[發明專利]離心分離器

有效

• 申請號: 200980138124.3
• 申請日: 2009-09-21
• 公開（公告）號: CN102164680A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: K·克林滕斯泰特
• 申請（專利權）人: 阿爾法拉瓦爾股份有限公司
• 主分類號: B04B9/04
• 分類號: B04B9/04;B04B9/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;曹若

技術領域

本發明涉及根據權利要求1的前序部分所述的離心分離器，參看SE-C-507?107。

背景技術

SE-C-507?107公開了一種離心分離器，其包括固定部件，非旋轉部件以及旋轉部件，固定部件形成基座，非旋轉部件包括支架且通過彈性連接件而彈性地連接到固定部件，旋轉部件構造成繞旋轉軸線旋轉且包括離心機轉子。離心機轉子包括轉子殼體和旋轉軸承接納元件，轉子殼體形成內部分離空間，旋轉軸承接納元件呈心軸形式。離心機轉子包括盤封裝，其具有多個分離盤。旋轉部件以剛性方式由軸頸(journalled)支承于非旋轉部件中，使得旋轉部件和非旋轉部件能夠通過彈性連接件而相對于固定部件共同樞轉。驅動布置驅動該旋轉部件以繞該旋轉軸線在一定轉數范圍內旋轉，轉數范圍從零到每分鐘最大轉數且包括至少一個操作轉數。入口通道(未公開)延伸到內部分離空間以供給待分離的介質。固定地附連到固定部件的出口通道從內部分離空間延伸出來以排放所分離的產物。

WO2007/125066公開了另一種類似分離器，其中驅動馬達的定子固定地連接到固定部件。

在歷史上，離心分離器通常設計為具有相對較長且較薄的心軸，該心軸允許離心機轉子側向樞轉或振蕩。所有離心分離器具有多個臨界轉數，在這些臨界轉數，發生離心機轉子的這種樞轉或側向偏轉。需要以相對較高轉數來驅動離心分離器以實現高效分離。這些所需轉數通常至少高于第一臨界轉數。因此當開始分離過程時，必須經過第一臨界轉數。在高于第一臨界轉數的轉數范圍內實現穩定操作。

常規類型的離心分離器還具有關于離心機轉子和設于其中的盤封裝可制成多高的限制。此限制至少部分地取決于離心機轉子的慣性矩的關系，即在離心機轉子的極慣性矩與離心機轉子的直徑(diametrical)慣性矩之間的關系。如果此慣性矩關系太小，則難以實現穩定操作。將需要盡管慣性矩關系形成限制但是能夠使離心機轉子更高，這是因為可提供更多的分離盤且可增加分離容量。

發明內容

本發明的目的是為了克服上文所提到的問題。特別地，針對一種離心分離器，其可制造成具有相對較高的離心機轉子且可以以穩定方式操作。而且，針對一種構造，其可以以容易的方式修改和適應具有不同高度的離心機轉子。

這個目的由最初限定的離心分離器實現，其特征在于，軸承接納元件是管狀的且入口通道和出口通道中的至少一個延伸穿過軸承接納元件。這種管狀軸承接納元件可具有高剛度，同時可實現從分離空間的一端接近。相對剛性的軸承接納元件與非旋轉部件組合，由于彈性連接件允許非旋轉部件隨離心機轉子和軸承接納元件樞轉且形成相對較大的共同樞轉質量，故允許在相對較高的離心機轉子和相對較高盤封裝的情況下的穩定操作，且特別地轉子動態穩定操作。

根據本發明的一實施例，入口通道以剛性方式連接到非旋轉部件且由非旋轉部件包括(comprised)。有利地，入口通道可延伸穿過管狀軸承接納元件。入口通道因此形成共同樞轉質量的一部分。

根據本發明的另一實施例，出口通道以剛性方式連接到非旋轉部件且由非旋轉部件包括。有利地，出口通道可延伸穿過管狀軸承接納元件。同樣，出口通道因此形成共同樞轉質量的一部分。由于入口通道和出口通道延伸穿過軸承接納元件的現實，故到離心機轉子和內部分離空間的所有連接件可在相同方向上延伸。因此，僅需要穿過轉子殼體的一個開口，這意味著構造可以以容易的方式適應具有不同高度的盤封裝。由于入口通道和出口通道包括或形成非旋轉部件的部分，其具體地設于軸承接納元件中且本身為剛性的或者基本上剛性的，故可避免在轉子殼體(一方面)與入口通道和出口通道(另一方面)之間的相對樞轉移動。

根據本發明的又一實施例，軸承接納元件是剛性的且構造成維持在整個轉數范圍內平行于旋轉軸線的恒定直延伸。

根據本發明的再一實施例，盤封裝具有外徑D且軸承接納元件具有內徑d，且其中d/D大于或等于0.2。

根據本發明的再一方面，盤封裝具有外徑D且和高度H，且其中H/D大于或等于0.8。

根據本發明的另一實施例，旋轉部件包括兩個臨界轉數，其都從相對于固定部件在徑向上的所述可樞轉性得出，且其中操作轉數高于兩個臨界轉數。存在用于實現轉數范圍內僅兩個臨界轉數的不同條件。這些條件包括下列條件中的至少某些，主要為旋轉部件以剛性方式由軸頸支承于非旋轉部件中，旋轉部件不能相對于非旋轉部件軸向移動，旋轉部件和非旋轉部件不能相對于固定部件軸向振蕩，以及旋轉部件和非旋轉部件不能相對于固定部件繞旋轉軸線轉動(扭轉振蕩)。當旋轉部件經過這兩個臨界轉數且到達操作轉數時，即為了進行高效分離而使離心分離器操作的所需轉數，實現轉子動態穩定操作。