SE536019C2 - Hermetisk centrifugalseparator - Google Patents

Abstract

En hermetisk centrifugalseparator med en centrifugrotor 11 som har ettsepareringsutrymme med en uppsättning separeringsplåtar 15, en inloppskanal13 för tillförsel av en vätskeblandning och åtminstone en utloppskanal 22 förutsläpp av en komponent separerad under drift från separeringsutrymmet, enmomentöverförande del 12 runt centrumaxeln och förbunden medcentrifugrotorn och anpassad att drivas så att centrifugrotorn 11 roterar, och ettutloppstätningsorgan 23 anordnat att täta mellan utloppskanalen 22 ochcentrifugrotorn 11. För att komma till rätta med tryckfallet i separatorn, isynnerhet över utloppstätningen är ett pumporgan anordnat mellanseparationsutrymmet och nämnda utloppstätningsorgan 23 för att tillhandahålla tryck för att mata den separerade vätskan genom nämnda utloppskanal 22.

Description

25 30 536 019 l en hennetisk separator är separator kulan eller centrifugrotorn helt fylld med vätska under drift. Detta innebär att ingen luft eller fria vätskeytor avses finnas i kulan. Som kan ses ifig. 1 vilken visar en förut känd hermetisk centrifugalseparator införs vätskan som skall separeras i centrifugrotorn 1 från botten genom ett hålspindelrör 2 bildande ett hermetiskt inlopp 3. Detta ger en försiktig acceleration av vätskan vilket ifall med skjuvkänsligt innehåll är av största betydelse. Denna matning accelereras sedan i en fördelare 4 innan den förs in i en plåtsats 3 innefattande separatorplåtar där separering sker.

Vätskefasen rör sig mot mitten av centrifugrotorn 1, där den pumpas ut under tryck med hjälp av en inbyggd pumpskiva 6 för att åtminstone uppnå ett erforderligt utloppstryck. Den separerade tyngre fasta fasen samlas upp vid periferin av centrifugrotorn 1, varifrån den matas ut interrnittent genom sedimentportar 7.

Emellertid minskar inte tryckfallet inuti separatorn. Huvuddelen av detta tryckfall uppstår i den smala delen där vätskan passerar utloppstätningen.

För att skapa ett flöde av processvätska genom en hermetisk separator måste ett inloppstryck tillhandahållas för att övervinna tryckfallet i separatom. lnloppstrycket som krävs vid en bestämd kapacitet är ofta högre än önskat. Det medför ett problem, särskilt inom områden med ett krav på försiktig behandling av processvätskan sàsom bioteknik. Sålunda uppstår en konflikt mellan hög kapacitet och kvalitet av separeringsprodukt.

Vid ölseparering krävs ett särskilt högt inloppstryck, orsakat av koldioxid utlöst ur vätskan, som i sin tur kan orsaka kavitation. Det leder också till kapacitetsproblem, eftersom processvätskans flöde kommer att reduceras.

En större del att tryckfallet över separatom uppstår i den smala delen där vätskan passerar utloppstätníngen. 10 15 20 25 30 538 019 SAMMANFATTNING AV UPPFlNNlNGEN Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en hermetisk separator som minskar de ovannämnda problemen med den nuvarande teknologin.

Detta och andra syften uppnås, enligt föreliggande uppfinning, genom att mellan nämnda separeringsutrymme och nämnda utloppstätningsorgan är ett pumporgan anordnat för att tillhandahålla tryck för matning av den separerade vätskan genom nämnda utloppskanal.

I en utföringsform av föreliggande uppfinning är pumporganet en icke-roterande stationär anordning anpassad att rikta den separerade vätskan in mot centrumaxeln för att öka trycket i utloppskanalen. l en annan utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar pumporganet radiellt utsträckande bågformiga tänder riktade mot rotationsriktningen. l ytterligare en annan utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar pumporganet också en stamfonnig del som genom en första ände är fäst vid en stationär del av separatorn och från vars andra ände nämnda bågformiga tänder utsträcker sig.

I en ytterligare utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar nämnda pumporgan vidare en skiva vilken skiva med sitt centrum av sin yta vänd bort ifrån nämnda separeringsutrymme är fäst vinkelrätt mot nämnda andra ände, och där nämnda skiva är åtminstone i kontakt med nämnda bågfonniga tänder. l en annan utföringsform av föreliggande uppfinning är nämnda bågformiga tänder jämnt utplacerade utmed omkretsen av skivan och är identiskt krökta. l en annan utföringsform av föreliggande uppfinning sträcker sig nämnda bågformiga tänder utanför skivans perlferi. 10 15 20 25 30 538 019 I ytterligare en annan utföringsform av föreliggande uppfinning är nämnda bågformiga tänder fästa vid nämnda yta på skivan.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer nu att förklaras mera i detalj genom en beskrivning av fördelaktiga utföringsforrner, vilka är exempel på möjliga förverkligande av föreliggande uppfinning, och med hänvisning till de medföljande ritningama.

Fig. 1 är en schematisk sidovy av en hennetisk centrifugalseparator enligt förut känd teknik.

Fig. 2 är en schematisk sidovy av en herrnetisk centrifugalseparator enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 3 är en perspektivisk vy av en del av pumporganet enligt en utföringsforrn av föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN En centrifugalseparator innefattar ett stationärt stativ. Stativet innefattar en bas avsedd att vara placerad på ett passande underlag, såsom ett golv, och ett stationärt hölje är anordnat på stativet. Centrifugal separatorn innefattar en roterande momentöverförande del, som är lagrad istativet och som sträcker sig längs en centrumaxel. Den momentöverförande delen drivs av en drivmotor som kan vara en elektrisk, hydraulisk eller pneumatisk drivmotor.

Centrifugalseparatorn innefattar också en centrifugrotor, som är fästbart förbunden på den momentöverförande delen. Centrifugrotorn är anordnad i det 10 15 20 25 30 536 013 stationära höljet och är i och för sig försedd med ett rotorhölje definierande ett inre separeringsutrymme.

Fig. 2 visar en vertikal sidovy av en föredragen utföringsforrn av en herrnetisk separator enligt den föreliggande uppfinningen. I utföringsformen ifig. 2, innefattar centrifugalseparatom en centrifugrotor 11, som är fästbart förbunden på en momentöverförande del 12 utformad som en hålspindel i vilken en inloppskanal 13 är anordnad. lnloppskanalen är anordnad att tillföra separeringsvätska in i separeringsutrymmet 18 vilken vätska skall renas genom centrifugal separering. Centrifugalseparatorn innefattar också en plåtsats 15 innefattande en uppsättning separeringsplåtar som är anordnade i det inre separeringsutrymmet 18 i centrifugrotorn 11 och roterar med nämnda centrifugrotor 11 på ett känt sätt. Utsläppet av den renade produkten kanske på ett konventionellt sätt genom en utloppskanal 22 vid den övre änden av centrifugrotorn 11. I en smal passage av nämnda utloppskanal 22 är en utloppstätning 23 anordnad tätande mellan utloppskanalen och centrifugrotorn från möjligt inträngande av luft och nedsmutsning från omgivningen. Uppströms om utloppstätningen 23 i utloppskanalen 22 är ett pumporgan 19 anordnat i mitten av en kammare i kommunikation med separeringsutrymmet. I utföringsformen visad i fig. 2 och fig. 3 innefattar pumporganet 19 en skiva och en stamformig del 20 fäst vid mitten av skivan och utsträckande sig från en yta på skivan vänd bort från separeringsutrymmet, vilken stamfonnig del 20 i sin andra ände är fäst vid det stationära höljet och har en symmetriaxel sammanfallande med en förlängning av rotationsaxeln hos centrifugrotorn. Från änden av den stamforrniga delen 20 sträcker sig radiellt utåt bågformiga tänder 21. Nämnda yta på skivan äri kontakt med tänderna 21 vilka sålunda bildar bågfonniga åsar stickande ut från ytan. Tändema 21 àrjämnt fördelade längs skivans omkrets och kan vara identiskt krökta kan som i fig. 2 sträcka sig utanför skivans periferi. De bågformiga tänderna 21 kan i en utföringsform vara fästa på nämnda yta på skivan. 10 15 538 019 Funktionen hos pumporganet 19 är som följer. Den roterande separerade vätskan leds från separeringsutrymmet till kammaren och eftersom den fortfarande har rotationsenergi roterar den i kammaren. De bågformiga tänderna 21 leder en viss mängd av den roterande vätskan längs de bågformerna inåt mot den stamforrniga delen 20 och centrumaxeln.

En del av den kinetiska energin i den roterande vätskan omvandlas sålunda till tryckenergi genom pumporganet 19. vätskan leds vidare längs den stamformiga delen 20 förbi den smala passagen där utloppstätningen 23 är belägen och vidare till en utloppsöppning i utloppskanalen 22. Pumporganet 19 kompenserar sålunda för tryokfallet orsakat av den smala passagen hos vid utloppstätningen 23.

Uppfinningen är inte begränsad till de utföringsformer som visas utan kan varieras och modifieras inom gränserna för följande krav.

Claims (8)

535 019 Patentkrav

1. Hermetisk centrifugalseparator för centrifugering av komponenter i en 10 15 20 25 30 vätskeblandning och som har olika densitet, innefattande en roterande centrifugrotor (11), som är anordnad att rotera kring en centrumaxel och som innefattar ett hölje vilket definierar ett inre separeringsutrymme, en uppsättning separeringsplåtar (15) vilka är anordnade i det inre separeringsutrymmet i centrifugrotom (11), åtminstone två kanaler, vilka ansluter till separeringsutrymmet och innefattar åtminstone en inloppskanal (13) för tillförsel av vätskeblandningen av komponenter som skall separeras till separeringsutrymmet och åtminstone en utloppskanal (22) för utsläpp av en komponent separerad under drift från separeringsutrymmet, en momentöverförande del (12) kring centrumaxeln och fästbart förbunden med centrifugrotorn (11) anpassad att drivas på ett sådant sätt att centrifugrotorn (11) bringas att rotera, utloppstätningsorgan (23) anordnat att täta mellan utloppskanalen och den roterande centrifugrotorn (11) förhindrande inträngning av oönskade substanser, kännetecknar! av att mellan nämnda separeringsutrymme och nämnda utloppstätningsorgan (23) är ett pumporgan (19) anordnat för att tillhandahålla tryck för att mata den separerade vätskan genom nämnda utloppskanal (22). . Centrifugalseparator enligt krav 1, i vilken pumporganet (19) är en icke- roterande stationär anordning anpassad att rikta den separerade vätskan inåt mot centrumaxeln för att öka trycket i utloppskanalen (22). . Centrifugalseparator enligt krav 2, i vilken pumporganet (19) innefattar radiellt utsträckande bågformiga tänder (21) riktade mot rotationsriktningen. 10 15 20 536 015 . Centrifugalseparator enligt krav 3, i vilken pumporganet (19) också innefattar en stamformig del (20) som genom en första ände är fäst vid en stationär del av separatorn och från vars andra ände nämnda bågformiga tänder (21) utsträcker sig. . Centrifugalseparator enligt krav 4, i vilken nämnda pumporgan (19) vidare innefattar en skiva vilken skiva med sitt centrum av sin yta vänd bort ifrån nämnda separeringsutrymme är fäst vinkelrätt mot nämnda andra ände, och där nämnda skiva är åtminstone i kontakt med nämnda bågformiga tänder (21 ). . Centrifugalseparator enligt krav 5, i vilken nämnda bågformiga tänder (21) är jämnt utplacerade utmed omkretsen av skivan och är identiskt krökta. . Centrifugalseparator enligt något av krav 5 eller 6, i vilken nämnda bågforrniga tänder (21) sträcker sig utanför skivans periferi. . Centrifugalseparator enligt något av kraven 5 till 7, ivilken nämnda bâgforrniga tänder (21) är fästa på nämnda yta av skivan.