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CN113302000A - 离心分离器 - Google Patents

离心分离器 Download PDF

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CN113302000A
CN113302000A CN201980090463.2A CN201980090463A CN113302000A CN 113302000 A CN113302000 A CN 113302000A CN 201980090463 A CN201980090463 A CN 201980090463A CN 113302000 A CN113302000 A CN 113302000A
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CN
China
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bowl
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angle
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CN201980090463.2A
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J·皮特凯迈基
S·斯文松
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Alfa Laval Corporate AB
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Alfa Laval Corporate AB
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    • B04B1/08—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls of conical shape

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

本发明涉及一种离心分离器碗(1)，其具有竖直旋转轴线，分离器碗限定分离空间(25)。分离器碗包括具有第一螺纹(35)的上碗部段(31)和具有与上碗部段(31)的第一螺纹(35)对应的第二螺纹(38)的下碗部段(32)，所述第一螺纹(35)具有第一内径(d1)和第一外径(d2)并且限定上表面(40)，所述第二螺纹(38)具有第二外径(d3)和第二内径(d4)并且限定下表面(41)。上碗部段(31)的所述第一螺纹(35)的所述上表面(40)和下碗部段(32)的所述第二螺纹(38)的所述下表面(41)形成螺旋连接。相对于垂直于所述竖直旋转轴线延伸的水平面，所述第一螺纹(35)的所述上表面(40)从所述第一内径(d1)至所述第一外径(d2)以第一角度(α)向上倾斜而所述第二螺纹(38)的所述下表面(41)从所述第二外径(d3)至所述第二内径(d4)以第二角度(β)向下倾斜。

Description

离心分离器
技术领域
本发明涉及一种离心分离器碗(centrifugal separator bowl)和一种包括这样的分离器碗的离心分离器，其具有竖直旋转轴线，分离器碗限定分离空间，并且包括上碗部段和下碗部段。
背景技术
通常在具有竖直旋转轴线的分离器中，待分离的产品通过入口管和径向分配管被供应至在旋转式分离器碗中的分离空间。在分离空间中，产品进入由截头锥形的分离器盘(其彼此堆叠并且彼此间隔开)构成的盘堆。较重的固体沉积在分离器盘的底侧上并且由于离心力被径向朝盘堆的外周并且进一步向外朝分离器碗的内壁输送，而液体向内流动。固体可经由喷嘴或经由排出开口(其典型地布置在分离器碗的周缘中)来移除。
具有竖直旋转轴线的分离器碗通常包括下碗部段(也称碗体)和上碗部段(也称碗罩(bowl hood))，其可松开地彼此固定。之前已知的解决方案包括通过螺旋连接和单独的锁止环(locking ring)将碗体和碗罩彼此固定，例如参见文件DE 35 11 422。在碗体与碗罩之间直接的螺旋连接之前已由例如文件EP 0309 478 B1和文件US 7 749 148 B2提出。
对于许多碗类型常见的是，碗体的上部和碗罩的下部相连接并且因此当确定最大碗速度时进行调节。该区域受径向和轴向力两者，其导致在碗罩的下部和碗体的上部两者的材料中的应力。该应力可导致径向变形和在极端情况中破坏。轴向力由内部碗压力引起并且在单独的锁止环的情况中，这在碗体与碗罩之间传递这些力。然而，安装和拆卸带有锁止环的结构是复杂且繁琐的。
发明内容
本发明的目的是提供一种在离心分离器的分离器碗的碗罩与碗体之间的简单连接，其是刚性的并且其同时分配轴向和径向力以使径向变形最小化。
上碗部段具有带有第一内径和第一外径的第一螺纹而下碗部段具有带有第二外径和第二内径的对应的第二螺纹。螺旋连接由上碗部段的所述第一螺纹的上表面和下碗部段的所述第二螺纹的下表面形成。
相对于垂直于所述竖直旋转轴线延伸的水平面，所述第一螺纹的所述上表面从所述第一内径至所述第一外径以第一角度(α)向上倾斜而所述第二螺纹的所述下表面从所述第二外径至所述第二内径以第二角度(β)向下倾斜。
这样的好处是碗罩和碗体可有效地彼此锁止并且可实现轴向和径向力的有利分配。
第一角度(α)和所述第二角度(β)可以是相同的。
上碗部段可旋拧到下碗部段中。
在另一实施例中，下碗部段可旋拧到上碗部段中。
所述角度(α,β)可在1°与45°之间、优选地在5°与30°之间、并且更优选地在10°与20°之间。
所述分离器碗可具有入口用于将待分离成组分的流体混合物供给到所述分离空间中。
所述分离器碗可具有至少一个出口用于将所述流体混合物的分离的组分从所述分离空间排出。
截头锥形的分离器盘的堆可布置在所述分离空间中，
上碗部段可具有带有较大直径的壁部分，其布置在所述下壁部分之上并且带有面向下的表面，该表面适配成与在所述下碗部段的所述上壁部分上的表面相接触，因此形成对所述螺旋连接的止挡。
本发明的另外的方面由从属权利要求和说明书来阐明。
附图说明
另外的内容、特征和优点将参考附图从所附的权利要求和本发明的若干实施例的接下来的详细说明得出，其中：
图1示出了根据本发明的离心分离器的一实施例的横截面的示意图。
图2示出了根据本发明的一实施例在上碗部段与下碗部段之间的连接区域的横截面的视图。
具体实施方式
图1示出了离心分离器20的一实施例的横截面的示意图。该分离器包括静止框架21、心轴22(其例如经由两个轴承可旋转地支撑在所述框架21中)和离心分离器碗1，其邻接至所述心轴22的轴向上端地可旋转地布置在所述框架21中以与心轴22一起围绕竖直旋转轴线(X)旋转。框架21可包括多于一个单独的部件，也就是说其可由若干部件来组装。驱动组件23构造成使心轴22与离心分离器碗1一起旋转。在这些实施例中，驱动组件23形成心轴的一部分，因此直接驱动离心分离器碗1。驱动组件23包括电动机和转子(如果电动机形成心轴22的一部分)。在备选的实施例中，驱动组件替代地可经由传动机构连接至心轴，从而在电动机上布置有第一滑轮，在心轴上布置有第二滑轮，并且在第一与第二滑轮之间延伸有带。备选地，传动机构可以是包括齿轮的齿轮传动机构或用于将扭矩从电动机传递至心轴的任何其它适合的传动机构。
离心分离器碗1包围分离空间25，在其中布置有分离盘27的堆26，以便实现流体(其被处理并且分离成组分)的有效分离。堆26的分离盘27具有截头锥形并且是表面增大的插入物的示例。堆26在中央且与离心分离器碗1同轴地来安装。在图2中，仅示出一些分离盘27。堆26例如可包括超过100个分离盘、例如超过200个分离盘。
离心分离器20可构造用于将液体供给混合物(liquid feed mixture)分离成至少一个轻相和重相。液体供给混合物可包括例如一个液体或两个液体。液体供给混合物可包括固体物质，其可作为重相的一部分从液体供给混合物分离。
离心分离器20包括用于液体供给混合物的入口28、至少一个用于重相的第一出口29和用于轻相的第二出口30。在所示出的实施例中，待分离的液体供给混合物从离心分离器20的底部经由入口28在中央供应到离心分离器碗1中，从离心分离器碗将其分配至分离空间25。在离心分离器20的使用期间，液体供给混合物在分离空间25中至少被分离成重相和轻相。轻相流向分离空间25的中央而重相流向分离空间25的径向外周。分离的轻相被从分离空间25的中央部分向下引导至第二出口30。即，第二出口30与分离空间25的中央部分流体连通地来布置。
从离心分离器的中央部分1，重相被向上引导至第一出口29。本发明不限于任何特定类型的液体供给混合物或分离的流体相。本发明既不限于用于液体供给混合物的任何特定入口布置，也不限于用于分离的轻相的任何特定第二出口30。
在图2中示出了根据一实施例的离心分离器碗1的一区域的横截面，公开了在上碗部段31(也称碗罩)与下碗部段32(也称碗体)之间的连接区域。上碗部段31包括第一壁33，其具有下壁部分34。下壁部分34具有外部第一螺纹35。下碗部段32包括第二壁36，其具有上壁部分37。上壁部分37具有对应于所述外部第一螺纹35的内部第二螺纹38。当上碗部段31和下碗部段32安装成形成所述离心分离器碗1时，所述第一螺纹35和所述第二螺纹38在它们之间形成螺旋连接39。因此，下碗部段32的上壁部分37布置在上碗部段31的下壁部分34之外，以这样的方式使得上碗部段31旋拧到下碗部段32中。
所述螺旋连接39通过使所述第一螺纹35的上表面40与所述第二螺纹38的下表面41摩擦接触来形成。所述第一螺纹35的所述上表面40从所述第一螺纹35的内径d1至所述第一螺纹35的外径d2以第一角度α向上倾斜。所述内径d1在所述第一螺纹35的根部处来测量而所述外径d2在所述第一螺纹35的顶部处来测量。所述第二螺纹38的所述下表面41从所述第二螺纹38的外径d3至所述第二螺纹38的内径d4以第二角度β向下倾斜。所述外径d3在所述第二螺纹38的根部处来测量而所述内径d4在所述第二螺纹38的顶部处来测量。在实施例中，所述第一角度α和所述第二角度β是相同的。所述第一和第二角度α,β可在1°与45°之间。在一些实施例中，所述第一和第二角度α,β可在5°与30°之间。在一些实施例中，所述第一和第二角度α,β可在10°与20°之间。
在上碗部段31的所述下壁部分34之上存在带有较大直径(因此径向向外伸出)的壁部分42，公开了面向下的表面43，该表面43适配成与在所述下碗部段32的所述上壁部分37上面向上的表面44相接触。当在通过将上和下碗部段31,32旋拧在一起来安装离心分离器碗1期间表面43,44相互接触时，其形成旋拧操作的止挡45，并且由于在这两个表面43,44之间的摩擦力因此还形成所述螺旋连接39的有效锁止。
应理解的是本发明不限于上面所说明的和在附图中所示出的各种实施例，而是本领域技术人员将认识到这些示例实施例可在如由所附权利要求所限定的本发明的范围内以任意方式来补充和修改。

Claims (12)

1.一种离心分离器碗(1)，其具有竖直旋转轴线，所述分离器碗限定分离空间(25)，其包括：
具有第一螺纹(35)的上碗部段(31)，所述第一螺纹(35)具有第一内径(d1)和第一外径(d2)并且限定上表面(40)，以及；
具有与所述上碗部段(31)的第一螺纹(35)对应的第二螺纹(38)的下碗部段(32)，所述第二螺纹(38)具有第二外径(d3)和第二内径(d4)并且限定下表面(41)；
所述上碗部段(31)的所述第一螺纹(35)的所述上表面(40)和所述下碗部段(32)的所述第二螺纹(38)的所述下表面(41)形成螺旋连接；
其中，相对于垂直于所述竖直旋转轴线延伸的水平面，所述第一螺纹(35)的所述上表面(40)从所述内径(d1)至所述外径(d2)以第一角度(α)向上倾斜而所述第二螺纹(38)的所述下表面(41)从所述外径(d3)至所述内径(d4)以第二角度(β)向下倾斜。
2.根据权利要求1所述的离心分离器碗，其中，所述第一角度(α)和所述第二角度(β)是相同的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器碗，其中，所述上碗部段(31)旋拧到所述下碗部段(32)中。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的离心分离器碗，其中，所述下碗部段(31)旋拧到所述上碗部段(32)中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器碗，其中，所述角度(α,β)在1°与45°之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器碗，其中，所述角度(α,β)在5°与30°之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器碗，其中，所述角度(α,β)在10°与20°之间。
8.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器碗，其中，所述分离器碗(1)具有入口(28)用于将待分离成组分的流体混合物供给到所述分离空间(25)中。
9.根据权利要求8所述的离心分离器碗，其中，所述分离器碗(1)具有至少一个出口(29,30)用于将所述流体混合物的分离的组分从所述分离空间(25)排出。
10.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器碗，其中，在所述分离空间(25)中布置有截头锥形分离器盘(27)的堆(26)。
11.根据权利要求1至2和4至10中任一项所述的离心分离器碗，其中，所述上碗部段(31)具有带有较大直径的壁部分(42)，其布置在所述下壁部分(34)之上并且带有面向下的表面(43)，所述表面适配成与在所述下碗部段(32)的所述上壁部分(37)上的表面(44)相接触，因此形成对所述螺旋连接(39)的止挡。
12.一种离心分离器，其包括根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器碗(1)。
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