SE459234B - Saett och utrustning foer invaendig diskning av en centrifugrotor - Google Patents

Description

459 234 10 15 20 25 30 35 Härigenom kan ett stort flöde av diakvätska in i rotorn via inlopps- kanalen erhållas med hjälp av en relativt liten pump samtidigt som en så stor diskvätskevolym, som krävs för ett godtagbart diskningsresultat, fritt kan avpassas till det aktuella fallet. 5 Den inuti rotorn befintliga diskvä vätakekropp, tskan bildar en med rotorn roterande som i utloppskamrarna sträcker sig radiellt inåt förbi de däri anordnade stationära utloppsorganens största radie; vid vilka Vid stabiliserade strömningsförhållanden inställer sig vätskekroppens radiellt inåt vända fria vïtskeytor i rotorns olika kamrar utloppskanalerna mynnar. vid sådana radiella nivåer att det sammanlagda vätskeflödet ut genom utloppskanalerna blir lika stort som vïtskeflödet in genom inloppskanalen.

Ju större flöde som åstadkommas i inloppa- kanalen, desto närmare rotorns rotationsaxel komer alltså de fria vätskeytorna att befinna sig. Eftersom enligt uppfinningen en stor del av den ut ur utloppskanalerna strömmande diskvätskan kan ledas direkt till inloppskanalen med hjälp av det övertryck som alstras i utlopps- anordningen genom rotorns rotation; kan ett mycket stort flöde av disk- vätska åstadkommas i inloppskanalen utan att en separat pump med mot- svarande stor kapacitet erfordras härför. Vid stabiliserade förhållanden kan därför genom uppfinningen de fria vätskeytorna hos den roterande vätskekroppen inuti rotorn fås att inställa sig vid radiella nivåer, vilka är belägna på betydligt mindre radier än vad som hittills varit praktiskt möjligt.

I en föredragen tillämpning av uppfinningen uppbyggs vätskekroppen ytterligare radiellt inåt genom att flödet från åtminstone den ena av utloppskanalerna till buffertbehållaren stryps; varvid en större mängd diskvätska under en viss tidsperiod pumpas från buffertbehållaren till inloppskanalen än från utloppskanalerna till buffertbehållaren, tills flödena in och ut ur rotorn åter står i jämvikt med varandra.

I en annan föredragen tillämpning av uppfinningen uppbyggs vätske- kroppen radiellt inåt även genom att ett initialt flöde ut ur den utloppskammare, som är ansluten till separeringskammarens radiellt yttre 10 15 20 25 30 35 - 459 2541 del, stryps så att ett flöde av diskvïtska erhålles från separerings- kammaren även till den andra utloppskammaren.

I det följande beskrivs uppfinningen närmare med hänvisning till bifogad ritning, på vilken en utrustning enligt uppfinningen schematiskt visas.

Utrustningen_är ansluten till en centrifugrotor av ifrågavarande slag. På ritningen är ett axiellt snitt genom separatorn sehematiskt visat.

Utrustningen har en buffertbehållare 2 med diskvätska; en tillförsel- ledning 3; som förbinder buffertbehållaren 2 med centrifugrotorns 1 inloppskanal 4; en i tillförselledningen 3 anordnad pump 5; en retur- ledning 6; vilken förbinder eeparatorns två utloppskanaler 7 och 8 med buffertbehållaren 2. I returledningen 6 är en strypning 9 anordnad. De båda utloppskanalerna 7 och 8 är även direkt förbundna med inloppskanalen 4 via en förbindelse 10. I den ena utloppskanalen 7 är en strypning ll anordnad före såväl dess anslutning till returledningen 6 som dess anslutning till förbindelseledningen 10 sett i strömningsriktningen.

Den i exemplet visade centrifugrotorn har en överdel 12 och en underdel 13, vilka delar sammanhålls av en icke visad låsring. Inuti rotorn är en axiellt rörlig ventiltallrik 14 anordnad, vilken tillsammans med över- delen 12 avgränsar en separeringsksmare 15- Den rörliga ventiltallriken lá är anordnad att öppna och stänga en ringformig passage mellan separe- ringskammaren 15 och perifera öppningar 16.

Centralt inuti rotorn är en fördelare 17 anordnad, vilken avgränsat en central inloppskammare 18. Inloppskammaren 18 kommunicerar med separeringskammaren 15 via en inloppspassage 19. Överdelen 12 formar i sin övre ände två centrala utloppskamrar 20 och 21, av vilka den ena 20 kommunicerar med rotorns omgivning via en central ringformig spalt 22. Båda utloppskamrarna 20 och 21 kommunicerar med separeringskammaren 15 via var sin utloppspassage 23 resp. 24. Den ena utloppspassagen 23 ansluter härvid den ena utloppskammaren 20 till separeringskammarens 15 radiellt yttre del medan den andra utlopps- 459 10 15 20 25 30 35 254 - passagen 24 ansluter den andra utloppskamaren 21 till separerings- kammarens 15 centrala del. Centralt är en stationär utloppsanordning anordnad med två utloppsorgan 25 och 26, ett i vardera utloppskamaren 20 resp. 21. Utloppsorganen 25 och 26 har invändiga kanaler, genom vilka i utloppskamrarna befintlig vätska under tryck utmatas mot centralt i utmatningsanordningen anordnade utloppskanaler 7 resp. 8. Centralt i rotorn är även en stationär inloppskanal 4 anordnad som mynnar i den centrala inloppskammaren 18.

Den som exempel visade centrifugrotorn är vidare försedd med en i separeringskamaren 15 anordnad sats av koniska plåtar 27. I det visade exemplet kommunicerar den ena utloppskammaren 20 genom spalten 22 vid en radie, so är större än den radie; vid vilken den andra utloppskammaren 21 är ansluten till separeringskammaren 15. Denna utformning till ämpas ofta vid separering av vätskeformiga komponenter i en blandning (exempel- vis vid rening av vattenhaltiga oljor) för att med säkerhet förhindra att en specifikt tyngre komponent (vatten) medföljer den specifikt lättare komponenten (olja).

Diskningen av det inre av en centrifugrotor av detta slag sker enligt uppfinningen på följande sätt.

Den till diskningsutrustningen anslutna centrifugrotorn l tringas att rotera varefter separeringskammaren 15 stänges genom att ventiltallriken 14 på konventionellt sätt bringas i passagen mot öppningarna 16 stängande läge. När separeringskammaren 15 är stängd startas pumpen varigenom disk- vätska pumpas från den fyllda buffertbehâllaren 2 till separerings- kammaren 15 via inloppskanalen 4 och inloppskamaren 18. Separerings- kammaren 15 och övriga utrymmen inuti rotorn fylles successivt med disk- vätska. Diskvätskan inuti rotorn bildar härvid en med rotorn roterande vätskekropp, som har en radiellt inåt vänd fri vätskeyta belägen på en radiellt successivt avtagande nivå. Så småningom strömmar diskvätska genom den utloppspassage 23 som mynnar i separeringsrummets 15 radiellt yttre del till den ena utloppskammaren 20, som därmed fylles och det däri anordnade stationära utloppsorganet börjar att under tryck mata 1 10 15 20 25 30 35 - 459 254 diskvïtska ut genom tillhörande utloppskanal 7, varifrån en del iterlede till buffertbehållaren 2 via returledningen 6 medan resten av den via utloppakanalerna uttagna diakvïtakan leda från denna utloppskanal 7 direkt till inloppakanalen 4 via förbindelseledningen 10 med hjälp av det övertryck, som alstras i utloppsanordningen genom rotorns rotation. I en föredragen variant av metoden minskas ett initialt flöde, som strömmar åter till buffertbehållaren 2 via returledningen 6, med hjälp av en strypning 9, som är anordnad i returledningen 6, varigenom flödet in i rotorn via inloppakanalen 4 ökar. volymen av diskvätska inuti rotorn ökar tills jämvikt råder mellan det flöde, som strömmar ut ur rotorn och det flöde, som strömmar in i rotorn via inloppskanalen. Flödet in i rotorn utgörs härvid av flödet genom förbindelseledningen 10 och flödet genom tillföraelledningen 3. Det stora flödet genom rotorn, vilket huvudsak- ligen strömmar genom den utloppspassage 23, som mynnar i separerings- rummets 15 radiellt yttre del; medför ett tryckfall i denna utlopps- passage 23. Härigenom kommer den fria vätskeytan i separeringskammaren 15 att vid jämvikt inställa sig på en radie; som är motsvarande mindre än' radien för den fria vätskeytan i den till denna utloppspassage 23 anslutna utloppskammaren 20. Detta innebär att den fria vätskeytan i separeringskammaren 15 vid ett visst flöde genom denna utloppspassage 23 är belägen radiellt innanför den radie, vid vilken den andra utlopps- passagen 24 mynnar i separeringskammarens 15 centrala del. En del disk- vätska kommer därmed att via denna andra utloppspassage 24 ströma in 1 den andra utloppskammaren 21 och fylla densamma. Från denna andra utloppskammare 21 matas diskvätska ut under tryck medelst det däri centralt anordnade stationära utloppsorganet genom den därtill anslutna utloppskanalen 8, varifrån en del strömmar genom returledningen 6 till- baka till buffertbehållaren medan resten av den via utloppskanalerna uttagna diskvätskan leds från denna utloppskanal 8 direkt till inlopps- kanalen 4 via förbindelseledningen 10 med hjälp av det i denna utlopps- kanal 8 rådande trycket.

Så snart diskvätska strömar genom denna utloppskanal, vilket kan indikeras genom en flödesmätare, en tryckmätare eller synglas, vet man att diskvätska strömmar inuti rotorn och diskar rotorn invändigt 459 234 ^ 10 15 20 25 30 35 åtminstone radiellt in till den radiella nivå, vid vilken diskvätskan lämnar separeringskammsren 15 genom nämnda andra utloppspassage 21.

Eftersom satsen av koniska plåtar helt och hållet befinner sig radiellt utanför denna nivå blir den härigenom diskad ända in till sin innerradie.

Enligt en annan variant av uppfinningen minskas flödet ut genom nämnda ena utloppskanal 7 initialt med hjälp av en i denna anordnad strypning 11. Härigenom säkerställas att den roterande vätskekroppen i separerings- kammaren 15 sträcker sig radiellt inåt förbi den däri anordnade satsen av komiska plåtar 27 till den andra utloppspassàgens 24 anslutning till separeringskammaren 15 och att diskvätskan; som befinner sig i vätska- kroppens radiellt innersta delar har en för diskningsresultatet till- räcklig strömningshastighet.

Diskningsförloppet fortgår härefter genom att diskvätskan cirkuleras genom centrifugrotorn och den anslutna utrustningen under erforderlig tid. Härvid tillses att diskvätskan hålles vid en för diskningsresultatet lämplig temperatur. Uppvärmningen sker genom den friktion som den utsätts för. Eventuellt erfordras en kylning av diskvätskan; vilket företrädesvis sker medelst luftkylning vid inloppet till buffertbehâllaren. Efter en förutbestämd tid tömmes centrifugrotorn och utrustningen genom att ventiltallriken på konventionellt sätt bringas i passagen mot öppningarna 16 öppnande läge. Härvid utsätts den i rotorn befintliga diskvätskan och i rotorn kvarvarande orenheter för en chockverkan, vilket ytterligare förbättrar diskningsresultatet. Sedan centrifugrotorn och utrustningen tömts på diskvätska tillföras rent vatten till buffertbehâllaren 2 och bringas att cirkulera genom centrifugrotorn och utrustningen på samma sätt som ovan beskrivits för diskvätskan varigenom centrifugrotorn sköljes.

Diskningsförloppet avslutas med att centrifugrotorn och utrustningen åter tömmes på sama sätt som ovan.

I det visade exemplet är båda utloppskanalerna 7 och 8 anslutna till såväl buffertbehållaren 2 som inloppskanalen 4. Det är naturligtvis fullt möjligt att ansluta utloppskanalerna på flera andra sätt inom ramen för den föreliggande uppfinningen. Exempelvis kan enbart den ena av utlopps- 1 - 459 254 kamrarna 20 och 21 vara ansluten till buffercbehållaren 2. Företrïdesvis är 1 sådant fall enbart den utloppskammare 21, som är ansluten till aepareringskammaren 15 vid den radiellt längst in belägna nivån, ansluten till buffertbehållaren 2.

Claims (10)

459 10 15 20 25 30 254 ' , -.~ » Patentkrav

1. Sätt att invändigt diska en centrifugrotor (1), som har en central inloppskamnare (18), en sepsreringskammare (l5) ansluten via en inlopps- passage (19) till inloppskamaren (18), och två centrala utloppskamrar (20, 21) anslutna via var sin utloppspassage (23 resp. 24) till separe- ringskamaren (15) vid skilda radiella nivåer i denna, varvid under rotation av rotorn diskvätska tillförs inloppskamaren (18) via en inloppskanal (4) i ett stationärt inloppsorgan och uttages från båda utloppskamrarna (20; Zl) via utloppskanaler (7 resp. utloppsanordning (2S; 26), 8) i en stationär a v att en del av den diskvätska; som uttages via utloppskanalerna (7 resp. 8) leds till en buffertbehållare (2) med diskvätska, varifrån diskvätska medelst en pup (5) pumpas in i nämnda inloppskanal (4); k ä n n e t e c k n a t medan resten av den via utloppskanalerna uttagna diskvätskan leds direkt till inloppskanalen (4) med hjälp av ett övertryck, som alstras i utloppsanordningen genom rotorns rotation.

2. Sätt enligt krav 1; k ä n n e t e c k n a t a v att sedan ett flöde etablerats från åtminstone en av utloppskanalerna (7 och 8) direkt till inloppskanalen (4) stryps flödet från utloppskanalerna (7 och 8) till buffertbehållaren (2), varvid en större mängd diskvätska under en viss tidsperiod pumpas från buffertbehållaren (2) till inloppskanalen (4) än från ntloppskanalerna (7 och 8) till buffertbehållaren (2)§ varigenom kamrarna (18; 15; 20 och 21) inuti rotorn fylles med ytterligare en viss mängd diskvätska inför det efterföljande diskniugsförloppet.

3. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v att ett initialt flöde ut ur den utloppskammare (20); som är ansluten till separeringskammarens (15) radiellt yttre del att ett flöde av diskvä Q stryps så tska erhålles från separeringskammaren (l5) även till den andra utloppskammaren (21). 10 15 20 25 30 459 234

4. Sätt enligt något av töregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v att diskvätska tillförs separeringskammaren (15) via inloppskammaren (18) med ett så stort flöde att den utloppspassage (23), som Hr ansluten till separeringskammarens (15) radiellt yttre del, komer att bilda en strypning för flödet av diskvätska till den tillhörande utloppskammaren.

5. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v att diskvätska; som uttages via den ena utloppskanalen (7 eller 8) sammanföra med diskvïtska som uttages via den andra utloppskanalen (7 eller 8).

6. Utrustning för invändig diskning av en centrifugrotor (1); som har en central inloppskammare (18), en separeringskamare (15) ansluten via en inloppspassage (19) till inloppskammaren (18), och två centrala utloppe- kamrar (20, 21), vilka är anslutna via var sin utloppspassage (23 resp. 24) till separeríngskammaren (15) vid skilda radiella nivåer i denna och i vilka utloppskamrar (20; 21) en stationär utloppsanordning (25) 26) med utloppskanaler är anordnad; varvid utrustningen innefattar en buffert- behållare (2) för diskvätska§ en tillförselledning (3)) vilken ansluter buffertbehållaren (2) till inloppskammaren (18) via en inloppskanal (4) i ett stationärt inloppsorgan, en pup (5) inrättad att pumpa diskvätska från buffertbehållaren (2) till inloppskammaren (18) via inloppskanalen (4), och en returledning (6), vilken förbinder åtminstone den ena av utloppskanalerna (7, 8) med buffertbehållaren (2), n a d k ä n n e t e c k - a v en förbindelseledning (10); vilken trycköverförande förbinder åtminstone den andra av utloppskanalerna (7, 8) med inlopps- kanalen(4). a v att

7. Utrustning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d utloppskanalerna (7, 8) är förbundna med varandra.

8. Utrustning enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d a v att returledningen (6) är försedd med flödesbegränsande medel (9). 459 10 234 10

9. Utrustning enligt något av kraven 6-8, a v att den utloppskanal (7), k ä n n e t e c k n a d som via en ntloppspassage (23) i rotorn står i förbindelse med separeringsrummets (15) radiellt yttre del, ïr via nämnda förbindelseledning (10) ansluten till inloppskanalen (4), flödesbegränsande medel (ll) om förbindelsen (10). varvid är anordnade 1 denna utloppskanal uppströms

10. Utrustning enligt krav 9; k ä n n e t e e k n a d a v att den utloppskanal (8), som via en utloppspassage (24) i rotorn står 1 förbindelse med separeringsrumeta (15) radiellt inre del, är ansluten till nämnda förbindelseledning (10), och att förbindelseledningen (10) är ansluten till returledningen (6) uppströms om flödesbegränsande medel (9) 1 den senare.