整殼螺旋離心的制造方法
【專利摘要】一種整殼螺旋離心機(jī),用于連續(xù)地分離含有不同密度的流動物質(zhì)的混合物。它包括一圍繞水平軸線（16）可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)滾筒（12），該滾筒具有圓柱形滾筒段（18）和圓錐形滾筒段（20），還包括一支承在旋轉(zhuǎn)滾筒里面的、圍繞同一軸線（16）旋轉(zhuǎn)的螺旋輸送器（22），它具有安置在空心軸（24）上的用于輸送重相態(tài)到圓錐形滾筒段（20）中的排出孔（28）的螺旋葉片（26）。在封閉圓柱形滾筒段（18）的端壁（40）上設(shè)有至少一用于輕相態(tài)的流出孔（62），具有用于調(diào)整液面的裝置。按照本發(fā)明所述用于調(diào)整液面的裝置由控制元件（42）組成，它具有用于制動或加速輕相態(tài)小液滴的機(jī)構(gòu)，它以不同于滾筒轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動并且向著滾筒內(nèi)壁（58）空出通流環(huán)縫（60）。
【專利說明】整殼螺旋離心機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一個如權(quán)利要求1前序部分所述的整殼螺旋離心機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中的、例如按照DE 39 21 327的螺旋離心機(jī)中，用于調(diào)整液面的裝置由堰組成，它在運(yùn)行中可以機(jī)械地調(diào)整。在此要分離的混合物通過靜態(tài)輸入管給到組合到螺旋體里面的給料室并且從那里給到離心機(jī)的工作室，并且根據(jù)滾筒轉(zhuǎn)速處于相應(yīng)的離心加速度下。在離心機(jī)工作室里面大多數(shù)比重較大的固體沉積到滾筒內(nèi)壁上，并且通過輸送螺旋輸送到圓錐形滾筒端部上的開孔并分離。澄清的離心濾液、輕相態(tài)在螺旋導(dǎo)程中與固體輸送方向相反地流動并且通過堰孔離開離心機(jī)。
[0003]由DE 39 21 327已知的堰為了調(diào)整液面通過軸向可移動的環(huán)和徑向上的偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)調(diào)整。
[0004]在EP 702 599 B1中描述和示出另一調(diào)整方法，其中軸向調(diào)整堰的節(jié)流盤，由此可以改變相對于靜止的節(jié)流盤的流量。
[0005]在DE 103 36 350 A1中描述和示出整殼螺旋離心機(jī)，其中在運(yùn)行中靜止的輸入管上不可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置刮盤，它前置于節(jié)流盤。兩個盤可以利用電驅(qū)動裝置軸向調(diào)整。也可以選擇，節(jié)流盤設(shè)計(jì)成與滾筒一起旋轉(zhuǎn)的部件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是，在權(quán)利要求1中所給出的結(jié)構(gòu)形式的螺旋離心機(jī)中，在保持連續(xù)運(yùn)行時的水平調(diào)整可能性的條件下，在結(jié)構(gòu)上簡化用于調(diào)整液面的裝置。
[0007]這個目的按照本發(fā)明由此得以實(shí)現(xiàn)，所述用于調(diào)整液面的裝置由控制元件組成，它具有用于制動或加速輕相態(tài)小液滴的機(jī)構(gòu)，它以不同于滾筒轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動并且向著滾筒內(nèi)壁空出通流環(huán)縫。
[0008]這個解決方案與現(xiàn)有技術(shù)相比的顯著優(yōu)點(diǎn)是，對于液位的調(diào)整無需具有機(jī)械調(diào)整措施的堰，因?yàn)槿《O(shè)有控制元件，其轉(zhuǎn)速可以改變。
[0009]在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，所述控制元件設(shè)計(jì)成浸入盤，其表面間斷可以制動或加速小液滴。從浸入盤軸向突出的筋能夠作為表面間斷，此外也能夠?qū)崿F(xiàn)浸入盤中的縫隙或小孔，凸起或表面拉毛。它們可以位于浸入盤的一側(cè)或兩側(cè)上。
[0010]備選地存在可能性，所述控制元件設(shè)計(jì)成葉片轉(zhuǎn)子。
[0011]所述控制元件可以固定在螺旋輸送器的空心軸上，由此改變螺旋的轉(zhuǎn)速同時也改變控制元件的轉(zhuǎn)速。
[0012]在本發(fā)明的變體中，所述控制元件可旋轉(zhuǎn)地支承在旋轉(zhuǎn)滾筒的空心軸軸端上并且與自身的電動機(jī)形式的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接。在控制元件制動時所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置作為發(fā)電機(jī)的傳動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)由權(quán)利要求和下面在附圖中所示的實(shí)施例的說明給出。在附圖中不出:
圖1本發(fā)明的第一實(shí)施例的螺旋離心機(jī)的局部剖視示意圖，
圖2兩個以液體充滿的聯(lián)通管，
圖3圖2的U形管，具有兩種不同密度的液體，
圖4在圖1中示出的離心機(jī)，具有用于控制元件的驅(qū)動電機(jī)，
圖5圖4的變體，
圖6圖4的第二變體，
圖7圖6的變體，作為三相態(tài)離心機(jī)，
圖8用于圖6原理的另一變化的實(shí)施例，
圖9圖8的局部放大圖，
圖10圖8的變體，
圖11圖10的細(xì)節(jié)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1簡示出按照本發(fā)明的用于整殼螺旋離心機(jī)10的第一實(shí)施例。這個離心機(jī)以公知的方式由旋轉(zhuǎn)滾筒12組成，它在兩端支承在徑向軸承14上并且通過未示出的驅(qū)動裝置可以圍繞水平軸線16旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)滾筒具有圓柱形滾筒段18和圓錐形滾筒段20。
[0015]在旋轉(zhuǎn)滾筒12里面螺旋輸送器22以不同于滾筒轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速圍繞旋轉(zhuǎn)軸線16可旋轉(zhuǎn)地支承。為此所需的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置同樣未示出。螺旋輸送器22由空心軸24組成，在其上安置用于輸送重相態(tài)到圓錐形滾筒段20中的排出孔28的螺旋葉片26。
[0016]在圖1中未示出的用于要被分離的混合物(進(jìn)料懸浮液)的輸入管32 (參見圖6)穿過在圖1中左側(cè)的旋轉(zhuǎn)滾筒12的空心軸軸端30軸向?qū)б皆诳招妮S24里面構(gòu)成的進(jìn)料室34，從加料孔36導(dǎo)引到螺旋葉片26的工作室38。
[0017]在離心機(jī)運(yùn)行中螺旋葉片26輸送單位重量較重的相態(tài)(稠物質(zhì))(它向著滾筒內(nèi)壁占據(jù)高度hD)到圓錐形滾筒段20，從那里它通過排出孔28排出。液體的輕相態(tài)(離心濾液)以高度hF在相反方向上流動到封閉圓柱形滾筒段18的端壁40，在端壁前按照本發(fā)明設(shè)置控制元件42。在圖1的示例中這個控制元件由徑向?qū)?zhǔn)的浸入盤44組成，從浸入盤在端壁40方向上突出軸向筋46。浸入盤44在這里固定在圓柱形環(huán)48上，它通過兩個球軸承50可旋轉(zhuǎn)地支承在空心軸軸端30上。在其從滾筒12伸出的端部上環(huán)48具有皮帶輪52，用于與電動機(jī)56皮帶連接54 (參見圖4)。
[0018]在控制元件42部位壓力如同在U形管中一樣，在U形管里面離心濾液顆粒首先徑向向著滾筒內(nèi)壁58流動，然后通過環(huán)縫60和端壁40中的溢流62向外流出。
[0019]圖2示出U形管，其兩個管以液體高度h充滿。在U形管的頂點(diǎn)上壓力p=h*p*g，其中P=液體密度，g=重力加速度。
[0020]圖3中示出在圖1的控制元件42部位中旋轉(zhuǎn)的U形管的相應(yīng)模型。在頂點(diǎn)中對于離心濾液F (液相)的壓力PF和稠物質(zhì)D (重相態(tài))的壓力PD適用于:
Pf=Pd 其中通過Z=離心加速度適用于:
PF=hF*pF*z
PD=hD*PD*z
在圖1中給出不同的旋轉(zhuǎn)滾筒角速度ωκ和控制元件角速度cos。旋轉(zhuǎn)滾筒的角速度確定液體相的角速度:
? R— Ορο
[0021]設(shè)計(jì)成具有或沒有筋46的浸入盤44的控制元件42的角速度cos大約等于稠物質(zhì)(重相態(tài))角速度ωΒ，但是不同于離心濾液的角速度coF:
ω5 ωβ ^ ωρο
[0022]下面觀察三種不同情況。在第一種情況下控制元件42的浸入盤44沒有筋46地構(gòu)成，例如如同在圖11中所示的那樣。在此離心濾液顆粒保留在滾筒內(nèi)壁58上接收的圓周速度。這意味著，在直徑變得更小時離心濾液顆粒的角速度ωρ必需增加。即離心濾液超過周圍的滾筒壁。通過角速度的增加離心速度ζ和相關(guān)地在浸入盤44與滾筒內(nèi)壁58之間的縫隙60中的液體壓力增加。在這個縫隙中壓力與圖2中的U形管一樣，S卩，由浸入盤44兩側(cè)的液體柱產(chǎn)生相同壓力。因?yàn)樵诮氡P44前面和后面的液體具有相同的密度P，但是處于不同的離心速度下，壓力平衡只能通過加大液體柱在離心機(jī)工作室38中的高度實(shí)現(xiàn)。在極限情況下由此可能出現(xiàn)不期望地液體通過固體排出口 28溢流。
[0023]情況2對應(yīng)于在圖6，7，8，9中所示的視圖，據(jù)此浸入盤44固定在螺旋輸送器22的空心軸24上并且在其面對端壁40的一側(cè)上配有筋46。離心濾液顆粒首先具有在滾筒內(nèi)壁58上接收的圓周速度。在直徑變小時迫使離心濾液顆粒具有對應(yīng)于半徑和螺旋轉(zhuǎn)速的圓周速度。(螺旋轉(zhuǎn)速在這個觀察中只略微不同于滾筒轉(zhuǎn)速)。這意味著，在直徑變小時離心濾液顆粒的角速度保持不變。離心濾液具有與周圍滾筒壁基本相同的角速度。由此對離心機(jī)工作室38不會由于U形管效應(yīng)產(chǎn)生不期望的水平影響(液體的密度和離心加速度是相同的)。
[0024]情況3對應(yīng)于圖4的視圖，據(jù)此控制元件42可以通過配有筋46的浸入盤44相對于滾筒轉(zhuǎn)速由電動機(jī)56驅(qū)動(或者通過發(fā)電機(jī)制動)。備選地可以使控制元件42如圖5所示設(shè)計(jì)成具有徑向?qū)?zhǔn)葉片的轉(zhuǎn)子64。下面解釋制動情況，驅(qū)動情況相應(yīng)地反之。
[0025]離心濾液顆粒以在滾筒內(nèi)壁58上接收的圓周速度進(jìn)入到浸入盤44與端壁40之間的縫隙60。在筋46或葉片66部位迫使離心濾液顆粒接近浸入盤44或葉片66的轉(zhuǎn)速。離心濾液顆粒的圓周速度根據(jù)浸入盤或葉片的轉(zhuǎn)速和相關(guān)直徑被制動。制動能量在發(fā)電機(jī)中轉(zhuǎn)換成電能。對應(yīng)于更低的圓周速度作用于離心濾液顆粒上的離心加速度降低。在浸入盤44與滾筒內(nèi)壁58之間的縫隙60中的平衡條件通過減小在離心機(jī)工作室38里面的液體高度調(diào)整。在使用葉片66時需要相對于離心機(jī)工作室38的隔離壁68。
[0026]如上所述，在圖6的示例中控制元件42的浸入盤44直接固定在螺旋輸送器22的空心軸24上，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置是公知的并且不再詳細(xì)解釋。在筋46之間浸入盤44具有用于排出液體相的流出孔70。
[0027]圖7示出離心機(jī)的三相變型，具有分布在圓周上的、可徑向調(diào)整的用于排出輕液體的溢流管72。用于排出重液體的流出孔70可以通過螺栓74封閉。在圓錐形滾筒段20里面固體通過排出孔28排出。
[0028]在圖8和9中所示的實(shí)施例與圖7的變型類似，其中浸入盤44固定在螺旋輸送器22的空心軸24上并且配有筋46。在圖9中清楚地看出用于封閉浸入盤44中的流出孔70的螺栓74。
[0029]最后，圖10和11再一次示出沒有筋的浸入盤44的變型。在這里用于制動或加速液體顆粒的機(jī)構(gòu)可以由其它表面間斷組成，例如拉毛或凸起。
[0030]通過影響在離心機(jī)運(yùn)行期間的液面得到下面的可能性:
1.匹配在輸入量變化或者固體濃度變化時的離心機(jī)。
2.影響固體的干燥度和分離的澄清度。
3.使固體輸送特性適配于特有的產(chǎn)品特性。
【權(quán)利要求】
1.一種整殼螺旋離心機(jī)，用于連續(xù)地分離含有不同密度的流動物質(zhì)的混合物，包括一圍繞水平軸線(16)可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)滾筒(12)，它具有圓柱形滾筒段(18)和圓錐形滾筒段(20),還包括一支承在旋轉(zhuǎn)滾筒里面的、圍繞同一軸線(16)旋轉(zhuǎn)的螺旋輸送器(22)，它具有安置在空心軸(24)上的用于輸送重相態(tài)到圓錐形滾筒段(20)中的排出孔(28)的螺旋葉片(26)，而在封閉圓柱形滾筒段(18)的端壁(40)上設(shè)有至少一用于輕相態(tài)的流出孔(62)，具有用于調(diào)整液面的裝置，其特征在于，所述用于調(diào)整液面的裝置由控制元件(42)組成，它具有用于制動或加速輕相態(tài)小液滴的機(jī)構(gòu)，它以不同于滾筒轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動并且向著滾筒內(nèi)壁(58)空出通流環(huán)縫(60)。
2.如權(quán)利要求1所述的整殼螺旋離心機(jī)，其特征在于，所述控制元件(42)在輕相態(tài)的流動方向上設(shè)置在封閉圓柱形滾筒段(18)的端壁(40)前面。
3.如權(quán)利要求1或2所述的整殼螺旋離心機(jī)，其特征在于，所述控制元件(42)設(shè)計(jì)成浸入盤(44)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的整殼螺旋離心機(jī)，其特征在于，所述控制元件(42)設(shè)計(jì)成具有葉片(66)的轉(zhuǎn)子(64)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的整殼螺旋離心機(jī)，其特征在于，所述用于制動或加速小液滴的機(jī)構(gòu)由在控制元件(42)上構(gòu)成的表面間斷組成。
6.如權(quán)利要求5所述的整殼螺旋離心機(jī)，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成與控制元件(42)軸向間隔的筋(46)。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的整殼螺旋離心機(jī)，其特征在于，所述控制元件(42)固定在螺旋輸送器(22)的空心軸(24)上。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的整殼螺旋離心機(jī)，其特征在于，所述控制元件(42 )可旋轉(zhuǎn)地支承在旋轉(zhuǎn)滾筒(12 )的空心軸軸端(30 )上并且與自身的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(56 )或旋轉(zhuǎn)傳動裝置連接。
9.如權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的整殼螺旋離心機(jī)，其特征在于，所述表面間斷由至少一流出孔(70)組成。
10.如權(quán)利要求9所述的整殼螺旋離心機(jī)，其特征在于，所述流出孔(70)是可封閉的。
11.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的整殼螺旋離心機(jī)，其特征在于，在所述旋轉(zhuǎn)滾筒(12)上在輕相態(tài)流動方向上在控制元件(42)前面設(shè)置至少一徑向向內(nèi)突出的用于三相分離的溢流管(72)。
【文檔編號】B04B1/20GK104302405SQ201380015556
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月22日
【發(fā)明者】H.佐爾沙伊德, R.瓦根鮑爾 申請人:希勒有限責(zé)任公司