專利名稱：離心分離機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可將某種混合液體中的兩種組分分離的離心分離機。這種離心分離機包括一個由一個中心引入室和一個分離室組成的轉鼓，分離室有一個混合液入口，以及至少一個為混合液的已分離組分流出的出口，在分離室內有一組圓錐形的分離盤與轉鼓同軸，這樣它們轉動時底部朝向分離室的一端，而頂部朝向分離室的另一端，在分離盤和轉鼓的部件之間裝置了一個隔離部件，它可以劃出一條連結中心引入室和分離室一端的輸送液體的通道，分離盤轉動時其頂部朝向這個通道。
這種類型的分離機曾有1904年瑞典第19666號的先例，但不知它是否生產和使用過。本世紀以來，這種類型分離機的分離室入口位于分離室的端部，分離盤轉動時其底部朝向這個入口。一種常規(guī)的這種離心機可以美國專利US3.986.663為例。
離心分離機的主要優(yōu)點是，混合液引入分離室的一端，而分離盤的頂部對著這一端轉動，其結果是，在混合液未進入分離室之前，在引入通道里已經(jīng)發(fā)生了預分離，這樣可以獲得最大的利益。如此，混合液中一部分較重的組分例如固體物質，在混合液流經(jīng)中心引入室和分離室入口之間的引入通道的途中就已經(jīng)分離出去。
輸入的混合液中較重的組分在引入通道分離后，可以沿著引入通道的外壁直接滑出或徑向進入分離盤外面的分離室的最外面部分，在不受余下的混合液擾動或不擾動余下混合液的情況下進入分離室。
常規(guī)的分離機和上述的不同，混合液經(jīng)引入通道進入分離室的一端，分離盤轉動時它們的底部朝向這一端(例如US3.986.663)。在引入通道內，從混合液中分離出來的較重組分被迫穿過流進分離室的余下的混合液，這是引入通道向轉鼓軸心傾斜的結果，而圓錐分離盤恰好又環(huán)繞著轉鼓軸心。這樣，在引入通道預分離的成果就全部或部分被破壞了。當混合液全部進入分離室時，分離室在靠近引入通道的分離盤的外邊緣，交叉流的不良效應將更大。
為什么1904年已經(jīng)設計出這種產品而沒有被普遍接受，可能的原因是在轉鼓內部進入分離室的混合液和已分離的液體組分流出的通道之間的交叉流的密封存在著實際的困難。在已知的設計中，以前曾提到的隔離部件在轉鼓內相對著中心柱作同軸的動作，當轉鼓運轉時，將頂著隔離部件徑向封住其內邊緣。因此，隔離部件的內邊緣和密封處緊密靠著分離室排出分離液組分的出口。由于隔離部件每次不得不與圓柱分開，離心轉鼓必須卸開以便將分離的渣液排出，而圓柱和隔離部件之間的密封又成為一個難于解決的問題。流入的混合液漏泄到流出的分離過的液體里面當然會破壞分離的成果。
本發(fā)明的目的就是提供一種離心分離機，它以上面提及的專利說明書的原理為基礎，將混合液引入轉鼓，該轉鼓已有一種設計能以簡單而實用的辦法解決上面所述的密封問題。
用最初定義的那種離心機可以達到這個目的。按照發(fā)明的設想，隔離部件有一些通孔，而在所述的轉鼓的部件也有相對應的開孔，管子將圍繞著隔離部件和轉鼓的各自的開孔連通，把二者連結起來。因此從分離室的出口形成封閉的排液通道，它們的方向與位于引入室和分離室入口之間的引入通道交叉。
如果按這種方法設計的離心轉鼓將包括以前述及的中心圓柱和這種圓柱與隔離部件之間的密封裝置。這種密封裝置的要求低于已公布的1904年設計的相應的密封裝置。這是由于本發(fā)明對分離液體組分的分離室的出口位置作了新的安排。這個出口不必置于鄰近隔離部件的內邊緣，而可放在軸向和徑向隔離部件的安全位置。最好隔離部件有一個中心套筒形狀的部件徑向位于分離盤的內側，而軸向則延伸經(jīng)過若干個盤。這樣，從所述的分離室的出口處就有一段較大的距離安排密封。如果在這種類型的設計中在密封處出現(xiàn)少量混合液泄漏，這些泄漏的混合液將有時間經(jīng)受足夠離心力的作用，以便在到達分離室出口以前，將其中的懸浮顆粒物分離出來。
然而，本發(fā)明不僅局限于在轉鼓內隔離部件應緊靠中心圓柱徑向密封。由于轉鼓的引入室位于隔離部件的一側，而分離室位于隔離部件的另一側，隔離部件不需任何中心孔使流往分離室的混合液通過。綣陌礁鮒饕考謐鬧芪Ч餐３種嵯潁庋恢稚杓剖嗆芎鮮實摹 不管轉鼓的兩個部件彼此在周邊相連結還是通過中心圓柱相連結，隔離部件最好與上述轉鼓的部件用管件牢固連結，這樣，例如在清洗時轉鼓要卸開，隔離部件就可以與一個主要部件結合在一起，與另一個主要部件分開。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，管件應與隔離部件或轉鼓形成一個整體。最好隔離部件和轉鼓至少有一項是用塑料制造，這樣，圍繞著每個管件的那些轉動部件之間，可以容易實現(xiàn)所謂“碰鎖”(snaplock)連接。
按照現(xiàn)在的發(fā)明，這個設計建議生產一種價格低廉的小型離心分離機是有可能的。
更緊密地參考


本發(fā)明于下。
圖1所示為按本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的離心分離機。圖2所示為圖1離心分離機部件的詳圖。參見圖1從上方看去。圖3所示為按圖1和圖2作了某些修改的軸剖面詳圖。圖4所示為修改的圖1分離離心機部件的實施方案。
圖1所示離心機有一個轉鼓1，支持轉鼓的一根垂直的傳動軸2與傳動軸接合的一個傳動裝置3，保護著傳動裝置3的下機殼4，罩著轉鼓的上機殼5。
上機殼5裝有一個引入管6，供含有兩種不同比重的液體及懸浮顆粒的混合液流入。上機殼5還有一個接收室7，其上有一個出口8，供分離出來的比重較輕的液體流出，以及接收室9，其上有一個出口10供分離出來的比重相對重的液體流出。
轉鼓1包括兩個轉動件11和12，兩者軸向地互相緊壓著，并環(huán)繞著分離室13。轉動件11形成分離室的底部并與傳動軸2相連，它的中心柱14的上部通過一個環(huán)形定位件15限制轉動件12。轉動件12實質上形成轉鼓的圓柱形環(huán)繞壁和頂蓋。
引入管6的窄端經(jīng)定位件15延伸入中心引入室16構成中心柱14的管狀的上部。中心柱14的這個管狀部分在其周圍壁面上有幾個開孔17。定位件15形成引入室16的環(huán)形頂壁。
環(huán)繞中心柱14裝置了隔離部件，它包括套筒形部件18和圓錐件19。套筒形部件18位于開孔17的下面，圍繞著中心柱14。一個環(huán)形密封圈封于套筒形部件18和中心柱14之間。圓錐件19靠著轉鼓的頂壁，其徑向凹槽和轉鼓頂壁之間形成若干通道20，通道20連接著開孔17和分離室13。
在下部的轉動件11和圓錐件19之間，裝置有與轉鼓同軸的一組截頭圓錐形狀的分離盤21，分離盤的外緣基本位于圓錐件19外緣的同一徑向水平面。分離盤的內緣與套筒形部件18的外側徑向相距較遠，這樣分離室13內的分離盤內側徑向地形成了一個中心空隙。這個空隙被徑向和軸向延伸的葉片(這些葉片由套筒形部件18支撐)分成若干平行的軸向通道。
圓錐件19有一定數(shù)量的(例如3個)軸向通道22，并在其頂側支持著同樣數(shù)量的管件23，管件23的內部與通道22相接。轉動件12恰好有一組同樣數(shù)量的軸向通道24，它們分別與管件23，相連，再經(jīng)23與軸向通道22相連。環(huán)繞著互相連通的通道的轉動件12和管件23之間裝有環(huán)形墊片密封。
在轉動件12的上部裝有環(huán)形件25，它與轉動件12共同形成一個小室26，在小室中，穿過轉動件12的通道24是敞開的。小室有1個或數(shù)個外緣出口27。
在分離室13的下部裝了一個環(huán)形件28，它徑向向內密封，且軸向向下緊靠著轉動件11，它在分離室13內徑向向外延伸的距離比分離盤長一些。在環(huán)形件28的底邊有一定數(shù)量徑向的槽，它組成一個通道29，該通道在轉動件11內同樣數(shù)量的中心徑向通道30與分離室13之間延伸。徑向通道30與一定數(shù)量的軸向通道31相通，在通道31內插入了軸向管件32。
管件32延伸通過分離盤21內對準的孔口，再經(jīng)過前述的圓錐件19的孔口、轉動件12的孔口和環(huán)形件25的孔口。在轉動件12和圓錐件19與環(huán)形件25兩者之間，圍繞這些孔口和管件32裝有裝有密封墊片。
管件32的內側，通過通道29-31與分離室13相連結，并連通環(huán)形件25內的徑向的內向槽孔33。槽33的頂緣形成了一個泄流口34。
與每一個通道30徑向的最內側相連，排泄通道35經(jīng)過轉動件11到達轉鼓的外面。護罩36與傳動軸2相連，用來阻止液體從轉鼓經(jīng)排泄通道35向下流向傳動裝置的下機殼4。轉鼓的上機殼5有一分流出口37供此液體流出。
圖2從上方示出隔離部件，它包含圓錐件19。除前述的3個管件23外，還有另外3個管件38，管件32(見圖1)插入它們的孔口。從圖2可以明顯看出管件38的半徑比管件23的要大一些。
在圓錐件19的頂側，在徑向和軸向延伸的凸緣39之間形成了前述的凹槽，這些凹槽又與轉動件12形成了圖1內的通道20。
在圓錐件周圍有一定數(shù)量的凹槽40，它的功能將在以后敘述，分離室13內的所有分離盤上的相應凹槽軸向地與凹槽40對準。
圖3所示為稍加更改后的隔離部件，它包含一個圓錐件19a、套筒形部件18a、管件23a及38a的剖面。圖3所示的隔離部件全部用塑料制造，可以看出管件23a和38a之間以及它們與轉動件12之間的連結是十分牢固的。延伸的套筒41和42的端部分別有環(huán)形凸緣43和44，為了插入轉動件12的孔口內，其設計尺寸應具有一定的彈性。
圖4所示為圖1轉鼓上部的部件，它包括圖3所示的隔離部件。管件23a和38a可插入轉動件12a的通道。這些通道的管壁有環(huán)形槽，以配合上端凸緣43和44(見圖3)。隔離部件用所謂“碰鎖”(snap-lock)連接與轉動件12a連接。
轉動件12a與環(huán)形件25a之間也用“碰鎖”連接。環(huán)形件25a內有一環(huán)形凸緣45與轉動件12a內的外槽相接合。
為取代固定的端部管壁、環(huán)形件25a有一個可移動的、也可以更換的端部環(huán)形管壁46，其內緣形成一個泄流口，它與圖1的泄流口34相對應。環(huán)形管壁46也用所謂“碰鎖”連接繼續(xù)保持其在25a內的位置。
在轉鼓1由傳動裝置3帶動旋轉后，圖1所示的離心分離機將從下述方式運轉。
由不同比重的兩種液體和其中含有懸浮顆粒物組成的混合液從引入管6輸送至中心引入室16?；旌弦涸購拈_孔17和通道20流入分離室13。混合液通過圓錐件19內的凹槽40和在分離盤21內的相應凹槽，分布于分離盤之間。
在通道20內，輸入的由三種組分組成的混合液已經(jīng)發(fā)生預分離。大部分懸浮顆粒物和比重較重的液體沿著轉動件12流向分離室13的外管壁，它不會干擾其他混合液流進分離室?？赡苓€留有顆粒物的混合液則分布于分離盤21之間。分離盤之間，兩種不同比重的液體被分離，比重輕的液體向內徑向流經(jīng)通道22和24進入小室26，而比重較重的液體則徑向向外流出。在分離盤21的外側，較重的液體軸向向下流入分離室并經(jīng)通道29流出。它經(jīng)過通道30和31，然后經(jīng)管件32流至環(huán)形槽33。
當分離出來的比重較重的液體經(jīng)泄流口34流出時，比重較輕的液體則從小室26的出口27流出。出口27的口徑較大，使在正常運行情況下小室26僅部分裝滿。這意味著管件23和通道22、24的徑向外管壁形成了從分離室13分離出來的比重較輕的液體的泄流口。在運行時兩種分離出來的液體在分離室內形成分界層的位置取決于從分離室引出液體的兩個泄流出口的位置。分界層的位置可以通過更換環(huán)形件25改變，使環(huán)形件的泄流口34位于一個不同的徑向水平。當然，也有另外一種辦法，即在小室26或環(huán)形槽內裝置可更換的重力盤(gravitydisc)。
如果需要，軸向延伸經(jīng)過分離盤21和圓錐件19的通常分布的通道可以置于距轉鼓軸任何需要的距離。
根據(jù)需要，可將分離室底部的環(huán)形件28更換為另一種徑向范圍較大或較小的環(huán)形件。
為了從分離室除去分離出來的顆粒物，定位件15必須移開，而且轉動件11和12必須分開。
由于通道22和24在運行時作為分離室13的出口，在環(huán)繞著中心柱14的套筒形部件18的徑向外側分離室內將形成一個自由液面?？赡艿男孤⒔?jīng)過中心柱14和套筒形部件18之間的墊片，然后將從引入室16進入分離室13。由于套筒形部件18下部的位置與分離出來的比重較輕的液體的泄流出口24有一定的軸向距離，這種小量的可能泄漏將不會影響轉鼓內的分離。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中部件11、12和32用金屬制造，而部件18、19、25和28用塑料制造。為代替位于管件23、38和轉動件12之間的各密封件如墊片，管件23和28用塑料制造實施自密封。為達到密封要求，最好使這些部件按所述方式形成部件，如在它們和轉動件12(見圖4)之間用“碰鎖”連接等方式實現(xiàn)牢固連接。在這里，應避免部件23，38和轉動部件之間的重要密封在任何時候破裂而導致轉鼓散開，換句話說，密封的作用要安全又不致因裂開或損壞而發(fā)生危害。再則，拆卸和拼裝轉鼓是比較簡單的，因為事實上轉鼓包含的部件不多。即使頂部的環(huán)形件25也可以和轉動件12牢固連結(見圖4)。
管件32最好固定在轉動件11內，這樣當轉動件12移開時，可以使分離盤21的位置保持不變。因此，管件32可以作為分離盤21的導向裝置并能在轉鼓轉動時防止分離盤彼此相對轉動。
權利要求
1.分離混合液中兩種組分的離心分離機包括-一個轉鼓構成一個中心引入室(16)和一個分離室(13)，后者有一個混合液的入口和至少一個分離出來的組分的出口；-一組圓錐形的分離盤(21)與轉鼓同軸地裝置在分離室(13)內，這樣它們轉動時底部朝向分離室的一端，而頂部朝向分離室的另一端，和-一個隔離部件(18，19)裝置于分離盤(21)和轉鼓一個部件之間，這樣可以劃定一條引入通道(20)，它連結中心引入室(16)和分離室的一端，分離盤轉動時其頂部朝向這一端；其特征在于-隔離部件(18，19)有一定數(shù)量的通道(22)和所述的轉鼓的部件有相對應的通道孔(24)，和一管件(23)與隔離部件(18，19)以及轉鼓的各自的通道(22，24)相連結，因此形成了分離室(13)的封閉出口通道，這個通道的方向與引入室(16)和分離室(13)的入口之間的引入通道(20)交叉。
2.根據(jù)權利要求1的離心分離機，其特征在于管件(23)與一個轉動部件和隔離部件(18，19)形成一個整體。
3.根據(jù)權利要求1或2的離心分離機，其特征在于管件(23)與隔離部件(18，19)和轉鼓部件牢固連接，在拆卸轉鼓時它們也結合在一起。
4.根據(jù)前面的任何一項權利要求的離心分離機，它的轉鼓包括帶有中心柱(14)的第一轉動件(11)和第二轉動件(12)，第二傳動件與中心柱的連接是可拆式的，并利用管件(23)與隔離件(18，19)連接，其特征在于隔離件(18，19)包括一個中心套筒(18)，該套筒緊緊圍繞著中心柱(14)，并相對于中心柱軸向移動。
5.根據(jù)權利要求4的離心分離機其特征在于分離盤(21)的形狀是平截頭圓錐形，而且中心套筒(18)軸向延伸通過若干個分離盤(21)。
6.根據(jù)前面的任何一項權利要求的離心分離機，其特征在于隔離部件包括一個圓錐件(19)，其圓錐角基本上與分離盤(21)的相對應。
7.根據(jù)權利要求6的離心分離機，其特征在于隔離部件的圓錐部件(19)基本上與分離盤(21)具有同樣的徑向范圍。
8.根據(jù)前面的任何一項權利要求的離心分離機，其特征在于為分離盤導向的分立導向件(32)，這個導向件的端部與轉鼓相連，而其中部延伸通過分離盤內軸向對準的凹槽。
9.根據(jù)權利要求8的離心分離機，其特征在于所述的導向件(32)在分離室(13)的一端形成通道，分離盤轉動時底部朝向這一端，分離室(13)的出口(29)與導向件(32)相連，從混合液分離出來的比重較重的液體從出口(29)流出，而在分離室相反的一端則與轉鼓的出口(33，34)相連，供該重液體組分流出。
10.根據(jù)權利要求9的離心分離機，其特征在于導向件(32)內的通道與在隔離部件內和所述的轉鼓部件的某些通孔分別連接，余下的通孔形成供混合液的已分離的較輕液體組分的外流出口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體分離機，它有一個離心轉鼓(1)和一組分離盤(21)，分離盤與轉鼓同軸安裝在分離室(13)內。分離室的入口是引入通道(20)，分離盤轉動時其頂端朝向它。引入通道(20)形成于所述端壁和隔離部件(18，19)之間。已分離的液體的流出口由一定數(shù)量的通道(22)組成，該通道通過隔離部件(18，19)和通過管件(23)的對準的通道與引入通道(20)相連接。穿過管件(23)的通道橫過引入通道(20)并與轉鼓端壁上方的通道(24)相連接，通道(24)也構成液體出口的一部分。
文檔編號B04B1/08GK1033355SQ88107069
公開日1989年6月14日 申請日期1988年10月13日 優(yōu)先權日1987年10月13日
發(fā)明者克勞斯·斯特勞肯 申請人:艾爾費-拉瓦爾分離技術公司