JP2007289824A - Decanter-type centrifugal separator and its cleaning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デカンタ型遠心分離機に関し、特に、医薬や食品等の製造ラインにおいてCIP洗浄(定置洗浄)やSIP洗浄(定置殺菌処理)を必要とする連続式のデカンタ型遠心分離機に関するものである。 The present invention relates to a decanter-type centrifuge, and more particularly to a continuous decanter-type centrifuge that requires CIP cleaning (stationary cleaning) and SIP cleaning (stationary sterilization treatment) in a production line for pharmaceuticals, foods, and the like. is there.
デカンタ型遠心分離機は、ケーシング内に配設され、高速回転する外側回転筒と、該外側円筒の内部に相対回転可能に配設されたスクリューコンベアとを備えている。
このデカンタ型遠心分離機は、スラリー等の供給液をスクリューコンベアの内部から外側回転筒内に供給し、該外側回転筒を高速回転すると、外側回転筒内で遠心力によって沈降分離された固形物は、外側回転筒と同軸上でわずかな回転差を有して回転するスクリューコンベアの羽根によって掻き寄せられる。
そして、固形物は、順次、外側回転筒先端のケーキ排出部の方向に進み、ケーキ排出部に至る斜面上で遠心力による脱液作用を受ける。
また、分離液は、遠心分離された状態で逆方向に戻り、可変インペラを介して分離液出口から回収される。
The decanter-type centrifuge includes an outer rotating cylinder that is disposed in a casing and rotates at a high speed, and a screw conveyor that is disposed in the outer cylinder so as to be relatively rotatable.
This decanter-type centrifuge supplies solids that have been separated by sedimentation by centrifugal force in the outer rotating cylinder when the supply liquid such as slurry is supplied from the inside of the screw conveyor into the outer rotating cylinder and the outer rotating cylinder rotates at high speed. Is scraped by the blades of a screw conveyor that rotates with a slight rotational difference on the same axis as the outer rotating cylinder.
Then, the solid material sequentially proceeds in the direction of the cake discharge portion at the tip of the outer rotating cylinder, and is subjected to a liquid removal action by centrifugal force on the slope leading to the cake discharge portion.
In addition, the separation liquid returns in the reverse direction in the centrifuged state, and is recovered from the separation liquid outlet via the variable impeller.
ところで、医薬や食品製造のプロセスでは、バッチ反応製造工程が多く見受けられる。
このバッチ反応製造工程の間に処理時間が空く場合は、製品の変質や腐敗のおそれがあるものに対しては、生産ラインの徹底した洗浄・滅菌の措置が採られる。
その生産ラインの中でも、連続式のデカンタ型遠心分離機は、固液分離を連続的かつ能率良く行うことができるため、広範囲に利用されている。
By the way, many processes of batch reaction production are observed in pharmaceutical and food production processes.
If processing time is available during this batch reaction production process, measures for thorough cleaning and sterilization of the production line are taken for products that may be altered or spoiled.
Among the production lines, continuous decanter centrifuges are widely used because solid-liquid separation can be performed continuously and efficiently.
この連続式デカンタ型遠心分離機の遠心分離運転終了後の洗浄はCIP洗浄と称し、ケーシング内に取り付けられた洗浄ノズルや外側回転筒の効果により、ケーシング内面や外側回転筒の外面は比較的容易に洗浄が行える。
しかしながら、その機内洗浄においては、分解・開放洗浄が容易でないために、洗浄液を給液しながら、正転と逆転のインチング洗浄でCIP洗浄を行っているのが実状であり、この洗浄方法では、スクリューコンベアの胴内部や給液パイプ部に洗浄液の行き届かない死角が発生する。
給液パイプを二重パイプとし、その外管に洗浄ノズルを設けてスクリュー胴内部を洗浄しているが、それでも完全に洗浄液を行き届かせることは困難である。
さらに、機内洗浄で洗浄液を給液しながら正転・逆転のインチング洗浄を実施する際には、遠心力が働いているために、外側回転筒とスクリュー羽根のクリアランス部に残存するケーキの洗浄効果が悪く、また、このクリアランス部の隙間が小さいため、隙間に入り込んだ液やケーキの洗浄ができないという問題があった。
Cleaning after the centrifugal operation of this continuous decanter centrifuge is called CIP cleaning, and the casing inner surface and the outer surface of the outer rotating cylinder are relatively easy due to the effect of the cleaning nozzle and the outer rotating cylinder mounted in the casing. Can be cleaned.
However, in the in-machine cleaning, since disassembly / open cleaning is not easy, the actual condition is that the CIP cleaning is performed by forward and reverse inching cleaning while supplying the cleaning liquid. A blind spot occurs where the cleaning liquid does not reach the inside of the screw conveyor barrel or the liquid supply pipe.
The liquid supply pipe is a double pipe, and a cleaning nozzle is provided in the outer pipe to clean the inside of the screw cylinder. However, it is still difficult to completely reach the cleaning liquid.
In addition, when performing inching cleaning with forward / reverse rotation while supplying cleaning liquid during in-machine cleaning, the centrifugal force is working, so the cleaning effect of the cake remaining in the clearance between the outer rotating cylinder and screw blades In addition, there was a problem that the liquid and cake that entered the gap could not be washed because the gap in the clearance portion was small.
本発明は、上記従来のデカンタ型遠心分離機が有する問題点に鑑み、洗浄を確実かつ効率よく行うことができるデカンタ型遠心分離機及びその洗浄方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a decanter centrifuge capable of performing cleaning reliably and efficiently and a cleaning method thereof in view of the problems of the conventional decanter centrifuge.
上記目的を達成するため、本発明のデカンタ型遠心分離機は、投入した原液を遠心分離する外側回転筒と、該外側回転筒内に相対回転可能に設けられたスクリューコンベアとを有するデカンタ型遠心分離機において、外側回転筒をケーシング内に配設するとともに、外側回転筒のケーシングに対する軸部にシール部材を配設し、ケーシング内部を貯液状態に維持できるようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a decanter type centrifuge of the present invention includes a decanter type centrifuge having an outer rotating cylinder for centrifuging a charged stock solution and a screw conveyor provided in the outer rotating cylinder so as to be relatively rotatable. In the separator, the outer rotating cylinder is disposed in the casing, and a seal member is disposed on a shaft portion of the outer rotating cylinder with respect to the casing so that the inside of the casing can be maintained in a liquid storage state.
この場合において、シール部材に、中空部に圧力空気を供給することにより膨張し、供給した圧力空気の圧力がシール面圧として作用するシール部材を用いることができる。 In this case, it is possible to use a seal member that expands by supplying pressurized air to the hollow portion and in which the pressure of the supplied pressurized air acts as a seal surface pressure.
また、本発明のデカンタ型遠心分離機の洗浄方法は、上記のデカンタ型遠心分離機を洗浄する際に、外側回転筒のケーシングに対する軸部をシール部材によって液密にシールするとともに、ケーシング内部を洗浄液で満たし、外側回転筒に対してスクリューコンベアを相対回転させることを特徴とする。 The decanter-type centrifuge cleaning method of the present invention, when cleaning the decanter-type centrifuge, liquid-tightly seals the shaft portion of the outer rotating cylinder with respect to the casing with a seal member, It is filled with cleaning liquid, and the screw conveyor is rotated relative to the outer rotating cylinder.
本発明のデカンタ型遠心分離機及びその洗浄方法によれば、外側回転筒をケーシング内に配設するとともに、外側回転筒のケーシングに対する軸部にシール部材を配設し、ケーシング内部を貯液状態に維持できるようにし、デカンタ型遠心分離機を洗浄する際に、外側回転筒のケーシングに対する軸部をシール部材によって液密にシールするとともに、ケーシング内部を洗浄液で満たし、外側回転筒に対してスクリューコンベアを相対回転させることにより、洗浄液をスクリューコンベアの胴内部や外側回転筒とスクリュー羽根とのクリアランス部等の隅々まで行き渡らせて、洗浄液が到達しない死角をなくし、通常の洗浄では残存するようなケーキ等を完全に溶解、洗浄することができ、これにより、洗浄を確実かつ効率よく行うことができる。 According to the decanter centrifuge and the cleaning method thereof of the present invention, the outer rotating cylinder is disposed in the casing, the seal member is disposed on the shaft portion of the outer rotating cylinder with respect to the casing, and the inside of the casing is in a liquid storage state. When the decanter centrifuge is cleaned, the shaft portion of the outer rotating cylinder with respect to the casing is liquid-tightly sealed by the sealing member, and the casing is filled with the cleaning liquid, and the outer rotating cylinder is screwed with respect to the outer rotating cylinder. By rotating the conveyor relative to each other, the cleaning liquid is spread all the way inside the barrel of the screw conveyor and the clearance between the outer rotating cylinder and the screw blades, eliminating the blind spots where the cleaning liquid does not reach and remaining in normal cleaning. Can completely dissolve and wash cakes, etc., so that washing can be performed reliably and efficiently. That.
また、シール部材に、中空部に圧力空気を供給することにより膨張し、供給した圧力空気の圧力がシール面圧として作用するシール部材を用いることにより、大径でかつ通常の遠心分離運転時に外側回転筒の高速回転による負荷がかかる外側回転筒のケーシングに対する軸部のシールを簡易かつ低廉に行うことができる。 In addition, by using a seal member that expands by supplying pressurized air to the hollow portion, and the pressure of the supplied pressurized air acts as a seal surface pressure, the seal member has a large diameter and is outside during normal centrifugal operation. The shaft portion can be easily and inexpensively sealed with respect to the casing of the outer rotating cylinder, which is subjected to a load due to the high-speed rotation of the rotating cylinder.
以下、本発明のデカンタ型遠心分離機及びその洗浄方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。 Embodiments of a decanter centrifuge and a cleaning method thereof according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図4に、本発明のデカンタ型遠心分離機及びその洗浄方法の一実施例を示す。
このデカンタ型遠心分離機は、投入した原液を遠心分離する外側回転筒1と、この外側回転筒1内に相対回転可能に設けられたスクリューコンベア2とを有している。
そして、このデカンタ型遠心分離機は、外側回転筒1をケーシング3内に配設するとともに、外側回転筒1のケーシング3に対する軸部にシール部材4を配設し、ケーシング3内部を貯液状態に維持できるようにしている。
1 to 4 show an embodiment of a decanter type centrifuge and a washing method thereof according to the present invention.
This decanter type centrifuge has an outer rotating
And this decanter type centrifuge arrange | positions the outer
外側回転筒1は、略裁頭円錐形の胴部を有し、先端側の大径プーリ51を介してインバータモータ等の駆動源(図示省略)により高速で回転できるようにしている。
外側回転筒1のケーシング3に対する軸部には、遠心分離運転時に作用するラビリンスシール6と、このラビリンスシール6の外側に配設されたシール部材4とを備えている。
ラビリンスシール6は、主として外側回転筒1内のガスをシールするためのものであり、完全な液密性はないため、洗浄運転時は、シール部材4により軸部をシールする。
外側回転筒1の最大径となる部分には、外側回転筒1の洗浄液Wを排出するためのドレン口プラグ7が、外側回転筒1の直径方向に2個設けられている(1個は図示省略)。
The outer rotating
A shaft portion of the outer rotating
The labyrinth seal 6 is mainly for sealing the gas in the outer rotating
Two drain port plugs 7 for discharging the cleaning liquid W of the outer
外側回転筒1の基部には、沈降深さを変えることにより沈降分離部と脱液部との比を調節できる可変インペラ8が設けられており、遠心分離された分離液がこの可変インペラ8から導入され、給液パイプ9の外側に同心状に配設された分離液パイプ10内を通って分離液出口11から回収される。
一方、外側回転筒1の先端部には、排出孔12aを有するケーキ排出部12が形成されるとともに、このケーキ排出部12の周囲には、シュート32aを備えた排出部ケーシング32がケーシング3の一部として、本体ケーシング31と別に区画された状態で配設されている。
遠心分離された固形物は、図5に示すように、スクリューコンベア2によって送られながら、ケーキ排出部12に至る斜面上で遠心力による脱液作用を受けた後、ケーキ排出部12から排出され、スクリュー羽根21に掻き出されてシュート32aから回収される。
A variable impeller 8 is provided at the base of the outer rotating
On the other hand, a
As shown in FIG. 5, the centrifugally separated solid matter is discharged from the
スクリューコンベア2は、外側回転筒1の内部に同軸状に配設された略裁頭円錐形の中空の胴部を有し、先端側の小径プーリ52を介してインバータモータ等の駆動源(図示省略)により、外側回転筒1と回転差を有して、高速で回転できるようにしている。
スクリューコンベア2には、スクリュー羽根21が設けられており、このスクリュー羽根21は、外側回転筒1との回転差によって、遠心分離した固形物を先端側に運び、ケーキ排出部12から排出する。
また、スクリューコンベア2の軸心位置には給液パイプ9が配設されており、この給液パイプ9から供給された原液は、スクリューコンベア2の放出口22を介して外側回転筒1の内部に供給される。
なお、本実施例では、スクリュー羽根21と外側回転筒1のクリアランス部は隙間を大きくし、液や固形物の洗浄が十分にできるように配慮されている。
The
The
A
In the present embodiment, the clearance between the
ケーシング3は、外側回転筒1の胴部を被覆する本体ケーシング31と、外側回転筒1のケーキ排出部12を被覆する排出部ケーシング32とからなり、各々の上部には、洗浄ノズル13とエア抜きパイプ14とが設置されている。
本体ケーシング31には洗浄液出口31aが、排出部ケーシング32にはシュート32aがそれぞれ形成されており、これら洗浄液出口31aとシュート32aは各々液密に閉じることができる。
本体ケーシング31と排出部ケーシング32には、外側回転筒1が両者を貫通するように配設されており、外側回転筒1の軸部は、本体ケーシング31の後部と排出部ケーシング32の前部とにそれぞれ設けられている。
そして、この軸部は、前述のとおり、遠心分離運転時に作用するラビリンスシール6と、このラビリンスシール6の外側に配設されたシール部材4とを備えるようにしている。
The
A cleaning
The
And as above-mentioned, this axial part is equipped with the labyrinth seal 6 which acts at the time of centrifugation operation | movement, and the sealing
シール部材4は、図4に示すように、ゴム状弾性体からなる環状のチューブ体からなり、軸受側の溝41に配設されている。
このシール部材4は、中空部42に圧力空気を供給することにより膨張し、溝41から一部が突出して、供給した圧力空気の圧力がシール面圧として作用させることができるものである。
このシール部材4を作動させることにより、外側回転筒1は周囲から押圧され、回転できない状態に固定され、ラビリンスシール6を通過してきた洗浄液Wをこのシール部材4で止め、これにより、ケーシング3にはその上限まで洗浄液Wを貯留できるようになる。
これにより、大径でかつ通常の遠心分離運転時に外側回転筒1の高速回転による負荷がかかる外側回転筒1のケーシング3に対する軸部のシールを簡易かつ低廉に行うことができる。
また、図3に示すように、本実施例では、分離液出口11付近にもシール部材4が配設されている。このシール部材4は、外側回転筒1から分離液パイプ10に沿って流れる洗浄液Wの漏れを防止している。
なお、シール部材4には、このほか、大径でかつ通常の遠心分離運転時に外側回転筒1の高速回転による負荷がかかる外側回転筒1のケーシング3に対する軸部のシールを行うことができるメカニカルシール等の任意のシール部材を用いることができる。
As shown in FIG. 4, the
The
By operating this
This makes it possible to easily and inexpensively seal the shaft portion with respect to the
Further, as shown in FIG. 3, in this embodiment, a
In addition, the
次に、本実施例のデカンタ型遠心分離機の洗浄方法を説明する。 Next, a cleaning method for the decanter type centrifuge of this embodiment will be described.
このデカンタ型遠心分離機の洗浄方法は、上記デカンタ型遠心分離機を洗浄する際に、外側回転筒1のケーシング3に対する軸部をシール部材4によって液密にシールし、ケーシング3内部を洗浄液Wで満たし、外側回転筒1に対してスクリューコンベア2を相対回転させる(本実施例においては、外側回転筒1を止めた状態でスクリューコンベア2を比較的低速で回転させる)ようにしたものである。
すなわち、遠心分離運転の終了後は、外側回転筒1の内部には勿論ケーキが付着残留しているが、ケーシング3内面、ケーキ排出部12及び外側回転筒1の外面等にもケーキが付着している。
これらの付着残留しているケーキを完全洗浄するためには、通常の洗浄方法に加えて、外側回転筒1のケーシング3に対する軸部をシール部材4によって液密にシールするとともに、ケーシング3内部を洗浄液Wで満たし、外側回転筒1やスクリューコンベア2を洗浄液W中に浸漬し、この浸漬状態でケーキの洗浄を行うようにする。
In this decanter centrifuge cleaning method, when the decanter centrifuge is cleaned, the shaft portion of the outer
That is, after completion of the centrifugal separation operation, the cake remains of course inside the outer
In order to completely clean these cakes that remain, in addition to a normal cleaning method, the shaft portion of the outer
次に、このデカンタ型遠心分離機の洗浄方法の実施例をさらに詳しく説明する。
遠心分離運転の終了後、外側回転筒1とスクリューコンベア2を遠心分離運転時の回転数の1/2程度の回転数とした後、洗浄液Wを洗浄ノズル13と給液パイプ9から供給し、ケーシング3の内面と外側回転筒1の外面等の洗浄を実施する(図1及び図6参照)。
このとき、可変インペラ8の場合は、分離液出口11の開閉を数回繰り返す。
分離液出口11を閉にした場合は、外側回転筒1に洗浄液Wを貯め、この洗浄液Wをスクリューコンベア2によってケーキ排出部12に送ることができるため、排出部ケーシング32を洗浄液Wで満たしケーキ排出部12を効果的に洗浄することができる(図7及び図8参照)。
Next, an example of the washing method of the decanter type centrifuge will be described in more detail.
After the end of the centrifugal separation operation, the outer
At this time, in the case of the variable impeller 8, the
When the
洗浄終了後、機械を一旦停止させ、再度洗浄液Wを、外側回転筒1、スクリューコンベア2及びケーシング3内に供給しながら、外側回転筒1とスクリューコンベア2を正・逆転してインチングによる洗浄を数回繰り返した後、外側回転筒1とスクリューコンベア2の回転を停止させる。
After the cleaning is completed, the machine is temporarily stopped, and the cleaning liquid W is supplied again into the outer
外側回転筒1の2個のドレン口プラグ7を取り外し、再度、洗浄液Wを供給しながら外側回転筒1とスクリューコンベア2を正・逆転してインチングによる洗浄を数回繰り返した後、外側回転筒1とスクリューコンベア2の回転を停止させる。
After removing the two drain port plugs 7 of the outer
外側回転筒1とスクリューコンベア2をケーシング3内で浸漬洗浄するために、外側回転筒1の両端及び分離液パイプ部の各シール部材4を作動させて、液密にシールする。その後、各洗浄ノズル13と給液パイプ9から洗浄液Wを供給し、ケーシング3内部を洗浄液Wで満たす(図9参照)。
このとき、外側回転筒1は、シール部材4により液密にシールされるとともに固定され、また、外側回転筒1のドレン口は、上下方向に位置決めされ、外側回転筒1の内部にエア溜りがないようにされる。
In order to dip and wash the outer
At this time, the outer
外側回転筒1、スクリューコンベア2及びケーシング3の内部を洗浄液Wで満たした後、スクリューコンベア2のみの正・逆転運転を数回繰り返す。
スクリューコンベア2を正・逆転運転させることにより、外側回転筒1の内部に乱流を発生させ、外側回転筒1とスクリューコンベア2のクリアランス部に残存するケーキや外側回転筒1の内部に付着しているケーキを浸漬洗浄(溶解洗浄)する。
After filling the inside of the outer
By operating the
浸漬洗浄後、ケーシング3内の洗浄液Wを排出する。
ケーシング3内の洗浄液Wの排出後、3個のシール部材4を解除する。
After the immersion cleaning, the cleaning liquid W in the
After discharging the cleaning liquid W in the
外側回転筒1、スクリューコンベア2及びケーシング3内部の浸漬洗浄時の残液を完全に洗い流すために、ケーシング3の洗浄ノズル13と給液パイプ9に洗浄液Wを再度供給しながら、外側回転筒1とスクリューコンベア2を正・逆転しインチングによる洗浄を1〜2回実施する。
そして、洗浄液Wの供給を止め、スクリューコンベア2と外側回転筒1内部の液切りをした後、外側回転筒1とスクリューコンベア2の回転を停止する。
In order to completely wash away the remaining liquid at the time of immersion cleaning inside the outer
Then, after the supply of the cleaning liquid W is stopped and the
さらに、蒸気滅薗を行う場合は、再度、シール部材4を作動させ、ケーシング3内を密閉状態とした後、各洗浄ノズル13と給液パイプ9から蒸気を、外側回転筒1、スクリューコンベア2及びケーシング3内部に供給する。
なお、蒸気の供給量と供給時間は、規定に従うものとする。
Further, when steam extinction is performed, the
The supply amount and supply time of steam shall comply with the regulations.
蒸気滅菌の終了後、シール部材4を解除し、外側回転筒1内のドレン水を排出するために、外側回転筒1を低速で回転させる。
ドレン水の排出後、外側回転筒1端末の2個のドレン口プラグ7を取り付ける。
After completion of the steam sterilization, the outer
After drain water is discharged, two drain port plugs 7 of the outer
このように、本実施例のデカンタ型遠心分離機及びその洗浄方法は、外側回転筒1をケーシング3内に配設するとともに、外側回転筒1のケーシング3に対する軸部にシール部材4を配設し、ケーシング3内部を貯液状態に維持できるようにし、デカンタ型遠心分離機を洗浄する際に、外側回転筒1のケーシング3に対する軸部をシール部材4によって液密にシールするとともに、ケーシング3内部を洗浄液Wで満たし、外側回転筒1に対してスクリューコンベア2を相対回転させることにより、洗浄液Wをスクリューコンベア2の胴内部や外側回転筒1とスクリュー羽根21とのクリアランス部等の隅々まで行き渡らせて、洗浄液Wが到達しない死角をなくし、通常の洗浄では残存するようなケーキ等を完全に溶解、洗浄することができ、これにより、洗浄を確実かつ効率よく行うことができる。
As described above, in the decanter centrifuge and the cleaning method thereof according to the present embodiment, the outer
以上、本発明のデカンタ型遠心分離機及びその洗浄方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。 As mentioned above, although the decanter type centrifuge of this invention and its washing | cleaning method were demonstrated based on the Example, this invention is not limited to the structure described in the said Example, The range which does not deviate from the meaning The configuration can be changed as appropriate.
本発明のデカンタ型遠心分離機及びその洗浄方法は、通常の洗浄では残存するようなケーキ等を完全に溶解、洗浄して、洗浄を確実かつ効率よく行うことができることから、例えば、タンパク質を含む原液を遠心分離するようなデカンタ型遠心分離機等の医薬や食品等の製造ラインにおいて用いられるデカンタ型遠心分離機の用途に好適に用いることができる。 The decanter centrifuge of the present invention and the washing method thereof include, for example, a protein because the cake and the like that remain in normal washing can be completely dissolved and washed to perform washing reliably and efficiently. The decanter centrifuge can be suitably used for a pharmaceutical or food production line such as a decanter centrifuge for centrifuging a stock solution.
1 外側回転筒
2 スクリューコンベア
21 スクリュー羽根
22 放出口
3 ケーシング
31 本体ケーシング
31a 洗浄液出口
32 排出部ケーシング
32a シュート
4 シール部材
41 溝
42 中空部
51 大径プーリ
52 小径プーリ
6 ラビリンスシール
7 ドレン口プラグ
8 可変インペラ
9 給液パイプ
10 分離液パイプ
11 分離液出口
12 ケーキ排出部
12a 排出孔
13 洗浄ノズル
14 エア抜きパイプ
W 洗浄液
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- 2006-04-24 JP JP2006118945A patent/JP4383424B2/en active Active
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