SE0950101A1 - Centrifugal separator and method of separation - Google Patents
Centrifugal separator and method of separationInfo
- Publication number
- SE0950101A1 SE0950101A1 SE0950101A SE0950101A SE0950101A1 SE 0950101 A1 SE0950101 A1 SE 0950101A1 SE 0950101 A SE0950101 A SE 0950101A SE 0950101 A SE0950101 A SE 0950101A SE 0950101 A1 SE0950101 A1 SE 0950101A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- liquid
- space
- separation chamber
- boundary layer
- rotor
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 159
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 19
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 7
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003027 oil sand Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/04—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
- B04B1/08—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls of conical shape
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/10—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
- B04B1/12—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with continuous discharge
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
- B04B11/02—Continuous feeding or discharging; Control arrangements therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B13/00—Control arrangements specially designed for centrifuges; Programme control of centrifuges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B13/00—Control arrangements specially designed for centrifuges; Programme control of centrifuges
- B04B2013/006—Interface detection or monitoring of separated components
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Description
15 20 25 30 rotorns omkretsvägg. Munstycken utnyttjas i regel då den tillförda blandningen förutom de två nämnda vätskorna innehåller en relativt stor mängd fastämnespartiklar som är tyngre än de båda vätskorna. De separerade fasta partiklarna jämte en del av den tunga, separerade vätskan kan därmed släppas ut genom de perifert i rotorn placerade munstyckena, medan den separerade lätta vätskan avlägsnas från en central del av rotorn via ett bräddavlopp eller ett skalorgan. I dessa fall kan rotorn också bilda ett utrymme, vilket ståri sådan förbindelse med den radiellt yttre zonen av separeringskammaren att det under en separeringsoperation kommer att innehålla separerad tung vätska (men ej separerad lätt vätska). Ett överskott av separerad tung vätska, som inte lämnar separeringskammaren via de nämnda munstyckena, kan därmed avlägsnas från rotorn via detta utrymme. 15 20 25 30 the circumferential wall of the rotor. Nozzles are generally used when the added mixture, in addition to the two mentioned liquids, contains a relatively large amount of solid particles which are heavier than the two liquids. The separated solid particles together with a part of the heavy, separated liquid can thus be discharged through the nozzles placed peripherally in the rotor, while the separated light liquid is removed from a central part of the rotor via a overflow drain or a shell member. In these cases, the rotor can also form a space, which is connected to the radially outer zone of the separation chamber in such a way that during a separation operation it will contain separated heavy liquid (but not separated light liquid). An excess of separated heavy liquid, which does not leave the separation chamber via the mentioned nozzles, can thus be removed from the rotor via this space.
En annan typ av centrifugalseparator, vari såväl fastämnespartiklar som två olika vätskor kan separeras, är en så kallad dekantercentrifug. I en sådan centrifugalseparator finns i rotorn en så kallad slamtransportör, vilken är inrättad att till ett slamutlopp transportera separerade fastämnespartiklar längs rotorns omkretsvägg. Slamutloppet är ofta beläget på en nivå i rotorn radiellt innanför nivån för utloppen för de båda separerade vätskorna.Another type of centrifugal separator, in which both solid particles and two different liquids can be separated, is a so-called decanter centrifuge. In such a centrifugal separator there is in the rotor a so-called sludge conveyor, which is arranged to transport separated solid particles along a circumferential wall of the rotor to a sludge outlet. The sludge outlet is often located at a level in the rotor radially within the level of the outlets of the two separated liquids.
Vid såväl en munstyckscentrifug av det ovan beskrivna slaget som en dekantercentrifug med slamtransportör kan det vara svårt att- under en separeringsoperation - bibehålla ett gränsskikt, som bildas i rotorn mellan de däri separerade vätskorna, vid en förutbestämd radiell nivå. Detta beror på att det, via rotorns slamutlopp, ofta avgår en okontrollerbar mängd separerad tung vätska per tidsenhet tillsammans med de separerade fastämnespartiklarna. Om denna okontrollerbara mängd tunga vätska skulle överskrida den mängd tunga vätska, som per 10 15 20 25 30 tidsenhet införs i rotorn med den blandning som skall behandlas däri, kommer gränsskiktet i separeringskammaren mellan lätt vätska och tung vätska att röra sig radiellt utåt, och till sist kommer separerad lätt vätska att gå förlorad tillsammans med de separerade fastämnespartiklarna, när dessa lämnar rotorn via slamutloppet.In both a nozzle centrifuge of the type described above and a decanter centrifuge with sludge conveyor, it can be difficult to maintain a boundary layer formed in the rotor between the liquids separated therein at a predetermined radial level. This is because, via the sludge outlet of the rotor, an uncontrollable amount of separated heavy liquid per unit time often emits together with the separated solid particles. Should this uncontrollable amount of heavy liquid exceed the amount of heavy liquid introduced into the rotor per unit of time with the mixture to be treated therein, the boundary layer in the separation chamber between light liquid and heavy liquid will move radially outwards, and to lastly, separated light liquid will be lost together with the separated solid particles, when these leave the rotor via the sludge outlet.
En speciell separeringsoperation, vid vilken detta har inneburit problem, är rening av olja från sand och vatten i samband med utvinning av olja från så kallad oljesand. I detta sammanhang utnyttjas munstyckscentrifuger i åtminstone två separeringssteg.A special separation operation, in which this has caused problems, is the purification of oil from sand and water in connection with the extraction of oil from so-called oil sand. In this context, nozzle centrifuges are used in at least two separation steps.
I ett första separeringssteg införs en blandning av olja, vatten, lösningsmedel och sandrester i en munstyckscentrifug, varvid -förutom blandningen - en mängd vatten tillförs centrifugen. Det tillförda vattnet tillsätts så att det gränsskikt som i rotorns separeringskammare bildas mellan olja och vatten säkert inte skall förskjutas radiellt utåt. En sådan radiell förskjutning av gränsskiktet skulle annars kunna ske efter ett antal timmars drift, eftersom nämnda munstycken slits av den utströmmande sanden och därför släpper ut mera vatten per tidsenhet än i början av separeringsoperationen. Efter det första separeringssteget innehåller oljan förutom lösningsmedel fortfarande rester av sand och vatten. Denna olja utleds ur rotorn från en central del av denna via ett skalorgan och pumpas vidare till en annan munstyckscentrifug för att genomgå ett andra separeringssteg.In a first separation step, a mixture of oil, water, solvent and sand residues is introduced into a nozzle centrifuge, whereby - in addition to the mixture - a quantity of water is added to the centrifuge. The supplied water is added so that the boundary layer formed in the rotor separation chamber between oil and water is certainly not to be displaced radially outwards. Such a radial displacement of the boundary layer could otherwise take place after a number of hours of operation, since said nozzles are worn by the outflowing sand and therefore release more water per unit time than at the beginning of the separation operation. After the first separation step, in addition to solvents, the oil still contains residues of sand and water. This oil is discharged from the rotor from a central part thereof via a shell member and pumped on to another nozzle centrifuge to undergo a second separation step.
För att uppnå så gott separeringsresultat som möjligt har det utvecklats en speciell reglerutrustning för styrning av separeringsoperationen i det första och andra separeringssteget. Den speciella reglerutrustningen beskrivs som känd teknik l WO OO/37177 A1. Med hjälp av denna reglerutrustning är det möjligt att undvika kontinuerlig tillsättning av 10 15 20 25 överskottsvatten till den blandning som inleds i centrifugrotorn. Istället införs i rotorns separeringskammare - endast när så behövs och endast i erforderlig mängd - vatten via ett utrymme av det slag som tidigare beskrivits, dvs ett utrymme som står i förbindelse endast med den radiellt yttre zonen av separeringskammaren. Via samma utrymme avlägsnas också vatten från rotorn under perioder dä ett överskott av vatten inkommer med den olja som skall renas, vilket överskott ej kan lämna rotorn genom slamutloppsmunstyckena.In order to achieve the best separation result possible, a special control equipment has been developed for controlling the separation operation in the first and second separation steps. The special control equipment is described as prior art in WO OO / 37177 A1. With the aid of this control equipment it is possible to avoid continuous addition of excess water to the mixture which is started in the centrifuge rotor. Instead, water is introduced into the rotor separation chamber - only when needed and only in the required amount - water via a space of the type previously described, ie a space which communicates only with the radially outer zone of the separation chamber. Via the same space, water is also removed from the rotor during periods when an excess of water enters with the oil to be purified, which excess cannot leave the rotor through the sludge outlet nozzles.
Denna reglerutrustning innefattar en trycktank för vatten, vars nedre del via en ledning står i förbindelse med ett vätskeöverföringsorgan, placerat i nämnda utrymme i centrifugalseparatorns rotor, för inledning av vatten i eller utledning av vatten ur rotorn. I trycktankens övre del upprätthålls ett gastryck (vanligen med hjälp av kvävgas), vars storlek ständigt regleras i beroende av den mängd vatten som i varje ögonblick befinner sig i trycktanken, så att vätsketrycket vid bottnen av trycktanken och alltså i den ledning, via vilken trycktanken kommunicerar med det nämnda utrymmet i centrifugrotorn, alltid hålls konstant vid ett förutbestämt värde.This control equipment comprises a pressure tank for water, the lower part of which is connected via a line to a liquid transfer means, located in said space in the rotor of the centrifugal separator, for introducing water into or discharging water from the rotor. In the upper part of the pressure tank a gas pressure is maintained (usually by means of nitrogen gas), the size of which is constantly regulated depending on the amount of water present in the pressure tank at any given time, so that the liquid pressure at the bottom of the pressure tank and thus in the line communicates with the said space in the centrifuge rotor, is always kept constant at a predetermined value.
Detta konstanta värde på vätsketrycket i nämnda ledning motsvarar en önskad radiell nivå i rotorns separeringskammare för det däri bildade gränsskiktet mellan separerad olja och separerat vatten. Om gränsskiktet rör sig radiellt utåt från den önskade nivån, sjunker trycket i det nämnda utrymmet i rotorn, vilket leder till att vatten trycks från trycktanken via ledningen in i rotorn, tills gränsskiktet återgått till den önskade radiella nivån. Ett nivåavkännande organ i trycktanken är inrättat att vid behov initiera tillförsel av nytt vatten till trycktanken, så att denna aldrig töms på vatten. 10 15 20 25 Om gränsskiktet i rotorns separeringskammare börjar röra sig radiellt inåt från den önskade nivån, ökar trycket i det nämnda utrymmet i rotorn, varvid överskottsvatten trycks från detta utrymme via den nämnda ledningen in i trycktanken. När vätskenivån i trycktanken har stigit till en övre gränsnivå, öppnas ett bottenutlopp i trycktanken för utsläppning av vatten från denna.This constant value of the liquid pressure in said line corresponds to a desired radial level in the separation chamber of the rotor for the boundary layer formed therein between separated oil and separated water. If the boundary layer moves radially outwards from the desired level, the pressure in the said space in the rotor drops, which leads to water being forced from the pressure tank via the line into the rotor, until the boundary layer has returned to the desired radial level. A level sensing means in the pressure tank is arranged to initiate the supply of new water to the pressure tank, if necessary, so that it is never emptied of water. If the boundary layer in the separation chamber of the rotor begins to move radially inwards from the desired level, the pressure in the said space in the rotor increases, whereby excess water is forced from this space via the said line into the pressure tank. When the liquid level in the pressure tank has risen to an upper limit level, a bottom outlet in the pressure tank is opened for discharging water therefrom.
Den nämnda reglerutrustningen är enligt WO 00/37177 A1 dyr, komplicerad och utrymmeskrävande. Därför beskriver WO 00/37177 A1 en billigare och enklare reglerutrustning för en centrifugalseparator av det ovan beskrivna slaget.According to WO 00/37177 A1, the mentioned control equipment is expensive, complicated and space-consuming. Therefore, WO 00/37177 A1 describes a cheaper and simpler control equipment for a centrifugal separator of the type described above.
Denna reglerutrustning innefattar en anordning för tillförsel av en reglervätska som har högre densitet än den nämnda lätta vätskan.This control equipment comprises a device for supplying a control liquid which has a higher density than the said light liquid.
Tillförselanordningen har en tryckkälla för avgivande av trycksatt reglervätska och en tillförselledning som vid sin ena ände är ansluten till tryckkällan för mottagande av trycksatt reglervätska och vid sin andra ände är ansluten till ett vätskeöverföringsorgan för införande av trycksatt reglervätska i rotorn. Tillförselanordningen är inrättad att vid behov tillföra reglervätska till rotorn endasti sådan mängd per tidsenhet som erfordras för undvikande av att ett gränsskikt bildat i separeringskammaren mellan separerad lätt vätska å ena sidan och separerad tung vätska eller reglervätska å den andra sidan förflyttar sig radiellt utåt från en förutbestämd radiell tillförselnivå. Reglerutrustningen innefattar även en anordning för bortförsel av separerad tung vätska och/eller reglervätska från det nämnda utrymmet i rotorn. Bortförselanordning har en bortförselledning som är inrättad att, när rotorn tillförs ett överskott av tung vätska, bortföra separerad tung vätska och/eller reglervätska från rotorn genom nämnda bortförselledning i sådan mängd per tidsenhet som 10 15 20 25 erfordras för undvikande av att nämnda gränsskikt förflyttar sig radiellt inåt från en förutbestämd radiell bortförselnivå.The supply device has a pressure source for dispensing pressurized control fluid and a supply line which at one end is connected to the pressure source for receiving pressurized control fluid and at its other end is connected to a fluid transfer means for introducing pressurized control fluid into the rotor. The supply device is arranged to supply, if necessary, control fluid to the rotor only in such amount per unit time as is required to avoid a boundary layer formed in the separation chamber between separated light liquid on the one hand and separated heavy liquid or control liquid on the other hand moving radially outward from a predetermined radial supply level. The control equipment also comprises a device for removing separated heavy liquid and / or control liquid from the said space in the rotor. The removal device has a removal line which is arranged that, when the excess liquid is supplied to the rotor, removes separated heavy liquid and / or control liquid from the rotor through said removal line in such an amount per unit of time as is required to avoid said boundary layer moving radially inward from a predetermined radial removal level.
Den i WO OO/37177 A1 beskrivna reglerutrustningen kännetecknas av att bortförselanordningen är utformad för bortledning av vätska från det nämnda utrymmet i rotorn en annan väg än via den nämnda tillförselanordningen. Denna reglerutrustning skiljer sig från den tidigare beskrivna reglerutrustningen genom att tryckkällan i tillförselanordningen inte är integrerad i bortförselanordningen, dvs reglerutrustningen har separata ledningar för tillförsel respektive bortförsel av vätska. Den separerade tunga vätska och/eller reglervätska som lämnar rotorn behöver därigenom inte ackumuleras vid ett förhöjt tryck och ingen trycktank behövs. Alltså behövs inte heller något system för komprimering av gas och för reglering av trycket hos sådan gas. Istället kan tryckkällan utgöras av en enkel vätskepump och hela regleringen av tillförseln av reglervätska och bortförseln av separerad tung vätska och/eller regler- vätska kan ske med hjälp av så kallade konstanttryckventiler. Om en behållare behövs för en buffertmängd av reglervätska, kan en sådan vara trycklös och gemensam för ett flertal centrifugalseparatorer. Även om reglerutrustningen därvid har förenklats uppvisar den fortfarande vissa nackdelar. Utrustningen innefattar en dubbel uppsättning av komponeneter i form av separata tillförsel- respektive bortförselledningar med konstanttryckventiler. Det föreligger därför ett behov av att ytterligare förenkla reglerutrustningen för centrifugalseparatorn.The control equipment described in WO OO / 37177 A1 is characterized in that the removal device is designed for discharging liquid from the said space in the rotor in a different way than via the said supply device. This control equipment differs from the previously described control equipment in that the pressure source in the supply device is not integrated in the removal device, ie the control equipment has separate lines for supply and removal of liquid, respectively. The separated heavy liquid and / or control liquid leaving the rotor thus does not need to accumulate at an elevated pressure and no pressure tank is needed. Thus, no system is needed for compressing gas and for regulating the pressure of such gas. Instead, the pressure source can consist of a simple fluid pump and the entire regulation of the supply of control fluid and the removal of separated heavy fluid and / or control fluid can take place with the aid of so-called constant pressure valves. If a container is needed for a buffer amount of control fluid, one may be depressurized and common to a plurality of centrifugal separators. Although the control equipment has been simplified, it still has certain disadvantages. The equipment comprises a double set of components in the form of separate supply and discharge lines with constant pressure valves. There is therefore a need to further simplify the control equipment for the centrifugal separator.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN 10 15 20 25 Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en centrifugalseparator och en metod av det inledningsvis beskrivna slaget som innefattar en enkel, billig och kompakt reglerutrustning.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a centrifugal separator and a method of the kind initially described which comprises a simple, inexpensive and compact control equipment.
Detta ändamål uppnås med den inledningsvis angivna centrifugalseparatorn som kännetecknas av att tryckkällan är en varvtalsreglerad pump, varvid nämnda medel för avkänning av gränsskiktsnivån är anordnat att kommunicera med medel för styrning av pumpens varvtal på så sätt att tillförsel respektive bortledning av vätskan i det nämnda utrymmet sker i sådan mängd per tidsenhet att gränsskiktet i separeringskammaren befinner sig inom nämnda förutbestämda radiella inre och yttre nivåer.This object is achieved with the initially indicated centrifugal separator which is characterized in that the pressure source is a speed-controlled pump, said means for sensing the boundary layer level being arranged to communicate with means for controlling the pump speed in such a way that supply and discharge of the liquid in said space in such an amount per unit time that the boundary layer in the separation chamber is within said predetermined radial inner and outer levels.
Såsom reglervätska kan exempelvis den tunga vätskan (vatten) utnyttjas.As a control liquid, for example, the heavy liquid (water) can be used.
Uppfinningen kräver således inte att reglervätskan är av annan form än den tunga vätskan, även om detta också är möjligt. Det enda som krävs är att reglervätskan har högre densitet än den lätta vätskan. Ändamålet uppnås även genom den inledningsvis angivna metoden som kännetecknas av att vätskan tillföres och bortledes från nämnda utrymme medelst en varvtalsreglerad pump som tryckkälla, varvid pumpens varvtal styrs av den avkända gränsskiktsnivån i separeringskammaren, på så sätt att tillförseln respektive bortledningen skeri sådan mängd per tidsenhet att nämnda gränsskikt i separeringskammaren befinner sig inom nämnda förutbestämda inre och yttre radiella nivåer.The invention thus does not require that the control liquid be of a different shape than the heavy liquid, although this is also possible. All that is required is that the control fluid has a higher density than the light liquid. The object is also achieved by the initially stated method which is characterized in that the liquid is supplied and discharged from said space by means of a speed-controlled pump as pressure source, the speed of the pump being controlled by the sensed boundary layer level in the separation chamber. said boundary layer in the separation chamber is within said predetermined inner and outer radial levels.
Uppfinningen skiljer sig från den första av de tidigare beskrivna kända reglerutrustningarna genom att den separerade tunga vätskan och/eller reglervätskan inte behöver ackumuleras vid ett förhöjt tryck, det vill säga 10 15 20 25 ingen trycktank behövs med system för komprimering av gas och reglering av trycket hos sådan gas.The invention differs from the first of the previously described known control equipments in that the separated heavy liquid and / or the control liquid does not have to accumulate at an elevated pressure, i.e. no pressure tank is needed with systems for compressing gas and regulating the pressure. in such gas.
Uppfinningen skiljer sig från den andra av de tidigare beskrivna kända reglerutrustningarna genom att varken den separata bortförselledningen eller nämnda konstanttrycksventiler behövs. Genom uppfinningen sker tillförsel och bortförsel av reglervätska genom samma ledning. Ledningen med den varvtalsreglerade pumpen är således inrättad att tillåta ett vätskeflöde i båda riktningarna, det vill säga i både en tillförsel- och bortförselrikning genom pumpen. Genom varvtalsstyrningen av pumpen behövs inte nämnda konstantrycksventiler, eftersom varvtalsstyrningen i sig är inrättad att åstadkomma en reglering av vätsketrycket i nämnda ledning på så sätt att tillförsel respektive bortförsel av reglervätska sker i sådan mängd per tidsenhet att nämnda gränsskikt befinner sig inom nämnda förutbestämda gränsskikstnivåer.The invention differs from the other of the previously described known control equipments in that neither the separate discharge line nor the said constant pressure valves are needed. Through the invention, the supply and removal of control fluid takes place through the same line. The line with the speed-controlled pump is thus arranged to allow a liquid flow in both directions, i.e. in both a supply and removal direction through the pump. The speed control of the pump does not require said constant pressure valves, since the speed control itself is arranged to effect a regulation of the liquid pressure in said line in such a way that supply and removal of control liquid takes place in such an amount per unit time that said boundary layer is within said predetermined boundary layer.
Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en centrifugalseparator med en reglerutrustning som på ett enkelt och effektivt sätt reglerar nämnda nivå på gränsskiktet i separeringskammaren.A further object of the present invention is to provide a centrifugal separator with a control equipment which in a simple and efficient manner regulates said level of the boundary layer in the separation chamber.
Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en centrifugalseparator med en reglerutrustning som på ett enkelt och effektivt sätt avkänner gränsskiktsnivån i separeringskammaren.A further object of the present invention is to provide a centrifugal separator with a control equipment which senses the boundary layer level in the separation chamber in a simple and efficient manner.
Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en centrifugalseparator med en reglerutrustning som på ett enkelt och effektivt sätt styr pumpen för avgivande av trycksatt reglervätska. 10 15 20 25 30 Dessa ytterligare ändamål uppnås genom de nedan definierade utföringsformerna enligt patentkraven 2 - 5 respektive 7 - 10.A further object of the present invention is to provide a centrifugal separator with a control equipment which in a simple and efficient manner controls the pump for dispensing pressurized control liquid. These additional objects are achieved by the embodiments defined below according to claims 2 - 5 and 7 - 10, respectively.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är pumpen reversibel.According to an embodiment of the present invention, the pump is reversible.
Genom att reversera pumpen kan vätskan även pumpas i bortförselriktningen från utrymmet och därmed uppnås en snabbare reglering när nivån på gränsskiktet befinner sig innanför den inre förutbestämda radiella nivån. Det bör dock noteras att pumpen inte behöver vara reversibel för bortförsel av reglervätska. Pumpen kan exempelvis vara en varvtalsstyrd rotationspump, såsom en centrifugalpump, som är inrättad att tillåta ett backflöde av vätska. Nivån på gränsskiktet i separeringskammaren beror av pumpens varvtal, varvid en sänkning av varvtalet på pumpen (eller en stillastående pump) medför en förflyttning av nivån på gränsskiktet radiellt utåt, genom att vätsketrycket från separeringskammaren övervinner mottrycket från pumpen, varigenom vätskan bortledes från nämnda utrymme.By reversing the pump, the liquid can also be pumped in the direction of removal from the space and thus a faster regulation is achieved when the level of the boundary layer is within the inner predetermined radial level. It should be noted, however, that the pump does not have to be reversible for the removal of control fluid. The pump may be, for example, a speed-controlled rotary pump, such as a centrifugal pump, which is arranged to allow a backflow of liquid. The level of the boundary layer in the separation chamber depends on the speed of the pump, whereby a lowering of the speed of the pump (or a stationary pump) causes a movement of the level of the boundary layer radially outwards, by overcoming the liquid pressure from the separation chamber.
Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda medel för styrning av pumpen med frekvensomriktare. Genom frekvensomrikatren kan pumpens varvtal regleras på ett energieffektivt och enkelt sätt.According to a further embodiment of the invention, said means for controlling the pump with frequency converter comprise. Through the frequency converters, the pump speed can be regulated in an energy-efficient and simple way.
Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda medel för avkänning av gränsskiktsnivån i separeringskammaren en tryckgivare anordnad att avkänna en förändring av ett vätsketryck i utrymmet, vilket vätsketryck är beroende av nivån på den fria vätskeytan i utrymmet. Eftersom utrymmet ståri vätskeöverförande förbindelse med separeringskammaren via dess radiellt yttre zon kommer gränsskiktets nivå i separeringskammaren att påverka den fria vätskeytan i utrymmet.According to a further embodiment of the invention, said means for sensing the boundary layer level in the separation chamber comprise a pressure sensor arranged to sense a change of a liquid pressure in the space, which liquid pressure is dependent on the level of the free liquid surface in the space. Since the space is in a liquid-transmitting connection with the separation chamber via its radially outer zone, the level of the boundary layer in the separation chamber will affect the free liquid surface in the space.
Om gränsskiktet rör sig radiellt utåt, rör sig även den fria vätskeytan i 10 15 20 25 30 10 utrymmet radiellt utåt och vice versa. Om den fria vätskeytan i utrymmet rör sig radiellt utåt kommer vätsketrycketi utrymmet sjunka (vid en given radiell nivå). På detta sätt kan gränsskiktsnivån i separeringsutrymmet fastställas på ett enkelt sätt via utrymmets fria vätskeyta. Alternativt kan en anordning finnas för avkänning av det radiella läget för den fria vätskeytan i utrymmet. I samtliga fall syftar en avkänningsoperation av detta slag till en avkänning av det radiella läget för det i separeringskammaren bildade gränsskiktet.If the boundary layer moves radially outwards, the free liquid surface in the space also moves radially outwards and vice versa. If the free liquid surface in the space moves radially outwards, the liquid pressure in the space will drop (at a given radial level). In this way, the boundary layer level in the separation space can be determined in a simple manner via the free liquid surface of the space. Alternatively, a device may be provided for sensing the radial position of the free liquid surface in the space. In all cases, a sensing operation of this kind aims at sensing the radial position of the boundary layer formed in the separation chamber.
Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen är nämnda ledning via vätskeöverföringsorganet anordnad i vätsketrycköverförande förbindelse med utrymmet och tryckgivaren anordnad att avkänna en förändring av vätsketrycket i ledningen mellan pumpen och vätskeöverföringsorganet. I så fall utgör vätsketrycketi ledningen ett mått på den radiella nivån för den fria vätskeytan i utrymmet.According to a further embodiment of the invention, said line via the liquid transfer means is arranged in liquid pressure transmitting connection with the space and the pressure sensor is arranged to sense a change of the liquid pressure in the line between the pump and the liquid transfer means. In that case, the liquid pressure in the pipe is a measure of the radial level of the free liquid surface in the space.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen skall nu förklaras närmare genom en beskrivning av en utföringsform och med hänvisning till bifogad ritning.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be explained in more detail by means of a description of an embodiment and with reference to the accompanying drawing.
Fig. 1 visar schematiskt en längdsektion genom en rotor ingående i en centrifugalseparator och en reglerutrustning enligt uppfinningen.Fig. 1 schematically shows a longitudinal section through a rotor included in a centrifugal separator and a control equipment according to the invention.
DETALJERAD BESKRIVNING AV EN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Figur 1 visar -i ett exempel på en utföringsform av uppfinningen - en centrifugalseparator som innefattar en rotor med en nedre del 1 och en övre del 2, vilka delar är förbundna med varandra medelst en låsring 3. 10 15 20 25 30 11 Rotorn är anordnad överst på en vertikal drivaxel 4, vilken är förbunden med den nedre rotordelen 1 och roterbar kring en rotationsaxel R.DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF THE INVENTION Figure 1 shows - in an example of an embodiment of the invention - a centrifugal separator comprising a rotor with a lower part 1 and an upper part 2, which parts are connected to each other by means of a locking ring 3. The rotor is arranged at the top of a vertical drive shaft 4, which is connected to the lower rotor part 1 and rotatable about an axis of rotation R.
Inuti rotorn finns en fördelare 5 som delar upp rotorns inre i en central inloppskammare 6 och en omkring fördelaren sig sträckande ringformig separeringskammare 7. Fördelaren 5 vilar på ett centralt parti av den nedre rotordelen 1 via radiellt och axiellt förlöpande vingar (ej visade), vilka är fördelade omkring rotorns rotationsaxel R. Via kanaler 8, belägna mellan de nämnda vingarna, står inloppskammaren 6 i förbindelse med separeringskammaren 7. Ett stationärt inloppsrör 9 sträcker sig uppifrån axiellt in i rotorn och mynnar i inloppskammaren 6. Inuti separeringskammaren 7 är anordnad en stapel av koniska separeringsskivor 10, vilka hålls axiellt på plats mellan rotorns övre del 2 och den nedre delen av fördelaren 5. Såväl varje separeringsskiva 10 som den nedre delen av fördelaren uppvisar vid sin yttre omkrets ett antal urtagningar 11, vilka ärfördelade omkring rotationsaxeln R och belägna axiellt i linje med varandra. Även om det visade utföringsexemplet innefattar separeringsskivor och fördelare med urtagningar vid sin yttre omkretskant, bör det påpekas att det förekommer även rotorer som innefattar separeringsskivor med fördelare som uppvisar urtagningar eller hål radiellt innanför sin yttre omkretskant (dvs hål en bit in på separeringsskivans koniska yta), vilka urtagningar eller hål också är fördelade omkring rotationsaxeln R och belägna axiellt i linje med varandra.Inside the rotor there is a distributor 5 which divides the interior of the rotor into a central inlet chamber 6 and an annular separation chamber 7 extending around the distributor. The distributor 5 rests on a central portion of the lower rotor part 1 via radially and axially extending wings (not shown), are distributed around the axis of rotation R of the rotor. Via channels 8, located between the said wings, the inlet chamber 6 communicates with the separation chamber 7. A stationary inlet pipe 9 extends from above axially into the rotor and opens into the inlet chamber 6. Inside the separation chamber 7 a stack is arranged of conical separating discs 10, which are held axially in place between the upper part 2 of the rotor and the lower part of the distributor 5. Both each separating disc 10 and the lower part of the distributor have at their outer circumference a number of recesses 11, which are distributed around the axis of rotation R and located axially in line with each other. Although the exemplary embodiment shown comprises separating discs and distributors with recesses at their outer circumferential edge, it should be pointed out that there are also rotors comprising separating discs with distributors having recesses or holes radially inside their outer circumferential edge (ie holes a bit into the conical surface of the separating disc). , which recesses or holes are also distributed around the axis of rotation R and located axially in line with each other.
Vid separeringskammarens 7 radiellt yttersta del uppbär den nedre rotordelen 1 ett flertal munstycken 12 fördelade runt rotorns rotationsaxel R. Varje munstycke 12 har en genomgående kanal varigenom vätska och finfördelade fastämnespartiklar kan slungas ut från separeringskammaren 7. 10 15 20 25 12 Den övre rotordelen 2 uppbär en central ringformig kåpa 13, som vid sin insida avgränsar en ringformig utloppskammare 14, vilken är öppen radiellt inåt mot rotorns rotationsaxel. Ett utloppsorgan 15 är anordnat vid utsidan av det stationära inloppsröret 9, vilket utloppsorgan 15 har formen av en skalskiva som sträcker sig radiellt utåt in i utloppskammaren 14.At the radially outermost part of the separation chamber 7, the lower rotor part 1 carries a plurality of nozzles 12 distributed around the axis of rotation R of the rotor. Each nozzle 12 has a continuous channel through which liquid and finely divided solid particles can be ejected from the separation chamber 7. The upper rotor part 2 supports a central annular housing 13, which delimits at its inside an annular outlet chamber 14, which is open radially inwards towards the axis of rotation of the rotor. An outlet means 15 is arranged at the outside of the stationary inlet pipe 9, which outlet means 15 has the shape of a shell disc which extends radially outwards into the outlet chamber 14.
En radiellt inre zon 7a av separeringskammaren 7 står i förbindelse med utloppskammaren 14 via ett bräddavlopp 16, som bildas av en ringformig fläns uppburen av den övre rotordelen 2 och belägen på dennas insida.A radially inner zone 7a of the separation chamber 7 communicates with the outlet chamber 14 via an overflow drain 16, which is formed by an annular flange supported by the upper rotor part 2 and located on the inside thereof.
Bräddavloppet 16 är inte nödvändigt för rotorns funktion och skulle om så önskas kunna undvaras. Alternativt skulle utloppsorganet 15 kunna undvaras, varvid vätska som stömmade ut från separeringskammaren 7 skulle kunna lämna rotorn direkt.The overflow drain 16 is not necessary for the operation of the rotor and could be dispensed with if desired. Alternatively, the outlet means 15 could be dispensed with, whereby liquid flowing out of the separation chamber 7 could leave the rotor directly.
I rotorns nedre del 1 avgränsas ett ringformigt utrymme 17 som är öppet radiellt inåt mot rotorns rotationsaxel R. Utrymmet 17 står via kanaler 18 och 19 och ett flertal omkring rotationsaxeln R fördelade rör 20 i förbindelse med en radiellt yttre zon 7b av separeringskammaren 7.In the lower part 1 of the rotor an annular space 17 is delimited which is open radially inwards towards the axis of rotation R of the rotor. The space 17 communicates via channels 18 and 19 and a plurality of tubes 20 distributed around the axis of rotation R with a radially outer zone 7b of the separation chamber 7.
Istället för rören 20 kan rotorn givetvis vara försedd med andra medel för att skapa nämnda förbindning mellan den radiellt yttre zonen 7b och det ringformiga utrymmet 17. Exempelvis kan rotorn utformas med kanaler integrerade i den nedre rotordelen 1, varvid kanalerna utgör förlängningar av kanalerna 18 och 19. Alternativt kan rören 20 ersättas en separat platta anordnad vid rotorns nedre del 1, vilken platta är försedd med kanaler som ansluter till rotordelens kanaler 18 och 19 och skapar nämnda förbindning mellan den radiellt yttre zonen 7b och det ringformiga utrymmet 17. 10 15 20 25 30 13 Ett stationärt vätskeöverföringsorgan 21 sträcker sig in i utrymmet 17 och är inrättat att antingen inleda vätska i utrymmet 17 eller utleda vätska därifrån.Instead of the tubes 20, the rotor can of course be provided with other means for creating said connection between the radially outer zone 7b and the annular space 17. For example, the rotor can be formed with channels integrated in the lower rotor part 1, the channels constituting extensions of the channels 18 and 19. Alternatively, the tubes 20 can be replaced by a separate plate arranged at the lower part 1 of the rotor, which plate is provided with channels which connect to the channels 18 and 19 of the rotor part and create said connection between the radially outer zone 7b and the annular space 17. A stationary liquid transfer means 21 extends into the space 17 and is arranged to either introduce liquid into the space 17 or discharge liquid therefrom.
En vertikal streckad linje 22 i separeringskammaren 7 betecknar en viss radiell nivå i denna.A vertical dashed line 22 in the separation chamber 7 denotes a certain radial level therein.
Centrifugrotorn är lämplig för behandling av en blandning av olja och vatten samt däri suspenderade fastämnespartiklar. Blandningen tillförs rotorn via inloppsröret 9 och vidarebefordras från inloppskammaren 6 via kanalerna 8 till separeringskammaren 7. Via fördeldningskanaler, som bildas av urtagningarna 11 i separeringsskivorna, fördelas blandningen i de olika mellanrummen mellan separeringsskivorna 10, vari de olika blandningskomponeneterna separeras från varandra. Separerad olja strömmar radiellt inåt och vidare ut ur rotorn via utloppskammaren 14 och utloppsorganet 15, medan separerade fastämnespartiklar och vatten lämnar rotorn via munstyckena 12.The centrifugal rotor is suitable for treating a mixture of oil and water and solid particles suspended therein. The mixture is supplied to the rotor via the inlet pipe 9 and is conveyed from the inlet chamber 6 via the channels 8 to the separation chamber 7. Via distribution channels formed by the recesses 11 in the separation discs, the mixture is distributed in the different spaces between the separation discs 10, whereby the different mixing components are separated. Separated oil flows radially inwards and further out of the rotor via the outlet chamber 14 and the outlet means 15, while separated solid particles and water leave the rotor via the nozzles 12.
Om de mängder vatten och olja, vilka lämnar rotorn via munstyckena 12 respektive utloppsorganet 15, överensstämmer med de mängder vatten och olja som ingår i den blandning som tillförs rotorn uppkommer ett jämviktsläge på gränsskiktet mellan separerad olja och separerat vatten.If the amounts of water and oil leaving the rotor via the nozzles 12 and the outlet means 15, respectively, correspond to the amounts of water and oil contained in the mixture supplied to the rotor, an equilibrium position arises on the boundary layer between separated oil and separated water.
Ett sådant jämviktsläge visas - schematiskt i figuren - vid den radiella nivån 22 i separeringskammaren 7. I ettjämviktsläge av det beskrivna slaget förutsätts fria vätskeytor inställa sig i rotorns olika kamrar och utrymmen vid de radiella nivåer som i figuren utmärkts med små trianglar.Such an equilibrium position is shown - schematically in the figure - at the radial level 22 in the separation chamber 7. In an equilibrium position of the type described, free liquid surfaces are assumed to settle in the different chambers of the rotor and spaces at the radial levels indicated by small triangles.
Om jämviktsläget överensstämmer med en önskad förutbestämd radiell nivå sker ingen reglering av gränsskiktets radiella nivå 22, i den meningen att ingen vätska strömmar ut från rotorn eller in i rotorn via vätskeöverföringsorganet 21. Det ska dock påpekas att det radiella läget 10 15 20 25 30 14 på den i figuren visade radiella nivån 22 ej behöver vara det i praktiken bildade jämviktsläget eller den önskade förutbestämda radiella nivån. För att uppnå så gott separeringsresultat som möjligt kan den önskade förutbestämda radiella nivån befinna någon annanstans i separeringsutrymmet (såsom vid eller något radiellt utanför de fördelningskanaler som bildas av urtagningarna 11 i separeringsskivorna). Det förutsätts vidare att separerade fastämnespartiklar lämnar rotorn via munstyckena 12 utan att blockera dessa för utströmmande separerat vatten.If the equilibrium position corresponds to a desired predetermined radial level, no regulation of the radial level 22 of the boundary layer takes place, in the sense that no liquid flows out of the rotor or into the rotor via the liquid transfer means 21. It should be pointed out, however, that the radial position 10 15 20 25 30 14 at the radial level 22 shown in the figure need not be the equilibrium position formed in practice or the desired predetermined radial level. In order to achieve the best possible separation result, the desired predetermined radial level may be located elsewhere in the separation space (such as at or slightly radially outside the distribution channels formed by the recesses 11 in the separation discs). It is further assumed that separated solid particles leave the rotor via the nozzles 12 without blocking them for outflowing separated water.
Beroende på förslitning av munstyckena 12 och/eller variationer av mängderna vatten och olja i den rotorn tillförda blandningen är det dock i praktiken omöjligt utan användning av en särskild reglerutrustning att kvarhålla det nämnda gränsskiktet mellan olja och vatten i separeringskammaren 7 vid den önskade förutbestämda nivån, som i fortsättningen antas överensstämma med den i figuren visade radiella nivån 22. En sådan reglerutrustning är ansluten till vätskeöverföringsorganet 21 och är inrättad att via detta antingen tillföra rotorn en varierbar mängd reglervätska (till exempel vatten), om det nämnda gränsskikteti rotorn tenderar att röra sig radiellt utåt från nivån 22, eller avlägsna en varierbar mängd vatten från rotorn om gränsskiktet tenderar att röra sig radiellt inåt från nivån 22.However, due to wear of the nozzles 12 and / or variations of the amounts of water and oil in the rotor supplied to the rotor, it is practically impossible without using a special control equipment to maintain the said boundary layer between oil and water in the separation chamber 7 at the desired predetermined level. which is hereinafter assumed to correspond to the radial level 22 shown in the figure. Such control equipment is connected to the liquid transfer means 21 and is arranged to supply the rotor either a variable amount of control liquid (for example water), if said boundary layer in the rotor tends to move radially outward from level 22, or remove a variable amount of water from the rotor if the boundary layer tends to move radially inward from level 22.
Reglerutrustningen innefattar en anordning som har en tryckkälla i form av en varvtalsreglerad pump 23 och en ledning 24 ansluten vid sin ena ände till pumpen 23 och vid sin andra ände till vätskeöverföringsorganet 21. Pumpen 23 är kopplad till en så kallad VFD (Variable Frequency Drive), dvs en frekvensomriktare 25 för styrning av varvtalet på pumpen 23, varvid frekvensomriktaren 25 kommunicerar med en sensor 26 i form av en tryckgivare P som är inrättad att avkänna en förändring av 10 15 20 25 15 vätsketrycket i ledningen mellan pumpen 23 och vätskeöverföringsorganet 21 _ Vätskeöverföringsorganet 21 kan inom ramen för uppfinningen vara av varierande slag. Om det är stationärt, det vill säga icke-roterande, såsom visas i figuren, kan det med fördel innefatta en ringformig skiva, som omger rotorns rotationsaxel R och som sträcker sig in i utrymmet 17.The control equipment comprises a device which has a pressure source in the form of a speed-controlled pump 23 and a line 24 connected at one end to the pump 23 and at its other end to the liquid transfer means 21. The pump 23 is connected to a so-called VFD (Variable Frequency Drive). , i.e. a frequency converter 25 for controlling the speed of the pump 23, the frequency converter 25 communicating with a sensor 26 in the form of a pressure sensor P which is arranged to sense a change of the liquid pressure in the line between the pump 23 and the liquid transfer means 21. The liquid transfer means 21 may within the scope of the invention be of various kinds. If it is stationary, i.e. non-rotating, as shown in the figure, it may advantageously comprise an annular disc which surrounds the axis of rotation R of the rotor and which extends into the space 17.
Vätskeöverföringsorganet kan bilda en eller flera radiellt sig sträckande kanaler, eller bilda en eller flera omkring rotationsaxeln R sig stäckande ringformiga kanaler (se SE 76670). I båda fallen mynnar kanalerna i den vätska, som befinner sig i utrymmet 17. Vid rotorns rotation uppkommer ett vätsketryck, vars storlek är beroende av läget för den fria vätskeytan av den vätskekropp som roterar med rotorn i utrymmet 17. Läget för vätskeytan i utrymmet 17 påverkas i sin tur av uppkommande förflyttning av det radiella läget 22 för gränsskiktet i separeringskammaren 7 mellan separerad olja och separerat vatten. Således, om gränsskiktet i separeringskammaren 17 rör sig radiellt utåt, rör sig även den fria vätskeytan i utrymmet 17 radiellt utåt, varvid trycket i ledningen 24 sjunker. Vid en förflyttning av gränsskiktet radiellt inåt stiger trycket i ledningen 24.The liquid transfer means may form one or more radially extending channels, or form one or more annular channels extending about the axis of rotation R (see SE 76670). In both cases the channels open into the liquid which is in the space 17. During the rotation of the rotor a liquid pressure arises, the size of which depends on the position of the free liquid surface of the liquid body which rotates with the rotor in the space 17. The position of the liquid surface in the space 17 is in turn affected by the subsequent movement of the radial position 22 of the boundary layer in the separation chamber 7 between separated oil and separated water. Thus, if the boundary layer in the separation chamber 17 moves radially outwards, the free liquid surface in the space 17 also moves radially outwards, whereby the pressure in the line 24 decreases. When the boundary layer is moved radially inwards, the pressure in the line 24 rises.
Om trycket i ledningen 24 tenderar att sjunka under ett förutbestämt första värde - vilket motsvarar en yttre förutbestämd radiell nivå (något radiellt utanför nivån 22) för gränsskiktet mellan olja och vatten i separeringskammaren 7 - ökas varvtalet på pumpen 23 för att därmed höja trycket i ledningen 24 och pumpa vatten in i utrymmet 17 och vidare via kanalerna 18, 19 och rören 20 till separeringskammaren 7. Varvtalet ökas mer eller mindre beroende på hur lågt trycket i ledningen 24 sjunker, varvid vatten pumpas in i sådan mängd per tidsenhet att gränsskiktet 10 15 20 25 16 mellan olja och vatten i separeringskammaren hålls radiellt innanför nämnda yttre förutbestämda radiella nivå.If the pressure in line 24 tends to fall below a predetermined first value - which corresponds to an outer predetermined radial level (slightly radial outside level 22) of the oil-water boundary layer in the separation chamber 7 - the speed of the pump 23 is increased to increase the pressure in the line 24 and pump water into the space 17 and further via the channels 18, 19 and the pipes 20 to the separation chamber 7. The speed increases more or less depending on how low the pressure in the line 24 decreases, whereby water is pumped in such an amount per unit time that the boundary layer 10 16 between oil and water in the separation chamber is kept radially inside said outer predetermined radial level.
Om istället trycket i ledningen 24 tenderar att stiga över ett förutbestämt andra värde - vilket motsvarar en inre förutbestämd radiell nivå (något radiellt innanför nivån 22) för gränsskiktet mellan olja och vatten i separeringskammaren 7 - reduceras varvtalet på (eller till och med reverseras) pumpen 23 för att därmed minska trycket i ledningen och därmed bortleda (eller pumpa) vatten från utrymmet 17. Vatten flödar då i motsatt riktning (relativt ovan beskrivna tillförselriktning) genom pumpen 23. Varvtalet reduceras mer eller mindre (eller till och med reverseras) beroende på hur mycket trycket i ledningen 24 ökar, varvid vatten bortleds (eller pumpas) i sådan mängd per tidsenhet att gränsskiktet mellan olja och vatten i separeringskammaren 7 hålls radiellt utanför nämnda inre förutbestämda radiella nivå.Instead, if the pressure in line 24 tends to rise above a predetermined second value - which corresponds to an internal predetermined radial level (slightly radial inside level 22) of the oil-water boundary layer in the separation chamber 7 - the speed of the pump is reduced (or even reversed) 23 to thereby reduce the pressure in the line and thereby divert (or pump) water from the space 17. Water then flows in the opposite direction (relative to the supply direction described above) through the pump 23. The speed is reduced more or less (or even reversed) depending on how much the pressure in the line 24 increases, whereby water is diverted (or pumped) in such an amount per unit of time that the boundary layer between oil and water in the separation chamber 7 is kept radially outside said inner predetermined radial level.
Reglerutrustningen kan även innefatta en behållare 27 för reglervätska (vatten) som upprätthålls i önskad mängd och vid önskad temperatur. För detta är behållaren 27 försedd med en inloppsledning, utloppsledning, flottör samt av flottören styrda ventiler och en uppvärmningsanordning (visas ej i Fig. 1). En sådan behållare äri sig känd genom WO OO/37177 A1 (se Fig. 6). Pumpen 23 är anordnad att använda behållaren 27 som reglervätskereservoar, på så sätt att reglervätska både tillförs och bortförs behållaren 27 vid regleringen av gränsskiktsnivån 22 i separeringsutrymmet 7. Varigenom sådan reglervätska som tillförs behållaren 27 kan återanvändas.The control equipment may also comprise a container 27 for control liquid (water) which is maintained in the desired amount and at the desired temperature. For this, the container 27 is provided with an inlet line, outlet line, float and valves controlled by the float and a heating device (not shown in Fig. 1). Such a container is known from WO OO / 37177 A1 (see Fig. 6). The pump 23 is arranged to use the container 27 as a regulating liquid reservoir, in such a way that regulating liquid is both supplied and removed from the container 27 in the regulation of the boundary layer level 22 in the separation space 7. Whereby such regulating liquid supplied to the container 27 can be reused.
Vilken som helst lämplig pump kan utnyttjas för transporten av vatten från respektive till utrymmet 17 under förutsättning att pumpen är inrättat att 10 15 20 25 17 tillåta flöden i bägge riktningarna. Sådana pumpar är väl kända för fackmannen och beskrivs således ej här.Any suitable pump can be used for the transport of water from the respective to the space 17, provided that the pump is arranged to allow flows in both directions. Such pumps are well known to those skilled in the art and are thus not described here.
På motsvarande sätt kan tryckgivaren 26 för avkänning av trycket i ledningen ersättas av andra medel för avkänning av nivån för gränsskiktet. Istället för nämnda tryckavkänning kan medel finnas för avkänning av det radiella läget för den fria vätskeytan i utrymmet 17. Även andra indirekta medel för avkänning av gränsskiktsnivån är tänkbara, vilka medel avkänner åtminstone en parameter relaterad till gränsskiktets position och utifrån nämnda parameter beräknar eller på annat sätt fastställer det radiella läget för gränsskiktet. I samtliga fall syftar en avkänningsoperation av detta slag till en avkänning av det radiella läget för det i separeringskammaren 7 bildade gränsskiktet mellan olja och vatten. Om så önskas kan givetvis därför istället medel finnas för direkt avkänning av det radiella läget på gränsskiktet.Correspondingly, the pressure sensor 26 for sensing the pressure in the line can be replaced by other means for sensing the level of the boundary layer. Instead of said pressure sensing, means may be provided for sensing the radial position of the free liquid surface in the space 17. Other indirect means for sensing the boundary layer level are also conceivable, which means sense at least one parameter related to the position of the boundary layer and calculate or otherwise method determines the radial position of the boundary layer. In all cases, a sensing operation of this kind aims at sensing the radial position of the boundary layer between oil and water formed in the separation chamber 7. If desired, of course, means can instead be provided for direct sensing of the radial position on the boundary layer.
Givetvis fungerar en reglerutrustning enligt uppfinningen även vid användning i samband med en hermetiskt sluten centrifugrotor, det vill säga en centrifugrotor, vid vilken ett utrymme 17 är avsett att vara ständigt helt fyllt med vätska samt stå i förbindelse med det inre av ett stationärt vätskeöverföringsorgan, vilket tätar mot den roterbara centrifug rotorn.Of course, a control equipment according to the invention also functions when used in connection with a hermetically sealed centrifugal rotor, i.e. a centrifugal rotor, in which a space 17 is intended to be constantly completely filled with liquid and to communicate with the interior of a stationary liquid transfer means, which seals against the rotatable centrifuge rotor.
Uppfinningen är inte begränsad till den visade utföringsformen utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.The invention is not limited to the embodiment shown but can be varied and modified within the scope of the appended claims.
Claims (1)
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0950101A SE533360C2 (en) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Centrifugal separator and method of separation |
| BRPI1008001-5A BRPI1008001B1 (en) | 2009-02-24 | 2010-02-18 | CENTRIFUGAL SEPARATOR, AND, METHOD TO CONTROL THE RADIAL LEVEL OF AN INTERFACE LAYER |
| EP10714387.7A EP2401087B1 (en) | 2009-02-24 | 2010-02-18 | Centrifugal separator and method for separating |
| PCT/SE2010/050186 WO2010098714A1 (en) | 2009-02-24 | 2010-02-18 | Centrifugal separator and method for separating |
| RU2011139108/05A RU2480291C1 (en) | 2009-02-24 | 2010-02-18 | Centrifugal separator and method of separation |
| CN2010800183515A CN102413940B (en) | 2009-02-24 | 2010-02-18 | Centrifugal separator and method for separating |
| CA2753349A CA2753349C (en) | 2009-02-24 | 2010-02-18 | Centrifugal separator and method for separating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0950101A SE533360C2 (en) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Centrifugal separator and method of separation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0950101A1 true SE0950101A1 (en) | 2010-08-25 |
| SE533360C2 SE533360C2 (en) | 2010-09-07 |
Family
ID=42313903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0950101A SE533360C2 (en) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Centrifugal separator and method of separation |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2401087B1 (en) |
| CN (1) | CN102413940B (en) |
| BR (1) | BRPI1008001B1 (en) |
| CA (1) | CA2753349C (en) |
| RU (1) | RU2480291C1 (en) |
| SE (1) | SE533360C2 (en) |
| WO (1) | WO2010098714A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2366457B1 (en) * | 2010-03-19 | 2013-03-06 | Alfa Laval Corporate AB | Device and method for monitoring and adjusting the radial position of an interface layer in a centrifugal separator |
| DE102013111586A1 (en) * | 2013-10-21 | 2015-04-23 | Gea Mechanical Equipment Gmbh | Process for the continuous clarification of a flowable suspension with fluctuating solids content with a centrifuge, in particular a self-emptying separator |
| US9400196B2 (en) * | 2013-11-12 | 2016-07-26 | Syncrude Canada Ltd. | Method of detecting and controlling E-line loss in a centrifuge |
| DE102014116404A1 (en) | 2014-11-11 | 2016-05-12 | Gea Mechanical Equipment Gmbh | Method for monitoring and / or controlling the operation of a centrifuge |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2926237C2 (en) * | 1979-06-29 | 1981-07-02 | Westfalia Separator Ag, 4740 Oelde | Self-draining clarification drum |
| SE440487B (en) * | 1983-12-21 | 1985-08-05 | Alfa Laval Marine Power Eng | CENTRIFUGAL DEVICE DEVICE |
| DE3601814A1 (en) * | 1986-01-22 | 1987-07-23 | Westfalia Separator Ag | METHOD AND DEVICE FOR SEPARATING TWO LIQUID PHASES BY MEANS OF A CENTRIFUGE |
| SU1597221A1 (en) * | 1988-04-29 | 1990-10-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Экспериментально-Конструкторский Институт Продовольственного Машиностроения | Centrifugal separator drum |
| SE510541C2 (en) * | 1997-09-29 | 1999-05-31 | Alfa Laval Ab | Centrifugal separator control device |
| SE514774C2 (en) * | 1998-12-21 | 2001-04-23 | Alfa Laval Ab | Centrifugal separator control equipment and ways of controlling a separation operation |
| SE529562C2 (en) * | 2006-02-13 | 2007-09-18 | Alfa Laval Corp Ab | Ways of monitoring centrifugal separator |
| US20080041772A1 (en) * | 2006-08-17 | 2008-02-21 | Gambro Bct, Inc. | Blood Processing Apparatus with Robust Outflow Process Control |
-
2009
- 2009-02-24 SE SE0950101A patent/SE533360C2/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-02-18 EP EP10714387.7A patent/EP2401087B1/en active Active
- 2010-02-18 CA CA2753349A patent/CA2753349C/en active Active
- 2010-02-18 WO PCT/SE2010/050186 patent/WO2010098714A1/en active Application Filing
- 2010-02-18 BR BRPI1008001-5A patent/BRPI1008001B1/en active IP Right Grant
- 2010-02-18 RU RU2011139108/05A patent/RU2480291C1/en active
- 2010-02-18 CN CN2010800183515A patent/CN102413940B/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2753349A1 (en) | 2010-09-02 |
| EP2401087A1 (en) | 2012-01-04 |
| RU2480291C1 (en) | 2013-04-27 |
| BRPI1008001A2 (en) | 2016-02-23 |
| CN102413940A (en) | 2012-04-11 |
| CN102413940B (en) | 2013-12-18 |
| WO2010098714A1 (en) | 2010-09-02 |
| EP2401087B1 (en) | 2013-06-19 |
| BRPI1008001B1 (en) | 2020-03-03 |
| CA2753349C (en) | 2014-04-08 |
| SE533360C2 (en) | 2010-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2366457B1 (en) | Device and method for monitoring and adjusting the radial position of an interface layer in a centrifugal separator | |
| SE448150B (en) | centrifugal | |
| EP1163055B1 (en) | Centrifugal separator with control equipment and a method of controlling a separating operation | |
| SE440487B (en) | CENTRIFUGAL DEVICE DEVICE | |
| SE0950101A1 (en) | Centrifugal separator and method of separation | |
| SE418459B (en) | centrifugal | |
| EP2918345B1 (en) | Decanter centrifuge | |
| SE455623B (en) | KIT AND DEVICE FOR LOWERING THE PRESSURE IN A LIQUID MIXTURE | |
| EP0615468B1 (en) | Centrifugal separator | |
| SE521366C2 (en) | Method and apparatus for cleaning a centrifugal separator | |
| KR20230097193A (en) | Centrifuge with a stack of disks | |
| EP4101545B1 (en) | A method of separating a liquid mixture in a centrifugal separator | |
| SE467294B (en) | CENTRIFUGAL SEPARATOR WITH BODY SUPPLIES ADDITIONAL LIQUID | |
| SE461019B (en) | CENTRIFUGAL SEPARATOR WITH A PUMP BODY, ESTABLISHED TO ACHIEVE A CIRCULATION OF LIQUID IN A CIRCULATION CIRCUIT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |