[其他]沉降型螺旋离心机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种沉降型螺旋离心机。

背景技术

沉降型螺旋离心机-也称为倾析器-设有一个可旋转的转鼓，该转鼓具有一个圆柱形段和一个缩减的一般为圆锥形的段。在转鼓内设置一个螺旋件，该螺旋件在运转时与转鼓之间带有转速差地旋转。

在倾析器转鼓内，添加的悬浮物由于离心作用被分离成液相和固相。在此固体向外运动到转鼓内壁，并且在那里形成圆环形层。由于转鼓与螺旋件之间的转速差，产生固体输送，该固体输送在转鼓的圆柱形部分内是纯轴向的。在转鼓的圆锥形部分内逆着作用的离心力径向输送也是必需的。

例如DE 4320265A1示出一种这样的结构。通过扭转螺纹轴套在所述文献中示出的结构中可以改变用于液体输出的挡坝与节流盘之间的距离。由此而来的流出横截面的变化产生离心转鼓内的液面的变化，以便能通过移动节流盘无级地调节所述液面。

由DE 19830653C1已知的是，借助于削盘实现敞开的沉降型螺旋离心机的液体输出部，在该削盘后面设置迷宫式密封装置，以便引回朝向削盘的产物液滴。按这种结构，相对于外部空间的密封不是必需的。

由DE 10223801B4公开一种沉降型螺旋离心机，其产物空间向外密封。在这种结构中，一个带有封闭液体入口的封闭腔与一个插盘和一个虹吸盘结合实现相对于周围的大气密封离心腔。虽然所述结构证明是有效的，但是它只是有条件地适用于加工下述产品，其中需要输出的固体或在圆锥形端部上需要输出的相是相对低粘性的。

对于现有技术还有DE 4033012A1和DE 3022148A1。

此外已知的是，在倾析器的几种构造型式中测量用于输送所必需的在螺旋件与转鼓之间的转矩，并且用作为存在于转鼓内的固体物质的指标。因此在倾析器的相应实施方式中(双减速器驱动装置等)可能的是，取决于测得的转矩调节转速差，以便在倾析器内实现尽可能恒定的固体充填度。

通过螺旋件的机械输送基本上以由于内摩擦的力传递为基础。所以机械输送能到何种程度取决于固体物质的流变特性。

图2示意地示出根据存在的剪切应力在固体内的剪切运动。曲线之一描述纯牛顿特性，其中在整个观察区域内在剪切应力与剪切率(粘度)之间存在恒定的比例。与此不同的另一条示出的曲线例如具有基本剪切应力，该基本剪切应力在剪切运动开始前必须首先被超过。物质的粘度越高，机械输送能力越好。相反当需要输出的相是特别低粘性的时，则在固体输出时出现困难。

当固体具有低粘度时，这也可能通过相应高的转速差来补偿。但是这种方法导致另外的缺点，所述的缺点在这样的分离目的中使倾析器的使用变得困难。对此的例子如下：萃取果胶，萃取赖氨酸，浓缩剩余泥浆，从酵母沉淀物中再萃取啤酒。

本实用新型特别适合于加工这些产品。

生产经验表明，在这些应用中尤其在圆锥内逆着离心作用几乎不能机械地实现径向输送。

为了解决相对稀液状的固相的输出问题，在US 5,244,451中建议，在圆锥区域内将压缩空气吹入到固相内，以便降低固相的平均密度。这导致，固体向内并且沿着固体输出开口方向被压在转鼓的圆锥形端部上。从结构和工艺技术角度看缺点尤其在于需要施加高的10至15巴的压力。

在同类的US 3,885,734中建议，分离腔直接用气体加载。但是在此缺点是，虽然也许短时地固体在加载压力后输出，但是在稳定运转时不能恒定地改善固体输出。

实用新型内容

由于上述背景，本实用新型的目的是，实现一种沉降型螺旋离心机，所述沉降型螺旋离心机也能实现相对稀液状的固体的输出。

按本实用新型提出一种沉降型螺旋离心机，包括：一个能旋转的带有水平旋转轴线的转鼓，该转鼓围绕离心腔，该离心腔至少成段地缩减；一个设置在转鼓内的、能够相对于转鼓带有转速差地旋转的螺旋件；至少一个固体输出部，优选在转鼓的缩减的区域内；一个在螺旋件上的插盘，该插盘位于液体入口与固体输出部之间，并且将转鼓内腔或离心腔分成一个在插盘与固体输出部之间的输出腔和一个在插盘与液体输出部之间的分离腔；以及一个用于用气体加载分离腔的装置；其特征在于：液体输出部相对于环境密封，以便在分离腔的区域内的池的内径在加载压力时保持不变。