[发明专利]离心分离器输入装置

说明书

本发明涉及一种离心分离器，它有一个形成分离腔的转鼓，和一个向转鼓提供液体的静止输入管，转鼓包括在转鼓内形成一个中心接受腔装置和形成几个围绕转鼓轴线分布的通道装置，这些通道将分离腔与接受腔连通起来，以及在接受腔中形成诱导构件的装置，这些诱导构件使送入转鼓的液体在进入所述通道之前随转鼓旋转，所述的静止输入管伸入接受腔中，并在接受腔的接受室中有一开口。

与这种离心分离器有关的一个很老的问题是怎样把液体通过静止输入管送入转鼓并随转鼓转动，它们中要在分离腔中分离出的液体的分散物相不会进一步分离或分散。因此，液体需要一有效的，而且平缓的加速度，以使获得离心分离器的最大分离效率。

多年来人们提出很多解决这个问题的方案，但是没有一个方案能够完全满足既有效又平缓加速度的要求。在传统的离心机转鼓中最常用的诱导构件种类，包括由转鼓支撑在接受腔中的沿径向和轴向伸展的叶片。从先有技术中可知，这种叶片使进入的液体产生强烈震荡，其结果在液体中产生巨大的剪力。人们还知道，它们使进入的液体产生喷溅，从而使空气混合于其中。然而，尽管这种叶片有上述那些不良作用，而且这些不良作用明显地影响着离心机转鼓的总分离效率，它们仍然被经常使用。

美国专利3，468，475号提出一个方案，即在转鼓中设置一个光滑的锥形加速面，该锥形加速面在接受腔中面对并围绕着静止输入管。输入的液体，特别是牛奶，将不与输入管的外部接触，而是沿所述加速面以很薄的液层流动，直到与一圆筒形流动的液面汇合，该圆筒形液面由已经随转鼓旋转的液体在接受腔中形成。虽然实践已证明，以这种方式运动的这一薄层液体的加速度确定对牛奶的分离起到一些积极的作用。但是，这种输入装置对于一台离心分离器的总分离效率来说，并未产生什么良好的作用。

除了这种具有相对较深地伸入离心机转鼓中的静止输入管，并且留下一间隙使转鼓内部与外界空气连通的输入装置外，还有一些离心分离器带有气密输入装置的转鼓，也就是说在转鼓和静止输入管的端部之间设有机械式密封，从而可使转鼓内部完全充满液体。实践已证明，这种输入结构相比前面讨论的输入装置来说，它们给输入液体提供的加速度更平稳。

本发明的目的是给带有敞口输入结构的这种离心分离器提供一种输入装置，这种装置能使输入的液体获得象在带有气密输入装置的离心机转鼓中能获得的既有效又平缓的加速度。

根据本发明，上述目的在这种离心分离器中是能实现的。这种分离器的特征是诱导构件安排成基本上在接受腔的一诱导室中对送入接受腔的液体产生诱导作用，该诱导室围绕静止输入管并与接受室隔开，在接受室中没有对液体产生诱导作用的构件，一折流构件围绕输入管伸展，它在所述的接受室和诱导室之间形成一隔壁，并在其自身和输入管之间留下一个或多个缝隙，接受室和诱导室位于同一径向位置上，至少形成诱导构件的主要部分位于诱导室中折流构件与输入管之间缝隙的水平径向外侧。

通过本发明，有可能在一较大的输入流速范围内，在接受腔中使得其输入管外的液体与管内的液体形成连续的液体相。

因为接受室中没有会使输入液体产生扰动和喷溅的诱导构件，液体会被平稳地加速并沿轴向向诱导室流动，至少有一部分移至折流构件和输入管之间所述缝隙的水平径向外侧的液体，也会径向向内流动。液体的这种径向向内运动，加上它所受到的较小的旋转诱导作用，会在液体中产生如同在水力旋转器中那样的一种旋上作用，当液体到达折流构件和输入管之间的所述缝隙时，液体的切向速度与转鼓中该径向位置的切向速度相同。液体在获得与转鼓部分在相应的径向水平位置所具有的相同切向速度后，与诱导构件接触并随转鼓旋转，但液体并没有象在传统的转鼓输入装置中那样产生剧烈震荡。

所述折流构件可以是静止的并由输入管支撑。但是，在本发明的最佳实施例中，它由转鼓支撑并随之旋转。从而，在折流构件本身的径向内边缘与输入管之间留下一水平环形缝隙，这条缝隙不会对旋转液体的流动产生阻碍。

上述连通转鼓的接受腔和分离腔的通道可以从接受腔所需的任何部位开始。它们可从诱导室中远离接受室的那一端开始。但是，接受室最好位于诱导室和接受腔中的所述通道的开口之间，所述的折流构件在其本身和接受腔的围壁之间留下一个或多个缝隙，以便让液体沿所说的壁流回接受室。