центробежный сепаратор

Классы МПК:B01D45/14 создаваемых вращением лопастей, дисков, барабанов или щеток 
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):АЛЬФА ЛАВАЛЬ КОРПОРЕЙТ АБ (SE)
Приоритеты:
подача заявки:
2007-01-12
публикация патента:

Изобретение относится к центробежному сепаратору, предназначенному для очистки газа, содержащего жидкие примеси. Центробежный сепаратор содержит неподвижный корпус, который ограждает разделительное пространство и имеет внутреннюю поверхность стенки. Вращающийся элемент предусмотрен в разделительном пространстве и выполнен с возможностью вращения в направлении вращения вокруг оси (х) вращения. Вращающийся элемент вовлекает газ во вращение для отделения жидких примесей от газа. Выходное отверстие для газа предусмотрено для выпуска очищенного газа. Первый выход для жидкости предусмотрен после вращающегося элемента для выпуска отделенных жидких примесей. Разделительное пространство содержит кольцевую поверхность, которая продолжается между вращающимся элементом и внутренней поверхностью стенки. Кольцевая поверхность выполнена с возможностью переноса жидких примесей радиально наружу к первому выходу для жидкости. Технический результат: обеспечение эффективного отделения жидких примесей от газа. 29 з.п. ф-лы, 8 ил.

центробежный сепаратор, патент № 2428241 центробежный сепаратор, патент № 2428241 центробежный сепаратор, патент № 2428241 центробежный сепаратор, патент № 2428241 центробежный сепаратор, патент № 2428241 центробежный сепаратор, патент № 2428241 центробежный сепаратор, патент № 2428241 центробежный сепаратор, патент № 2428241

Формула изобретения

1. Центробежный сепаратор для очистки газа, содержащего жидкие

примеси, содержащий

неподвижный корпус (1), который ограждает разделительное пространство (2) и имеет внутреннюю поверхность (3) стенки, которая обращена к разделительному пространству (2), причем разделительное пространство выполнено с возможностью протекания через него газа,

входное отверстие (9) для газа, предназначенного для очистки,

вращающийся элемент (4), предусмотренный в разделительном пространстве (2) после входного отверстия (9) относительно потока газа и установленный с возможностью вращения в направлении (r) вращения вокруг оси (х) вращения, в котором вращающийся элемент (4) выполнен с возможностью придания газу вращения в направлении (r) вращения для отделения, под действием центробежных сил, по меньшей мере, основной части жидких примесей от газа,

выходное отверстие (10) для газа, которое, относительно потока газа,

предусмотрено после вращающегося элемента (4) для выпуска очищенного

газа, и

первый выход (12) для жидкости, который предусмотрен для выпуска отделенных жидких примесей,

при этом разделительное пространство (2) содержит кольцевую поверхность (50), которая продолжается между вращающимся элементом (4) и внутренней поверхностью (3) стенки,

отличающийся тем, что кольцевая поверхность (50) выполнена с возможностью переноса жидких примесей радиально наружу к первому выходу (12) для жидкости.

2. Центробежный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что центробежный сепаратор содержит множество направляющих элементов (51), предусмотренных на кольцевой поверхности (50) и расположенных так, что они способствуют упомянутому переносу.

3. Центробежный сепаратор по п.2, отличающийся тем, что упомянутые направляющие элементы (51), если смотреть радиально наружу, направлены вперед в направлении (r) вращения.

4. Центробежный сепаратор по п.3, отличающийся тем, что упомянутые направляющие элементы (51) выполнены, по существу, прямыми, если смотреть в направлении оси (x) вращения.

5. Центробежный сепаратор по п.3, отличающийся тем, что упомянутые направляющие элементы (51) выполнены изогнутыми, если смотреть в направлении оси (x) вращения.

6. Центробежный сепаратор по любому из пп.2-5, отличающийся тем, что упомянутые направляющие элементы (51) выполнены в виде ребер, продолжающихся вверх от кольцевой поверхности (50).

7. Центробежный сепаратор по любому из пп.2-5, отличающийся тем, что упомянутые направляющие элементы (51) выполнены в виде канавок, продолжающихся вниз от кольцевой поверхности (50).

8. Центробежный сепаратор по п.2, отличающийся тем, что каждый направляющий элемент (51) имеет первый радиально внутренний конец (51') и второй радиально внешний конец (51"), причем радиально внешний конец (51") расположен рядом, но на некотором расстоянии от внутренней поверхности (3) стенки так, что радиально внешний канал сформирован между внутренней поверхностью (3) стенки и радиально внешним концом (51").

9. Центробежный сепаратор по п.8, отличающийся тем, что радиально внутренний конец (51') расположен рядом, но на некотором расстоянии от кольцевого внутреннего конца кольцевой поверхности (50) так, что радиально внутренний канал сформирован между кольцевым внутренним концом и радиально внутренним концом (51').

10. Центробежный сепаратор по п.9, отличающийся тем, что кольцевой внутренний конец кольцевой поверхности (50) образован продолжающейся вверх окружающей поверхностью (52).

11. Центробежный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что кольцевая поверхность (50) выполнена конической и расположена с наклоном наружу и вниз.

12. Центробежный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что первый выход (12) для жидкости содержит кольцевой канал-коллектор (40), который продолжается вокруг разделительного пространства (2) радиально снаружи внутренней поверхности (3) стенки.

13. Центробежный сепаратор по п.12, отличающийся тем, что первый выход (12) для жидкости содержит, по меньшей мере, одно выходное отверстие (41), которое продолжается между разделительным пространством (2) и каналом-коллектором (40) и которое примыкает к кольцевой поверхности (50).

14. Центробежный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что центробежный сепаратор выполнен таким образом, что ось (х) вращения продолжается, по существу, вертикально, при этом неподвижный корпус (1) имеет верхний торец (1') и нижний торец (1"), причем первый выход (12) для жидкости предусмотрен на нижнем торце (1").

15. Центробежный сепаратор по п.14, отличающийся тем, что кольцевая поверхность (50) формирует нижнюю торцевую поверхность разделительного пространства (2).

16. Центробежный сепаратор по любому из пп.14 или 15, отличающийся тем, что выходное отверстие для газа предусмотрено рядом с верхним торцом (1').

17. Центробежный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что вращающийся элемент (4) содержит множество разделительных дисков (7).

18. Центробежный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что центробежный сепаратор также содержит второй выход (11) для жидкости, который предусмотрен выше по потоку от выходного отверстия (10) для газа и ниже по потоку от первого выхода (12) для жидкости для выпуска отделенных жидких примесей, и который содержит, по меньшей мере, одно выходное отверстие (26).

19. Центробежный сепаратор по п.18, отличающийся тем, что первый выход (12) для жидкости формирует основное выходное отверстие, а второй выход (11) для жидкости формирует остаточное выходное отверстие.

20. Центробежный сепаратор по любому из пп.18 и 19, отличающийся тем, что центробежный сепаратор содержит окружающую кольцевую канавку (19), которая продолжается наружу от внутренней поверхности (3) стенки в неподвижном корпусе (1) и которая имеет окружающую нижнюю поверхность (20), в которой выходное отверстие (26) второго выхода для жидкости (12) продолжается наружу от нижней поверхности (20).

21. Центробежный сепаратор по п.20, отличающийся тем, что второй выход (11) для жидкости также содержит кольцевой канал-коллектор (25), который продолжается вокруг разделительного пространства (2) радиально снаружи кольцевой канавки (19).

22. Центробежный сепаратор по п.21, отличающийся тем, что выходное отверстие (26) второго выхода (11) для жидкости продолжается между кольцевой канавкой (19) и каналом-коллектором (25).

23. Центробежный сепаратор по п.20, отличающийся тем, что кольцевая канавка (19) имеет первую ограничительную стенку (21), которая продолжается ниже по потоку от нижней поверхности (20) между нижней поверхностью (20) и внутренней поверхностью (3) стенки, в котором верхняя точка выходного отверстия (26) второго выхода (11) для жидкости расположена ниже первой ограничительной стенки (21).

24. Центробежный сепаратор по п.23, отличающийся тем, что первая ограничительная стенка (21) продолжается, по существу, параллельно радиальной плоскости.

25. Центробежный сепаратор по любому из пп.23 и 24, отличающийся тем, что кольцевая канавка (19) имеет вторую ограничительную стенку (22), которая продолжается выше по потоку от нижней поверхности (20) между нижней поверхностью (20) и внутренней поверхностью (3) стенки.

26. Центробежный сепаратор по п.25, отличающийся тем, что вторая ограничительная стенка (22) расположена под наклоном относительно радиальной плоскости.

27. Центробежный сепаратор по п.18, отличающийся тем, что центробежный сепаратор содержит, по меньшей мере, одну направляющую лопатку (29), которая предусмотрена для направления потока отделенных жидких примесей через выходное отверстие (26) второго выхода (11) для жидкости.

28. Центробежный сепаратор по п.27, отличающийся тем, что направляющая лопатка (29) продолжается через выходное отверстие (26) второго выхода (11) для жидкости.

29. Центробежный сепаратор по любому из пп.27 и 28, отличающийся тем, что направляющая лопатка (29) продолжается, по меньшей мере, в одном направлении, которое установлено под наклоном наружу и вперед относительно касательной к направлению (r) вращения, в выходном отверстии (26) второго выхода (11) для жидкости.

30. Центробежный сепаратор по п.18, отличающийся тем, что выходное отверстие (26) второго выхода для жидкости относительно направления вращения имеет переднюю ограничительную поверхность (27) и заднюю ограничительную поверхность (28), при этом, по меньшей мере, одна из этих ограничительных поверхностей (27, 28) продолжается в направлении, которое установлено под наклоном наружу и вперед относительно касательной к направлению (r) вращения в выходном отверстии (26) второго выхода для жидкости.

Описание изобретения к патенту

Уровень техники

Настоящее изобретение, в общем, относится к центробежному сепаратору для очистки газов от жидких примесей, таких как масляные частицы и масляный туман. Более конкретно, изобретение относится к центробежному сепаратору в соответствии с вводной частью п. 1 формулы изобретения.

В SE-C-523690 раскрыт такой центробежный сепаратор, который предназначен для очистки газа, содержащего жидкие примеси в форме масляных частиц и/или масляного тумана. Выходное отверстие для очищенного газа продолжается в известном центробежном сепараторе от нижней части разделительного пространства. Непосредственно над выходным отверстием для газа расположен элемент экрана, формирующий кольцевую поверхность, продолжающуюся в разделительное пространство. Над элементом экрана на расстоянии от него имеется множество выходных отверстий для выпуска отделенного масла из разделительного пространства. Отделенное масло захватывается внутренней стенкой разделительного пространства и стекает вниз к выходным отверстиям. После элемента экрана также установлена кольцевая оконечная поверхность, расположенная рядом с выходным отверстием для газа.

Жидкие примеси, например масло, которые оседают на или присутствуют в слое, расположенном рядом с такими кольцевыми поверхностями, стекают радиально внутрь к центру разделительного пространства на поверхности, вследствие того, что вращение потока газа в этом слое замедляется трением о не вращающуюся поверхность. Поэтому трудно осуществлять выпуск жидких примесей из разделительного пространства.

Сущность изобретения

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предусмотреть центробежный сепаратор, который позволяет эффективно отделять жидкие примеси от газа. Кроме того, оно нацелено на центробежный сепаратор с простой конструкцией, который обеспечивает перенос отделенных жидких примесей, находящихся на кольцевой поверхности, из разделительного пространства.

Эта цель достигается с помощью центробежного сепаратора, определенного выше, который отличается тем, что кольцевая поверхность выполнена с возможностью переноса жидких примесей радиально наружу к первому выходу для жидкости. Благодаря тому, что поверхность выполнена таким образом, жидкие примеси, присутствующие на поверхности, посредством потока газа, могут быть приведены в движение наружу к первому выходу для жидкости.

В соответствии с вариантом выполнения изобретения, центробежный сепаратор содержит множество направляющих элементов, предусмотренных на кольцевой поверхности и расположенных так, что они способствуют упомянутому переносу. Посредством направляющих элементов, благодаря влиянию потока газа в разделительном пространстве, жидкие примеси переносят наружу, в направлении большего диаметра и, таким образом, к внутренней поверхности стенки и ко второму выходу для жидкости. Предпочтительно, упомянутые направляющие элементы, если смотреть радиально наружу, направлены вперед в направлении вращения. Благодаря таким наклоненным или скошенным элементам относительно радиального направления, жидкие примеси, как на стороне перед, так и на стороне после направляющих элементов относительно направления вращения и потока газа, протекают наружу к первому выходу для жидкости.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения упомянутые направляющие элементы, по существу, выполнены прямыми, если смотреть в направлении оси вращения. Направляющие элементы, предпочтительно, могут также быть изогнутыми, если смотреть в направлении оси вращения.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения, упомянутые направляющие элементы выполнены в виде ребер, продолжающихся вверх от кольцевой поверхности. В качестве альтернативы, упомянутые направляющие элементы могут быть выполнены в виде канавок, продолжающихся вниз от кольцевой поверхности.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения у каждого направляющего элемента есть первый радиально внутренний конец и второй радиально внешний конец, в котором радиально внешний конец расположен рядом, но на некотором расстоянии от внутренней поверхности стенки так, что радиально внешний канал сформирован между внутренней поверхностью стенки и радиально внешним концом. Таким образом, отделенные жидкие примеси, которые достигают внутренней стенки, протекают по кольцевой поверхности вдоль внутренней поверхности стенки, пока они не достигнут первого выхода для жидкости.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения радиально внутренний конец расположен рядом, но на некотором расстоянии от кольцевого внутреннего конца кольцевой поверхности так, что радиально внутренний канал сформирован между кольцевым внутренним концом и радиально внутренним концом. Предпочтительно, кольцевой внутренний конец кольцевой поверхности может быть определен выступающей вверх окружающей поверхностью, например, по существу, цилиндрической поверхностью. Жидкие примеси, которые переносятся внутрь потоком газа на кольцевой поверхности, затем протекают вдоль этого канала, пока они не будут захвачены одним из направляющих элементов, и могут быть переданы наружу к первому выходу для жидкости.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения, кольцевая поверхность выполнена конической и с наклоном наружу и вниз.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения, первый выход для жидкости содержит кольцевой канал-коллектор, который продолжается вокруг разделительного пространства радиально снаружи внутренней поверхности стенки. Предпочтительно, первый выход для жидкости может содержать, по меньшей мере, одно выходное отверстие, которое продолжается между разделительным пространством и каналом-коллектором и которое примыкает к кольцевой поверхности.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения центробежный сепаратор выполнен так, что ось вращения продолжается, по существу, вертикально, в котором неподвижный корпус имеет верхний торец и нижний торец, и в котором первый выход для жидкости предусмотрен на нижнем торце. Кольцевая поверхность может тогда формировать нижнюю оконечную поверхность разделительного пространства.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения выходное отверстие для газа предусмотрено рядом с верхним торцом.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения вращающийся элемент содержит множество разделительных дисков.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения центробежный сепаратор содержит также второй выход для жидкости, который предусмотрен перед выходным отверстием для газа и после первого выхода для жидкости, для выпуска отделенных жидких примесей, и который содержит, по меньшей мере, одно выходное отверстие. Благодаря такому дополнительному выходу для жидкости возможно собирать жидкие примеси, которые стекают по внутренней поверхности стенки к выходному отверстию для газа. Предпочтительно, первый выход для жидкости формирует основное выходное отверстие, а второй выход для жидкости представляет собой остаточное выходное отверстие, в котором основная часть жидких примесей стекает вдоль внутренней поверхности стенки вниз ко второму выходу для жидкости. Вероятно, меньшая часть жидких примесей, из-за направленного вверх потока газа, переносится вверх вдоль внутренней поверхности стенки к первому выходу для жидкости. В соответствии с такой компоновкой обеспечивается соответствующее разделение, по существу, всех жидких примесей от очищаемого газа, и полностью очищенного газа, который вытекает из центробежного сепаратора через выходное отверстие для газа.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения центробежный сепаратор содержит окружающую кольцевую канавку, которая продолжается наружу от внутренней поверхности стенки неподвижного корпуса и имеет окружающую нижнюю поверхность, в котором выходное отверстие продолжается наружу от нижней поверхности. С помощью такой кольцевой канавки, которая продолжается наружу от поверхности стенки, то есть, в стенку неподвижного корпуса, захватываются жидкие примеси, стекающие по внутренней поверхности стенки. Жидкие примеси движутся с относительно высокой скоростью по пути вращения вдоль направления вращения. Жидкие примеси собираются в кольцевой канавке и протекают в направлении вращения в кольцевой канавке.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения, второй выход для жидкости также содержит кольцевой канал-коллектор, который продолжается вокруг разделительного пространства радиально снаружи кольцевой канавки. Таким образом, обеспечивается легкий и удобный способ сбора отделенных жидких примесей, которые после того могут быть переданы далее из центробежного сепаратора с помощью одного единственного трубопровода. Предпочтительно, выходное отверстие второго выхода для жидкости может продолжаться между кольцевой канавкой и каналом-коллектором так, что жидкие примеси, протекающие в направлении вращения в кольцевой канавке, можно легко выпускать в кольцевой канал-коллектор.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения у кольцевой канавки есть первая ограничительная стенка, которая продолжается ниже по потоку от нижней поверхности между нижней поверхностью и внутренней поверхностью стенки, в которой верхняя точка выходного отверстия второго выхода для жидкости расположена на уровне первой ограничительной стенки. Таким образом, обеспечивается то, что все жидкие примеси, протекающие в кольцевой канавке, будут выпущены через выходное отверстие в кольцевой канал-коллектор. Предпочтительно, первая ограничительная стенка может продолжаться, по существу, параллельно радиальной плоскости.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения у кольцевой канавки есть вторая ограничительная стенка, которая продолжается выше по потоку от нижней поверхности между нижней поверхностью и внутренней поверхностью стенки. Предпочтительно, вторая ограничительная стенка расположена под наклоном относительно радиальной плоскости.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения центробежный сепаратор содержит, по меньшей мере, одну направляющую лопатку, которая предусмотрена для направления потока разделенных жидких примесей через выходное отверстие второго выхода для жидкости. Предпочтительно, направляющая лопатка может продолжаться через выходное отверстие второго выхода для жидкости, в котором жидкие примеси эффективно передают через выходное отверстие в кольцевой канал-коллектор. Направляющая лопатка, предпочтительно, может продолжаться, по меньшей мере, в одном направлении, которое наклонено наружу и вперед относительно касательной направлению вращения в выходном отверстии второго выхода для жидкости.

В соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения выходное отверстие второго выхода для жидкости имеет относительно направления вращения переднюю ограничительную поверхность и заднюю ограничительную поверхность, причем, по меньшей мере, одна из этих ограничительных поверхностей продолжается в направлении, которое наклонено наружу и вперед относительно касательной направлению вращения в выходном отверстии второго выхода для жидкости.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется ниже при описании различных вариантов выполнения, раскрытых посредством примера и со ссылкой на чертежи, приложенные к нему.

На Фиг.1 показан вертикальный разрез центробежного сепаратора в соответствии с изобретением.

На Фиг.2 представлено поперечное сечение вдоль линии II-II, обозначенной на Фиг.1.

На Фиг.3 представлен вид в поперечном сечении вдоль линии III-III, обозначенной на Фиг.1.

На Фиг.4 показан вид изнутри центробежного сепаратора в направлении к выходному отверстию выхода для жидкости центробежного сепаратора по Фиг.1.

На Фиг.5 показан вид сверху в разрезе через выходное отверстие по Фиг.4.

На Фиг.6 показан вид в осевом сечении через выход для жидкости центробежного сепаратора по Фиг.1.

На Фиг.7 показан вид в разрезе через направляющий элемент в форме ребра на поверхности в центробежном сепараторе по Фиг.1.

На Фиг.8 показан подобный вид в разрезе через направляющий элемент в форме канавки.

Осуществление изобретения

На Фиг.1 показан центробежный сепаратор для очистки газа, содержащего жидкие примеси, например масло в форме масляного тумана или масляных частиц, и, возможно, твердые частицы. Центробежный сепаратор содержит неподвижный корпус 1, который ограждает, по существу, закрытое разделительное пространство 2. Корпус 1 имеет внутреннюю поверхность 3 стенки, которая обращена к разделительному пространству 2. Разделительное пространство 2 расположено так, что обеспечивается возможность протекания через него газа.

Центробежный сепаратор также содержит вращающийся элемент 4, который предусмотрен в разделительном пространстве 2 и выполнен с возможностью вращения в направлении r вращения вокруг оси x вращения, которая также формирует центральную ось через корпус 1. Центробежный сепаратор выполнен таким образом, что ось x вращения продолжается, по существу, вертикально так, что неподвижный корпус 1 имеет верхний торец 1' и нижний торец 1",

Вращающийся элемент 4 содержит элемент 5 шпинделя, который опирается на корпус 1 рядом с верхним торцом 1' через подшипник 6, и множество разделительных дисков 7. В описываемом варианте выполнения разделительные диски 7 выполнены коническими и продолжаются под наклоном вниз и наружу от элемента 5 шпинделя. Изобретение также применимо к вращающимся элементам, имеющим полностью радиальные разделительные диски или разделительные диски, продолжающиеся в осевых плоскостях от элемента 5 шпинделя. Вращающийся элемент 4 приводится в движение с помощью элемента 8 привода, например, электродвигателя, и он выполнен с возможностью придания газу вращения в направлении r вращения для отделения с помощью центробежных сил жидких примесей от газа.

В раскрытом варианте выполнения центробежный сепаратор также содержит входное отверстие 9 для газа, предназначенного для очистки, выходное отверстие 10 для газа - для очищенного газа, второй выход 11 для жидкости - для отделенных жидких примесей и первый выход 12 для жидкости - для отделенных жидких примесей.

Входное отверстие 9 предусмотрено в центре и продолжается через нижний торец 1" корпуса 1. Через входное отверстие 9 газ поступает в центральное пространство 15 вращающегося элемента 4. Из этого центрального пространства 15 газ переносится радиально наружу к зазорам, сформированным между разделительными дисками 7. Выходное отверстие 10 для газа предусмотрено в верхнем торце 1' корпуса 1 после вращающегося элемента 4. Газ, выходящий из зазоров между разделительными дисками 7, таким образом, вращается с высокой скоростью вращения в направлении r вращения и продолжает это вращательное движение вверх к выходному отверстию 10 для газа, через которое очищенный газ выходит из разделительного пространства 2.

Второй выход 11 для жидкости предусмотрен выше по потоку от выходного отверстия 10 для газа и ниже по потоку от вращающегося элемента 4 относительно потока газа. Первый выход 12 для жидкости предусмотрен в нижнем торце 1" корпуса 1 и выше по потоку от второго выхода 11 для жидкости относительно потока газа. В раскрытом варианте выполнения первый выход 12 для жидкости формирует основное выходное отверстие, которое выполнено с возможностью выпуска основной части жидких примесей, а второй выход 11 для жидкости представляет собой остаточное выходное отверстие, которое выполнено с возможностью выпуска, по существу, всех остаточных жидких примесей. Следует отметить, что отделенные жидкие примеси могут содержать твердые частицы, которые выпускают через выходы 11 и 12 для жидкости.

Центробежный сепаратор содержит окружающую кольцевую канавку 19, которая продолжается наружу от внутренней поверхности 3 стенки и в стенку неподвижного корпуса 1. Кольцевая канавка 19, см. Фиг.6, имеет окружающую нижнюю поверхность 20. Нижняя поверхность 20 продолжается, по существу, параллельно оси x вращения. У кольцевой канавки 19 также имеется первая верхняя ограничительная стенка 21, которая продолжается ниже по потоку от нижней поверхности 20 между нижней поверхностью 20 и внутренней поверхностью 3 стенки. Первая ограничительная стенка 21 продолжается, по существу, параллельно плоскости, которая выполнена радиальной относительно оси x вращения. У кольцевой канавки 19 также имеется вторая нижняя ограничительная стенка 22, которая продолжается ниже по потоку от нижней поверхности 20 между нижней поверхностью 20 и внутренней поверхностью 3 стенки. Вторая ограничительная стенка 22 расположена под наклоном относительно радиальной плоскости и, более точно, радиально наружу и вверх от внутренней поверхности 3 стенки. Кольцевая канавка 19 в раскрытом варианте выполнения предусмотрена непосредственно ниже выходного отверстия 10 для газа на уровне верхней части вращающегося элемента 4. Более точно, кольцевая канавка 19 расположена на уровне самого верхнего разделительного диска 7 и несколько выше выходного отверстия зазора, сформированного между двумя самыми верхними разделительными дисками 7.

Кроме того, центробежный сепаратор содержит кольцевой канал-коллектор 25, который продолжается вокруг разделительного пространства 2 радиально снаружи кольцевой канавки 19 в периферийном направлении. В раскрытом варианте выполнения канал-коллектор 25 продолжается в стенке неподвижного корпуса 1 на уровне кольцевой канавки 19.

Второй выход 11 для жидкости содержит, по меньшей мере, одно выходное отверстие 26, которое продолжается наружу от нижней поверхности 20 и формирует канал между кольцевой канавкой 19 и каналом-коллектором 25. В раскрытом варианте выполнения три таких выходных отверстия 26 предусмотрены между кольцевой канавкой 19 и каналом-коллектором 25. Следует отметить, что центробежный сепаратор может содержать другое количество, чем раскрытые три выходные отверстия 26, например 1, 2, 4, 5, 6 или больше выходных отверстий 26. Кроме того, каждое такое выходное отверстие 26 имеет в раскрытом варианте выполнения верхнюю точку, расположенную ниже первой ограничительной стенки 21, см. Фиг.4.

Каждое выходное отверстие 26 имеет, относительно направления r вращения, переднюю ограничительную поверхность 27 и заднюю ограничительную поверхность 28, см. Фиг.5, по меньшей мере, одна из этих ограничительных поверхностей 27, 28 продолжается в направлении под наклоном наружу и вперед относительно касательной направлению r вращения в соответствующем выходном отверстии 26. В раскрытом варианте выполнения, как передняя ограничительная поверхность 27, так и задняя ограничительная поверхность 28 расположены под наклоном в таком направлении.

Каждое выходное отверстие 26 также содержит направляющую лопатку 29, которая предусмотрена для направления потока отделенных жидких примесей через выходное отверстие 26. Такая направляющая лопатка 29, которая более подробно раскрыта со ссылкой на Фиг.4, продолжается через выходное отверстие 26 и, более точно, от внутреннего конца на уровне внутренней поверхности 3 стенки к внешнему концу, расположенному в канале-коллекторе 25. Каждая направляющая лопатка 29 продолжается, по меньшей мере, в одном направлении под наклоном наружу и вперед относительно касательной направлению r вращения в выходном отверстии 26. Кроме того, каждая направляющая лопатка 29 имеет в раскрытом варианте выполнения первую внутреннюю часть 29', которая в большей степени имеет радиальный уклон наружу, чем вторая внешняя часть 29" направляющей лопатки 29. Следует отметить, что центробежный сепаратор также может содержать направляющие лопатки, имеющие другую конфигурацию и другое место расположения для направления потока жидких примесей к и через выходные отверстия 26. В частности, центробежный сепаратор может содержать одну или несколько направляющих лопаток 30, которые расположены перед выходным отверстием 26, если смотреть в направлении r вращения. Направляющие лопатки 30 предусмотрены на второй, расположенной под наклоном ограничительной стенке 22 и установлены с наклоном вверх в направлении r вращения.

Кроме того, может быть предусмотрен направляющий элемент 31, который также расположен выше по потоку от выходного отверстия 26, но на нижней поверхности 20. Направляющий элемент 31 продолжается вдоль высоты всей нижней поверхности 20 и под наклоном вперед и вниз в направлении вращения. Направляющий элемент 31 может быть выполнен в виде канавки или в виде выступающего направляющего элемента. Направляющий элемент 31 может быть также выполнен таким образом, что он просто содержит одну ограничительную поверхность, которая продолжается внутрь от нижней стенки 20, после чего нижняя стенка 20 очень медленно снова достигает своего периферийного уровня.

Первый выход 12 для жидкости также содержит кольцевой канал-коллектор 40, который продолжается вокруг разделительного пространства 2 радиально снаружи внутренней поверхности 3 стенки. Кроме того, по меньшей мере, одно выходное отверстие 41 выполнено так, что оно продолжается между разделительным пространством 3 и каналом-коллектором 40. В раскрытом варианте выполнения есть два таких выходных отверстия 41, см. Фиг.2. Следует отметить, что центробежный сепаратор может содержать другое количество, чем раскрытые два выходных отверстия 41, например 1, 3, 4, 5, 6 или больше выходных отверстий 41. Первый выход 12 для жидкости, то есть выходные отверстия 41, предусмотрен на нижнем торце 1".

Как можно видеть на Фиг.1, кольцевой канал-коллектор 25 второго выхода 11 для жидкости связан с кольцевым каналом-коллектором 40 первого выхода для жидкости 12, по меньшей мере, через один соединительный канал 42, который в раскрытом варианте выполнения продолжается, по существу, параллельно оси x вращения. Конечно, можно предусмотреть больше чем один такой соединительный канал 42. От кольцевого канала-коллектора 40 также продолжается, по меньшей мере, один трубопровод 43 выпуска для выпуска отделенных жидких примесей из центробежного сепаратора.

Центробежный сепаратор также содержит кольцевую поверхность 50, которая продолжается между вращающимся элементом 4 и внутренней поверхностью 3 стенки. Кольцевая поверхность 50 выполнена с возможностью переноса жидких примесей радиально наружу. В раскрытых вариантах выполнения кольцевая поверхность 50 формирует нижнюю кольцевую оконечную поверхность разделительного пространства 2, которое продолжается между вращающимся элементом 4 и внутренней поверхностью 3 стенки. Кольцевая поверхность 50 разработана для переноса жидких примесей радиально наружу к первому выходу 12 для жидкости. Кольцевая поверхность 50 в раскрытом варианте выполнения выполнена слегка конической и расположена под наклоном наружу и вниз, см. Фиг.1. Следует, однако, отметить, что кольцевая поверхность 50 также может быть, по существу, плоской или даже может быть расположена под наклоном несколько наружу и вверх.

Кроме того, центробежный сепаратор содержит множество направляющих элементов 51, которые предусмотрены на кольцевой поверхности 50 и расположены так, что они способствуют переносу жидких примесей наружу к поверхности 3 внутренней стенки и к выходным отверстиям 41. Направляющие элементы 51, если смотреть радиально наружу, направлены вперед в направлении r вращения. Направляющие элементы 51 могут быть прямыми или, как в раскрытом варианте выполнения, изогнутыми. В раскрытом варианте выполнения у центробежного сепаратора есть шесть направляющих элементов 51. Следует отметить, что большее или меньшее количество таких направляющих элементов 51 может быть предусмотрено на кольцевой поверхности 50. Выходные отверстия 41 примыкают к кольцевой поверхности 50, то есть нижний конец выходных отверстий 41 расположен на уровне нижней торцевой поверхности на ее радиально внешней периферии.

В раскрытом варианте выполнения направляющие элементы 51 выполнены в виде ребер, которые продолжаются вверх от кольцевой поверхности 50, см. Фиг.7. Направляющие элементы 51 могут тогда иметь высоту от кольцевой поверхности 50, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 1 мм. Направляющие элементы 51 могут быть также выполнены в виде канавок, продолжающихся вниз от кольцевой поверхности 50, см. Фиг.8. Также в этом случае направляющие элементы 51 могут иметь высоту или глубину, по меньшей мере, приблизительно 1 мм от кольцевой поверхности 50. В раскрытом варианте выполнения имеется также малый зазор, по меньшей мере, между радиально внешним концом направляющих элементов 51 и внутренней поверхностью 3 стенки так, чтобы жидкие примеси могли свободно протекать на кольцевой поверхности 50 вдоль внутренней поверхности 3 стенки к одному из выходных отверстий 41.

Каждый направляющий элемент 51 имеет первый радиально внутренний конец 51' и второй радиально внешний конец 51". Радиально внешний конец 51" расположен рядом, но на некотором расстоянии от внутренней поверхности 3 стенки так, что радиально внешний канал сформирован между внутренней поверхностью 3 стенки и радиально внешним концом 51', см. Фиг.2. Радиально внутренний торец 51' расположен рядом, но на некотором расстоянии от кольцевого внутреннего конца кольцевой поверхности 50. Кольцевой внутренний конец кольцевой поверхности 50 определен выступающей вверх окружающей поверхностью 52, которая, например, может быть, по существу, цилиндрической или цилиндрической. Таким образом, радиально внутренний канал сформирован между кольцевым внутренним концом и радиально внутренним концом 51' каждого направляющего элемента, см. Фиг.2.

Раскрытый центробежный сепаратор можно использовать, например, для очистки газа, содержащего масло в форме масляных частиц и/или масляного тумана. Газ, предназначенный для очистки, может тогда быть передан через входное отверстие 9 в пространство 15. Благодаря вращению вращающегося элемента 4, газ также всасывается в зазоры между разделительными дисками 7, в которых масло прикрепляется к этим дискам 7 и, из-за центробежной силы, переносится наружу на дисках 7. Масло затем стекает с дисков 7 и отбрасывается на внутреннюю поверхность 3 стенки. Масло затем протекает вниз по внутренней поверхности 3 стенки к кольцевой поверхности 50 и в первый выход 12 для жидкости, где масло вытекает через выходные отверстия 41 в канал-коллектор 40. Часть масла, которая попадает на внутреннюю поверхность 3 стенки, из-за направленного вверх потока газа от вращающегося элемента к выходному отверстию 10 для газа, перемещается вверх вдоль внутренней поверхности 3 стенки. Это масло стекает вниз в кольцевую канавку 19 и поступает в канал-коллектор 25 через выходные отверстия 26. Из канала-коллектора 25 отделенное масло затем переносят вниз в канал-коллектор 40. Все отделенное масло, таким образом, транспортируется в этот канал-коллектор 40 и оттуда из центробежного сепаратора через трубопровод 43 выпуска.

Изобретение не ограничено раскрытыми вариантами выполнения, но может быть изменено и модифицировано в пределах объема следующей формулы изобретения. Следует отметить, что изобретение применимо ко всем кольцевым поверхностям, продолжающимся между внутренней поверхностью 3 стенки и вращающимся элементом 4, и не только на нижней торцевой поверхности разделительного пространства 2.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2428241

patent-2428241.pdf

Класс B01D45/14 создаваемых вращением лопастей, дисков, барабанов или щеток 

газоочистной сепаратор -  патент 2522407 (10.07.2014)
каплеуловитель для центробежного компрессора -  патент 2522015 (10.07.2014)
газоочистной сепаратор -  патент 2521547 (27.06.2014)
способ и устройство для отделения волокон от газа в центрифуге -  патент 2495705 (20.10.2013)
газоочистной сепаратор -  патент 2494819 (10.10.2013)
газоочистной сепаратор -  патент 2492935 (20.09.2013)
сепаратор -  патент 2477647 (20.03.2013)
способ функционального диагностирования сепаратора -  патент 2465470 (27.10.2012)
центробежный сепаратор -  патент 2424039 (20.07.2011)
центробежный сепаратор -  патент 2423169 (10.07.2011)
Наверх