一台旁路循环离心机，它构成和布置成组装在一根中心支承轴上并在一个外罩组件之内，用于从循环液体中分离出颗粒物质，所述离心机包括： 一个离心转子； 一个组装在所述离心转子上的基板，所述基板包括至少一个用于形成出口液流喷射的切向液流喷嘴； 一个空心中心管，它安装在所述中心支承轴上，通过所述基板轴向延伸并穿过所述离心转子； 装在靠近所述中心管第一端用于引导液体流动的液流控制装置； 一个靠近所述基板安装的支承板；和 若干安装成叠置排列的截锥盘，它夹置在所述液流控制装置和所述支承板之间，所述若干锥盘的结构和布置使之能确定若干从第一开口到第二开口的液体流动通路，第二开口位于从所述第一开口径向向内的位置，所说液体流动通路与所述至少一个切向液流喷嘴成流动连通。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本申请是1995年1月25日提出的待审定的美国系列号为08/378197，题目为“自驱动叠锥式离心机”的申请的部分继续申请。本专利技术的背景本专利技术一般涉及应用离心力从液体中连续分离固体颗粒。更具体的是，本专利技术涉及在一种自驱动离心机中应用叠锥(盘)式离心机结构以便提高分离效率。柴油机被设计有相当精致的空气和燃料过滤器(净化器)，以便防止污垢和碎屑进入发动机。即使有这样的空气和燃料净化器，也发现污垢和碎屑进入发动机的润滑油中。结果是关键的发动机部件被磨损，如果这种状态还保留、不解决或者未予改善，发动机将会损坏。因此，一些发动机设计成带有全流油过滤器，它可以当油在润滑剂贮槽和发动机零件之间循环时连续净化油。对于这种全流过滤器有若干设计约束条件和依据。典型的约束条件意味着这样的过滤器仅能除掉10微米或更大的碎屑颗粒。虽然除掉这种尺寸的颗粒可以防止突然故障，但进入并存留在油中的较小的碎屑颗粒仍将引起有害的磨损。为了试验和搜寻更多的相关微小颗粒，设计者设计了旁路过滤系统，该系统过滤总油流的预先确定的一部分。全流过滤器和旁路过滤器共同组合可将发动机磨损减少到容许的程度，但还不能达到所希望的程度。由于旁路过滤器可以捕集小于大约10微米的颗粒，全流过滤器和旁路过滤器的组合所提供的实施改善要超过仅仅应用全流过滤器。除掉那些更微小碎屑颗粒的愿望便导致设计一种高速离心净化器。代表这种设计进展的一种产品是SPINNER II油净化离心机，该机由英国埃尔弥尼斯特，萨墨塞特郡的冰川金属有限公司制造并由得克萨斯州休斯敦的T.F.Hudgins股份有限公司提供。SPINNER II产品的下列说明直接摘自于1985年获得版权并由T.F.Hudgins股份有限公司出版的产品手册这是SPINNER II，这是真正的高速离心机，能除掉0.1微米这样微细浓稠、坚硬、有磨损作用的颗粒。它比用你的全流过滤器所除掉的碎屑小400倍。因为SPINNER II是一种真正从循环油中除掉碎屑的离心机，在其整个操作周期内它一直保持恒定流量，实际上，实验表明，该SPINNER II装置是如此之好，它甚至比最好的全流/旁路过滤器组合还要使发动机磨损减少一半。首先，SPINNER II油净化离心机是低成本的，因为它仅仅依靠发动机自身油压力驱动低于传统的电动机驱动的离心机的成本的百分之五。现在，你能在你所有工业用发动机上，装配最有成本效益、具有当代所能获得的最好的减少耗损的油净化系统。SPINNER II油净化离心机的结构和操作理论以下列内容在上述出版物中加以说明SPINNER II油净化离心机包括三个部分-离心转子、驱动涡轮和油面控制机构-全部包容在坚固的钢质和铸铝罩壳中。启动离心机，脏油从发动机进入SPINNER II罩壳侧面并穿过空心主轴。在主轴的顶部，导流板将油均匀分布进入离心转子。因为转子以约7500rpm转动，所以油迅速加速至高速。产生的离心力将碎石向外抛至转子壁，在该处形成致密的滤饼。净化油通过筛网离开转子并进入涡轮部分。在那里，发动机油压力将油通过两个喷嘴排放，这种喷射使涡轮及连带的离心转子旋转。油压力独立驱动这种高效装置。在SPINNER II可能完全有效地完成了油过滤和净化的任务的同时，还有其它的高速离心机设计。从过滤和净化效率的观点来看，SPINNER II还有一些设计不足之处。首先，关于其它高速离心机装置，SPINNER II资料参考例如由Alfa Laval、Bird和Westphalia制造的电机驱动的高速离心机。正如SPINNER II资料表明，这些电机驱动的高速离心机“太昂贵(超过10000美元)并且对于一般使用来说太复杂”。关于上述SPINNER II装置的低效率，附图说明图1表示一个该自动离心机类型的示意的剖面图，该机类似或者代表SPINNER II装置。图1中所示的所有零件随轴转动，该轴向中心管的入口部位提供加压油。在通过旋转主轴或管的两个入口部位以后，油被顶部导流板导向壳体(转子)顶部。然后，油越过导流板和短环路溢出，直接朝向出口筛网，脱离大部分离心机体进入完全停滞状态。这样的结果是不适宜的，因为离心力随着距轴线的距离增大而成比例地增大，而在这种装置中油流却很靠近轴线。在通过出口筛网之后，油在底部导流板下面通过，并通过两个切向喷嘴排出，该喷嘴也起限制通过离心机的油流量的作用。离开两个喷嘴的高速喷射产生为使颗粒分离需以足够高的转速(3000～6000rpm)驱动离心机所需要的反转力矩。正如在SPINNER II产品资料中所说明的，其它高速离心机包括例如那些由Alfa Laval制造的电机驱动装置。除了电机驱动之外，AlfaLaval装置还被认为适宜于应用叠盘组件的本专利技术。包括叠盘组件核心的盘嵌入件能使沉淀高度减小，因此产生较大的过滤效率。盘嵌入件呈锥形并用称为嵌塞的圆形或长矩形板装配，该嵌塞装在邻近的盘嵌入件之间。分离槽便由此而形成，而且可以改善嵌塞的厚度来调节分离槽的高度，以便适应特定的颗粒尺寸和浓度。Alfa Laval叠盘分离器的操作和结构理论在Alfa Laval产品资料中有说明并且相信能被本技术中一般的技术熟练的人员所熟知。这样一本Alfa Laval出版物是名为“分离理论”，由瑞典托姆巴的Alfa Laval分离咨询委员会出版。另外的带有类似公开或说明的出版物是一篇名为“离心分离新方向”的论文，该文发表在1994年1月号的化学工程第70～76页上，由Alfa Laval分离股份有限公司的Theodore De Loggio和Alan Letki所著。液体通过某些Alfa Laval叠盘分离机装置的流动是开始液体从顶部进入并流至底部，在底部液体径向转向并向上朝向流体出口部位流动。向上流动的液体在分离槽的外径边缘处进入分离槽，向上流动并径向向内通过分离槽到达在内径边缘的出口点。当液体通过分离槽流动时进行固体颗粒的分离。在另外的Alfa Laval装置中液体通过叠盘的流动开始于上边缘。然而，在这两种类型中，流体出口位置均在组件顶部。在考察上述的SPINNER II和Alfa Laval资料一般介绍的离心机的设计特点和性能状况之后，本专利技术的专利技术者想出一种旁路循环离心机的改进设计。本专利技术人的设计意图是应用自动发动机润滑油系统离心机的计算流体动力学分析，这种分析揭示出从颗粒分离的观点来看的亚最佳流动状态。附带的研究表明，由于应用叠锥使所必需的颗粒沉降距离减小，从而可在离心机中获得较高的分离效率。然而，Alfa Laval离心机要求一个电机驱动装置，从尺寸、重量和成本的观点来看，它显现出一个重要的缺陷。本专利技术获得的是在某些方面类似SPINNER II的低成本自驱动式离心机的组合，但由于一种独特的叠锥装置而使效率提高。结果是一种有成本效益、较高性能的离心机，它可以用来代替发动机安装的一次性使用的旁路过滤器。虽然最初推断自驱动离心机将不能提供足够的功率以驱动叠锥式离心机，但由本专利技术制造的特殊装置能够以独特的不显著的方式进行组合。如所设想的一样，本专利技术的改进设计获得较低的自驱动离心机成本和较高的锥形叠盘效率。由于通过SPINNER II和通过按所述的Alfa Laval原理建立的叠盘装置的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：P·K·赫尔曼，B·A·帕尔杜，
申请(专利权)人：弗里特加德公司，
类型：发明
国别省市：
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