskt en halva av en centrifugrotor l sedd i axialsektion. Rotorn 1 är inrättad att rotera kring en centrumaxel 2. Ett stationärt inloppsrör 3 sträcker sig in i rotorn och omges av ett likaså stationärt utloppsorgan 4.Fig. 1 schematically shows one half of a centrifugal rotor 1 seen in axial section. The rotor 1 is arranged to rotate about a center axis 2. A stationary inlet pipe 3 extends into the rotor and is surrounded by a likewise stationary outlet member 4.
Det stationära inloppsröret 3 är förbundet med en inlopps- ledning 5, vilken utgår från en behållare 6 innehållande brännolja. Till inloppsledningen 5 är ansluten en tvätt- vattentillförselledning 7, vilken är inrättad att mottaga ett förutbestämt flöde av tvättvatten från en pump 8. 505 440 10 15 20 25 30 12 Rotorn 1 avgränsar en central mottagningskammare 9, i vilken inloppsröret 3 mynnar. Vidare avgränsar rotorn en separeringskammare 10, vilken kommunicerar med mottag~ ningskammaren 9 via ett flertal kanaler 11 fördelade omkring rotorns centrumaxel 2. I separeringskammaren 10 är anordnad en stapel av stympat koniska separeringsskivor 12 anordnade koncentriskt med rotorn och pà korta axiella avstånd från varandra.The stationary inlet pipe 3 is connected to an inlet line 5, which starts from a container 6 containing fuel oil. Connected to the inlet line 5 is a washing water supply line 7, which is arranged to receive a predetermined flow of washing water from a pump 8. 505 440 10 15 20 25 30 12 The rotor 1 defines a central receiving chamber 9, in which the inlet pipe 3 opens. Furthermore, the rotor defines a separation chamber 10, which communicates with the receiving chamber 9 via a plurality of channels 11 distributed around the center axis 2 of the rotor. In the separation chamber 10 a stack of frustoconical separating discs 12 is arranged concentrically with the rotor and at short axial distances from each other.
Separeringskammaren 10 har ett centralt första utlopp 13 för separerad brännolja, beläget på ett visst avstånd fràn centrumaxeln 2. Detta utlopp 13 från separeringskammaren 10 har formen av ett bräddavlopp, vilket mynnar i en första central utloppskammare 14. Ett s.k. skalorgan 15, som utgör en del av det tidigare nämnda stationära utloppsorganet 4, är inrättat att utleda den separerade brännoljan från utloppskammaren 14.The separation chamber 10 has a central first outlet 13 for separated fuel oil, located at a certain distance from the center axis 2. This outlet 13 from the separation chamber 10 has the shape of an overflow drain, which opens into a first central outlet chamber 14. A so-called shell means 15, which forms part of the previously mentioned stationary outlet means 4, is arranged to discharge the separated fuel oil from the outlet chamber 14.
Separeringskammaren 10 har ett andra utlopp 16 beläget på större avstånd från centrumaxeln 2 än det centrala första utloppet 13. Utloppet 16 är avsett för från brännoljan separerat vatten och i detta vatten lösta salter.The separation chamber 10 has a second outlet 16 located at a greater distance from the center axis 2 than the central first outlet 13. The outlet 16 is intended for water separated from the fuel oil and salts dissolved in this water.
Rotorn 1 avgränsar ett flertal kanaler 17 fördelade kring rotorns centrumaxel 2 och sträckande sig från det nämnda andra utloppet 16 i riktning mot centrumaxeln 2. Kanalerna 17 mynnar i ett ringformigt utrymme 18 i rotorn. Detta utrymme 18 står via en eller flera kalibrerade öppningar 19 genom en ringformig mellanvägg 20 i förbindelse med en andra utloppskammare 21 avgränsad i den översta delen av rotorn. Ett skalorgan 22, vilket liksom skalorganet 15 utgör en del av det stationära utloppsorganet 4, är inrät- tat att utleda separerat vatten från utloppskammaren 21. sNsDoc1o; BNSÛOCID lO 15 20 25 30 5-.3í>«'~4UkÉZ' ~ « 505 440 13 Till skalorganet 15 avsett för separerad brännolja är ansluten en utloppsledning 23. Denna är inrättad att leda den separerade brännoljan genom ett instrument 24 för avkänning av när det i passerande brännolja börjar uppträda fraktioner av vatten som medföljt brännoljan från rotorn.The rotor 1 delimits a plurality of channels 17 distributed around the center axis 2 of the rotor and extending from the said second outlet 16 in the direction of the center axis 2. The channels 17 open into an annular space 18 in the rotor. This space 18 is connected via one or more calibrated openings 19 through an annular partition wall 20 in connection with a second outlet chamber 21 delimited in the upper part of the rotor. A shell member 22, which like the shell member 15 forms part of the stationary outlet member 4, is arranged to discharge separated water from the outlet chamber 21. sNsDoc10; BNSÛOCID 10 15 20 25 30 5-.3í> «'~ 4UkÉZ' ~« 505 440 13 To the shell means 15 intended for separated fuel oil is connected an outlet line 23. This is arranged to guide the separated fuel oil through an instrument 24 for sensing when fractions of water that accompanied the fuel oil from the rotor begin to appear in passing fuel oil.
Instrumentet 24 kan exempelvis innefatta en kondensator, mellan vars elektroder flödet genom utloppsledningen 23, eller en del av detta flöde, tillåts passera. En förändring av den strömmande brännoljans dielektricitetskonstant kan på detta sätt avkännas. Dielektricitetskonstanten för ren brännolja är i storleksordningen 2, medan den för rent vatten är i storleksordningen 80, varför även mycket små halter av vatten i brännolja kan avkännas pà detta sätt.The instrument 24 may, for example, comprise a capacitor, between whose electrodes the flow through the outlet line 23, or a part of this flow, is allowed to pass. A change in the dielectric constant of the flowing fuel oil can be sensed in this way. The dielectric constant for pure fuel oil is in the order of 2, while that for pure water is in the order of 80, so even very small levels of water in fuel oil can be sensed in this way.
Instrumentet 24 är inrättat att, när en förutbestämd halt av vatten avkänns i den passerande brännoljan, avge en signal via en signalledning 25 till en central styrenhet 26.The instrument 24 is arranged to, when a predetermined content of water is sensed in the passing fuel oil, deliver a signal via a signal line 25 to a central control unit 26.
Till skalorganet 22 för separerat vatten är ansluten en utloppsledning 27, som mynnar vid ett mottagningsställe (ej visat) för separerat vatten. I utloppsledningen 27 är placerat ett dräneringsorgan i form av ett strypmunstycke 28, vilket är anordnat att åstadkomma ett relativt litet flöde av vätska genom utloppsledningen 27.Connected to the shell means 22 for separated water is an outlet line 27, which opens at a receiving point (not shown) for separated water. In the outlet line 27 is placed a drainage means in the form of a throttling nozzle 28, which is arranged to provide a relatively small flow of liquid through the outlet line 27.
I en shuntledning 29, som är ansluten till utloppsledningen 27 uppströms och nedströms om strypmunstycket 28, är placerad en ventil 30. Ventilen 30 är inrättad att i stängt läge förhindra flöde genom shuntledningen 29 och att i öppet läge åstadkomma ett flöde genom shuntledningen 29 och därmed genom utloppsledningen 27, vilket är väsentligt större än det flöde som kan àstadkommas genom strypmun- stycket 28. 10 15 20 25 30 505 440 14 Sett i strömningsriktningen efter strypmunstycket 28 och ventilen 30 har utloppsledningen 27 en avstängningsventil 31.In a shunt line 29, which is connected to the outlet line 27 upstream and downstream of the throttle nozzle 28, a valve 30 is placed. The valve 30 is arranged to prevent flow through the shunt line 29 in the closed position and to provide a flow through the shunt line 29 and thus in the open position. through the outlet line 27, which is substantially greater than the flow that can be achieved through the throttling nozzle 28. Seen in the flow direction after the throttling nozzle 28 and the valve 30, the outlet line 27 has a shut-off valve 31.
Båda ventilerna 30 och 31 står via signalledningar 32 resp. 33 i förbindelse med den centrala styrenheten 26.Both valves 30 and 31 are via signal lines 32 and 32, respectively. 33 in connection with the central control unit 26.
I rotorns separeringskammare 10 har visats två streck- prickade linjer A och B. Dessa linjer avser att beteckna två olika radiella nivåer i separeringskammaren. Fria vätskeytor som uppkommer under drift i olika delar av rotorn är på ritningen illustrerade med små trianglar.In the separation chamber 10 of the rotor, two dashed lines A and B have been shown. These lines are intended to denote two different radial levels in the separation chamber. Free liquid surfaces that arise during operation in different parts of the rotor are illustrated in the drawing with small triangles.
Centrifugalseparatorn enligt uppfinningen arbetar på följande sätt.The centrifugal separator according to the invention operates in the following manner.
Via inloppsröret 3 inkommer i centrifugrotorns mottag- ningskammare 9 en vätskeblandning innehållande cirka 90 % brännolja och cirka 10 % vatten. Vätskeblandningen leds via kanalerna ll in i separeringskammaren 10, vari vattnet avskiljs från brännoljan. Vissa salter som har funnits i brännoljan har på vätskeblandningens väg in i rotorn och vidare in i separeringskammaren lösts i vattnet och ingår sålunda i det i separeringskammaren avskilda vattnet.Via the inlet pipe 3, a liquid mixture containing about 90% fuel oil and about 10% water enters the receiving chamber 9 of the centrifuge rotor. The liquid mixture is led via the channels 11 into the separation chamber 10, where the water is separated from the fuel oil. Some salts which have been present in the fuel oil have been dissolved in the water on the way of the liquid mixture into the rotor and further into the separation chamber and are thus included in the water separated in the separation chamber.
I ett utgångsläge är ventilen 31 stängd, så att ingen vätska kan lämna rotorn via utloppsledningen 27. I separe- ringskammaren 10 bildas ett gränsskikt mellan det avskilda vattnet och den därifrån befriade brännoljan. Detta gräns- skikt rör sig radiellt inåt i separeringskammaren 10 och når relativt snart nivån A. I detta skede öppnas ventilen 31, varpå separerat vatten börjar strömma från separe- ringskammaren 10 via kanalerna 17, utrymmet 18, öppningarna 19, utloppskammaren 21 och skalorganet 22 till utloppsled- BNSDOCI D: BNSÛOCID -fšE 10 15 20 25 30 å-fibf-wlšïå ' - 505 440 15 ningen 27. I utgångsläget är även ventilen 30 stängd, varför vattnet passerar genom strypmunstycket 28 och vidare ut genom utloppsledningen 27.In a starting position, the valve 31 is closed, so that no liquid can leave the rotor via the outlet line 27. In the separation chamber 10, a boundary layer is formed between the separated water and the fuel oil freed therefrom. This boundary layer moves radially inwards in the separation chamber 10 and reaches level A relatively soon. At this stage the valve 31 is opened, whereupon separated water begins to flow from the separation chamber 10 via the channels 17, the space 18, the openings 19, the outlet chamber 21 and the shell member 22 to the outlet line BNSDOCI D: BNSÛOCID -fšE 10 15 20 25 30 å-fibf-wlšïå '- 505 440 15 ning 27. In the initial position the valve 30 is also closed, so that the water passes through the choke nozzle 28 and further out through the outlet line 27.
Det är möjligt att ha ventilen 31 öppen även under början av separeringsprocessen, men i så fall är det lämpligt att en del av separeringskammaren 10 fylls med enbart vatten, innan en blandning av brännolja och vatten inleds i rotorn.It is possible to have the valve 31 open even during the beginning of the separation process, but in that case it is suitable that a part of the separation chamber 10 is filled with only water, before a mixture of fuel oil and water is started in the rotor.
Det nämnda strypmunstycket 28 är lämpligen så dimensionerat att flödet av vatten genom utloppsledningen 27 ej över- skrider tillfödet av vatten genom ledningen 7. Det är således strypmunstycket 28 som i detta skede av separe- ringsoperationen skall vara begränsande för vattenflödet ut ur rotorn 1. Detta betyder att öppningen eller öppningarna 19 i rotorns mellanvägg 20 måste vara tillräckligt stora för att tillåta ett sådant vattenflöde från utrymmet 18 till utloppskammaren 21. Vidare betyder detta att de fria vätskeytor, som bildas i utloppskammaren 21 och i utrymmet 18, kommer att befinna sig på väsentligen samma radiella nivå i rotorn. Denna radiella nivå är bestämmande för hur stort vätsketryck som kommer att råda i utloppsledningen 27 uppströms om strypmunstycket 28. Strypmunstyckets genom- strömningsöppning måste således dimensioneras med hänsyn till det beräknade läget av vätskeytorna i utrymmet 18 och utloppskammaren 21.The said throttling nozzle 28 is suitably dimensioned so that the flow of water through the outlet line 27 does not exceed the supply of water through the line 7. It is thus the throttling nozzle 28 which at this stage of the separating operation should be limiting for the water flow out of the rotor 1. This means that the opening or openings 19 in the partition wall 20 of the rotor must be large enough to allow such a flow of water from the space 18 to the outlet chamber 21. Furthermore, this means that the free liquid surfaces formed in the outlet chamber 21 and in the space 18 will be located on essentially the same radial level in the rotor. This radial level determines how much liquid pressure will prevail in the outlet line 27 upstream of the throttle nozzle 28. Thus, the flow opening of the throttle nozzle must be dimensioned with regard to the calculated position of the liquid surfaces in the space 18 and the outlet chamber 21.
Medan separerat vatten lämnar rotorn via utloppsledningen 27, strömmar separerad eller renad brännolja över brädd- avloppet 13 ut i utloppskammaren 14. Därifrån avlägsnas brännoljan kontinuerligt medelst skalorganet 15 och lämnar centrifugalseparatorn via utloppsledningen 23. På sin väg passerar brännoljan genom avkänningsinstrumentet 24, vilket 505 440 10 15 20 25 30 16 avkänner huruvida brännoljan innehåller mer eller mindre än en förutbestämd halt vatten.While separated water leaves the rotor via the outlet line 27, separated or purified fuel oil flows over the overflow drain 13 into the outlet chamber 14. From there the fuel oil is continuously removed by the shell means 15 and leaves the centrifugal separator via the outlet line 23. On its way the fuel oil 50 passes 10 15 20 25 30 16 detects whether the fuel oil contains more or less than a predetermined content of water.
Allteftersom separeringsoperationen fortskrider kommer gränsskiktet mellan brännolja och vatten i separerings- kammaren l0 att förflytta sig från nivån A radiellt inåt.As the separation operation proceeds, the boundary layer between fuel oil and water in the separation chamber 10 will move from level A radially inwards.
Detta beror framför allt på att brännoljan i behållaren 6 i regel har en viss halt av vatten, t.ex. ca 1 %, men också pà att, för säkerhets skull, tillfödet av vatten via inloppsledningen 7 hålls något större än det vattenflöde som släpps ut genom utloppsledningen 27. Väsentligen allt det rotorn tillförda vattnet avskiljs från brännoljan i separeringskammaren 10, och eftersom endast en del av detsamma utleds genom utloppsledningen 27 ackumuleras resten i den radiellt yttre delen av separeringskammaren.This is mainly due to the fact that the fuel oil in the container 6 usually has a certain content of water, e.g. about 1%, but also because, for safety reasons, the supply of water via the inlet line 7 is kept slightly larger than the water flow discharged through the outlet line 27. Substantially all the water supplied to the rotor is separated from the fuel oil in the separation chamber 10, and since only a part of the same is discharged through the outlet line 27, the remainder accumulates in the radially outer part of the separation chamber.
När gränsskiktet mellan brännolja och vatten har nått in till nivån B börjar smá fraktioner av vatten medfölja brännoljan inåt genom stapeln av separeringsskivor 10 och tillsammans med brännoljan lämna rotorn genom utlopps- ledningen 23. När avkänningsinstrumentet 24 avkänner att halten vatten i brännoljan överskrider ett förutbestämt värde, t.ex. 0,1 %, avger det en signal till styrenheten 26, varifrån en styrsignal utgår via signalledningen 32 för öppnande av ventilen 30. Såväl ventilen 30 som shuntled~ ningen 29 är dimensionerade för att medge ett flöde däri- genom, vilket är väsentligt större än det flöde, som tidigare genomströmmat strypmunstycket 28. Sålunda börjar nu vatten strömma ut ur utloppskammaren 21 via utlopps- ledningen 27 med större hastighet än förut. Härvid kommer öppningen eller öppningarna 19 i rotorns mellanvägg 20 att bli begränsande för det flöde, som kan strömma fràn utrymmet 18 in i utloppskammaren 21. Till följd av att öppningen eller öppningarna 19 nu kommer att strypa BNSDOCID: 10 15 20 25 30 505 440 17 tillfödet av vatten till utloppskammaren 21, medan vattenflödet genom skalorganet 22 och utloppsledningen 27 ej längre är strypt, kommer den fria vätskeytan i utlopps- kammaren 21 att förflytta sig radiellt utåt och inställa sig vid en nivå i närheten av skalorganets 22 radiellt yttersta del, såsom framgår av fig l.When the boundary layer between fuel oil and water has reached level B, small fractions of water begin to accompany the fuel oil inwards through the stack of separation discs 10 and together with the fuel oil leave the rotor through the outlet line 23. When the sensing instrument 24 detects that the water content in the fuel oil exceeds a predetermined value , e.g. 0.1%, it emits a signal to the control unit 26, from which a control signal is output via the signal line 32 for opening the valve 30. Both the valve 30 and the shunt line 29 are dimensioned to allow a flow therethrough, which is substantially greater than the flow which previously flowed through the throttling nozzle 28. Thus, water now begins to flow out of the outlet chamber 21 via the outlet line 27 at a greater speed than before. In this case, the opening or openings 19 in the partition wall 20 of the rotor will be limiting for the flow which can flow from the space 18 into the outlet chamber 21. As a result of the opening or openings 19 will now restrict BNSDOCID: 10 15 20 25 30 505 440 17 the supply of water to the outlet chamber 21, while the water flow through the shell member 22 and the outlet line 27 is no longer restricted, the free liquid surface in the outlet chamber 21 will move radially outwards and adjust to a level near the radially outermost part of the shell member 22, such as is shown in Fig. 1.
Det sålunda nu alstrade flödet av vatten, som lämnar sepa- reringskammaren 10 genom utloppet 16 och leds ut ur rotorn via kanalerna 17, utrymmet 18, kalibreringsöppningen eller -öppningarna 19 och utloppskammaren 21, är större än det flöde av vatten som inkommer i rotorn via ledningen 7 och tillsammans med brännolja från behållaren 6. Detta betyder att den ackumulerade mängden separerat vatten i separeringskammaren 10 minskar. Följaktligen förflyttar sig gränsskiktet mellan brännolja och vatten radiellt utåt i separeringskammaren 10.The thus generated flow of water, which leaves the separation chamber 10 through the outlet 16 and is led out of the rotor via the channels 17, the space 18, the calibration opening or openings 19 and the outlet chamber 21, is greater than the flow of water entering the rotor via line 7 and together with fuel oil from the container 6. This means that the accumulated amount of separated water in the separation chamber 10 decreases. Consequently, the boundary layer between fuel oil and water moves radially outwards in the separation chamber 10.
Efter en förutbetämd tid, inställd i styrenheten 26 med hänsynt till storleken av det beräknade vattenflödet ut ur rotorn, stängs åter ventilen 30 i shuntledningen 29. Därvid upphör rörelsen radiellt utåt av gränsskiktet i separe- ringskammaren. Den förutbestämda tiden är så vald att gränsskiktets förflyttning radiellt utåt upphör medan utloppet 16 fortfarande är helt täckt av separerat vatten i separeringskammaren, så att ingen brännolja strömmar ut ur separeringskammaren via utloppet 16.After a predetermined time, set in the control unit 26 with respect to the magnitude of the calculated water flow out of the rotor, the valve 30 in the shunt line 29 is closed again, the movement radially outwards of the boundary layer in the separation chamber ceases. The predetermined time is chosen so that the movement of the boundary layer radially outwards ceases while the outlet 16 is still completely covered by separated water in the separation chamber, so that no fuel oil flows out of the separation chamber via the outlet 16.
Separeringsoperationen kan därefter fortsätta på tidiare beskrivet sätt tills avkänningsinstrumentet 24 åter avkänner den förutbestämda halten vatten i den renade brännoljan och på nytt öppnar ventilen 30. 10 15 20 25 30 505 440 18 Normalt är den pà ritningen schematiskt visade centri- fugalseparatorn av ett slag som möjliggör intermittent öppning av perifera s.k. slamutlopp i rotorn för utsläppande från separeringskammaren av däri separerade relativt tunga fastämnespartiklar. En sådan centrifugal- separator är väl känd, varför de nämnda slamutloppen ej visas på ritningen. Ett exempel på en centrifugrotor som är försedd med dylika slamutlopp visas i US 4,525,l55.The separation operation can then continue in the manner previously described until the sensing instrument 24 again senses the predetermined level of water in the purified fuel oil and re-opens the valve 30. Normally, the centrifugal separator schematically shown in the drawing is of a type which enables intermittent opening of peripheral so-called sludge outlet in the rotor for discharging from the separation chamber of relatively heavy solid particles separated therein. Such a centrifugal separator is well known, which is why the mentioned sludge outlets are not shown in the drawing. An example of a centrifuge rotor provided with such sludge outlets is shown in US 4,525,155.
Såsom framgår av fig 1 befinner sig den fria vätskeytan i utrymmet 18 på något större avstånd från rotorns centrumaxel 2 än den fria vätskeytan i separeringskammaren 10, dvs. bräddavloppet 13. Detta beror famför allt på att brännoljan och vattnet i separeringskammaren 10 har olika densiteter. Sålunda skall den radiella vätskepelare som befinner sig i kanalerna 17 och utrymmet 18 och som består av enbart vatten balansera den radiella vätskepelare som befinner sig i separeringskammaren 10 mellan bräddavloppet 13 och utloppet 16 och som består av både brännolja och vatten. Beroende på det radiella läget för det i separeringskammaren bildade gränsskiktet mellan brännolja och vatten kan således den fria vätskeytan i utrymmet 18 intaga något olika lägen. Ju närmare det nämnda gränsskiktet befinner sig rotorns centrumaxel 2, desto närmare samma centrumaxel befinner sig också vätskeytan i utrymmet 18. Förutom av förändringar av läget för gränsskiktet i separeringskammaren kan läget för den fria vätskeytan i utrymmet 18 också påverkas av eventuellt förekommande förändringar av vattnets och brännoljans densiteter. Dessa kan variera exempelvis med temperaturen.As can be seen from Fig. 1, the free liquid surface in the space 18 is at a slightly greater distance from the center axis 2 of the rotor than the free liquid surface in the separation chamber 10, i.e. the overflow drain 13. This is mainly due to the fact that the fuel oil and the water in the separation chamber 10 have different densities. Thus, the radial liquid column located in the channels 17 and the space 18 and consisting of water alone must balance the radial liquid column located in the separation chamber 10 between the overflow drain 13 and the outlet 16 and which consists of both fuel oil and water. Depending on the radial position of the boundary layer between fuel oil and water formed in the separation chamber, the free liquid surface in the space 18 can thus assume slightly different positions. The closer to the said boundary layer is the center axis 2 of the rotor, the closer to the same center axis is also the liquid surface in the space 18. In addition to changes in the position of the boundary layer in the separation chamber 18, the position of the free liquid surface in the space 18 can also be affected. the densities of the fuel oil. These can vary, for example, with the temperature.
På grund av att såsom nyss beskrivits vätskeytan i utrymmet 18 kan röra sig radiellt inåt eller utåt av olika skäl, kan ett oföränderligt flöde genom strypmunstycket 28, eller BNSDOCFD: BNSÛCCID <5E lO 15 20 25 30 šíkb-i-å-LBCZ ' « 505 440 19 genom öppningen eller öppningarna 19 när ventilen 30 är öppen, ej alltid upprätthàllas. För att möjliggöra större säkerhet i överensstämmelsen mellan vattenflödena in i rotorn via inloppsledningen 7 och ut ur rotorn via utlopps- ledningen 27 kan ett arrangemang av ventiler enligt fig 2 användas.Due to the fact that, as just described, the liquid surface in the space 18 can move radially inwards or outwards for various reasons, an unchanging flow through the throttling nozzle 28, or BNSDOCFD: BNSÛCCID <5E 10 15 15 25 25 šíkb-i-å-LBCZ 505 440 19 through the opening or openings 19 when the valve 30 is open, is not always maintained. In order to enable greater safety in the correspondence between the water flows into the rotor via the inlet line 7 and out of the rotor via the outlet line 27, an arrangement of valves according to Fig. 2 can be used.
I fig 2 visas en centrifugrotor som skiljer sig från den i fig 1 i några avseenden. Samma sifferhänvisningar som visas i fig l har använts i fig 2 för detaljer som motsvarar varandra i fig l och fig 2.Fig. 2 shows a centrifuge rotor which differs from that in Fig. 1 in some respects. The same numerical references shown in Fig. 1 have been used in Fig. 2 for details corresponding to each other in Fig. 1 and Fig. 2.
Vid rotorn i fig 2 mynnar kanalerna 17 vid sina radiellt inre ändar direkt i den utloppskammare 2la, vari skalor- ganet 22 är anordnat. Skalorganet är, liksom i fig 1, anslutet till utloppsledningen 27.At the rotor in Fig. 2, the channels 17 at their radially inner ends open directly into the outlet chamber 21a, in which the scaling member 22 is arranged. The shell member is, as in Fig. 1, connected to the outlet line 27.
I utloppsledningen 27 är insatt en omkastningsventil 34, vilken är inrättad att i ett första läge, såsom visas i fig 2, leda vätska frán skalorganet 22 till en första gren- ledning 27a och i ett andra läge leda vätska fràn skalor- ganet 22 till en andra grenledning 27b. I grenledningen 27a är insatt en första ventil 35 (istället för strypmunstycket 28 i fig l), och i grenlednignen 27b är insatt en andra ventil 36 (istället för avstängningsventilen 30 i fig 1).Inserted in the outlet line 27 is a reversing valve 34, which is arranged to in a first position, as shown in Fig. 2, lead liquid from the shell member 22 to a first branch line 27a and in a second position to direct liquid from the scale member 22 to a second branch line 27b. A first valve 35 is inserted in the branch line 27a (instead of the throttling nozzle 28 in Fig. 1), and a second valve 36 is inserted in the branch line 27b (instead of the shut-off valve 30 in Fig. 1).
Bada ventilerna 35 och 36 är s.k. konstantflödesventiler, dvs. var och en av dem är inrättad att släppa igenom ett oföränderligt vätskeflöde oberoende av inträffade föränd- ringar av vätsketrycket i utloppsledningen 27 uppströms om respektive ventiler. Vätsketrycket nedströms om respektive ventiler 35 och 36 förutsätts vara i huvudsak konstant.Both valves 35 and 36 are so-called constant flow valves, ie. each of them is arranged to let through an unchanging liquid flow independently of changes in the liquid pressure in the outlet line 27 upstream of the respective valves. The fluid pressure downstream of the respective valves 35 and 36 is assumed to be substantially constant.
Grenledningarna 27a och 27b möts igen nedströms om ventilerna 35 och 36. 505 440 10 15 20 25 30 20 Ventilen 35 är dimensionerad och inställd att släppa igenom ett vätskeflöde, som är väsentligt mindre än det som ventilen 36 är dimensionerad och inställd att släppa igenom.The manifolds 27a and 27b meet again downstream of the valves 35 and 36. The valve 35 is dimensioned and set to let through a liquid flow which is substantially less than that which the valve 36 is dimensioned and set to let through.
Ventilen 34 är via en signalledning 37 ansluten till styrenheten 26a.The valve 34 is connected via a signal line 37 to the control unit 26a.
Anordningen enligt fig 2 avses fungera på följande sätt.The device according to Fig. 2 is intended to function in the following manner.
Sá länge gränsskiktet i separeringskammaren 10 befinner sig radiellt utanför nivàn B men radiellt innanför utloppet 16, leder ventilen 34 vatten fràn skalorganet 22 genom ventilen 35. Ett relativt litet konstant vattenflöde lämnar härmed rotorn genom utloppsledningen 27. När gränsskiktet rört sig radiellt inåt och nått nivån B, och avkänningsutrustningen 24 avkänt att halten vatten i den renade brännoljan över- skridit det förutbestämda värdet, ställs ventilen 34 om så att vatten istället leds genom ventilen 36. Därvid kommer ett större konstant vattenflöde att lämna rotorn via ut- loppsledningen 27. Efter en förutbestämd tid, då således en förutbestämd mängd vatten lämnat rotorn, ställs ventilen 34 äter om, så att vatten leds genom ventilen 35.As long as the boundary layer in the separation chamber 10 is radially outside the level B but radially inside the outlet 16, the valve 34 directs water from the shell member 22 through the valve 35. A relatively small constant water flow leaves the rotor through the outlet line 27. When the boundary layer moves radially inwards and reaches the level B, and the sensing equipment 24 senses that the content of water in the purified fuel oil has exceeded the predetermined value, the valve 34 is switched so that water is instead led through the valve 36. Thereby a larger constant water flow will leave the rotor via the outlet line 27. After a predetermined time, when thus a predetermined amount of water has left the rotor, the valve 34 is reset, so that water is passed through the valve 35.
De tidigare nämnda perifera slamutloppen (ej visade) kan öppnas kortvarigt med vilken önskad frekvens som helst eller när en viss mängd separerade fastämnespartiklar har samlats i separeringskammaren. Styrenheten 26 (eller 26a) kan vara inrättad att öppna slamutloppen med vissa bestämda tidsintervall, t.ex. tre gånger per timme, eller efter ett förutbestämt antal gånger som ventilen 30 (eller 35) varit i bruk.The previously mentioned peripheral sludge outlets (not shown) can be opened briefly at any desired frequency or when a certain amount of separated solid particles has accumulated in the separation chamber. The control unit 26 (or 26a) may be arranged to open the sludge outlets at certain fixed time intervals, e.g. three times per hour, or after a predetermined number of times the valve 30 (or 35) has been in use.
BNSDOCID: BNSDCCIÛ «:SE 10 15 20 25 30 ß-v-å-i-IAZLÉE' ~. .« 505 440 21 Konstantflödesventiler av det slag som omtalats i det ovanstående är välkända i många olika utföranden och beskrivs därför ej här i detalj. En konstantflödesventil är normalt inrättad för automatisk reglering av det genom desamma strömmande vätskeflödet med ledning av tryckvärden, som avkänns uppströms eller nedströms, eller både uppströms och nedströms, om konstantflödesventilen.BNSDOCID: BNSDCCIÛ «: SE 10 15 20 25 30 ß-v-å-i-IAZLÉE '~. . «505 440 21 Constant flow valves of the type mentioned above are well known in many different embodiments and are therefore not described in detail here. A constant flow valve is normally arranged for automatic control of the liquid flow flowing through them with the aid of pressure values which are sensed upstream or downstream, or both upstream and downstream, of the constant flow valve.
Om i det ovan beskrivna exemplet tillförseln av tvättvatten till brännoljan via inloppsledningen 7 avses vara inställ- bar eller reglerbar, t.ex. med hjälp av pumpen 8, kan en signalförbindelse förefinnas mellan exempelvis pumpen 8 och konstantflödesventilen 35, så att den senare automatiskt inställs för ett förändrat konstant flöde i beroende av flödet genom ledningen 7.If in the example described above the supply of washing water to the fuel oil via the inlet line 7 is intended to be adjustable or adjustable, e.g. by means of the pump 8, a signal connection can be present between, for example, the pump 8 and the constant flow valve 35, so that the latter is automatically set for a changed constant flow in dependence on the flow through the line 7.
Med hjälp av den ovan beskrivna uppfinningen kan den del av separeringskammaren 10 som befinner sig mellan nivåerna A och B utnyttjas för effektiv separering av inkommande brännolja under en stor del av centrifugalseparatorns driftstid även om brännoljan innehåller en relativt stor men varierande halt av vatten. Genom en noggrann kontroll av sådana mängder vatten som aktivt tillförs brännoljan och som utleds från centrifugrotorn kan separeringskammaren utnyttjas effektivt under största möjliga del av separe- ringstiden. Ett ventilarrangemang enligt fig 2 kan utnytt- jas för sàdan kontroll.By means of the invention described above, the part of the separation chamber 10 located between levels A and B can be used for efficient separation of incoming fuel oil for a large part of the centrifugal separator operating time even if the fuel oil contains a relatively large but varying content of water. By carefully controlling such amounts of water which are actively supplied to the fuel oil and which are discharged from the centrifugal rotor, the separation chamber can be used efficiently for the greatest possible part of the separation time. A valve arrangement according to Fig. 2 can be used for such control.
Om så önskas kan en centrifugalseparator i enlighet med fig 1 modifieras endast på så sätt att strypmunstycket 28 ersätts med en konstantflödesventil 35 (enligt fig 2). En sådan konstantflödesventil 35 använd i ett arrangemang enligt fig 1 behöver ej styras utan kan hållas öppen för genomströmning hela tiden. Härvid kvarlämnas en viss 505 440 22 bristande noggrannhet vad gäller de intermittenta vattenutflödena genom ventilen 30, medan stor noggrannhet erhålls vad gäller vattenutflödet under huvuddelen av separeringstiden.If desired, a centrifugal separator according to Fig. 1 can be modified only in such a way that the throttle nozzle 28 is replaced with a constant flow valve 35 (according to Fig. 2). Such a constant flow valve 35 used in an arrangement according to Fig. 1 does not need to be controlled but can be kept open for flow at all times. This leaves a certain lack of accuracy with regard to the intermittent water outflows through the valve 30, while great accuracy is obtained with regard to the water outflow during the main part of the separation time.
Vid ett ventilarrangemang enligt fig l kan den kalibre- ringsfunktion, som öppningen eller öppningarna 19 har, alternativt åstadkommas med hjälp av en flödesbegränsande kalibreringsöppning i shuntledningen 29 eller i ventilen 30 10 i dennas öppna läge. I så fall bortfaller den ringformiga mellanväggen 20 i rotorn enligt fig l, såsom vid rotorn enligt fig 2.In a valve arrangement according to Fig. 1, the calibration function which the opening or openings 19 have can alternatively be provided by means of a flow-limiting calibration opening in the shunt line 29 or in the valve 30 in its open position. In that case, the annular partition wall 20 in the rotor according to Fig. 1 disappears, as in the case of the rotor according to Fig. 2.
Vid arrangemanget enligt fig 2 blir vattenflödet genom 15 ventilen 35 - och i förekommande fall genom ventilen 36 - oberoende av densitetsförändringar hos brännoljan samt oberoende av förflyttningar under separeringen av de fria vätskeytorna eller gränsskiktet i separeringskammaren mellan brännolja och vatten.In the arrangement according to Fig. 2, the water flow through the valve 35 - and where applicable through the valve 36 - becomes independent of density changes of the fuel oil and independent of movements during the separation of the free liquid surfaces or the boundary layer in the separation chamber between fuel oil and water.
BNSDOCID: BNSDOCID:
Claims (8)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9501606A SE505440C2 (en) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | Method and centrifugal separator for separating two liquids |
| PCT/SE1996/000455 WO1996034693A1 (en) | 1995-05-02 | 1996-04-09 | Method and centrifugal separator for separation of two liquids |
| AU55195/96A AU5519596A (en) | 1995-05-02 | 1996-04-09 | Method and centrifugal separator for separation of two liqui ds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9501606A SE505440C2 (en) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | Method and centrifugal separator for separating two liquids |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9501606D0 SE9501606D0 (en) | 1995-05-02 |
| SE505440C3 SE505440C3 (en) | 1996-11-03 |
| SE9501606L SE9501606L (en) | 1996-11-03 |
| SE505440C2 true SE505440C2 (en) | 1997-08-25 |
Family
ID=20398153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9501606A SE505440C2 (en) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | Method and centrifugal separator for separating two liquids |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU5519596A (en) |
| SE (1) | SE505440C2 (en) |
| WO (1) | WO1996034693A1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10336350B4 (en) | 2003-08-08 | 2007-10-31 | Westfalia Separator Ag | Solid bowl centrifuge, with paring disc |
| SE528387C2 (en) | 2005-03-08 | 2006-10-31 | Alfa Laval Corp Ab | Centrifugal separator and method for separating a product into at least a relatively heavy phase and a relatively light phase |
| DE102005027553A1 (en) | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Westfalia Separator Ag | Three-phase solid bowl screw centrifuge and process for controlling the separation process |
| EP2015871B1 (en) * | 2006-05-11 | 2017-04-26 | GEA Mechanical Equipment GmbH | Three-phase separator comprising a skimming disc and solid discharge orifices |
| DK2366457T3 (en) * | 2010-03-19 | 2013-06-10 | Alfa Laval Corp Ab | DEVICE AND PROCEDURE FOR MONITORING AND ADJUSTING A RADIAL POSITION OF A INTERFACE LAYER IN A CENTRIFUGE |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE8302215D0 (en) * | 1983-04-20 | 1983-04-20 | Alfa Laval Marine Power Eng | centrifugal |
| SE440487B (en) * | 1983-12-21 | 1985-08-05 | Alfa Laval Marine Power Eng | CENTRIFUGAL DEVICE DEVICE |
| DK340487A (en) * | 1986-08-07 | 1988-02-08 | Westfalia Separator Ag | APPARATUS FOR REGULATING THE FLUID CONCENTRATION IN A MILK FOAM CENTER |
| DE4004459C2 (en) * | 1990-02-14 | 1995-08-31 | Westfalia Separator Ag | Process for operating a centrifuge with a self-draining centrifugal drum and centrifuge for carrying out the process |
-
1995
- 1995-05-02 SE SE9501606A patent/SE505440C2/en not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-04-09 AU AU55195/96A patent/AU5519596A/en not_active Abandoned
- 1996-04-09 WO PCT/SE1996/000455 patent/WO1996034693A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9501606D0 (en) | 1995-05-02 |
| WO1996034693A1 (en) | 1996-11-07 |
| SE9501606L (en) | 1996-11-03 |
| AU5519596A (en) | 1996-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR870001593B1 (en) | Centrifugal separator and method of operating the same | |
| SE510541C2 (en) | Centrifugal separator control device | |
| JPS6327988B2 (en) | ||
| US10583374B2 (en) | Dynamic, influent-constituent-based, separator control apparatus and method | |
| US2532792A (en) | Process for the centrifugal separation of sludge-containing liquids | |
| CN102712002B (en) | Comprise the system of centrifugal separator and the method for controlling this type systematic | |
| JP2596591B2 (en) | How to operate the centrifuge | |
| EP2366457B1 (en) | Device and method for monitoring and adjusting the radial position of an interface layer in a centrifugal separator | |
| EP0241128A1 (en) | Centrifugal separator with recirculation of separated sludge | |
| SE448150B (en) | centrifugal | |
| SE452260B (en) | Centrifugal separator arranged for exhaustion of a separated product with a specific concentration | |
| US5800330A (en) | Method and equipment for monitoring a centrifugal separator | |
| US7255670B2 (en) | Three phase decanter centrifuge | |
| US3255958A (en) | Centrifugal desludging separator | |
| SE440487B (en) | CENTRIFUGAL DEVICE DEVICE | |
| SE505440C2 (en) | Method and centrifugal separator for separating two liquids | |
| SE520744C2 (en) | Method and apparatus for indicating an undesirable operating condition at a centrifugal separator | |
| SE514774C2 (en) | Centrifugal separator control equipment and ways of controlling a separation operation | |
| SE505440C3 (en) | Method and centrifugal separator for separating two liquids | |
| US5624371A (en) | Self-regulating centrifugal separator | |
| SE502249C2 (en) | Continuously operating centrifuge drum for concentrating suspended solid particles | |
| CN118019567A (en) | Separation of oil-containing aqueous liquid mixtures | |
| SE455623B (en) | KIT AND DEVICE FOR LOWERING THE PRESSURE IN A LIQUID MIXTURE | |
| SE521366C2 (en) | Method and apparatus for cleaning a centrifugal separator | |
| SE442830B (en) | LIQUID LEVEL HOLDING CENTRIFUGAL Separator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 9501606-9 Format of ref document f/p: F |