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CN105188946B - 分离盘组 - Google Patents

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CN105188946B
CN105188946B CN201480016993.XA CN201480016993A CN105188946B CN 105188946 B CN105188946 B CN 105188946B CN 201480016993 A CN201480016993 A CN 201480016993A CN 105188946 B CN105188946 B CN 105188946B
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Abstract

本发明涉及一种用于分离机、尤其是离心机或全壳螺杆离心机的可旋转转鼓(1)的分离盘组，该分离盘组包括沿轴向堆叠的锥形分离盘(3、3')，在相邻分离盘之间分别形成盘间隙，在一个或多个沿轴向相邻的分离盘(3)上构成一个或多个迷宫式的流动通道(16)，在所述流动通道中在运行中流动通过的、待澄清以除去固体的产品的流动方向分别以至少120°改变两次或更多次。

Description

分离盘组
技术领域
本发明涉及一种分离盘组。
背景技术
具有分离盘组的离心机例如在DE 10 2008 051 867 A1中公开。分离器盘通常由金属制成。在此通常在分离盘上设置肋或点形式的接片，所述接片一方面确保沿轴向方向间隔开盘并且另一方面限定流动路径。背景技术例如还参见DE 610 987 PS、DE 195 37268 C1、US 3 133 880 A和US 3,335,946以及DE 17 69 636，它们分别公开了具有各种不同的接片设置的分离盘。研发目标在于，这样设计分离器或其它离心机的分离盘组的分离盘，以便在对产品进行澄清以分离固体时实现尽可能好的澄清效果。
发明内容
本发明的任务在于实现所述目标。
本发明通过一种用于以连续运行处理可流动的产品的离心机的可旋转的转鼓的分离盘组来解决所述任务，所述分离盘组包括沿轴向堆叠的锥形分离盘，在相邻的分离盘之间分别形成盘间隙，在一个或多个或所有沿轴向相邻的分离盘上构成一个或多个迷宫式的流动通道，在所述流动通道中在运行中流动通过的、待澄清以除去固体的产品的流动方向分别以至少120°改变两次或更多次，所述流动通道通过分离盘的成形或模制或安装的接片形式的突起以及分别通过两个相邻的分离盘限定，所述分离盘的接片构造成肋状的，其中，所述分离盘的肋状接片在分离盘上这样分布，使得首先沿径向从外向内、随后沿径向从内向外并且接着再次沿径向从外向内完全或部分地引导待处理产品。
通过具有迷宫式通道分布的分离盘并且所述通道分布在肋状接片上每次以大于120°、尤其是大于150°、特别优选以大约180°使产品至少转向两次或更多次，实现了受引导的流动，该流动使得能够更好地利用分离盘的澄清表面。
在结构上特别简单的是，流动通道通过分离盘的成形或模制或安装的接片、尤其是肋状接片形式的突起限定。
有利的是，优选每个分离盘通过第一接片沿圆周方向分为多个在圆周上分布的角分段，使得在离心机运行时在旋转的转鼓中没有液体或仅少量液体可沿圆周方向从一个角分段流向另一角分段。
特别有利的是，分离盘的肋状接片在分离盘上、尤其是角分段内部这样分布，使得待处理产品引导首先沿径向从外向内、随后沿径向从内向外(近似或大约180°的第一次转向)并且接着再次沿径向从外向内(近似或大约180°的第二次转向)。如此可特别好地利用澄清表面，因为产品在其作为澄清相被朝中心导出之前在盘间隙内停留较长时间。如此在又称为Z形或S形的流动通道中实现极为有利的流动特性。
这里在分离特性方面也特别有利的是，这样构造流动通道，使得在分离盘组的至少一个升液通道中径向靠外的三分之一中进入分离盘之间的间隙的产品的至少一部分首先沿径向向内流动、随后沿径向向外转向，并且接着再次沿径向向内转向，在那里产品在分离盘组的径向内边缘上流出分离盘组。通过将入口设置在径向最外侧并且将出口设置在径向最内侧，特别有利地使沿整个路径流动的这部分产品的路径非常长。
例如在DE 610 987 PS或US 3,133,880中特别是未发生首先径向向内流动的产品随后再次向外的转向。
根据一种变型方案并且也可被看作是独立的另一发明的是，在两个沿径向或大致沿径向延伸的接片之间、尤其是在一个盘分段的第二接片和沿圆周方向下一个盘分段的第一接片之间沿圆周方向设置另一个(优选第四)接片，该接片具有至少比用作间隔器的接片小的径向高度，以致在所述另一个接片的垂直上侧和沿轴向上一个盘的下侧之间在流动通道中形成横截面减小部或者说间隙，产品(尤其是固体颗粒)可通过该间隙向外流出盘组。
附图说明
下面参考附图借助多种实施例详细说明本发明。附图如下：
图1为示意性显示的分离盘的透视图；
图2为喷嘴分离器的原理图，该喷嘴分离器适用于图1的分离盘；
图3为第二种分离盘的一个角分段的俯视图；
图4为第三种分离盘的一个角分段的俯视图；
图5a为第四种分离盘的透视图；
图5b以相对于图5a放大图示出沿箭头Vb看向图5a的第四种分离盘边缘区段的视图。
具体实施方式
图2示出构造为分离器的、在此构造为喷嘴分离器的离心机，该离心机包括可围绕转动轴线D旋转的转鼓1，在转鼓中装入由叠置或者说堆叠的分离盘3、3'构成的分离盘组。这种具有入口4、固体腔5和用于固体排空及液相导出的出口6、7的分离器的功能早已众所周知并且因此无需详述。转动轴线D这里竖直定向并且转鼓1优选构造成双锥形的。转鼓使得能够对要处理的产品进行连续处理、尤其是澄清。另外，也可将产品分离成两种不同密度的液相。为了排空固体，优选使用喷嘴(出口6)或转鼓1中的可被活塞式滑阀封闭的开口(未示出)。
图1示出分离盘组2的分离盘3的示意图，该分离盘优选由金属板制成。
各相邻的分离盘3和3'彼此沿轴向间隔开地设置，从而在它们之间分别形成间隙、即所谓的盘间隙。
分离盘3具有锥形的基本形状9(参见图1)，因此多个分离盘3、3'组成的序列也形成大致为锥形的分离盘组2。
在此分离盘3具有径向外边缘10和径向内边缘11。在分离盘3上固体从待澄清的液体中析出。
在分离盘3的锥形的基本形状9上由接片12、13、14构成的突起，所述接片优选可通过冲压过程构成，但也可通过将相应接片安装到盘上形成。在图1、3、4和5a中，接片虽然以虚线剖面形式示出，但这有助于更容易地看到可通过冲压、焊接或类似方式制出并且沿轴向从盘上突出的接片。
接片12、13、14用作间隔件并且影响流动。在分离盘的下侧上优选不设置接片。分离盘3在下侧是光滑的或具有微结构，该微结构与优选沿轴向以零点几毫米突出的接片12至14相比在轴向上非常低。
接片12至14优选构成接片图案，如图1可见。
首先，分离盘3、优选每个分离盘3的上侧通过第一接片12沿圆周方向分为多个在圆周上分布的角分段15a、b、c…。
第一接片12径向延伸。它们优选在分离盘径向长度的至少90-100％上、优选从外边缘10一直延伸到内边缘11或延伸至紧邻外边缘和内边缘。在圆周方向上优选液体不能从分离盘角分段15a流向分离盘角分段15b等。
在与其它接片13、14的共同作用下形成迷宫式的流动通道16，该流动通道确保穿流的产品每次以至少120°、优选每次以大致180°转向至少一次、优选两次甚至三次或更多次。
下面详细说明这点。
除了第一接片12外在离心机转鼓的圆周方向以及旋转方向D上间隔开地或者说错开地为每个角分段15a、b、c…优选分别设置一个第二接片13，第二接片也径向延伸、即优选直接从外边缘径向向内、优选从外边缘10径向向内延伸分离盘3径向延伸长度的50％至80％。
接着，对于每个角分段15a、b、c…优选存在一个第三接片14。第三接片根据图2和3的实施例在分离盘3的俯视图中具有L形形状，具有两个彼此呈角度、尤其是垂直定向的支腿14a和14b。第三接片14优选直接过渡到第一接片12中或者说直接连接到第一接片上。
优选支腿之一14a也径向延伸。该支腿14a沿旋转方向与第二接片13间隔开地设置在第二接片13和沿旋转方向下一个或者说相邻的角分段15b的第一接片12之间。支腿14a优选在分离盘3径向延伸尺寸的多于50％上延伸，这里支腿14a大致居中地设置在外边缘10和内边缘11之间。该支腿尤其是与外边缘10具有径向距离，该径向距离是分离盘3径向延伸尺寸的至少5％、优选至少10％。
支腿14a的径向内端部通过支腿14b与第一接片12连接，所述支腿14b优选沿圆周方向或者说垂直于或大致垂直于支腿14a及第一接片12延伸。支腿14b优选沿圆周方向直接位于内边缘11旁。
优选在每个角分段15a、b、c…中这样形成迷宫式的流动通道16，该流动通道在接片之间延伸并且使液体以近似或者说大约180°(或近似180°)转向两次。
在接片12、13之间的流入区16a中沿径向从外部流入盘间隙中的产品首先沿径向向内流动、然后绕第二接片13的内端部转向、接着在通道16的第二区16b中沿径向向外流动并且最终绕第三接片14的外端部再次沿径向向内转向进入区16c中。这里固体优选在区16b的径向外端部上沿径向向外离开分离盘组，以致在此产生向外的流动。
接着，经澄清的产品在第三接片14和沿旋转方向下一角分段15b的第一接片12之间在通道16的第三区16c中沿径向向内流经内边缘11并且在那里导出。这种设置优选在圆周方向上重复。
通过使产品沿方向P1、P2、P3以大于120°、尤其是大于150°、优选大约180°转向至少一次或优选至少两次的迷宫式通道分布，实现了受控制的流动，该流动使得能够更好地利用澄清表面。
图3和4还示出，根据前面所述本发明的一种变型方案并且其也可被看作是独立发明的方案，分离盘3可以在圆周方向上具有交替分布的、外径不同的区域17、18。
示出角分段15的俯视图。进入流动通道16第一区16a中的入口优选应位于外径略小或略大的区域17中(优选比区域18的外径大或小1至10mm)。而用于固体颗粒的径向出口位于直径较小或较大的区域18中。这样再次延长了产品在盘间隙中的路径并优化了澄清效果。
分离盘3可以可选地具有开口或缺口，所述开口或缺口在安装状态中在与其它分离盘3'的共同作用下构成升液通道(未示出)。但优选不构造升液通道，因为这样就可以特别有利地利用这样的事实，即从外部沿径向流入盘组2的产品或者说分离物在其于分离盘之间沿径向向内的路径上发生多次转向。如设置升液通道，则升液通道优选设置在分离盘组的沿径向靠外的三分之一中，这样待处理的可流动分离物也仍可径向向内经过较长的路径。在接片之间的区域中锥形分离盘的表面优选不是如US 3,133,380所示那样构造成阶梯状或波状的，而是构造成光滑表面的，除了可能存在于盘表面上的微结构之外。
图4与图3相同示出一个单个盘分段的俯视图，该角分段沿圆周方向优选与其它构造相同的盘分段连接。
根据图4，第一和第二接片12、13沿径向按图1的方式构造和定向。
但根据图4第三接片14'不构造成L形的，而是构造成相对于第一接片12以锐角、优选以30°和60°之间的角度定向的第三接片14'，该第三接片14'倾斜地从内边缘11向外延伸，使得第三接片的沿径向外部的自由端径向向外(并且沿圆周方向)突出于第二接片13的径向内端部。这样也形成了两次180°的转向。接片14'的倾斜设置使得可以使固体在第三接片14'上沿径向向外良好地导出。清楚的是，在实践中可以以不同形式的接片图案非常好地实现本发明。
根据图5作为可选项设定，沿圆周方向在一个角分段的第二接片13和下一个角分段的第一接片12之间优选紧邻外边缘10或在外边缘10上设置第四接片19。但第四接片19(参见图5b)与其它在盘组中用作盘间隔器的接片12、13、14a、b相比具有较小的径向高度。通过这种方式在第四接片19的上侧和沿轴向在上面紧邻的盘的下侧(在图5中用虚线T示出)之间在流动通道中形成横截面减小部或者说(通常仅沿轴向延伸十分之一或十分之几毫米的)间隙20，通过该间隙这样有利地影响流动条件，使得固体能够很好地向外离开盘组，同时又有利地辅助产品向内的主流动。
附图标记列表
1 转鼓
2 分离盘组
3、3' 分离盘
4 入口
5 固体腔
6、7 出口
9 基本形状
10 盘的外边缘
11 盘的内边缘
12、13、14、14' 接片
14a、b 支腿
15a、b、c... 角分段
16 流动通道
16a、b、c 区
17、18 区域
19 接片
20 间隙
Vb、S 箭头
P1、P2、P3 产品流方向

Claims (23)

1.用于以连续运行处理可流动的产品的离心机的可旋转的转鼓(1)的分离盘组，所述分离盘组包括沿轴向堆叠的锥形分离盘(3、3')，在相邻的分离盘之间分别形成盘间隙，在一个或多个或所有沿轴向相邻的分离盘(3)上构成一个或多个迷宫式的流动通道(16)，在所述流动通道中在运行中流动通过的、待澄清以除去固体的产品的流动方向分别以至少120°改变两次或更多次，所述流动通道(16)通过分离盘的成形或模制或安装的接片(12、13、14)形式的突起以及分别通过两个相邻的分离盘(3、3')限定，所述分离盘(3)的接片(12、13、14)构造成肋状的，其特征在于，所述分离盘(3)的肋状接片(12、13、14)在分离盘(3)上这样分布，使得首先沿径向从外向内、随后沿径向从内向外并且接着再次沿径向从外向内完全或部分地引导待处理产品。
2.根据权利要求1的分离盘组，其特征在于，所述流动通道(16)设计成，使得所述流动通道使待处理的产品分别以180°转向两次。
3.根据权利要求1或2的分离盘组，其特征在于，所述分离盘(3)具有径向的外边缘(10)和径向的内边缘(11)并且分离盘(3)的表面通过第一接片(12)沿圆周方向分为多个在圆周上分布的角分段(15a、b、c…)，使得在离心机的运行中在转鼓旋转时没有液体沿圆周方向从一个角分段流向另一角分段。
4.根据权利要求3的分离盘组，其特征在于，所述分离盘(3)的肋状接片(12、13、14)在分离盘(3)上在角分段(15)之内这样分布，使得首先沿径向从外向内、随后沿径向从内向外并且接着再次沿径向从外向内完全或部分地引导待处理产品。
5.根据权利要求1的分离盘组，其特征在于，流动通道(16)设计成，使得在外圆周上进入分离盘组(2)并在外边缘上进入分离盘(3)之间的盘间隙的产品至少一部分首先沿径向向内流动、随后沿径向向外转向并且接着再次沿径向向内转向，在那里这部分产品在分离盘组(2)的径向内边缘上流出分离盘组。
6.根据权利要求1或2之一的分离盘组，其特征在于，流动通道(16)设计成，使得在分离盘组的至少一个升液通道中在分离盘组的径向靠外的三分之一中进入分离盘(3)之间的盘间隙的产品的至少一部分首先沿径向向内流动、随后沿径向向外转向并且接着再次沿径向向内转向，在那里这部分产品在分离盘组(2)的径向内边缘上流出分离盘组。
7.根据权利要求3的分离盘组，其特征在于，在第一接片(12)旁沿离心机转鼓的圆周方向间隔开地设置第二接片(13)，第二接片径向延伸。
8.根据权利要求7的分离盘组，其特征在于，第二接片(13)在分离盘(3)径向宽度的50％至80％上延伸。
9.根据权利要求8的分离盘组，其特征在于，设有第三接片(14)。
10.根据权利要求9的分离盘组，其特征在于，第三接片安装在第一接片(12)上并且与第一接片以锐角定向，使得第三接片的径向外部的自由端径向向外突出于第二接片(13)的内端部。
11.根据权利要求8的分离盘组，其特征在于，设有第三接片(14)，该第三接片具有L形形状，其具有两个相互成角度的支腿(14a和14b)。
12.根据权利要求11的分离盘组，其特征在于，第三接片具有两个相互成直角定向的支腿(14a和14b)。
13.根据权利要求9至12之一的分离盘组，其特征在于，第三接片(14)邻接第一接片(12)或直接过渡到第一接片(12)中。
14.根据权利要求11的分离盘组，其特征在于，第三接片(14)的支腿之一(14a)沿径向延伸，使得该支腿(14a)沿旋转方向与第二接片(13)间隔开地设置在第二接片(13)和沿旋转方向下一个或者说相应相邻的角分段(15b)的第一接片(12)之间。
15.根据权利要求14的分离盘组，其特征在于，所述支腿(14a)在分离盘(3)径向宽度的多于50％上延伸，所述支腿与外边缘(10)具有距离，该距离是分离盘(3)径向宽度或延伸尺寸的至少5％。
16.根据权利要求15的分离盘组，其特征在于，所述距离是分离盘(3)径向宽度或延伸尺寸的至少10％。
17.根据权利要求14至16之一的分离盘组，其特征在于，在径向的支腿(14a)的径向内端部和第一接片之间构成或设置另一个支腿(14b)。
18.根据权利要求1或2的分离盘组，其特征在于，所述分离盘组构造成无升液通道的。
19.根据权利要求1或2的分离盘组，其特征在于，所述分离盘(3)具有沿圆周方向交替分布的、具有不同外径的区域(17、18)。
20.根据权利要求1或2的分离盘组，其特征在于，在两个沿径向延伸的接片之间沿圆周方向设置另一个接片(19)，所述另一个接片至少与也用作间隔器的各接片(12、13)相比具有较小的径向高度，从而在所述另一个接片(19)的上侧和沿轴向上方最近的盘的下侧之间在流动通道中形成横截面减小部或间隙(20)，产品能通过该间隙向外从分离盘组流出。
21.根据权利要求3的分离盘组，其特征在于，在一个角分段的第二接片(13)和沿圆周方向下一个角分段的第一接片(12)之间沿圆周方向设置所述另一个接片(19)，所述另一个接片至少与也用作间隔器的各接片(12、13)相比具有较小的径向高度，从而在所述另一个接片(19)的上侧和沿轴向上方最近的盘的下侧之间在流动通道中形成横截面减小部或间隙(20)，产品能通过该间隙向外从分离盘组流出。
22.根据权利要求1或2的分离盘组，其特征在于，所述离心机是分离机或全壳螺杆离心机。
23.包括根据上述权利要求之一的分离盘组的分离机转鼓。
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