SE532500C2 - Centrifugal separator - Google Patents

Description

15 20 25 30 5132 500 långsträckta ledningsorgan, vilka vart och ett sträcker sig i vinkel med generatriser hos separeringsskivan från en punkt på ett första avstånd från rotorns rotationsaxel till en punkt på ett andra, större avstånd från rotorns rotationsaxel. Ledningsorganen - som även kan utgöra distansorgan, det vill säga ledningsorgan som överbryggar mellanrummen mellan närbelägna separeringsskivor för att bilda nämnda mellanrum mellan separeringsskivorna - slutar i närheten av separeringsskivans omkretskant på avstånd från varandra sett längs omkretskanten. Genom nämnda ledningsorgan (distansorgan) samlas de separerade partiklarna upp, varvid de separerade partiklarna bringas lämna ledningsorganen och slungas från separeringsskivorna väsentligen endast i begränsade områden belägna på avstånd från varandra längs respektive separeringsskivors omkretskanter.

Det har emellertid visat sig att separeringsskivor med långsträckta distansorgan (oavsett om distansorganen är raka och rent radiella eller raka och bildar vinkel med en radie eller är krökta), vid framför allt medströmsseparering, kan uppvisa icke~aktiva områden på separeringsskivans yta, det vill säga områden som i relativt låg eller ingen grad bidrar till separering av partiklar ur gasen. Sådana icke-aktiva områden uppträder i huvudsak vid de radiellt yttre delama av mellanrummen och - beroende på rotationsriktningen - direkt bakom eller framför respektive distansorgan sett i rotationsriktningen. Med radiellt yttre delarna av mellanrummen avses den radiellt yttre halvan av det koniska partiet på separeringsskivan. Detta medför att inte hela separeringsskivans yta utnyttjas för separering av partiklar, varvid separeringsskivan uppvisar en reducerad separeringseffektivitet.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett huvudsakligt ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en centrifugalseparator som inte uppvisar nämnda icke-aktiva områden och därigenom uppvisar en effektiv avskiljning av partikelformiga föroreningar från en gas. 10 15 20 25 30 532 500 Detta ändamål uppnås med den inledningsvis angivna centrifugalseparatom som kännetecknas av att mellanrummen mellan separeringsskivorna vid åtminstone sina radiellt yttre delar är öppna för strömning av gasen i omkretsriktningen samt att närbelägna separeringsskivor är anordnade på ett inbördes avstånd av 0,2 - 0,6 mm, varigenom det vid rotation av rotorn skapas en pumpverkan i mellanrummen, vilken pumpverkan driver gasen från gasinloppet, genom mellanrummen mellan separeringsskivoma och ut via gasutloppet.

Med radiellt yttre delar avses den radiellt yttre halva delen av mellanrummen på de koniska partierna i stapeln av separeringsskivor.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en centrífugalseparator med separeringsskivor som är enklalbilliga att framställa och som samtidigt tilthandahåller en effektiv avskiljning av partiklar från gas.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en centrifugalseparator som innefattar en rotor med separeríngsskivor som uppvisarjämna mellanrum för genomströmning av gas.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en centrifugalseparator med en rotor som uppvisar en god pumpverkan.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen âr att åstadkomma en centrifugalseparator innefatlandes en elektrostatisk tillsatsavskiljare med en effektiv avskiljning av partikelformiga föroreningar från en gas.

Dessa ytterligare ändamål uppnås genom de nedan definierade utföringsformerna. 10 15 20 25 30 532 5GB Enligt en utföringsform av uppfinningen är separeringsskivoma försedda med ett flertal, i nämnda mellanrum anordnade, distansorgan, vilka är huvudsakligen punktformiga. Härigenom åstadkommes - på ett enkelt och billigt sätt - mellanrum som är öppna för strömning i omkretsriktningen.

Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen har distansorganen en yttre diameter D och en höjd H och varvid DIH s 15. Distansorganets ytterdiameter D är således i praktiken betydligt större än höjden H. Företrädesvis ska distansorganens yttre diameter vara så liten som möjligt för att mellanrummen ska vara så öppna som möjligt för strömning av gasen i såväl omkretsriktningen som i radiell riktning. Av tillverkningstekniska skäl finns dock en gräns för hur liten ytterdiametern på distansorganen kan göras.

Enligt ytterligare en utföringsforrn av uppfinningen är distansorganen utförda i ett stycke med separeringssklvan. Separeringsskivor med integrerade distansorgan kan med fördel utnyttjas till exempel vid separeringsskivor av plast - exempelvis separeringsskivor tillverkade genom formsprutning - eftersom integrerade distansorgan på ett enkelt sätt kan åstadkommas under själva framställningen av separeringsskivan.

Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen har distansorganen formen av separata element som är fast anordnade på separeringsskivan. Sådana separata distansorgan kan med fördel användas vid separeringsskivor tillverkade av metalt. Den stympat koniska formen på sådana separeringsskivor åstadkommes vanligtvis genom så kallad tryckvalsning av plana rondeller av metall, varvid separata distansorgan fixeras - exempelvis genom punktsvetsning - på separeringsskivans yta efter tryckvalsningen.

Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen är distansorganen fördelade utmed ett antal bestämda radiella avstånd från rotationsaxeln i mellanrummen mellan separeringsskivorna, varvid varje mellanrum uppvisar ett antal ringar av punktformiga distansorgan på nämnda bestämda radler. På detta sätt 10 15 20 25 30 532 EGÛ åstadkommes jämna avstånd över hela mellanrummen, vilket medför en jämn fördelning av gasen som strömmar genom mellanrummen.

Enligt ytterligare en utföringsforrn av uppfinningen är distansorganen i en godtycklig ring är förskjutna i omkretsriktningen iförhållande till distansorganen i en angränsande ring. Härigenom åstadkommas ytterligare förutsättningar för jämna avstånd över hela mellanrummen.

Enligt ytterligare en utföringsforrn av uppfinningen saknar åtminstone de radiellt yttre delarna av mellanrummen nämnda distansorgan. Därmed är de radiellt yttre delarna av mellanrummen helt öppna för gasens strömning i såväl den radiella riktningen som i omkretsriktningen. Detta kan med fördel tillämpas vid styva separeringsskivor, varvid separeringsskivomas styvhet säkerställerjämna mellanrum ide radiellt yttre delama, det vill säga ingen väsentlig deformation av separeringsskivorna förekommer under drift av centrifugalseparatom.

Enligt ytterligare en utföringsfonn av uppfinningen har separeringsskivorna, vid _sina radiellt inre delar av mellanrummen, ett flertal långsträckta distansorgan.

Genom placeringen av sådana distansorgan i de radiellt inre delarna av mellanrummen åstadkommes en öppen strömning av gasen ide radiellt yttre delarna av mellanrummen. Samtidigt medför sådana långsträckta distansorgan en förhöjd pumpverkan på rotorn och ökar medbringníngen av gasen i rotorns rotation.

Enligt ytterligare en utföringsforrn av uppfinningen har separeringsskivorna, vid sina radiellt yttre delar av mellanrummen, enbart punktformiga distansorgan.

Detta kan med fördel användas vid separeringsskivor av mindre styvt material, varvid distansorganen säkerställer ett jämnt avstånd över hela mellanrummen i de radiellt yttre delarna och samtidigt erbjuder en fri strömning av gasen i såväl radiell riktning som i omkretsriktning.

Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen har separeringsskivorna, vid sina både radiellt yttre och inre delar av mellanrummen, enbart punktformiga 10 15 20 25 30 E32 ÜÜÜ distansorgan. Härigenom åstadkommas - på ett enkelt sätt -jämna mellanrum vid mindre styva separeringsskivor.

Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen uppvisar separeringsskivorna plana partier som innefattar distansorgan, varvid separeringsskivomas koniska partier, vid sina både radiellt yttre och inre delar av mellanrummen saknar nämnda distansorgan. Därmed är mellanrummen helt öppna för gasens strömning i såväl den radiella riktningen som i omkretsriktningen över hela mellanrummen. Detta kan med fördel tillämpas vid separeringsskivor med hög styvhet, varvid styvheten säkerställerjämna mellanrum i både de radiellt yttre och inre delarna, det vill säga ingen väsentlig defomiation av separeringsskivorna förekommer under drift av centrifugalseparatorn.

Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen innefattar centrifugalseparatorn en elektrostatisk tillsatsavskiljare med ett första polelement som laddar partiklarna i gasen med en potential, varvid separeringsskivorna innefattar ett ytskikt av elektriskt ledande material som är inrättat att bilda ett andra polelement som uppvisar en sådan potential att en elektrostatisk kraft samverkar med centrifugalkraften för separering av partiklar ur gasen, vid dess strömning genom mellanrummen mellan separeringsskivorna. Eftersom mellanrummen är öppna för strömning av gasen i omkretsriktningen utnyttjas hela separeringsskivornas ytor (de andra polelementen) som kollektor för de laddade partiklarna.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen skall nu förklaras närmare genom en beskrivning av olika utföringsformer och med hänvisning till bifogade schematiska ritningar som visar de för förståelsen av uppfinningen nödvändiga detaljerna.

Fig.1 visar en längdsektion genom en centrifugalseparator enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 532 506 7 Fig.2 visar en sektion längs linjen Il - ll i figur 1 enligt en första utföringsforrn av uppfinningen.

Fig.3 visar en sektion längs linjen ll - ll i figur 1 enligt en andra utföringsform av uppfinningen.

Fig.4 visar en sektion längs linjen ll - ll i figur 1 enligt en tredje utföringsform av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER På ritningen visas ifigur 1 en sektionsvy av en centrifugalseparator vid vilken uppfinning kan tillämpas. Denna centrifugalseparator är avsedd för rening av en gas från däri suspenderade partiklar, vilka har större densitet än gasen.

Centrifugalseparatorn innefattar ett stationärt rotorhölje 1, som avgränsar en separeringskammare 2. Rotorhöljet har ett gasiniopp 3 till separeringskammaren 2 för gas som skall renas och ett gasutlopp 4 från separeringskammaren 2 för renad gas. Rotorhöljet har vidare ett partikelutlopp 5 från separeringskammaren 2 för partiklar som har avskilts från gasen.

Rotorhöljet 1 innefattar två delar (en övre och en undre del), vilka sammanhålls medelst ett antal skruvar 6. Dessa skruvar 6 är därtill inrättade att fasthålla rotorhöljet vid upphängningsorgan 7 av något elastiskt material, via vilka rotorhöljet kan uppbäras av ett underlag (ej visat).

Inuti separeringskammaren 2 är en rotor 8 anordnad roterbar kring en vertikal rotationsaxel R. En motor 9, t.ex. en elektrisk eller hydraulisk motor, är monterad på höljets övre del och kopplad till rotorn 8 för rotation av densamma.

Rotorn 8 innefattar en vertikalt sig sträckande central spindel 10, vilken vid sin övre ände är lagrad i rotorhöljet 1 via ett övre lager 11 och en övre lagerhållare 12 och vid sin nedre ände är lagrad i rotorhöljet 1 via ett nedre lager 13 och en nedre lagerhållare 14. Den nedre lagerhållaren 14 är belägen i rotorhöljets gasinlopp 3 och är därför försedd med genomgående hål 15 för inkommande gas som skall renas i separeringskammaren 2. 10 15 20 25 30 532 509 Rotorn 8 innefattar vidare en övre ändvägg 16 och en nedre ändvägg 17, vilka båda ändväggar har en stympat konisk form och är förbundna med den centrala spindeln 10. Den nedre stympat koniska ändväggen 17 har ett plant centralt parti, vilket parti är försett med genomgående hå! 18, så att rotoms inre kan kommunicera med gasinloppet 3. Vidare är den nedre ändväggen 17, vid det plana partiets yttre omkretskant, försedd med en ringformig fläns 19, som sträcker sig axiellt neråt och som är inrättad att samverka med en liknande, uppåtriktad ringformig fläns 20 hos lagerhållaren 14, så att genom gasinloppet 3 inkommande gas styrs in i rotorns 8 inre via de nyss nämnda hålen 18.

Den nedre ändväggen 17 är förenad med en ihålig pelare 21, vilken sträcker sig axiellt uppåt från ändväggen 17 och tätt omger den centrala spindeln 10.

Pelaren sträcker sig hela vägen upp till den övre ändväggen 16. l området för pelaren 21 är den centrala spindeln 10 cylindrisk, företrädesvis av kostnadsskäl cirkulärcyiindrisk, och pelarens 21 insida kan vara utformad på samma sätt som spindelns utsida, såsom visas i figur 1 och 2. Pelarens 21 utsida kan ha en orund tvärsektionsfonn, såsom framgår av figur 2, för att åstadkomma en rotationsmässig koppling mellan pelaren och ett antal på pelaren staplade separeringsskivor (beskrivs närmre nedan). I den visade utföringsformen har pelarens utsida formen av en sexhörning, men givetvis kan samma rotationsmässiga koppling åstadkommas med andra månghömiga former, exempelvis genom en kvadrat- eller triangelform. Altemativt kan pelarens utsida ha en rund tvärsektionsform, varvid nämnda koppling åstadkommas genom en eller flera ribbor, som sträcker sig axiellt längsmed pelarens utsida, varvid ribborna är anordnade att ingripa i motsvarande spår i nämnda separeringsskivor.

Mellan ändvâggarna 16 och 17 är anordnad en stapel av stympat koniska sepa- reringsskivor 22, vilka mellan sig avgränsar mellanrum 27 för genomströmning av gas. Var och en av separeringsskivorna 22 har ett stympat koniskt parti 23a samt ett i ett stycke med detta utformat plant parti 23b närmast pelaren 21. Det plana partiet 23b är, såsom visas i figur 2, utformat för att kunna ingripa med 10 15 20 25 30 532 EGO den orunda pelaren 21 på sådant sätt att separeringsskivan ej skall kunna rotera relativt pelaren 21. Vidare är det plana partiet 23b försett med ett flertal genomgående hål 24, såsom visas i figur 2. Oavsett om hålen 24 i de olika separeringsskivorna 22 befinner sig axiellt i linje med varandra eller ej bildar de tillsammans med mellanrummen mellan de plana partierna 23b av separerings- skivorna 22 ett centralt inloppsutrymme 25 inuti rotorn 8 (se figur 1), vilket kom- municerar med gasinloppet 3 och med radiellt inre delar av mellanrummen 27 mellan de koniska partierna 23a av separeringsskivorna. Separeringsutrymmet 2 innefattar ett ringfonnigt strömningsutrymme 28 som omger rotorn 8 och avgränsas radiellt av det stationära rotorhöljet 1. Det ringformiga strömningsutrymmet 28 kommunicerar med de radiellt yttre delarna av mellanrummen 27 mellan separeringsskivorna 22 och med gasutloppet 4. Via mellanrummen 27 står därigenom rotorns centrala inloppsutrymme 25 i förbindelse med det ringfonniga strömningsutrymmet 28.

På ritningen visas för tydlighets skull endast ett fåtal separeringsskivor 22 med stora axiella mellanrum 27. l praktiken är företrädesvis åtskilligt flera separeringsskivor 22 anordnade mellan ändväggarna 16 och 17, så att relativt tunna mellanrum 27 skapas mellan separeringsskivorna. Separeringsskivorna är anordnade på sådant inbördes avstånd att det vid rotation av rotorn skapas en pumpverkan i mellanrummen 27, vilken pumpverkan driver gasen från gasinloppet 3, genom mellanrummen 27 mellan separeringsskivoma 22 och ut via gasutloppet 4. Härvid kan avståndet mellan separeringsskivorna - dvs höjden på mellanrummen - exempelvis vara av storleksordningen 0,1 - 2 mm.

Företrädesvis är avståndet mellan separeríngsskivorna av storleksordningen 0,2 - 0,6 mm, eller ännu hellre mellan 0,3 - 0,5 mm. Avståndet kan variera beroende på vilken typ av föroreningar som ska renas - det vill säga inom vilket användningsområde för gasrening som centrifugalseparatorn ska användas - samt storleken på själva centrifugalseparatorn i sig. Ett alltför stort avstånd mellan separeringsskivorna 22 kan medföra problem i fonn av en alltför låg pumpverkan för att driva flödet genom centrifugalseparatom medelst rotorns rotation, emedan ett alltför litet avstånd kan medföra att separerade 10 15 20 25 30 532 EÜÜ 10 föroreningar fastnar i nämnda mellanrum 27 och blockerar gasflödet mellan separeringsskivorna 22. inom applikationen vevhusgasrening används, vid föreliggande uppfinning, med fördel ett avstånd på 0,4 mm.

Figur 1 visar en centrifugalseparator med en stapel av separeringsskivor, vars plana partier 23b befinner sig i ett lägre plan i förhållande till deras koniska partier 23a. Naturligtvis kan även separeringsskivorna i stapeln vara vända åt andra hållet, liksom ändväggarna 16 och 17. I den visade utföringsforrnen är rotorhöljet stationärt anordnat. Uppfinningen är dock inte begränsad till stationära rotorhöljen, utan är även tillämpbar vid sådana centrifugalseparatorer som innefattar rotorhöljen som är medroterande med rotorn 8.

I figur 2 visas - enligt en första utföringsform av uppfinningen - den sida av en separeringsskiva 22 som är vänd uppåt i figur 1. Denna sida kallas i det följande för separeringsskivans insida, eftersom den är vänd i riktning inåt mot rotorns rotationsaxel. Som framgår är separeringsskivan 22 på sin insida (alternativt på utsidan) försedd med ett flertal punktformiga distansorgan 26 (som till skillnad från långsträckta distansorgan inte har någon väsentlig utsträckning i viss riktning) inrättade att bilda nämnda mellanrum 27 för genomströmning av gas mellan respektive separeringsskiva och den närmast ovanför i skivstapeln belägna separeringsskivan. Mellanrummen 27 är därigenom öppna för strömning av gasen i såväl omkretsriktningen som i radiell riktning, dvs mellanrummet uppvisar väsentligen inga hinder för strömning i omkretsriktningen för den gas som skall renas. Med punktformiga distansorgan avses distansorgan som har en yttre diameter D och en höjd H och varvid D/H s 15. Distansorganets ytterdiameter D är således i praktiken betydligt större än höjden H. Företrädesvis ska dock distansorganens yttre diameter vara så liten som möjligt för att mellanrummen ska vara så öppna som möjligt för strömning av gasen i såväl omkretsriktningen som i radiell riktning. Av bland annat tillverkningstekniska skäl finns dock en gräns för hur liten ytterdiametern på distansorganen kan göras. Avståndet mellan separeringsskivorna bestäms av höjden H på distansorganen. l den visade första utföringsforrnen är de punktformiga distansorganen 26 jämnt fördelade utmed tre bestämda radiella 10 15 20 25 30 532 EÜÜ 11 avstånd från rotationsaxeln R - det vill säga i ringar 29a, 29b och 29c - på separeringsskivans koniska parti. I den visade utföringsformen är de punktformiga distansorganen 26 i en godtycklig ring 29a förskjutna i omkretsriktningen förhållande till de punktformiga distansorganen 26 i en radiellt angränsande ring 29c, på så sätt att varje par av punktfcrmiga distansorgan 26 i respektive angränsande ringar 29a, 29c är anordnade utmed en linje söm bildar en vinkel mot separeringsskivans radie. En sådan fördelning av distansorganen 26 kan företrädesvis användas vid separeringsskivor av relativt tunt och böjligt material- såsom separeringsskivor av tunn plast- för att under drift av centrifugalseparatorn säkerställa ett jämnt axiellt avstånd över hela mellanrummet 27 mellan två separeringsskivor 22. I den visade utföringsformen är de punktformiga distansorganen 26 fördelade i en första ring 29a i närheten av separeringsskivans radiellt yttre omkretskant, i en andra ring 29b i närheten av en radiellt inre omkretskant av det koniska partiet på separeringsskivan, samt i en tredje ring 29c mitt emellan den första och andra ringen. Härvid är den tredje ringens 29c punktformiga distansorgan 26 förskjutna i omkretsriktningen i förhållande till den första 29a och andra ringens 29b punktformiga distansorgan. Antalet ringar och punktformiga distansorgan anpassas efter storleken på separeringsskivan och styvheten på denna. En relativt stor separeringsskiva - det vill säga en separeringsskiva med relativt stor radiell utsträckning - innefattar företrädesvis ett större antal ringar och distansorgan än en mindre separeringsskiva. En relativt styv separeringsskiva - det vill säga en separeringsskiva av relativt styvare material - innefattar företrädesvis ett mindre antal ringar och distansorgan är en separeringsskiva av relativt mindre styvt material. l figur 3 visas - enligt en andra utföringsform av uppfinningen - den sida av en separeringsskiva 22 som är vänd uppåt i figur 1. Denna separeringsskiva 22 är på sin insida försedd med att flertal punktforrniga distansorgan 26 som ärjämt fördelade i en ring 29a i närheten av separeringsskivans radiellt yttre omkretskant, varvid en radiellt inre del av det koniska partiet på separeringsskivan är försedd med ett flertal långsträckta distansorgan 30. 10 15 20 25 30 532 560 12 Meilanrummet 27 är således vid åtminstone sin radiellt yttre del öppet för strömning av gasen i omkretsriktningen. Härigenom blockerar inte de långsträckta distansorganen 30 gasens strömning i omkretsriktningen i de radiellt yttre delarna av mellanrummen. På så sätt undviker man att nämnda icke-aktiva områden på separeringsskivans yta bildas. I denna utföringsform av uppfinningen innefattar separeringsskivan således ett flertal långsträckta distansorgan som sträcker sig råtlinjigt i radiell riktning. De långsträckta distansorganen kan emellertid även sträcka sig i vinkel mot separeringsskivans radie, varvid distansorganen kan vara såväl raka som krökta. Konstruktionen ger en god pumpverkan utan någon störning av flödet i de radiellt yttre delarna av mellanrummen.

I figur 4 visas - enligt en tredje utföringsform av uppfinningen - den sida av en separeringsskiva 22 som är vänd uppåt i figur 1. Denna separeringsskiva 22 uppvisar en helt slät yta, det vill säga en yta utan distansorgan, utmed åtminstone separeringsskivans koniska parti 23a. Mellanrummen 27 är därmed öppna för strömning av gasen i omkretsriktningen i såväl de radiellt yttre delarna som de radiellt inre delama av mellanrummen. Härigenom uppvisar separeringsskivan inga distansorgan som kan blockera strömning av gasen i omkretsriktningen, varigenom man undviker att nämnda icke-aktiva områden på separeringsskivans yta bildas. Distansorganen 30 kan i denna utföringsform vara utförda i det plana partiet 23b på separeringsskivan eller alternativt innefatta separata element anordnade vid separeringsskivans plana parti 23b mellan angränsande separeringsskivor. Man kan även tänka sig att separeringsskivorna staplas på en rotor som innefattar ett antal axiellt långsträckta och i omkretsriktningen jämt fördelade stänger, varvid separeringsskivorna är försedda med genomföringsöppningar för stängema, vilka stänger är anordnade att samverka med rotorns ändväggar 16, 17. Härvid kan separeringsskivornas yttre omkretskanter vara försedda med öron innefattandes genomföringsöppningar för stängerna, varvid distansorgan i form av brickor anordnas vid öronen för att bilda mellanrummen mellan separeringsskivorna. En liknande stapling av separeringsskivor med stänger är 10 15 20 25 30 532 SGG 13 känd genom exempelvis US 2104683 A, till vilken hänvisas för referens. l stället för öron kan separeringsskivorna innefatta ett från det koniska partiet radiellt och horisontellt sig sträckande yttre brätte som innefattar genomföringsöppningar för stänger. Genom ett sådant yttre brätte erhålles även en ökad styvhet på separeringsskivan.

De ovan beskrivna och visade separeringsskivorna kan vara av olika material, såsom av plast och/eller metallmaterial. För att öka styvheten på separeringsskivor av plast kan olika typer av fibrer - såsom glasfibrer och/eller kolfibrer - samt olika mängder av dessa inblandas i plastmaterialet, varvid styvheten hos plastmaterialet ökar med mängden inblandade fibrer i plasten.

Separeringsskivorna kan innefatta skikt av olika material. Ett exempel på en sådan separeringsskiva som innefattar skikt av olika material är känd genom WO 2007/001232 A1, som visar en centrifugalseparator som arbetar med kombinerad centrifugalkraft och elektrostatlsk kraft. Föreliggande uppfinning kan även tillämpas på denna typ av centrifugalseparator. En sådan centrifugalseparator är även känd genom WO 200511 19020 A1. Härvid kan respektive separeringsskiva 22 innefatta ett ytskikt av elektriskt ledande material på separeringsskivans insida (den sida som är vänd i riktning inåt mot rotorns rotationsaxel R) ochleller utsida (den sida som är vänd i riktning utåt från rotorns rotationsaxel R), varvid centrifugalseparatorn innefattar en elektrostatisk tlllsatsavskiljare med ett första polelement som laddar partiklama i gasen med en potential, varvid nämnda ytskikt av elektriskt ledande material på respektive separeringsskiva bildar ett andra polelement som uppvisar en sådan potential att en elektrostatisk kraft samverkar med centrifugalkraften för separering av partiklar ur gasen, vid dess strömning genom mellanrummen 27 mellan separeringsskivorna 22. Företrädesvis är separeringsskivan, utöver nämnda elektriskt ledande ytskikt, utförd i ett elektriskt isolerande material.

Beroende på användningsområdet kan de ovan beskrivna separeringsskivoma 22 uppvisa olika vinklar på det koniska partiet 23a iförhållande till 10 15 20 25 30 532 500 14 rotationsaxeln R, såsom vinklar mellan 35° - 55°. När det gäller fasta partiklar får hänsyn tas till partiklarnas så kallade rasvinkel i varje aktuellt fall.

Vid vevhusgasrening används företrädesvis separeringsskivor 22 innefattandes ett koniskt parti 23a med en vinkel på 45° i förhållande till rotationsaxeln R.

Den ovan beskrivna och på ritningarna visade centrifugalseparatorn arbetar på följande sätt vid rening av en gas från däri suspenderade partiklar. Medelst motom 9 hålls rotorn 8 i rotation (typiska varvtal omkring 2000 - 6000 rpm), varvid gasen i nämnda mellanrum 27 medbringas medelst rotorns separeringsskivor. Mellanrummen 27 mellan separeringsskivorna 22 uppvisar ett sådant avstånd att det skapas en pumpverkan som driver gasen genom centrifugalseparatorn. En sådan pumpverkan kan förstärkas genom att anordna långsträckta distansorgan i de radiellt inre delama av mellanrummen (se exempelvis Fig. 3). Gas förorenad av partiklar inleds i det stationära rotorhöljet 1 nedifrån genom inloppet 3 och leds vidare in i rotorns centrala inlopps~ utrymme 25. Härifrån strömmar gasen in i och radiellt utåt genom mellanrummen 27 mellan separeringsskivorna 22.

I mellanrummen 27 tvingas de i gasen suspenderade partiklarna av centrifugalkraften att röra sig mot och till kontakt med separeringsskivornas insidor, det vill säga de sidor av de koniska separeringsskivorna 22 som är vända mot rotationsaxeln (uppåtvända sidorna i figur 1). Wd kontakt med separeringsskivorna 22 kommer partiklama att medbringas av dessa och därefter att påverkas av centrifugalkraften så att partiklarna bringas att röra sig radiellt utåt längsmed separeringsskivornas insidor och vidare i riktning mot deras yttre omkretskanter. Därefter slungas partiklarna från rotom 8 i riktning mot rotorhöljets insida, varpå partiklama med hjälp av gravitationskraften bringas att lämna rotorhöljet 1 genom nämnda partikelutlopp 5. Partiklamas rörelse radiellt utåt genom mellanrummen 27 illustreras medelst pilar i figur 2 - 4. 10 15 20 25 30 532 500 15 Gasen som bringas i rotation kommer - på grund av en viss eftersläpning i rotationshastighet i förhållande till rotorn - vid sin rörelse radiellt utåt att strömma längsmed krökta banor i mellanrummet 27 mellan separeringsskivorna 22. Genom att mellanrummen 27 mellan separeringsskivorna 22 i åtminstone sina radiellt yttre delar är öppna för strömning av gasen i omkretsriktningen, kommer gasen strömma fritt i omkretsriktningen och därmed inte blockeras i sin rörelse längsmed de krökta banorna. Därigenom utnyttjas hela separeringsskivans yta för separering, eftersom den fria strömningen inte ger upphov till nämnda icke~aktiva områden på separeringsskivan 22.

Den renade gasen lämnar mellanrummen 27 och strömmar vidare ut genom gasutloppet 4, via det ringformiga strömningsutrymmet 28. Via mellanrummen 27 står således rotoms centrala inloppsutrymme 25 i förbindelse med det ringformiga ström ningsutrymmet 28. Centrifugalseparatorn arbetar således efter den så kallade medströmsprincipen för separering av partiklar ur gas, det vill säga den gas som skall renas leds in centralt i den roterande rotom och strömmar sedan radiellt utåt genom mellanrummen 27 mellan separeringsskivorna 22, varvid partiklama i gasen - genom centrifugalkraft - bringas att sedimentera på separeringsskivornas insidor och därefter glida ut, i samma riktning som gasen strömmar, mot separeringsskivornas yttre omkretskanter och sedan slungas i riktning mot insidan av rotorhöljet.

Till följd av rotorns rotation får den gas som genomströmmar mellanrummen mellan separeringsskivorna ett förhöjt tryck. Sålunda råder i det ringforrnade strömnlngsutrymme 28 som omger rotorn 8 och i området för gasutloppet 4 ett högre tryck än i det centrala utrymmet 25 och i gasinloppet 3. Detta betyder att en eventuell otäthet mellan flänsarna 19 och 20 inte har någon väsentlig betydelse. Förorenad gas kan sålunda inte strömma mellan flänsarna 19 och 20 direkt från gasinloppet 3 till gasutloppet 4 utan istället pressas en del renad gas tillbaka in i det centrala utrymmet 25. 532 5GB 16 Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsforrnerna utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (13)

1. 0 15 20 25 30 35 532 500 17 PATENTKRAV

1. Centrifugalseparator för rening av gas från däri suspenderade partiklar, fasta eller vätskeforrniga, som har större densitet än gasen, vilken centrifugalseparator innefattar; - ett rotorhölje (1), som avgränsar en separeringskammare (2) och som har ett gasínlopp (3) till separeringskammaren (2) och ett gasutlopp (4) från separeringskammaren (2), - en rotor (8) som medelst en drivanordning (9) är roterbar kring en rotationsaxel (R) och inrättad att under drift bringa gasen i rotation i separeringskammaren (2), varvid rotom (8) innefattar en stapel av koaxiellt med varandra och koncentriskt med rotationsaxeln (R) anordnade stympat koniska separeringsskivor (22), vilka medelst distansorgan (26, 30) är anordnade på sådant inbördes avstånd att de mellan sig avgränsar mellanrum (27) för genomströmning av gas, - ett inloppsutrymme (25) anordnat centralt i stapeln av separeringsskivor (22), vilket inloppsutrymme kommunicerar med gasinloppet (3) och med radiellt inre delar av mellanrummen (27) mellan separeringsskivorna (22), och - ett ringformigt strömningsutrymme (28), som omger rotorn (8) och avgränsas radiellt av rotorhöljet (1), vilket ringformigt strömningsutrymme (28) kommunicerar med radiellt yttre delar av mellanrummen (27) mellan separeringsskivoma (22) samt med gasutloppet (4), kännetecknad av - att mellanrummen (27) mellan separeringsskivoma (22) vid åtminstone sina radiellt yttre delar är öppna för strömning av gasen i omkretsriktningen samt att närbelägna separeringsskivor (22) är anordnade på ett inbördes avstånd av 0,2 - 0,6 mm, varigenom det vid rotation av rotorn (8) skapas en pumpverkan i mellanrummen (27), vilken 10 15 20 25 30 532 500 18 pumpverkan driver gasen från gasinloppet (3), genom mellanrummen (27) mellan separeringsskivorna (22) och ut via gasutloppet (4). .

Centrifugalseparator enligt krav 1, kännetecknad av att separeringsskivorna (22) är försedda med ett flertal, i nämnda mellanrum (27) anordnade, distansorgan, vilka är huvudsakligen punktformiga. _ Centrifugalseparator enligt krav 2, kännetecknad av att distansorganen har en yttre diameter D och en höjd H och varvid D/H s 15. .

Centrifugalseparator enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att distansorganen är utförda i ett stycke med separeringsskivan. .

Centrifugalseparator enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att distansorganen har formen av separata element som är fast anordnade på separeringsskivan. .

Centrifugalseparator enligt något av kraven 2 - 5, kännetecknad av att distanssorganen (26) är fördelade utmed ett antal bestämda radiella avstånd från rotationsaxeln i mellanrummen mellan separeringsskivorna, varvid varje mellanrum uppvisar ett antal ringar (29a, 29b, 29c) av punktformiga distansorgan (26) på nämnda bestämda radier. .

Centrifugalseparator enligt krav 6, vid vilken distansorganen (26) i en godtycklig ring (29b) är förskjutna i omkretsríktningen i förhållande tiil distansorganen (26) i en angränsande ring (29c). .

Centrifugalseparator enligt något av kraven 1 - 7, kännetecknad av att åtminstone de radiellt yttre delarna av mellanrummen saknar nämnda distansorgan. .

Centrifugalseparator enligt något av kraven 1 - 8, kännetecknad av att separeringsskivorna (22), vid sina radiellt inre delar av mellanrummen, har ett flertal långsträckta distansorgan (30). 10 15 20 25 532 ÜÜÜ 19

10. Centrifugalseparator enligt något av kraven 1 - 9, kännetecknad av att separeringsskivorna (22), vid sina radiellt yttre delar av mellanrummen (27), har enbart punktformiga distansorgan (26).

11. Centrifugalseparator enligt krav något av kraven 1 - 8 eller 10, kännetecknad av att separeringsskivorna (22), vid sina både radiellt yttre och inre delar av mellanrummen (27), har enbart punktformiga distansorgan (26).

12. Centrifugalseparator enligt krav 1, kännetecknad av att separeringsskivorna uppvisar plana partier (23b) som innefattar distansorgan, varvid separeringsskivornas koniska partier (23a), vid sina både radiellt yttre och inre delar av mellanrummen saknar nämnda distansorgan (26).

13. Centrifugalseparator enligt något av föregående krav, kännetecknad av att oentrifugalseparatom innefattar en elektrostatisk tillsatsavskiljare med ett första polelement som laddar partiklarna i gasen med en potential, varvid separeringsskivorna (22) innefattar ett ytskikt av elektriskt ledande material som är inrättat att bilda ett andra polelement som uppvisar en sådan potential att en elektrostatisk kraft samverkar med centrifugalkraften för separering av partiklar ur gasen, vid dess strömming genom mellanrummen (27) mellan separeringsskivorna.