DK148954B - Skillemaskine - Google Patents

Description

i 148954 5 Opfindelsen angår en skillemaskine til gasformede, eventuelt også til flydende bæremedier med en i et hus lejret af to enderinge, hvoraf mindst den ene er drevet, og en derimellem sig strækkende radialt gennemstrømmet skovlkrans bestående rotor, hvis 10 opgave er at transportere flydende eller gasformede medier og at gennemføre skilleprocesser i eller ved hjælp af disse medier.

De sædvanlige skillemaskiner beror på det princip, 15 at strømninger af et medium gennem en modkoblet, stærkere maskine bliver omvendt, og at den - nu imod strømningsretningen roterende rotor - virker som en modstand og dermed danner et roterende filter eller en separator, der nok lader et· passende medium 20 (gas eller væske) passere, men ikke lader i mediet indeholdte fremmedlegemer, såsom smuds og dråber passere (arbejdsmåde for skillemaskine som udskiller).

Rotorerne i de hidtil kendte skillemaskiner af denne 25 art er forsynet med en central aksel, der er lejret i en gennembrydning i et hus og er drevet af en uden for huset anbragt motor. Akslen er kun anbragt på den ene side af rotoren, idet der på den side af rotoren, der ligger over for akslen, er anbragt 30 en central indsugningsåbning.

Den centrale aksel medfører store vanskeligheder , med hensyn til sin lejring og tæt gennemføring gennem huset. Der kræves dyre lejringer og tætninger. En 148954 2 1 i strømningskanalen liggende aksel forstyrrer strømningen. Akslen og dens forbindelse med rotoren samt rotoren selv må være tilsvarende solidt udformet for at overføre drivenergien til rotorens skovle 5 eller stave. Endvidere er omdrejningstallet ved den sædvanlige opbygning af rotoren med central aksel begrænset.

Fra US-PS 28 73 815 kendes ganske vist allerede 10 en skillemaskine, endog en som udskiller arbejdende skillemaskine, ved hvilken rotoren ikke har en central aksel, hvorved de ovennævnte vanskeligheder altså undgås. Denne skillemaskine bygger dog på et andet princip. Her er nemlig indsat et drejeligt rørstyk-15 ke i et udstrømningsgasrør. Dette drejelige rørstykke er perforeret eller forsynet med gennemgående aksiale slidser. Dette perforerede eller slidsede rørstykke er ved begge sine ender forsynet med ringe, der overfor de naboliggende, ikke drejelige afsnit af 20 udstrømningsgasledningen er anordnet drejeligt.

Ved den ene af de to enderinge, på dennes ydre periferi, er der anbragt et keglehjulsdrev. Denne rotor er med radial afstand omgivet af en dobbelt konisk huskappe, i hvilken der tangentielt udmunder en 25 ledning til tilførsel af hjælpeluft til frembringelse af drejning. Med denne anordning skal der opnås følgende arbejdsmåde: til udskillelse af faststofpartikler fra den tilførte røggas eller støvgas skal denne gas af rotoren rives med i rotation, således 30 at en centrifugalkraft påvirker de i gassen indeholdte partikler, så at disse bevæger sig radialt udad og gennem hullerne eller slidserne i rotoren når ud. De enkelte partikler, der ikke umiddelbart flyver gennem et hul eller en spalte, skal glide langs 3 148954 1 rotorens væg, indtil de når til et sådant hul eller en slids og derefter kan flyve ud gennem dette/denne.

Denne fremgangsmåde skal understøttes af den tangentielt indførte hjælpeluft, via hvilken der skabes 5 et sug i ringrummet, der omgiver rotoren, gennem hvilket faststofpartiklerne - tillige med gas fra rotoren - suges udad. Faststofpartiklerne skal i den koniske huskappe som ved en cyklon synke nedad, medens luften/gassen afledes opad, parallelt med 10 afgangsgasstrømmen i det indre af afgangsgasrøret.

Alle de kendte skillemaskiner, om de har central aksel eller ej, er på traditionel måde forsynet med mekaniske lejringer, hvormed det højest mulige 15 omdrejningstal dog er begrænset af styrke- og slitagegrunde. Opfindelsen har til formål at forbedre en skillemaskine af den beskrevne art således, at der kan opnås høje omløbshastigheder eller omdrejningstal, således at det bliver muligt at konstruere små maski-20 ner i forhold til deres ydelse. Løsningen af denne opgave angives ved det i krav 1's kendetegnende del anførte. Ved den hydrostatiske, aerostatiske eller elektromagnetiske lejring ifølge opfindelsen, altså den berøringsfrie lejring, bortfalder de tidli-25 gere slitageproblemer. Eftersom enderingene er lejret i huset ved hver sin periferi, kan de netop ved høje omdrejningstal optrædende store centrifugalkræfter opfanges gunstigt og indenfor enderingen bevares et relativt stort uforstyrret strømningstværsnit.

30

Ved hjælp af tilsvarende udformning af styreelektronikken kan man lade rotoren rotere om sin geometriske akse eller sin inertiakse. Ved rotation om inertiaksen 4 148954 1 behøves kun en relativt grov afbalancering af rotoren, netop så meget, at rotoren ikke berører statoren.

Herved sikres et vibrationsfrit løb, også når rotoren på grund af aflejringer og slitage kommer ud af 5 balance.

Hvis lejringen er udformet som hydrostatisk eller aerostatisk lejring kan en afgrenet del af transportmediet ved tilsvarende trykforøgelse også samtidig 10 anvendes som bæremedium for lejringen, hvormed en forurening eller en blanding af transportmediet med et fremmed bæremedium forhindres.

Drevet er hensigtmæssigt udformet som elektromotor, 15 hvis rotor er udformet ved/på i det mindste en af enderingene og dennes stator i huset. Den dobbeltsidige indsugning og de høje omløbshastigheder, der kan opnås, tillader en konstruktion af i forhold til ydelsen små maskiner.

20

Andre væsentlige udførelsesformer af skillemaskinen ifølge opfindelsen er angivet i underkravene.

Opfindelsen forklares herefter nærmere under henvis-25 ning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser en udførelsesform for en skillemaskine ifølge opfindelsen skematisk og set skråt fra siden, 30 fig. 2 et skematisk snit gennem maskinen i fig. 1 efter en linie II-II, idet huset er udeladt, 5 1Α895Λ 1 fig. 3 et område III i fig. 1 i større målestok, ved hvilken der er vist en elektromagnetisk lejring ifølge opfindelsen, 5 fig. 4 i en fremstilling svarende til fig.

3 en elektromotorisk fremdrivning af rotoren og andre enkeltheder.

Ved den i fig. 1 til 4 viste udførelse er der i 10 et hus 23 for en skillemaskine lejret en rotor, der består af to enderinge 1 og 2, mellem hvilke der strækker sig forholdsvis langstrakte radiale skovle 3a-n, der er forbundet fast med enderingene 1 og 2, så at der dannes en forholdsvis stiv fast 15 rotor. Hver af enderingene 1 og 2 er lejret i en lejering henholdsvis 6 og 7, der er indsat tæt i huset 23. Spalten mellem enderingen 1, 2 og lejeringen 6, 7 er udformet som en tætnings spalte 18, fig.

4.

20

Mediet (f.eks. luft hvorfra der skal udskilles støveller væskepartikler) indføres i huset gennem en indstrømningsstuds 24. Gassen kommer sammen med de fine partikler radialt mellem hver to skovle 25 3a-n ind i det indre af rotoren. Gennem de to enderinge 1, 2 suges luften bort. Gennem en udstrømningsstuds 25 føres de udskilte partikler væk.

Lejringen mellem enderingene 1, 2 og lejeringene 30 6, 7 kan være udformet på forskellig måde. Men rulle lejringer og glidelejringer kan på grund af centrifugalkræfterne og de dermed forbundne smøreproblemer kun anvendes op til en begrænset lejehastighed. Fortrinsvis anvendes derfor elektromagnetiske lejrin- 6 148954 1 ger. En sådan lejring vises i fig. 2 til 4. Denne magnetiske lejring tillader stor diameter og høje omdrejningstal, den er uden stor friktion og kræver intet smøremiddel.

5

Ved hver af enderingene 1 og 2 er der med aksial afstand fra hinanden anbragt to af cirkelringformede blikplader dannede blikpakker, nemlig en større blikpakke 8 og en mindre blikpakke 9. I hver af 10 lejeringene 6 og 7 er der med jævne vinkelafstande anbragt fire elektromagneter 10, hvis poler 11 hver især er rettet mod en af de større blikpakker 8 på enderingene 1 og 2, medens der til den mindre blikpladepakke 9 på hver af enderingene 1 og 2 hører 15 et tilsvarende antal elektromagnetiske sensorer 12, der ifølge fig. 3 ligeledes hver især består af en elektromagnet, hvis poler 13 ligger over for den lille blikpladepakke 9. Sensorerne afføler altså hver især afstanden mellem rotoren og statoren og 20 styrer magnetiseringen af elektromagneterne 10, hvorved altså rotoren er lejret berøringsfrit i lejringerne 6. Den elektromagnetiske lejring tillader ved en passende udførelse af styreelektronikken at lade rotoren rotere om sin geometriske akse eller 25 om sin inertiakse. Ved rotation om inertiaksen kræves der blot en forholdsvis grov afbalancering af rotoren, . netop så vidt, at der i området for lejringen - samt for drivværket - ikke opstår nogen berøring mellem rotoren og statoren. Herved sikres deret vibrations-30 frit løb, også når rotoren bliver bragt ud af balance på grund af materialeansatser og/eller slid.

Spalterummet mellem rotorerne og statoren og mellem hver af blikpladepakkerne på enderingene og lejeringen 7 148954 1 6 eller 7 er konisk, hvorved en aksial forskydning bliver udlignet.

Ifølge fig. 4 er der anvendt et elektromotorisk 5 drivværk, idet der ligeledes på enderingene 1 og 2 på siden foruden lejeanordningen findes en blikpladepakke 14, til hvilken der på statorsiden, altså på lejeringene, hører viklinger 15 og magnetkærner 16.

10

Rummet mellem de enkelte blikpladepakker og viklinger er udstøbt med en kunstharpiksmasse 17, så at der kun bliver en luftspalte mellem rotoren og statoren tilbage. Støbemassen isolerer de elektriske indbyggede 15 dele og beskytter dem samtidig mod korrosion og abrasion. Luftspalten danner en ringspaltetætning 18. Dermed er tryksiden af skillemaskinen på enkel måde aftætnet tilforladeligt i forhold til sugesiden.

Ved hjælp af mindst en boring 19 kan der indføres 20 et spærremedium i ringspalten. Strømnings ve jen for spærremediet er vist ved hjælp af pile. 20 betegner en kanal til gennemførelse af det eller de elektriske kabler. Gennem en kanal 21 kan et kølemedium indføres i en passende indbygget varmeudveksler.

25 22 betegner et nødløbeleje, der kan være nødvendigt ved høje omløbstal og en stor vægt af rotoren.

Ifølge fig. 3 og 4 er sensorerne 12 forsat aksialt 30 i forhold til elektromagneterne 10, altså anbragt på siden af dem. sensorerne 12 med deres poler 13 kan dog også være anbragt i et og samme plan som elektromagneterne 10, som det for enkeltheds skyld også er indtegnet i fig. 2.

Claims (4)

148954

1. Skillemaskine til gasformede, eventuelt også til flydende bæremedier med en i et hus lejret af to enderinge, hvoraf mindst den ene er drevet, og en derimellem sig strækkende radialt gennemstrømmet skovlkrans bestående rotor, kendetegnet 10 ved, at enderingene (1, 2) hver med deres ydre omkredse er lejrede i huset, og at lejerne er udformet som hydrostatiske, aerostatiske eller magnetiske lejer.

1 PATENTKRAV

2. Skillemaskine med elektromagnetiske lejer ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der på hver af enderingene (1, 2) sidder en omløbende blikpladepakke (8), medens der over for den på huset er anbragt flere elektromagneter (10), der er fordelt jævnt 20 over omkredsen, og at der endvidere på hver af enderingene (1 og 2) sidder en yderligere omløbende blikpladepakke (9), der samarbejder med elektromagnetiske sensorer (12), der ligeledes er anbragt på statoren, fordelt over omkredsen. 25

3. Skillemaskine ifølge krav 2, kendetegnet ved, at driwærket er udformet som en elektromotor, hvis rotor (ankerblikpladepakke 14) er udformet ved eller på mindst den ene af enderingene (1, 2), 30 og hvis stator (vikling 15, poler 16) er udformet i huset.

4. Skillemaskine ifølge krav 3, kendetegnet ved, at blikpladepakkerne (8, 9, 14; 11, 13, 16)