Центробежный сепаратор

 

Изобретение относится к оборудованию для разделения жидкости в поле действия центробежных сил. Цель изобретения - упрощение конструкции центробежного сепаратора. Центробежный сепаратор содержит ротор, состоящий из крыши 1 и основания 2, скрепленных между собой стопорным кольцом 3. Внутри ротора имеется разделительная камера 4. Внутри ротора расположен поршень 7, перемещающийся в осевом направлении ротора и образующий дно разделительной камеры 4. Этот поршень упирается кольцевым торцом в крышку 1, таким образом разделительная камера 4 отделена от ряда боковых выпускных отверстий 8, выполненных в основании 2. Между упомянутым поршнем 7 и нижней частью основания расположена камера 9 для буферной жидкости. Камера 9 сообщается через отверстия 10 и 11 с каналом 12, проходящим по оси приводного вала 13. Устройство для поддержания заданного давления буферной жидкости в камере 9 содержит емкость 25, расположенную под вертикальным полым валом 13 и заполненную буферной жидкостью. Внутри канала 12 в приводном валу 13 установлены лопасти. Канал 12 сообщается с внутренним объемом резервуара 23 через осевое отверстие, диаметр которого меньше диаметра 12. Такая конструкция центробежного сепаратора не требует наличия уплотнительно-соединительного узла между приводным валом ротора и стационарным трубопроводом для подачи буферной жидкости, не требуется также насос для ее подачи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 04 В 1/08 11 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕГЕНИД

Н ПАТЕНТУ

С2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР I (21) 3901785/23-13 (22) 05.06.85 (31) 8403227-5 (32) 15.06.84 (33) ЯЕ (46) 30.09.89. Бюл. Р 36 (71) Альфа-Лаваль Сепарейшн АБ (SE) (72) Клаус Строуккен (SE) (53) 66.067.57 (088.8) (56) Патент СССР Р 350228, кл. В 04 В 1/14, 1969 °

Патент ФРГ Р 2822478,: кл. В 04 В 1/14, 1978.

„„SU„, 1512476 АЗ

2 (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР (57) Изобретение относится к оборудованию для разделения жидкости в поле действия центробежных сил. Цель изобретения — упрощение конструкции центробежного сепаратора. Центробежный сепаратор содержит ротор, состоящий из крьппки 1 и основания 2,. скрепленных между собой стопорным кольцом

3. Внутри ротора имеется разделительная камера 4. Внутри ротора расположен поршень 7, перемещающийся в осевом направлении ратора и образующий

3 151247 дно разделительной камеры 4, Этот поршень упирается кольцевым торцом в крышку 1, таким образом разделительная камера 4 отделена от ряда боковых выпускных отверстий 8, выполненных в основании 2. Между упомянутым поршнем 7 и нижней частью основания расположена камера 9 для буферной жидкости. Камера 9 сообщается через от- 1ð верстия 10 и 11 каналом 12, проходящим по оси приводноге вала 13. Устройство для поддержания заданного.. давления буферной жидкости в камере

9 содержит емкость 25, расположенную !

6 4 под вертикальным полым валом 13 и заполненную буферной жидкостью. Внутри канала 12 в приводном валу 13 установлены лопасти. Канал 12 сообщается с внутренним объемом резервуара 23 через осевое =отверстие, диаметр которого меньше диаметра 12. Такая конструкция центробежного сепаратора не требует наличия уплотнительносоединительного узла между приводным валом ротора и стационарным трубопроводом для подачи буферной жидкости, не требуется также насос для ее подачи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оборудованию для Разделения жидкости в поле действия центробежных,пил.

° Цель изобретения — упрощение кон-; струкции центробежного сепаратора и. ! улучшение забора жидкости через впуск:ное отверстие при вращении.

На фиг.1 схематично изображена нижняя часть центробежного сепаратора, продольный разрез; на фиг.2— емкость, продольный разрез; иа фиг.3 —, разрез А-А на фиг.2.

Центробежный сепаратор содержит ротор, состоящий из крьппки 1 и основа-: ния 2, скрепленных между собой стопор 35 ным кольцом 3.

Внутри ротора имеется разделительная камера 4, в которой расположен па кет конических тарелок 5. Тарелки 5

\ опираются на нижнюю часть распредели- 40 теля 6, предназначенного для распреде-, ления жидкости, поступающей внутрь ротора через его центральную часть, равномерно по всему объему раздели" тельной камеры 4. 45

Внутри ротора расположен поршень

7, перемещающийся в осевом направлении ротора и образующий дно разделительной камеры 4. Этот поршень упирается кольцевым торцом в крьппку 1, та,gg ким образом разделительная камера 4. отделена от ряда боковых выпускных отверстий 8, выполненных в основании

2.

Между упомянутым поршнем 7 и ниж ней частью основания 2 расположена камера 9 для буферной жидкости, в качестве которой в большинстве случаев используется вода. Камера 9 сообщает-. ся через отверстия 10 и 11 с каналом

12, проходящим по оси приводного вала 13. Вал 13 жестко связан с основанием 2, обеспечивая вращение всего ротора от соответствующего привода (не показан) .

В нижней части основания 2 имеется ряд сквозных отверстий 14, расположенных по окружности в торцовой плоскости этой детали и использующихся как выводящие"каналы для выпуска буферной. жидкости из камеры 9. Отверстия 14 закрыты снаружи корпуса ротора заглушками 15, находящимися на продольно подвижной тарельчатой обойме 16. Эта обойма поджимается вверх вместе с заглушками 15 при помощи нескольких спиральных пружин сжатия

17, находящихся между указанной обоймой и опорным пластинчатым элементом

18, жестко скрепленным днищем основания 2.

Между центральной частью торца тарельчатой обоймы 16 и днищем основания 2 имеется дополнительная камера

19, заполняемая буферной жидкостью.

Камера 19 имеет по центру большое число отверстий 20, выполненных в стенке, образующей кольцевую канавку 21, открытую сверху, Помимо этого, камера 19 имеет один или несколько выпускных отверстий 22, выполненных в ее,внешней стенке. Размеры отверстий

20 и 22 подобраны таким образом, чтобы в процессе работы ротора в камеру 19 входило больше жидкости, чем могло выйти.

К трубопроводу 23 подсоединен кольцевой штуцер 24 для обеспечения преПри прекращении подачи жидкости в камеру 19 по трубопроводу 23 эта камера дренируется через выпускные отверстия 22. В результате этого подвижная тарельчатая обойма 16 возвращается в верхнее положение под действием возвратного усилия, создаваемого пружинами 17. Вследствие этого перекрываются выпускные отверстия

14 из камеры 9, которая начинает снова заполняться жидкостью, которая все это время поступала в нее через отверстия 10, 11 из осевого канала 12 в приводном валу ротора. Как только давление, действующее на поршень. 7 со стороны жидкости, находящейся в камере 9, превысит давление, действующее на нее со стороны жидкости, находящейся в разделительной камере 4, 5 151247 рывистой подачи жидкости в упомянутую канавку 21.

Устройство для поддержания заданного давления буферной жидкости в ка-, 5 мере 9 содержит емкость 25, расположенную под вертикальным полым валом

13. Эта емкость имеет подводящий трубопровод питания 26 и дренажно-сливную трубу 27 и заполняется буферной жидкостью. Верхний конец дренажной трубы 27 служит в качестве надуровневого заборника для слива жидкости при переполнении емкости, обеспечивая такимобразом поддержаниеопреде- 15 ленного уровня этой жидкости.Для компенсации возмущений, создаваемых в жидкости при вращении нижнего конца приводного вала 13 ротора, используются перегородки 28, 29, размещенные соответствующим образом в указанной емкости. Таких перегородок в емкости 25 может быть не две, а больше, и они могут быть расположены любым удобным способом. 25

На фиг.2 резервуар 25 показан без упомянутых перегородок и трубопроводов, но заполненным жидкостью, уровень жидкости обозначен треугольничком. Здесь же показана нижняя концевая часть приводного вала 13 ротора.

Как следует из фиг.2 и 3, внутри канала 12 в приводном валу 13 установлены лопасти 30. Канал 12 сообщается с внутренним объемом резервуара 25 через осевое отверстие 31, диаметр которого меньше диаметра канала

12, Центробежный сепаратор работает 40 следующим образом.

При приведении во вращение приводного вала 13 буферная жидкость, находящаяся внутри его канала 12, отжимается к стенкам, образуя цилиндри- 45 ческую поверхность, устремляясь вверх вдоль стенок указанного канала и далее, выходя через отверстия 11 и 10 в камеру 9 в роторе. На смену ушедшей вверх жидкости на этой стадии в 50 канал 12 через отверстие 31 входит новая порция жидкости. После заполнения камеры 9 поступление жидкости в сепаратор через отверстие 31 прекратится, при этом она будет иметь в канале 12 кольцевую цилиндрическую форму с цилиндрической внутренней поверхностью, радиус которой соответствует кромке, окружающей впускное

6 6

:,отверстие 31. В образовавшемся таким образом кольцеобразном столбе жидкости, внутренняя поверхность которого находится очень близко от оси ротора, будет создаваться давление, превосходящее давление жидкости в камере 9 и, помимо всего прочего, создающее усилие, плотно поджимающее по оси снизу поршень 7.

Указанное усилие, действующее снизу на поршень 7, превосходит усилие, действующеее в противоположном направлении, т.е, на верхнюю поверхность поршня со стороны жидкости, находящейся в разделительной камере 4. В результате этого выпускные отверстия

8 будут оставаться в закрытом состоянии. При необходимости кратковременного открывания выпускных отверстий

8 производится подача жидкости в камеру 19 по трубопроводу 23 через кольцевой штуцер 4, канавку 21 и впускные отверстия 20. В результате впуска жидкости в камеру 19 создается соответствующее давление, превосходящее усилие поджатия пружин 17, действующее в противоположном направлении на тарельчатую обойму 16, В результате этого обойма 16 смещается в осевом направлении вниз, открывая выпускные отверстия 14 из камеры 9.

Следствием этого будет ускоренный выход жидкости из камеры 9 с расходом, превышающим скорость поступления ее новых порций через канал 12 в приводном валу ротора. Это приведет к смещению поршня 7 вниз и открыванию выпускных отверстий 8 из разделительной камеры 4.

151247б указанный поршень вернется в верхнее положение, при котором выпускные отверстия 8 перекрыты.

После завершения каждого вышерассмотренного цикла (и перед ним) про5 исходит восстановление вышеупомянутой кольцеообразной формы столба жидкости в осевом канале 12 приводного вала 13 ротора.

10 . При необходимости нижняя концевая часть приводного вала 13, т. е. та часть, в которой расположены лопасти 30, может быть выполнена в виде отдельной легкосьемной детали, к примеру в виде насадки иэ пластмассы. Положительным в таком варианте является возможность использования нескольких таких съемных деталей с впускными отверстием 31 различного размера (при неизменном канале в приводном валу ротора).

Далее, при необходимости та часть канала 12, в которой находятся лопасти 30, может быть выполнена с увели. ченным диаметром, превосходящим диаметр остальной части канала.

Предложенная конструкция центробежного сепаратора является более простой в сравнении с известной, .так как в ней не требуется использованйе уплотнительно-соединительного узла между приводным валом ротора и стационарным трубопроводом, служащим для подачи буферной жидкости.

Кроме того, нет необходимости также в использовании насоса для подачи буферной жидкости в.ротор. формула изобретения

1. Центробежный сепаратор, содержащий ротор, имеющий разделительную камеру для жидкости, подвергаемой сеперации, установленный в роторе поршень для открытия выпускных отверстий, расположенную под ним камеру для буферной жидкости, нижний вертикальный приводной вал ротора, имеющий внутри канал, сообщенный с камерой для буферной жидкости, и устройство для поддержания заданного давления буферной жидкости в последней, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, указанное устройство содержит емкость, расположенную под вертикальным полым валом и заполненную буферной жидкостью,. при этом нижняя часть вала размещена внутри емкости и имеет на торце впускное отверстие, диаметр которого меньше, чем диаметр его внутреннего канала.

2. Сепаратор по,п.1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью улучшения забора жидкости через впускное отверстие при вращении, во внутреннем канале вала над впускным отверстием укреплены лопасти.

1512476

Редактор А .Долинич

Заказ 5915/59 Тираж 494 ° . Подписное

BHNHHH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель Г.ЛошкареваТехредЛ.Сердюкова Корректор С.Черни

13

12