专利名称：离心式分离器的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及用于清除气体中的液体杂质(如油粒和油雾)的 离心式分离器。更具体地，本发明涉及根据权利要求1前序部分所述 的离心式分离器。
背景技术：
SE-C-523 690公开了一种离心式分离器，该离心式分离器旨在用 于清洁含有油粒和/或油雾形式的液体杂质的气体。在已知的离心式分 离器中，用于经过清洁的气体的气体出口从分离空间的下部延伸。在 紧接该气体出口的上方是防护部件，该防护部件延伸入分离空间中。 在防护部件上方离防护部件一定距离处，设有多个出口孔，用于从分 离空间排放分离出的油。分离出的油被分离空间的内壁捕获且向下朝 出口孔流动。SE-C-523 690中公开的技术基于这样的现象防护部件 在紧接防护部件的上方形成环形气垫，该环形气垫将在气垫的上端高 度处和出口孔的高度处阻塞向下流动的油，从而使得油可以通过出口 孔排放。
申请人已经发现，向下流动的油的一部分将通过气垫和防护部件， 这意味着该部分油将跟随经过清洁的气体通过气体出口从离心式分离 器流出。
已知的离心式分离器的出口孔沿壳体的周边等距离地定位。这意 味着通过该孔排放的油必须在该壳体外部收集以传输给共同的出口。
发明内容
本发明的目的在于提供一种离心式分离器，所述离心式分离器能 够以有效的方式从气体分离液体杂质。此外，其目的在于一种离心式 分离器，所述离心式分离器具有简单的结构，且所述离心式分离器在 气体离开离心式分离器之前防止分离出的液体杂质重新与气体混合。
该目的通过先前限定的离心式分离器实现，其特征在于，所述离 心式分离器包括环绕的环形凹槽，所述环形凹槽在固定壳体中从内壁 表面向外延伸且具有环绕底面，其中出口孔从所述底面向外延伸。
借助于从壁表面向外延伸(即，延伸入固定壳体的壁中)的这种
环形凹槽，将捕获沿内壁表面流动的液体杂质。液体杂质以相对高的 速度在沿旋转方向的旋转路径中运动。液体杂质将被收集在环形凹槽 中且在环形凹槽中沿旋转方向流动。
根据本发明的一个实施例，第一液体出口也包括环形收集通道， 所述环形收集通道在所述环形凹槽径向外侧围绕分离空间延伸。由此， 分离出的液体杂质以容易且便利的方式收集，且其后将借助于单个导 管从离心式分离器传输走。有利地，出口孔可以在所述环形凹槽和所 述收集通道之间延伸，从而使得在环形凹槽中沿旋转方向上流动的液 体杂质可以以方便的方式排放到环形收集通道。
根据本发明的又一实施例，环形凹槽具有第一限制壁，所述第一 限制壁在底面和内壁表面之间在底面下游延伸，其中出口孔具有上顶 点，所述上顶点基本位于第一限制壁的高度处。因而确保在环形凹槽 中流动的所有液体杂质将通过出口孔排放到环形收集通道。有利地， 所述第一限制壁可以基本平行于径向平面延伸.
根据本发明的又一实施例，环形凹槽具有第二限制壁，所述第二 限制壁在底面和内壁表面之间在底面上游延伸。有利地，所述第二限 制壁相对于径向平面倾斜。
根据本发明的又一实施例，离心式分离器包括至少一个导向叶片， 所述导向叶片设置成用于将分离出的液体杂质的流动引导通过出口 孔。有利地，导向叶片可以延伸通过出口孔，其中，液体杂质以有效 的方式传输通过出口孔进入环形收集通道。导向叶片可以有利地沿至 少一个方向延伸，其相对于出口孔处的旋转方向的切线向外且向前倾 斜。
根据本发明的又一实施例，出口孔相对于旋转方向具有前限制表 面和后限制表面，其中，这些限制表面中的至少一个沿一方向延伸， 其相对于出口孔处的旋转方向的切线向外且向前倾斜。
根据本发明的又一实施例，离心式分离器包括第二液体出口 ，所 述第二液体出口设置在第一液体出口上游。有利地，于是所述第二液
体出口可以形成主出口，而所述第一液体出口形成残余物出口。这种 布置确保基本所有的液体杂质从待清洁的气体的很好的分离，以及基 本完全清洁的气体经由气体出口离开离心式分离器。
根据本发明的又一实施例，第二液体出口包括环形收集通道，所
述环形收集通道在所述内壁表面径向外侧围绕分离空间延伸。此外， 所述第二液体出口可包括至少一个出口孔，所述出口孔在所述分离空 间和所述环形收集通道之间延伸。
根据本发明的又一实施例，离心式分离器设置为使得旋转轴线基 本竖直地延伸，其中固定壳体具有上端和下端，且其中气体出口设置 在上端处。于是第二液体出口可以设置在下端处，其中液体杂质的主 要部分将沿内壁表面向下流到第二液体出口。由于向上流动的气流， 液体杂质的极可能较少的部分将沿内壁表面向上传输到环形凹槽和第 一液体出口。
根据本发明的又一 实施例，分离空间包括在旋转部件和内壁表面 之间延伸的环形下端表面，其中所述下端表面设置为将液体杂质径向 向外传输到第二液体出口。此外，离心式分离器可以包括多个引导部 件，所述引导部件设置在下端表面上且布置为促进所述传输。径向向 外看，所述引导部件有利地沿旋转方向指向前方。借助于这种倾斜的 或相对于径向方向成斜角的引导部件，由于分离空间中气流的影响， 液体杂质将朝较大的直径向外传输且因而传输到内壁表面和第二液体 出口 。所述引导部件可构造为从下端向上延伸的肋或从下端表面向下 延伸的凹槽。
根据本发明的又一实施例，下端表面是锥形并向外且向下倾斜。 根据本发明的又一实施例，旋转部件包括多个分离盘。
现在，将通过对借助于示例并参考附图而公开的各个实施例的描 述，更详尽地阐述本发明。
图1公开了根据本发明的离心式分离器的竖直截面图。
图2公开了沿图1的线II-II的截面图。 图3公开了沿图1的线III-III的截面图。
图4公开了从图1的离心式分离器内部向离心式分离器液体出口
的出口孔来看的视图。
图5公开了从上方来看通过图4的出口孔的截面图。
图6公开了通过图1的离心式分离器的液体出口的轴向截面图。
图7公开了通过在图1的离心式分离器中以表面肋形式的引导部
件的截面图。
图8公开了通过以凹槽形式的引导部件的类似截面图。
具体实施例方式
图l公开了用于清洁含有液体杂质(例如，油雾或油粒形式的油) 和或许含有固体颗粒的气体的离心式分离器。离心式分离器包括固定 壳体l，所述固定壳体l包围基本封闭的分离空间2。壳体l具有内壁 表面3，内壁表面3面向分离空间2。分离空间2布置为允许气体从中 流过。
离心式分离器也包括旋转部件4，旋转部件4设置在分离空间2中 且布置为围绕旋转轴线x沿旋转方向r旋转，旋转轴线x也形成通过壳 体1的中主轴线。离心式分离器设置为使得旋转轴线x基本竖直地延 伸，从而壳体1具有上端l，和下端1"。
旋转部件4包括主轴部件5和多个分离盘7，主轴部件5借助于轴 承6在上端l，处轴承安装在壳体1中。在公开的实施例中，分离盘7 是锥形并从主轴部件5倾斜地向下且向外延伸。本发明也可应用于具 有完全径向的分离盘或从主轴部件5沿轴向平面延伸的分离盘的旋转 部件。旋转部件4借助于驱动部件8，例如电动机驱动，且适于使气体 沿旋转方向r旋转，以借助于离心力从气体分离液体杂质。
在公开的实施例中，离心式分离器也包括用于待清洁的气体的入 口 9、用于经过清洁的气体的气体出口 10、用于分离出的液体杂质的 第一液体出口 11和用于分离出的液体杂质的第二液体出口 12。
入口 9居中设置且延伸通过壳体1的下端1"。入口9将气体传输 到旋转部件4的中心空间15。气体从该中心空间15径向向外传输到在 分离盘7之间形成的间隙。气体出口 IO设置在旋转部件4下游的壳体 l的上端l，处。因而，离开分离盘7之间的间隙的气体沿旋转方向r以 高旋转速度旋转，且将向上继续该旋转运动到气体出口 10，在此经过 清洁的气体离开分离空间2。
第一液体出口 11相对于气流方向设置在气体出口 10的上游和旋 转部件4的下游。第二液体出口 12相对于气流方向设置在壳体1的下 端l"处和第一液体出口 11的上游。在公开的实施例中，第二液体出口 12形成主出口，其适于排放液体杂质的主要部分；第一液体出口 11形 成残余物出口，其适于排放基本所有的残余液体杂质。应当注意，分 离出的液体杂质可能包含固体颗粒，所述固体颗粒经由液体出口 11和
12排放。
离心式分离器包括环绕的环形凹槽19，环形凹槽19从内壁表面3 向外延伸入固定壳体1的壁。参见图6，环形凹槽19具有环绕底面20。 底面20基本平行于旋转轴线x延伸。环形凹槽19也具有第一上部限制 壁21，所述第一限制壁21在底面20下游在底面20和内壁表面3之间 延伸。第一限制壁21基本平行于相对于旋转轴线x的径向平面延伸。 环形凹槽19也具有第二下部限制壁22，所述第二限制壁22在底面20 上游在底面20和内壁表面3之间延伸。第二限制壁22相对于径向平 面倾斜，更准确地，从内壁表面3径向向外且向上倾斜。在公开的实 施例中，环形凹槽19设置在旋转部件4的上部的高度处、紧接气体出 口IO的下面.更准确地，环形凹槽19位于最上面的分离盘7的高度 处，稍微在最上面的两个分离盘7之间形成的间隙的出口上方.
此外，离心式分离器包括环形收集通道25，所述收集通道25在环 形凹槽19径向外侧围绕分离空间2沿周向延伸。在公开的实施例中， 收集通道25在环形凹槽19的高度处在固定壳体1的壁中延伸，
第一液体出口 11包括至少一个出口孔26，出口孔26从底面20向 外延伸且在环形凹槽19和收集通道25之间形成通路。在公开的实施 例中，在环形凹槽19和收集通道25之间设置三个这样的出口孔26。 应当注意，离心式分离器可包括公开的三个之外的其它数量的出口孔 26，例如l、 2、 4、 5、 6或更多的出口孔26。此外，在/〉开的实施例 中，每个这样的出口孔26具有位于第一限制壁21下方的上顶点，参 见图4。
每个出口孔26相对于旋转方向r具有前限制表面27和后限制表面 28，参见图5。这些限制表面27， 28中的至少一个沿一方向延伸，其 相对于相关的出口孔26处的旋转方向r的切线向外且向前倾斜.在公 开的实施例中，前限制表面27和后限制表面28均在这样的方向上倾 斜。
每个出口孔26也包括导向叶片29，导向叶片29设置为将分离出 的液体杂质的流动引导通过出口孔26。这样一种导向叶片29在图4中 更精确地公开，其延伸通过出口孔26，更准确地，在内壁表面3的高 度处从内端延伸到位于收集通道25中的外端。每个导向叶片29沿至 少一个方向延伸，其相对于出口孔26处的旋转方向r的切线向外且向
前倾斜。此外，在公开的实施例中，每个导向叶片29具有第一内部部 分29，，第一内部部分29，具有比导向叶片29的第二外部部分29"更大 的径向向外倾斜角。应当注意，离心式分离器也可包括具有其它结构 和其它定位的导向叶片，以引导液体杂质的流动朝向并通过出口孔26。 尤其是，离心式分离器可包括一个或多个导向叶片30，沿旋转方向r 来看，导向叶片30位于出口孔26的上游。导向叶片30设置在第二倾 斜的限制壁22上，且沿旋转方向r斜向上倾斜。此外，也可以设有导 向部件31，导向部件31也位于出口孔26的上游，但是设置在底面20 上。导向部件31沿整个底面20的高度延伸且沿旋转方向向前且向下 倾斜。导向部件31可设置为凹槽，或突起的引导部件。导向部件31 也可以设置为使得它仅包括一个限制表面，所述限制表面从底壁20向 内延伸，其后，底壁20非常緩慢地再次达到其周向高度。
第二液体出口 12也包括环形收集通道40，收集通道40在内壁表 面3径向外侧围绕分离空间2延伸。此外，设置至少一个出口孔41， 使得它在分离空间3和收集通道40之间延伸。在公开的实施例中，设 有两个这样的出口孔41，参见图2。应当注意，离心式分离器可以包 括除了^S开的两个之外的其它数量的出口孔41，例如1、 3、 4、 5、 6 或更多的出口孔41。第二液体出口12，即出口孔41，设置在下端1" 处。
在图1中可以看出，第一液体出口 11的环形收集通道25经由至少 一个连接通道42连接到第二液体出口 12的环形收集通道40，在公开 的实施例中，连接通道42基本平行于旋转轴线x延伸。当然可以设置 一个以上这样的连接通道42。至少一个排出导管43也从环形收集通道 40延伸，以将从离心式分离器分离的液体杂质排出。
离心式分离器也包括环形下端表面50，所述环形下端表面50在旋 转部件4和内壁表面3之间延伸。下端表面50设置为将液体杂质径向 向外传输到第二液体出口 12。在公开的实施例中，下端表面50是轻微 锥形并向外且向下倾斜，参见图1。然而应当注意，下端表面50也可 以基本为平坦的或甚至有些向外且向上倾斜。
此外，离心式分离器包括多个引导部件51，引导部件51设置在下 端表面50上且布置为促进液体杂质向外朝内壁表面3和出口孔41传 输。所见的径向向外的引导部件51沿旋转方向r指向前方。引导部件
51可以是直的，或如公开的实施例那样是弯曲的。在公开的实施例中， 离心式分离器具有6个引导部件51。然而应当注意，在下端表面50上 可以设置更多或更少这样的引导部件51。出口孔41邻接下端表面50， 即出口孔41在其径向外周处具有位于下端表面高度处的下端。
在公开的实施例中，引导部件51设置为从下端表面50向上延伸 的肋，参见图7。于是引导部件51可以具有离下端表面50至少大约为 lmm的高度。引导部件51也可以设置为从下端表面50向下延伸的凹 槽，参见图8。也在该情况下，引导部件51可以具有离下端表面50至 少大约为lmm的高度或深度。在公开的实施例中，至少在引导部件51 的径向外端和内壁表面3之间也存在小的间隙，从而液体杂质可以在 下端表面50上沿内壁表面3自由地流动到出口孑L 41之一。
每个引导部件51具有第一径向内端51，和第二径向外端51"。径 向外端51，，位于内壁表面3附近但离内壁表面3有一定距离，从而在内 壁表面3和径向外端51"之间形成径向外侧通路，参见图2。径向内端 51，位于环形表面50的环形内端附近但离所述环形内端有一定距离，从 而在所述环形内端和每个引导部件的径向内端51，之间形成径向内部 通道，参见图2。
公开的离心式分离器可以例如用于清洁含有油粒和/或油雾形式的 油的气体。待清洁的气体于是经由入口 9传输到空间15。由于旋转部 件4的旋转，气体也抽吸入分离盘7之间的间隙，其中油将附着到这 些盘7上且由于离心力在盘7上向外传输。油然后离开盘7且抛向内 壁表面3。然后，油在内壁表面3上向下流动到下端表面50和第二液 体出口12，其中油通过出口孔41流出且流入收集通道40中。由于从 旋转部件向气体出口 IO的向上气流，碰撞内壁表面3的一部分油沿内 壁表面3向上传输。该油将向下流入环形凹槽19且经由出口孔26传 输入收集通道25。然后，分离的油从收集通道25向下传输到收集通道 40。因而所有分离出的油传输到该收集通道40，且在此经由排出导管 43向外传输离开离心式分离器。
本发明不限于公开的实施例，而可以在所附权利要求书的范围内 变动和^f务改。
权利要求
1. 一种离心式分离器，用于清洁含有液体杂质的气体，其中所述离心式分离器包括:固定壳体(1)，所述固定壳体(1)包围分离空间(2)，且具有内壁表面(3)，所述内壁表面(3)面向所述分离空间(2)，其中所述分离空间允许气体从中流过，用于待清洁的气体的入口(9)，旋转部件(4)，相对于气流方向设置在所述入口(9)下游的分离空间(2)内，且布置为围绕旋转轴线(x)沿旋转方向(r)旋转，其中，旋转部件(4)适于使气体沿旋转方向(r)旋转以借助于离心力从气体分离至少一部分液体杂质，气体出口(10)，相对于气流方向设置在旋转部件(4)的下游，用于排出经过清洁的气体，和第一液体出口(11)，设置在所述气体出口(10)的上游和旋转部件(4)的下游，用于排出液体杂质，并且包括至少一个出口孔(26)，其特征在于，所述离心式分离器包括环绕的环形凹槽(19)，所述环形凹槽(19)在固定壳体(1)中从内壁表面(3)向外延伸且具有环绕底面(20)，其中出口孔(26)从所述底面(20)向外延伸。
2. 根据权利要求l所述的离心式分离器，其特征在于，所述第一 液体出口 (11)也包括环形收集通道(25)，所述环形收集通道(25) 在所述环形凹槽(19)径向外侧围绕分离空间(2)延伸。
3. 根据权利要求2所述的离心式分离器，其特征在于，所述出口 孔(26)在所迷环形凹槽(19)和所述收集通道(25)之间延伸。
4. 根据前述权利要求中任何一项所述的离心式分离器，其特征在 于，所述环形凹槽(19)具有第一限制壁(21)，所述第一限制壁(21) 在底面(20)和内壁表面(3)之间在底面(20)下游延伸，其中，所 述出口孔(26)具有上顶点，所述上顶点基本位于第一限制壁(21) 的高度处。
5. 根据权利要求4所述的离心式分离器，其特征在于，所述第一 限制壁(21)基本平行于径向平面延伸。
6. 根据前述权利要求中任何一项所述的离心式分离器，其特征在于，所述环形凹槽(19)具有第二限制壁(22)，所述第二限制壁(22) 在底面(20)和内壁表面(3)之间在底面(20)上游延伸。
7. 根据权利要求6所述的离心式分离器，其特征在于，所述第二 限制壁(22)相对于径向平面倾斜。
8. 根据前述权利要求中任何一项所述的离心式分离器，其特征在 于，所述离心式分离器包括至少一个导向叶片(29),所述导向叶片(29)设置成用于控制分离出的液体杂质通过出口孔(26)的流动。
9. 根据权利要求8所述的离心式分离器，其特征在于，所述导向 叶片(29)延伸通过出口孔(26)。
10. 根据权利要求8和9中任何一项所述的离心式分离器，其特 征在于，所述导向叶片(29)沿至少一个方向延伸，其相对于出口孔(26)处的旋转方向(r)的切线向外且向前倾斜。
11. 根据前述权利要求中任何一项所述的离心式分离器，其特征 在于，所述出口孔(26)相对于旋转方向具有前限制表面(27)和后 限制表面(28)，其中，这些限制表面(27， 28)中的至少一个沿一 方向延伸，其相对于出口孔(26)处的旋转方向(r)的切线向外且向 前倾斜。
12. 根据前述权利要求中任何一项所述的离心式分离器，其特征 在于，所述离心式分离器包括第二液体出口 (12)，所述第二液体出 口 (12)设置在第一液体出口 (11)的上游。
13. 根据权利要求12所述的离心式分离器，其特征在于，所述第 二液体出口 (12)形成主出口，而所述第一液体出口 (11)形成残余 物出口。
14. 根据权利要求12和13中任何一项所述的离心式分离器，其 特征在于，所述第二液体出口 (12)包括环形收集通道(40)，所述 环形收集通道(40)在所述内壁表面(3)径向外侧围绕分离空间(2) 延伸。
15. 根据权利要求14所述的离心式分离器，其特征在于，所述第 二液体出口 (12)包括至少一个出口孔(41)，所述出口孔(41)在 所述分离空间(2)和所述收集通道(40)之间延伸。
16. 根据前述权利要求中任何一项所述的离心式分离器，其特征 在于，所述离心式分离器设置为使得旋转轴线(x)基本竖直地延伸，其中，固定壳体(1)具有上端(1，)和下端(l")，且其中气体出口 设置在上端(1，)处。
17.根据权利要求12和16中任何一项所述的离心式分离器，其特征在于，所述第二液体出口 (12)设置在下端(l")处。
18. 根据权利要求17所述的离心式分离器，其特征在于，所述分 离空间(2)包括在旋转部件(4)和内壁表面(3)之间延伸的环形下 端表面(50)，其中，所述下端表面(50)设置为将液体杂质径向向 外传输给第二液体出口 (12)。
19. 根据权利要求18所述的离心式分离器，其特征在于，所述离 心式分离器包括多个引导部件(51)，所述引导部件(51)设置在下 端表面(50)上且布置为促进所述传输。
20. 根据权利要求19所述的离心式分离器，其特征在于，所见的 径向向外的所述引导部件(51)沿旋转方向(r)指向前方。
21. 根据权利要求19和20中任何一项所述的离心式分离器，其 特征在于，所述引导部件(51)构造为从下端表面(50)向上延伸的 肋。
22. 根据权利要求19和20中任何一项所述的离心式分离器，其 特征在于，所述引导部件(51)构造为从下端表面(50)向下延伸的 凹槽。
23. 根据权利要求18到23中任何一项所述的离心式分离器，其 特征在于，所述下端表面(50)是锥形并向外且向下倾斜。
24. 根据前述权利要求中任何一项所述的离心式分离器，其特征 在于，所述旋转部件(4)包括多个分离盘(7)。
全文摘要
本发明涉及一种用于清洁含有液体杂质的气体的离心式分离器。固定壳体(1)包围分离空间(2)，且具有面向所述分离空间的内壁表面(3)。设置成用于待清洁的气体的入口(9)。旋转部件(4)设置在所述入口下游的分离空间中，且布置为围绕旋转轴线(x)沿旋转方向(r)旋转。旋转部件使气体沿旋转方向(r)旋转以借助于离心力从气体分离液体杂质。气体出口(10)设置在旋转部件的下游，用于排出经过清洁的气体。第一液体出口(11)设置在所述气体出口的上游和旋转部件的下游，用于排出分离出的液体杂质，且包括至少一个出口孔。环绕的环形凹槽(19)在固定壳体中从内壁表面向外延伸且具有环绕底面(20)，其中出口孔从所述底面向外延伸。
文档编号B04B5/12GK101384329SQ200780005254
公开日2009年3月11日 申请日期2007年1月12日 优先权日2006年2月13日
发明者C·-G·卡尔森, J·斯库格, L·博格斯特伦, R·里德斯特拉尔 申请人:阿尔法拉瓦尔股份有限公司