离心分离机控制被分离成分流出的装置的制作方法

文档序号:43009200发布日期:2025-09-15 15:57阅读:27来源:国知局

本发明所说的离心分离机是由带分离室的转子、向转子输送混合液的进口以及从转子排出至少一种被分离的混合液成分的出口部分所组成。

这种离心分离机有多种用途,其中也可用以分离啤酒和葡萄酒生产中的泡沫。分离出来的泡沫,通常总是从转子分离室最外缘部分径向地连续排出,这样就最容易保证被分离的泡沫不会由于浓度过大而堵塞转子中从分离室排出泡沫的出口通道。

问题在于输送给转子的混合液中的泡沫浓度是变化的,所以从转子排出的被分离的泡沫成分也会变化。

本发明的目的之一是提供一种装置,用以把混合液的一种被分离的成分例如泡沫,不论输入离心分离机的混合液的成分浓度如何变化,都能以不变的浓度从上述那种离心分离机中排出。

本发明的另一目的是为同类的离心分离机提供一种装置,使被分离的混合液成分间断性地从转子中排出,而不会发生转子的出口通路堵塞的危险。

本发明的两个目的可以同时在上述离心分离机上实现,其特点是安装了一个可旋转的出口元件。它的一部分坐落在转子中,以便转子中至少有一种被分离的混合液成分带着它一起旋转。转子工作时,其内部存在着被分离成分的某处,有一通道延伸穿过出口元件而达到一个接受地点。第一装置用于抵制混合液成分带着出口元件旋转,使出口元件与被分离液分之间的旋转速度得到一个所需的差异。第二装置用于测量抵制出口元件被带着旋转所需要的反作用力。上述第一装置与第二装置是联接的,并设计得能随着被测力的数值大小作出反应,使出口元件与被分离液分的旋转速度达到所需的差异。

在一台需要把混合液中被分离的成分连续排除的离心分离机中,上述抵制随动旋转的第一装置应设计得能在测得的力增加时,对随动旋转的反作用力也增加;当测得的力减小时,对随动旋转的反作用力也减小。按这样设计的装置是自动控制的。

如果要求混合液的被分离成分间断排出,第一装置就要设计得只有在测得的力达到一个预定值时,才能使两者的旋转速度达到一个预定的差别。

上述最后的那种装置主要用于混合液中需要分离的某种成分的含量很小的情况。在这种情况下,被转子分离的那一部分成分从转子流出足够的量以前,它在转子分离室中的浓度变得很大以致流动性很差。通过本发明就可以解决这个问题,因为出口元件与被分离成分的转速有一个差异,就会在通过出口元件的通道中产生很大的抽力。

下面对本发明的一个具体装置按附图进行说明。

图中表示一个离心转子由两个零件1和2组成。转子由一根垂直的传动轴3支承。轴3与下面的转子零件1联接。在转子内部有一分离室4,上面的转子零件2有几个孔5是分离室的出口。

转子中央伸出一根固定的进口管6,其外围是一个固定的出口元件7。出口元件7中伸出一个或几个出口通路8。

在转子内部用轴颈支承着一个可以旋转的出口元件9。它有几个通道10,用以从进口管6接受混合液并转送到转子的分离室4。出口元件9还有几个出口通道11,从出口元件外缘径向地向转子中央延伸。在这些通道11之间,出口元件还有一些轴向延伸的通孔12,这些通孔使分离室4的各个部分相互沟通。出口元件9上距通孔12径向往里一段距离处,做成一个环形槽13,这个槽张开向上对着转子的轴线。出口通道11从槽13的径向外沿部位通出。

槽13中,从通道11的开口径向往里的某处,在一定高度上支座着不能旋转的出口元件7,它带有出口通路8的入口。每一入口是由出口元件支承着的一小段管子14形成的。每段管子弯成使它能在槽13中象一个削片管(paringpipe)那样工作。

出口元件9还支承着一个管状部分15,伸出到转子的外面并带有一个环形凸缘盘16。图中17表示布置在管状部分15与转子零件2之间的一个轴承。

由环形板18支承着一个所谓涡流制动器19,可用它使环形凸缘盘16,同时也使可旋转的出口元件9的转速减小。所以凸缘盘16含有某些适当的金属材料。20和21表示涡流制动器19中的线圈22与控制器23相联接的线路。

板18是由一个骨架25通过轴承24来支承的,但它与骨架的联接也是一种传递力的形式,如图中需线26所示。板18与骨架25的联接处装着一个应变计27,并用线路28和29使它与测量仪表30相联接。应变计27的位置在图上仅是简单的示意。实际使用时,要把应变计放在当涡流制动器起动并给凸缘盘16减速时能测出板18与骨架25之间传递的力的大小。

通过线路31和32使测量仪表30与控制器23连接。

图中用点一一划线表示转子中四条径向准线A、B、C、D。图中所示装置的工作方式如下。

通过输液管6分批或连读输入的混合液,其成分需要在转子中分离。相对较重的成分被收集在分离室的外周,而较轻的成分被收集在靠近转子中央。在准线A处形成一个较轻成分的自由液面,随着混合液通过管子6继续输入,被分离的轻性成分将通过开口5流出。

当分离室充液以后,出口元件9被输入的液体带着旋转。如果液体输入中断,别带动的旋转就会结束。如果保持输入较多的液体,则出口元件9的转速就会比分离室4中液体的转速低一些,在后一种情况下,槽13中就形成一个自由液面,其位置在准线A以内而在短管14的径向以外。

转子工作一段时间以后,电路20~22被控制器23短时起动,以便涡流制动器19向凸缘盘16施加一个较小的制动力。于是板18与骨架25的联接26中就会产生一个抵制制动的反作用力。这个力被应变计27和测量仪表30测得。测得的反作用力值是相对于转子旋转运动的阻力,是涡流制动器19开动时由出口元件9产生的。同时这个反作用力也是输入转子中的混合液在分离室4中被分离的重性成分多少的一个度量。在分离室中,出口元件9的表面被分离出来的重性液分覆盖得越多,则出口元件对制动的阻力越大,即涡流制动器19动作时,凸缘盘16受到的扭距越大。

仪表30测得的值被传送到控制器23与一个预定值进行比较。如果测得值比预定值小,则除了电路20~22停止工作外,没有其他影响。但是如果测量值等于或超过预定值,则电路20~22就被起动,甚至比过去更强有力地工作,以便向凸缘盘16施加一个比过去更强的预定制动力。于是在出口元件9与转子分离器4中的液体的转速就会产生一个所需的关系。

在后面一种情况下,被分离的轻性成分与重性成分之间的一层交界面在分离室4中径向往里移到准线B处。通过涡流分离器19降低出口元件9的转速,出口通道11中的液体的绝对压力将会降低,被分离的重性成分就会径向往里流动,经过通道11流到槽13。然后槽13中的液面将径向往里移到准线D处,短管14被部分地盖住,其结果是被分离的重性液分通过不旋转的出口元件7中的出口通路8流到转子外面。

按照预定的一段时间之后,用控制器23使电路20-22停止工作,因而出口元件9的转速将再次增加。这就是说位于槽13中的被分离的重性成分将通过通道11径向往外流回,然后槽13中的液面径向移动到短管14以外的一个准线。

出口元件9的旋转受到反作用力之后,分离室4中被分离的轻性成分与重性成分之间的交界面就径向往外移到准线C。图中可见,出口通道11的进口孔在这个阶段仍处于分离室4中被重性成分所占据的部分。所以被分离的轻性成分就不能再经过通路11流到槽13。下一步的情况是当需要把被分离的重性成分从转子中排出时,通道11和槽13中就只有这种成分了。

上述交界面从准线B向准线C的移动可以与离开转子的液体的量直接联系起来。这个量可以用任何适当的方式来确定。例如,可以在出口通路8做上校准好的限流装置,它在一个预定的时间内(大多数情况下)允许一个预定量的液体通过。

上面已介绍了本发明的一个控制装置在被分离的成分间断性地从分离室中排出时的工作情况。但这种控制器的设计只要稍作修改就可以用于连续排出被分离的成分。

关于连续排出,处于起动位置的电路20~22的工作应能向凸缘盘16施加一个预定的制动力。然后在出口元件9与转子中的液体之间获得一个预定的相对速度。这相当于某一浓度的被分离重性成分通过通路8流出一定的量。当通过管子6输入的混合液中的重性成分浓度不变的情况下,分离室4中被分离的两种成分之间形成的交界面将停留在某一预定的准线上。

如果后来输入的混合液中的重质性成分增加了,就会造成上述交界面径向往里移动,则对出口元件9施加的扭矩就要加大,这被仪表30测量到。有关的信息就被送到控制器23检验,从而使电路20~22比过去更强力地工作,以增加对凸缘盘16的制动力。因此,在单位时间内经过通道11和通路8而离开转子的被分离成分就多一些,直到重新获得平衡为止。

在相应的情况下,控制装置也会对输入的混合液中重性成分含量的减少作出反应,这时,就会对凸缘盘16施加一个小于正常情况的制动力。

关于按本发明对控制装置的上述修改,被分离的混合液中的重性成分是经过出口元件7和9流出的。当然,同样的控制装置也可用来排除转子中被分离的混合液中的轻性成分。

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