SE521062C2 - Drivenhet för en centrifugrotor hos en centrifugalseparator - Google Patents

Description

25 30 35 521 062 ..o.« ten upptagna värmet avges till andra delar av drivenheten.

En del av oljedropparna avsätter sig därvid på delarnas ytor utmed vilka oljan rinner ner till oljebadet där den ansam- las. I de nu tillgängliga centrifugalseparatorerna är emel- lertid värmeavgivningen från luftstrommen till separator- väggarna inte speciellt effektiv.

En liknande drivenhet visas i EP-A-757 897. Hos den kända drivenheten sugs oja upp ur ett tråg med hjälp av en rotor och oljan matas ut i ett utrymme mellan två lager som uppbär centrifugrotoraxeln på så sätt att en oljedimma bildas. Ol- jedimman leds genom utrymmet tillbaka till det nedre av nämnda lager.

US-A-4 541 736 visar en annan drivenhet for en centrifugro- tor hos en centrifugälseparator. Den kända anordningen är inrättad att mata oljedroppar i en stillastående luftatmo- sfär genon1 de lagerorgan som uppbär rotorspindeln. Oljan skall smörjas och kylas på så sätt att fina oljedroppar bildas for slungas mot en vägg i närheten av det lager som smorjning avs lagret. Det finns emellertid inget luftflöde som transporterar oljan utan efter smorjningen rinner oljan ner till ett oljetråg via kanaler.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undanröja ovan nämnda problen1 och forbättra effektiviteten, hos lagerkyl- ningen i en centrifugalseparator.

Detta ändamål uppnås med den inledningsvis nämnda drivenhe- ten som kännetecknas av andra medel som är inrättade att 11x11: nävnnr-l: mlågrl-Émm: regnr-vn a+-+- mgnlrwa 'r-vancnnrf- :nr an ÅXI-LKÅ IlKÅlILLIQL/C GLJLJLÅLULI-KÅ Ü\/Ål\/lll KÅ-LL lll\a\Åv\ø LLKJLLQb/GJ-Q LAV \4ÅÅ väsentlig del av nämnda oljedimma från ett utlopp hos lager- organet genom åtminstone en passage som sträcker sig i vär- 10 15 20 25 30 521 062 meöverförande kontakt med en omgivning utanför höljet till det nedre utrymmet. Med ett sådant arrangemang uppnås en effektiv värmeavgivning från den oljedimma som har strömmat genom lagret, dvs kylningen av oljan förbättras i jämförelse med den motsvarande kända kylningen hos tidigare centrifugalseparatorer. Eftersom oljan på så vis kan hålla en relativt låg temperatur kan en effektiv lagerkylning uppnås med ett relativt litet flöde genom lagret.

Enligt en utföringsform av uppfinningen sträcker sig nämnda passage från en övre del av det övre utrymmet till en nedre så vis del av det övre utrymmet. Genom. att passagen på sträcker sig över en stor del av det övre, fria utrymmet, dvs utrymmet ovanför den flytande oljan, är det möjligt att säkerställa en effektiv kylning av oljan. Därvid kan nämnda passage med fördel sträcka sig längs en väsentlig del av höljets väsentligen vertikala längd.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen bildas nämnda passage åtminstone delvis av ett väggorgan som är i värmeöverförande kontakt med en omgivning utanför höljet.

Ett sådant väggorgan kan bildas av höljets vägg, dvs nämnda passage sträcker sig omedelbart innanför höljet eller genom kanaler i höljets vägg. Passagen kan emellertid bildas på många olika sätt i enlighet med föreliggande uppfinning. Ex- empelvis kan väggorganet även bildas av exempelvis rörled- ningar som sträcker sig väsentligen utanför höljet, varvid oljan kan ledas in i rörledningen genom en passage i höljet vid en övre del av det övre utrymmet och ut ur rörledningen genom en passage genom höljet vid en nedre del av det övre utrymmet, dvs strax ovanför oljan i det nedre utrymmet. lO 15 20 25 30 521 062 Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefat- tar nämnda andra medel ett första skärmorgan som sträcker sig utåt från lagerorganet i riktning mot en innervägg hos höljet. På så vis tvingas oljan bort från lagret och utåt mot det relativt kalla höljet. Vidare kan med fördel nämnda andra medel innefatta ett andra skärmorgan som sträcker sig mellan drivaxeln och en innervägg hos höljet för bildande av nämnda passage. Med ett sådant skärmorgan erhålls på ett en- kelt och elegant sätt en passage mellan det relativt kalla höljet och skärmorganet. Därvid kan det andra skärmorganet sträcka sig väsentligen axiellt nedåt från en radiellt yttre kant hos det första skärmorganet. Vidare kan det andra skärmorganet sträcka sig så långt nedåt att det bildas en spalt mellan en nedre kant hos det andra skärmorganet och den flytande oljan i det nedre utrymmet. På så vis säker- ställs en effektiv kylning av oljan och vidare kommer en icke obetydlig del av oljan att ansamlas hos den flytande oljan i det nedre utrymmet. Med fördel kan det andra skärm- organet sträcka sig åtminstone en väsentlig del av ett varv runt drivaxeln. På så vis kan väsentligen hela höljets vägg mot omgivningen utnyttjas såsom kylyta för oljan.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefat- tar drivenheten ytforstorande organ, exempelvis i form av utskjutande flänsar eller liknande, vilka är anordnade i nämnda passage för att öka värmeöverföringen från oljan, och/eller ytförstorande organ, exempelvis i form av utskju- tande flänsar eller liknande, vilka är anordnade på utsidan av höljet mot nämnda omgivning för att öka värmeavgivningen till nämnda omgivning. lO 15 20 25 30 521 062 4:1 Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefat- tar nämnda andra medel ett fläktorgan som är inrättat att driva nämnda flöde av luft och olja genom lagerorganet och nämnda passage. Därvid kommer värme från lagerorganet att överföras till omgivningen via luften och oljan. Med fördel är fläktorganet fast anordnat på drivaxeln.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning skall nu förklaras närmare genom en beskrivning av en utföringsform och med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka Fig 1 visar schematiskt en delvis snittad perspektivvy av en drivenhet för en centrifugrotor hos en centrifugalseparator och Fig 2 visar en snittvy genom en nedre del av drivenheten i Fig 1.

DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig l visar en drivenhet 1 för en delvis visad centrifugro- tor 2. Drivenheten l och centrifugrotorn 2 bildar tillsam- mans väsentliga komponenter hos en centrifugalseparator.

Drivenheten l innefattar en drivaxel 3, som uppbär centri- fugrotorn 2 och är roterbar kring' en rotationsaxel 2 och uppburen medelst ett första, övre lagerorgan 4 och ett andra, nedre lagerorgan 5, se Fig 2. Drivenheten l innefat 10 15 20 25 30 35 521 oe2*ïïÅïf* tar vidare ett hölje 6 som begränsar ett inre utrymme. Det inre utrymmet består av ett övre utrymme 7, i vilket drivax- eln 3 och det första lagerorganet 4 och det andra lagerorga- net 5 befinner sig, och ett nedre utrymme 8, som är utformat som ett oljetrág och inrättat att förvara en kvantitet av flytande olja. Drivenheten 1 innefattar också en drivmotor (ej visad) som är förbunden med en remskiva 9. Drivmotorn och remskivan 9 är anordnade utanför höljet 6 och förbundna med en remskiva 10 som är fast anordnat på drivaxeln 3 me- delst ett överföringsorgan i form av en drivrem 11 som sträcker sig igenom en passage 12 i höljet 6. Det skall no- teras att drivremmen 11 kan ersättas med en drivstàng som via två kuggväxlar är i drivande ingrepp med drivmotorn och drivaxeln 3.

Det övre lagerorganet 4, det så kallade halslagret, uppbärs medelst ett lagerhus 13. Lagerhuset 13 är förbundet med ett första skärmorgan 14 som innefattar åtminstone ett skärm- parti som sträcker sig utåt, företrädesvis väsentligen radi- ellt utát, innervägg hos höljet 6. Lagerhuset 13 och skärmorganet 14 är från det övre lagerorganet 4 i riktning mot en i det visade exemplet utformade att bilda ett utrymme 15 som är avsett att mottaga i sig kända dämpningselement (ej vi- sade). Det övre lagerorganet 4 är förbundet med höljet 6 via lagerhuset 13, nämnda dämpningselement och det första skärm- organet 14.

Ett andra skärmorgan 16 sträcker sig 'väsentligen axiellt nedåt från en radiellt yttre kant hos det första skärmorga- net 14 mellan drivaxeln 3 och en innervägg hos höljet 6 på så sätt att det bildas en ringformig passage 17 däremellan.

Det andra skärmorganet 16 sträcker sig i det visade exemplet runt drivaxeln 3 och så långt nedåt att det endast bildas en -elativt smal spalt mellan en nedre kant hos det andra skärmorganet 16 och oljan i det nedre utrymmet 8. lO 15 20 25 30 35 521 o62;*ïf%rx> I det visade exemplet sträcker sig drivaxeln 3, se Fig 2, genom hela det övre utrymmet 7 och ner i oljan i det nedre utrymmet 8. Drivaxeln 3 innefattar vidare en inre kanal 18 som har åtminstone en mynning i det nedre utrymmet 8 och ett flertal mynningar 19 i det övre utrymmet 7 ovanför remskivan 10 men nedanför det övre lagerorganet 4. Drivaxeln 3 är så utformad att olja transporteras genom den inre kanalen 18 under centrifugalseparatorns drift och bildar små oljedrop- par åtminstone vid oljans utträde ur de övre mynningarna 19.

Drivenheten 1 innefattar vidare ett fläkthjul 20 som är fast anordnat på drivaxeln 3, i det visade exemplet ovanför det Fläkthjulet 20 är inrättat att driva ett flöde av luft och oljedroppar som bildar en oljedimma övre lagerorganet 4. som strömmar genom det övre lagerorganet 4 för kylning och smörjning av detsamma. Fläkthjulet 20 är vidare inrättat att driva nämnda flöde från ett utlopp hos det övre lagerorganet 4 radiellt utåt i riktning mot höljets 6 innervägg och axi- ellt nedåt genom passagen 17 mellan höljets 6 innervägg och det andra skärmorganet 16 till strax ovanför oljan. i det nedre utrymmet 8, dvs till nämnda spalt mellan det andra skärmorganet 16 och oljan i nedre utrymmet 8. Därvid kommer en del av oljan som befinner sig i nämnda flöde att ansamlas hos oljan i det nedre utrymmet 8 och en del av oljan att transporteras vidare med luftströmmen uppåt genom det nedre lagerorganet 5 på så sätt att även detta erhåller kylning och smörjning, vilket beskrivs närmare nedan. Från ett ut- lopp hos det nedre lagerorganet 5 transporteras oljedimman vidare genom ett antal kanaler 21, som sträcker sig genom remskivan 10, upp till ett inlopp hos det övre lagerorganet 4. En luftström innehållande oljedroppar kommer således att cirkuleras såsom en oljedimma i en bana i det inre utrymmet 7, 8 som definieras av höljet 6, vilken sträcker sig genom lagerorganen 4, 5 och passagen 17 där oljedimman av- m' de tv ger sitt värme och kyles genom kontakt med höljets 6 inner- vägg. I syfte att öka kylningen av oljedimman kan flänsar 22 lO 15 20 25 30 35 ,f-«a eller liknande ytförstorande organ vara anordnade på höljets 6 yttervägg. I Fig 1 visas i exemplifierande syfte endast en sådan fläns 22. Sådana flänsar (ej visade) eller liknande ytförstorande organ kan även vara anordnade på höljets 6 in- nervägg och/eller det andra skärmorganet 16.

Det skall noteras att passagen 17 kan realiseras på många olika sätt. Exempelvis kan passagen bildas av rörledningar som sträcker sig väsentligen vertikalt utanför höljet 6 med hjälp av öppningar i höljets 6 övre och nedre delar. Sådana utanför liggande rörledningar kan kylas på ett effektivt sätt av luften hos omgivningen. Passagen kan också bildas av kanaler som sträcker sig väsentligen vertikalt i höljets 6 vägg från en övre del av höljet 6 till en nedre del därav. I dessa utföringsformer kan det andra axiella skàrmorganet 16 utgå. Passagen 6 kan även vara utformad såsom ett antal se- parata kanaler som sträcker sig väsentligen vertikalt innan- för höljets 6 innervägg. I en sådan utföringsfonn kan det andra skärmorganet 16 bildas av ett flertal skärmorgan, ex- empelvis ett separat skärmorgan för varje sådan separat ka- nal.

Drivenheten 1 innefattar vidare ett avskärmningsorgan 23 som är anordnat innanför höljet 6 och som är inrättat att rymma den del av drivremmen ll som sträcker sig innanför höljet 6 på så sätt att drivremmen 11 avskärmas från höljets 6 inre utrymme 7, 8. Avskärmningsorganet 23 är förbundet med höl- jets 6 innervägg på två diametralt motsatta sidor med hjälp av en respektive förbindning som sträcker sig runt den ovan nämnda passagen 12 och en diametralt motsatt passage 24. Av- skärmningsorganet 23 bildar följaktligen. en kanal 25 som sträcker sig väsentligen diametralt genom höljets 6 inre ut- rymme 7, 8 med avseende på rotationsaxeln z och som är av- skärmad från detta utrymme 7, 8. Avskärmningsorganet 23 har vidare en làngsträckt, làdliknande form, dvs det är väsent- ligen rektangulärt sett i den tvärsnittsvy som visas i lO 15 20 25 30 35 521 062 Fig 2, och innefattar en övre begränsningsvägg och en undre begränsningsvägg, vilka är väsentligen parallella med var- andra, samt två väsentligen parallella sidobegränsningsväg- gar. Det skall noteras att avskärmningsorganet 23 även kan ha en annan tvärsnittsform än en rektangulär sådan, den kan exempelvis vara oval.

Vidare innefattar avskärmningsorganet 23 en övre öppning 26, som sträcker sig genom den övre begränsningsväggen, och en nedre öppning 27, som sträcker sig genom den nedre begräns- ningsväggen. Drivaxeln 3 sträcker sig genom avskärmningsor- ganet 23 igenom dessa öppningar 26, 27, varvid den övre öpp- ningen 26 även är inrättad att mottaga en övre del av rem- skivan 10. Såsom antyds i Fig 2 är en spalttätning 28, exem- pelvis en labyrinttätning, anordnad mellan remskivan 10 och avskärmningsorganets 23 övre begränsningsvägg. Den nedre be- gränsningsväggen hos avskärmningsorganet 23 innefattar ett cirkulärcylindriskt avsnitt 29 som. bildar den nedre öpp- ningen 27. Det cirkulärcylindriska avsnittet 29 uppbär, så- som framgár av Fig 2, det nedre lagerorganet 5. Det cirku- lärcylindriska avsnittet 29 sträcker sig vidare in i en cir- Mellan det cirkulärcylindriska avsnittets 29 ytteryta och den cirkulär- kulärcylindrisk urtagning 30 hos remskivan 10. cylindriska urtagningens 30 inneryta är en spalttätning 31 anordnad. Såsom vidare framgår av Fig 2 ligger drivremmen 11 an mot remskivan 10 väsentligen radiellt utanför det nedre lagerorganet 5.

Den cirkulerande luftströmmen med oljedimman kan således passera genom avskärmningsorganet 23 via den nedre öppningen 27, genom det nedre lagerorganet 5 och ut genom kanalerna 21 hos remskivans 10 övre del. Luftströmmen med oljedimman kan emellertid inte passera in i kanalen 25 som definieras av avskärmningsorganet 23 tack vare och 31. tens 1 omgivning passera genom passagerna 12 och 24 och ka- tätningsarrangemangen, 28 Däremot kan en luftström från luften hos drivenhe- lO 15 20 25 30 35 521 oe2ïï¥,¥F* nalen 25. På så sätt kan ytterligare kylning av oljedimman uppnås och samtidigt kan kylningen av det nedre lagerorganet 5 förbättras.

Den visade drivremmen ll kommer därvid att verka som ett pumporgan och bidra till att driva en sådan luftström genom kanalen 25. Den del av drivremmen ll som löper inåt i kana- len 25 kommer därvid att medbringa en luftström in i kanalen 25 och den del av drivremmen ll som löper utåt i kanalen 25 kommer att medbringa en luftström ut ur kanalen 25. I syfte att förbättra luftströmningen genom kanalen 25 är ett vägg- organ 32 anordnat väsentligen centralt i kanalen 25 pà så sätt att kanalen 25 delas i två delkanaler. Väggorganet 32 utbreder sig i ett väsentligen axiellt och radiellt plan med avseende på rotationsaxeln z från ett omrâde i närheten av remskivan 10 till ett område i närheten av' passagen. 12.

Drivremmen ll löper således inåt i den ena delkanalen och utåt i den andra delkanalen.

Det skall noteras att kanalen 25 inte med nödvändighet behö- ver sträcka sig tvärs igenom det inre utrymmet 7, 8 som de- finieras av höljet 6, dvs endast en av passagerna 12 och 24 är nödvändig. Det är även möjligt att öka kylverkan via av- skärmningsorganet 23 med hjälp av ett fläktorgan som är in- rättat att öka luftflödet genom kanalen 25. Vidare kan även avskärmningsorganet 23 vara försett med flänsar eller lik- nande ytförstorande organ, vilka sträcker sig jJ1 i kanalen 25 och/eller in i det inre utrymmet 7, 8 som definieras av höljet 6.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till den visade utföringsformen utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Inom ramen för uppfin- ningen är det möjligt att transportera oljan m delst tryck- sättning i. stället för medelst det visade fläkthjulet 20.

Därvid kommer oljan att tvingas genom lagerorganen 5 och 4 521 0sz*fï?°ff lO och därefter strömma utefter ytor i drivenheten 1 tillbaka till det nedre utrymmet 8.

Claims (14)

lO 15 20 25 30 35 521 062 ll Patentkrav

1. l. Drivenhet (1) för en centrifugrotor (2) hos en centri- fugalseparator, varvid drivenheten (l) innefattar en driv- axel (3), som är inrättad att uppbära nämnda centrifugrotor (2) och är roterbart lagrad i åtminstone ett lagerorgan (4) (z), och ett hölje (6), som begränsar ett övre utrymme (7) i vilket drivaxeln (3) (4) befinner sig och ett nedre utrymme kring en väsentligen vertikal axel och nämnda lagerorgan (8) för förvaring av olja, och varvid drivenheten (1) inne- (18), V till åtminstone en. mynning sig från det nedre (19) och soni är inrättad att transportera nämnda (18) samt första fattar en kanal som sträcker utrymmet (8) i det övre utrymmet (7) olja från det nedre utrymmet (8) genom kanalen och nämnda mynning (l9) (7), medel (20) som är inrättade att åstadkomma ett flöde av luft och nämnda olja för bildande av en oljedimma och bringa till det övre utrymmet denna oljedimma att strömma genom nämnda lagerorgan (4) för kylning och smörjning av detsamma, kännetecknad av andra (14, l6, l7) att kyla oljedimma genom att transportera en väsentlig del av nämnda medel som är inrättade nämnda oljedimma från ett utlopp hos nämnda lagerorgan (4) genom (17) värmeöverförande kontakt med en omgivning utanför höljet (6) som sträcker sig i åtminstone en passage till det nedre utrymmet (8).

2. Drivenhet enligt krav' l, kännetecknad av att nämnda (17) till en nedre del av det övre utrymmet (7). passage sträcker sig från en övre del av det övre ut- rymmet (7)

3. Drivenhet enligt något av kraven l och 2, kännetecknad (17) (6) väsentligen vertikala längd. av att nämnda passage sträcker sig längs en väsentlig del av höljets

4. Drivenhet enligt något av kraven l till 3, kännetecknad av att nämnda passage (l7) bildas åtminstone delvis av ett 10 15 20 25 30 521 062 12 väggorgan som är i värmeöverförande kontakt med en omgivning utanför höljet (6).

5. Drivenhet enligt krav“ 4, kännetecknad av att nämnda väggorgan bildas av höljet (6).

6. Drivenhet enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att nämnda andra medel innefattar ett första (14) (4) i riktning mot en insida hos höljet (6). skärmorgan som sträcker sig utåt från nämnda lagerorgan

7. Drivenhet enligt krav 6, kännetecknad av att nämnda andra medel innefattar ett andra skärmorgan (l6) som sträcker sig mellan drivaxeln (3) och en insida hos höljet (6) för att avgränsa nämnda passage (17).

8. Drivenhet enligt krav 7, (16) från en radiellt yttre (14). kännetecknad av att det andra skärmorganet sträcker sig väsentligen axiellt nedåt kant hos det första skärmorganet

9. Drivenhet enligt krav 8, (16) en spalt Inellan en nedre kant hos det andra skärmorganet (16) kännetecknad av att det andra skärmorganet sträcker sig så långt nedåt att det bildas och oljan i det nedre utrymmet (8).

10. Drivenhet enligt något av kraven 7 till 9, (16) en väsentlig del av ett varv runt drivaxeln (3). kännetecknad av att det andra skärmorganet sträcker sig åtminstone

11. ll. Drivenhet enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av' ytförstorande organ sam är anordnade i. nämnda passage (17) för att öka värmeöverföringen från oljan. 10 tecknad av ytförstorande organ 13

12. Drivenhet enligt något av de föregående kraven, (22) (6) mot nämnda omgivning. kännef som är anordnade på ut- sidan av höljet

13. Drivenhet enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att nämnda första medel innefattar ett fläktorgan (20) som är inrättat att driva ett flöde av luft och olja genom nämnda lagerorgan (4, 5) och nämnda passage (l7).

14. Drivenhet enligt krav 13, kännetecknad av att fläktor- ganet (20) är fast anordnat på drivaxeln (3).