離心分離機(jī)及用于確定除去重相內(nèi)容物的適合時(shí)刻的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及離心分離機(jī)和用于離心分離機(jī)的方法，并且更具體地涉及包括離心分 離機(jī)的離心分離機(jī)，該離心分離機(jī)包括用于確定何時(shí)從分離機(jī)除去分離的重相流體（在提 純中）或淤泥（在澄清中）是適當(dāng)?shù)难b置，以及用于實(shí)現(xiàn)這一切的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)今，分離的重相通過以下除去： a) 通過轉(zhuǎn)子壁中的噴嘴排出重相； b) 在操作期間通過開啟和閉合的閥排放重相； c) 通過開啟分離機(jī)或排放重相來停止分離機(jī)的操作和除去重相。
[0003] 獨(dú)立于該使用的方法，在除去重相流體或淤泥時(shí)總是存在常見的問題。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)， 或許可能猜測(cè)，但可難以確定，尤其是如果重相的內(nèi)容物隨時(shí)間變化。
[0004] 公開了用于檢測(cè)操作期間除去重相的適合的時(shí)刻的方法，如，在US A 3, 408, 001 中，其中描述了一種分離機(jī)，其具有布置在轉(zhuǎn)子的淤泥空間內(nèi)的淤泥移位本體，以在重相界 面到達(dá)本體時(shí)提供轉(zhuǎn)子的失衡的變化。
[0005] 指示用于淤泥排出的適合的時(shí)間的離心轉(zhuǎn)子的平衡條件的變化可以以若干不同 方式確定。例如，其可由有經(jīng)驗(yàn)的操作者確定，該有經(jīng)驗(yàn)的操作者聽到從旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子發(fā)出的聲 音，并且在他檢測(cè)到由失衡的變化引起的聲音或振動(dòng)的熟悉變化時(shí)開始排出淤泥。
[0006] 用于確定該時(shí)刻的其它方法可包括所謂的影響，其為分離機(jī)轉(zhuǎn)子的失衡情形與框 架振動(dòng)之間的關(guān)系。
[0007] 為了獲得關(guān)于特定分離機(jī)在不同操作條件下如何表現(xiàn)的良好觀察，映射不同轉(zhuǎn)速 和失衡下的影響是有幫助的。當(dāng)影響是已知的時(shí)，它們可用于識(shí)別和確定上文提到種類的 失衡的變化。
[0008] 當(dāng)該失衡達(dá)到預(yù)定值時(shí)，觸發(fā)淤泥排出。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)提供了一種設(shè)備，其試圖給出關(guān)于分離空間的重相內(nèi)容物的信息。然而， 失衡中的變化可通常由于不同的操作條件而難以檢測(cè)和解釋，因?yàn)槠鋵㈦S待分離的流體混 合物而變化。另外，由于該影響取決于操作條件如分離機(jī)的構(gòu)件的溫度、老化或相對(duì)移動(dòng)， 該構(gòu)件的性質(zhì)因此變化，故相當(dāng)難以檢測(cè)分離機(jī)的振動(dòng)的一個(gè)變化?，F(xiàn)有技術(shù)中公開的設(shè) 備僅提供了從一個(gè)失衡狀態(tài)到另一個(gè)的變化，因此使得容易錯(cuò)過或曲解事件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的上文識(shí)別的局限中的一個(gè)或更多 個(gè)。具體而言，目的在于提供一種設(shè)備及方法，其給出關(guān)于分離空間的重相內(nèi)容物和何時(shí)除 去其的更清楚且更明確的信號(hào)或信息。
[0011] 為了滿足這些目的，提供了一種用于將流體混合物分離成組分的離心分離機(jī)。離 心分離機(jī)包括包含框架的非旋轉(zhuǎn)部分、附接于圍繞旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地支承在非旋轉(zhuǎn)部分中 的軸的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子在其自身內(nèi)形成由轉(zhuǎn)子壁界定的分離空間、延伸到轉(zhuǎn)子中用于供應(yīng)流 體混合物以在分離空間中分離的入口、測(cè)量框架中的失衡狀態(tài)的至少一個(gè)傳感器，以及重 相水平確定布置，其包括多個(gè)空間限定元件，該多個(gè)空間限定元件布置在轉(zhuǎn)子壁的內(nèi)表面 上或接近轉(zhuǎn)子壁，至少一個(gè)空間限定元件在旋轉(zhuǎn)軸線的各側(cè)上大致彼此相對(duì)并且具有沿徑 向向內(nèi)延伸的壁，其中各個(gè)空間限定元件限定空間，該空間通過布置在離旋轉(zhuǎn)軸線的一定 半徑處的至少一個(gè)入口開口與分離空間或所述空間限定元件中的另一個(gè)連通，并且其中彼 此相對(duì)的空間限定元件的該一定半徑不同于彼此，并且該空間限定元件提供成使重相組分 移位，直到重相水平達(dá)到相應(yīng)空間限定元件的開口。
[0012] 本發(fā)明可用于具有下文闡釋的略微不同的操作的提純（兩種流體的分離）和澄清 (固體或淤泥的分離）應(yīng)用兩者中。
[0013] 具有在不同半徑處的入口開口的兩個(gè)空間限定元件在相當(dāng)接近彼此的兩個(gè)不同 時(shí)刻提供分離機(jī)的振動(dòng)狀態(tài)的變化，這比僅一個(gè)此類信號(hào)更容易檢測(cè)和確定。
[0014] 可存在對(duì)稱地置于離心轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線的各側(cè)上的僅一個(gè)空間限定元件。
[0015] 空間限定元件的形狀可為截頭圓錐或截頭三邊、四邊或多邊棱錐形狀，其中其壁 通過它們的徑向延伸提供錐形，并且頂板標(biāo)記截頭。
[0016] 空間限定元件的頂板可為傾斜的和/或折線頂板。
[0017] 空間限定元件可具有比入口開口置于更徑向內(nèi)側(cè)的至少一個(gè)抽空開口，并且抽空 開口可向上面向。
[0018] 為了進(jìn)一步滿足目的，用于確定預(yù)定量的重相流體何時(shí)在離心分離機(jī)中與輕相流 體分離的方法包括以下步驟： 使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)； 向轉(zhuǎn)子填充待分離的流體； 其中所述重相流體形成轉(zhuǎn)子壁的內(nèi)側(cè)上的增長(zhǎng)外周層； 連續(xù)測(cè)量框架中的失衡狀態(tài)； 確定從框架中的振動(dòng)的第一變化導(dǎo)出的第一信號(hào)，所述第一變化信號(hào)指示存在于轉(zhuǎn)子 中的分離的重相流體的第一水平，其中所述第一變化從圍繞轉(zhuǎn)子壁的外周的所述重相流體 層的分布的第一變化導(dǎo)出； 確定從框架中的振動(dòng)的第二變化導(dǎo)出的第二信號(hào)，所述第二變化信號(hào)指示存在于轉(zhuǎn)子 中的略微高于所述第一水平的分離的重相流體的第二水平，其中所述第二變化從圍繞轉(zhuǎn)子 壁的外周的所述重相流體層的分布的第二變化導(dǎo)出； 以及在確定第一變化信號(hào)和第二變化信號(hào)兩者時(shí)，開始排空或排出分離機(jī)轉(zhuǎn)子的重相 流體。
[0019] 還提供了一種用于確定預(yù)定量的淤泥何時(shí)與離心分離機(jī)中的流體分離的方法，其 包括以下步驟： 使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)； 向轉(zhuǎn)子填充待分離的流體； 其中所述淤泥形成轉(zhuǎn)子壁的內(nèi)側(cè)上的增長(zhǎng)外周層； 停止待分離的流體流； 連續(xù)測(cè)量框架中的失衡； 接著添加具有高于待分離的流體但低于淤泥的密度的一定量（B)的指示流體； 其中所述指示流體形成所述淤泥層的內(nèi)側(cè)上的層； 確定從框架中的振動(dòng)的第一變化導(dǎo)出的第一信號(hào)，所述第一變化信號(hào)指示存在于轉(zhuǎn)子 中的分離淤泥加上指示流體的第一水平，該分離淤泥加上指示流體形成轉(zhuǎn)子壁的內(nèi)側(cè)上的 兩個(gè)外周層，其中所述第一變化從指示流體層的分布的第一變化導(dǎo)出； 確定從框架中的振動(dòng)的第二變化導(dǎo)出的第二信號(hào)，所述第二變化信號(hào)指示略微高于第 一水平的分離淤泥加上指示流體的第二水平，其中所述第二變化從指示流體層的分布的第 二變化導(dǎo)出； 以及在確定第一變化信號(hào)和第二變化信號(hào)兩者時(shí)，開始排空或排出分離機(jī)轉(zhuǎn)子的淤 泥。
[0020] 本發(fā)明的其它目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將從以下詳細(xì)描述和從附圖中顯而易見。
【附圖說明】
[0021] 現(xiàn)在將經(jīng)由實(shí)例參照示意性附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例，在該附圖中： 圖1為根據(jù)本發(fā)明的離心分離機(jī)的示意圖。
[0022] 圖2為在待分離的流體供應(yīng)至轉(zhuǎn)子之后的從分離機(jī)的分離空間的頂部的截面視 圖。
[0023] 圖3為在第一分離階段之后的從分離機(jī)的分離空間的頂部的截面視圖。
[0024] 圖4為在第二分離階段之后的從分離機(jī)的分離空間的頂部的截面視圖。
[0025] 圖5為在第三分離階段之后的從分離機(jī)的分離空間的頂部的截面視圖。
[0026] 圖6為在第四分離階段之后的從分離機(jī)的分離空間的頂部的截面視圖。
[0027] 圖7為在第五分離階段之后的從分離機(jī)的分離空間的頂部的截面視圖。
[0028] 圖8為代表根據(jù)本發(fā)明的一系列事件的圖表。
[0029] 圖9為包括在根據(jù)本發(fā)明的離心分離機(jī)中的空間限定元件的實(shí)施例的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 參照?qǐng)D1，示出了離心分離機(jī)1。離心分離機(jī)包括非旋轉(zhuǎn)部分2, 3和旋轉(zhuǎn)部分4。 非旋轉(zhuǎn)部分包括位于并且緊固于地面（例如，地板）的框架2,以及蓋3。旋轉(zhuǎn)部分4構(gòu)造成 圍繞旋轉(zhuǎn)軸線X旋轉(zhuǎn)，并且包括由蓋3包封的可旋轉(zhuǎn)的離心轉(zhuǎn)子5和離心轉(zhuǎn)子5附接于其 的軸6。離心轉(zhuǎn)子5由轉(zhuǎn)子壁7包封分離空間8,流體混合物的分離在分離空間8中發(fā)生。 軸6軸接在裝固于非旋轉(zhuǎn)部分2, 3的軸承布置9中。軸6由馬達(dá)10驅(qū)動(dòng)。包括具有入口 通道Ila的靜止入口管11的入口將待分離成輕液相和重液相或分離成一個(gè)或兩個(gè)液相和 淤泥的流體供應(yīng)到離心轉(zhuǎn)子5中。
[0031] 進(jìn)入離心轉(zhuǎn)子5的流體流入分離空間8中，包括層疊的分離機(jī)盤12a的盤組12插 入在分離空間8中。在操作中，盤組12中分離的重相形成分離空間8的外周中的層，而輕 相收集在徑向內(nèi)側(cè)，并且根據(jù)圖1的實(shí)施例進(jìn)一步輸送至出口 15。
[0032] 圖1中示出了沒有提供重相的排出。前文提到的以下的可能性在本發(fā)明的范圍 內(nèi)： a)通過轉(zhuǎn)子壁中的噴嘴排出重相； b)在操作期間通過開啟和閉合的閥排放重相； C)通過開啟分離機(jī)或排放重相來停止分離機(jī)的操作和除去重相。
[0033] 因此，最終排出布置并未形成本發(fā)明的部分，并且并未詳細(xì)地限定。
[0034] 在盤組12的徑向外側(cè)的分離空間8的部分中布置了包括用作移位本體的兩個(gè)空 間限定元件16, 17的水平確定裝置，在圖1中所示的實(shí)例中并且更詳細(xì)地在圖9中，具有截 頭四邊棱錐形，其具有沿徑向向