操作离心分离器的方法与流程

本发明涉及离心分离器的领域，且更具体地涉及操作高速离心分离器的方法。

背景技术：

1、高速离心分离器一般用于分离液体和/或用于从液体中分离固体。在操作期间，待分离的液体混合物被引入旋转碗中，且重颗粒或密度较大的液体（通常是水）积聚在旋转碗的周边，而密度较小的液体更靠近中心旋转轴线积聚。这允许收集分离的级分（例如通过布置在距旋转轴线不同距离处的不同出口）。

2、然而，在离心分离器的操作期间，一般消耗大量的水。这可以是用于冷却分离器的部分（诸如罩或马达）的水。进一步地，如果离心分离器用机械密封件气密地密封，则还可能需要并消耗水来冷却密封件。而且，一些离心分离器在分离器碗的周边处配备有喷嘴或间歇排出口。这些用于将积聚的污泥从碗连续地或间歇地排放到旋转碗与固定罩之间的空间。这样的空间可能需要用水冲洗，以防止所排放的污泥在罩内堆积。

3、因而，本领域需要用于减少离心分离器的水消耗的方法和系统。

技术实现思路

1、本发明的目的是至少部分地克服现有技术的一个或多个限制。特别地，目的是提供一种操作离心分离器的方法，该方法导致在离心分离器的使用期间降低的水消耗。作为本发明的第一方面，提供了一种操作离心分离器的方法，其中离心分离器包括：

2、离心碗，布置为围绕旋转轴线（x）旋转，并且液体混合物的分离在该离心碗中发生，

3、固定罩，其限定周围空间的至少一部分，离心碗布置在该周围空间中，

4、驱动构件，配置为围绕旋转轴线（x）旋转离心碗，其中

5、离心碗进一步包括用于接收待分离的液体混合物的入口和用于排放分离液相的至少一个液体出口，

6、其中该方法包括以下步骤：

7、a） 在离心碗中将液体进料混合物分离成至少一个分离液相；

8、b） 从离心分离器的至少一个单元收集受污染水；以及

9、c） 将受污染水再供应到离心分离器以冲洗周围空间。

10、离心分离器可以是盘式堆叠离心分离器，例如如us20210107014中所公开的。

11、该方法是一种用于减少离心分离器操作期间的水消耗的方法。

12、分离液体进料混合物的步骤a）可以将液体进料混合物供应到离心分离器的入口并从离心分离器的出口排放至少一个分离液相。步骤a）可以包括将液体进料混合物分离成不同密度的两个液相。步骤a）还可以包括将液体进料混合物分离成固相和至少一个液相。步骤a）还可以包括将分离的固相从碗连续地或间歇地排放到周围空间。

13、收集受污染水的步骤b）可以连续地并在步骤a）期间执行。受污染水可以包括已被供应到离心分离器的至少一个单元的操作水，在该单元中，操作水已被污染。“操作水”因而不是被分离的液体进料混合物，而是由离心分离器的不同单元使用的水，并且该水可能被污染（例如被进料中的成分污染）。然而，在一些实施例中，步骤b）中收集的水是从分离器排放的分离相的部分。

14、步骤b）可以包括从离心分离器的多个单元收集受污染水，并且操作水可能已被供应到那些单元中的至少一个或全部。

15、将受污染水再供应以冲洗围绕离心碗的空间的步骤c）可以包括冲洗存在于周围空间中的一个或多个表面，诸如离心碗的外表面或周围空间中的污泥通道。污泥通道可以布置用于捕获从离心碗喷射到周围空间的固相并将该污泥引导到用于容纳所排放污泥的容器。

16、步骤c）中再供应的水可以是加压水，诸如具有高于1.5巴的压力（诸如高于2巴）。

17、在第一方面的实施例中，步骤b）和c）在步骤a）期间执行，即在液体进料混合物的分离期间执行。

18、本发明的第一方面基于以下见解：受污染水可以在离心分离器中重新用于具体任务，即冲洗离心碗的周围空间。此空间通常已经被污染（例如被产物污染），并且发明人已经发现，离心分离器的此部分可以用轻微污染的水冲洗，而不会影响分离过程的质量。利用这样的解决方案，离心分离器的水消耗将被高度降低。

19、然而，在一些实施例中，并且取决于所收集的水中污染物的来源和浓度，水可能需要在冲洗之前被稀释。结果是，在第一方面的实施例中，步骤c）进一步包括在将受污染水再供应到离心分离器以冲洗周围空间之前，稀释受污染水。

20、稀释可以通过以新鲜水稀释来执行。

21、在第一方面的实施例中，步骤c）进一步包括在将受污染水再供应到离心分离器以冲洗周围空间之前过滤受污染水。

22、过滤可以用于去除所收集的水中的固体颗粒。这样的颗粒可能需要在用受污染水冲洗周围空间之前被去除。

23、在第一方面的实施例中，步骤b）包括在收集罐中从多个单元收集受污染水，并且步骤c）包括从收集罐再供应受污染水。

24、因而，所有收集的受污染水的流可以被收集在同一个罐中。这可以便于处理和可能的所收集受污染水的稀释。作为示例，步骤c）可以包括在将受污染水再供应到离心分离器以冲洗周围空间之前，在罐中稀释受污染水。

25、在第一方面的实施例中，受污染水已被步骤a）的液体进料混合物的成分污染。

26、因而，污染物可以源自液体进料混合物、一个或多个分离液相和/或来自液体进料混合物的分离固相。

27、在第一方面的实施例中，当周围空间被冲洗时，步骤c）中的污染物浓度小于15%（体积）。

28、因而，如果受污染水在被收集时污染物浓度高于此，则其可以被稀释到低于15%（体积）的浓度，然后在步骤c）中用作冲洗水。

29、作为示例，污染物可以包括来自液体进料混合物的分离相，并且此相在步骤c）中的冲洗期间可以以小于15%（体积）（诸如小于10%（体积））的浓度存在。

30、作为示例，从其中收集受污染水的至少一个单元可以是用于密封离心分离器的入口或液体出口的机械密封件，并且其中受污染水是用于机械密封件的密封水。

31、因而，发明人已经发现，密封水或用于机械密封件的冷却水可以被收集并用于离心分离器中的另一个目的，即周围空间的冲洗。

32、冷却水或密封水可以用于在机械密封件的旋转部分与固定部分之间的界面处产生液膜。

33、结果是，步骤a）还可以包括向至少一个机械密封件供应密封液体，并且步骤b）可以包括从密封件收集这样的密封液体作为受污染水。

34、在第一方面的实施例中，至少一个单元包括罩，并且其中受污染水是已被用于冲洗周围空间的水。因而，受污染水可以从罩的内侧（即从围绕罩的周围空间）收集，该罩的内侧是例如已用于冲洗离心碗下侧的水可以被收集的位置。因而，当单元的一个是罩时，受污染水可以经由下部罩中的喷嘴或开口收集，并且该水可能是在周围空间中流下或滴下到罩的内侧的水。

35、步骤b）中收集的水并非必须是用于离心分离器不同功能的受污染的操作水，而是它可以源自已从分离器排放并分离的相。

36、因此，在第一方面的实施例中，单元包括离心分离器的容器，该容器布置用于收集所排放的固相，并且其中受污染水包括已经与固相一起排放的水。

37、所排放的固相常常呈污泥相的形式，即固体与一定量的水一起。此水与固相一起收集在容器中，并且这样的水因而可以被收集并重新使用，用于在步骤c）中冲洗周围空间。

38、作为示例，容器可以呈旋风器的形式。

39、进一步地，已被收集的水可以在步骤c）中重新使用之前被过滤。

40、在第一方面的实施例中，至少一个单元包括离心分离器的间歇排放系统，该间歇排放系统布置用于将分离的固相从离心碗排放到周围空间，并且进一步地其中受污染水是由间歇排放系统使用的操作水。

41、离心分离器的间歇排放系统常常使用操作水来控制滑动碗底部，用于关闭并间歇地打开布置在碗周边处的固体出口。以此方式，固相（与一些水一起）可以被排放到周围空间。操作水可以渗漏或可以被间歇排放系统持续消耗并因而被收集。作为示例，由间歇排放系统使用的操作水可以被输送到周围空间并经由罩从周围空间收集。

42、离心分离器因而还可以布置用于将固相（即分离的固相，其也可能包含一些液体）排放到离心碗周围的周围空间。这通过间歇排放系统执行，该间歇排放系统包括在离心碗的周边处的污泥出口。污泥出口可以呈一组端口的形式，该组端口布置为在操作期间间歇地打开。离心分离器可以布置用于在这样的间歇排放（部分排放）期间排空碗的部分内容物，或布置用于在间歇排放（完全排放）期间排空离心碗的全部内容物。

43、因而，间歇排放系统控制污泥出口的打开。为此目的，间歇排放系统可以包括操作滑板，该操作滑板在关闭位置和打开位置之间可移动，在关闭位置中污泥出口关闭，并且在打开位置中污泥出口打开。将操作滑板维持在关闭位置可以通过经由通道向关闭腔供应操作水以将操作滑板保持在关闭位置来实现。间歇排放系统可以进一步包括打开腔，当要将操作滑板改变到其打开位置时，水被供应到该打开腔。间歇排放系统因而可以包括污泥出口和布置在离心碗内的操作滑板，以打开和关闭污泥出口。

44、作为示例，由间歇排放系统使用的操作水可以源自间歇排放系统的操作水模块（owm）。这样的owm可以布置为向离心分离器供应一定量的水以打开和/或关闭污泥出口。

45、在第一方面的实施例中，至少一个单元包括离心分离器的泵，该泵布置用于减少周围空间中的空气压力，并且进一步地其中受污染水是由泵使用的操作水。

46、用于在周围空间中产生较低压力的泵（诸如真空泵）可能消耗一些水，该水因而可以在步骤c）中被收集和重新使用。

47、作为本发明的第二方面，提供了一种用于从液体进料混合物中分离至少一个液相和固相的离心分离系统，分离系统包括离心分离器和再循环单元；其中离心分离器包括：

48、离心碗，布置为围绕旋转轴线（x）旋转，并且液体混合物的分离在该离心碗中发生，

49、固定罩，其限定周围空间的至少一部分，离心碗布置在该周围空间中，

50、至少一个冲洗构件，布置用于用水冲洗周围空间；

51、驱动构件，配置为围绕旋转轴线（x）旋转离心碗，

52、其中离心碗进一步地包括用于接收待分离的液体混合物的入口和用于排放分离液相的至少一个液体出口，

53、并且进一步地其中再循环单元包括：

54、收集罐，用于从离心分离器的至少一个单元收集受污染水，

55、其中至少一个喷嘴连接到收集罐，使得收集在收集罐中的受污染水可以被用于冲洗周围空间。

56、此方面一般可以呈现与前一方面相同或相应的优点。此第二方面的效果和特征在很大程度上类似于以上与第一方面相结合所描述的那些效果和特征。结合第一方面提及的实施例在很大程度上与第二方面兼容。

57、离心分离器可以根据第一方面的方法操作。离心分离器用于分离液体进料混合物。液体进料混合物可以是水性液体或油性液体。作为示例，离心分离器可以用于从液体进料混合物中分离固体和一种或两种液体。

58、离心碗通过转子壁包围分离空间。分离空间（液体混合物的分离在其中发生）可以包括分离构件，诸如分离盘的堆叠。分离盘例如可以由金属制成。进一步地，分离盘可以是截锥形分离盘，即具有形成分离盘的截锥形部分的分离表面。分离盘可以围绕旋转轴线（x）同轴地布置，彼此隔开距离，使得在每两个相邻分离盘之间形成通道。

59、分离器的离心碗可以布置为围绕竖直旋转轴线旋转，即旋转轴线（x）可以竖直延伸。离心碗通常由主轴（即旋转轴）支撑，并且因而可以安装成与主轴一起旋转。结果是，离心分离器可以包括可围绕旋转轴线（x）旋转的主轴。离心分离器可以布置为使得离心碗在主轴的端部的一个处（诸如在主轴的下端或上端处）由主轴支撑。

60、固定罩限定周围空间的至少一部分（诸如上部部分），离心碗布置在该周围空间中。固定罩因而是非旋转部分。

61、驱动构件可以是用于旋转主轴的驱动马达，离心碗安装到该主轴上。驱动构件可以经由呈蜗轮形式的传动装置连接到主轴，该蜗轮包括小齿轮和连接到主轴以接收驱动扭矩的元件。传动装置备选地可以呈传动轴、驱动带等的形式，并且驱动马达备选地可以是电动马达，其可以直接连接到主轴。

62、冲洗构件可以例如是喷嘴，其布置用于将水冲洗到限定周围空间的壁上。喷嘴可以布置为穿过围绕离心碗的固定罩。

63、离心分离器还包括用于待分离液体混合物（液体进料混合物）的入口。此入口可以布置用于接收液体进料混合物，并且布置在离心碗的中心（因而在旋转轴线（x）处）。离心碗可以布置为从底部（诸如通过主轴）进料，使得液体进料混合物从分离器的底部被输送到入口。然而，离心碗还可以布置为从顶部（诸如通过延伸到碗中的固定入口管）进料。

64、进一步地，一个或两个液体出口以及污泥出口还可以布置在离心分离器的顶部或底部。

65、再循环单元包括收集罐。此罐可以布置用于从离心分离器的若干单元收集受污染水。再循环单元可以包括连接到一个或多个单元的管，受污染水从该一个或多个单元收集，以及连接到冲洗构件的管。进一步地，再循环单元可以进一步包括用于将所收集的水从罐泵送到冲洗构件的泵。

66、在第二方面的实施例中，至少一个冲洗构件经由管道系统连接到收集罐。管道系统和/或收集罐可以进一步包括阀，用于将新鲜水引入收集罐和/或管道系统，以在到达至少一个冲洗构件之前稀释受污染水。

67、进一步地，再循环单元可以包括连接到管道系统的泵，用于将水从收集罐泵送到冲洗构件。

68、在第二方面的实施例中，再循环单元进一步包括过滤单元，其布置用于在到达收集罐之前过滤来自离心分离器的至少一个单元的受污染水。

69、以此方式，受污染水中的固体量可以在罐中减少。

70、在第二方面的实施例中，离心分离器进一步包括间歇排放系统，用于将分离的固相从离心碗排放到周围空间。间歇排放系统可以如结合以上第一方面所讨论的。

71、离心分离器可以进一步包括容器（诸如旋风器），用于收集所排放的固相。过滤单元可以布置用于在此受污染水到达收集罐之前过滤源自用于收集所排放固相的容器的受污染水。