JP2013111567A - フィルタープレスにおけるろ布収縮検知方法並びに検知装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 この発明は、ろ布の収縮を検知し、容易にろ布の張力を調整できるフィルタープレスにおけるろ布収縮検知方法並びに検知装置を提供する。
【解決手段】 ろ布5を昇降自在としたフィルタープレスにおいて、ろ布5の所定の部位が、上昇限から所定の位置に移動する際の移動時間Tを計測し、設定時間T0以上の時に警報を発令するもので、ろ布5の昇降時に自動的に算出できる。定期的に作業員が手作業でろ布5収縮量を計測する必要がなく、フィルタープレスの性能や機能に影響が出る前に、駆動チェーン27の緊張やろ布5の交換を検知できるので、維持管理が容易となる。また、ろ布5の移動時間Tから適正なろ布5の交換時期を予測することができる。
【選択図】 図1

Description

この発明は、上水汚泥、下水汚泥、または、産業排水汚泥等を処理するろ布走行型フィルタープレスに関し、特に、ろ布の収縮を検出するフィルタープレスにおけるろ布収縮検知方法並びに検知装置に関する。
従来、大容量の汚泥を処理するフィルタープレスは、ろ過サイクル時間を短縮するために、ろ板間に吊設するろ布を走行させてケーキの排出時間を短縮している。このろ布は、乾いている時と濡れている時、また、新しい時と目詰まりした時では大きく伸縮する。特に、目詰まりした時は、その収縮量が3%以上にもなり、例えば、2mのろ布の場合には60mm以上の収縮量を生じる。ろ布は上端部と下端部の芯板をチェーンで連結してろ板を周回させているので、ろ布が収縮するとチェーンを掛け回している上部のスプロケットと、ろ布を掛け回している下部のリターンロールに大きな張力がかかる。このように張力が大きくなると、ろ布支持用の芯金が曲がる、ろ布を走行させる駆動装置の負荷が増大する等の問題が発生する。
ろ布の伸縮を調整するろ布の昇降自在な吊設装置としては、例えば、ろ布の上縁部を止着した駆動帯に螺子杆を設けたクランプを接続し、ろ布の下端部をクランプの保持部に係合させて、螺子杆に螺合したナットでろ布の伸縮を調整するろ布の吊設装置を、特許文献1において本出願人が提案している。
そして、ろ布の収縮に対するろ布張り調整装置としては、例えば、ろ板の下部に垂下したブラケットの長穴にろ布の下端部を掛け回した案内ロールを挿通支持させて、案内ロールの位置をスプリングで上下させるろ布の吊設装置が、特許文献2に開示している。
実公平8―963号公報 実公昭62−36489号公報
上記従来のろ布の吊設装置は、ろ布に駆動チェーン等の走行帯をエンドレス状に連結し、上部のスプロケットと下部のリターンロールの間を昇降自在にろ布を吊設している。特許文献1のろ布の吊設装置は、定期的に交換が必要な消耗品のろ布の装着と取り外しが、短時間で容易に行えるものであるが、ろ布の収縮量はその都度計測する必要があり手間がかかる。
特許文献2に開示のろ布の吊設装置は、ろ布に巻き掛けた案内ロールをスプリングで押圧することで、ろ布の収縮に対する走行負荷を自動的に調整が可能となるが、ろ布の収縮量が増大するとスプリングの圧縮量が大きくなり、ろ布の張力が増加する。その為に走行負荷も高くなり、ろ布張力の調整が必要となる。
この発明は、ろ布の収縮を検知し、容易にろ布の張力を調整できるフィルタープレスにおけるろ布収縮検知方法並びに検知装置を提供する。
この発明に係るフィルタープレスにおけるろ布収縮検知方法は、開閉自在に並列したろ板間に一対のろ布を配設し、ろ板の上方に設けたスプロケットに巻き掛けた駆動チェーンの一端にろ布の上端部を連結し、ろ板の下方に設けた一対のリターンロールにろ布の下端部を掛け回して駆動チェーンの他端に連結して、ろ布を昇降自在としたフィルタープレスにおいて、予めろ布の収縮量と移動時間の相関式を算出して設定時間を定め、ろ布の移動開始から、ろ布の所定の部位が所定の位置まで移動する際の移動時間を計測し、移動時間が設定時間以上の時に警報を発令するもので、フィルタープレスの性能や機能に影響が出る前に、ろ布の収縮を検知して対処することができる。また、前記設定時間を、多段階に設定すると、ろ布収縮量に対して、駆動チェーンの張り調整及びろ布交換等の適切な処置を行うことができる。
この発明に係るフィルタープレスにおけるろ布収縮検知装置は、開閉自在に並列したろ板間に一対のろ布を配設し、ろ板の上方に設けたスプロケットに巻き掛けた駆動チェーンの一端にろ布の上端部を連結し、ろ板の下方に設けた一対のリターンロールにろ布の下端部を掛け回して駆動チェーンの他端に連結して、ろ布を昇降自在としたフィルタープレスにおいて、ろ布の昇降開始を検知するろ布上昇検知装置あるいはろ布下降検知装置と、ろ布の所定の部位が所定の位置に移動したことを検知するろ布移動検知装置を配設すると共に、予めろ布の収縮量と移動時間の相関式を算出して設定時間を定め、ろ布の移動時間を計測する演算部と、移動時間(T)と設定時間とを比較する判別部と、移動時間が設定時間以上の時に警報を発する発令部とで構成した制御装置を有するもので、フィルタープレスの運転に支障が出る前に、ろ布の収縮を検知できるので、定期的にろ布収縮量を計測する必要がない。
また、例えばろ布移動検知装置をフロントフレームに配設し、ろ布の下部ろ布芯金を検知すれば、高精度にろ布の移動時間を算出できる。さらに、駆動チェーンの下端部に、駆動チェーンの張力を調整する調整装置を有するので、駆動チェーンの張り調整を容易に行うことができる。
この発明のフィルタープレスにおけるろ布収縮検知方法並びに検知装置は上記のように構成してあり、フィルタープレスの運転に支障が出る前に、ろ布の収縮を自動的に検知できるので、定期的に作業員がろ布収縮量を計測する必要がない。具体的には、ろ布下降開始からろ布の所定の部位が所定の位置まで移動する移動時間を計測するものであり、既設のフィルタープレスにも適用できる。予めろ布の収縮量と移動時間との相関データを求めておけば、ろ布の移動時間からろ布収縮量(目詰まり度)を推測でき、限界収縮量となる時期も予測できる。
この発明に係るフィルタープレスの閉板時の概略側面図である。 同じく、ろ板の正面図である。 同じく、ろ板間に吊設したろ布の斜視図である。 同じく、ろ過室の縦断面図である。 同じく、ろ布の駆動装置の概略図である。 同じく、調整装置の要部拡大図である。 同じく、ろ布が上昇限に位置する時の模式図である。 同じく、ろ布が下降途中に位置する時の模式図である。 同じく、段階的に警報を発令するフローチャートである。
この発明に係るフィルタープレスにおけるろ布収縮検知装置を図面に基づき詳述すると、図1はろ布収縮検知装置を有するフィルタープレスの概略側面図である。フィルタープレスは、フロントフレーム1とリアーフレーム2に橋架したサイドレール3上に、摺動自在に載置した状態で前後方向に移動し得るようにした複数のろ板4と、これらのろ板4のろ過床面4aを覆うように吊設されたろ布5とでろ過室6を形成している。
複数のろ板列の上方に、このろ板列に沿ってスライドシャフト7を設けてあり、スライドシャフト7には、ろ布5を吊設するベベルギアスライド8を軸方向に摺動自在に嵌入している。
リアーフレーム2には締付シリンダー9を支架し、締付シリンダー9を伸長させてムーバブルヘッド10をフロントフレーム1方向に押圧することによりろ板4を閉板し、閉板したろ板4,4間のろ過室6に原液を供給すれば、ろ液はろ布5を通過して外部に排出される。ろ布5で捕捉された固形物はケーキ層を形成しながら脱水される。
脱水終了後、締付シリンダー9を収縮してろ板4を開板する。連結リンク11によって決められた所定の間隔で、各ろ板4を一斉に開板することができる。そして、ろ布5の駆動装置12を作動させて、ろ布5を下降走行させながら脱水ケーキを排出するようにしている。なお、並列するろ板4は、ろ板とダイアフラム板を交互に並列してもよいものである。
図2はろ板間に吊設したろ布の吊設装置の正面図であって、ろ布5の吊設装置13は、ろ板4の上部に配設された上部吊設装置13aと、下部に配設された下部吊設装置13bとからなる。 上部吊設装置13aは、ろ板4の両肩部に立設された一対の上部ブラケット14,15と、これらに支架されたろ布駆動軸16と、ろ布駆動軸16の一端に連結され一方の上部ブラケット14に支架されたスライドギアハウジング17と、ろ布駆動軸16の両端部に嵌着された一対のスプロケット18とを備える。 上部ブラケット14は、ろ板4の一方の肩部に止着されており、この上部ブラケット14の上端に、スライドギアハウジング17が支持されている。一方、下部吊設装置13bは、ろ板4の両側下端部に垂下した一対の下部ブラケット19,19と、これらに支架された2本のリターンロール20及びノズルを有する洗浄管21とを備える。
図3はろ板間に吊設したろ布の斜視図であって、一対の長方形のろ布5,5は、互いの上端部を合着した上で折り返して縫合した筒状の上端縁22aと、各々の下端部を折り返して縫合した一対の筒状の下端縁23aとを有する。上端縁22a及び下端縁23aには、ろ布5の幅より長い上部ろ布芯金22及び下部ろ布芯金23がそれぞれ挿通されて止め付けられている。上部ろ布芯金22の両端部には、タイトナーボルト24を端部に有する駆動チェーン12がそれぞれ連結されている。一対のろ布5の上方中央部には原液の給液板25が挟持されている。給液板25には、前面から後面に貫通する原液通路26と、この原液通路26の下側内周面から給液板25の下端に貫通する給液路26aとが設けられている。
駆動チェーン27には所定の位置に検知杆39,39を止着してあり、ろ布5が昇降する上昇限と下降限を、それぞれろ布上昇検知装置40とろ布下降検知装置41とで検知している。
図4はフィルタープレスのろ過室の縦断面図であって、ろ板4の上方部に駆動源に連設するスプロケット18と、ろ板4の下方部に一対のリターンロール20,20を配設している。一対のろ布5,5の上端部に挿通した上部ろ布芯金22がスプロケット18に掛け回した駆動チェーン27の一端に連結している。ろ布5,5の下端部は一対のリターンロール20,20にそれぞれ遠ざかる方向に掛け回して、ろ板4の前後のろ過床4aに吊設したろ布5,5の下端部の下部ろ布芯金23を係止具28に係止している。係止具28は調整装置29を介して駆動チェーン27の他端と連結している。駆動装置12に連設するスプロケット18を回動させて、開板したろ板4,4間に吊設するろ布5を昇降自在としている。
並列したろ板4・・・を閉板した時に、ろ布5に吊設した給液板25を前後のろ板4,4に挟持させ、ろ板4のろ過床4aに吊設した一対のろ布5,5間にろ過室6を形成させる。ろ板4の上方中央部に形成した原液供給路30に給液板25の原液通路26を連通させて、ろ布5,5間のろ過室6に原液を圧入して固液分離を行なう。脱水後、並列したろ板4・・・を開板し、一対のろ布5,5を下方に走行させる。ろ板4,4下方の一対のリターンロール10,10でそれぞれ遠ざかる方向に屈曲走行する際に、ろ布5に付着したケーキは剥離される。なお、符号21aはろ布5に洗浄水を噴射するノズルである。
図5に示すように、スライドギアハウジング17に軸支されたベベルギアスライド8は、ろ布駆動軸16の端部に嵌着された入力ベベルギア31と噛み合っている。この噛み合い状態は、ろ板4の開閉板動作中常に維持される。ベベルギアスライド8には、フィルタープレスの前後方向に延びる断面多角形状のスライドシャフト7がベベルギアスライド8に対して回動不能かつ軸方向に摺動自在に嵌合されている。
スライドギアハウジング17及びこれを支持する上部ブラケット14,15は、閉板時に隣り合うろ板4の間で互いに干渉しないように、並列するろ板4の左右の肩部に交互に配設されている。このとき、各ろ板4のろ布駆動軸16のスプロケット18は、同一直線上に並ぶ。
ろ板4の上部ブラケット14にスライドギアハウジング17を介して摺動自在に支持された一対のスライドシャフト7は、図1に示すように、ろ板4の上方左右両側において、フィルタープレスの前後方向に互いに平行に延びている。各スライドシャフト7の前後端は、それぞれフロントフレーム1及びリアーフレーム2に回動自在に支持されている。一対のスライドシャフト7の前端は、それぞれ変換ギア32を介して、リアーフレーム2上に設置した正逆転可能な駆動装置12に連動連結されている。
この駆動装置12を駆動させることにより、左右のスライドシャフト7を所定量回転させて、並列したろ板4間のろ布5を一斉に昇降させることができる。
図6は調整装置の要部拡大図であって、駆動チェーン27の下端にターンバックル33を連結し、ジョイントリンク34を設けた一対のタイトナーボルト35,36の一方のタイトナーボルト35を螺合している。タイトナーボルト35に螺合したナット37でタイトナーボルト35をターンバックル33に固定している。他方のタイトナーボルト36は係止具28に挿通し、ナット38,38で固定している。ターンバックル33には目盛が刻まれており、ジョイントリンク34でタイトナーボルト35の挿入長さを調整することにより、駆動チェーン27の張りを調節可能としている。
図7はろ布が上昇限に位置する時の模式図であって、フロントフレーム1の上方にろ布移動検知装置50を配設している。ろ布移動検知装置50は対向するろ板4に向かって配設し、フロントフレーム1とろ板4間を昇降するろ布5を検知する。
ろ板4・・・が閉板している状態(図1)では、図7に示すように、ろ布5はろ過床4a前面に位置するように、最上部(上昇限)へ上昇している。具体的には、ろ布5の上部を吊設している上部ろ布芯金22がスプロケット18の近傍まで上昇し、ろ布5の下部を吊設している下部ろ布芯金23はリターンロール20の近傍まで降下している。ろ板4を閉板して原液をろ過室6に供給する時は、常時ろ布5がこの位置に静止することで、ろ布5に吊設している供給板25の原液通路26をろ板4の原液供給路30に連通させる。そのため、ろ布5が収縮して全長が短くなっても供給板25の位置が偏らないように、ろ布5の上昇限は収縮しない部材で検知している。具体的には、図3に示すように駆動チェーン27の所定の位置に検知杆39を止着し、フロントフレーム1にろ布上昇検知装置40を載置している。スプロケット18に係合した駆動チェーン27が回動し、ろ布5が上昇限に位置すると、駆動チェーン27に止着した検知杆39が上方からろ布上昇検知装置40に接触して検知する。検知後、ろ布5を駆動させるための駆動装置12を停止し、次工程に移行する。
上記のようにろ布5の上昇限を設定しているため、ろ布5が収縮するとその収縮量に伴って、ろ板4の閉板時には破線で示すようにろ布5の下部ろ布芯金23がリターンロール20に近接する。駆動チェーン27は予め弛みをもたせているので、ろ布5の収縮に合わせて緊張し、ろ布5を走行させる駆動装置12の負荷が増大することはない。
なお、ろ布5の上昇限の検知は、ろ布5収縮の影響の少ない上部ろ布芯金22や給液板25の位置を検知してもよい。
図8はろ布が下降途中の模式図であって、ろ布5が下降すると上部ろ布芯金22がろ板4,4間の下方まで下がり、下部ろ布芯金23がろ板4の上部近傍まで上昇する。ろ布5の下降限は、駆動チェーン27の所定の位置に検知杆39を止着し、フロントフレーム1に配設したろ布下降検知装置41で検知している。スプロケット18に係合した駆動チェーン27が回動し、ろ布5が下降限に位置すると、駆動チェーン27に止着した検知杆39が下方からろ布下降検知装置41に接触して検知する。検知後、ろ布5を駆動させるための駆動装置12を停止し、次工程に移行する。下降時には常時ろ布5がこの位置となることで、リターンロール20でろ布5を反転させてろ布5に付着するケーキを確実に剥離する。ろ布下降検知装置41の検知が外れると、ろ布5が上昇を開始したことが分かる。
図7に示すように、ろ布5が収縮すると、開板時(ろ布5下降開始時)にろ布5の下端縁23aがリターンロール20側に移動する。その状態からろ布5の下降を開始すると、ろ布5が収縮していない時と比較して、ろ布5の所定の部位が、所定の位置に下降するまでに時間を要する。ろ布5の下端縁23aに近い部位である程、下降開始時の位置が大きく移動しているため、所定の位置に下降するまでに要する時間が長くなる。
ろ布5が下降を開始すると、ろ布上昇検知装置40から制御装置51へ信号が送信される。その後、ろ布5の所定の部位が、所定の位置に下降した時に、ろ布移動検知装置50で検知して、検知信号を制御装置51に送信する。
なお、本実施例はろ布5が下降する際にろ布移動検知装置50で検知しているが、ろ布が上昇する際に検知してもよい。その場合は、ろ布下降検知装置41にてろ布の上昇を検知し、ろ布5の所定の部位が、所定の位置に上昇した時に、ろ布移動検知装置50で検知する。また、ろ布移動検知装置50でろ布の所定の部位にてろ布の下降限を検知してもよい。
制御装置51は、ろ布5の移動開始からろ布移動検知装置50で検知するまでの移動時間Tを算出する演算部51aと、移動時間Tと予め設定した設定時間T0とを比較する判別部51bと、移動時間Tが設定時間T0以上の時に警報を発する発令部51cとで構成されている。
図9は2段階で警報を発令するフローチャートである。必要に応じて多段階に設定して警報を発令するようにしても良い。ろ布5の収縮を検知する初期設定として、本実施例では、ろ布5が上昇限から所定の位置まで移動する際に要する上限時間を2段階に設定している。
ろ板4の開板工程が終了すると、ろ布5を下降させるための駆動装置12が作動し、全てのろ布5・・・を一斉に下降させる。この時、駆動チェーン27に止着している検知杆39がろ布上昇検知装置40から離れ、制御装置51へ信号が送信される。
フロントフレーム1に配設しているろ布移動検知装置50でろ布5の所定の部位が所定の位置まで移動したことを検知し、この時の検知信号を制御装置51に送信する。本実施例では、ろ布移動検知装置50をフロントフレーム1の上方に配設してあり、ろ布5の下部ろ布芯金23がろ布移動検知装置50の対向位置まで移動してきた際に検知信号を送信している。
なお、ろ布移動検知装置50は必要に応じてリアーフレーム2やろ板4に配設してもよい。また、ろ布移動検知装置50に非接触型の近接スイッチを用いているが、必要に応じて接触型のリミットスイッチ等も適宜選択できる。
制御装置51では、演算部51aでろ布上昇検知装置40からの信号受信から、ろ布移動検知装置50の信号受信までの時間を計測する。これにより、ろ布5が下降開始から所定の位置に移動するまでの移動時間Tを算出する。下降開始の信号は駆動装置12の作動開始を検知してもよい。
演算部51aで算出した移動時間Tと、初期設定時に予め設定した第一の設定時間T0’とを判別部51bで比較する。ろ布5の移動に要した移動時間Tが設定時間T0’内であれば、次工程(ろ布上昇、ろ板閉板、原液供給、圧搾)に移行する。ろ布5の移動に要した移動時間Tが設定時間T0’以上であれば、発令部51cは第一の警報を発する。警報は周知の音、光、操作盤への表示等、維持管理を行う作業員が気付くものであればよい。
第一の警報が発令されると、所定の作動後、次工程以降をキャンセルしてフィルタープレスの運転を停止する。本実施例では、一旦ろ布5を上昇限まで上昇させた後、フィルタープレスを停止させる。
駆動装置12が停止すると、ろ布5の張り調整を行う。具体的には、ろ布5の収縮により下部ろ布芯金23がリターンロール20側に移動し、駆動チェーン27の弛みに余裕がない状態となっている。そこで、調整装置29を伸長して駆動チェーン27に弛みを与える。
予めろ布5の収縮量と移動時間との関係式を算出しておけば、ろ布5が下降時に要した移動時間Tからろ布5の収縮量(目詰まり度)を推測することができ、第一の警報時に調整装置29を伸長させる分量を決定できる。
調整装置29を調整後、ろ板4を閉板して原液供給・脱水を行う。脱水工程に伴い、ろ布5はさらに収縮していく。第1段階と同様にろ布5の下降に要する移動時間Tを演算部51aで算出し、初期設定時に予め設定した第二の設定時間T0”と判別部51bで比較する。ろ布5の移動に要した移動時間Tが設定時間T0”内であれば、次工程(ろ布上昇、ろ板閉板、原液供給・脱水)に移行する。ろ布5の移動に要した移動時間Tが設定時間T0”以上であれば、発令部51cは第二の警報を発する。
第二の警報が発令されると、所定の作動後、次工程以降をキャンセルしてフィルタープレスの運転を停止する。
本実施例では、第2段階の設定時間T0”を調整装置29の調整代がない場合、あるいはろ布5の目詰まりが激しく脱水性能に支障が出る場合を想定している。したがって、第二の警報が発令された場合、ろ布5を交換する。
ろ布5の交換後は、初期設定の第一の設定時間T0’で判別を行う。
この発明のフィルタープレスにおけるろ布収縮検知装置は、フィルタープレスの性能や機能に影響が出る前に、駆動チェーンの緊張やろ布の交換を検知できるので、維持管理が容易となる。運転時間とろ布の収縮量との関係から、限界収縮量となる時期を推測できるので、ろ布の保管庫に長時間保管して場所を占有することがなく、適切な時期に在庫を入手できる。小型から大型まですべてのフィルタープレスで適用でき、特殊なろ布形状でも適切な時期に予め発注を行えるものである。
1 フロントフレーム
4 ろ板
5 ろ布
18 スプロケット
20 リターンロール
23 下部ろ布芯金
27 駆動チェーン
29 調整装置
40 ろ布上昇検知装置
41 ろ布下降検知装置
50 ろ布移動検知装置
51 制御装置
51a 演算部
51b 判別部
51c 発令部
T 移動時間
T0 設定時間

Claims (5)

  1. 開閉自在に並列したろ板(4,4)間に一対のろ布(5,5)を配設し、ろ板(4)の上方に設けたスプロケット(18)に巻き掛けた駆動チェーン(27)の一端にろ布(5,5)の上端部を連結し、ろ板(4)の下方に設けた一対のリターンロール(20,20)にろ布(5,5)の下端部を掛け回して駆動チェーン(27)の他端に連結して、ろ布(5)を昇降自在としたフィルタープレスにおいて、
    予めろ布(5)の収縮量と移動時間の相関式を算出して設定時間(T0)を定め、
    ろ布(5)の移動開始から、
    ろ布(5)の所定の部位が所定の位置まで移動する際の移動時間(T)を計測し、
    移動時間(T)が設定時間(T0)以上の時に警報を発令する
    ことを特徴とするフィルタープレスにおけるろ布収縮検知方法。
  2. 前記設定時間(T0)を、多段階に設定する
    ことを特徴とする請求項1に記載のフィルタープレスにおけるろ布収縮検知方法。
  3. 開閉自在に並列したろ板(4,4)間に一対のろ布(5,5)を配設し、ろ板(4)の上方に設けたスプロケット(18)に巻き掛けた駆動チェーン(27)の一端にろ布(5,5)の上端部を連結し、ろ板(4)の下方に設けた一対のリターンロール(20,20)にろ布(5,5)の下端部を掛け回して駆動チェーン(27)の他端に連結して、ろ布(5)を昇降自在としたフィルタープレスにおいて、
    ろ布(5)の昇降開始を検知するろ布上昇検知装置(40)あるいはろ布下降検知装置(41)と、
    ろ布(5)の所定の部位が所定の位置に移動したことを検知するろ布移動検知装置(50)を配設すると共に、
    予めろ布(10)の収縮量と移動時間の相関式を算出して設定時間(T0)を定め、
    ろ布(5)の移動時間(T)を計測する演算部(51a)と、
    移動時間(T)と設定時間(T0)とを比較する判別部(51b)と、
    移動時間(T)が設定時間(T0)以上の時に警報を発する発令部(51c)とで構成した制御装置(51)を有する
    ことを特徴とするフィルタープレスにおけるろ布収縮検知装置。
  4. 前記ろ布移動検知装置(50)をフロントフレーム(1)に配設し、
    ろ布(5)の下部ろ布芯金(23)を検知する
    ことを特徴とする請求項3に記載のフィルタープレスにおけるろ布収縮検知装置。
  5. 前記駆動チェーン(27)の下端部に、駆動チェーン(27)の張力を調整する調整装置(29)を有する
    ことを特徴とする請求項3または4に記載のフィルタープレスにおけるろ布収縮検知装置。
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