JP2003534912A - 篩システムによる遠心機およびその作動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、供給管(3)、および/または遠心ドラム(7)で画成され、篩システムが配置される遠心機コンパートメント(9)に遠心化される材料を供給する分配装置(5)を有する遠心機、特に分離機、に関する。本発明は更に、分配装置(5)から出てくる遠心化される材料の流れの向きと、篩システムの篩要素に堆積した粒子の流れの向きとが同一になるように、篩システムが設計されて配置されることを特徴とする。本発明は更に、好ましくは、遠心機のピストンすべり弁が開けられて、篩システムを通る液体の返流が篩に焼き付けられた物質および/または不純物を取り除く、遠心機クリーニング方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１の前文による遠心機（特に分離機）およびその作動方法に
関する。

【０００２】 上記の種類の遠心機およびその作動方法は、ドイツの特許文献DE 25 29 614 C
2によって知られている。この文献は、液体媒体を連続回転圧力で濾過する装置
を記載している。この文献における濾過の意味は、篩、膜濾過、ならびにマイク
ロまたはウルトラ濾過である。遠心機ドラムと同軸ドラム形のフィルタエレメン
ト間のリング間隙に動水送出圧力を発生させ、そこで、ドラムおよびフィルタエ
レメントを相互に異なる回転周波数によって同時に作動させる目的で、濃縮電流
成分を静水圧差によってフィルタの表面に平行に発生させる。独立して相対的に
回転させることができない場合、極端な表面-層状の交差流成分は、フィルタ間
で生成され、分別プロセスが偏り効果および孔漏止めの結果として濾過の開始直
後にすでに中止されるほどの小さい効果だけを有するとされている。

【０００３】 篩ドラムを別々に回転可能にすることは、組立に高支出をかけることとなり、
したがって、遠心機のコストをかなり引き上げる。とりわけ、この理由のために
、上記に記載の解決策は、発明の発見によって成功してはいなかった。

【０００４】 また、遠心ドラムに関して篩ドラムが相対的に回転可能であるにもかかわらず
、すすぎ液体による膜の再濯ぎが頻繁に必要であることに留意すべきである。
しかしながら、このような再濯ぎは高支出を必要とし、かなりの期間の間、遠心
動作を中断する。

【０００５】 本発明の目的は、固体が篩区域から容易に流れ出ることができ、孔漏止めが減
少するケースで提供される単純な構成の篩システムといった、冒頭に記載の遠心
機を更に発展させることである。加えて、遠心機をクリーニングするのに有利な
方法が得られるであろう。

【０００６】 本発明は、遠心機に関しては請求項１の対象物によって、その方法に関しては
請求項２１の対象物によって、このタスクを解決する。

【０００７】 本発明の更なる有利な発展は、それらの従属請求項に含まれる。

【０００８】 このように、篩システムは、分配装置から出てくる被遠心材料の流れの向きと
、篩システムの篩要素に堆積する粒子の流れの向きが同一になるよう、設計され
配置される。これは、異なった他の構造における場合でのように、流れに対して
起こるべきでない外乱なしの移動に関する利点となる。上記の種類の技術の場合
のように、ドラムに対して独立して篩システムが回転できることもまた、もはや
必要ではない。

【０００９】 たとえば、篩システムは、供給管および/または分配装置に関して本質的に放
射状に配置されて、セラミック材料で作られた膜プレートとして設計されてよい
少なくとも一つ（望ましくは数個の）の単数／複数の篩板を備える。膜プレート
間（または最外部の膜プレートの外側）の遠心されたか又は充電された材料の外
側に向かう流れの向きの結果、遠心効果のために移動が外側に向かって起こる膜
に堆積した固体による流れの向きは同一である。

【００１０】 遠心ドラムを閉じるためのピストン滑り弁が好ましくは提供され、および／ま
たは固体豊富なステージが、固体空間の外径内の開口部（好ましくはノズル）お
よび／または遠心ドラムヘッドに向けられたダクト/孔を介して遠心ドラムの固
体空間から排出される。前述のピストン滑り弁でのノズルによる排出に関しては
、ドイツの特許文献 DE 22 14 487を参照する。

【００１１】 排出と同様にクリーニングのために、固体スプリング遠心機コンパートメント
は（特にピストン滑り弁を開くことによって）開けられ、篩および／または不純
物（あるいはまた、詰まり、焼き付けられた物質（baked-on substances））に
堆積および／または配置された固体が（ピストン滑り弁によって開けられた）開
口部を介して排出される。

【００１２】 このクリーニングは、すすぎ液体を更に使用することなく実行でき、すすぎ液
体によるすすぎは比較的長い操作後にのみ必要とされるという利点を有する。

【００１３】 現代の制御技術によって、非常に精密に排出機構を制御することが可能であり
、この方法で、所望の形態におけるクリーニング効果を制御することもまた可能
であることは強調されるべきである。この結果、膜挿入部の長い有効寿命が、詰
まりのために起こる生産ストップを必要とすることなく達成される。機械の排出
速度および放出量の許容調整によって、クリーニング効果の強度は、生産機能と
して制御可能である。

【００１４】 本発明の別の態様として、濃縮物の排水は、分離プレートまたは小管、ダクト
および膜挿入部の外側のノズルを介して考えられる。生産機能として、これは再
すすぎ（排出間隙）を長くすることになってもよい。時間内の排出点の自動化も
また、そこで排水されるステージを監視することによって可能である。

【００１５】 別の代替として、ノズルを介して濃縮物の部分的な流れを運び去ることが考え
られる。

【００１６】 ピストン滑り弁（アナログ操作）の代わりに、不連続で作動する開口部機構を
使用してもよい。

【００１７】 膜プレートは、予め組み立てられたユニットとしてと同様に遠心ドラムに個別
に取り付けられてよい。これは、取り付け/取り外し中に、自然に利点を提供す
る。

【００１８】 特に、本発明は、単純な方法で、本質的に膜プレート挿入で知られている現代
のピストン滑り弁セパレータ技術と組み合わせられ、それによって一種の「膜セ
パレータ」をつくる。

【００１９】 固体コレクション空間は、好ましくはダブル円錐形状を有する。

【００２０】 特に、本発明は、好ましくは、遠心機のピストン滑り弁が開いて、篩を介して
の液体の返流が篩および／または篩の不純物に焼き付けられた物質を取り除く、
篩クリーニング用の本発明による遠心機をクリーニングする方法を提供する。

【００２１】 以下で、本発明を図面に関する実施例によって詳細に後述する。

【００２２】 図1は、遠心ドラムによって画成され、ダブル円錐形に設計された遠心機コン
パートメント9に遠心される材料の導入に用いられるディストリビュータ5に導か
れる供給管3を有するセパレータを示しており、遠心機コンパートメント9は、セ
ラミック材料から作られた篩システム11（膜挿入部とも呼ばれる）を備えている
。

【００２３】 図1によると、篩配列11は、軸方向に互いに間隔を置いて配置され、供給管3お
よび分配装置5に放射状に延びている３つの膜プレート13で形成されている。図2
aおよび2bは、分配装置5を囲んでいるスペーシングリング15にそれぞれ配置され
、２つの膜ディスク13a、13bから成る膜プレートを示しており、膜ディスク13a
、13bは、互いに軸方向に間隔をあけて、それぞれのケースにおいて、外部円周
区域でスペーシングリング17を介して互いに接続している。リング間隙19は、膜
プレート13の間で形成される。膜ディスク13a、13bは、それぞれ、支持リング21
によって各膜プレート13の相互に向き合っている側で安定されている。

【００２４】 単に一例として、図1によると、３つの膜プレート13はこのケースで提供され
る。しかしながら、分離機1の分配装置5が対応して設計された場合に、より多く
の膜プレートが提供されてもよいことを、図２は示している。

【００２５】 壁23において、分配装置5は、少なくとも1つのダクト27に通じる放射状に一直
線に並べられた孔25を有しており、該ダクト27は、外部円周の分配装置5に垂直
に延び、孔/ダクト29を介して、スペーシングリング15の間から膜プレート13間
のリングギャップ19に通じる。シール30（例えばＯリング、平らなパッキング）
は、スペーシングリング15の間にある。スペーシングリング15をシールなしで互
いに直接に置き、金属の締まりを生じさせることもまた可能である。

【００２６】 角度的に図2aに対してオフセットである図2bの断面図によると、膜プレート13
に対して或る角度で上方に延び、膜プレート13の2つの相互に関連した膜ディス
ク13、13b間のリングスペース33に接続しているドレンダクト31をスペーシング
リング15は備え、液体用のドレンダクト35がスペーシングリング15内に垂直に造
られている。スペーシングリング15は、シール30によって互いに対して閉じてい
る。ダクト31、35は、フィードダクト29に関して液圧分離方法で造られる。

【００２７】 遠心ドラム7の内壁区域において、排水システム37は、より多くの固体を排出
するよう配置されてよいが、依然としてフリーフローステージである。

【００２８】 更に、それ自体が知られているピストン滑り弁39は、放射状に外側に通じる孔
41または遠心ドラム7のスリットを通して、ドラムから固体を運び去ることを可
能にする。

【００２９】 このシステムの動作は、次の通りである。

【００３０】 遠心化される材料は、供給管3、分配装置5およびその孔25を通してダクト27に
入り、スペーシングリング15間の孔/ダクト29を通して膜プレート13間のリング
間隙19に入る。

【００３１】 ここから、遠心化される材料が外側に向かって放射状に流れ、遠心化される材
料の一部が膜プレート13に入って、該遠心化される材料の一部は膜プレート区域
（矢印P）で浄化される。液体ステージのこの部分は、ダクト31および35を通し
て排出される。

【００３２】 遠心化される材料の残留した部分（固体）は、放射状に外側に向かって、膜プ
レートのスペーシングリングから遠心機コンパートメント9に出てくる。上記の
排水システムの結果、固体ステージは生成物の機能として運び出されることがで
きる。膜プレート間（または最外部の膜プレートの外側）の被遠心荷電材料の外
側への流れの向きの結果、膜に堆積した固体の外側への流れの向きは、同一であ
る（矢印F）。

【００３３】 ピストン滑り弁39が開けられると、固体は固体コレクションスペースから外側
に導かれる。この場合、強い流れもまた、膜プレートの中間スペース33から外側
に向って起こり、それによって、膜プレート13に堆積した固体が取り除かれ、ピ
ストンすべり弁開き41を通して外側に導かれる。

【００３４】 流れ状態が、A（固体ステージの運び去り）、F（流れの向き）、E（排出ステ
ージ）およびZ（供給）と同様に矢印Pによって図示される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の遠心機の断面図である。

【図２ａ】 或る角度で互いに対してオフセットである膜プレート篩の区域の断面図である
。

【図２ｂ】 或る角度で互いに対してオフセットである膜プレート篩の区域の断面図である
。

【符号の説明】

分離機：1、供給管：3、分配装置：5、遠心ドラム：7、遠心機コンパートメント
：9、篩システム：11、膜プレート：13、スペーシングリング：15、スペーシン
グリング：17、リング間隙：19、支持リング：21、壁：23、孔：25、ダクト：27
、孔/ダクト：29、シール：30、ドレンダクト：31、リングスペース：33、ドレ
ンダクト：35、排水システム：37、ピストンすべり弁：39、孔：41、矢印（供給
）：Z、矢印（固体排水ステージ）：A、矢印（流れの向き）：F、矢印（排出ス
テージ）：E、矢印：P。

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遠心機、特に分離機、であって、 a) 供給管(3)および/または遠心化される材料を篩システム(11)に導入す
   る分配装置(5)を有し、前記篩システム(11)は、遠心ドラム(7)で画成された遠心
   機コンパートメント(9)に配置され、 b) 分配装置(5)から出てくる遠心化される材料の流れの向きと、篩システ
   ムの篩要素に堆積した粒子の流れの向きとが同一になるように、篩システム(11)
   が設計されて配置されることを特徴とする、遠心機。
2. 【請求項２】 篩システムが、供給管(3)や分配装置(5)に関して本質的に放
   射状に配置される少なくとも1つの篩プレート(13)を有することを特徴とする、
   請求項１または請求項１の前文に記載の遠心機。
3. 【請求項３】 篩システムが軸方向に相互にオフセットされた複数の篩プレ
   ート(13)を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の遠心機。
4. 【請求項４】 篩プレートが膜プレート(13)として設計されることを特徴と
   する、前記請求項の何れか一項に記載の遠心機。
5. 【請求項５】 膜プレート（13）がセラミック材料から成ることを特徴とす
   る、前記請求項の何れか一項に記載の遠心機。
6. 【請求項６】 膜プレート（13）が 外側に向って相互に閉じられ軸方向に
   間隔をあけられた少なくとも２つの膜ディスク（13a、13b）を有することを特徴
   とする、前記請求項の何れか一項に記載の遠心機。
7. 【請求項７】 リング間隙（19）が膜プレート(13)間で形成されることを特
   徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の遠心機。
8. 【請求項８】 膜ディスク（13）が、少なくとも１つのスペーシングリング
   （15、17）を介して、膜ディスクの外部円周区域および／または内径区域で互い
   に接続していることを特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の遠心機。
9. 【請求項９】 内径に位置するスペーシングリング(15)が、浄化液体を排出
   する孔（31、35）を有することを特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の
   遠心機。
10. 【請求項１０】 内径に位置するスペーシングリング(15)が、膜プレート(1
    3)間で荷電材料を供給するダクト（29）を有することを特徴とする、前記請求項
    の何れか一項に記載の遠心機。
11. 【請求項１１】 内径に位置するスペーシングリング（15）が、シーリング
    なしで互いの上に直接配置されることを特徴とする、前記請求項の何れか一項に
    記載の遠心機。
12. 【請求項１２】 シール（30）が内径に位置するスペーシングリング（15）
    間に配置されることを特徴とする、請求項１〜１０の何れか一項に記載の遠心機
    。
13. 【請求項１３】 内径に位置するスペーシングリング（15）間に配置された
    シール（30）が、平らなパッキングまたはＯリングであることを特徴とする、請
    求項１２に記載の遠心機。
14. 【請求項１４】 分配装置(2)がその壁(23)に孔（25）を有し、 孔（25）が、直接に或いは更なる孔/ダクト（29）を介して膜プレート(13)間の
    リング間隙(19)に通じていることを特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載
    の遠心機。
15. 【請求項１５】 内径に位置するスペーシングリング（15）が、膜プレート
    (13)の膜ディスク（13a、13b）間のリングスペース（33）に接続するドレンダク
    ト（31）と、液体ステージを排出する排水システム（37）とを備えていることを
    特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の遠心機。
16. 【請求項１６】 ドレンダクト（31、35）がフィードダクト（29）に対して
    液圧分離方法で構成されることを特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の
    遠心機。
17. 【請求項１７】 ピストンすべり弁（39）は遠心ドラム(7)を閉じるよう提
    供されることを特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の遠心機。
18. 【請求項１８】 固体豊富なステージは、ピストンすべり弁を開けることに
    よってピストンすべり弁（39）の開口部（41）を介して遠心ドラム(7)の固体ス
    ペース(9)から不連続的に排出することができ、および／またはダクト（37）/孔
    または遠心機コンパートメント(9)の外側区域のノズルを介して連続的に排出さ
    れることを特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の遠心機。
19. 【請求項１９】 ピストンすべり弁（39）の開口部（41）がノズル型のデザ
    インを有することを特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の遠心機。
20. 【請求項２０】 膜プレート（13）が、個別にか或いは予め組み立てられた
    ユニットとしての幾つかのプレート(13)として造られ、遠心ドラム(7)に挿入さ
    れることを特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の遠心機。
21. 【請求項２１】 篩システムがクリーニングされるように、好ましくは、遠
    心機のピストンすべり弁が開けられて、篩システムを通る液体の返流が篩システ
    ムに焼き付けられた物質および/または篩システムからの不純物を取り除くこと
    を特徴とする、前記請求項の何れか一項に記載の遠心機をクリーニングする方法
    。