沉降型螺旋离心机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种沉降型螺旋离心机，包括：一个能旋转的带有水平旋转轴线的转鼓（３），该转鼓围绕离心腔（１１），该转鼓优选至少成段地缩减；一个设置在转鼓（３）内的、能够相对于转鼓（３）带有转速差地旋转的螺旋件（５）；至少一个相对于环境密封的液体输出部；至少一个固体输出部，优选在转鼓的缩减的区域内；一个在螺旋件（５）上的插盘（２３），该插盘在液体入口（３８）与固体输出之间，并且将转鼓内腔或离心腔（１１）分成一个在插盘（２３）与固体输出部之间的输出腔（２７）和一个在插盘（２３）与液体输出部之间的分离腔（２５）；以及一个用于用气体加载分离腔（２５）的装置。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种沉降型螺旋离心机。
技术介绍
沉降型螺旋离心机_也称为倾析器_设有一个可旋转的转鼓，该转鼓具有一个圆 柱形段和一个縮减的一般为圆锥形的段。在转鼓内设置一个螺旋件，该螺旋件在运转时与 转鼓之间带有转速差地旋转。 在倾析器转鼓内，添加的悬浮物由于离心作用被分离成液相和固相。在此固体向 外运动到转鼓内壁，并且在那里形成圆环形层。由于转鼓与螺旋件之间的转速差，产生固体 输送，该固体输送在转鼓的圆柱形部分内是纯轴向的。在转鼓的圆锥形部分内逆着作用的 离心力径向输送也是必需的。 例如DE 4320265A1示出一种这样的结构。通过扭转螺纹轴套在所述文献中示出的结构中可以改变用于液体输出的挡坝与节流盘之间的距离。由此而来的流出横截面的变化产生离心转鼓内的液面的变化，以便能通过移动节流盘无级地调节所述液面。 由DE 19830653C1已知的是，借助于削盘实现敞开的沉降型螺旋离心机的液体输出部，在该削盘后面设置迷宫式密封装置，以便引回朝向削盘的产物液滴。按这种结构，相对于外部空间的密封不是必需的。 由DE 10223801B4公开一种沉降型螺旋离心机，其产物空间向外密封。在这种结 构中，一个带有封闭液体入口的封闭腔与一个插盘和一个虹吸盘结合实现相对于周围的大 气密封离心腔。虽然所述结构证明是有效的，但是它只是有条件地适用于加工下述产品，其 中需要输出的固体或在圆锥形端部上需要输出的相是相对低粘性的。 对于现有技术还有DE 4033012A1和DE 3022148Al。 此外已知的是，在倾析器的几种构造型式中测量用于输送所必需的在螺旋件与转 鼓之间的转矩，并且用作为存在于转鼓内的固体物质的指标。因此在倾析器的相应实施方 式中(双减速器驱动装置等)可能的是，取决于测得的转矩调节转速差，以便在倾析器内实 现尽可能恒定的固体充填度。 通过螺旋件的机械输送基本上以由于内摩擦的力传递为基础。所以机械输送能到 何种程度取决于固体物质的流变特性。 图2示意地示出根据存在的剪切应力在固体内的剪切运动。曲线之一描述纯牛顿 特性，其中在整个观察区域内在剪切应力与剪切率(粘度)之间存在恒定的比例。与此不 同的另一条示出的曲线例如具有基本剪切应力，该基本剪切应力在剪切运动开始前必须首 先被超过。物质的粘度越高，机械输送能力越好。相反当需要输出的相是特别低粘性的时， 则在固体输出时出现困难。 当固体具有低粘度时，这也可能通过相应高的转速差来补偿。但是这种方法导致 另外的缺点，所述的缺点在这样的分离目的中使倾析器的使用变得困难。对此的例子如下 萃取果胶，萃取赖氨酸，浓縮剩余泥浆，从酵母沉淀物中再萃取啤酒。4 本技术特别适合于加工这些产品。 生产经验表明，在这些应用中尤其在圆锥内逆着离心作用几乎不能机械地实现径 向输送。 为了解决相对稀液状的固相的输出问题，在US 5，244，451中建议，在圆锥区域内 将压縮空气吹入到固相内，以便降低固相的平均密度。这导致，固体向内并且沿着固体输出 开口方向被压在转鼓的圆锥形端部上。从结构和工艺技术角度看缺点尤其在于需要施加高 的10至15巴的压力。 在同类的US 3， 885， 734中建议，分离腔直接用气体加载。但是在此缺点是，虽然 也许短时地固体在加载压力后输出，但是在稳定运转时不能恒定地改善固体输出。
技术实现思路
由于上述背景，本技术的目的是，实现一种沉降型螺旋离心机，所述沉降型螺 旋离心机也能实现相对稀液状的固体的输出。 按本技术提出一种沉降型螺旋离心机，包括一个能旋转的带有水平旋转轴 线的转鼓，该转鼓围绕离心腔，该离心腔至少成段地縮减；一个设置在转鼓内的、能够相对 于转鼓带有转速差地旋转的螺旋件；至少一个固体输出部，优选在转鼓的縮减的区域内； 一个在螺旋件上的插盘，该插盘位于液体入口与固体输出部之间，并且将转鼓内腔或离心 腔分成一个在插盘与固体输出部之间的输出腔和一个在插盘与液体输出部之间的分离腔； 以及一个用于用气体加载分离腔的装置；其特征在于液体输出部相对于环境密封，以便 在分离腔的区域内的池的内径在加载压力时保持不变。 当将不同于环境压力的压力叠加到分离腔(也就是在其中分离和提纯的腔)上 时，取决于所述偏差在圆锥形输出腔内调节固体的内径，因为液体输出部隔绝地相对于环 境压力密封，在与插盘的相互作用中，池的内径在分离腔区域内在压力升高时在稳定运转 时保持不变。这在同类的US 3，885，734中不是这种情况，因为在此分离腔在液体输出部上 按相连通的管的形式与环境压力连通，使得在压力升高时液面在分离腔内变动，这带来的 结果是，固体输出不能持久地在运转中被改善。在本技术中，液体输出部的密封相反通 过削盘或通过其他密封装置例如液密腔实现，该液密腔设计成使压力加载不导致在分离腔 内的液面变动。 当所述内径小于转鼓的固体输出直径时，低粘度的固体也能从转鼓中被输出。当 它大于时，没有固体输出。为了导出固体，一般仅仅是必需的，用0至10巴、尤其是0.5以 上、尤其是0. 5至5巴的压力加载分离腔。 优选用于用气体加载分离腔的装置具有一个通到分离腔内的输入管路，该输入管路在运转时在一个半径上通入到分离腔内，该半径小于运转时的液面的半径。 关于气体可以涉及压縮空气(尤其也可以是无菌气体)或例如氮气。 按本技术，用于用气体加载分离腔的装置具有一个压力控制单元，该压力控制单元连接到输入管路上。 本技术有利地通过一种可选的在转鼓与螺旋件之间的转矩测量进行补充，该 转矩在倾析器中作为固体充填度的尺度。所述信号输入到压力控制单元内，并且分析和利 用作为叠加压力的额定值的控制信号。螺旋件与转鼓之间的转速差在此保持恒定。因此可以放弃用于改变转速差的次级驱动装置。更确切地说该转速差保持恒定。真正的过程控制 相反用简单的方式通过改变分离腔内的压力实现。 按本技术，用于用气体加载分离腔的装置配设一个测量装置，该测量装置通 过另一个通到分离腔内的管路或孔允许测量分离腔内的压力。 在本技术的进一步拓展或变型方案中，借助于分离腔内的压力变化用简单的 方式控制或调节固体输出量。 因此本技术在其变型方案中的特别的优点在于-即使在固体物质不能或只能困难地机械输送时，也有控制地计量在倾析器中的 固体输送。-通过取消次级驱动装置可能节约成本。-所谓的空转转矩不影响固体输送，该空转转矩取决于高的转速差。转速差并且从而更确切地说空转转矩也能优选地保持恒定。-可以在小的直径上实现固体排出。-用气体加载分离腔提供一种简单且可选的可能性，用于对沉降池叠加保护气体。 按本技术，在螺旋件上的插盘设置在固体输出部与离心腔内的液体入口之 间。 按本技术，在螺旋件上的插盘设置在转鼓的圆锥形段和圆柱形段之间的过渡 区域内。 按本技术，插盘的半径大于固体输出部最大延伸到的半径。 按本技术，分离腔的液体侧的端部相对于环境密封。 按本技术，液体输出部借助于至少一个削盘实现。 按本技术，在液体输出部前面设置一个液密腔。 按本技术，縮减的段构成为圆锥形的。 按本技术，转鼓的纵轴线与圆锥形段之间的锥角在10°至90°之间，优选大 于15° ，尤其大于30。。附图说明 本文档来自技高网...

【技术保护点】
沉降型螺旋离心机，包括：ａ）一个能旋转的带有水平旋转轴线的转鼓（３），该转鼓围绕离心腔（１１），该离心腔至少成段地缩减；ｂ）一个设置在转鼓（３）内的、能够相对于转鼓（３）带有转速差地旋转的螺旋件（５）；ｃ）至少一个固体输出部；ｄ）一个在螺旋件（５）上的插盘（２３），该插盘位于液体入口（３８）与固体输出部之间，并且将转鼓内腔或离心腔（１１）分成一个在插盘（２３）与固体输出部之间的输出腔（２７）和一个在插盘（２３）与液体输出部之间的分离腔（２５）；以及ｅ）一个用于用气体加载分离腔（２５）的装置；其特征在于：ｆ）液体输出部相对于环境密封，以便在分离腔（２５）的区域内的池的内径在加载压力时保持不变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2006-2-10 102006006178.0书的措辞包括在内。酬紀P'歹ll表沉降型螺旋离心机1轴承6转鼓3圆柱形段3a縮减段3b螺旋件5导入管路7分配器9离心腔11挡坝15腔17削盘19导出通道21插盘23分离腔25排出腔27插盘缝隙29输入管路31压力控制单元33测量管35控制或调节装置37液体入口38离心物料Q液相固相S旋转轴线D压力P。8权利要求沉降型螺旋离心机，包括a)一个能旋转的带有水平旋转轴线的转鼓(3)，该转鼓围绕离心腔(11)，该离心腔至少成段地缩减；b)一个设置在转鼓(3)内的、能够相对于转鼓(3)带有转速差地旋转的螺旋件(5)；c)至少一个固体输出部；d)一个在螺旋件(5)上的插盘(23)，该插盘位于液体入口(38)与固体输出部之间，并且将转鼓内腔或离心腔(11)分成一个在插盘(23)与固体输出部之间的输出腔(27)和一个在插盘(23)与液体输出部之间的分离腔(25)；以及e)一个用于用气体加载分离腔(25)的装置；其特征在于f)液体输出部相对于环境密封，以便在分离腔(25)的区域内的池的内径在加载压力时保持不变。2. 根据权利要求1所述的沉降型螺旋离心机，其特征在于用于用气体加载分离腔 (25)的装置具有一个通到分离腔(25)内的输入管路(31)，该输入管路在运转时在一个小 于液面半径(Rl)的半径上通入到分离腔(25)内。3. 根据权利要求2所述的沉降型螺旋离心机，其特征在于用于用气体加载分离腔 (25)的装置具有一个压力控制单元(33)，该压力控制单元连接到输入管路(31)上。4. 根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：U霍尔巴赫，T哈特曼，K舍内贝格，
申请(专利权)人：GEA韦斯伐里亚分离机有限公司，
类型：实用新型
国别省市：DE[德国]