專利名稱：離心分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一離心分離器，包括一離心轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子可繞一基本垂直的旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動，并且繞轉(zhuǎn)子的周圍具有至少一個出口，該出口在操作過程中可以打開并被布置成間歇地排出一定量的分離產(chǎn)品；一殼體，其封閉離心轉(zhuǎn)子；一空間，其由離心轉(zhuǎn)子與繞該離心轉(zhuǎn)子延伸的一壁之內(nèi)表面限定，所述的壁構(gòu)成殼體的一部分，其中該空間被布置成容納來自所述可打開之出口的所述產(chǎn)品；和一出口通道，其從所述空間延伸并被布置成輸送來自該空間的所述產(chǎn)品，其中所述內(nèi)表面包括一第一表面部分，其位于所述可打開之出口的高度處并且繞離心轉(zhuǎn)子延伸，且相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線從內(nèi)表面的一第二表面部分向上和向內(nèi)延伸，該第二表面部分位于第一表面部分之下方。這樣的一離心分離器公開在SE-B-447544中。
在這樣的一離心分離器中，所分離的產(chǎn)品經(jīng)間歇地打開的出口排出，該產(chǎn)品具有相當可觀的動能，這就導致當產(chǎn)品碰撞到壁上時造成一很大的沖擊。產(chǎn)品的排出進行得很快并且所分離的產(chǎn)品是在產(chǎn)品被破碎的同時碰撞在殼體的容納部分上，并且形成在多個方向于殼體的空間內(nèi)分布的飛濺，這種飛濺常常不可控制。雖然利用所分離之產(chǎn)品的一部分動能來從離心轉(zhuǎn)子經(jīng)出口通道輸送所分離的產(chǎn)品，但在產(chǎn)品最終離開離心分離器之前必須從產(chǎn)品去除大部分的動能，即所分離的產(chǎn)品的速度必須被降低。通過迄今所獲得的技術(shù)，不可能給在殼體的空間內(nèi)所分離的產(chǎn)品提供一足夠的速度降低。因此，通常是通過一所謂的分離物旋流器(sludge cyclone)來獲得所需的速度降低，所述的分離物旋流器設(shè)置在離心分離器的外側(cè)，適當?shù)剡B接到出口通道上。這樣的分離物旋流器昂貴并且導致一復雜的和龐大的離心分離器。上述SE-447544公開了例如一斜槽，其設(shè)置在空間內(nèi)并且繞幾乎整個離心轉(zhuǎn)子延伸，并且試圖向伸入一管子的一出口輸送所分離的產(chǎn)品。但是，該已知的斜槽不足以降低所分離之產(chǎn)品的速度，因而在所公開的出口下游需要一分離物旋流器。
WO-A-95／21697公開了一種離心分離器，用于從一液體中分離固體顆粒，其具有一離心轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子被設(shè)計為具有一穿孔壁的一籃筐結(jié)構(gòu)并且沿向上的方向為錐形地變寬。在錐形離心籃筐的上端具有一唇緣，固體顆粒在該唇緣上沿向外指向一彎曲偏轉(zhuǎn)板的方向離開該離心籃筐。當顆粒碰撞在偏轉(zhuǎn)板上時，其速度被降低并且其運動方向被改變?yōu)槌蛞皇占?，從此收集腔?jīng)一出口它們可被排出。由于固體顆粒向上輸送，就需要這些顆粒在離心轉(zhuǎn)子的上邊緣處旋轉(zhuǎn)，以便能從離心轉(zhuǎn)子排出。
本發(fā)明的目的是提供一離心分離器，其能以比迄今更可控制的方式從一離心轉(zhuǎn)子排出一分離的產(chǎn)品并且排出離心分離器。
由上述定義的離心分離器可實現(xiàn)該目的，其特征在于第二表面部分基本上是旋轉(zhuǎn)對稱的并且繞離心轉(zhuǎn)子并相對于旋轉(zhuǎn)軸線向下和向內(nèi)延伸，并且出口通道相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線位于第二表面部分的最大直徑之下方。采用這樣的一離心分離器，所分離之產(chǎn)品的主要部分從可打開的出口排出后將被第一表面部分截獲，并且其沿徑向的運動速度將被降低。所分離之產(chǎn)品的主要部分將沿第一表面部分旋轉(zhuǎn)并導向運動和到達第二旋轉(zhuǎn)對稱的表面部分，沿著該第二表面部分繼續(xù)以一高速旋轉(zhuǎn)。由于相對于第二表面部分的摩擦作用，所分離之產(chǎn)品的速度將降低，這意味著重力的相對作用增大。當重力的作用在垂直方向超過離心力的作用時，所分離之產(chǎn)品將沿第二表面部分向下運動并且經(jīng)出口通道被送出。由此，所分離之產(chǎn)品的速度已經(jīng)降低到這樣的一程度，即其可以在離心分離器的外側(cè)用一容易的方式來處理，而不用首先通過一分離物旋流器。由于第二表面部分向下和沿徑向向內(nèi)傾斜，因此延緩了重力對所分離之產(chǎn)品的向下導引的作用，即有助于降低速度的并作用于第二表面部分的摩擦作用，將在比第二表面部分是垂直地延伸時要較長的時間期限內(nèi)起效果。由于第二表面部分是旋轉(zhuǎn)對稱的，即表面是平坦的而無任何零部件，并且從該表面向內(nèi)伸出進而阻礙了產(chǎn)品在圓周方向沿第二表面部分的流動，因此所分離的產(chǎn)品將以一受控制的方式向下運動。
本發(fā)明的進一步的優(yōu)點通過不同的實施例獲得，它們被限定在從屬權(quán)利要求和下面的描述中。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一第一連接線在一軸向平面內(nèi)延伸在第一表面部分的一徑向最外點與一徑向最內(nèi)點之間，該第一連接線構(gòu)成相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線的一第一角度，該角度小于90度并大于30度。根據(jù)一具體的實施例，第一表面部分可基本上為錐形面。
根據(jù)本發(fā)明的一第三實施例，第二表面部分與出口通道形成一邊緣，其限定出口通道之一孔的至少一部分。這樣，一第二連接線在一軸向平面內(nèi)延伸在第二表面部分的一徑向最外點與所述邊緣的一徑向最外點之間，其構(gòu)成相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線的一第二角度，該角度大于0度并小于45度。通過第二表面部分的這樣的一傾斜角度，所分離之產(chǎn)品的速度將在產(chǎn)品的向下運動過程中因該表面部分而降低。本領(lǐng)域的一普通技術(shù)人員也可用一簡單的方式將第二角度調(diào)整成滿足所分離的產(chǎn)品的不同特性，首先是其粘度，即一高的粘度需要一相對小的第二角度，而一低的粘度則需要一相對大的第二角度。因此，根據(jù)另一實施例，所述第二角度可以小于或等于35度，此外還大于或等于2度。根據(jù)一具體的實施例，第二表面部分可以基本上為錐形面。
根據(jù)本發(fā)明的再一實施例，所述孔之相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線的最低點基本上與所述空間的最低點相一致。由此，可以確保所有分離的產(chǎn)品將從離心分離器中排出，即從殼體內(nèi)的所述空間排出。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，所述空間相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線延伸到離心轉(zhuǎn)子的最低點之下方，并且所述孔的最高點位于離心轉(zhuǎn)子的最低點之下方。在離心轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)過程中，在轉(zhuǎn)子外側(cè)的空間內(nèi)形成一空氣流。通過該空間之所建議的設(shè)計結(jié)構(gòu)，該流動將沿一封閉的路徑延伸，其被向下導引并且在第二表面部分附近平行于其。由此，該流動將有助于分離物在空間內(nèi)向下朝向出口通道的輸送，從而提高了所述空間的潔凈。
另外，由于所述孔的最高點位于離心轉(zhuǎn)子的最低點之下方，因此在孔內(nèi)側(cè)的空氣壓力與在出口通道之相反端外側(cè)的空氣壓力之差將是小的，從而流經(jīng)出口通道的空氣流也小。
下面通過一實施例的方式并且參照附圖更詳密地描述本發(fā)明，其中

圖1示意地公開了一根據(jù)本發(fā)明之離心分離器的剖視圖。
圖1公開了一離心分離器，其包括一離心轉(zhuǎn)子1，該轉(zhuǎn)子可繞一旋轉(zhuǎn)軸線X轉(zhuǎn)動并且由一垂直驅(qū)動軸2支承和驅(qū)動，該驅(qū)動軸被連接到一驅(qū)動單元上。離心轉(zhuǎn)子1包括繞其周圍的多個出口3，這些出口在操作過程中可打開并且被布置成間歇地排出一定量的在離心轉(zhuǎn)子1內(nèi)被分離的產(chǎn)物。此外，離心轉(zhuǎn)子1被封閉在一固定的殼體4內(nèi)。殼體4用這樣的方式設(shè)置，以至于在殼體4與離心轉(zhuǎn)子1之間形成一第一上部空間5和一第二下部空間6。上部空間5與下部空間6通過殼體4的一彎曲部分7隔開，該彎曲部分向內(nèi)指向離心轉(zhuǎn)子1的一部分，該部分以這樣的方式位于出口3之上，以至于在彎曲部分7的區(qū)域內(nèi)在殼體4與離心轉(zhuǎn)子1之間形成一窄小的間隙。在彎曲部分7之上方，殼體4的壁以一大致錐形的方式向外逐漸加寬。
由離心轉(zhuǎn)子1與殼體4的壁之內(nèi)表面限定的下部空間6被布置成容納從可打開的出口3分離的產(chǎn)品。容納的產(chǎn)品從下部空間6經(jīng)從該下部空間6延伸的一出口通道8送走。限定下部空間6的內(nèi)表面包括一第一上部表面部分9’，其位于可打開之出口3的高度處并相對于旋轉(zhuǎn)軸線X從內(nèi)表面的一第二表面部分9”向上和向內(nèi)延伸，而所述的第二表面部分9”則位于第一表面部分9’之下方。因此，第一表面部分9’向內(nèi)延伸到形成于彎曲部分7與離心轉(zhuǎn)子1之間的間隙處。在所公開的實施例中，第一表面部分9基本上是錐形的。但是，應當注意到第一表面部分9’也可以沿一曲線延伸，即可以是弧形的。第一表面部分9’形成一第一連接線，其在第一表面部分9’的一徑向最外點與一徑向最內(nèi)點之間并在一軸向平面內(nèi)延伸。第一連接線在所公開的例子中并在一軸向剖面中與第一表面部分9’相吻合，從而構(gòu)成相對于旋轉(zhuǎn)軸線X的一角度u。該角度u小于90度并大于30度。
因此，第二表面部分9”從第一表面部分9’相對于旋轉(zhuǎn)軸線X向下和向內(nèi)延伸。出口通道8位于第二表面部分9”之下方。第二表面部分9”與出口通道8形成一邊緣10，其限定出口通道8之孔的至少一部分。應注意到出口通道8可包括一簡單的管道，其具有在殼體4之壁內(nèi)的一孔。該管道可以是圓筒或任意橫截面形狀。在所公開的例子中，第二表面部分9”在邊緣10的高度處連接到一第三表面部分9”’上。該第三表面部分9”’向下延伸到下部空間6的最低點并且連接到一篩子部分11上，而篩子部分則置于出口通道8的高度處，并且具有一基本上圓筒形的表面，其向上延伸并與旋轉(zhuǎn)軸線X同心。因此，該表面位于第三表面部分9”’和第二表面部分9”之下部分的相反對置處。應注意到第二表面部分9”與第三表面部分9”’可形成一公共表面部分，即可以將在這些表面部分之間公開的過渡部分省掉。第二表面部分9”形成一第二連接線，其在第二表面部分9”的一徑向最外點與邊緣10的一徑向最外點之間延伸在一軸向平面內(nèi)。該第二連接線在所公開的例子中并在一軸向剖面內(nèi)與第二表面部分9”相一致，以構(gòu)成相對于旋轉(zhuǎn)軸線X的一第二角度v。第二角度至少大于0度并小于45度。在一優(yōu)選實施例中，第二角度v小于或等于35度。根據(jù)另一優(yōu)選實施例，第二角度V大于或等于2°。此外，在所公開的實施例中，第二表面部分9”基本上為錐形，但不必一定如此，而是該第二表面部分9”也可為弧形或包括具有不同傾斜角度的幾個不同的部分。
第一表面部分9’與第二表面部分9”在一公共連續(xù)邊界區(qū)域12處相交，該區(qū)域12在表面部分9’與9”之間形成一光滑的過渡。在邊緣10的一徑向最外點之徑向外側(cè)和之上的下部空間6內(nèi)形成的容積小于來自所有可打開的出口3的總分離量的體積。
離心轉(zhuǎn)子1具有一外表面，該外表面帶有一限定下部空間6的表面部分?？纱蜷_的出口3位于該表面部分的區(qū)域內(nèi)，該表面部分在此具有其最大的直徑并且基本上相反對置于第一表面部分9’。出口通道8之孔的最高點位于離心轉(zhuǎn)子1之所述表面部分的最大直徑的徑向外側(cè)并且處在離該表面部分為一徑向距離L處。表面部分在其最大直徑之下相對于旋轉(zhuǎn)軸線X進一步向下和向內(nèi)延伸。出口通道8之孔的最低點與下部空間6的最低點基本上一致，這從圖中可明顯地看出。此外，下部空間6延伸到離心轉(zhuǎn)子1的最低點之下方，并且出口通道8之孔的最高點位于離心轉(zhuǎn)子1的最低點之下方，即在下部空間6內(nèi)的離心轉(zhuǎn)子1的最低點位于離出口通道8之孔的最高點為軸向距離H的位置處。
第一和第二表面部分9’、9”以及邊界區(qū)域12基本上都是旋轉(zhuǎn)對稱的，即這些表面沒有突出部分或元件，例如用于改變分離產(chǎn)品方向的導向葉片。為了增大在旋轉(zhuǎn)的產(chǎn)品與非旋轉(zhuǎn)的壁材料之間的摩擦，當需要時，表面部分可以制造得粗糙或者設(shè)置例如垂直的槽或凹口，這些槽或凹口內(nèi)充滿產(chǎn)品，以相對于旋轉(zhuǎn)的產(chǎn)品具有一較高的摩擦系數(shù)之作用。
間歇地排出的分離產(chǎn)品將以一高的速度撞擊第一表面部分9’。由于產(chǎn)品以一相對小的角度碰撞在第一表面部分9’上，因此其將以一相對平滑的方式偏轉(zhuǎn)，而不會形成大量的飛濺。此時，所分離的產(chǎn)品具有一非常高的旋轉(zhuǎn)速度并且將因此向外朝向殼體4之內(nèi)壁的最大直徑處運動。由于在內(nèi)壁上的摩擦作用，因此產(chǎn)品的速度與動能將降低，這意味著產(chǎn)品在重力的作用下將時地沿第二表面部分9”向下運動。由于第二表面部分9”的連續(xù)或旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)，并且第一表面部分9’與邊界區(qū)域12也如此，因此所分離的產(chǎn)品將以可控制的方式向下運動。當產(chǎn)品到達邊緣10時，其速度與動能已降低到這樣的一程度，即其可以用一容易的方式經(jīng)出口通道8向外輸送。
本發(fā)明不限于所公開的實施例，而是可以在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)變化和修改。
權(quán)利要求
1. 一種離心分離器，包括一離心轉(zhuǎn)子(1)，其可繞一基本上垂直的旋轉(zhuǎn)軸線(X)轉(zhuǎn)動并且繞其周面具有至少一個出口(3)，該出口在操作過程中可以打開并被布置成間歇地排出一定量的分離產(chǎn)品；一殼體(4)，其封閉離心轉(zhuǎn)子；一空間(6)，其由離心轉(zhuǎn)子(1)與一繞該離心轉(zhuǎn)子延伸的壁件的內(nèi)表面限定，并且所述的壁件構(gòu)成殼體(4)的一部分，其中該空間(6)被布置成容納來自所述可打開之出口(3)的所述產(chǎn)品；和一出口通道(8)，其從空間(6)延伸并被布置成輸送來自該空間(6)的所述產(chǎn)品，其中內(nèi)表面包括一第一表面部分(9’)，其位于所述可打開之出口(3)的高度處并且繞離心轉(zhuǎn)子(1)延伸，且相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)從內(nèi)表面的一第二表面部分(9”)向上和向內(nèi)延伸，該第二表面部分位于第一表面部分之下方，其特征在于第二表面部分(9”)基本上是旋轉(zhuǎn)對稱的并且繞離心轉(zhuǎn)子(1)并相對于旋轉(zhuǎn)軸線(X)向下和向內(nèi)延伸，并且出口通道(8)相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)位于第二表面部分(9”)的最大直徑之下方。
2．如權(quán)利要求1所述的離心分離器，其特征在于一第一連接線在一軸向平面內(nèi)延伸在第一表面部分(9’)的一徑向最外點與一徑向最內(nèi)點之間，該第一連接線相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)構(gòu)成一第一角度(u)，該角度小于90度并大于30度。
3．如權(quán)利要求1或2所述的離心分離器，其特征在于第一表面部分(9’)基本上為錐形面。
4．如前述權(quán)利要求之任一所述的離心分離器，其特征在于第二表面部分(9”)與出口通道(8)形成一邊緣(10)，其限定出口通道(8)之一孔的至少一部分。
5．如權(quán)利要求4所述的離心分離器，其特征在于一第二連接線在一軸向平面內(nèi)延伸在第二表面部分(9”)的一徑向最外點與所述邊緣(10)的一徑向最外點之間，其相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)構(gòu)成一第二角度(v)，該角度大于0度并小于45度。
6．如權(quán)利要求5所述的離心分離器，其特征在于所述第二角度(v)小于或等于35度。
7．如權(quán)利要求5或6所述的離心分離器，其特征在于所述第二角度(v)大于或等于2度。
8．如權(quán)利要求5～7之任一所述的離心分離器，其特征在于第二表面部分(9”)基本上為錐形面。
9．如權(quán)利要求4～8之任一所述的離心分離器，其特征在于所述孔相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)的最低點基本上與空間(6)的最低點一致。
10．如權(quán)利要求4～9之任一所述的離心分離器，其特征在于空間(6)相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)延伸到離心轉(zhuǎn)子(1)的最低點之下方，并且所述孔的最高點位于離心轉(zhuǎn)子(1)的最低點之下方。
11．如前述任一權(quán)利要求所述的離心分離器，其特征在于一篩子部分(11)位于出口通道(8)的高度處，并且具有一向上延伸的表面，其面對第二表面部分(9”)的至少一部分并與該部分一起形成用于所述產(chǎn)品的一匯集穴。
12．如任一前述權(quán)利要求所述的離心分離器，其特征在于第一和第二表面部分(9’、9”)在其相交處形成一連續(xù)的邊界區(qū)域(12)。
13．如任一前述權(quán)利要求所述的離心分離器，其特征在于離心轉(zhuǎn)子(1)具有一外表面，該外表面具有一限定所述空間的表面部分，其中出口(3)位于該表面部分的最大直徑之區(qū)域內(nèi)。
14．如權(quán)利要求4或13所述的離心分離器，其特征在于至少所述孔的最高點徑向上位于所述表面部分的最大直徑外側(cè)。
15．如權(quán)利要求13或14所述的離心分離器，其特征在于所述表面部分相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)向下延伸。
全文摘要
一種離心分離器,包括一離心轉(zhuǎn)子(1),其可繞一旋轉(zhuǎn)軸線(X)轉(zhuǎn)動并且繞其周面具有至少一個出口(3),用于間歇地排出一分離產(chǎn)品。該分離器還包括一殼體(4),其封閉轉(zhuǎn)子;和一空間(6),其由轉(zhuǎn)子(1)與一壁件的內(nèi)表面限定,所述的壁件構(gòu)成殼體的一部分?？臻g(6)被布置成容納來自所述出口的所述產(chǎn)品并包括一出口通道(8),用于輸送來自該空間的所述產(chǎn)品。內(nèi)表面包括一第一表面部分(9’),其位于所述出口的高度處并且從內(nèi)表面的一第二表面部分(9”)向內(nèi)延伸。該第二表面部分位于第一表面部分之下方,并且繞轉(zhuǎn)子相對于所述軸線(X)向下和向內(nèi)延伸。出口通道(8)位于第二表面部分的最大直徑之下方。
文檔編號B04B7/00GK1291916SQ9980336
公開日2001年4月18日 申請日期1999年2月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月27日
發(fā)明者K·克林滕斯特德特, S·斯?jié)膳逦?申請人:阿爾法拉瓦爾有限公司