JP2004523343A - 粒状材料／液体の混合物を排水するためのタンク - Google Patents

Abstract

本発明は下部（１２）及び蓋（１８）を与えられた上部（１６）を含む粒状材料／液体の混合物のための排水タンク（１０）に関する。液体と粒状材料を分離するための装置（２８）が下部（１２）に配置されている。過剰の液体を排出するための装置が上部（１６）に配置されている。それは蓋（１８）を通過する多数の流出スリーブ（３４）を含む。流出スリーブ（３４）は蓋（１８）より上に流出縁を有し、その流出縁の高さは調整可能である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
本発明は粒状材料／液体の混合物を排水するためのタンクに関する。
【０００２】
従来技術
粒状材料排水タンクは特に湿式粒状化プラントにおいて用いられる。そのプラントでは溶融生成物が強力な水流中に導入され、それは溶融生成物を固化し、粒状化し、冷却する。この操作は粒状化水の注入を備えた粒状化タンク中で一般的に不連続的に行われる。一旦、溶融生成物のバッチが粒状化タンク中に注入されてそれにより粒状化されると、粒状材料／水の混合物は粒状化タンクから排水タンクにポンプされ、これにより粒状材料は粒状化水から分離されることができる。
【０００３】
かかる排水タンクは一般に円筒形上部及び遮断部材を備えた出口部分中で終了する円錐形下部を含む。円錐形下部はまた、水と粒状材料とを分離するための装置を遮断部材の上流に備えており、この装置は液体を排水するための環状収集室及び環状収集室から容器の内側を分離する濾過表面を含む。上部は上部の上縁からいくらか距離をおいて固定された蓋と適合されており、かくして周縁流出スロットを規定する。それは過剰の液体を除去して過剰の粒状化水を排出することを可能にする手段を表わす。流出した粒状化水を収集するための溝が排水タンクのまわりに配置されている。粒状材料／水の混合物は蓋を通過する充填ラインによりタンクに運搬される。排水タンクが充填されると、粒状材料は濾過表面によって引き止められ、一方、水は収集室中に収集される。過剰の又は流出した水は過剰の液体を排水する手段を通して流れることができる。
【０００４】
かかる排水タンクの一つの欠点は粒状材料がタンク内で広がる方法次第で高速の水流が形成されることがあるということである。これらの高速の水流はかなりの量の粒状材料を担持する排水タンクの周縁まわりの一定の点で大きな流出を生ずる。それ故、過剰の水の流出は排水タンクの周縁全体のまわりで均一ではない。加えて、排水タンクはわずかに傾斜していることもあり、これは不均一な流出というこの問題を更に強調する。
【０００５】
発明が解決しようとする課題
本発明の根底にある一つの問題は排水タンクが充填された場合に過剰の液体を一層均一に除去することを可能にする粒状材料／液体の混合物を排水するためのタンクの提案の問題である。本発明によれば、この課題は請求項１による排水タンクによって達成される。
【０００６】
発明の概要
本発明による粒状材料／液体の混合物を排水するためのタンクは下部及び蓋と適合された上部を含む。液体と粒状材料を分離するための装置が下部に配置されている。過剰の液体を除去するための装置が上部に配置されている。本発明の重要な側面によれば、過剰の液体を除去するための装置は蓋を通過する一定数の流出スリーブを含む。流出スリーブは高さを調整可能な流出縁を蓋のレベルより上に有することが理解されるであろう。それ故、その流出スリーブを備えた蓋は過剰の水を除去する調整可能な手段を構成する。各スリーブの流出縁の高さを個別に調整するこの可能性はスリーブがそれらの各々を通る液体の本質的に均等な流出を得るような方法でセットアップされることを可能にし、かくして均一な流出を保証する。一般的に、均一な流出を得るためにスリーブの流出縁はそれらが一つのかつ同一の水平平面上にあるように調整されることが好ましいであろう。また、流出スリーブはタンクのいかなる傾斜をも補償することを可能にするということにも注意すべきである。本発明による排水タンクは粒状化タンクからポンプされた粒状材料／水の混合物の排水に特に良く適合されている。
【０００７】
好ましい実施態様によれば、流出スリーブは蓋に溶接された（有利には封止された態様で溶接された）垂直パイプを含み、垂直パイプは蓋のレベルより上に貫かれた上端を備えている。貫かれた調整リングが垂直パイプの貫かれた上端にねじ込まれている。この貫かれた調整リングは流出縁を形成し、それ故、垂直軸に沿って調整されることができ、かくして流出高さを設定することができる。
【０００８】
流出スリーブは蓋にわたって均一に分布されることが有利である。従って、過剰の液体は排水タンクの周縁部におけるよりも排水タンクの横断面を横切る様々な点において流出する。これは排水タンクの全横断面を横切る排水タンクの内側の本質的に均等な液体速度を有することを可能とする。従って、流出速度は一般的に低くなり、かくして粒状材料のより良い堆積を生じ、粒子の連行を回避する。スリーブのこのような分布は過剰の液体の均一な流出に寄与する。タンクの全横断面を横切る本質的に均等な液体速度を得るため、例えばスリーブが同一の表面積を有する蓋の領域からの液体の除去に割り当てられるような方法でスリーブを分布させることが可能である。
【０００９】
流出が依存する一つのパラメータはスリーブによって提供される流出縁の総長である。液体の適切な除去を保証するため、周縁部スロットを有する従来のタンクの総流出長と少なくとも等しい総流出長を確保するように注意を払うことが好ましい。この状況は蓋中のスリーブの数が好ましくはスリーブの流出縁の長さの合計が排水タンクの外部周長よりも短くないようなものであることを限定する。
【００１０】
蓋は本質的に凸状の形状、例えば円錐形状を有することが有利であり、これにより流出スリーブを通して流出した液体は蓋の周縁部に向かって走る。流出した液体は蓋のまわりに走る液体収集溝中に収集されることができる。
【００１１】
液体と粒状材料を分離するための装置は排水された液体のための環状収集室、及び環状収集室から排水タンクの内側を分離する濾過表面を含むことが好ましい。一般的に、下部は出口部分で終了し、そこには遮断部材が設けられている。タンクの充填中、遮断部材は閉鎖されている。粒状材料は濾過表面によって担持され、排水タンク中に堆積され、一方、液体は濾過表面を通して流れ、収集室を介して除去される。過剰の液体は流出スリーブを通して走る。一旦、水がタンクの外に流れると、遮断部材は開放され、排水された粒状材料は例えば出口部分の下を通過するコンベアベルト上に又はバット中に回収される。
【００１２】
一旦、液体が排水タンクの外に流れると、それにもかかわらず一定量の水が出口部分中に遮断部材のすぐ上に残る。遮断部材を開放する前にこの残存水を除去するため、出口部分は遮断部材の直前に第二分離装置を備えることが有利である。それは第二環状収集室から出口部分の内側を分離する濾過表面を含む。出口部分からの残存水は従ってこの第二分離装置を介して除去されることができる。
【００１３】
粒状材料／液体の混合物は排水タンクの垂直中央軸と同軸となるような方法で蓋を通過する充填ラインによって排水タンク中に運搬されることが好ましい。
【００１４】
有利には衝撃表面を形成するそらせ板が充填ラインの口の下に設けられており、かくして充填ラインを離れる粒状材料／液体の混合物がそらせ板の衝撃表面に衝突する。そらせ板の衝撃表面は例えば本質的に平坦又は円錐形であることができる。それ故、粒状材料の粒子はそれらがそらせ板の衝撃表面に衝突するにつれて遅くされ、これはそれらの内でも細かい粒子が液体流を上昇することにより一緒に担持されることを防止する。タンク中の水／粒状材料の混合物の流れを更に改良するため、このタンクは蓋から垂直に延びかつ底に向かって開放している充填室を備えることが有利である。充填室は充填ラインの口及びそらせ板を包囲する。充填室の横断面はこの室とそらせ板との間に混合物が通過するための通路があるようなものである。かかる構造は排水タンクが充填される際の排水タンク中の乱流を制限することを可能にし、過剰の液体の均一な流出において役割を果たす。排水タンク中の乱流を更に制限するため、排水タンクは蓋から垂直に延びかつ底に向かって開放している案内室を含むことが有利である。案内室は充填室を包囲し、充填室の横断面よりも大きい横断面を有する。
【００１５】
流出スリーブはスリーブに到達する粒子をできる限り保留するために保留フィルターと適合されてもよい。
【００１６】
図面の助けを借りた記述
本発明の他の特徴は説明のための以下に示す一つの有利な実施態様の詳細な記述から、及び添付の図を参照することにより明らかであろう。これらの図は以下のものを示す：
図１：本発明による排水タンクの好ましい実施態様の正面図であり、破鎖点の上の部分が断面で示されている；
図２：図１の細部Ａの拡大図である；
図３：充填ラインなしの図１のタンクの上方からの図である；及び
図４：第二分離装置を備えた出口部分の垂直断面図である。
【００１７】
図１は本発明による排水タンク１０の好ましい実施態様を示す。排水タンク１０は骨組み１４中に支持された円錐形状の下部１２、及び下部１２の上にある円筒形の上部１６を含む。上部１６は排水タンク１０の頂部を覆う蓋１８を備えている。蓋１８はそれを通過して充填ライン２０を有し、この充填ラインは排水されるべき粒状材料／液体の混合物で排水タンク１０を充填するために用いられる。この充填ライン２０は排水タンク１０の垂直中央軸２２と同軸となるような方法で蓋１８を通過している。下部１２は遮断部材２６を備えた出口部分２４中で終了する。下部１２中、出口部分２４の上流に液体と粒状材料を分離するための装置があり、この装置は一般的に参照符号２８を付けられている。分離装置２８は液体を排水するための環状収集室３０、及び環状収集室３０から排水タンク１０の内側を分離する濾過表面３１（図１では隠された細部として示されている）を含む。参照符号３２は排水された液体が環状収集室３０を去るための排水ラインを示す。弁３３がこの排水ライン３２に設けられることが好ましい。
【００１８】
蓋１８はそれを通過する一定数の流出スリーブ３４を有し、これらの流出スリーブは蓋１８のレベルより上に流出縁を有し、その高さは調整可能である。これらの流出スリーブ３４は調整可能な流出高さを有する過剰の液体を除去するための装置を表す。これらが実際に行うのは排水タンク１０の充填中の過剰の液体の除去を可能とすることである。典型的に、排水タンク１０を充填するとき、遮断部材２６は閉鎖され、タンク１０は充填ライン２０を介して運搬された粒状材料／液体の混合物で充填される。粒状材料は濾過表面３１により保持され、タンク１０中に蓄積され、一方、液体は濾過表面３１を通って流れ、次に収集室３０によって除去される。タンク１０が蓋１８の高さまで混合物で充填されてもタンク１０が充填されつづけると、過剰の液体は流出スリーブ３４を通して流れ出る。タンク１０が充填されるにつれ、弁３３はタンク１０の下部１２中の粒状材料のレベルが濾過表面３１より上になるまで遮断されつづけることが有利である。一旦粒状材料のこのレベルが到達されると、弁３３は開放され液体は堆積した粒状材料を通して次に濾過表面３１を通して濾過され、環状収集室３０に入る。この手法を採用することにより、粒状材料は追加の濾過手段として用いられ、排水タンク１０中の液体の濾過は一層有効になる。
【００１９】
図２において最も良く見られるように、流出スリーブ３４は蓋１８に封止された態様で溶接された垂直パイプ３６であって蓋１８のレベルより上に貫かれた上端を有する垂直パイプ３６を含む。この貫かれた上端には貫かれた調整リング３８がねじ込まれており、このリングは流出スリーブ３４の流出縁を形成する。流出スリーブ３４はそれ故個別に調整可能である。全流出スリーブ３４を通る過剰の液体の均一な流出を保証するため、それらの流出縁はそれらが一つのかつ同一の水平面上にあるように一般的に設定される。個別調整のこの可能性は特に排水タンク１０のいかなる傾斜をも補償することを可能にすることが気付かれるであろう。加えて、流出スリーブ３４は図３に示されるように蓋１８を横切って均一に分布されることが好ましく、かくしてそれらは同一の表面積を有する蓋１８の領域からの液体の除去のために割り当てられる。このことは排水タンク１０の全横断面を横切って本質的に均等な液体速度を有することを可能にする。この好ましい実施態様においては、スリーブ３４によって提供される流出長さは周縁部スロットを有する従来の排水タンクによって提供される流出長、つまりその周長よりも短くないことが望ましいことも気付かれるであろう。例えば、各スリーブ３４の直径がＤｍと表示され、タンク１０の直径がＤｒと表示され、スリーブ３４の数がＸｍと表示されるならば、上述の状況はＸｍ×（Ｄｍ×π）≧（Ｄｒ×π）として言い換わる。スリーブの数Ｘｍはそれ故、比Ｄｒ／Ｄｍよりも大きいことが好ましい。
【００２０】
図１において、蓋１８が円錐形状を有することが見られることができる。これはスリーブ３４を通して流出した液体が蓋１８の周縁部に向かって走るということを意味する。図１及び３において参照符号４０によって示される収集室は蓋１８から走り出る液体を収集するために蓋１８のまわりに走る。
【００２１】
図１において、参照符号４２は充填ライン２０の口４４の下に固定された円板形状のそらせ板を示す。このそらせ板４２はタンク１０の中央軸２２に関して中央に置かれており、ほぼ水平の衝撃表面を形成する。充填ライン２０の口４４とそらせ板４２は蓋１８から垂直に延び下方に向かって開放している円筒状の充填室４６の内側に横たわることが気付かれるであろう。そらせ板４２は充填室４６の壁に固定されている。充填室４６の横断面はそらせ板４２と充填室４６との間に混合物の通過のための環状空間４８があるようなものである。充填ライン２０によって運搬される混合物はそれ故、まず室４６に入り衝撃表面に衝突し、その上で遅くされ、その後、環状空間４８を介して室４６を離れる。室４６によって補足されるタンク１０への入口におけるそらせ板４２の使用はタンク１０の内側の乱流を制限することを可能にする。
【００２２】
タンク１０の内側の乱流を更に制限するため、円筒状の案内室５０が与えられており、これは垂直に延びかつ下方に向かって開放している。案内室５０は充填室４６を包囲し、蓋１８からある距離をおいて固定されており、かくして案内室５０の頂部に液体の通過のための環状スロット５２があるようになっている。案内室５０の横断面は充填室５２の横断面よりも大きい。
【００２３】
一旦、充填が完了して液体が分離装置２８を介してタンク１０の外に流れ出ると、いくらかの液体は分離装置２８の底と遮断部材２６の間の出口部分２４中に一般的に残る。もしこの残存液体が除去されなければ、それは遮断部材２６が開放されたときに排水された粒状材料と共に流れ出る。この問題を克服するために第二分離装置が出口部分２４に設けられてもよい。これは図４に示されており、そこでは図１の出口部分と同様の出口部分２４′が５４で一般的に示される第二分離装置を備えている。出口部分２４′はそれを分離装置２８に連結するための上部フランジ５６及びそれを遮断部材２６に連結するための下部フランジ５８を備えている。第二分離装置５４は本質的に環状の濾過表面６０を含み、これは第二環状収集室６２から出口部分２４′を分離する。出口部分２４′に横たわる液体はそれ故、濾過表面６０を通して流れ、粒状材料は出口部分２４′の内側に保持される。参照符号６４及び６４′は液体が第二収集室を去るための二つの第二排水ラインを示す。第二排水ライン６４及び６４′は第二弁（図示せず）にそれぞれ適合されることが有利であり、これらの弁は分離装置２８の弁３３と同様に操作されることが好ましいであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による排水タンクの好ましい実施態様の正面図であり、破鎖点の上の部分が断面で示されている。
【図２】図１の細部Ａの拡大図である。
【図３】充填ラインなしの図１のタンクの上方からの図である。
【図４】第二分離装置を備えた出口部分の垂直断面図である。

Claims (14)

1. 下部（１２）及び蓋（１８）と適合された上部（１６）；
   液体と粒状材料を分離するための装置（２８）であって前記下部（１２）に配置された装置（２８）；
   過剰の液体を除去するための装置であって前記上部（１６）に配置された装置；
   を含む粒状材料／液体の混合物を排水するためのタンクにおいて、
   過剰の液体を除去するための前記装置が前記蓋（１８）を通過する一定数の流出スリーブ（３４）を含み、前記流出スリーブ（３４）が高さの調整可能な流出縁を前記蓋（１８）のレベルより上に有することを特徴とするタンク。
2. 前記流出スリーブ（３４）が以下のものを含むことを特徴とする請求項１記載の排水タンク：
   前記蓋のレベルより上に貫かれた上端を有し、かつ前記蓋（１８）に溶接された垂直パイプ（３６）；及び
   前記流出縁を形成し、かつ前記垂直パイプ（３６）の前記貫かれた上端にねじ込まれた貫かれた調整リング（３８）。
3. 前記流出スリーブ（３４）は前記蓋（１８）にわたって均一に分布されていることを特徴とする請求項１又は２記載の排水タンク。
4. 蓋（１８）が備えているスリーブ（３４）の数がスリーブ（３４）の流出縁の長さの合計が排水タンク（１０）の上部（１２）の周長よりも短くないように選択されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の排水タンク。
5. 前記蓋（１８）が本質的に凸状の形状を有しており、かくして前記流出スリーブ（３４）を通して流出した液体が前記蓋（１８）の周縁部に向かって走ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の排水タンク。
6. 前記蓋（１８）のまわりに走る液体収集溝（４０）を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の排水タンク。
7. 液体と粒状材料を分離するための前記装置（２８）が排水された液体のための環状収集室（３０）、及び前記環状収集室（３０）から前記排水タンク（１０）の内側を分離する濾過表面（３１）を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の排水タンク。
8. 前記排水タンク（１０）の前記下部（１２）で終了する出口部分（２４′）であってその中に遮断部材（２６）が設けられている出口部分（２４′）；及び前記遮断部材（２６）の上流の前記出口部分（２４′）に設けられている第二分離装置（５４）を有し、前記第二分離装置（５４）は第二環状収集室（６２）から出口部分（２４′）の内側を分離する濾過表面（６０）を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の排水タンク。
9. 前記排水タンク（１０）の充填ライン（２０）を有し、前記充填ラインは前記排水タンク（１０）の垂直中央軸（２２）と同軸となるような方法で前記蓋（１８）を通過することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載の排水タンク。
10. 前記充填ライン（２０）の口（４４）の下に衝撃表面を形成するそらせ板（４２）を有し、かくして前記充填ライン（２０）を離れる粒状材料／液体の混合物が前記そらせ板（４２）の前記衝撃表面に衝突することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載の排水タンク。
11. 前記蓋（１８）から垂直に延び、かつ底に向かって開放している充填室（４６）を有し、前記充填室（４６）は前記充填ライン（２０）の前記口（４４）及び前記そらせ板（４２）を包囲し、前記充填室（４６）の横断面はこの室と前記そらせ板（４２）との間に空間があるようなものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載の排水タンク。
12. 前記蓋（１８）から垂直に延び、かつ底に向かって開放している案内室（５０）を有し、前記案内室（５０）は前記充填室（４６）を包囲し、かつ前記充填室（４６）の横断面よりも大きい横断面を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項記載の排水タンク。
13. 流出スリーブ（３４）中に保留フィルターを有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項記載の排水タンク。
14. 粒状化タンクから前記排水タンク（１０）へポンプされる粒状材料／水の混合物のバッチの排水のための請求項１〜１３のいずれか一項記載の排水タンク（１０）の使用。

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