專利名稱：具有離心滾筒和活塞式滑閥的分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一可旋轉(zhuǎn)的滾筒和一活塞式滑閥的分離器，滾筒具有垂直的旋轉(zhuǎn)軸線，在滾筒內(nèi)最好設(shè)置一盤片組件，活塞式滑閥用以開啟和關(guān)閉滾筒中的固體排出口，其中，在活塞式滑閥的開啟狀態(tài)，在滾筒特別是滾筒上部與活塞式滑閥之間形成一徑向間隙。
在這種帶有活塞式滑閥的分離器中存在這樣的要求，即，減少在固體排出口特別是排空槽縫區(qū)域內(nèi)腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)，并降低在這個(gè)區(qū)域內(nèi)污物的沉積效應(yīng)。
DE 38 03 762 A1、DE 102 20 757 A1、DE 44 36 459 C2和US 5,916,083介紹了帶有活塞式滑閥的分離器。DE 195 27 039 C1和US290060，239介紹了帶有噴嘴口的分離器。
本發(fā)明的目的是，減少這些不利的效應(yīng)。
本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1的主題實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。
據(jù)此，在活塞式滑閥和滾筒的外部圓周區(qū)域內(nèi)，特別是在滾筒上部中，沿徑向在固體排出口之前，在所述間隙兩側(cè)構(gòu)造至少一個(gè)環(huán)形腔。
特別優(yōu)選在活塞式滑閥和滾筒上部中構(gòu)造兩個(gè)沿徑向彼此相繼的環(huán)形腔，其中，所述兩個(gè)環(huán)形腔設(shè)計(jì)為在關(guān)閉狀態(tài)下相對(duì)于活塞式滑閥在滾筒上部上的貼合面對(duì)稱。正是這種結(jié)構(gòu)大大促進(jìn)了在排出口區(qū)域內(nèi)流動(dòng)性能的優(yōu)化。
尤其是，兩個(gè)環(huán)形腔設(shè)計(jì)為在活塞式滑閥關(guān)閉狀態(tài)下相對(duì)于活塞式滑閥在滾筒上部上的貼合面對(duì)稱。
優(yōu)選地，徑向內(nèi)部的環(huán)形腔設(shè)計(jì)成用于排出的固體束的扇形展開腔。
此外，如果將徑向外部的環(huán)形腔設(shè)計(jì)成用于排出的固體束的渦流腔，則是有利的。
本發(fā)明簡(jiǎn)單地通過(guò)優(yōu)化連接在固體排出口上游的元件活塞式滑閥和滾筒(特別是滾筒上部)中的幾何結(jié)構(gòu)而優(yōu)化了在固體排出口之前的區(qū)域內(nèi)的流動(dòng)性能，這僅僅帶來(lái)這些元件相應(yīng)的加工工作量，而不造成材料方面的費(fèi)用增加。因此，本發(fā)明可以用簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)，并且不僅減少了在固體排出口區(qū)域內(nèi)的腐蝕現(xiàn)象效應(yīng)，而且還減小了形成沉積的傾向。因此，特別是在設(shè)置兩個(gè)沿徑向彼此相繼排列的、通過(guò)一狹窄部位連接起來(lái)的環(huán)形腔的情況下，有利于使分離器具有高的利用率并降低清洗的必要性，。
優(yōu)良的結(jié)構(gòu)方案和改進(jìn)設(shè)計(jì)可以由從屬權(quán)利要求得到。
下面借助于一個(gè)實(shí)施例參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。附圖表示

圖1分離器的示意剖視圖；圖2在活塞式滑閥開啟時(shí)在分離器的滾筒上的固體排出口區(qū)域的細(xì)部視圖；圖3圖2的在活塞式滑閥關(guān)閉時(shí)的細(xì)部視圖。
圖1示出一分離器1，它具有一可旋轉(zhuǎn)的滾筒2和一單件式或多件式的完全或基本上全部包圍所述滾筒的不可旋轉(zhuǎn)的外罩3。帶有豎向的滾筒及旋轉(zhuǎn)軸線M的滾筒2具有一輸入管4，輸入管例如從上方通入滾筒內(nèi)。在輸入管4下游連接一分配器5，通過(guò)它可將待分離物輸入到滾筒2中。在滾筒內(nèi)設(shè)置由許多錐形盤片7組成的盤片組件6。
借助于兩個(gè)刮板盤或者獲取器8、9，將在這里例如是兩種液體從滾筒2中引出，刮板盤或者獲取器配設(shè)有輸出管10、11。
按圖1至3，活塞式滑閥13用來(lái)排空積聚在固體腔12內(nèi)的固體，活塞式滑閥例如可以這里未表示的方式氣動(dòng)或液壓操縱，并打開或關(guān)閉固體排出口14。
就此而言，圖1應(yīng)理解為純粹說(shuō)明性的。它沒(méi)有表示在固體排出口區(qū)域內(nèi)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
按圖2，固體排出口14構(gòu)成為在滾筒下部15內(nèi)的孔或槽，它們從內(nèi)向外穿透滾筒下部。各固體排出口均勻分布在滾筒下部的圓周上，使得在各固體排出口之間分別留出筋條(這里看不出)。
在滾筒1的關(guān)閉狀態(tài)，活塞式滑閥13緊貼在滾筒上部16上，其中，在滾筒上部16的下邊緣上最好設(shè)置一在滾筒上部16的一個(gè)槽18內(nèi)的密封件17，它在關(guān)閉狀態(tài)下(在活塞式滑閥13向上運(yùn)動(dòng)了的情況下)關(guān)閉或密封在活塞式滑閥13和滾筒上部16的相互貼靠的面20、21之間的間隙19(見(jiàn)按圖3的本發(fā)明的實(shí)施例)。
在這方面已知的結(jié)構(gòu)中，在活塞式滑閥已打開或正在打開時(shí)，排出的固體束S常常密集地射在滾筒下部15的部位上，例如在固體排出口14的邊緣處。這導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，以及導(dǎo)致在這些元件之間的間隙內(nèi)，尤其是在活塞式滑閥與滾筒下部15以及滾筒上部16與滾筒下部15之間的軸向間隙內(nèi)，出現(xiàn)沉積。
圖2表示活塞式滑閥的形成間隙19的開啟狀態(tài)，而圖3則表示關(guān)閉狀態(tài)。實(shí)際上，間隙寬度在一定條件下在開啟過(guò)程與開啟過(guò)程之間也略有變化。因此，下面所述的情況是針對(duì)用活塞式滑閥通常應(yīng)該達(dá)到的理論開啟位置(圖2)。滾筒上部16的下表面20是固定的基準(zhǔn)面，活塞式滑閥13在開啟時(shí)從這個(gè)面出發(fā)向前運(yùn)動(dòng)。
沿徑向在密封件槽18的外部，在活塞式滑閥13和滾筒上部16內(nèi)，在間隙19兩側(cè)或者說(shuō)這里在開啟狀態(tài)下相對(duì)于間隙19的中心面E對(duì)稱地(以及在關(guān)閉狀態(tài)相對(duì)于表面20對(duì)稱)分別構(gòu)造兩個(gè)沿徑向彼此相繼的環(huán)形腔22和23，它們或者是在整個(gè)圓周上環(huán)繞延伸或者至少在圓周上與固體排出口14對(duì)應(yīng)的區(qū)域上延伸。
下面如果講到內(nèi)部的環(huán)形腔和外部的環(huán)形腔22、23，就分別指在活塞式滑閥13和滾筒上部16中的兩個(gè)內(nèi)部及外部環(huán)形腔。
兩個(gè)環(huán)形腔中位于徑向內(nèi)部的那個(gè)環(huán)形腔22接在滾筒上部16中密封件槽18的徑向外部不遠(yuǎn)處或接在活塞式滑閥13相應(yīng)部位處有一半徑r1(從滾筒軸線M出發(fā)，見(jiàn)圖1，或者這里也可以從槽的棱邊開始測(cè)量)的一輪廓棱邊24上，并在部位r2處加寬到一最大軸向尺寸H1(軸向是指平行于滾筒軸線M的方向，見(jiàn)圖1)，直至在一徑向部位r3，一個(gè)變窄部位25處重新變窄到一軸向尺寸H4。
由此造成一噴嘴式的扇形擴(kuò)展腔22，它在平均水平的開啟狀態(tài)下具有一徑向尺寸r3-r1，其大小是其最大軸向尺寸或高度H1的兩倍以上。
變窄部位25的軸向尺寸在平均水平的開啟狀態(tài)下大于間隙19的高度或者說(shuō)軸向尺寸。
扇形擴(kuò)展腔22的最大軸向尺寸H1在平均水平的開啟狀態(tài)下比滾筒下部15中固體排出口14的軸向尺寸H2小，尤其是小50％以上。
由此使得在活塞式滑閥13開啟時(shí)通過(guò)間隙19排出的固體束扇形展開，并基本上非集束地射在滾筒下部的筋上。從而可以盡可能地減小在滾筒下部上由于固體束所引起的腐蝕性磨損。
從變窄部位25出發(fā)，隨著相對(duì)滾筒軸線(M)半徑(R；見(jiàn)圖1)的加大，在間隙兩側(cè)則近似按一種具有1/4圓的幾何形狀的環(huán)的形式使元件活塞式滑閥和滾筒上部16內(nèi)的空隙擴(kuò)展成徑向外部的環(huán)形腔23，而該環(huán)形腔超過(guò)固體排出口的軸向尺寸H2擴(kuò)展到一軸向尺寸H3，它大于在平均水平的開啟狀態(tài)下固體排出口的軸向尺寸H2，特別是它的兩倍以上。
然后，在活塞式滑閥外部半徑之前不遠(yuǎn)處，環(huán)形腔重新略微變窄，然后，在固體排出口外棱邊的軸向(相對(duì)于滾筒軸線M)兩側(cè)，在活塞式滑閥和滾筒下部15之間或者說(shuō)在滾筒上部16和滾筒下部15之間的間隙的外半徑r4處接到滾筒下部15的內(nèi)周壁上。
在固體從內(nèi)環(huán)形腔22排出時(shí)，固體以高的速度撞到滾筒下部15的內(nèi)周壁上，使得一部分排出的固體重新反彈回環(huán)形腔23中。這些小顆粒在環(huán)形腔23內(nèi)按圓弧形箭頭P的方式偏轉(zhuǎn)，然后從固體排出口14排出，從而有效地防止固體在這些環(huán)形腔22，23和/或在滾筒下部15與活塞式滑閥和滾筒上部16之間的間隙的區(qū)域內(nèi)發(fā)生沉積。
在傳統(tǒng)的分離器中，間隙19的出口高度小于固體排出口的高度，而這里則與之相反。
附圖標(biāo)記表1分離器2滾筒3外罩4滾筒上部5輸入管6分配器7盤片組件8、9 刮板盤10、11 輸出管12 固體腔13 活塞式滑閥14 固體排出口15 滾筒下部16 滾筒上部17 密封圈18 槽19 間隙20、21 面22、23 環(huán)形腔24 輪廓棱邊25 變窄部位r1-r4半徑H1-H3尺寸M滾筒軸線
權(quán)利要求
1.分離器，具有a)一具有垂直旋轉(zhuǎn)軸線(M)的可旋轉(zhuǎn)的滾筒(2)，在滾筒內(nèi)最好設(shè)置一盤片組件(7)，b)一用以開啟和關(guān)閉滾筒(2)中的固體排出口(14)的活塞式滑閥(13)，c)其中，在活塞式滑閥(13)的開啟狀態(tài)，在滾筒特別是滾筒上部(16)與活塞式滑閥(13)之間形成一徑向的間隙(19)，其特征為d)在活塞式滑閥(13)和滾筒的外部圓周區(qū)域內(nèi)，特別是在滾筒上部(16)中，沿徑向在固體排出口之前，在所述間隙(19)兩側(cè)構(gòu)造至少一個(gè)環(huán)形腔(22)。
2.按權(quán)利要求1或按權(quán)利要求1前序部分的分離器，其特征為在平均水平的開啟狀態(tài)下，固體排出口(14)處間隙(19)的出口高度大于固體排出口的高度。
3.按權(quán)利要求1或2的分離器，其特征為在活塞式滑閥(13)和滾筒上部(16)中構(gòu)造兩個(gè)沿徑向彼此相繼的環(huán)形腔(22、23)。
4.按權(quán)利要求1或2的分離器，其特征為所述兩個(gè)沿徑向彼此相繼的環(huán)形腔(22、23)通過(guò)一狹窄部位相互連接。
5.按權(quán)利要求3或4的分離器，其特征為所述兩個(gè)環(huán)形腔(23)設(shè)計(jì)為在關(guān)閉狀態(tài)下相對(duì)于活塞式滑閥(13)在滾筒上部(16)上的貼合面對(duì)稱。
6.按權(quán)利要求3或4或5的分離器，其特征為所述環(huán)形腔中徑向內(nèi)部的那個(gè)環(huán)形腔(22)設(shè)計(jì)成用于排出的固體束的扇形擴(kuò)展腔。
7.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的分離器，其特征為所述環(huán)形腔中徑向外部的那個(gè)環(huán)形腔(23)設(shè)計(jì)成用于排出的固體束的渦流腔。
8.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的分離器，其特征為兩個(gè)環(huán)形腔中徑向外部的那個(gè)環(huán)形腔(23)具有比徑向內(nèi)部的那個(gè)環(huán)形腔(高度H1)更大的軸向尺寸(高度H3)。
9.按權(quán)利要求6、7或8的分離器，其特征為兩個(gè)環(huán)形腔中外部的那個(gè)環(huán)形腔(23)具有比固體排出口(14)(高度H2)更大的軸向尺寸(高度H3)。
10.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的分離器，其特征為兩個(gè)環(huán)形腔中徑向外部的那個(gè)環(huán)形腔(23)在活塞式滑閥(13)的開啟狀態(tài)下具有大小為固體排出口(高度H2)兩倍以上的尺寸(高度H3)。
11.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的分離器，其特征為兩個(gè)環(huán)形腔中內(nèi)部的那個(gè)環(huán)形腔(22)沿徑向接在滾筒上部中用于密封件(17)的槽的外部或接在活塞式滑閥(13)的相應(yīng)部位上。
12.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的分離器，其特征為兩個(gè)環(huán)形腔中徑向內(nèi)部的那個(gè)環(huán)形腔(22)沿徑向接在滾筒上部(16)中密封件槽(18)的外部或接在活塞式滑閥(13)相應(yīng)的部位處有一半徑(r1)的一個(gè)輪廓棱邊(24)上，該環(huán)形腔直至半徑r2處擴(kuò)展到一最大軸向尺寸H1，然后在一徑向部位r3處重新變窄到一軸向尺寸H4，使得在活塞式滑閥(13)的開啟狀態(tài)下造成一噴嘴式的扇形擴(kuò)展腔。
13.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的分離器，其特征為所述噴嘴式的扇形擴(kuò)展腔具有一徑向尺寸r3-r1，它在平均水平的開啟狀態(tài)下大小為在活塞式滑閥(13)開啟狀態(tài)下其最大的軸向尺寸(H1)的兩倍以上。
14.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的分離器，其特征為在平均水平的開啟狀態(tài)下最大的軸向尺寸(H1)小于固體排出口的軸向尺寸(H2)，尤其是小50％以上。
15.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的分離器，其特征為徑向外部的環(huán)形腔(23)具有一倒圓的橫截面，使得液體在其內(nèi)產(chǎn)生旋渦。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有離心滾筒和活塞式滑閥的分離器，該分離器具有一可旋轉(zhuǎn)的滾筒(2)和一活塞式滑閥(13)，滾筒具有垂直的旋轉(zhuǎn)軸線(M)，在滾筒內(nèi)最好設(shè)置一盤片組件(7)，活塞式滑閥用以開啟和關(guān)閉滾筒(2)中的固體排出口(14)，其中，在活塞式滑閥(13)的開啟狀態(tài)，在滾筒特別是滾筒上部(16)與活塞式滑閥(13)之間形成一徑向間隙，其特征為在活塞式滑閥(13)和滾筒的外部圓周區(qū)域內(nèi)，特別是在滾筒上部(16)中，沿徑向在固體排出口之前，在所述間隙(19)兩側(cè)構(gòu)造至少一個(gè)環(huán)形腔(22)。
文檔編號(hào)B04B11/00GK1905945SQ200580001457
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月21日
發(fā)明者W·馬克爾, A·舒爾茨 申請(qǐng)人:威斯特伐利亞分離器股份公司