[发明专利]一种离心式分离器

说明书

本发明与一种离心式分离器有关，它包括一个转筒，该转筒可以绕轴旋转，并且具有一个供待分离处理液体进入的进口和一个供转筒中的被分离液体排出用的出口腔，该出口腔是围绕转轴形成的并被设计成在操作中可使腔内液体转绕转轴旋转，这种旋转液体在沿转筒半径方向的某一液面处还具有一个沿径向面朝内的环形自由液面。该离心分离器还包括一个固定的排放装置，它在上述的出口腔中，由上述径向朝内的液体部分延伸到中心出口并在自由液面区域形成一个进入口，该进入口朝向液体的旋转方向并部分地处于液体中，排放装置还有一个液流通道将进入口和中心出口连接起来。

这种类型的离心分离器在专利WO 88/02664中已有说明。在这种离心分离器中，操作时排放装置的进入口仅部分处于自由液面的径向外侧，所以这种离心分离器也可以送入和排放高粘度的液体。然而，这种分离器在靠近进入口的液流通道的液流状况是，流进液流通道的部分高粘度液体可以通过位于自由液面内侧的沿径向的进入口部分返流出来，再次进入出口腔。这造成出口压力低，掺进空气混合物的危险增大，和不稳定性增高。

如果你试图通过缩小自由液面的半径范围来减少被分离液体从液流通道经过进入口返回到出口腔的流量，那么在进入口前面将会产生波浪，这样将大幅度增加能量消耗并使出口压力降低。

本发明的目的是要提供一种如说明书开头所描述的那种类型的离心分离器，它能够分离并从出口腔排放粘度高于100厘沲的液体，同时具有令人满意的高出口压力和良好的稳定性，并且混入空气混合物的风险极低。

这个目的是通过下述方案实现的；离心分离器设计有一个边缘限定的进入口，在上游，该进入口有一段前边缘，它在沿半径方向上处于自由液面之中，在下游该进入口有一段后边缘它在半径方向上处于自由液面之外。通过这两条边沿所画的直线与自由液面在进入口处的切线形成一个角度，该角度大于20°但小于50°，该角的顶点是顺着旋转方向的。

以这种方式设计的进入口，使得通过进入口流出来的那部分被分离液体，一出来就立即逆着自由液面流动，这样它们就能再次被导入液流通道。

在本发明推荐的一个实施例中，排放装置至少具有一个管形元件，它形成液流通道的一部分并且在操作中其沿径向的最外部分位于旋转液体中，而排放装置的其余部分则位于旋转液体的径向内侧。

为了使调节自由液面的位置成为可能，在本发明的另一个实施例中，排放装置上的管形元件是可移动的，这样液流通道的进入口就可以被安排在不同的半径范围上。

所以，这种管形元件最好被设计成沿着其长轴方向可移动。

在本发明的一个特殊的实施例中，液流通道包括一个在排放装置中的中心液流腔，该腔是园筒形的并与转轴是同心的。

以下将参照附图对本发明作更详细的说明。

图1是本发明的离心分离器部分的轴向剖面的示意图，

图2是顺着图1中的II-II剖面线切开的剖面图。

在图1中显示的离心分离器部分包括一个转筒，它具有下半部分1和上半部分2组成，返面部分借助锁环3被轴向连接在一起。转筒内有一个轴向可移动的滑阀4，它与上半部分2一起限定分离腔5并设计成能开闭分离腔5和排出口6之间的排放通道，以便能周期性地排出由转筒中的混合物分离出来的组分并从分离腔周边收集起来。滑阀4和下半部分1一起限定一个关闭腔7，该腔有一个进口8和一个予流出口9，供所谓关闭液体使用。在转筒旋转期间，即在有离心力影响时，引入关闭腔7中的关闭液体产生的压力，使滑阀4压靠在上半部分2设置的垫圈10上成为密封底座。

在分离腔5内部，在分配器12和顶盘13之间，装有一组由多个园锥形的分离盘构成的盘形塔板11。在图1所示的例子中，转筒被安装在一根空心轴14上，待离心处理的液体通过它被送入转筒。如图所示，在顶盘13的上端有一个中央固定的第一出口腔15，用来排出分离腔5中分离出的特别轻的液体组分。第一出口腔15通过第一溢流出口16同分离腔5相通，当特别轻的液体组分超过第一溢流出口时，就能排出分离腔5。

转筒2的上半部分还有一个中央固定的第二出口腔17，特别重的液体组分从分离腔5的径向较外的部分经通道18和第二溢流出口19流入该出口腔。