專利名稱：一種用以調節離心分離器的界面的徑向水平的方法
技術領域：
本發明涉及一種用以離心分離器將在操作過程中形成于一特定輕液相和一特定重液相間的界面調節至期望的徑向水平的方法。
這種離心分離器包括一沿一定旋轉方向繞著一旋轉軸線可旋轉的轉子，該轉子內部形成一入口室，其內一用以供應兩種待分離的液相的混合物的管槽是開啟的，一與入口室連通的分離室，一用以排放在操作過程中分離的特定輕液相的出口裝置包括一與分離室的一徑向內部連接的出口通道，和一用以排放在操作過程中分離的特定重液相的出口裝置包括一形成于轉子的一出口通路，其徑向地延伸并在分離室的一徑向外部的一定徑向水平上的其徑向外端具有一入口開口，和其在一環繞旋轉軸線的出口室的徑向內端是開啟的，其中特定較重液相形成一具有一徑向地向內轉動的自由液表面的旋轉液體且其徑向位置在操作過程中處于一與遍布于入口開口的分離室的壓力相平衡的水平位置，其中設置有一排放裝置且不與轉子一起旋轉并具有至少一個內部的排放通路，還徑向地延伸且在其徑向外端具有一入口開口而在其徑向內端連接于一出口至少是排放裝置的一徑向外部件，其中置有入口開口并可以這樣一方式移動即，入口開口在出口室內可被置于不同的半徑。
離心分離器還包括用以將預定容積的特定較重液相供應至分離室的裝置、一用以在操作過程中分離室被充填至一定期望水平作出指示的第一指示裝置，用以保持分離室被充填至該徑向水平的裝置、一用以指示特定較重液相在的出口室內的自由液表面徑向位置的第二指示裝置。
為了在離心分離器中取得好的分離結果，維持在操作過程中形成于離心轉子的分離室的特定輕液相和特定較重液相間的界面的徑向水平是非常重要的。界面會在這樣一徑向水平位置即，平衡將在兩液相的兩液柱間達到。
為了在離心分離器內將該界面維持于一期望的水平，其中特定輕液相和特定較重液相均在各分離室的一出口形成一個自由液表面，為用以分離室的特定輕相的出口設置一其具有環繞旋轉軸線和用以較重液相的出口的形狀為所謂的水平環狀的溢流出口，為其設置一有形狀為環繞旋轉軸線的控制環的溢流出口。
如未獲得滿意的分離結果并想調節界面的徑向位置，必須停下離心分離器以將該控制環更換為一具有其它半徑并用于溢流出口的控制環。往往是關停離心分離器一次來更換控制環還不夠，在找到一用以溢流出口的并具有一可獲得滿意分離結果的半徑的控制環之前得關停幾次。這是一困難而又費時的操作并且如混合物中液相之一的密度變化將造成反復關停成本。
為了能夠調節界面的徑向位置而不需要關停離心分離器以更換此種控制環，建議不要通過溢流出口的半徑的方法來控制界面的徑向位置而是為用以排放特定較重液相的出口裝置設置一出口室，其在操作過程中被壓力傳送地通過一出口通路連接于分離室，從而出口室的一獲得的自由液表面可確定界面的徑向水平。根據該建議，一靜止的排放裝置設置于出口室，其具有一內部的排放通路并徑向地延伸且在其徑向外端具有一入口開口而在其徑向內端連接于一出口，在操作過程中該入口開口徑向地置于自由液表面外側。可通過一設置于出口的閥來調節自由液表面的徑向位置，其給出一出口的變化的反壓力并影響排放室的自由液表面使得反壓力越高，自由液表面與入口開口間的徑向距離越大。這樣，設定于出口的反壓力控制界面的徑向位置。
一般地，界面的徑向位置可以一相應的方式控制，即調節用于特定輕液相的出口的反壓力。
無論是通過更換控制環還是調節一或另一液相的出口的反壓力，對界面所處徑向水平的控制是不可接受的。這意味著操作條件的小的變化可對分離結果產生重大影響。通過根據上述方法調節反壓力的控制進一步導致在室的排放中產生作為靜止的排放裝置局部浸沒于出口室的旋轉液體結果的不可接受的熱量。
本發明的目的是提供一用以將界面調節至一期望徑向水平而不需要關停和拆卸離心分離器的簡便方法。
根據本發明，這由將本發明內容討論的此類離心分離器的分離室清空并使入口開口置于出口室的一徑向內部位置來完成。此后將預定的大容積的特定較重液相供應至分離室從而在轉子旋轉過程中該容積將分離室徑向內地充填至一徑向水平，其這樣多地徑向地置于出口通路的入口開口內側使得徑向地置于入口開口內側的被供應的較重液相的容積部分至少此出口通路容積的和出口室的部分容積的總容積都大。當該容積的特定較重液相被供應至分離室時兩液相的混合物亦通過供應管槽和入口室供應至分離室，由此分離室被逐漸徑內向內地充滿并在兩液相間形成一徑向向外地位移的界面，該位移的特定較重液相在出口通路中被徑向向內地擠壓并進入出口室，在此其形成一具有一徑向地向內的自由液表面的旋轉液體并當分離室充滿時其被徑向向外地位移直到分離室已被充填至一期望水平，且由第一指示裝置作出指示，其后改變排放裝置的徑向外部件的位置使得入口開口被移向出口室的自由液表面直至入口開口抵達液體表面，而且出口室的特定較重液相是通過入口開口和排放通路排放并由第二指示裝置指示。隨后應防止入口開從其大體與界面的一期望位置相應的既得位置至少徑向向外地移動，在另一方面通過一對排放裝置的外部可移動部分起作用的力傳遞元件將入口開口徑向向外地朝該既得位置擠壓，其后啟動一正常操作，在這期間發生分離，在維持出口室的自由液表面的徑向水平從而也維持界面的徑向水平過程中將已分離的特定輕液相和已分離的特定較重液相通過各出口裝置排出。
在本發明的一優選實施例中，離心分離器包括一堆設置于分離室的圓錐分離盤，其各具有一位于距入口開口的一徑向距離的徑向外部邊緣，這樣預定的大容積的特定較重液相被供應至分離室使得在轉子旋轉過程中該容積將分離室徑向向內地充填至一徑向水平，其這樣多地徑向地置于出口通路的入口開口內側使得徑向地置于入口開口內側的被供應的特定較重液相的容積部分至少比大于出口通路的總容積、出口室的部分容積及由分離盤的外部邊緣的半徑徑向向內地和入口開口的半徑徑向向外地劃定的分離室容積的徑向最外的第三容積，但小于出口通路的容積口室的部分容積及由分離盤的外部邊緣半徑徑向向內地和入口開口半徑徑向向外地劃定的分離室的部分容積的總容積。
在本發明的另一實施例中，排放裝置的可移動的外部部分設置為繞著一基本與旋轉軸線平行且相對其偏心的轉動軸線可轉動，排放裝置的徑向外部件的位置可以改變并可通過繞著轉動軸線轉動徑向外部件使入口開口朝自由液表面位移。最好，繞著轉動軸線沿一與轉子的旋轉方向相對的旋轉方向轉動徑向外部件。
在本發明的一特殊實施例中，徑向外部件具有一突起，當第二指示裝置已指示特定較重液相從入口開口和出口通路排出時用一可調節的止擋抵著突起可防止入口開口從其既得的徑向位置徑向向外地移動。最好徑向外部件是以這樣的方式轉動即，通過以彈性元件式的力傳遞元件的裝置動量使入口開口徑向向外地位移。
根據一進一步實施例，一來自出口室的特定較重液相的動量在操作過程中影響徑向外部件，其極力以這樣一種方式轉動該外部件，使入口開口徑向向內地位移即該動量通過增加外部件與進入出口室的特定較重液相接觸的部分而增加并當該動量超過來自力傳遞元件的動量時將入口開口徑向向外地位移。
下面參照附圖詳述本發明，其中

圖1是通過本發明討論的該類離心分離器局部的示意性軸線剖面圖，而圖2是本發明討論的該類離心分離器的較小部分的局部剖面的細節。
圖1所示的離心分離器的部分包括一繞著旋轉軸線沿一定旋轉方向可旋轉的轉子，其具有一下部1和一上部2并由一鎖環3軸向地結合在一起。轉子內部設置有一軸向地可移動的閥滑4。該閥滑4與上部2一起劃定一分離室5并設置來開啟和關閉一用以一相的間隔排放的位于分離室5和一出口開口6之間的出口通道，該相已從供應至轉子的混合物中分離并沉積在分離室5的外圍。閥滑4與下部1一起劃定一關閉室7，其設置有用以所謂的關閉液體的一入口8和一節流出口9。在轉子旋轉過程中，在離心力的影響下來自關閉室7的關閉液體的壓力將閥滑4擠壓并頂著設置于上部2的一環狀密封器10，使其密封貼靠。
在分離室5內，有許多圓錐分離盤的一堆11設置于一分配器12和一上部盤13之間。在圖1所示的例子中，轉子安裝于一中空軸14，通過其將待離心地處理的特定輕液相和特定重液相的混合物供應至轉子。上部盤13在其如圖所示的上部端部形成一用以已在分離室5分離的特輕液相的中心地定位的第一出口室15。該第一出口室15通過一第一溢流出口16與分離室5溝通，從其上特定較輕液相組分可流出分離室5。
轉子的上部2形成一中心地定位且一特定較重液相可通過一在分離室5的一徑向外部5有一開口19的出口通路18該件分離室5的一徑向外部分而進入的第二出口室17，在操作過程中特定較重液相通過該出口通路18流出分離室而至出口室17。
在各出口室分別設置有靜止的排放裝置20和21。這些排放裝置分別設置有外圍入口開口22和23且分別與中央出口24和25連接。排放裝置20和21大體垂直于旋轉軸線徑向地延伸如此遠地使得在操作過程中它們部分地位于出口室15和17的各自的特定輕和較重液相的旋轉液體中。在用以特定輕液相的出口24以壓力傳感器的形式設置有第一指示裝置26而在用以特定較重液相的出口25設置有第二指示裝置27。
圖2是更近地顯示出本發明討論的該類離心分離器中一用以排放特定較重液相的排放裝置的建議的決定方法。
排放裝置28設置為繞著相對旋轉軸線平行于一偏心的轉動軸線作為一個整體可轉動的，使得當排放裝置28沿相對轉子的旋轉方向(順時針)的方向(反時針)轉動時可沿朝自由液表面排放室30的方向位移入口開口29。在排放裝置上設置有一突起31，一止擋32與離心分離器的非旋轉部件連接，通過一形狀如螺釘33的可調節部件的方法對其調節。如圖2所示，供應管槽34也可設置為中心地穿過用以特定輕液相的排放裝置。轉動排放裝置從而通過一其形狀為彈簧35的一力傳遞元件的動量使入口開口徑向向外地位移，在其一端部36固定地連接于離心分離器的一非旋轉部件而其另一端固定于排放裝置28。
圖1所示的根據發明的離心分離器以下述方式起作用連接離心分離器的起動則轉子開始旋轉，通過入口8將關閉液體供應至關閉室使分離室5關閉。分離室5一關閉，待離心地處理的液體混合物可穿過中空軸14供應至分離室5。當轉子達到旋作轉數和分離室5充滿時，液體混合物的液相在對相同的液相起作用的離心力的影響過程中被分離。然后，分離主要發生在堆11的圓錐盤間的間隔空間。在分離過程中特定較重液相被徑向向外地朝其沉積的分離室5的外圍摔去而特定輕液相徑向向內地流入這些間隔空間。
如果離心地處理的液體混合物也包括特重顆粒，它們沉積在分離室5的最外圍。
特定輕液相經由第一溢流出口16流入第一出口室15，由此其用以確定分離室5內的自由液表面的徑向水平。經由第一排放裝置20，該實施例中其包括一傳統的成對盤，在離心轉子的壓力作用下穿過第一出口24排放輕液相。
沉積在分離室5的外圍的特定較重液相經由其入口開口19徑向向內地流過出口通路18進入出口室17。在此其形成一與轉子一起旋轉的柱形液體。在操作過程中該排放裝置在出口室17內徑向地向遠外延伸使得其一微小部分位于該旋轉液體中。然而，如此各排放裝置位于旋轉液體使得入口開口23或29的最小部分位于旋轉液體。該排放裝置21的外側與此的旋轉液體間的磨擦會變小。通過排放裝置21特定較重液相在壓力的作用下穿過第二出口25排放離心分離器的。
根據本發明由清空分離室5的內容并將入口開口置于出口室17、30內的一徑向內部位置從而將一在操作過程中形成于特定輕液相和特定較重液相間的界面(圖1中用劃線標示)調節至所討論的此類離心轉子的一期望徑向水平。然后，給分離室5供應一預定容積的特定較重液相使得在轉子旋轉過程中此容積將分離室徑向向內地充填至一徑向水平，其如此多徑向地位于出口通路18的入口開口19的內側使得徑向地位于入口開口19內側的被供應的特定較重液相的容積部分至少比出口通路18和出口室17的部分的總容積要大。此后兩液相的混合物經由供應管槽14、34和入口室供應至分離室由此分離室5被逐漸徑向行向內地充填，并且一被徑向向外地位移的界面形成于兩液相間，由此該位移的特定較重液相在出口管路18被徑向向內地擠壓而進一步進入出口室17、30，在此其與一徑向向內地轉動的自由液表面形成于旋轉液體，當分離室被充填時其徑向內地位移直至分離室已被充填至由第一指示裝置26指示的期望水平。此后改變排放裝置的外部部分28的位置以便使入口開口23、29朝出口室17，30的自由液表面移動直到入口開口23、29抵達該液體表面，然后通過入口開口23、29和排放通路將出口室17、30內的特定較重液相排放并且其可由第二指示裝置27的指示，其后防止入口開口23，29從其既得位置至少徑向內向外地移動，其大體與界面(用點劃線標示)的期望位置相應，此時由對排放裝置的外部可移動的部分起作用的壓力傳遞元件35將入口開口23、29朝既得位置徑內向外地擠壓此處當正常操作起動后開始分離，并將特定輕液相分離出且在維持排放室內的自由液表面的徑向水平從而亦維持了界面的徑向水平的過程中通過各一出口裝置排放已分離的特定較重液相。
在所示的示例中，兩指示裝置包括壓力傳感器，當然其可能指示一液體流來自相應的出口。對于操作員來說，最簡單的是觀察何時液體流出一出口。
當然，根據本發明供應給分離室的預定容積的液體不必與分離的特重液相相同，但其密度得高于特輕液相并應在特定較重液相的附近。
權利要求
1.一種用以將一在操作過程中形成于一特定輕液相和一特定較重液相間的界面調節至一離心分離器的一期望的徑向水平，其包括一沿一定旋轉方向繞一旋轉軸線可旋轉的轉子，該轉子內部形成-入口室，其中一用以供應上述兩待分離的液相的混合物的管槽是開啟的-與上述入口室溝通的分離室(5)，-用以排放在操作過程中分離的上述特定輕液相的出口裝置包括一出口通道(16)，其與上述分離室(5)的一徑向內部連接，和-用以排放在操作過程中分離的上述特定較重液相的出口裝置包括一形成于上述轉子的出口通路(18)，其徑向地延伸并在其位于上述分離室(5)的一徑向外部的一定徑向水平上的徑向外端具有一入口開口(19)而在其環繞上述旋轉軸線的一出口室(17)的徑向內端是開啟的，其中上述特定較重液相形成一具有一徑向向內地轉動的自由液表面的旋轉液體，其徑向位置在操作過程中處于一與遍布于上述入口開口的上述分離室(5)的壓力相平衡的水平位置，其中設置有一排放裝置(21，28)，其不與上述轉子一起旋轉并具有至少一內部的排放通路，其徑向地延伸且在其徑向外端具有一入口開口(23，29)而在其徑向內端連接于一出口(27)，至少是上述排放裝置(21，28)的一徑向外部件，其中置有上述入口開口(23，29)，其可以這樣一種方式移動即上述入口開口(23，29)可置于上述出口室(17)的不同半徑，上述離心分離器還包括將一預定容積的上述特定較重液相供應至上述分離室(5)的裝置、一用以在操作過程中指示上述分離室(5)充填于一定期望水平的第一指示裝置、用以保持上述分離室充填至該徑向水平的裝置和一用以指示上述特定較重液相在上述出口室(17)內的上述自由液表面的上述徑向位置的第二指示裝置，其特征在于，將上述分離室(5)的內容清空并使上述入口開口(23、29)置于上述出口室(17)的一徑向內部位置，其后將這樣預定大容積的上述特定較重液相供應于上述分離室(5)使得在上述轉子旋轉過程中該容積將上述分離室徑向向內地充填至一徑向水平，其如此多徑向地置于上述出口通路(18)的上述入口開口(19)內側使得置于上述入口開口(19)內側的上述供應的較重液相的上述容積部分至少比上述出口通路的容積與上述出口室(17)的部分容積的總容積要大，隨后通過上述供應管槽(13、34)和上述入口室將上述兩液相的混合物供應于上述分離室(5)，由此使上述分離室(5)逐漸徑向向內地充填且上述兩液相間形成有一被徑向向外地位移的一界面，上述位移的特定較重液相在上述出口通路(18)被徑向向內地擠壓入上述出口室(17)，在此其形成一具有一徑向向內的自由液表面的旋轉液體，其當上述分離室(5)被充填時徑向向內地位移直至上述分離室(5)已充填至一期望水平并由上述第一指示裝置(26)指示，其后改變上述排放裝置(21、28)的上述徑向外部件的上述位置以便將上述入口開口(23、29)移向上述出口室(17)的上述自由液表面直至上述入口開口(23、29)抵達上述液體表面，上述出口室(17)的上述特定較重液相是通過上述入口開口(23、29)和上述排放通路排放并由上述第二指示裝置(27)指示，隨后防止上述入口開口(23、29)從其既得的與上述界面的一期望位置大體相應的位置至少徑向向外地移動，另一方面由一對上述排放裝置(21、28)的上述外部可移動的部分起作用的力傳遞元件(35)將上述入口開口(23、29)徑向向外地壓向上述既得位置，其后啟動一正常操作，在該過程中發生分離并且在維持上述出口室(17)的上述自由液表面的上述徑向水平從而也維持了界面的上述徑向水平的過程中通過各出口裝置將上述分離的特定輕液相和上述分離的特定較重液相排放。
2.如權利要求1所述的方法，其中上述離心分離器包括一堆(11)設置于上述分離室的錐形分離盤，其各具有一置于距離上述入口開口(19)一徑向距離的徑向外部邊緣，其特征在于，將這樣預定大容積的上述特定較重液相供應于上述分離室(5)使得在上述轉子旋轉過程中該容積將上述分離室(5)徑向向內地充填至一徑向水平，其如此多徑向地置于出口通路(18)的上述入口開口(19)的內側使得徑向地置于上述入口開口(19)內側的上述供應的特定較重液相的上述容積部分至少比上述出口通路(18)和上述出口室(17)的部分上述容積，以及由上述分離盤的上述外部邊緣的半徑徑向向內地和由上述入口開口(19)的半徑徑向向外地劃定的上述分離室(5)的上述容積的上述徑向最外第三的總容積要小，但比上述出口通路(18)的容積、上述出口室(17)的部分容積以及由上述分離盤的上述外部邊緣的半徑徑向向內地和由上述入口開口(19)的半徑徑向向外地劃定的上述分離室(5)的部分容積的總容積要小。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中上述排放裝置(21、28)的上述可移動外部設置成繞著一與上述旋轉軸線基本平行并偏心的轉動軸線可轉動，其特征在于，改變上述排放裝置(21、28)的上述徑向外部件的上述位置并且繞著上述轉動軸線轉動上述徑向外部件使上述入開口(23、29)向上述自由液表面位移。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，繞著上述轉動軸線沿一與上述轉子的上述旋轉方向相對的旋轉方向轉動上述徑向外部件。
5.如權利要求3或4所述的方法，其特征在于，上述徑向外部件具有一突起(31)，當上述第二指示裝置(27)已指示將上述特定較重液相通過上述入口開口(23、29)和上述出口通路排放設置一可調節的止擋(32)頂著上述突起(31)防止上述入口開口(23、29)從其既得的徑面位置徑向向外地移動。
6.如權利要求3、4或5任一所述的方法，其特征在于，以這樣一種方式轉動上述徑向外部件即通過來自形式為一彈性元件的上述力傳遞元件(35)的裝置動量將上述入口開口(23、29)徑向向外地位移。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，在操作過程中上述徑向外部件受上述出口室(17)的上述特定較重液相的一動量影響，其極力以這樣一種方式轉動上述外部件即，上述入口開口(23、29)徑向向內地被位移，該動量通過增加上述外部件與進入上述出口室(17)的上述特定較重液相接觸而增加并當該動量超過來自上述力傳遞元件(35)的動量時使上述入口開口徑向向內地位移。
全文摘要
一種用以將離心分離器的一特定輕液相和一特定較重液相間的界面調節至一期望徑向水平的方法,其中將分離室(5)清空并將用以重液相的出口室(17)內的一排放裝置(21、29)的入口開口(23、29)置于一徑向內部位置。然后,將一預定容積的特定較重液相供應至分離室(5)而且混合物也供應至分離室(5),形成于兩液相間的界面被徑向向外地位移而該位移的特定較重液相在出口通路(18)被徑向向內地擠壓入出口室(17)。當分離室(5)已充填時一第一指示裝置指示,而入口開口(23、29)移向出口室(17)的自由液表面直到通過入口開口(23、29)和排放通路將特定較重液相排放,其由第二指示裝置指示。防止入口開口(23、29)從其與界面的一期望位置相應的既得位置至少徑向向外地移動。在隨后的正常操作中,此界面的該徑向水平位置會維持。
文檔編號B04B1/00GK1342105SQ0080456
公開日2002年3月27日 申請日期2000年6月2日 優先權日1999年6月3日
發明者E·哈姆布拉德 申請人:阿爾法拉瓦爾有限公司