專利名稱：離心分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離心分離器，包括在使用中圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的碗(bowl)，所述旋轉(zhuǎn)軸線以所述碗的縱向方向延伸；垂直于縱向方向延伸的徑向方向；同軸地配置在所述碗內(nèi)并且在使用中圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的輸送器，所述輸送器包括加速腔；由所述碗徑向朝外限定并且由所述輸送器徑向朝內(nèi)限定的分離腔；所述加速腔具有用于將給料材料引入分離腔的給料端口 ；和給料加速器，其與所述輸送器同軸地配置在所述加速腔內(nèi)并且在使用中圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線相對于輸送器以比輸送器更低的速度旋轉(zhuǎn)，所述給料加速器具有排出出口，用于將給料材料通過所述排出出口排入輸送器的所述加速腔。
背景技術(shù)：
已知本領(lǐng)域的離心分離器。因而US 4334647公開了沉降式離心器，其包括碗和帶
有加速腔和加速腔中的給料加速器的輸送器，給料加速器連接到給料管并且具有半圓形加速葉片。碗和給料管通過驅(qū)動馬達(dá)經(jīng)由相應(yīng)的滑輪和帶以預(yù)定旋轉(zhuǎn)速率旋轉(zhuǎn)。在使用中，給料材料的池在碗中形成。加速腔延伸進入池并且包括若干軸向開口，用于給料材料從給料加速器流過加速腔并且進入碗，從而形成射流。存在給料材料中的固體將早已在加速腔中沉淀，因而堵塞進入碗的通道的風(fēng)險。大體上，用于離心分離器的適合的給料進口的提供是大量專利的主題。US5345255公開了包括碗和帶有進口腔的輸送器的沉降式離心器，進口腔具有開放構(gòu)造，因為進口腔處或給料區(qū)的輸送器的輪轂僅由縱向肋構(gòu)成，從而在縱向肋之間提供大端口，用于導(dǎo)入進口腔的給料材料徑向流入碗。因此給料材料或液體在給料區(qū)或進口腔中緩慢加速到輸送器的旋轉(zhuǎn)速度。根據(jù)它的描述，該緩慢加速由于給料區(qū)內(nèi)缺乏任何加速表面而產(chǎn)生。緩慢加速導(dǎo)致在給料區(qū)中的給料的體積增加以致它的離心壓力強迫朝外運動。由于通過其給料液體可到達(dá)稱為“池”(不具有通過產(chǎn)生集中流或射流的噴嘴和開口的通道)的給料材料或液體的水平的擴大區(qū)域，故在池中在給料區(qū)避免湍流。US 5401423公開了帶有包括加速盤的給料加速系統(tǒng)的離心分離器，由此離心分離器包括在開頭段落中上文提及的特征中的許多。然而加速盤附連到輸送器輪轂，以與輸送器相同的速度與輸送器輪轂一起旋轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供作為前言提及的離心分離器，其避免涉及現(xiàn)有技術(shù)的缺點中的至少一些。根據(jù)本發(fā)明，這通過離心分離器獲得，離心分離器的特征在于所述給料端口延伸第一軸向區(qū)域并且所述排出出口延伸第二軸向區(qū)域，第一和第二軸向區(qū)域互相重疊，使得給料材料從排出出口以具有徑向和周向分量的方向流過給料端口。優(yōu)選地第二軸向區(qū)域在第一軸向區(qū)域內(nèi)延伸。以這種方式規(guī)定給料材料以徑向方向從排出出口經(jīng)過給料端口進入分離腔，確保給料材料的自由通過。
在優(yōu)選實施例中，給料加速器包括進口管道，所述排出出口通過在所述進口管道的側(cè)壁中的排出端口和具有彎曲壁部分的外殼提供，該彎曲壁部分從所述排出端口延伸，使得所述壁部分從所述進口管道切向延伸。因此獲得給料材料從進口管道橫向排出以由彎曲壁加速，而沒有例如給料材料中的線或纖維粘在突出邊緣的風(fēng)險。在優(yōu)選實施例中，給料加速器包括兩個排出出口。該特征提供加速器的旋轉(zhuǎn)的對稱以避免不平衡。優(yōu)選地，排出出口的外殼由可調(diào)換外殼提供。這提供在由于對磨蝕給料材料進行加速造成的磨損的情形下外殼的調(diào)換。優(yōu)選地，可調(diào)換外殼包括適合于通過所述給料端口附連所述外殼到所述進口管道的安裝件。這提供進口管道與加速器和輸送器的容易的組裝。 優(yōu)選地，外殼在其與進口管道相對的端部具有磨損板?？稍谑褂弥性诮o料端口之間的加速腔中沉淀的給料材料中的固體材料將被外殼碰撞以被敲掉或刮掉并且通過鄰近給料端口離開。通過提供磨損板，優(yōu)選地可調(diào)換磨損板，避免合適外殼被與任何沉淀材料的撞擊所磨蝕。在優(yōu)選實施例中，第一驅(qū)動提供用于旋轉(zhuǎn)輸送器，優(yōu)選地通過碗，并且第二驅(qū)動提供用于旋轉(zhuǎn)給料加速器，所述第一和第二驅(qū)動獨立控制，諸如在使用中，所述給料加速器的角速度獨立于所述輸送器的角速度進行設(shè)置。因此獲得加速器的旋轉(zhuǎn)速度可調(diào)整，以提供給料材料以等于分離腔中的材料的周向速度的周向速度碰撞分離腔內(nèi)的材料的表面，因而僅導(dǎo)致很小的湍流。在優(yōu)選實施例中，離心分離器包括用于監(jiān)控所述第一和第二驅(qū)動的功率消耗的裝置，由此確定所述第一和第二驅(qū)動的總體功率消耗。當(dāng)給料材料以最優(yōu)速度碰撞分離腔中的材料的表面時，導(dǎo)致最小的湍流。由于湍流伴隨能量的損失，故最優(yōu)速度條件的條件可表現(xiàn)為要求第一和第二驅(qū)動的最小的總體功率消耗的條件。優(yōu)選地，給料端口由以所述旋轉(zhuǎn)軸線的方向延伸的互相間隔的肋限定。這提供開放構(gòu)造，其帶有從排出出口到在分離腔中的材料的表面的給料材料流的最小的擾動。本發(fā)明的其它目標(biāo)、特征和優(yōu)點將從以下詳細(xì)公開、從所附權(quán)利要求以及從附圖中出現(xiàn)。大體上，除非在本文中另外明確地限定，否則權(quán)利要求中所用的全部術(shù)語根據(jù)它們在技術(shù)領(lǐng)域中的普通意思解釋。除非另外明確地陳述，否則所有對“一 / 一個/該[元件、器件、構(gòu)件、裝置、步驟等]”的引用開放式地解釋為表示所述元件、器件、構(gòu)件、裝置、步驟等中的至少一個例子。除非明確地陳述，否則本文中公開的任何方法的步驟不必以公開的精確順序執(zhí)行。


本發(fā)明的上述以及額外目標(biāo)、特征和優(yōu)點將通過參考所附示意圖的、本發(fā)明的優(yōu)選實施例的以下示意的并且非限制的詳細(xì)描述更好地理解，示意圖中相同附圖標(biāo)記用于類似元件，其中圖I部分以截面示出沉降式離心器；圖2示出離心器的輸送器的部分的截面；
圖3示出給料加速器的截面；圖4示出給料加速器的分解視圖；并且圖5為加速腔中的給料加速器的示意截面。
具體實施例方式圖I示出包括碗3和螺旋輸送器5的離心分離器或沉降式離心器1，碗3和螺旋輸送器5安裝成使得在使用中它們可圍繞以沉降式離心器的縱向方向7a延伸的旋轉(zhuǎn)軸線7旋轉(zhuǎn)。此外，沉降式離心器I具有垂直于縱 向方向延伸的徑向方向9。為了簡單起見，方向“上”和“下”在本文中分別用于表示朝向旋轉(zhuǎn)軸線7的徑向方向和遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線7的徑向方向。碗3包括在碗3的一個縱向端部處提供的基板11。基板11具有若干輕相出口開口 13。此外碗3在與基板11相對的端部處具有重相出口開口 15，其靠近在與基板11相對的端部處封閉碗3的凸緣17提供?；S19附連到基板11，并且第二軸21附連到凸緣17。這兩個軸19、21以軸承23支撐，用于碗3圍繞旋轉(zhuǎn)軸線7的旋轉(zhuǎn)。在本身已知方式中基軸19是中空的，并且輸送器軸25延伸通過其中。輸送器軸25相對于基軸19通過軸承(未不出)支撐，用于螺旋輸送器5相對于碗3圍繞旋轉(zhuǎn)軸線7旋轉(zhuǎn)?；S19和輸送器軸25以本身已知的方式通過周轉(zhuǎn)圓(epicyclical)齒輪系27互相連接，并且兩軸19和25的互相旋轉(zhuǎn)通過控制軸29由控制馬達(dá)31調(diào)節(jié)。螺旋輸送器5包括帶有柱形部分35和大體錐形部分37的輪轂33，兩部分35和37通過以縱向方向延伸的寬的互相間隔開的肋39互連。輪轂33攜帶螺旋狀輸送器刮板(flight)41，用于在使用期間朝重相出口開口 15運輸重相。在輪轂33的柱形部分35與錐形部分37之間提供進口腔或加速腔43。在輪轂33與碗3之間提供分離腔45。給料端口47 (參見圖2)在加速腔43與分離腔45之間提供，并且給料端口 47在周向方向46通過互相間隔開的肋39限定并且在縱向方向通過輪轂33的柱形部分35和錐形部分37限定。因而給料端口 47延伸第一軸向區(qū)域49 (圖2)。參考圖2，可見第二軸21延伸進輸送器輪轂33的錐形部分37以通過軸承48旋轉(zhuǎn)地支撐錐形部分37。滑輪50安裝在第二軸21上。給料管51延伸通過第二軸21和錐形部分37并且通過軸承52旋轉(zhuǎn)地支撐。滑輪53安裝在給料管51上。安裝盤55密封地安裝在輸送器輪轂33的柱形部分35中。安裝盤密封地并且可釋放地接收軸承57，其支撐附連到給料管51的給料加速器59。給料管馬達(dá)61提供用于通過帶63和滑輪53旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動給料管51。因而給料管51可圍繞縱向軸線7旋轉(zhuǎn)。主馬達(dá)65提供用于通過帶67和滑輪50旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動第二軸21。因而主馬達(dá)65通過帶67、滑輪50、第二軸21、凸緣17、碗3、基板11、基軸19、周轉(zhuǎn)圓齒輪系27和輸送器軸25提供用于輸送器的第一驅(qū)動，并且給料管馬達(dá)61通過帶63、滑輪53和給料管51提供用于給料加速器59的第二驅(qū)動。參考圖3和圖4，給料加速器59包括管狀部分69，其焊接到給料管51以與其集成并且構(gòu)成進口管道，所述管狀部分在與給料管相對的端部封閉并且攜帶附連到軸承57的軸頸71。兩個排出端口 73在管狀部分69的側(cè)壁中提供并且兩個外殼元件75安裝在管狀部件69上。各外殼元件包括彎曲壁部分77，當(dāng)外殼元件安裝后，彎曲壁部分77從一端部延伸，其中彎曲壁部分77與管狀部分69的側(cè)壁的內(nèi)側(cè)相切。彎曲壁部分遠(yuǎn)離管狀部分延伸到由外殼元件75限定的排出開口 79。在排出開口 79處，彎曲壁以周向方向46延伸。外殼元件還包括限定排出開口 79在縱向方向上的延伸的側(cè)壁部分81。因而排出開口 79延伸位于第一軸向區(qū)域49(參見圖2)內(nèi)的第二軸向區(qū)域82。排出端口 73和外殼元件75—起構(gòu)成排出出口。管狀部分包括用于以本身已知的方式限制逆流的軸向凸緣83。外殼元件依靠螺釘85安裝，該螺釘85插入通過一個外殼元件中的孔并且擰入另一外殼元件中的螺紋孔。插入在外殼元件75和管狀部分69中的孔的銷釘87分別將外殼元件固定在相對于管狀部分的正確位置中。因而螺釘85和銷釘87提供用于由外殼元件75提供的可調(diào)換外殼的安裝件。在各外殼元件的外部端部并且與排出開口 79相對，磨損板89依靠螺釘91可調(diào)換地安裝。在使用中，包括輕相和重相的液體材料例如漿液饋入碗3內(nèi)，以形成帶有上表面93的液體環(huán)狀主體。該環(huán)狀主體，所謂的池，連同碗3和螺旋輸送器5以周向方向46高速
旋轉(zhuǎn)，碗3和螺旋輸送器5大約但不精確地以相同速度旋轉(zhuǎn)，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。在圖5中所示的例子中，池基本淹沒肋39。然而輪轂33將大體不被淹沒。因而應(yīng)當(dāng)注意，池的上表面93在離如圖5所示的輪轂33的柱形部分35的距離處。漿液在分離腔45中分離，并且輕相和重相分別通過輕相出口開口 13和重相出口開口 15尚開碗3。同時漿液，稱為給料，通過給料管51饋入。從給料管51給料進入給料加速器59的管狀部分69并且給料通過排出端口 73離開管狀部分69。給料管51和給料加速器59還以周向方向46旋轉(zhuǎn),但大約以螺旋輸送器5的角速度的一半。已通過排出端口 73離開，給料被彎曲壁部分77接合并且因此加速。給料因而沿彎曲壁部分77流動，被側(cè)壁部分81導(dǎo)引以通過排出開口 79以周向方向離開。應(yīng)當(dāng)注意，彎曲壁整體彎曲，其包括在管狀部分69附近的直線部分和在管狀部分69遠(yuǎn)側(cè)的彎曲部分。理論上，給料將以排出開口處彎曲壁部分77的兩倍線速度離開排出開口 79。然而由于摩擦等，給料的速度將稍低。理想地，給料將以等于上表面的周向速度的周向速度離開排出開口正好到上表面93，以便避免由進入池的給料的撞擊產(chǎn)生的任何湍流。然后由于存在排出開口處的彎曲壁部分77的內(nèi)側(cè)與上表面93之間的距尚，故給料將在撞擊的位置95處以具有徑向分量和周向分量的方向碰撞上表面。由于距離中心的距離，即旋轉(zhuǎn)軸線7到上表面93的距離，稍微大于從旋轉(zhuǎn)軸線到排出開口 79處的彎曲壁部分77的內(nèi)表面的距離，故如果給料加速器的旋轉(zhuǎn)速度是螺旋輸送器5的旋轉(zhuǎn)速度的精確一半，則上表面93的線速度將大于離開排出開口的給料的線速度。因此加速器的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)到稍微高的速度。沉降式離心器包括控制器97，其連接到(未示出)并且控制三個馬達(dá)，即主馬達(dá)65、給料管馬達(dá)61和控制馬達(dá)31?？刂破?7還監(jiān)控運行各自馬達(dá)所需要的功率。監(jiān)控運行主馬達(dá)65和給料管馬達(dá)61所需要的總體功率可用于確定加速器的最優(yōu)旋轉(zhuǎn)速度。如果加速器運行太慢，則給料將以低于上表面93和它下面的液體的周向速度的周向速度碰撞池，這意味著給料必須由池的液體加速，并且產(chǎn)生湍流。該湍流伴隨能量的損失。如果加速器運行太快，則給料將以高于上表面93和它下面的液體的周向速度的周向速度碰撞池，這意味給料由池的液體制動，并且產(chǎn)生湍流。該湍流伴隨著能量的損失。此外，給料管馬達(dá)的功率消耗相對高并且主馬達(dá)的功率消耗相比于之前的實例相對低。在給料加速器的最優(yōu)旋轉(zhuǎn)速度處，產(chǎn)生最小的湍流并且整體功率消耗最小。如所述，池淹沒輪轂33是不受歡迎的情況。如果該情況出現(xiàn)，上表面93將相比于圖5中示出的位置提升，并且至少附連到彎曲壁部分77的外側(cè)的磨損板89將浸入上表面93。由于池類似輸送器5以遠(yuǎn)高于加速器的速度旋轉(zhuǎn)，故給料管馬達(dá)61所需的功率的下降將被控制器97探測到，由此探測到不受歡迎的情況。由于螺旋輸送器5的旋轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)大于給料加速器59的速度，故肋39將連續(xù)地快速運行超過外殼元件75的外部端部，并且由于來自給料的材料可堆積在肋的內(nèi)表面上，故在這種堆積材料與外殼元件75之間存在撞擊的風(fēng)險。這種撞擊可磨蝕磨損板89，其因此可被磨損，由于這個原因它是可調(diào)換的。由于給料管和加速器的構(gòu)造，這些部件簡單地調(diào)換和/或安裝。因而為了安裝，帶
有管狀部分69和軸承57的給料管51插入通過第二軸21，并且軸承57由安裝盤55接收。隨后帶有銷釘87的外殼元件75插入通過給料端口 47以依靠螺釘85緊固，螺釘85同樣插入通過給料端口 47。本發(fā)明主要參考幾個實施例在上文描述。然而，容易為本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的，上文公開的實施例之外的其它實施例同樣可能在由所附專利權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種離心分離器,包括 在使用中圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的碗，所述旋轉(zhuǎn)軸線以所述碗的縱向方向延伸， 垂直于所述縱向方向延伸的徑向方向； 同軸地配置在所述碗內(nèi)并且在使用中圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的輸送器，所述輸送器包括加速腔， 由所述碗徑向朝外限定并且由所述輸送器徑向朝內(nèi)限定的分離腔， 所述加速腔具有用于將給料材料引入所述分離腔的給料端口，和給料加速器，其與所述輸送器同軸地配置在所述加速腔內(nèi)，并且在使用中圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線相對于所述輸送器以比所述輸送器更低的速度旋轉(zhuǎn)，所述給料加速器具有排出出口，用于將給料材料通過所述排出出口排入輸送器的所述加速腔， 其特征在于； 所述給料端口延伸第一軸向區(qū)域并且所述排出出口延伸第二軸向區(qū)域，所述第一軸向區(qū)域和第二軸向區(qū)域互相重疊，使得給料材料從所述排出出口以具有徑向分量和周向分量的方向流過所述給料端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心分離器，其特征在于，所述第二軸向區(qū)域在所述第一軸向區(qū)域內(nèi)延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心分離器，其特征在于，所述給料加速器包括進口管道，所述排出出口由所述進口管道的側(cè)壁中的排出端口和具有彎曲壁部分的外殼提供，所述彎曲壁部分從所述排出端口延伸，使得所述壁部分從所述進口管道切向延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心分離器，其特征在于，所述給料加速器包括兩個排出出□。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心分離器，其特征在于，排出出口的所述外殼由可調(diào)換外殼提供。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的離心分離器，其特征在于，所述可調(diào)換外殼包括適合于通過所述給料端口將所述外殼附連到所述進口管道的安裝件。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心分離器，其特征在于，所述外殼在其與進口管道相對的端部具有磨損板。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心分離器，其特征在于，所述輸送器由第一驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并且所述給料加速器由第二驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述第一驅(qū)動和第二驅(qū)動獨立控制，使得在使用中，所述給料加速器的角速度獨立于所述輸送器的角速度進行設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的離心分離器，其特征在于，還包括用于監(jiān)控所述第一驅(qū)動和第二驅(qū)動的功率消耗的裝置，由此確定所述第一驅(qū)動和第二驅(qū)動的整體功率消耗。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心分離器，其特征在于，所述給料端口由互相間隔的肋限定，所述肋間隔開并且以所述旋轉(zhuǎn)軸線的方向延伸。
全文摘要
一種離心分離器具有旋轉(zhuǎn)碗(3)和同軸地配置在碗(3)內(nèi)的帶有加速腔(43)的旋轉(zhuǎn)輸送器(5)。離心分離器還具有分離腔(45)，其分別由碗(3)和輸送器(5)徑向限定，并且加速腔具有用于將給料材料引入分離腔(45)的給料端口。給料加速器同軸地配置在加速腔(43)內(nèi)并且在使用中圍繞公共旋轉(zhuǎn)軸線相對于輸送器以比輸送器更低的速度旋轉(zhuǎn)。給料加速器具有排出出口用于將給料材料排入輸送器的加速腔(43)。給料端口延伸第一軸向區(qū)域(49)并且排出出口延伸第二軸向區(qū)域(82)，由此第一軸向區(qū)域和第二軸向區(qū)域重疊。
文檔編號B04B1/20GK102802803SQ201080026418
公開日2012年11月28日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月12日
發(fā)明者A·O·克杰爾 申請人:阿爾法拉瓦爾股份有限公司