用于離心分離機的盤組的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于離心分離機的盤組，以及設有盤組的離心分離機，該盤組包括第一組分離盤和第二組分離盤。第一組和第二組的各個分離盤設有相對于徑向方向傾斜的分離表面。第一組和第二組的分離盤以離彼此的一距離圍繞旋轉軸線同軸地布置，使得在每兩個相鄰分離盤之間形成通路。第一組的分離盤具有外徑A或以下，而第二組的分離盤具有外徑B或以上，其中直徑B大于直徑A。第一組的至少兩個分離盤布置在第二組的每兩個分離盤之間。
【專利說明】用于離心分離機的盤組
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于離心分離機的盤組，其包括多個分離盤，各個均設有分離表面，該分離表面相對于徑向方向傾斜，并且其中分離盤以離彼此的一距離圍繞旋轉軸線同軸地布置，使得在每兩個相鄰的分離盤之間形成通路。本發明還涉及包括此類盤組的離心分離機。
【背景技術】
[0002]從離心分離機發展的早期起，就已知向盤組中的各個分離盤提供在盤的截頭圓錐部分的徑向外側延伸的邊沿，以便改進盤的機械穩定性，例如，見SE22981。
[0003]具有設有在盤疊堆的分離盤的其余部分外側沿徑向延伸的邊沿的單個分離盤的盤疊堆也是之前已知的，見SE227107。這用于將盤疊堆分成其中優化輕相的清潔(凈化器操作模式)的第一區段，以及其中優化重相的清潔(濃縮器操作模式)的第二區段。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于改進離心分離機的分離效率。具體而言，目的在于最小化分離的顆粒再循環到盤組的分離盤之間的分離通路中的風險。上文引用的文獻都未提供對此的令人滿意的解決方案。
[0005]因此，本發明涉及用于離心分離機的盤組，其包括第一組分離盤和第二組分離盤。第一組和第二組中的各個分離盤設有分離部分，其具有分離表面，該分離表面相對于徑向方向傾斜。分離表面可為分離盤的截頭圓錐部分。分離表面與徑向方向的傾角可在30到50度的范圍內，優選大約40度。
[0006]第一組和第二組的分離盤以離彼此的一距離圍繞旋轉軸線同軸地布置，使得在每兩個相鄰分離盤之間形成通路。分離盤優選布置成使得盤組中的分離盤的傾斜分離部分的底座部分沿相同的方向面對。盤組中的分離盤可布置成使得待分離的流體在兩組中的任一個的每兩個相鄰分離盤之間的通路中沿徑向向內流動。
[0007]第一組的分離盤具有外徑A或以下，第二組的分離盤具有外徑B或以上，并且直徑B大于直徑A。第一組的至少兩個分離盤布置在第二組的每兩個分離盤之間。
[0008]由于其效果，故在盤組緊接外側的區中的分離空間中形成流的風險最小化。具有軸流分量的此類流可具有帶來已經與組分的液體混合物分離的顆粒的非期望效果。因此，分離的顆粒再循環到盤組的分離通路中的風險最小化，并且離心分離機的分離效率提高。盤組還易于制造和組裝。
[0009]第一組的分離盤的外徑可變化，只要它們具有A或以下的外徑。作為備選，第一組的分離盤具有外徑A。類似地，第二組的分離盤的外徑可變化，只要它們具有B或以上的外徑。作為備選，第二組的每個分離盤可具有外徑B。
[0010]直徑B可比直徑A大3%到15%，優選5%到12%，或者直徑B可比直徑A大14到50mm，優選20到30mm。因此，分離顆粒再循環到盤組的分離通路中的風險最小化，同時保持了盤組徑向外側的用于分離的開放空間。
[0011]第一組和第二組的分離盤可從公共內徑向位置延伸。傾斜的分離部分的徑向范圍和傾斜可在兩組分離盤上類似，并且在作為整體的盤組上類似。
[0012]第二組的分離盤可具有形成在直徑A的徑向外側的邊沿部分，該邊沿部分具有與徑向方向的傾斜，其不同于分離部分處的傾斜。邊沿部分的徑向范圍可為直徑A的1.5到7.5%，優選2.5到6%，或者邊沿部分的徑向范圍可為7到25mm，優選10到15mm。傾斜的分離表面的徑向范圍可對于第一組和第二組中的分離盤相似。
[0013]邊沿部分與徑向方向的角可小于45度，優選小于30度，更優選小于15度，最優選為零度。如果角接近零或為零，即，邊沿部分在垂直于旋轉軸線的平面中，則邊沿部分用于限定第一組的分離盤的徑向外側的流動帶，而不用作分離表面。因此，第二組的各個分離盤的傾斜分離表面可延伸至直徑A。邊沿部分的角可為相同的，或者可在盤組中的第二組的分離盤上變化。
[0014]邊沿部分可為環形，并且邊沿部分的表面可為平面，并且形成為圍住分離表面的材料的連續片，從而提供為基本上沒有任何孔或凸起。因此，由邊沿部分引起的湍流的量最小化。
[0015]可存在布置在第二組的每兩個分離盤之間的2到10個，優選3到5個第一組的分離盤。該構造提供了分離盤的徑向外側的流動帶中的特別有利的流動形成。第二組的分離盤的總數對盤組中的分離盤的總數可低于30%、優選低于25%，并且高于5%，優選高于10%。更優選的是，第二組的分離盤的總數對盤組中的分離盤的總數在12%到20%的范圍內。
[0016]盤組的下部在沿分離盤的分離表面的底座的方向(即，沿分離盤的分離表面的軸向發散方向)的組的端部處可僅設有第一組的分離盤。盤組的下部可為盤組的至少20%、優選至少25%，更優選至少30%。在具有82個盤的盤組中，該下部因此可包含18到26個盤。類似地，盤組的上部在沿分離盤的分離表面的頂部的方向(即，沿分離盤的分離表面的軸向收斂方向)的組的端部處可僅設有第一組的分離盤。盤組的上部可為盤組的至少15%，優選至少20%，更優選至少25%。在具有82個盤的盤組中，該上部因此可包含12到21個盤。因此，分離的顆粒再循環到盤組的分離通路中的風險最小化，同時保持盤組的軸向端部的部分中的期望流動。
[0017]第一組的各個分離盤的傾斜的分離表面可延伸到分離盤的外徑。因此，第一組的分離盤可提供為基本上沒有任何邊沿部分，使分離表面最大化。
[0018]各個分離盤可設有切口，其布置成使得將待分離的流體流分送穿過盤疊堆并且在盤疊堆上面。第一組的分離盤可設有呈縫隙形式的切口，其為朝分離盤的外半徑開放的切口。這具有的效果在于切口的區域中的阻塞的風險最小化。第二組的分離盤可設有呈孔形式的切口，其朝分離盤的外半徑閉合。這具有的效果在于改進較大直徑的分離盤的機械性能，以能夠應對離心力。第一組的分離盤上的呈縫隙形式的切口和第二組的分離盤上的呈孔形式的切口的組合進一步最小化第二組的分離盤上的切口的區域中的阻塞的風險。
[0019]本發明還涉及一種用于分離組分的液體混合物的離心分離機，其包括包圍分離空間的轉子，如所述的盤組布置在該分離空間中。轉子可包括從分離空間的徑向外部的出口，用于淤渣相的間斷排放。
[0020]轉子的內壁可設有壁部分，其可為錐形，并且第二組的分離盤可布置成盤疊堆，使得存在在各個盤的外邊沿與轉子壁部分之間的至少1_，優選至少1.5mm的通路。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1示出了由盤組中的第一組包括的類型的分離盤的實施例。
[0022]圖2示出了由盤組中的第二組包括的類型的分離盤的實施例。
[0023]圖3示出了具有包括第一組分離盤和第二組分離盤的盤組的離心分離機的一部分的截面。
【具體實施方式】
[0024]在圖1中，示出了由盤組中的第一組包括的類型的分離盤1，其具有帶內分離表面和外分離表面的截頭圓錐分離部分2。分離部分設有多個呈長形堵縫部3形式的距離部件，提供了距離以形成由分離盤疊堆形成的組中的每兩個相鄰分離盤之間的通路。堵縫部緊固于盤的截頭圓錐分離部分的外表面，并且圍繞盤的周邊分布。分離盤的外徑A為165_，并且傾斜的分離表面始終向外延伸至該外徑。因此，分離盤的徑向外部4為傾斜的分離表面的一部分。盤設有在分離盤的該徑向外部4處的呈縫隙5形式的多個切口，該縫隙朝分離盤的外半徑敞開。縫隙5的數量對應于堵縫部的數量，并且縫隙在堵縫部之間圍繞盤的周邊分布。
[0025]在圖2中，示出了盤組中的第二組包括的類型的分離盤6，其具有帶內分離表面和外分離表面的截頭圓錐分離部分2’。分離部分設有多個呈長形堵縫部3’形式的距離部件，提供了距離以形成由分離盤疊堆形成的組中的每兩個相鄰分離盤之間的通路。堵縫部緊固于盤的截頭圓錐分離部分的外表面，并且圍繞盤的周邊分布。分離表面延伸至直徑A，并且在分離表面的徑向外側，盤設有平邊沿7 (即，具有與徑向方向成零度的角)，其延伸至分離盤B的外徑。直徑B為185mm，并且因此邊沿的徑向延伸部為L=(B-A)/2，即，10mm。因此，直徑B比直徑A大12%。盤設有在分離盤的徑向外部處的呈孔8形式的多個切口，該切口借助于邊沿朝分離盤的外半徑閉合。孔8的數量對應于堵縫部的數量，并且孔在對應于第一組中的分離盤I的縫隙的位置處圍繞盤的周邊分布。
[0026]圖3示出了用于組分的液體混合物的分離的離心分離機9的一部分，分離機具有由心軸11 (部分地示出)支承的轉子10，心軸11圍繞旋轉軸線(X)可旋轉地布置在框架中。轉子在其自身內形成分離室12，盤組13布置在分離室12中。轉子還包括形成在分送器15內的入口室14，靜止的入口管16延伸到分送器15中，用于供應待分離的組分的液體混合物。入口室經由形成在轉子中的通路17與分離室連通。盤組件的徑向內部與出口 18連通用于混合物的較輕的液體組分。出口 18由設在盤組13的上軸向端部處的頂部盤19界定。轉子10的頂部盤19和上壁部分界定用于混合物的較密的液體組分的通路，通路從分離空間12的徑向外部延伸至液體混合物的較重的組分的出口 20。轉子還設有從分離空間12的徑向外周的出口 21，其用于包括形成淤渣相的較密顆粒的液體混合物的淤渣組分的間斷排放。出口 21的開啟借助于由如本領域中已知的操作水促動的操作滑板22來控制。
[0027]盤組13包括第一組分離盤和第二組分離盤，第一組包括圖1中所示類型的分離盤1，而第二組包括圖2中所示類型的分離盤6，其設有邊沿7。分離盤借助于堵縫部3，3’以離彼此的一距離圍繞旋轉軸線(X)同軸地布置，使得形成每兩個相鄰分離盤之間的通路。存在布置在第二組的每兩個分離盤之間的第一組的三個分離盤。通路從分離盤的徑向外部延伸至分離盤的徑向內部。在附圖中，各個分離盤之間的距離擴大，并且盤組示意性地示為具有28個盤。典型的盤組包括82到120個盤，并且由堵縫部生成的分離盤之間的典型距離為0.4到0.75mm。因此，盤組中的第二組的分離盤之間的典型距離H為1.6到4.5mm，優選2 到 4mm。
[0028]第一組中的分離盤I上的呈縫隙形式的切口和第二組中的分離盤6上的呈孔形式的切口在盤組中對準，以形成用于液體混合物的分送通道23。
[0029]盤組的下部(B卩，在沿分離盤的分離表面的底座的方向且指示為D的組的端部處)僅設有第一組的分離盤。該部分為盤組的高度的25%(示出了 28個分離盤中的7個)，并且在典型的盤組中，該部分為82個分離盤中的21到26個。第二組的第一(下)分離盤的邊沿的徑向外端與轉子的內壁之間的空隙C為至少1.5mm,以提供朝出口 21的用于淤渣的通路。類似地，盤組的上部(即，在沿分離盤的分離表面的頂部的方向且指示為E的組的端部處)僅設有第一組的分離盤。第二組的最后(最頂部)的分離盤的邊沿的徑向外端與轉子的內壁之間的空隙F為至少1.5mm。
[0030]盤組的實施例從底部到頂部包括第一組的21個分離盤的下部，隨后是第二組的12個分離盤，其均具有之間的第一組的三個分離盤(即，總共是11*4 + 1=45個分離盤)，以及頂部上的第一組的16個分離盤的上部。因此，第二組分離盤的總數對在此類所示盤組中的分離盤的總數為12/82，其低于20%，但高于10%。
【權利要求】
1.一種用于離心分離機的盤組(13)，包括第一組分離盤(I)、第二組分離盤(6)，其中所述第一組和所述第二組的各個分離盤設有具有表面的分離部分(2，2’)，所述表面相對于徑向方向傾斜，其中所述第一組和所述第二組的分離盤以離彼此的一距離圍繞旋轉軸線(X)同軸地布置，使得形成每兩個相鄰分離盤之間的通路，其中所述第一組的分離盤具有外徑A或以下，其中所述第二組的分離盤具有外徑B或以上，其中直徑B大于直徑A，并且其中所述第一組的至少兩個分離盤布置在所述第二組的每兩個分離盤之間。
2.根據權利要求1所述的盤組，其特征在于，直徑B比直徑A大3%到15%，優選5%到12%，或者其中直徑B比直徑A大14到50mm，優選20到30mm。
3.根據前述權利要求中任一項所述的盤組，其特征在于，所述第二組的各個分離盤具有形成在所述直徑A的徑向外側的邊沿部分(7)，所述邊沿部分具有與所述徑向方向的傾斜，所述傾斜不同于所述分離表面的傾斜。
4.根據權利要求3所述的盤組，其特征在于，所述邊沿部分與所述徑向方向的角小于45度,優選小于30度,更優選小于15度,最優選為零度。
5.根據前述權利要求中任一項所述的盤組，其特征在于，所述第一組的3到5個分離盤布置在所述第二組的每兩個分離盤之間。
6.根據前述權利要求中任一項所述的盤組，其特征在于，所述盤組的下部(D)在沿所述分離盤的分離表面的底座的方向的所述組的端部處僅設有所述第一組的分離盤。
7.根據權利要求6所述的盤組，其特征在于，所述盤組的下部(D)為所述盤組的至少20%，優選至少25%，更優選至少30%。
8.根據前述權利要求中任一項所述的盤組，其特征在于，所述盤組的上部(E)在沿所述分離盤的分離表面的頂部的方向的所述組的端部處僅設有所述第一組的分離盤。
9.根據權利要求8所述的盤組，其特征在于，所述盤組的上部(E)為所述盤組的至少15%，優選至少20%，更優選至少25%。
10.根據前述權利要求中任一項所述的盤組，其特征在于，所述組中的第二組的分離盤的數量小于所述組中的分離盤的總數的30%。
11.根據前述權利要求中任一項所述的盤組，其特征在于，所述第一組的各個分離盤的傾斜分離表面延伸至所述分離盤的外徑(A)。
12.根據前述權利要求中任一項所述的盤組，其特征在于，各個分離盤設有切口(5，8)，其布置成使得將待分離的所述流體流分送穿過所述盤疊堆并且在所述盤疊堆上面。
13.根據權利要求12所述的盤組，其特征在于，所述第一組的分離盤設有呈縫隙(5)形式的切口。
14.根據權利要求12或權利要求13所述的盤組，其特征在于，所述第二組的分離盤設有呈孔(8)形式的切口。
15.一種離心分離機，包括包圍分離空間(12)的轉子(10)，根據前述權利要求中任一項所述的盤組布置在所述分離空間(12)中。
【文檔編號】B04B1/14GK104284732SQ201380025378
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年5月13日 優先權日:2012年5月14日
【發明者】P.哈格維斯特 申請人:阿爾法拉瓦爾股份有限公司