具有改进的排放系统的离心机的制作方法

本发明的主题是设置有改进的排放系统的离心机。

它可尤其通过执行两相离心沉降而大大增强这种类型的任何机器，其中，两相中的一相首先被引导到收集室中，收集室中的所述相可以是流体，或者在另一方面是紧凑的且几乎为固体，并且被处理的混合物例如可以是液-固混合物、液-液混合物以及固-气混合物。

背景技术：

一些机器的优点在于它们通过相的恒定抽取来允许连续的运行，甚至在一个这种相是固体时也允许连续的运行。在这种情况下，包含高比例残留液体的固相具有糊剂或悬浮液的稠度(consistency)，糊剂或悬浮液的稠度具有允许流动的拟流体行为。因此能够产生这种“固体”，而不必须停止机器以便拆开或打开收集室，并且还可执行连续的供给。注册号为1256276的法国专利申请文件中所描述的新型的离心机被设计成产生高度脱水的固体(<20％的残余液体)。本发明可改善这种设备，以能够产生稠密固体的产品以及高度脱水紧凑的产品，同时能够获取其他产品，正如所提到的。它的主要优点在于允许随意地控制或停止具有几乎固态紧凑稠度的相的抽取。抽取速率是受控制的并且是可调节的，从而允许维持被抽取材料的稠度或组分，而不管供应到机器中的混合物的组分的变化。这在现有技术的转筒离心机的情况下是不可能的，在现有技术中，当存在抽取时，抽取是通过可被打开或关闭的端口来执行的，或者利用手动触发来执行，但是通常需要停止机器以将其从一个状态移动到另一状态。还具有另一种设计，其中端口是通过来自外部泵的液压通过旋转接头来控制的，增压流体穿过筒的旋转轴，但用于控制端口的打开和关闭的这种设计是不切实际的，其原因是需要增加控制流体；并且由于从转筒输出的流动性质以及液压转换系统的惯性的不确定性，导致它不允许随意地调节排放产品的稠度或流速。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于控制被抽取的产品的特征，并且尤其在于允许密集紧凑相的抽取，如果需要，通过控制流速可使所述相进行强有力的脱水，这有助于避免轻相的过度抽取，并且由于紧凑的相变得足以从轻相中分离而只抽取紧凑的相。本发明的另一目的在于通过控制系统来做到这些，控制系统的特征在于其简易性，控制系统随着时间的推移需要极少的维护并且具有非常良好的机械强度，并且最终受益于非常短的反应时间。这种系统必须设置有离心筒，离心筒经受高转速并且必须不能危及进行离心沉降的转筒的密封性。

最终的目的在于提出一种抽取系统，该抽取系统不会干扰机器的流体动力学性质。通过活塞对外周部中的固体的抽取不会改变筒体积中的固-液界面。

因此，在一般情况下，本发明涉及具有排放系统的离心机，该离心机包括绕轴线旋转的筒，筒由封闭出体积的外壁界定，排放系统包括至少一个收集室，收集室占据筒的体积的一部分，至少一个孔穿过筒壁被定位在每个收集室的前部，其特征在于，排放系统包括活塞以及活塞的移动装置，活塞能在筒壁的腔中在每个端口和相应的收集室之间移动，所述构件是固定的；每个活塞设置有实心部分以及横向孔；端口关于收集室倾斜地(即，偏移地)定位，并且横向孔通过移动装置交替地定位在端口的前部和收集室的前部。

端口关于收集室倾斜地定位、以及横向孔交替地定位在端口的前部和收集室的前部、活塞的转换位置允许横向孔的填充以及随后的排放，以便利用活塞的多次往复来执行间歇排放。因此，恒定体积的材料随着活塞的每次往复运动而被排放，以使得抽取速率不再取决于端口打开的时间，而是取决于这些往复运动的数量。开口部分被理想地提出，并且随后的关闭是完整的，具有移动活塞的所述系统与围绕筒的圆周分布并被固定到筒的圆周的孔相关联，并允许卓越的流速控制。通常，机械的或者可能是磁悬浮的移动装置在其移动期间同样是非常可靠且精确的。

固体移除系统也可以是通过筒壁中的适应性固定件(an adapted fixing)被附接并具有与本文所示不同构型的装置。

活塞可通过平移、平移和旋转、或者仅旋转运动而进行移动以移除收集室和排放端口之间的固体。

通过这样来控制抽取或排放速率，由于抽取相形成在收集室中，因此只有抽取相可被抽取，并从轻相中分离：被抽取的产品的组分和紧凑度因此可被维持，尽管引入到筒中的混合物的组分可能不同；抽取通常会是相当规律的并且是假连续的，这通常与维持连续的供给以及机器的连续运行相兼容。

根据一重要的实施例，移动装置包括与筒同轴的座圈以及能沿所述轴线移动的至少一个致动器，其中，活塞被支撑在所述座圈上；座圈通过轴承连接件或使用磁性排斥物被连接到致动器或活塞。这种系统的重要点在于被包含在旋转装置中的活塞通过致动器、以及通过联结座圈来控制，致动器通过轴承或磁性排斥物而直接或间接地被固定，连接座圈是通过在所述座圈上施加非常小的摩擦力或者甚至不施加摩擦力而与筒一起或不一起转动，从而完全或几乎消除机械摩擦。

系统可包括单个活塞，或者包括与相当的排放端口数量相关联的任何数量的活塞。有利地，活塞可通过包含在筒壁中的弹簧或者利用任何其他机构被偏置到座圈。

收集室可具有不同的形状，并且尤其具有朝向端口渐缩的部分从而具有收敛的形状。移动装置可包括沿筒的移动轴线的一圈移动致动器，以便为座圈提供良好均匀的支撑(如果所述座圈存在的话)。

附图说明

现在，将参考以下附图对本发明进行描述：

-图1示出了整个机器；

-图2，座圈支撑装置的替代性实施例；

-图3，用于端口的打开和关闭的装置；

-图4，活塞；

-图5，排放室和收集室；

-以及图6，排放状态。

具体实施方式

图1示意性地示出了本发明配备的旋转离心机，包括绕竖直轴线旋转的转筒1，并且转筒1中的流体、糊剂、悬浮液或基本固体的重相通过常规的构件被离心分离并被向下驱动，常规的构件诸如为朝向筒1的底部中心变宽的锥形板，以及设置在筒壁中的螺旋形叶片，以及在前述专利申请中呈现的其他构件。收集室2被布置在筒1的底部，每个收集室2通过排放端口3与外部连通。座圈4被布置在筒1的下方并通过杆11对活塞5进行致动。活塞5(在下文中详细地示出)中的每个与收集室2相关联，并且虽然此处仅示出了一个这种室，但可围绕筒1在相等的高度处存在若干的所述室。座圈4与筒1一同被旋转地驱动；座圈4被固定到筒1。围绕用于驱动筒1的系统7的通过轴承8(水平轴线滚子)被固定到地面的固定的致动器17将竖直移动传递到座圈4，从而使活塞5能够运动。替代性地，如图2所示，但也许更优选地，每个致动器17的杆可装备有永磁体9，并且座圈4的下侧具有永磁体10的层，以便施加非接触式且无摩擦的排斥。替代性地，永磁体9可布置在此处未示出的第二座圈上，第二座圈在座圈4的下方呈现并被固定到致动器17。

图3为示出了处于孤立状态的装置的活塞5、座圈4以及致动器17的视图。活塞5具有由杆11支撑的本体12，杆11被固定至座圈4，并且活塞5具有越过本体12的上部杆13，在上部杆13上例如可安装有弹簧14，所述弹簧向下推压活塞5从而保持活塞5与座圈4的接触。如在图4中清楚地看到的，上部杆13还携载平点(flat spot)15以将平点15保持在设定方向(在活塞5平移的情况下，活塞及其运动的其它实施例是可能的)。本体12由横向孔16穿过，否则本体12将具有完整的截面。本体12还设置有四个凹槽23，孔16的任一侧具有两个凹槽，以用于接纳密封件22。其他密封构造是可能的。

参考图5，收集室2形成于筒1的壁18的厚度中。收集室2的形状在此处是锥形的并向外收敛。收集室2通向容纳活塞5(仅一个活塞5被示出)的圆柱形小室19中。小室19上方的边缘20被支撑在平点15上，并防止活塞5的旋转，同时压缩弹簧14。排放端口3在小室19和外部之间延伸。收集室2的处于小室19中的开口21位于排放端口3下方的水平面处。优选地，包括活塞5及其周围部件(即壁18的一部分)的系统是可拆卸的并属于被附接到筒1的其余部分的模块24，筒1的其余部分可选地通过螺接被组装到筒1，其中，密封件25围绕收集室2布置在连接件上，以便确保密封性。该附接的模块允许活塞5的更换，例如如果新的被排放的相的组分具有不同流体力学特性时，则需要更换活塞5。

该装置设置有活塞5的两个主要位置：

-在第一主要位置中，如图5所示，孔16延伸到收集室2的开口21，并因此同样地在筒1中填充被离心分离的重相，而存在于凹槽23中的密封件22防止所述重相围绕活塞5的本体12被引入；密封件22的实心部分阻塞排放端口3；活塞5随后被支撑在小室19的下边缘6上，并且活塞5(通过杆11)在座圈4上的支撑被暂时地中断；

-在另一主要位置中，如图6所示，座圈4和活塞5通过致动器17的延伸被提升，并且孔16变成排放端口3的延伸部：离心力将它们的内含物朝向外部排出，被排出的内含物在外部被收集；然而，收集室2被本体12的实心部分阻塞。因此，替代性地，活塞5的反向运动提供了孔16的填充和排放，孔16的填充和排放具有被移除的材料的量的精确剂量，该精确剂量等于孔16的体积；排放是通过排出固体的离心力场的强力活动促成的。因此，孔16形成排放室，排放室确定了用于每个命令的材料的排放体积。

座圈4可旋转地固定，由此轴承8或永磁体9由活塞5承载，或者再一次被布置在与座圈4平行的第二座圈上。所述轴承或永磁体可通过移动中间部分来控制端口3的打开和关闭。它们还可被旋转地移动，而不是通过平移来移动。尽管它具有缺点，但使液压致动替代机械致动将是可能的。孔16可由端部形成，或者由活塞5的侧槽形成，或者由中间部分的侧槽形成，而不是形成中心孔。本发明可被应用到执行离心分离的任何旋转机器中：水平螺接的圆柱形筒等，以用于对固体和/或澄清的流体进行脱水。