离心分离机及用于确定除去重相内容物的适合时刻的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及离心分离机和用于离心分离机的方法，并且更具体地涉及包括离心分 离机的离心分离机，该离心分离机包括用于确定何时从分离机除去分离的重相流体（在提 纯中）或淤泥（在澄清中）是适当的装置，以及用于实现这一切的方法。
【背景技术】
[0002] 现今，分离的重相通过以下除去： a) 通过转子壁中的喷嘴排出重相； b) 在操作期间通过开启和闭合的阀排放重相； c) 通过开启分离机或排放重相来停止分离机的操作和除去重相。
[0003] 独立于该使用的方法，在除去重相流体或淤泥时总是存在常见的问题。根据经验， 或许可能猜测，但可难以确定，尤其是如果重相的内容物随时间变化。
[0004] 公开了用于检测操作期间除去重相的适合的时刻的方法，如，在US A 3, 408, 001 中，其中描述了一种分离机，其具有布置在转子的淤泥空间内的淤泥移位本体，以在重相界 面到达本体时提供转子的失衡的变化。
[0005] 指示用于淤泥排出的适合的时间的离心转子的平衡条件的变化可以以若干不同 方式确定。例如，其可由有经验的操作者确定，该有经验的操作者听到从旋转转子发出的声 音，并且在他检测到由失衡的变化引起的声音或振动的熟悉变化时开始排出淤泥。
[0006] 用于确定该时刻的其它方法可包括所谓的影响，其为分离机转子的失衡情形与框 架振动之间的关系。
[0007] 为了获得关于特定分离机在不同操作条件下如何表现的良好观察，映射不同转速 和失衡下的影响是有帮助的。当影响是已知的时，它们可用于识别和确定上文提到种类的 失衡的变化。
[0008] 当该失衡达到预定值时，触发淤泥排出。
[0009] 现有技术提供了一种设备，其试图给出关于分离空间的重相内容物的信息。然而， 失衡中的变化可通常由于不同的操作条件而难以检测和解释，因为其将随待分离的流体混 合物而变化。另外，由于该影响取决于操作条件如分离机的构件的温度、老化或相对移动， 该构件的性质因此变化，故相当难以检测分离机的振动的一个变化。现有技术中公开的设 备仅提供了从一个失衡状态到另一个的变化，因此使得容易错过或曲解事件。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于至少部分地克服现有技术的上文识别的局限中的一个或更多 个。具体而言，目的在于提供一种设备及方法，其给出关于分离空间的重相内容物和何时除 去其的更清楚且更明确的信号或信息。
[0011] 为了满足这些目的，提供了一种用于将流体混合物分离成组分的离心分离机。离 心分离机包括包含框架的非旋转部分、附接于围绕旋转轴线可旋转地支承在非旋转部分中 的轴的转子，该转子在其自身内形成由转子壁界定的分离空间、延伸到转子中用于供应流 体混合物以在分离空间中分离的入口、测量框架中的失衡状态的至少一个传感器，以及重 相水平确定布置，其包括多个空间限定元件，该多个空间限定元件布置在转子壁的内表面 上或接近转子壁，至少一个空间限定元件在旋转轴线的各侧上大致彼此相对并且具有沿径 向向内延伸的壁，其中各个空间限定元件限定空间，该空间通过布置在离旋转轴线的一定 半径处的至少一个入口开口与分离空间或所述空间限定元件中的另一个连通，并且其中彼 此相对的空间限定元件的该一定半径不同于彼此，并且该空间限定元件提供成使重相组分 移位，直到重相水平达到相应空间限定元件的开口。
[0012] 本发明可用于具有下文阐释的略微不同的操作的提纯（两种流体的分离）和澄清 (固体或淤泥的分离）应用两者中。
[0013] 具有在不同半径处的入口开口的两个空间限定元件在相当接近彼此的两个不同 时刻提供分离机的振动状态的变化，这比仅一个此类信号更容易检测和确定。
[0014] 可存在对称地置于离心转子的旋转轴线的各侧上的仅一个空间限定元件。
[0015] 空间限定元件的形状可为截头圆锥或截头三边、四边或多边棱锥形状，其中其壁 通过它们的径向延伸提供锥形，并且顶板标记截头。
[0016] 空间限定元件的顶板可为倾斜的和/或折线顶板。
[0017] 空间限定元件可具有比入口开口置于更径向内侧的至少一个抽空开口，并且抽空 开口可向上面向。
[0018] 为了进一步满足目的，用于确定预定量的重相流体何时在离心分离机中与轻相流 体分离的方法包括以下步骤： 使转子旋转； 向转子填充待分离的流体； 其中所述重相流体形成转子壁的内侧上的增长外周层； 连续测量框架中的失衡状态； 确定从框架中的振动的第一变化导出的第一信号，所述第一变化信号指示存在于转子 中的分离的重相流体的第一水平，其中所述第一变化从围绕转子壁的外周的所述重相流体 层的分布的第一变化导出； 确定从框架中的振动的第二变化导出的第二信号，所述第二变化信号指示存在于转子 中的略微高于所述第一水平的分离的重相流体的第二水平，其中所述第二变化从围绕转子 壁的外周的所述重相流体层的分布的第二变化导出； 以及在确定第一变化信号和第二变化信号两者时，开始排空或排出分离机转子的重相 流体。
[0019] 还提供了一种用于确定预定量的淤泥何时与离心分离机中的流体分离的方法，其 包括以下步骤： 使转子旋转； 向转子填充待分离的流体； 其中所述淤泥形成转子壁的内侧上的增长外周层； 停止待分离的流体流； 连续测量框架中的失衡； 接着添加具有高于待分离的流体但低于淤泥的密度的一定量（B)的指示流体； 其中所述指示流体形成所述淤泥层的内侧上的层； 确定从框架中的振动的第一变化导出的第一信号，所述第一变化信号指示存在于转子 中的分离淤泥加上指示流体的第一水平，该分离淤泥加上指示流体形成转子壁的内侧上的 两个外周层，其中所述第一变化从指示流体层的分布的第一变化导出； 确定从框架中的振动的第二变化导出的第二信号，所述第二变化信号指示略微高于第 一水平的分离淤泥加上指示流体的第二水平，其中所述第二变化从指示流体层的分布的第 二变化导出； 以及在确定第一变化信号和第二变化信号两者时，开始排空或排出分离机转子的淤 泥。
[0020] 本发明的其它目的、特征、方面和优点将从以下详细描述和从附图中显而易见。
【附图说明】
[0021] 现在将经由实例参照示意性附图来描述本发明的实施例，在该附图中： 图1为根据本发明的离心分离机的示意图。
[0022] 图2为在待分离的流体供应至转子之后的从分离机的分离空间的顶部的截面视 图。
[0023] 图3为在第一分离阶段之后的从分离机的分离空间的顶部的截面视图。
[0024] 图4为在第二分离阶段之后的从分离机的分离空间的顶部的截面视图。
[0025] 图5为在第三分离阶段之后的从分离机的分离空间的顶部的截面视图。
[0026] 图6为在第四分离阶段之后的从分离机的分离空间的顶部的截面视图。
[0027] 图7为在第五分离阶段之后的从分离机的分离空间的顶部的截面视图。
[0028] 图8为代表根据本发明的一系列事件的图表。
[0029] 图9为包括在根据本发明的离心分离机中的空间限定元件的实施例的透视图。
【具体实施方式】
[0030] 参照图1，示出了离心分离机1。离心分离机包括非旋转部分2, 3和旋转部分4。 非旋转部分包括位于并且紧固于地面（例如，地板）的框架2,以及盖3。旋转部分4构造成 围绕旋转轴线X旋转，并且包括由盖3包封的可旋转的离心转子5和离心转子5附接于其 的轴6。离心转子5由转子壁7包封分离空间8,流体混合物的分离在分离空间8中发生。 轴6轴接在装固于非旋转部分2, 3的轴承布置9中。轴6由马达10驱动。包括具有入口 通道Ila的静止入口管11的入口将待分离成轻液相和重液相或分离成一个或两个液相和 淤泥的流体供应到离心转子5中。
[0031] 进入离心转子5的流体流入分离空间8中，包括层叠的分离机盘12a的盘组12插 入在分离空间8中。在操作中，盘组12中分离的重相形成分离空间8的外周中的层，而轻 相收集在径向内侧，并且根据图1的实施例进一步输送至出口 15。
[0032] 图1中示出了没有提供重相的排出。前文提到的以下的可能性在本发明的范围 内： a)通过转子壁中的喷嘴排出重相； b)在操作期间通过开启和闭合的阀排放重相； C)通过开启分离机或排放重相来停止分离机的操作和除去重相。
[0033] 因此，最终排出布置并未形成本发明的部分，并且并未详细地限定。
[0034] 在盘组12的径向外侧的分离空间8的部分中布置了包括用作移位本体的两个空 间限定元件16, 17的水平确定装置，在图1中所示的实例中并且更详细地在图9中，具有截 头四边棱锥形，其具有沿径向向