沉降式離心機的制作方法

本發明涉及一種帶有轉筒的沉降式離心機，其設有至少一個固體排出端口和至少一個澄清液體排出端口以及螺旋輸送器，螺旋輸送器同軸地設置在所述轉筒內，以便被包括在所述轉筒中，所述螺旋輸送器沿相同方向以有差異的旋轉速度旋轉，其中待分離的進料懸浮液通過中央進料管被引導到形成在轉筒和所述螺旋輸送器之間的環形空間中并且能夠通過離心力分離成固體和液相，使得所述固相從所述固體排出端口排出，而所述液相從所述澄清液體出料設備排出，所述中央進料管被固定到螺旋輸送器的端部并且被支撐在至少一個軸承中。

背景技術：

在EP0447742A2中示出現有技術的一種沉降式離心機，其中固體排出端口被設置在進料管端部軸承的內側處。用于澄清液體的液體排出端口位于連接到轉筒的驅動軸的端板的一側上并且配備有溢流堰，其能夠通過調節溢流堰板而在其高度上進行調整。由于驅動軸必須具有一定的直徑，通常在螺桿軸的范圍內，所以液體出口只能夠遠離軸線大的距離。這導致高的能量消耗。

技術實現要素：

因此，本發明的目的是通過將排放半徑減少到絕對最小來減少被加速的液體和固體的能量損失。

這是通過布置在軸中的將液相引導到軸承的外側的液相導管，在背離轉筒和螺桿的一側上設置在軸承外側的液相閥，以及被液相導管包圍的在進料管的端部處的密封件來實現。由于進料管就通常的驅動軸而言具有小的直徑，并且澄清液體經由圍繞進料管的導管排出，所以能量消耗非常低。

本發明的另一個實施例的特征在于，在進料管的端部處的密封件被設置為雙軸向密封件。因此能夠管理為一個密封件在旋轉的進料管和用于進料懸浮液的靜止的供應管之間進行密封，而另一個密封件在轉子的端墻軸和沉降式離心機的靜止部件之間進行密封。這意味著，將能夠使用來自進料泵的壓力來支持在轉筒的固體運送部分中的沉渣運送，由此消除對變速輸送器控制和設備的需求。

本發明的另一個實施例的特征在于，用于澄清液體的液相出口被布置在軸承和密封件之間。

本發明的再一個有利布置結構的特征在于，液相閥是可調節的，其中所述液相閥能夠在沉降式離心機的操作期間被調節并且/或者液相閥能夠通過馬達來調節。通過該閥產生向液相排出產生增壓，由此施加泵壓而以受控的方式支持在轉子的固體部分中的沉渣運送。

本發明的另外的有利實施例的特征在于，用于潤滑水的通道被設置在兩個密封件和旋轉螺桿的端部處的軸承之間，所述用于潤滑水的通道被同心地布置在轉筒的軸和旋轉螺桿的軸之間。

本發明的另一個有利實施例的特征在于，液相導管被布置在轉筒的軸中。因此其被結合到主體部分中，而不是分離的部件。

附圖說明

現在參考附圖描述本發明，其中清楚地示出本發明的優選實施例。

圖1示意了根據本發明的沉降式離心機。

圖2示出了帶有液相閥的沉降式離心機的進料端。

圖3示出了用于三相應用的替代布置結構。

具體實施方式

在圖1中示出了根據本發明的沉降式離心機，該沉降式離心機具有以下結構。轉筒1是圓錐形部分和圓筒形部分的組合。筒頭3被固定在轉筒1的較大半徑側處，以便關閉轉筒1。筒頭3的中空軸8從筒頭3延伸，以便與轉筒1的中空部連通。在另一側上，在轉筒1的較小半徑處，中空軸9從轉筒1的后端延伸，以便與轉筒1的中空部連通。筒頭3的中空軸8和轉筒1的中空軸9分別在軸承18和19中樞轉。

因此，轉筒1能夠被水平地支撐并且通過旋轉力高速旋轉，所述旋轉力通過旋轉驅動裝置(未示出)傳遞。

在轉筒1的中空部分中，設置有螺旋輸送器2。螺旋輸送器2借助于軸承16和17與轉筒1的水平旋轉軸線同軸樞轉。螺旋輸送器2的中空管12同軸地設置在轉筒1的中心處。螺旋葉片13螺旋地延伸中空管12的整個長度，以便幾乎達到轉筒1的內表面。在后端的中空軸9中，設置有轉換軸20。轉換軸20的一端被連接到螺旋輸送器2的中空管12的端部，并且其另一端被連接到輸送器驅動裝置22。因此，帶有螺旋輸送器2的轉筒1能夠以高旋轉速度旋轉。轉筒1和螺旋輸送器2沿相同方向旋轉，但它們之間存在細微的差速。這可以通過齒輪單元或者通過不同類型的輸送器驅動裝置來實現。

固體排出端口11形成在轉筒1的較小半徑側處，從而刮擦到一起的固化顆粒能夠從固體排出端口11排出。

將參照圖2詳細解釋排出澄清液體的部分，因為本發明的特征在于該部分。

圖2示出了在筒頭3的一側處的沉降式離心機中的端部。筒頭3被固定到轉筒1。旋轉速度可例如為約4000rpm。內側是帶有中空管12和固定在中空管12上的葉片13的旋轉的螺旋輸送器2。螺旋輸送器2與轉筒1沿相同方向旋轉。在其更快的情況下，其可以以約4012rpm的速度運行，這與轉筒1的旋轉速度稍微不同。螺旋輸送器2借助于軸承16與轉筒1的旋轉水平軸線同軸地樞轉。筒頭3以中空軸8延伸，中空軸8由軸承座18支撐。進料管10從螺旋輸送器2的中空管12突出到轉筒1的中空軸8內側，并且與螺旋輸送器一起旋轉。當待分離的進料懸浮液從進料管10供應時，在轉筒1與螺旋輸送器2隨彼此以高旋轉速度旋轉的同時，進料懸浮液通過現有技術中已知的進料端口24引導到中空管12的外側。因此，所引入的進料懸浮液通過由轉筒1旋轉導致的離心力連續地噴向轉筒1的內周表面。因此，沿著轉筒1的內周面形成環形聚集體。具有比進料懸浮液的液體更高密度的固體顆粒與澄清液體分離，以通過旋轉速度導致的高的g力而沉淀在聚集體的底部上。借助于螺旋葉片13將這些顆粒朝向圖1的轉筒1的圓錐形端部刮擦并且從固體排出端口11排出。

在另一側上，收集在中空管12的外表面上的澄清液體流動到通道15，并且進入形成在軸8中的液相導管4。該液相導管4延伸穿過筒頭3和軸承支座18，并且通往液相出口5。在液相導管4隨著轉筒1旋轉時，液相出口5是靜止的。液相(澄清液體)的量能夠利用液相排出閥14來控制。該液相排出閥14可以通過手輪23經由傳動裝置或替代地通過馬達來改變。通過改變液相排出閥14，將能夠使用來自進料泵(未示出)的壓力來支持轉筒1的固體運送部分中的沉渣運送，從而避免了對變速輸送器控制和設備的需求。

當轉筒1旋轉時，進料到轉筒空腔中的液體和固體將會形成環形體積，并且比液體具有更高密度的固體將會分離并且聚集在轉筒1的內側，形成聚集體。如果只供應液體，則轉筒內側的液位將是恒定的，并且由具有距離旋轉中心最大半徑的排出端口11限定。布置在輸送器上的擋板盤21將會在轉筒空腔的分離部分和固體運送部分之間形成屏障，僅在轉筒壁和擋板外圍留下小的間隙。在輸送器開始朝向固體排出端口運送分離的固體時，該間隙變得填充有高粘度的固體，由此形成塞子，該塞子導致轉筒的分離部分的液位變得更接近旋轉中心，直到其到達液體排放半徑(其小于固體排放半徑)。由于間隙處的壓力粗略地與液位高度成比例，擋板的分離側上的壓力將變得比擋板的運送側大，并且該壓差從而輔助固體通過間隙并且“升高”到固體出料水平的運送。由于進料泵和轉筒空腔之間的導管被密封，所以如果空腔內的水平變得比液體排放半徑更接近于旋轉軸線，則來自進料泵的壓力將被增加到空腔中的壓力上。當液相排出閥14變成部分地關閉時，液相排出閥14將增加液體排出端口上的壓力損失并且由此增加液體出料水平，直到其變得與所述軸線重合，并且轉筒空腔被填滿。當空腔被填滿時，來自進料泵的壓力直接增加到由離心力產生的在擋板間隙處的壓力上，并且穿過間隙的固體流能夠因此通過液相閥間隙的調節來控制。

由于固體運送能夠如上所述通過液相排出閥14來控制，所以輸送器速度的固體干燥度的依賴性變得更少，并且將能夠移除輸送器速度的控制系統并且僅具有由輸送器傳動比限定的固定速度。

在進料端處，旋轉進料管10由軸向密封件6密封，而轉筒1由軸向密封件7密封。在軸向密封件6和軸向密封件7之間存在空間24，冷卻或潤滑水在壓力下被引入到該空間24中。該水通過潤滑水通道25流動到軸承16。這里，澄清液體的一部分也可以被用作潤滑水，所以不需要新鮮的水。

在圖3中，示出了本發明的實施例，其在三相存在時是有用的。其操作與圖1和2中的實施例類似，從而固體在轉筒1的小半徑的端部上排出(這里未示出)，并且液相可以被分離成輕液相和重液相。在輕液相按照早前已經描述的方式通過液相導管4進入到液相出口5中的同時，設置附加的錐形環狀溢流堰26，其將輕液相和重液相分離。重液相則穿過被環形溢流堰28覆蓋的開口27，以調節開口的高度并且因此提供調節液相的屬性的可能性。其余部分具有與其它附圖中的對應部分相同的附圖標記。

盡管已經在附圖中示出并描述了優選實施例，顯而易見的是，本發明不限制于其特定實施例。