本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于控制離心分離機(jī)(centrifugal separator)的排出定時(shí)的方法。本發(fā)明還涉及離心分離機(jī)。

背景技術(shù)：

密度不同的兩種液體可通過離心分離機(jī)彼此分開?？纱娴鼗蛄硗獾?，離心分離機(jī)可用于從液體分離污泥和/或其他固體。例如，與海事或發(fā)電廠的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)連接的離心分離機(jī)用于從潤滑油和燃料中分離污泥和水。離心分離機(jī)通常包括旋轉(zhuǎn)碗狀物(即轉(zhuǎn)子)，其具有盤的堆疊。較重液體以及污泥或固體的污泥容積形成在碗狀物內(nèi)部，鄰近碗狀物的周界。隨著碗狀物旋轉(zhuǎn)，固體和/或較重液體，即具有較高密度的液體，被離心力傳傳送到碗狀物的污泥容積內(nèi)，它們可以從該處移出。分離出的液體，具有較低的密度，被傳送穿過盤堆到碗狀物的內(nèi)部部分，其可自該處從分離機(jī)中排出。

較重的材料以一定的時(shí)間間隔經(jīng)由排出口從碗狀物中排出。排出口通?？恳簤捍蜷_和關(guān)閉。在典型的離心分離機(jī)中，碗狀物包括下半部和上半部。下半部在封閉腔中由液壓壓力壓靠上半部。通過將控制液體引入到控制腔內(nèi)，液壓壓力能夠從封閉腔排出。下半部因此移位并且排出口顯露。在排出事件的結(jié)束時(shí)，關(guān)閉液體被引入到封閉腔中，并且下半部向上移動(dòng)覆蓋排出口，并結(jié)束排出。關(guān)閉液體和控制液體通常為淡水。在發(fā)電廠，分離機(jī)通常連接到和淡水的很多其他消費(fèi)者相同的淡水系統(tǒng)，例如用于渦輪增壓器清洗的蒸汽系統(tǒng)和設(shè)備。如果連接到淡水系統(tǒng)的設(shè)備正使用大量的水，分離機(jī)可能遭受缺水或水壓降低。如果預(yù)定的排出事件發(fā)生在這樣一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，排出口不會(huì)正確打開或關(guān)閉。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種用于控制離心分離機(jī)排出事件的定時(shí)的改善的方法。在排出事件期間，從較輕液體分離的較重液體和/或污泥或固體的至少一部分通過至少一個(gè)排出口從分離機(jī)排出。排出口被液壓地打開和/或關(guān)閉。根據(jù)本發(fā)明的方法的特征由權(quán)利要求1的特征部分提供。根據(jù)本發(fā)明的離心分離機(jī)的特征在另一利權(quán)利要求的特征部分提供。

該控制方法包括如下步驟：等待計(jì)劃排出時(shí)間，在計(jì)劃排出時(shí)間或在計(jì)劃排出時(shí)間之前，測量用于打開和/或關(guān)閉排出口的液體的壓力，將所測量的壓力與預(yù)定極限值進(jìn)行比較，且，在該壓力低于極限值的情況下，延遲排出事件。

在用于打開和關(guān)閉排出口的液壓壓力不充分的情況下，通過延遲排出事件，確保了較重材料從分離機(jī)排出的適當(dāng)運(yùn)行。

該離心分離機(jī)被布置成，從較輕液體分離較重液體和/或污泥或固體，并在排出事件期間從分離機(jī)去除較重液體和/或污泥或固體中至少一部分，該離心分離機(jī)包括控制單元，該控制單元被配置成實(shí)施上面限定的方法。

附圖說明

下面參考附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明的示例，其中

圖1以橫截面圖示出離心分離機(jī)的示例，

圖2示意性示出發(fā)電廠的淡水系統(tǒng)，以及

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出離心分離機(jī)1的示例，其用于將兩種具有不同密度的液體彼此分離，和/或從液體分離污泥和其他固體。存在兩種主要類型的離心分離機(jī)1。一種是澄清分離機(jī)(clarifier separator)，其用于從液體分離固體和污泥。另一種為凈化分離機(jī)，用于從較輕液體分離較重液體和固體/污泥。在發(fā)電廠發(fā)電機(jī)中，離心分離機(jī)1用于從燃料或潤滑油中分離水和/或污泥和其他固體。離心分離機(jī)1可為上述類型的任一種。

分離機(jī)1包括轉(zhuǎn)子，即圍繞旋轉(zhuǎn)軸3可旋轉(zhuǎn)的碗狀物2。碗狀物2包括限定分離腔5的主體4，在主體4內(nèi)部有盤堆疊13。主體4包括彼此相抵布置的兩個(gè)半部，下半部27和上半部26。下半部27通過由關(guān)閉液體的壓力引起的力壓抵上半部26，該關(guān)閉液體經(jīng)由關(guān)閉液體線路25引入到封閉腔24中。盤堆疊13和分離腔5包封旋轉(zhuǎn)軸3，由此具有較高密度的污泥和其他固體和/或液體在碗狀物2的旋轉(zhuǎn)期間通過離心力被傳送到碗狀物2的最外部的容積中，所謂的污泥容積6。相應(yīng)地具有較小密度的液體被傳送到碗狀物2的最內(nèi)部部分7。碗狀物2被固定殼體(未示出)包封。

分離機(jī)1具有進(jìn)口管，即用于把要被分離的液體引入到碗狀物2中的固定進(jìn)口管8。進(jìn)口管8具有泵9，液體通過泵9而泵入到碗狀物2中。泵9的旋轉(zhuǎn)速度通過變頻器10調(diào)節(jié)。碗狀物2包括盤堆疊13，較重液體和/或污泥或其他固體在盤堆疊13的盤之間從較輕液體分離。進(jìn)口管8定位于與旋轉(zhuǎn)軸3平行的碗狀物2的中部，而其進(jìn)料口在旋轉(zhuǎn)軸3上，由此要被分離的液體被引入碗狀物2的下半部，在位于盤堆疊13下方的分配器28的下方。分離機(jī)1還具有出口管，即固定排出管11，用于從碗狀物2排出分離的，即較輕液體，即具有較低密度的液體。排出管11的開口位于碗狀物的內(nèi)部部分7內(nèi)。排出管11設(shè)置有壓力傳感器12，其用于測量從分離機(jī)1中排出的分離的，即較輕液體的壓力。

碗狀物2的外周包括可打開和可關(guān)閉的排出口14，污泥和其他固體通過該排出口14在排出事件期間從碗狀物中去除。排出口14通過向下滑動(dòng)下半部27而打開。下半部27的移動(dòng)由通過控制液體線路16引入到控制腔17中的控制液體來提供?？刂魄?7包括排出機(jī)構(gòu)，其允許封閉腔24內(nèi)的壓力在控制液壓壓力的影響下，經(jīng)由控制腔17的噴嘴23而排出。因此，碗狀物2內(nèi)的壓力引起下半部分27向下滑動(dòng)，并且排出口14打開。通過結(jié)束將控制液體引入到控制腔17內(nèi)，并通過增加進(jìn)入關(guān)閉腔24的關(guān)閉液體而關(guān)閉碗狀物2。關(guān)閉液體的壓力將再次開始在封閉腔24內(nèi)有效果，而下半部分27滑動(dòng)回去抵住上半部分26，并覆蓋排出口14。

分離機(jī)1設(shè)置有連接到進(jìn)口管8的置換液體(displacement liquid)進(jìn)口管19，其用于將置換液體經(jīng)由進(jìn)口管8引入到碗狀物2中。置換液體的引入和較重液體填充碗狀物2，并因此防止較輕液體在排出事件期間經(jīng)由排出口14從碗狀物2排出。置換液體的進(jìn)口管19設(shè)置有關(guān)閉閥20(例如電磁閥)，通過關(guān)閉閥20可允許或防止置換液體到碗狀物2中的流動(dòng)。

碗狀物2在離心分離機(jī)1的操作期間圍繞旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)。要被分離的液體利用泵9經(jīng)由進(jìn)口管8泵入到碗狀物2中。引入到碗狀物2中的液體的流動(dòng)通過依靠變頻器10改變泵9的旋轉(zhuǎn)速度而被調(diào)節(jié)到合適狀態(tài)。分離機(jī)1包括電控制單元22，其基于所分離的液體的目標(biāo)應(yīng)用的需要，改變變頻器10的輸出頻率，即在實(shí)踐中，泵9的旋轉(zhuǎn)速度。在碗狀物2中，較重液體(即具有較高密度的液體)和/或污泥或其他固體被傳送到碗狀物2的外部部分，即污泥容積6。較輕液體(即具有較低密度的液體)，被穿過盤堆疊13傳送到內(nèi)部部分7內(nèi)。在凈化類型分離機(jī)中，較重液體經(jīng)由所謂的重力盤(未示出)而從外部部分6連續(xù)排出。

所分離的，即較輕液體經(jīng)由排出管11從碗狀物2中去除。較重液體和/或污泥和固體經(jīng)由排出口14周期性地從碗狀物2的污泥容積6排出。在排出事件開始時(shí)，停止要被分離的液體經(jīng)由進(jìn)口管8進(jìn)入到碗狀物2中的引入。在這之后，關(guān)閉閥20打開，而開始置換液體進(jìn)入到碗狀物2中的引入。置換液體的密度高于所分離的液體的密度。通常置換液體與碗狀物的污泥容積6中的較重液體相同，通常為水。由于置換液體的引入，碗狀物2的較重液體的量增加，由此較輕液體和較重液體之間的界面29朝向碗狀物的內(nèi)部部分7移動(dòng)。

如果在引入事件期間引入到碗狀物2內(nèi)的置換液體的量過小，則分離的液體在排出事件期間從碗狀物2經(jīng)由排出口14排出。另一方面，如果引入的置換液體的量過大，則置換液體與分離的液體混合。在排出事件開始時(shí)或在排出事件開始之前，通過關(guān)閉關(guān)閉閥20而停止置換液體的引入?？刂埔后w經(jīng)由控制液體線路16而引入到控制腔17內(nèi)。由于控制腔17內(nèi)的液壓壓力，碗狀物2的下半部分27從其位置移位，顯露排出口14。較重液體和污泥從碗狀物2經(jīng)由排出口14排出到封閉碗狀物2的殼體中。目的在于，在碗狀物2的排出期間，提供較輕的分離的液體(通常為油)的盡可能少的損失。隨著排出事件結(jié)束，控制液體的引入停止，而控制腔17內(nèi)的液壓壓力從噴嘴23排出。在這之后，關(guān)閉液體在碗狀物2的下半部分26的下方引入到封閉腔24內(nèi)，由此下半部分27向上移動(dòng)，并再次覆蓋排出口14，而結(jié)束排出。

置換液體的進(jìn)口管19設(shè)置有壓力傳感器21，其用于測量置換液體的壓力。傳感器21在置換液體在置換液體進(jìn)口管19內(nèi)的流動(dòng)方向上位于在關(guān)閉閥20之前。電控制單元22布置成從壓力傳感器21接收數(shù)據(jù)?？刂茊卧?2也可從排出管壓力傳感器12和/或其他傳感器接收數(shù)據(jù)?？刂茊卧?2控制關(guān)閉閥20和泵9的旋轉(zhuǎn)速度。

在圖2中示意性示出兩個(gè)離心分離機(jī)1，其連接到發(fā)電廠的淡水系統(tǒng)。淡水在分離機(jī)1中用作關(guān)閉液體和控制液體。分離機(jī)1的關(guān)閉液體線路25和控制液體線路16因此連接到淡水系統(tǒng)。每一個(gè)分離機(jī)1設(shè)置有：用于控制進(jìn)入封閉腔24內(nèi)的關(guān)閉液體供應(yīng)的關(guān)閉液體控制閥37；和用于控制進(jìn)入控制腔17的控制液體供應(yīng)的控制液體控制閥36。在分離機(jī)1中淡水也用作置換液體。淡水系統(tǒng)包括水箱30，水自水箱30通過泵35提供給使用水的設(shè)備。在圖2的示例中，該系統(tǒng)在分離機(jī)1之外還包括：蒸汽系統(tǒng)(steam system)31；以及渦輪增壓器清洗設(shè)備32。該系統(tǒng)還設(shè)置有閥33、34，其用于控制到蒸汽系統(tǒng)31和清洗設(shè)備32的水的流動(dòng)。替代蒸汽系統(tǒng)31和清洗設(shè)備32或除了其之外，水系統(tǒng)可包括很多其他耗水裝置和/或處理。當(dāng)水系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分臨時(shí)使用大量水時(shí)，分離機(jī)1可能遭受水的缺乏，或針對用作關(guān)閉液體和控制液體的目的的不充足的水壓。如果控制液體的壓力過低，封閉腔24內(nèi)的壓力不排出，而排出口14不打開。如果關(guān)閉液體的壓力過低，排出口14不關(guān)閉而分離機(jī)1泄漏。為了確保較重液體和/或任意污泥或固體排出的適當(dāng)運(yùn)行，以下述方式來控制排出事件。

原則上根據(jù)預(yù)定計(jì)劃而發(fā)生較重材料從分離機(jī)1的排出。因此，以一定的時(shí)間間隔發(fā)生排出事件。每個(gè)排出事件包括如下步驟：結(jié)束向分離機(jī)1內(nèi)引入要被處理的液體，打開關(guān)閉閥20以向碗狀物2內(nèi)引入置換液體，以及通過打開控制閥36來將控制液體引入到控制腔17內(nèi)?？刂埔后w允許封閉腔24內(nèi)的壓力被排出，而碗狀物2的下半部分27因此向下滑動(dòng)并打開排出口14。通過打開關(guān)閉液體控制閥37，并允許關(guān)閉液體流入封閉腔24內(nèi)而終止排出事件。封閉腔24內(nèi)的壓力向上移動(dòng)碗狀物2的下半部分27，并關(guān)閉排出口14。

為了確保不充分的水壓力不防止較重材料的合適排出，監(jiān)控水壓力。在附圖的示例中，水壓力有壓力傳感器21監(jiān)控，其定位于置換液體的進(jìn)口管19內(nèi)。然而，也監(jiān)控水系統(tǒng)的其他位置的壓力。例如，壓力傳感器可位于關(guān)閉液體控制閥37和/或控制液體控制閥36的上游。壓力傳感器也可位于泵35的下游側(cè)。壓力監(jiān)控可為持續(xù)的，或當(dāng)預(yù)定排出事件將要開始的時(shí)候發(fā)生。因此在計(jì)劃排出時(shí)間或在其不久前測量壓力。

在階段101中等待預(yù)定的排出。在階段102中測量水的壓力，而壓力傳感器21將測量的值發(fā)送到控制單元22，控制單元22在階段103中將測量的壓力與預(yù)定極限值進(jìn)行比較。如果測量的壓力至少等于預(yù)定極限值，則控制單元22通過停止泵9來終止要被處理的液體進(jìn)入碗狀物2的引入，并允許關(guān)閉閥20的打開。排出事件因此如預(yù)定的那樣在階段104內(nèi)發(fā)生。然而，如果測量的壓力低于極限值，排出被延遲(階段105)。分離因此在分離機(jī)1內(nèi)以正常的方式繼續(xù)。當(dāng)從第一次測量已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間階段時(shí)，重復(fù)壓力測量。如果水壓力在同時(shí)已經(jīng)達(dá)到極限值，則啟動(dòng)排出事件(階段104)。然而，如果水壓力仍然低于極限值，排出事件繼續(xù)延遲。該循環(huán)可以繼續(xù)直到達(dá)到最小水壓力為主。連續(xù)壓力測量之間的時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間可為持續(xù)的，或其可根據(jù)預(yù)定的模式變化。在圖3的實(shí)施例中，控制方法包括額外的步驟106，在其中確定延遲的持續(xù)時(shí)間。在每一次測量之后，控制單元22確定是否已經(jīng)超過用于觸發(fā)排出事件的最大延遲。這可通過對壓力測量的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)或通過測量從計(jì)劃排出時(shí)間經(jīng)過的時(shí)間而完成。如果已經(jīng)進(jìn)行了測量的預(yù)定最大數(shù)目，或已經(jīng)從計(jì)劃排出時(shí)間經(jīng)過了預(yù)定的時(shí)間段，則在階段107中觸發(fā)警報(bào)。

代替圖3的采樣方法，壓力監(jiān)控可以是連續(xù)的。當(dāng)分離機(jī)1運(yùn)行時(shí)，連續(xù)監(jiān)控壓力；或當(dāng)預(yù)定的排出事件將要發(fā)生時(shí)，開始連續(xù)的壓力監(jiān)控。如果排出事件延遲，則壓力測量繼續(xù)，而當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定極限值時(shí)，開始排出事件。如果水壓力在預(yù)定最大時(shí)間內(nèi)還沒有達(dá)到極限值，以與包括在以特定時(shí)間間隔的單獨(dú)壓力測量方法中的方式相似的方式觸發(fā)警報(bào)。

除了用于測量水壓力以確定是否能夠發(fā)生排出事件之外，壓力傳感器21可用于其他目的。例如，可通過使用從壓力傳感器21接收的數(shù)據(jù)來控制引入到碗狀物2中的置換液體的量。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，而可在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。例如，用于關(guān)閉液體和控制液體的液體可以為不是水的一些其他液體，而該方法和該分離機(jī)可用于不是發(fā)電廠的水系統(tǒng)的一些其他系統(tǒng)。該方法可應(yīng)用于到的分離機(jī)的構(gòu)造也僅是分離機(jī)的一個(gè)示例。排出口的開閉也不必須是液壓的，而其功能中的一個(gè)可以其他方式實(shí)施。例如，關(guān)閉液體可通過電磁閥釋放，在這種情況下分離機(jī)的關(guān)閉功能可為液壓的。