喷嘴式离心机的定常下部流控制装置及方法制造方法及图纸

在一用于将固体颗粒从液体中分离出来的离心机中，其提浓的固体颗粒是从位于外周壁上的径向喷嘴排出，装备有一种提浓固体颗粒下部流流出的控制装置。该装置传感出下部流中固体颗粒浓度的增加，并调整回流液的流量，从而防止固体颗粒向上旋转进入上部流。一感应室和一有流量干扰装置的控制组件用于测量一设定液位回溯。上述液位的任何变更均由液位传感器测量并发信号给液面计控制装置来控制用于控制下部流的回流阀的开和闭。（*该技术在2013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】
本专利技术涉及具有一股上部流和一股提浓固体颗粒的下部流的可调圆片喷嘴式离心分离机械，更具体地说，涉及一种以调整下部流量的回流管路来控制液态上部流中固体颗粒理想含量的新颖方法和设备。在喷嘴式离心分离机中，众所周知的如可调圆片喷嘴式离心机，被分离出来的下部流从设置在离心转筒分离室外周面上的喷嘴装置流出。离心机将给料浆分成二组份。一份为较重的喷嘴流出浆，即所谓的下部流组份，或称由喷嘴流出的提浓物;以及另一较轻组份，即由离心机顶部的上部流转筒流出的分离液。上部液流正是所需的终产物，因此必须精心控制其固体颗粒的含量。一部分下部流以一可控流量通过转子滚筒的下端回流至分离室。使用这类分离器，常常有必要通过这种回流入分离室的方法来控制流出的下部流中固体颗粒的含量。在离心机给料的固体颗粒含量较低的情况下，通常利用这种下部流回流的方法，其理想的结果便是下部流料浆中固体颗粒浓度较高。当离心机给料是可变的，或者下部流含有浓度太高的固体颗粒以致引起出口的喷嘴堵塞时，有必要对固体颗粒含量进行精确控制。1995年授权予李等人的美国专利第4，505，697号公开的一种用于喷嘴式离心机下部流固体颗粒浓度控制提出了一种解决上述问题的方法。该现有系统采用根据下部流粘度的增加而相应控制回流数量的装置。更具体地说，含给定固体颗粒浓度的下部流在流过喷管装置时，呈现出某种粘度，在恒定的粘度下，下部流会保持一固定的流量。随着固体颗粒含量的增加，由此引起的下部流粘度的增加引起流过喷管装置时流量下降，因此，减少下部流回流通过离心机的流量并抵消粘度的增加。用这种方法，现有技术设备将下部流中固体颗粒的浓度保持基本恒定。该现有技术提出恒定的下部流浓度作为一改进方法，而体现本专利技术的下部流控制装置实现对可调圆片喷嘴式离心机的最佳控制。该最佳下部流控制机理调整了回流容量，并从而调整了不同给料和不同下部流浓度情况下的下部流。1979年授权给希尔的美国专利第4，162，760号公开了另一种用于控制喷嘴式离心机下部流的现有技术系统。该手控系统采用一具有可调环形圈阀的可调贮料槽来进行回流。该设备即非粘度或流量敏感，又不能由于给料量和下部流固体颗粒浓度的变化而产生或保持上部流中的最佳固体颗粒浓度。实际的工作流程有着常变的给料浓度，因此，最佳的下部流运行点将随每个变化而变化，需要流程控制来保持最佳下部流的浓度。现有技术设备，包括上述两种，从最佳意义上讲，均不能控制离心机。上述两种普通的可调圆片喷嘴式离心机的流程控制分别是手动阀(非自动)和定常下部流控制。附图说明图1中描述了这两种构思。在手控情况下，回流流量通过人工设定一手动阀被设定在某一值上。通过固定回流流量，任何给料的固体颗粒的变化都将改变下部流固体颗粒的浓度。图1中N-N′线描述了这种情况。如果将阀门初始设定于U2点，即给料F2的最佳点，那么，给料固体颗粒的任何变化均会将运行拉离最佳值。不采取控制的合理结果便是上部流会处于运行中某些超过固体颗粒规定极限的运行点，因此，操作者会选择在如图1中所示的UB点运行(不采取控制)。对给料F2而言，该点不是最佳点，但是，它产生一缓冲区以使上部流经常能满足理想产品要求。图1中C-C′线所示是定常下部流控制。该控制方法比一点也不控制要好，但仍远不够最佳。该方法如果结合前述缓冲区方法会得到提高。如上所讨论的，李等人(第4，505，697号专利)便是这种设备的一个例证。该设备达不到其理想的定常下部流控制目标。图2中“粘度感应下部流控制”显示了该设备较差的控制性能。本专利技术的目的在于通过采用一种最佳下部流控制系统用于圆片喷嘴式离心机以获得一定常上部流固体颗粒浓度。该系统可随不同给料情况以及下部流固体颗粒浓度的变化而有效地改变下部流。图2示出了用于可调圆片喷嘴式离心机的这种最佳控制方案。对于给料浓度F2，有一对应的将满足上部流固体颗粒规范的最佳下部流浓度U2。较高的给料浓度，诸如F3，需要一较低的下部流浓度，以U3点为最佳。同样，给料浓度减少到诸如F1，则需要将下部流浓度变到U1。对于所有的给料浓度而言，只有唯一的下部流浓度会实现最佳作业。这些最佳点在图2被描述成一斜率为-m的直线。实际上，下部流/给料的关系是非线性的，但它会有大体形状为如图2所示的直线。用于可调圆片喷嘴式离心机的最佳下部流控制也适用于不同给料流流量的运行。在这种情况下，尽管实际值-m稍微不同于不定的给料固体颗粒情况，但最佳控制仍如图2所描述的一斜率为负值的线。该最佳下部流控制设备通过在下部流流出管路上插入控制组件和感应室来传感给料流量变化和下部流中悬浮的固体颗粒的含量变化，从而实现上述目的。这些变化通过使用压力或液位传感器感应出感应室内液位的变化测得。所测得的变化发信号给液面计控制装置，然后改变在下部流回流管路中的流量。流量是通过使用管路中一高灵敏阀来进行调节。任何能够保持感应室中给定点的值以控制离心机最佳运行性能的控制组件设计均能被采用。在本专利技术的最佳实际运行中，设有气动阀装置来调节下部流回流管路中的流量。用这种方法，下部流所保持的固体颗粒浓度维持在最佳水平上，以防止固体颗粒流入上部流和引起劣质液体出品产生。最佳下部流控制装置包括一感应室和使感应室中产生一回溯液位的流量干扰装置。此外还备有一监控感应室中回溯液位的液位传感器和一感应液位变化并将这种变化结果发出信号的液面计控制装置。信号打开或关闭回流管路中的阀门以控制通过的流量，进而校正并恢复下部流流出液中理想的固体颗粒浓度。这样一种变更可控制上部流中固体颗粒的含量。此外，在感应室和流量干扰装置之间采用一液位设定挡板以产生一测量用所需的和可测的液位。图1示出了两种用于可调圆片喷嘴式离心机现有技术的下部流控制图表;图2示出了最佳下部流离心机控制;图3是一可调圆片喷嘴式离心机的纵剖视图，它示出了流入和流出离心机的工作液流;图4是下部流控制装置的一总的平面布置图;图5是一带蜗壳连接板的离心转筒的横剖视图;图6是图5中沿A-A线的剖视图;图7是一回流液和回流阀的局部放大剖视图;图8是一流出液和控制组件的剖视图;图9是图8中流量干扰装置沿B-B线的剖视图;图10是本例中下部流控制装置中感应室液位线的图示;图11是一高容量离心机机内多波美度进料分离的运行线的图示;图12是一离心机反馈控制机理的图示;图13是一两种下部流控制组件性能的图示。现参阅附图，更具体地说是参阅图3，图中描述了可调圆片喷嘴式离心机的工作流。可调圆片喷嘴式离心机将给料流20分成一主要是液体的液体上部流22和一含有大部分随给料流进的固体颗粒的下部流24。下部流24中的固体颗粒由喷嘴26、28流出离心转筒的外周壁，而下部流的流出量对于离心机流程控制中涉及的所有变化而言，均是不变的。一部分喷嘴流出液回溯入(回流30)离心转筒从而对下部流中悬浮的固体颗粒进行控制。如果需要，可采用清洗流32通过稀释回流30中可溶性固体颗粒浓度来减少随流出液34带走的母流。图4描述了本专利技术最佳实施例的总平面布置图。最佳下部流控制系统10包括一感应室40，一液位设定挡板41，一控制组件42，一排液阀44，一回流阀46以及一指压器48。图中也描述了可调圆片喷嘴式离心机50，给料管路52，上部流54，流出管路56和回流管路58。图中还描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种最佳下部流控制装置，用于一喷嘴式离心分离机，具有一出口处生成的下部流，所述下部流分成一路流出液和一路回流液；它包括：（ａ）一控制组件，包括流量干扰装置，该装置用于在紧接所述控制组件上游由于液压而产生一液体聚集，这种聚集就是干扰的体现 ；（ｂ）一感应室，置于紧接所述控制组件的上游，以允许液流在其内部相应于所述压力聚集；（ｃ）一连接于所述感应室，用于测量感应室液位的液位传感器；（ｄ）一液面计控制装置，可以来自液位传感器的信号中读出液位的变化并发出相应信号；（ ｅ）一回流阀装置，可根据所述液面计控制装置发出响应的信号打开和关闭，从而调整回流返入所述分离机的流量，导致回复至最佳的下部流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：米尔顿秦，李介英，罗伯特D门辛格，
申请(专利权)人：多尔奥利弗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]