EP0302386A2 - Séparateur centrifuge à conduits axiaux d'entrée et de sortie - Google Patents

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EP0302386A2 EP88112188A EP88112188A EP0302386A2 EP 0302386 A2 EP0302386 A2 EP 0302386A2 EP 88112188 A EP88112188 A EP 88112188A EP 88112188 A EP88112188 A EP 88112188A EP 0302386 A2 EP0302386 A2 EP 0302386A2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07BSEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B7/00Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents
    • B07B7/08Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/04Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
    • B04B1/08Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls of conical shape

Definitions

  • the present invention relates to a centrifugal liquid separator, more particularly intended for use in the dairy industry, but which can also be used for mineral or vegetable oils or for other liquid mixtures, the effect of force centrifugal acting on said liquids to separate their constituents having different densities.
  • liquids of different densities separated by centrifugation by means of the apparatus are directed upwards inside concentric annular conduits formed in the rotating part of the machine, in order then to be sent into different destinations through conduits made in the fixed head of said machine.
  • the fixed head of the machine is very simplified and the seal between the different axial conduits is obtained using profiled rings, movable relative to the fixed parts of the machine and which come into contact with fixed rings. relative to the rotating parts of the machine, under the effect of the pressure itself of the liquids which acts on these movable rings, which makes it possible above all to obtain a considerable simplification of the hydraulic circuits while making it possible to eliminate the presence of springs of any type, thereby facilitating the control and maintenance of the machine.
  • sealing rings are directly licked by the constituents of the liquids treated in the machine, which results in the absorption of the heat produced by the movement of said rings and avoids the need to have to ensure their cooling using the water circulation provided for in the aforementioned patent application.
  • the single figure of this drawing is a partial axial section showing the upper part of the centrifugal separator according to the invention.
  • the liquid to be treated enters the centrifugal separator through the central duct 1 to come out, in the state separated from its two phases with different specific weights, through the co-axial ducts 2 and 3.
  • the phase with lower specific gravity which goes up through the innermost co-axial duct 2 is brought to the duct co-axial 4 provided in the fixed head of the machine to lead into outlet outlets, while the highest specific weight phase which rises through the outer co-axial duct 3 escapes through the outlet mouth 5 formed in the fixed part of the machine.
  • the seal between the central inlet duct 1 and the first co-axial outlet duct 2 is provided by the ring 6, which is fixed to the central part 7 of the rotor and against which the movable ring is applied. 8, provided co-axially to the central duct 1, which ring comes through its upper lip 8 ′ in contact with the fixed ring 6, under the effect of thrust of the pressure of the liquid in the duct 1, pressure which is exerted according to the direction indicated by the arrows 9.
  • the stop circlip 10 carried by the central tube which forms the duct 1 limits the movements of the movable ring 8 in the direction of the opening.
  • the external sealing is ensured by the movable ring 17 provided co-axially with the outlet mouth 5 and limited in its movements by the stop circlip 18 carried by the outer wall of the tube which forms the mouth 5 and by the fixed ring 19 welded to the head 20 of the machine.

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Le liquide à traiter entre par la canalisation centrale (1) pour sortir, sous la forme de deux phases liquides de densités différentes, à travers les conduits (4, 5), des disques d'étanchéité (6, 11, 19) étant respec­tivement montés sur le corps central (7), sur le disque intermédiaire (12) et sur le couvercle supérieur (20) de la machine. Contre ces dis­ques prennent appui les anneaux mobiles (8, 13, 14, 17) soumis à la pression d'une part du liquide introduit dans la machine et d'autre part des deux phases liquides séparées par celle-ci, en assurant une étan­chéité parfaite entre les différentes phases, sans nécessité de prévoir des éléments élastiques de rappel et sans obligation d'avoir recours à des moyens spéciaux de refroidissement.

Description

  • La présente invention a pour objet un séparateur centrifuge de liquides, plus particulièrement destiné à être utilisé dans l'industrie laitière, mais qui peut également être employé pour des huiles minérales ou végé­tales ou pour d'autres mélanges liquides, l'effet de la force centrifuge agissant sur lesdits liquides pour séparer leurs constituants présentant des densités différentes.
  • Un séparateur de ce type a été décrit dans la Demande de brevet italien 85.629/A/86 déposée au nom de la même Demanderesse le 5 Novembre 1986.
  • Dans cette Demande on prévoyait que les liquides de densités différentes séparés par centrifugation au moyen de l'appareillage sont dirigés vers le haut à l'intérieur de conduits annulaires concentriques ménagés dans la partie tournante de la machine, afin d'être ensuite envoyés dans des destinations différentes à travers des conduits pratiqués dans la tête fixe de ladite machine.
  • L'étanchéité totale entre la partie tournante et la tête fixe de la ma­chine était assurée à l'aide d'anneaux mobiles qui tournent avec la par­tie tournante de la machine et qui entrent en contact avec des anneaux élastiquement fixés à la partie supérieure fixe de celle-ci, en élimi­nant ainsi toute possibilité de contact entre les différentes phases liquides et l'atmosphère.
  • Des conduits appropriés parcourus par de l'eau de refroidissement sous pression opèrent le refroidissement des anneaux fixes comme des anneaux tournants d'étanchéité.
  • L'étanchéité entre les anneaux mobiles et les anneaux fixes était obte­nue, dans la solution antérieure, par des ressorts appropriés qui agis­sent sur les anneaux qui ne tournent pas, en étant disposés sur la par­tie fixe de la machine, mais qui étant soumis à l'action des ressorts de compression qui les repoussent vers le bas, sont contraints de se maintenir au contact des anneaux mobiles prévus dans la partie tournante de la machine, en évitant de la sorte que les liquides séparés par la force centrifuge reviennent se mélanger entre eux.
  • Cette solution engendre néanmoins certains inconvénients dus par dessus tout à la complexité des circuits hydrauliques intéressés par la sépara­ tion des liquides, ainsi qu'à la présence des ressorts de compression qui constituent des éléments relativement vulnérables, nécessitant un contrôle permanent et des remplacements fréquents, ne serait-ce que par suite des caractéristiques des liquides traités.
  • Ces inconcénents sont éliminés moyennant adoption du séparateur centri­fuge suivant l'invention tel que défini à la revendication 1.
  • Plus particulièrement la tête fixe de la machine est très simplifiée et l'étanchéité entre les différents conduits axiaux est obtenue à l'aide d'anneaux profilés, mobiles par rapport aux parties fixes de la machine et qui entrent en contact avec des anneaux, fixes par rapport aux par­ties tournantes de la machine, sous l'effet de la pression elle-même des liquides qui agit sur ces anneaux mobiles, ce qui permet d'obtenir par dessus tout une simplification considérable des circuits hydrauliques tout en permettant d'éliminer la présence de ressorts d'un type quelconque, en facilitant de la sorte le contrôle et la maintenance de la machine.
  • Le positionnement particulier des anneaux d'étanchéité a pour conséquen­ce que ces anneaux sont directement léchés par les constituants des li­quides traités dans la machine, ce qui entraîne l'absorption de la cha­leur produite par le déplacement desdits anneaux et évite la nécessité de devoir assurer leur refroidissement à l'aide de la circulation d'eau prévue dans la demande de brevet précédemment citée.
  • L'invention va maintenant être décrite de manière plus détaillée dans ce qui va suivre, avec l'aide du dessin annexé :
  • La figure unique de ce dessin est une coupe axiale partielle montrant la partie supérieure du séparateur centrifuge suivant l'invention.
  • Sur ce dessin on notera que le liquide à traiter pénètre dans le sépa­rateur centrifuge à travers le conduit central 1 pour ressortir, à l'état séparé de ses deux phases à poids spécifiques différents, à tra­vers les conduits co-axiaux 2 et 3.
  • Plus précisément la phase à plus faible poids spécifique qui remonte à travers le conduit co-axial 2 le plus intérieur est amenée au conduit co-axial 4 prévu dans la tête fixe de la machine pour déboucher dans des ouies de sortie, tandis que la phase à poids spécifique le plus élevé qui remonte par le conduit co-axial extérieur 3 s'échappe à travers la bouche de sortie 5 ménagée dans la partie fixe de la machine.
  • Les flèches qui apparaissent sur le dessin indiquent les parcours suivis par les différentes phases liquides.
  • L'étanchéité entre le conduit central d'entrée 1 et le premier conduit co-axial de sortie 2 est assurée par l'anneau 6, qui est fixé à la par­tie centrale 7 du rotor et contre lequel vient s'appliquer l'anneau mo­bile 8, prévu co-axialement au conduit central 1, lequel anneau vient par sa lèvre supérieure 8′ au contact de l'anneau fixe 6, sous l'effet de poussée de la pression du liquide du conduit 1, pression qui s'exerce suivant le sens indiqué par les flèches 9.
  • Le circlip de butée 10 porté par le tube central qui forme le conduit 1 limite les déplacements de l'anneau mobile 8 dans le sens de l'ouverture.
  • D'une manière analogue l'étanchéité entre les liquides des conduits co-­axiaux 2 et 3 est assurée par l'anneau fixe 11 porté par le disque 12 qui ferme vers le haut le conduit 2 et par les deux anneaux 13 et 14 dont le mouvement est limité par les circlips de butée 15 et 16 fixés au tube qui définit le conduit 4, lesquels anneaux sont soumis à la pres­sion respectivement du liquide de la phase légère provenant du conduit 2 et du liquide de la phase lourde provenant du conduit 3.
  • De la même manière encore l'étanchéité extérieure est assurée par l'an­neau mobile 17 prévu co-axialement à la bouche de sortie 5 et limité dans ses mouvements par le circlip de butée 18 porté par la paroi extérieure du tube qui forme la bouche 5 et par l'anneau fixe 19 soudé sur la tête 20 de la machine.
  • On comprend sans peine les avantages présentés par la forme de réalisa­tion ci-dessus décrite de la tête du séparateur centrifuge de liquides à moyens d'étanchéité tournants suivant l'invention, par rapport à la tête correspondante du séparateur qui fait l'objet de la demande précédente N° 85.629/A/86, et ce en ce qui concerne aussi bien la simplification structurelle notable de l'appareillage que l'absence de tout élément élastique (en l'occurence de ressort), du fait que l'étanchéité entre les anneaux mobiles et les anneaux fixes est assurée par la pression elle-même exercée par le liquide sur lesdits anneaux mobiles.
  • On soulignera par ailleurs l'avantage obtenu par suite du fait que le refroidissement des anneaux est opéré par les liquides traités eux-­mêmes, ce qui évite de prévoir un refroidissement à l'aide d'une circu­lation forcée d'eau.

Claims (2)

1. Séparateur centrifuge à moyens d'étanchéité prévus tournants sur la tête supérieure fixe, du genre comprenant un corps tournant à l'inté­rieur duquel est introduit le liquide à traiter tandis que les phases séparées par différence de densités remontent à l'intérieur de conduits annulaires concentriques, caractérisés par le fait que les moyens d'étanchéité qui assurent une séparation parfaite des différentes phases liquides sont constitués par des anneaux mobiles (8, 13, 14, 17), convenablement profilés et susceptibles de se déplacer, respectivement l'anneau (8) sur le tube qui définit le conduit central (1), les anneaux (13-14) sur un tube co-axial central (4), l'anneau (17) sur le tube ex­térieur qui définit la bouche de sortie (5), en garantissant de la sorte l'étanchéité entre le conduit (1) pour l'entrée du liquide à traiter et les conduits (4, 5) pour la sortie des liquides séparés par la force centrifuge, sans recourir à des ressorts de rappel et moyennant une très grande simplification des conduits ménagés sur la partie fixe de la machine.
2. Séparateur centrifuge suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le refroidissement des anneaux d'étanchéité est amené par les liquides traiter dans la machine.
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