DE1034550B

DE1034550B - Durch eine Druckluftturbine angetriebene Ultrazentrifuge

Info

Publication number: DE1034550B
Application number: DEM25781A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Wilhelm Tettinger; Karl Scheid; Josef Stein
Original assignee: SUERTH MASCHF; ZWEIGNIEDERLASSUNG DER GES FUE
Current assignee: SUERTH MASCHF; ZWEIGNIEDERLASSUNG DER GES FUE
Priority date: 1955-01-14
Filing date: 1955-01-14
Publication date: 1958-07-17

Description

Durch eine Druckluftturbine angetriebene Ultrazentrifuge Kombinationen von durch einen Elektromotor direkt angetriebenen Zentrifugen mit einem Kältemaschinensatz zur Kühlung der Zentrifuge sind bekannt.
Die Erfindung betrifft eine durch eine Druckluftturbine angetriebene Ultrazentrifuge, und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die entspannte kalte Abluft der Turbine zum Kühlen von Rotor und Gehäuse der Zentrifuge verwendet wird. Zweckmäßigerweise wird die Ultrazentrifuge dadurch gekühlt, daß die kalte Abluft der Turbine in den Raum zwischen Rotor und Gehäuse der Zentrifuge geleitet wird. Darüber hinaus kann die Kühlwirkung noch verstärkt werden, wenn die kalte Abluft nach Passieren des Gehäuses noch durch einen das Gehäuse umgebenden Kühlmantel geleitet wird.
In einer Ultrazentrifuge gemäß der Erfindung wird die in der Druckluft enthaltene Energie in der Turbine in mechanische Energie zum Antrieb und gleichzeitig die dabei durch die Entspannung entstehende Kälte zur Kühlung der Zentrifuge ausgenutzt. Da sich Drehzahl und Kälteleistung auf einfache, Weise durch Druck- und Mengenregelung verändern bzw. einstellen lassen, kann eine solche Zentrifuge bei dem Vorteil einfacher und gedrängter Bauweise für einen großen Anwendungsbereich verwendet werden und hat gegenüber dein bekannten Ausführungen den Vorteil, daß ein besonderer Kältemaschinensatz nicht mehr benötigt wird.
Der Direktantrieb mittels einer Drucklufttürbine bietet gegenüber einem solchen mittels eines Elektromotors den Vorteil, daß sich mit einer Druckluftturbine beträchtlich höhere Drehzahlen erreichen lassen, als das mit einem Elektromotor bei annähernd gleichen Abmessungen möglich ist, der von einem Netz mit 50 Hz gespeist ist und demzufolge nur bis 15 000 U/nnin erreichen kann. Elektromotoren; die an die Drehzahlen von Druckluftturbinen herankommen, bedürfen besonderer Stromduellen mit höheren Frequenzen, was einen zusätzlichen Aufwand bedeutet und somit deren Wirtschaftlichkeit in Frage stellt.
Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, welche eine Zentrifuge rnit unten angeordneter Antriebturbine zeigt. Die Fixierung des Gehäusemantels ist nicht gezeichnet, sie erfolgt in der üblichen Weise, z, B. durch Ständer, die an einer Grundplatte befestigt sind. Die Antriebluft wird über Bohrungen 2 dem Gehäuse 1 zugeführt, gelangt durch einen Düsenkranz 3 in das Laufrad 4 und von hier über einen Umkehrkranz 6 in das Laufrad 7 und von dort durch den Raum zwischen Rotor 10 und Gehäusewand 15; um durch die Öffnungen 13 im Zentrifugendeckel 14 auszutreten. Die Antriebwelle 5 der Turbine ist dreifach gelagert, und zwar in den Kugellagern B und 9 sowie in einem Stirnlager. Gegebenenfalls kann im Gehäuse ein Doppelmantel vorgesehen werden, durch den die aus dem Gehäusedeckel austretende Kaltluft nochmals am Gehäuse entlang geführt wird. Statt, wie beschrieben, die Antriebturbine unten anzuordnen, kann sie auch oberhalb im Deckel gelagert werden, wobei das Gegenlager im Gehäuseboden vorzusehen ist.
Die Vorteile der beschriebenen Zentrifuge liegen in der Gedrängtheit der Anordnung - da eine besondere Kältemaschine wegfällt, die zusätzlich Platz beanspruchen würde -, ferner in der Anpassungsfähigkeit an die verlangten Temperaturen, da bei Steigerung der Luftmenge durch die Verbesserung des Wirkungsgrades Ablufttemperaturen der Turbine bis zu -20° C erreicht werden können. Ferner kann die Drehzahl der Turbine durch Änderung des Druckverhältnisses geregelt werden. Diese- Regelung ist bei elektromotorischem Antrieb nicht ahne einen besonderen Aufwand möglich.
Während die höchstmögliche Umdrehungszahl bei Elektromotorantrieb mit 50 Hz bei 15 000 U/min liegt, kann bei gleichen Abmessungen der Zentrifuge mit Druckluftmotorantrieb eine Umdrehungszahl von 26 000 U/min :ohne weiteres erreicht werden. Daraus ergeben sich wesentlich bessere Trennwirkungen für die zu zentrifugierenden Substanzen. Die erreichbaren Temperaturen liegen bei etwa -10° C, wenn man eine angesaugte Luftmenge von 16;66 cbm/h bei einem Verdichtungsverhältnis von p2/p, = 6 zugrunde legt. Ein weiterer Vorteil liegt in der Verminderung der Einrichtungskosten gegenüber einem -elektromotorischen Antrieb mit besonderer Kältemaschine.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Durch eine Druckluftturbine angetriebene Ultrazentrifuge, dadurch gekennzeichnet, daß die entspannte kalte Abluft der Turbine zum Kühlen von Rotor und Gehäuse verwendet wird.
2. Ultrazentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kalte Abluft der Turbine in den Raum zwischen Rotor (10) und Gehäuse (15) geleitet wird.
3. Ultrazentrifuge nach den Ansprüchen 1 und 2; dadurch gekennzeichnet, daß die kalte Abluft nach Passieren des Gehäuses noch durch einen das Gehäuse (15) umgebenden Kühlmantel geleitet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 62 866, 884 475; schweizerische Patentschrift Nr. 109 300; französische Patentschrift Nr. 904 772.