JP2005144279A

JP2005144279A - 立型デカンタ式遠心分離機

Info

Publication number: JP2005144279A
Application number: JP2003383238A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Abe; 芳弘阿部; Toshiki Katsuumi; 敏樹勝海
Original assignee: NIIGATA UOSHINTON KK
Current assignee: NIIGATA UOSHINTON KK
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】本発明は、低重心で、過剰な剛性を不要とし、メンテナンス性に優れた立型デカンタ式遠心分離機を提供する。
【解決手段】固形分排出口を有する回転ボウル１１と、差速装置１８を介して回転ボウル１１と差速をもって回転するスクリュウコンベア１２と、原液スラリーを供給する供給管１５と、回転ボウル１１内の半径方向に設けて原液スラリーを分配する分流リブ板１６と、回転ボウル１１を高速回転させる主電動機１７と、主電動機１７の回転数と差速を持たせて回転させる差速電動機１９と、差速装置１８とから構成される立型デカンタ式遠心分離機１０において、主電動機１７および差速電動機１９は、差速装置１８の下方に配設されるとともに、差速装置１８の回転ボウル１１を駆動する高速軸と、スクリュウコンベア１２を駆動する低速軸とは同一軸に配設され、同方向に駆動されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、立型デカンタ式遠心分離機に関する。

従来、化学工場での樹脂の脱水、触媒・酸化防止剤の回収、カオリンや酸化チタンの分級等遠心力場での固液分離が必要となる場所で、次に示す多く立型デカンタ式遠心分離機が使用されている。
図５は従来の立型デカンタ式遠心分離機２０の縦断面図である。図５に示すように、立型デカンタ式遠心分離機２０を構成するテーパ部２１ａと前記テーパ部２１ａの大径端側に連なる円筒部２１ｂとから構成されている回転ボウル２１と、前記回転ボウル２１内に同軸に設けられ、若干の差速をもって回転するスクリュウコンベア２２と、前記回転ボウル２１の円筒部２１ｂの上部端板２１ｃの中心部に突出する挿管孔２１ｄから挿入され、原液スラリーを回転ボウル２１内の所定位置に供給する原液スラリー供給管２５と、前記原液スラリー供給管２５の下部に連接して設けられ、回転ボウル２１内に供給されたスラリーを回転ボウル２１の内壁に均一に分配する分流リブ板２６と、前記回転ボウル２１を高速回転させる主電動機２７と、前記主電動機２７の回転数と若干の差速を持たせてスクリュウコンベア２２を回転ボウル２１と同方向に回転させるための差速電動機２９および差速装置２８とから主要部が構成される（例えば、特許文献参照）。
特開２００１−３３４１７５号公報（段落０００７〜０００８、図１等）

しかしながら、前記した立型デカンタ式遠心分離機では、（１）遠心分離機の重心が基準面である床面から上方に位置するため、設備の主電動機が駆動する際、設備の剛性を強化する必要があるという問題があった。また、（２）遠心分離機を構成する複数の装置を固定するために、せん断応力や曲げモーメントに優った梁や座屈加重に耐え得る柱等で設備全体の剛性を確保することが必要となるため、設備の総重量が増加するという問題もあった。さらに、（３）遠心分離機をメンテナンスする際、設備の主電動機が地上から高所に配設されていて、作業者がその高所に登る必要があり、設備の点検・解体が困難となるため、設備のメンテナンス性が低下するという問題もあった。

そこで、本発明は、このような問題点を解消するため創案されたものであり、（１）立型デカンタ式遠心分離機の重心は低い位置に下げる。（２）梁や柱等の本体の剛性に直接関与しない部材は不要とする。（３）メンテナンス性に優れている立型デカンタ式遠心分離機を提供することを課題とする。

請求項１に記載された発明は、下部小径端側に固形物排出口を有するテーパ部と、前記テーパ部の上部大径端側に連なり、上部端板に堰板を設けた分離液溢流口を有する円筒部とからなる回転ボウルと、前記回転ボウル内に同軸に設けられ、差速装置を介して前記回転ボウルと若干の差速をもって回転するスクリュウコンベアと、前記回転ボウルの円筒部の前記上部端板から突出する挿管孔から軸心部に挿入され、前記円筒部に原液スラリーを供給する原液スラリー供給管と、前記原液スラリー供給管の下端部に連接し、回転ボウル内の半径方向に設けて前記原液スラリーを分配する分流リブ板と、前記回転ボウルを高速回転させる主電動機と、前記主電動機の回転数と若干の差速を持たせてスクリュウコンベアを回転ボウルと同方向に回転させるための差速電動機および差速装置とから主要部が構成される立型デカンタ式遠心分離機において、前記主電動機および前記差速電動機は前記差速装置の下方に配設されるとともに、前記差速装置の回転ボウルを駆動する高速軸と、スクリュウコンベアを駆動する低速軸とは同一軸に配設され、同方向に駆動されることを特徴とする。

このように、遠心分離機の主電動機が基準面である床面から若干上の位置に移設するため、これに伴って設備の重心も低い位置に移動することになり、設備が稼動した際、モータによる振動を抑制でき、設備自体の剛性の強化は不要となる。また、これに伴い設備の剛性を増加させるための梁や柱等が不要となり、設備の総重量の軽減を図ることができる。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された立型デカンタ式遠心分離機であって、前記差速装置の回転ボウルを駆動する高速軸の軸端にはプーリが配設され、ベルトを介して前記主電動機により駆動され、前記プーリの下側には前記スクリュウコンベアを駆動する低速軸の軸端にもう１つのプーリが配設され、ベルトを介して前記差速電動機により駆動されることを特徴とする。

このように、前記主電動機用プーリの下に並べて前記差速電動機用プーリを配設することにより、作業者がメンテナンスのために立型デカンタ式遠心分離機の高所に登る必要がなく、設備のメンテナンスが容易になる。また、立型デカンタ式遠心分離機の点検・解体が容易となるため、設備のメンテナンス性が向上する。

請求項１に記載の発明によれば、遠心分離機の主電動機が基準面である床面から若干上の位置に移設するため、これに伴って設備の重心も低い位置に移動することになり、設備の剛性の強化は不要になる。また、遠心分離機の剛性を増加させるための梁や柱等が不要となり、設備の総重量の軽減を図ることができる。さらに、梁や柱等の本体の剛性に直接関与しない部材は不要とすることにより、大幅なコストダウンができる。

請求項２に記載の発明によれば、前記主電動機用プーリの下に並べて前記差速電動機用プーリを配設することにより、作業者がメンテナンスのために立型デカンタ式遠心分離機の高所に登る必要がなく、設備のメンテナンスが容易になる。また、立型デカンタ式遠心分離機の点検・解体が容易となるため、設備のメンテナンス性が向上する。

本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機の一実施の形態について適宜図面を参照して説明する。図１は本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機１０の実施の形態を示す縦断面図である。図１に示すように、本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機１０は、下部小径端側に固形物排出口１３を有するテーパ部１１ａと、前記テーパ部１１ａの上部大径端側に連なり、上部端板１１ｃに堰板（図示せず）を設けた分離液溢流口１１ｅを有する円筒部１１ｂとから構成される回転ボウル１１と、この回転ボウル１１内に同一軸に設けられ、差速装置１８を介して前記回転ボウル１１と若干の差速をもって回転するスクリュウコンベア１２と、前記回転ボウル１１の円筒部１１ｂの前記上部端板１１ｃの中心部に突出する挿管孔１１ｄから挿入され、原液スラリーを回転ボウル１１内の所定位置に供給できる原液スラリー供給管１５と、前記原液スラリー供給管１５の下端部に連接して設けられ、回転ボウル１１の内部に供給されたスラリーを回転ボウル１１の内壁に分配する分流リブ板１６と、前記回転ボウル１１の下方に配設けられ、前記回転ボウル１１の回転速度と若干の差速を持たせてスクリュウコンベア１２を回転させる差速装置１８と、前記差速装置１８の下方の主軸に配設され、前記回転ボウル１１をプーリ１１ｆ，１１ｇとベルト１１ｈを介して高速回転させる主電動機１７と、前記差速装置１８の下方に設けられ、前記差速装置１８を介して前記スクリュウコンベア１２をプーリ１２ｆ，１２ｇとベルト１２ｈを介して低速回転させる差速電動機１９と、これらをその上方に配設・固定する架台２とから立型デカンタ式遠心分離機１０の主要部が構成されている。

前記回転ボウル１１は、テーパ部１１ａと、前記テーパ部１１ａの大径端側と連接する円筒部１１ｂとを一体化して形成されている。テーパ部１１ａの下部小径端側には、固形物排出口１３が設けられている。スクリュウコンベア１２によりテーパ部１１ａ側に搬送された固形物は、固形物排出口１３から外部に排出される。

前記スクリュウコンベア１２は、スクリュウコンベア軸１２ａと、前記スクリュウコンベア軸１２ａの表面を螺旋状に取り囲むスクリュウコンベア羽根１２ｂとから形成されている。スクリュウコンベア１２の駆動は、差速電動機１９を駆動源として差速装置１８を介して行われ、回転ボウル１１の回転速度と差速電動機１９の回転速度の差に比例する差速（最小で０．５〜３ｒ/ｍｉｎ）でスクリュウコンベア１２が回転できるようになっている。

前記原液スラリー供給管１５は、上部にフランジが形成された円筒管である。また、スラリーの供給方法は、図示しないポンプで回転ボウル１１内に供給するのが望ましいが、原液スラリーをヘッドタンクから重力を利用して回転ボウル１１内に供給しても良い。

前記分流リブ板１６は、回転ボウル１１内の半径方向に放射状に配置された原液スラリー分配治具である。原液スラリーの流れを縦に分割し、原液スラリーを回転ボウル１１の内壁に移送する。分流リブ板１６の１枚の形状は、平面（半径方向断面）から見ると回転ボウル１１の中心から内壁に向かって幅が略一定の配管部材であり、軸方向に沿った正面断面図で見ると回転ボウル１１の中心側から内壁側に向かって台形（末広がりの形）をしており、原液スラリー供給管１５からの原液スラリーの流れを軸方向に縦分割するための中空配管である。すなわち、上底（中心側）と下底（内壁側）は開口しており斜辺は閉口している部材である。
分流リブ板１６は、中空のスクリュウコンベア１２に挿入される原液スラリー供給管１５の下端部に連接して設けられ、スクリュウコンベア軸１２ａの半径方向の軸方向に放射状に穿設された図示しない細溝に挿入して固定される。原液スラリー供給管１５と隣接する分流リブ板１６との間は連通している配管である。
分流リブ板１６の開口している下底側（回転ボウル１１の内壁側）はスクリュウコンベア軸１２ａの外壁まで延びて位置している。このように分流リブ板１６を設けることにより、原液スラリーの流れを軸方向から半径方向に変えて回転ボウル１１の内壁に確実に原液スラリーを供給することができるので、回転ボウル１１中で原液スラリー中の固形物を分離するのに必要な滞留時間を確保できるようになっている。

図２は図１に示した立型デカンタ式遠心分離機の平面図である。図２に示すように、主電動機１７は、全閉外扇屋外型の三相誘導電動機または三相の同期電動機が使用される。その極数は２〜６極である。主電動機１７は、フランジ付き倒立型（出力軸下向き）である。主電動機１７は、架台２にボルト・ナットで固定して取りつけられている。図１に示すように、この主電動機１７の駆動軸には、プーリ１１ｇが取りつけられベルト１１ｈを介して回転ボウル１１側のプーリ１１ｆと連結されていて主電動機１７の出力を、ベルト１１ｈを介して回転ボウル１１に回転力を伝える。

図３は図１に示した差速装置１８の下端部の拡大断面図である。図３に示すように、回転ボウル１１を高速回転させる高速軸３は軸端部に設けられているボールベアリング５によって回転自在に軸支されている。また、スクリュウコンベア１２を駆動する低速軸４は、高速軸３の内径に装着されたボールベアリング６によって回転自在に軸支されている。
差速装置１８では、回転ボウル１１（図１参照）を駆動する高速軸３と、スクリュウコンベア軸１２ａを駆動する低速軸４とが同一軸に配設され、同一方向に回転するようになっている。

図１に示すように、この差速電動機１９の駆動軸には、プーリ１２ｇが取りつけられベルト１２ｈを介してスクリュウコンベア軸１２ａ側のプーリ１２ｆと連結されていて差速電動機１９の出力を、ベルト１２ｈを介してスクリュウコンベア軸１２ａに伝えるようになっている。差速装置１８を運転していない時には主電動機１７と同期して、等速で回転する。なお、差速電動機１９は、差速装置１８の減速比を一定と設定した際、差速電動機１９の回転数は、スクリュウコンベア１２の差速の設定値を決めれば主電動機１７の回転数に対して差速電動機１９の回転速度が決定できる構造となっている。

図４は図１に示した立型デカンタ式遠心分離機の側面図である。図４に示すように、架台２は、前記主要構成機器や配管類を配設または固定するための基盤である。この架台２は、立型デカンタ式遠心分離機１０の本体の振動を工場の床面（基礎）１に伝わりにくい構造になっている。

次に、前記構成からなる立型デカンタ式遠心分離機１０の動作について説明する。
電動機１７の起動ボタンが押されると、回転ボウル１１が高速（例えば３０００〜５０００ｒ/ｍｉｎ）で回転する。そして、差速電動機１９の起動ボタンが押されると、主電動機１７の回転数に対して差速電動機１９の回転速度が決定され、主電動機１７の回転数よりも低速の回転数によりスクリュウコンベア１２が回転する。
前記回転ボウル１１の内部の所定の位置に、原液スラリー供給管１５と分流リブ板１６を介し、原液スラリーが供給される。分流リブ板１６から回転ボウル１１の円筒部１１ｂに供給されたスラリー中の固形物は、遠心力を受けて円筒部１１ｂの内壁側に沈降する。沈降した固形物は、スクリュウコンベア１２のスクリュウコンベア羽根１２ｂによりテーパ部１１ａ側に掻き揚げられ固形物排出口１３に搬送されるまでの間に脱液される。そして、その脱液された固形物は、固形物排出口１３から固形物として外部に排出される。
一方、前記回転ボウル１１内で分離された分離液は、円筒部１１ｂの上部端板１１ｃに設けた分離液溢流口１１ｅを通り、堰板を溢流して分離液排出口１４から分離液として外部に排出される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、適宜変更して実施することができる。ここでは、プーリとベルトとを動力の伝達手段として開示したが、その他の動力の伝達手段を利用しても構わない。例えば、ギヤ方式としてもよいし、アイドルギヤを介して駆動軸と作用軸との間隔を保ったギヤ方式の動力伝達手段であってもよい。その他の動力の伝達手段であっても構わない。

本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機の縦断面図である。図１に示した立型デカンタ式遠心分離機の平面図である。図１に示した差速装置の下端部の拡大断面図である。図１に示した立型デカンタ式遠心分離機の側面図である。従来の立型デカンタ式遠心分離機の縦断面図である。

符号の説明

１床面（基礎）
２架台
３高速軸
４低速軸
５，６ボールベアリング
１０立型デカンタ式遠心分離機
１１回転ボウル
１１ａテーパ部
１１ｂ円筒部
１１ｃ上部端板
１１ｄ挿管孔
１１ｅ分離液溢流口
１２スクリュウコンベア
１２ａスクリュウコンベア軸
１２ｂスクリュウコンベア羽根
１３固形物排出口
１４分離液排出口
１５原液スラリー供給管
１６分流リブ板
１７主電動機
１８差速装置
１９差速電動機

Claims

下部小径端側に固形物排出口を有するテーパ部と、
前記テーパ部の上部大径端側に連なり、上部端板に堰板を設けた分離液溢流口を有する円筒部とからなる回転ボウルと、
前記回転ボウル内に同軸に設けられ、差速装置を介して前記回転ボウルと若干の差速をもって回転するスクリュウコンベアと、
前記回転ボウルの円筒部の前記上部端板から突出する挿管孔から軸心部に挿入され、前記円筒部に原液スラリーを供給する原液スラリー供給管と、
前記原液スラリー供給管の下端部に連接し、回転ボウル内の半径方向に設けて前記原液スラリーを分配する分流リブ板と、
前記回転ボウルを高速回転させる主電動機と、
前記主電動機の回転数と若干の差速を持たせてスクリュウコンベアを回転ボウルと同方向に回転させるための差速電動機および差速装置とから主要部が構成される立型デカンタ式遠心分離機において、
前記主電動機および前記差速電動機は前記差速装置の下方に配設されるとともに、前記差速装置の回転ボウルを駆動する高速軸と、
スクリュウコンベアを駆動する低速軸とは同一軸に配設され、同方向に駆動されることを特徴とする立型デカンタ式遠心分離機。
前記差速装置の回転ボウルを駆動する高速軸の軸端にはプーリが配設され、ベルトを介して前記主電動機により駆動され、前記プーリの下側には前記スクリュウコンベアを駆動する低速軸の軸端にもう１つのプーリが配設され、ベルトを介して前記差速電動機により駆動されることを特徴とする請求項１に記載された立型デカンタ式遠心分離機。