Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

WO2009003639A1 - Drei-phasen-trennseparator - Google Patents

Drei-phasen-trennseparator Download PDF

Info

Publication number
WO2009003639A1
WO2009003639A1 PCT/EP2008/005240 EP2008005240W WO2009003639A1 WO 2009003639 A1 WO2009003639 A1 WO 2009003639A1 EP 2008005240 W EP2008005240 W EP 2008005240W WO 2009003639 A1 WO2009003639 A1 WO 2009003639A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
separator
drum
separator according
phase
pressure chamber
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/005240
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kim TRÄGER
Original Assignee
Gea Westfalia Separator Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gea Westfalia Separator Gmbh filed Critical Gea Westfalia Separator Gmbh
Priority to CN2008800229653A priority Critical patent/CN101687204B/zh
Priority to US12/667,246 priority patent/US8628458B2/en
Priority to AU2008271581A priority patent/AU2008271581B2/en
Priority to BRPI0813784-6A2A priority patent/BRPI0813784A2/pt
Priority to EP08773715A priority patent/EP2162225A1/de
Priority to CA2691931A priority patent/CA2691931C/en
Publication of WO2009003639A1 publication Critical patent/WO2009003639A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/04—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/10—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
    • B04B1/12—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with continuous discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/10—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
    • B04B1/14—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with periodical discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/02—Continuous feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/08—Skimmers or scrapers for discharging ; Regulating thereof
    • B04B11/082—Skimmers for discharging liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B13/00—Control arrangements specially designed for centrifuges; Programme control of centrifuges
    • B04B2013/006—Interface detection or monitoring of separated components

Definitions

  • the invention relates to a separator according to the preamble of claim 1.
  • Such separators have been known for a long time.
  • the liquid discharges are provided with so-called paring discs, in which the effect is utilized that the rotational energy of the incoming liquid is converted into a back pressure in the discharge line.
  • Such peeling disks have proven themselves.
  • paring discs to both fluid outlets.
  • a known three-phase separator is shown in FIG. If one or both of the two diesstechniksausträge or -auslasse from the drum associated with a paring disc and the other outlet formed like a nozzle, there is a range delta LP, within which the paring disc by throttling a shift of the separation zone in the drum allowed (see, eg WO 86/01436).
  • the range of the displaceability of the separation zone is still relatively low and it is also not readily possible to move over the peeling discs, the separation zone in the area fast enough.
  • the shift also does not always lead to stable process conditions, since the variation of the throttling of the peeling disk processes directly affects several parameters of the process.
  • US Pat. No. 4,417,885 A shows a fluid seal on a peeling-disk-like outlet of a separator.
  • WO 2006/096113 and WO 92/07658 also propose to give pressure in the inlet region of a centrifuge.
  • Another three-phase separator is known from DE 10 2005 021 331.6.
  • This document proposes a separator with a separator drum, which has a feed pipe for a product to be processed, at least two liquid outlets for one lighter phase and a heavier phase, Feststoffaustragsöffhungen, preferably in the region of its largest inner circumference, arranged in the separator drum Trenntelleron and an adjustable throttle device outside the drum, which preferably has a ring or throttle disc and is adapted to the liquid radius, up to the the heavy phase extends in the drum, by changing the outlet cross-section for the heavy liquid phase - ie by throttling - to move.
  • This construction has proven itself, but desirable is a further structural simplification.
  • the invention therefore has the object of further developing the generic separator such that a displacement of the separation zone within the drum over a sufficiently large radial region is possible in a structurally simple manner during operation, with good adjustability of the position of the separation zone being possible should.
  • crude oils such as some crude oils (petroleum crude oils) can also outgas carbon dioxide, which can lead to an increase in the pH levels in crude oil and in the Formation of calcium naphthanate or other compounds can be, which can have a detrimental effect on the process stability in the drum.
  • the vapor pressure of the two liquids may be different, which may lead to a shift of the E-line due to the difference in the chamber pressures Pl and P2.
  • the invention also proposes a method in which a separator according to the invention is used after this step (maintaining a pressure on the liquid phase which is higher than the vapor pressure of the corresponding liquids).
  • the separator according to the invention is outstandingly suitable for a wide variety of three-phase separation tasks, in particular for processing crude oil, in which the crude oil is clarified by solids and water is separated from the crude oil. It is also suitable for drilling water treatment, where water is separated from oil and clarified by solids.
  • the liquid outlet for the lighter phase (LP) is provided with a paring disc.
  • the liquid outlet for the heavier phase (HP) may be provided with a paring disc.
  • the pressure chamber upstream of one of the liquid outlet or two diesstechniksauslässen.
  • one or the one or more pressure chambers it is also possible for one or the one or more pressure chambers to be formed in the region of an inlet chamber.
  • FIG. 1 shows a section through one half of a separator drum according to the invention, shown purely schematically;
  • FIG. 2 shows a section through an exemplary embodiment of a drive region for a separator drum in the manner of FIG. 1;
  • FIG 3 shows a section through one half of a schematically illustrated separator drum according to the prior art.
  • Figures 1 and 3 each show Separatortrommeln 1, which have a vertically oriented axis of rotation at the radius r 0 .
  • the Separatortrommem 1 are each set on a rotary spindle 2, the e.g. 2 directly or via a belt driven (not shown here) or otherwise (for example, a transmission).
  • the rotary spindle 2 can be made conical in its upper circumferential area.
  • the rotary spindle 2 is mounted with at least one or more bearings 3 on one side of the drum - here below the drum - oscillating and therefore describes in operation due to residual unbalance unlike a decanter a new axis adjusts a kind of precession movement around the vertical r 0 ( see Figure 2, in which the inclination angle ⁇ is shown) describe.
  • constructions are also known in which a lower drum is quasi (suspended) on an upper rotary spindle, but here too the drum is mounted so that it can oscillate freely only at one of its ends or at one of its axial ends.
  • the separator drum 1 has a feed pipe 4 for a product P to be hurled, to which a distributor 5 adjoins, which is provided with at least one or more outlet openings 6, through which incoming centrifugal material (crossed hatching) into the interior of the separator drum 1 and the Rising channel 7 of the plate package can be passed.
  • a supply line through the spindle for example, from below is also conceivable.
  • the construction is chosen such that the Auseriesöffhungen 6 below a riser channel 7 in a disc package 8 (outer diameter at reference numeral 8) are conically shaped separating discs.
  • the plate pack 8 is closed off by a divider plate 10, which has a larger diameter than the partial pack ⁇ .
  • a separation zone between a lighter liquid phase LP (hatching) is formed within the separating disk package and preferably within the rising channel 7 from bottom left to top right) and a heavy liquid phase HP (hatching to the lower right).
  • the lighter liquid phase LP (light phase) is conducted at an inner radius r LP with the aid of a paring disc 11 (also called a gripper) from the drum. With the help of the generated by the rotational energy of the fluid dynamic pressure, the paring disc 11 acts like a pump.
  • the peeling disk 11 is downstream of a valve for throttling, for example, outside of the separator in the downstream discharge.
  • the heavy liquid phase HP flows around the outer circumference of the
  • Figures 1 and 3 correspond. They are also providable with the same drive devices.
  • the constructions according to the invention - see, for example, those of FIG. 1 - are provided with a device which allows them to react to changing properties of the product to be processed during operation.
  • the overflow 13 for the heavy phase is located on the radius I D at the upper axial end of the separator drum.
  • a baffle plate 14 is arranged axially in front of the overflow 13, which extends from the inside to the outside and whose largest radius r i4 is greater than the radius ⁇ HD , SO that the heavy phase before exiting from the overflow 13 to the baffle plate 14 must flow around the outside.
  • the peeling chamber 9 around the paring disc 11 is bounded axially downwards and upwards also by two locking discs 15, 16 which extend radially from the outside inwards to radii r 15 and r 16 which are smaller than the external radius rl 1 the peeling disk 11.
  • the peeling disk 11 protrudes with its peeling disk portion with its inlet openings correspondingly with the exception of a radius rl 1 which is greater than the inner radius of the locking disks 15, 16.
  • a pressure chamber 17 is formed, in which a feed line 18 opens.
  • the pressure chamber 17 can be acted upon by the supply line 18 with an upstream valve 19 with a fluid, in particular a gas.
  • a variation of the fluid pressure in the pressure chamber 17 results in a displacement of the liquid level R m of the heavy phase in the pressure chamber 18 between the inner radius ri 5 (otherwise a flood of the pressure chamber 17 would result) and also not smaller than r L2 (as this would push the E-line into the center of the drum leaving no room for the light phase LP) and the outer radius r 14 and shifting the liquid levels of the light phase LP above and below the paring disc 11 in the peeling chamber 9.
  • the pressure chamber 17 offers a structurally simple way of adjusting the control of the position of the emulsion line (E line) and thus leads to a better controllability and controllability of the process. This also results in an enlarged adjustment range of the separation zone.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Ein Separator mit einer zumindest innen einfach oder doppelt konischen Separatortrommel (1), die lediglich an einem ihrer axialen Enden drehbar um eine vertikale Drehachse gelagert ist und folgendes aufweist: lediglich an ihrem unteren Ende oder an ihrem oberen Ende eine Drehspindel zum Antrieb der Separatortrommel, welche um einen Gelenkpunkt (G) pendelnd gelagert ist, ein Zulaufrohr (4) für ein zu verarbeitendes Produkt, zumindest zwei Flüssigkeitsauslasse (11, 13) für eine leichtere Phase (LP) und eine schwere Phase (HP), vorzugsweise Feststoffaustragsöffhungen (20) im Bereich ihres größten Innenumfangs, ein in der Separatortrommel angeordnetes Trenntellerpaket (9), und eine mit einem Fluid beaufschlagbare Druckkammer (17) zur Veränderung der Lage der Trennzone (rE) zwischen der leichten und der schweren Phase (LP, HP).

Description

Drei-Phasen-Trennseparator
Die Erfindung betrifft einen Separator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Separatoren sind an sich seit langem bekannt. In der Regel werden die Flüs- sigkeitsausträge mit so genannten Schälscheiben versehen, in denen der Effekt ausgenutzt wird, dass die Rotationsenergie der eintretenden Flüssigkeit in einen Staudruck in der Ablaufleitung umgesetzt wird. Derartige Schälscheiben haben sich an sich be- währt. Insbesondere ist es möglich, durch Androsselung den herrschenden Staudruck zu variieren und damit die Trennzone in der Trommel bzw. den Radius der Trennzone in der Trommel über einen gewissen Bereich A zu variieren. Es ist insbesondere auch bekannt, beiden Flüssigkeitsauslassen Schälscheiben zuzuordnen.
Ein bekannter Drei-Phasen-Separator ist in Figur 3 dargestellt. Wird einem oder beiden der der beiden Flüssigkeitsausträge bzw. -auslasse aus der Trommel eine Schälscheibe zugeordnet und der weitere Auslaß düsenartig ausgebildet, ergibt sich ein Bereich delta LP, innerhalb dessen die Schälscheibe durch Androsseln eine Verschiebung der Trennzone in der Trommel erlaubt (siehe z.B. die WO 86/01436). Hier ist einer- seits der Bereich der Verschieblichkeit der Trennzone noch relativ gering und es ist auch nicht ohne weiteres möglich, über die Schälscheiben die Trennzone im Bereich schnell genug zu verschieben. Die Verschiebung führt auch nicht immer zu stabilen Prozessverhältnissen, da die Variation der Androsselung der Schälscheibenabläufe gleich mehrere Parameter des Prozesses beeinflusst.
Zum Stand der Technik werden noch die US 4 417 885 A, die JP 03 13 54 58 A, die DE 1 140 144 und die DE 23 22 491 Al genannt. Die US 4 417 885 A zeigt eine FIu- iddichtung an einem schälscheibenartigen Ablauf eines Separators. Die WO 2006/096113 und die WO 92/07658 schlagen ferner vor, Druck im Zulaufbereich einer Zentrifuge aufzugeben.
Ein weiterer Drei-Phasen-Separator ist aus der DE 10 2005 021 331.6 bekannt. Diese Schrift schlägt einen Separator mit einer Separatortrommel vor, die ein Zulaufrohr für ein zu verarbeitendes Produkt aufweist, zumindest zwei Flüssigkeitsauslasse für eine leichtere Phase und eine schwerere Phase, Feststoffaustragsöffhungen, vorzugsweise im Bereich ihres größten Innenumfangs, ein in der Separatortrommel angeordnetes Trenntellerpaket und eine einstellbare Drosseleinrichtung außerhalb der Trommel, die vorzugsweise eine Ring- bzw. Drosselscheibe aufweist und dazu ausgelegt ist, den Flüssigkeitsradius, bis zu dem sich die schwere Phase in der Trommel erstreckt, durch Veränderung des Austrittsquerschnittes für die schwere Flüssigkeitsphase - also durch Androsselung - zu verschieben. Diese Konstruktion hat sich an sich bewährt, wünschenswert ist jedoch eine weitere konstruktive Vereinfachung.
Die Erfindung hat daher die Aufgabe, den gattungsgemäßen Separator derart weiter- zubilden, dass auf konstruktiv einfache Weise während des Betriebes ein Verschieb en der Trennzone innerhalb der Trommel über einen genügend großen radialen Bereich möglich ist, wobei eine gute Einstellbarkeit der Position der Trennzone möglich sein soll.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruches 1.
Mit Hilfe der Erfindung ergibt sich eine sehr gute Steuerbarkeit des Prozesses und dabei insbesondere eine sehr gute Regelbarkeit der Lage der Trennzone, auch E-Linie genannt, bei einem gleichzeitig relativ einfachen konstruktiven Aufbau.
Dabei ist es wiederum auch möglich, sowohl Änderungen der Produktmengen (Phasenverhältnis) als auch der Produktbeschaffenheit (insbesondere Dichte) auszugleichen und die Trennlinie dennoch nahezu konstant zu halten.
Es ist bekannt, dass bei einem zentrifugal wirkenden Separator der Druck im Zentrum absacken kann, wodurch die Drücke Pl und P2 gesenkt werden. In Abhängigkeit von den Flüssigkeitseigenschaften, den Drücken Pl und P2 sowie der Prozesstemperatur können dabei die eine oder beide Flüssigkeitsphase(n) verdampfen oder zu kochen beginnen. Dies kann eine gute Separation verhindern, da sich Gasblasen oder Schaum in der Flüssigkeit bilden können.
In einigen Fällen, so bei einigen Rohölen (Petroleum crude oils) kann auch Kohlendioxid ausgasen, was zu einer Erhöhung des pH- Werte im Rohöl fuhren kann und in der Bildung von Calcium Naphthanate oder anderen Verbindungen münden kann, welche sich sehr nachteilig auf die Prozess-Stabilität in der Trommel auswirken können.
Zusätzlich kann der Dampfdruck der zwei Flüssigkeiten verschieden sein, was aufgrund der Differenz der Kammerdrücke Pl und P2 zu einer Verschiebung der E-Linie fuhren kann.
Das Aufrechterhalten eines Druckes auf den Flüssigkeitsphasen, der höher ist als der Dampfdruck der entsprechenden Flüssigkeiten, kann diese nachteiligen Effekte vermeiden und kann auch dazu genutzt werden, um den Ort der E-Linie durch Variation des Differenzdruckes zwischen Pl und P2 zu steuern/regeln. Die Erfindung schlägt auch ein Verfahren vor, bei dem mit einem erfindungsgemäßen Separator nach diesem Schritt (Aufrechterhalten eines Druckes auf den Flüssigkeitsphasen, der höher ist als der Dampfdruck der entsprechenden Flüssigkeiten) gearbeitet wird.
Der erfindungsgemäße Separator eignet hervorragend sich für verschiedenste Drei- Phasentrennaufgaben, insbesondere zur Rohölaufbereitung, bei der das Rohöl von Feststoffen geklärt und Wasser aus dem Rohöl abgetrennt wird. Er eignet sich ferner zur Bohrwasseraufbereitung, bei dem Wasser von Öl getrennt und von Feststoffen geklärt wird.
Erfindungsgemäß ist es einerseits denkbar, dass der Flüssigkeitsauslaß für die leichtere Phase (LP) mit einer Schälscheibe versehen ist. Alternativ oder ergänzend kann auch der Flüssigkeitsauslaß für die schwerere Phase (HP) mit einer Schälscheibe versehen sein.
Für die Anordnung der Druckkammer gibt es verschiedene Optionen. So kann die Druckkammer einem der Flüssigkeitsauslasse oder beiden Flüssigkeitsauslässen vorgeschaltet ist. Es kann aber auch eine der oder die eine Druckkammer im Bereich einer Einlasskammer ausgebildet sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausfühningsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
Figur 1 einen Schnitt durch eine Hälfte einer erfindungsgemäßen, rein schematisch dargestellten Separatortrommel; Figur 2 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Antriebsbereichs für eine Separatortrommel nach Art der Figur 1 ; und
Figur 3 einen Schnitt durch eine Hälfte einer schematisch dargestellten Separatortrommel nach dem Stand der Technik.
Figuren 1 und 3 zeigen jeweils Separatortrommeln 1, die eine vertikal ausgerichtete Drehachse am Radius r0 aufweisen.
Die Separatortrommem 1 sind jeweils auf eine Drehspindel 2 gesetzt, die z.B. nach Art der Figur 2 direkt oder über einen Riemen angetrieben (hier nicht dargestellt) oder auf andere Weise (z.B. ein Getriebe) ist. Die Drehspindel 2 kann in ihrem oberen Um- fangsbereich konisch ausgestaltet sein.
Die Drehspindel 2 ist mit wenigstens einem oder mehreren Wälzlagern 3 einseits der Trommel - hier unterhalb der Trommel - pendelnd gelagert und beschreibt daher im Betrieb aufgrund von Restunwuchten anders als bei einem Dekanter eine neue Achse einstellt, die eine Art Präzessionsbewegung um die Vertikale r0 (siehe Figur 2, in welcher der Inklinationswinkel α dargestellt ist) beschreiben.
Neben dieser Art der Konstruktion sind auch Konstruktionen bekannt, bei denen eine untere Trommel an einer oberen Drehspindel quasi (aufgehängt" ist. Auch hier wird die Trommel aber nur an einem ihrer Enden bzw. im Anschluss an eines ihrer axialen Enden drehbar pendelnd gelagert.
Die Separatortrommel 1 weist ein Zulaufrohr 4 für ein zu schleuderndes Produkt P auf, an das sich ein Verteiler 5 anschließt, welcher mit wenigstens einer oder mehreren Austrittsöffnungen 6 versehen ist, durch welche zulaufendes Schleudergut (gekreuzte Schraffur) in das Innere der Separatortrommel 1 und den Steigekanal 7 des Tellerpakets geleitet werden kann. Eine Zuleitung durch die Spindel z.B. von unten ist ebenfalls denkbar. Hier ist die Konstruktion derart gewählt, dass die Austrittsöffhungen 6 unterhalb eines Steigekanals 7 in einem Tellerpaket 8 (Außendurchmesser beim Bezugszeichen 8) aus konisch geformten Trenntellern liegen. Nach oben wird das Tellerpaket 8 von einem Scheideteller 10 abgeschlossen, der einen größeren Durchmesser aufweist als das TeI- lerpaket δ.
Innerhalb des Trenntellerpakets und dort vorzugsweise innerhalb des Steigekanals 7 bildet sich im Betrieb bei einer entsprechenden Rotation der Trommel an einem bestimmten Radius ΓE — der Emulsionslinie oder Trennlinie (auch E-Linie genannt) - ei- ne Trennzone zwischen einer leichteren Flüssigkeitsphase LP (Schraffur von links unten nach rechts oben) und einer schweren Flüssigkeitsphase HP (Schraffur nach rechts unten) aus.
Die leichtere Flüssigkeitsphase LP (light phase) wird an einem inneren Radius rLP mit Hilfe einer Schälscheibe 11 (auch Greifer genannt) aus der Trommel geleitet. Mit Hilfe des durch die Rotationsenergie der Flüssigkeit entstehenden Staudrucks wirkt die Schälscheibe 11 wie eine Pumpe. Der Schälscheibe 11 ist z.B. außerhalb des Separators in deren nachgeschalteter Ableitung ein Ventil zur Androsselung nachgeschaltet.
Die schwere Flüssigkeitsphase HP strömt dagegen um den äußeren Umfang des
Scheibetellers 10 herum durch einen Ableitungskanal 12 zu einem Flüssigkeitsauslaß am oberen axialen Ende der Trommel 1 (Radius ΓHP), der als Überlauf 13 am Radius ΓHD ausgestaltet ist.
Nach Figur 1 und 3 fließt die schwere Phase HP damit jeweils an dem Überlauf 13 aus der Trommel.
Insoweit entsprechen sich die Konstruktionen der Figuren 1 und 3. Sie sind auch mit den gleichen Antriebsvorrichtungen versehbar.
Die erfindungsgemäßen Konstruktionen - siehe z.B. die der Figur 1 - sind dagegen mit einer Einrichtung versehen, welche es erlaubt, im Betrieb auf sich ändernde Eigenschaften des zu verarbeitenden Produktes zu reagieren. Der Überlauf 13 für die schwere Phase liegt auf dem Radius IΉD am oberen axialen Ende der Separatortrommel.
Zum Trommelinneren hin ist axial vor dem Überlauf 13 eine Stauscheibe 14 angeordnet, die sich von innen nach außen erstreckt und deren größter Radius ri4 größer ist als der Radius ΓHD, SO dass die schwere Phase vor dem Austritt aus dem Überlauf 13 um die Stauscheibe 14 außen herum strömen muß.
Die Schälkammer 9 um die Schälscheibe 11 wird axial nach unten und nach oben zudem jeweils von zwei Sperrscheiben 15, 16 begrenzt, welche sich radial von außen nach innen bis zu Radien r15 und r16 erstrecken, die kleiner sind als der äußere Radius rl 1 der Schälscheibe 11. Die Schälscheibe 11 ragt entsprechend mit ihrem Schälscheibenabschnitt mit seinen Eintrittsöffnungen bis auf einen Radius rl 1, der größer ist als der Innenradius der Sperrscheiben 15, 16.
Zwischen der Stauscheibe 14 und der die Schälkammer nach oben begrenzenden Sperrscheibe 15 ist eine Druckkammer 17 ausgebildet, in welche eine Zuleitung 18 mündet. Die Druckkammer 17 ist durch die Zuleitung 18 mit einem vorgeschalteten Ventil 19 mit einem Fluid, ins besondere einem Gas, beaufschlagbar. Eine Variation des Fluiddrucks in der Druckkammer 17 resultiert in einem Verschieben des Flüssig- keitsspiegels Rm der schweren Phase in der Druckkammer 18 zwischen dem inneren Radius ri5 (da sich sonst eine Fluten der Druckkammer 17 ergeben würde) und zudem nicht kleiner als rL2 (da dies die E-Linie ins Zentrum der Trommel schieben würde, so dass kein Raum mehr für die leichte Phase LP verbliebe) und dem äußeren Radius r14 und in einem Verschieben der Flüssigkeitsstände der leichten Phase LP ober- und un- terhalb der Schälscheibe 11 in der Schälkammer 9.
Die Ablaufradien für die leichte Phase und die schwere Phase werden zwar nicht verändert. Eine Variation des Druckes in der Druckkammer 17 führt aber zu einer vorteilhaften Veränderung von Flüssigkeitsradien in der Trommel und damit zu einer Beein- flussung des Radius, auf dem die Trennzone liegt (rE).
Ergänzend weist die doppelt konische Trommel im Bereich ihres größten Durchmessers Feststoffaustrittsdüsen 20 auf, die zur kontinuierlichen Ableitung von Feststoffpartikeln S aus der Trommel dienen. Diese Ausgestaltung wird bevorzugt. Ausfüh- rungsfoπnen ohne einen zusätzlichen Feststoffaustrag oder mit einem diskontinuierlichen Austrag z.B. durch einen Kolbenschieber sind aber ebenfalls denkbar.
Die Druckkammer 17 bietet auf konstruktiv einfache Weise eine Möglichkeit zur Einstellung Steuerung der Lage der Emulsionslinie (E-Linie) und führt damit zu einer bes- seren Beherrschbarkeit und Steuerbarkeit des Prozesses. Es ergibt sich auch ein vergrößerter Einstellbereich der Trennzone.
Bezugszeichen
Separatortrommel 1
Drehspindel 2
Lager 3
Zulaufrohr 4
Verteiler 5
Austrittsöffhungen 6
Steigekanal 7
Tellerpaket 8
Schälkammer 9
Scheideteller 10
Schälscheibe 11
Ableitungskanal 12
Überlauf 13
Stauscheibe 14
Sperrscheiben 15, 16
Druckkammer 17
Zuleitung 18
Ventil 19
Feststoffaustrittsdüsen 20
Feststoffaustrittsdüsen 21
Winkel α
Radien rθ, E5 HI, HD, 11, 14, 14, 16, L2
Flüssigkeitsphase Lp5 Hp
Produkt P

Claims

Ansprüche
1. Separator mit einer zumindest innen einfach oder doppelt konischen Separatortrommel (1), die lediglich an einem ihrer axialen Enden drehbar um eine vertikale Drehachse gelagert ist und folgendes aufweist: a) lediglich an ihrem unteren Ende oder an ihrem oberen Ende eine
Drehspindel zum Antrieb der Separatortrommel, welche um einen Gelenkpunkt (G) pendelnd gelagert ist, b) ein Zulaufrohr (4) für ein zu verarbeitendes Produkt, c) zumindest zwei Flüssigkeitsauslasse (11, 13) für eine leichtere Pha- se (LP) und eine schwere Phase (HP), d) vorzugsweise Feststoffaustragsöffhungen (20) im Bereich ihres größten Innenumfangs, e) ein in der Separatortrommel angeordnetes Trenntellerpaket (9), gekennzeichnet durch f) eine mit einem Fluid beaufschlagbare Druckkammer (17) zur Veränderung der Lage der Trennzone (rE) zwischen der leichten und der schweren Phase (LP, HP).
2. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass der Flüssigkeitsauslaß für die leichtere Phase (LP) mit einer Schälscheibe (11) versehen ist.
3. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsauslaß für die schwerere Phase (HP) mit einer Schälscheibe versehen ist.
4. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer einem der Flüssigkeitsauslasse oder beiden Flüssigkeitsauslässen vorgeschaltet ist.
5. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer im Bereich einer Einlasskammer ausgebildet ist.
6. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass axial vor dem Überlauf (13) eine Stauscheibe (14) angeordnet ist, deren Radius rl4 größer ist als der Radius ΓHD des Überlaufs (13) für die schwere Phase (HP), so dass die schwere Phase vor dem Austritt aus dem Überlauf (13) um diese Stauscheibe (14) herum strömt.
7. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schälkammer (9) um die Schälscheibe (11) axial nach unten und nach oben jeweils von einer Sperrscheibe (15, 16) begrenzt ist, welche sich radial von außen nach innen bis zu Radien r15 und ri6 erstrecken, die kleiner sind als der äußere Radius rπ der Schälscheibe (11).
8. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (17) zwischen der Stauscheibe (14) und der die Schälkammer nach oben begrenzenden Sperrscheibe (15) ausgebildet ist.
9. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Druckkammer (17) eine Zuleitung (18) für ein Fluid mündet.
10. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass die Feststoffaustrittsöffhungen als Düsen (20) ausgebildet sind, die zur kontinuierlichen Ableitung von Feststoffpartikeln aus der Trommel (2) ausgelegt sind.
11. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass die Feststoffaustrittsöffnungen (20) mittels eines Kolbenschiebers verschließbar sind.
PCT/EP2008/005240 2007-06-30 2008-06-27 Drei-phasen-trennseparator WO2009003639A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008800229653A CN101687204B (zh) 2007-06-30 2008-06-27 三相分离器
US12/667,246 US8628458B2 (en) 2007-06-30 2008-06-27 Three-phase separator having an overflow outlet for one phase and a centripetal pump for another phase
AU2008271581A AU2008271581B2 (en) 2007-06-30 2008-06-27 Three-phase separator
BRPI0813784-6A2A BRPI0813784A2 (pt) 2007-06-30 2008-06-27 Separador de três fases
EP08773715A EP2162225A1 (de) 2007-06-30 2008-06-27 Drei-phasen-trennseparator
CA2691931A CA2691931C (en) 2007-06-30 2008-06-27 Three-phase separator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202007009212U DE202007009212U1 (de) 2007-06-30 2007-06-30 Drei-Phasen-Trennseparator
DE202007009212.1 2007-06-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009003639A1 true WO2009003639A1 (de) 2009-01-08

Family

ID=38473084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/005240 WO2009003639A1 (de) 2007-06-30 2008-06-27 Drei-phasen-trennseparator

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8628458B2 (de)
EP (1) EP2162225A1 (de)
CN (1) CN101687204B (de)
AU (1) AU2008271581B2 (de)
BR (1) BRPI0813784A2 (de)
CA (1) CA2691931C (de)
DE (1) DE202007009212U1 (de)
RU (1) RU2465052C2 (de)
WO (1) WO2009003639A1 (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2015871B1 (de) * 2006-05-11 2017-04-26 GEA Mechanical Equipment GmbH Drei-phasen-trennseparator mit einer schälscheibe und feststoffaustragsöffnungen
AU2007321718B2 (en) * 2006-11-15 2011-09-22 Gea Westfalia Separator Gmbh Continuous self-cleaning centrifuge assembly
DE202007009212U1 (de) * 2007-06-30 2008-12-11 Gea Westfalia Separator Gmbh Drei-Phasen-Trennseparator
US10040077B1 (en) * 2015-05-19 2018-08-07 Pneumatic Scale Corporation Centrifuge system including a control circuit that controls positive back pressure within the centrifuge core
SE535959C2 (sv) * 2010-01-29 2013-03-05 Alfa Laval Corp Ab System innefattande centrifugalseparator samt metod för kontroll av detsamma
DK2366457T3 (da) * 2010-03-19 2013-06-10 Alfa Laval Corp Ab Anordning og fremgangsmåde til monitorering og justering af et grænsefladelags radiale position i en centrifuge
PL2598252T3 (pl) 2010-07-30 2015-07-31 Gea Mechanical Equipment Gmbh Separator z wirującym bębnem
DE102010038195A1 (de) * 2010-10-14 2012-04-19 Gea Mechanical Equipment Gmbh Verfahren zur Phasentrennung eines Produktes mit einer Zentrifuge
DE102013111576A1 (de) * 2013-10-21 2015-04-23 Gea Mechanical Equipment Gmbh Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Produktes mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator
DE102013111579A1 (de) * 2013-10-21 2015-04-23 Gea Mechanical Equipment Gmbh Verfahren zur Klärung eines fließfähigen Produktes mit einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator
US9400196B2 (en) * 2013-11-12 2016-07-26 Syncrude Canada Ltd. Method of detecting and controlling E-line loss in a centrifuge
EP3085449B1 (de) * 2015-04-24 2020-06-03 Alfa Laval Corporate AB Zentrifugalabscheider und zugehörige verfahren
BR102015028129B1 (pt) * 2015-11-09 2021-11-03 Delp Engenharia Mecânica S.A. Separador centrífugo
CN108176520B (zh) * 2017-12-25 2024-07-19 江苏巨能机械有限公司 三相碟式分离机
RU183954U1 (ru) * 2018-01-10 2018-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Гидроциклон с двойным входом
RU183814U1 (ru) * 2018-01-10 2018-10-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Биконическая центрифуга
US10895141B2 (en) 2018-01-11 2021-01-19 Encline Artificial Lift Technologies LLC Controlled high pressure separator for production fluids
EP3865218A1 (de) * 2020-02-11 2021-08-18 GEA Mechanical Equipment GmbH Verfahren zum betrieb einer zentrifuge und eine anordnung umfassend eine zentrifuge und ein gasreservoir
RU204277U1 (ru) * 2020-09-30 2021-05-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Биконический гидроциклон с улучшенной конструкцией отводящих патрубков осветленной жидкости

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1140144B (de) * 1960-08-19 1962-11-22 Westfalia Separator Ag Schleudertrommel mit Zufuehrungskanaelen fuer Spuel- oder Verduennungsfluessigkeit
US4417885A (en) * 1981-10-22 1983-11-29 Westfalia Separator Ag Centrifuge with vertical axis of rotation
WO1986001436A1 (en) * 1984-08-28 1986-03-13 Alfa-Laval Zeta A/S A method of controlling the interface between oil and water during discharge of sludge from a centrifuge for separation of oil and water and sludge
WO1992007658A1 (en) * 1990-10-29 1992-05-14 Alfa-Laval Separation Ab Centrifugal separator with receiving chamber for additional liquid
WO2006096113A1 (en) * 2005-03-08 2006-09-14 Alfa Laval Corporate Ab A centrifugal separator
DE102005021331A1 (de) * 2005-05-04 2006-11-09 Westfalia Separator Ag Drei-Phasen-Trennseparator mit einer Schälscheibe und Feststoffaustragsöffnungen

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3408000A (en) * 1965-08-23 1968-10-29 Alfa Laval Ab Determination of sludge level in sludge centrifuge
GB1139707A (en) * 1966-11-14 1969-01-15 Alfa Laval Ab Improvements in sludge centrifuges
SE322172B (de) * 1967-10-31 1970-03-23 Alfa Laval Ab
SE321643B (de) * 1968-02-23 1970-03-09 Alfa Laval Ab
SE334847B (de) * 1969-05-08 1971-05-03 Alfa Laval Ab
US3637134A (en) * 1970-01-21 1972-01-25 Laval Separator Co De Apparatus for indicating the sludge level in centrifuges
US3601307A (en) * 1970-03-19 1971-08-24 Pennwalt Corp Centrifuge with spindle-sealing means
SE348121B (de) * 1970-12-07 1972-08-28 Alfa Laval Ab
SE345603B (de) * 1970-12-07 1972-06-05 Alfa Laval Ab
DE2436285C3 (de) * 1974-07-27 1981-03-12 Westfalia Separator Ag, 4740 Oelde Automatische Entleerungssteuerung für eine selbstentleerende Klärzentrifuge
US3990632A (en) * 1975-02-06 1976-11-09 Westfalia Separator Ag Self-cleaning centrifugal separator with automatic control
SE414999B (sv) * 1977-11-01 1980-09-01 Alfa Laval Ab Centrifugalseparator med forsedimentering
DE2926237C2 (de) * 1979-06-29 1981-07-02 Westfalia Separator Ag, 4740 Oelde Selbstentleerende Klärtrommel
SE418459B (sv) * 1979-09-05 1981-06-09 Alfa Laval Ab Centrifugalseparator
SE8302215D0 (sv) * 1983-04-20 1983-04-20 Alfa Laval Marine Power Eng Centrifugalseparator
SE448150B (sv) * 1985-06-07 1987-01-26 Alfa Laval Separation Ab Centrifugalseparator
DE3601814A1 (de) * 1986-01-22 1987-07-23 Westfalia Separator Ag Verfahren und vorrichtung zum trennen von zwei fluessigen phasen mittels einer zentrifuge
US4852965A (en) * 1987-02-27 1989-08-01 American Telephone And Telegraph Company At&T Bell Laboratories Composite service and distribution communications media
SE456801B (sv) * 1987-03-19 1988-11-07 Alfa Laval Separation Ab Utloppsanordning vid centrifugalseparator
SE459234B (sv) * 1987-10-15 1989-06-19 Alfa Laval Marine Power Eng Saett och utrustning foer invaendig diskning av en centrifugrotor
SE504464C2 (sv) * 1995-06-08 1997-02-17 Alfa Laval Ab Centrifugrotor och en slid för en sådan
SE9600299D0 (sv) * 1996-01-29 1996-01-29 Tetra Laval Holdings & Finance Utloppsanordning och en centrifugalseparator försedd med en sådan utloppsanordning
SE520744C2 (sv) * 1999-03-08 2003-08-19 Alfa Laval Corp Ab Förfarande och anordning för indikering av ett oönskat drifttillstånd vid en centrifugalseparator
SE521432C2 (sv) * 1999-06-03 2003-11-04 Alfa Laval Corp Ab Sätt att ställa in ett gränsskikts radiella nivå i en centrifugalseparator
RU2194561C1 (ru) * 2001-04-17 2002-12-20 Старокожев Виктор Алексеевич Саморазгружающийся сепаратор жидкости
RU2203740C2 (ru) * 2001-04-17 2003-05-10 Старокожев Виктор Алексеевич Сепаратор для разделения эмульсий
SE529562C2 (sv) * 2006-02-13 2007-09-18 Alfa Laval Corp Ab Sätt att övervaka centrifugalseparator
EP2015871B1 (de) * 2006-05-11 2017-04-26 GEA Mechanical Equipment GmbH Drei-phasen-trennseparator mit einer schälscheibe und feststoffaustragsöffnungen
DE202007009212U1 (de) * 2007-06-30 2008-12-11 Gea Westfalia Separator Gmbh Drei-Phasen-Trennseparator
SE535959C2 (sv) * 2010-01-29 2013-03-05 Alfa Laval Corp Ab System innefattande centrifugalseparator samt metod för kontroll av detsamma

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1140144B (de) * 1960-08-19 1962-11-22 Westfalia Separator Ag Schleudertrommel mit Zufuehrungskanaelen fuer Spuel- oder Verduennungsfluessigkeit
US4417885A (en) * 1981-10-22 1983-11-29 Westfalia Separator Ag Centrifuge with vertical axis of rotation
WO1986001436A1 (en) * 1984-08-28 1986-03-13 Alfa-Laval Zeta A/S A method of controlling the interface between oil and water during discharge of sludge from a centrifuge for separation of oil and water and sludge
WO1992007658A1 (en) * 1990-10-29 1992-05-14 Alfa-Laval Separation Ab Centrifugal separator with receiving chamber for additional liquid
WO2006096113A1 (en) * 2005-03-08 2006-09-14 Alfa Laval Corporate Ab A centrifugal separator
DE102005021331A1 (de) * 2005-05-04 2006-11-09 Westfalia Separator Ag Drei-Phasen-Trennseparator mit einer Schälscheibe und Feststoffaustragsöffnungen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2162225A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU2008271581B2 (en) 2013-01-10
CA2691931A1 (en) 2009-01-08
BRPI0813784A2 (pt) 2014-12-30
US20100184579A1 (en) 2010-07-22
CN101687204B (zh) 2012-05-02
AU2008271581A1 (en) 2009-01-08
RU2465052C2 (ru) 2012-10-27
CN101687204A (zh) 2010-03-31
EP2162225A1 (de) 2010-03-17
CA2691931C (en) 2016-01-19
DE202007009212U1 (de) 2008-12-11
US8628458B2 (en) 2014-01-14
RU2010102120A (ru) 2011-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009003639A1 (de) Drei-phasen-trennseparator
EP2015871B1 (de) Drei-phasen-trennseparator mit einer schälscheibe und feststoffaustragsöffnungen
EP1901849B1 (de) Drei-phasen-vollmantel-schneckenzentrifuge und verfahren zur regelung des trennprozesses
DE754339C (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von schweren Teilchen unter Fliehkraftwirkung aus einer Aufschwemmung, insbesondere von Zellstoff, Papierstoff u. dgl.
DE69315109T2 (de) Schneckenzentrifuge mit unterbrochenen Schneckenwendeln im konischen Austragsmantelteil
EP3426405B1 (de) Separator
DE2103829A1 (de) Zentrifuge
DE10336350B4 (de) Vollmantel-Schneckenzentrifuge, mit Schälscheibe
DE3803762A1 (de) Zentrifuge
DE10209925B4 (de) Dreiphasen-Vollmantel-Schneckenzentrifuge, Vollmantel-Schneckenzentrifuge und Verfahren zum Betreiben einer Dreiphasen-Vollmantel-Schneckenzentrifuge
DE69132060T2 (de) Aufblasbarer damm für eine dekantierzentrifuge
DE69825261T2 (de) Zentrifuge mit Mittelachse E
DE102005021331A1 (de) Drei-Phasen-Trennseparator mit einer Schälscheibe und Feststoffaustragsöffnungen
EP3328550A1 (de) Separatortrommel und separator
EP2392405B1 (de) Separator
DE102009032618A1 (de) Zentrifuge mit einer um eine Drehachse drehbaren Schleudertrommel
DE69610913T2 (de) Zentrifugalabscheider
DE2739063A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum zentrifugieren
DE102004035207B4 (de) Filtrationsvorrichtung und Verfahren zu deren Betrieb
EP2643092B1 (de) Getaktete produktzufuhr bei einer zentrifuge und zentrifuge dafür
EP2125238A1 (de) Verfahren zur phasentrennung eines produktes mit einer zentrifuge und separator
DE944121C (de) Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Mineralien, insbesondere von Steinkohle, in Schwerfluessigkeit
DE102022100511A1 (de) Vollmantel-Schneckenzentrifuge und Verfahren zur Regelung des Trennprozesses der Vollmantel-Schneckenzentrifuge
DE19540488C2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Trennung von mit Feststoffen beladenen Suspensionen
DE102012018241B4 (de) Separator

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880022965.3

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08773715

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2008773715

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008773715

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2691931

Country of ref document: CA

Ref document number: 12667246

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008271581

Country of ref document: AU

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010102120

Country of ref document: RU

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2008271581

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20080627

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0813784

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20091230