JP2015517403A

JP2015517403A - 物質を媒体から分離するための装置

Info

Publication number: JP2015517403A
Application number: JP2015512966A
Authority: JP
Inventors: ティリアン、ハンス; デュルストベルゲル、ハラルド
Original assignee: A TEC Holding GmbH
Current assignee: A TEC Holding GmbH
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2013-04-18
Publication date: 2015-06-22
Also published as: AT512151B1; WO2013173854A1; EP2701852A1; BR112014001353A2; US20140318376A1; AT512151A4

Abstract

遠心力によって少なくとも１つの物質を液状のまたはガス状の媒体から分離するための装置（１）は、分離チャンバ（２）を有するハウジングを具備する。分離チャンバへは、分離される混合物が導入され、かつ回転される。分離チャンバ（２）へは、２つの浸漬管（３および４）が突入しており、これらの浸漬管を通って、洗浄された媒体が流出する。ハウジングの下端には、分離された物質のための排出開口部（６）が設けられている。分離チャンバ（２）の内部に設けられた、浸漬管（３および４）の端部の間には、浸漬管（３および４）と結合されたディフューザ（１０）が設けられている。ディフューザ（１０）は、複数の、特に３つの湾曲したガイドベーン（１１）を有する。これらのガイドベーンは、媒体の回転方向に見て、浸漬管（３および４）の周面からの距離を離隔し、すなわち、浸漬管（３および４）の軸線（５）に接近する。ディフューザ（１０）には、必要な場合には、複数のプレート（１４）が設けられている。これらプレートは、スワールブレーカとして、浸漬管（３および４）を通ってかつ装置（１）から流れ出る洗浄された媒体の層流を保証する。【選択図】図１

Description

本発明は、遠心力によって少なくとも１つの物質を液状のまたはガス状の媒体から分離するための装置に関し、この物質は、媒体とは異なる比重を有する。該装置は、ハウジングと、物質と媒体とからなる混合物をハウジングの軸線を中心として回転させるための手段と、浸漬管が突入している相手方である分離チャンバと、分離した物質のための排出開口部と、を具備し、媒体は、分離チャンバから浸漬管を通って排出される。

独立請求項１の上位概念の特徴を有する装置は、特許文献１または特許文献２から公知である。

これらの公知の装置において、１つの分離される物質または複数の分離される物質が少なくとも部分的に、好ましくは完全に除去された媒体を排出するために、分離チャンバに突入している複数の浸漬管が設けられている。

特許文献３からは、これらの浸漬管の間にガイドプレートの形態をとるガイド手段を設けることが公知である。

従来の技術（例えば、特許文献４、特許文献５）では、更に、浸漬管に設けられたガイド手段が公知である。該ガイド手段は、ガイドプレートを有する。しかし、ガイドプレートは、浸漬管の軸線に平行に整列されている軸線を中心としてのみ湾曲されている。このことによって、径方向のみの加速が生じる。しかしながら、この加速は、媒体を浸漬管に流出させることになんら寄与しない。

更に、従来の技術では、浸漬管の入口端部に複数のベーンを有するプロペラ状のガイド手段が知られている。個々のベーンは、浸漬管に流入する媒体の回転運動を減少させ、または完全に排除することを意図するように、向けられている。しかしながら、これらの実施の形態は、実地では、流体工学上の問題の故に有効ではなかった。その理由は、浸漬管の注ぎ口の領域における実際の流れが知られていないことである。

複数の浸漬管を有する、遠心力の作用下で物質混合物を分離するための装置は、特許文献６、特許文献７および特許文献８から公知である。

特許文献９および該特許文献に対応する特許文献１０からは、分離チャンバの内部に設けられた、浸漬管の端部、その端部に設けられているガイド手段であって、実質的に円錐台形に湾曲したガイドプレートを有するガイド手段が公知である。浸漬管に設けられたガイド手段の、この知られた実施の形態では、これらのガイド手段は、２つの浸漬管の各々に対し別個に形成されている。

DE-A 25 12 104 EP 0 398 864 B EP-A-398 864 AT-PS 13036 GB-PS 245 636 DE 28 32 097 A DE 29 45 951 A DE 36 15 747 A AT 395 385 EP 0 560 863 B

本発明の課題は、遠心分離のための装置、すなわち、特に、埃または他の固体あるいは液体を、気体または液体から分離するための装置、全く一般的には、比重の大きい（液状のまたは固体の）成分（物質）を、液状のまたはガス状の媒体から分離するための装置を提供することであって、物質および媒体は、実質的に混合不能であり、あるいは、不溶解であり、分離は、低いエネルギ消費で、および（特許文献９および１０から公知の装置の分離度）より高い分離度で実行することができる。

本発明によれば、このことは、請求項１の特徴を有する装置によって、達成される。

従属請求項は、本発明の有利なかつ好ましい実施の形態に関する。

本発明に係わる装置の利点は、浸漬管の間に、浸漬管を物理的に相互に結合するディフューザが設けられていることによって、実質的にこのことによって、生じる。

実施の形態では、装置の中で流れを再積層するために、ディフューザに、複数のスワールブレーカが設けられていることが意図されていてもよい。

本発明に係わる装置は、特許文献２から公知の錐形のディフューザあるいは特許文献１０に記載のガイド手段と比較して、低い圧力損失で作動することを特徴とする。

本発明に係わる装置の他の利点は、各々の分離課題にとって最適な位置にディフューザを設けることができるように、ディフューザを種々の位置に組み込むことができることである。

本発明は、更に、一定のプロセス条件では、改善された効果（分離効果）を、実質的に以下のことによって、すなわち、洗浄された媒体、例えば純ガスを、内部でガイドベーンとして連続するスロットを通して吸引することによって、もたらす。

本発明の更なる詳細および特徴は、図面を参照とした好ましい実施の形態の以下の説明から明らかである。

本発明に係わる装置を図２の線Ｃ−Ｃに沿った断面で示す。図１の線Ｄ−Ｄに沿った断面を示す。分離チャンバの内部において浸漬管の端部の間に設けられたディフューザを斜視図で示す。図３のディフューザの半体を斜視図で示す。

図１および２に示した分離装置１は分離チャンバ２を有し、該分離チャンバへは、２つの互いに同軸の浸漬管３，４が突入している。物質と、洗浄される媒体との混合物は、図１で上方の領域で、接線方向に、分離チャンバ２に供給される。その目的は、物質と、洗浄される媒体との混合物を、分離チャンバ２の中で、分離チャンバ２の軸線５を中心として回転させるためである。分離チャンバ２の下端６には、沈殿室７があって、該沈殿室には、１つのまたは複数の分離された物質を排出するための排出開口部８が設けられている。

分離チャンバ２は、検査兼保守用開口部２０を有する。

図１に示した実施の形態では、下方の浸漬管３に、錐形のガイド手段９が設けられている。該ガイド手段は、既に媒体から分離された物質が、クリープ流れによって、沈殿室７から再度分離チャンバ２へと、上方へ運ばれることを阻止する。

浸漬管３および４の端部の間には、図３および４で拡大した尺度で示されているディフューザ１０が設けられている。

ディフューザ１０は、示された実施の形態では、３つのガイドベーン１１を有する。該ガイドベーンは、夫々、浸漬管３および４の円筒状の壁部の、その表面に位置している部分１２と、斜め内側に向いている部分１３とを有する。湾曲しており、例えば、浸漬管３および４の軸線５に対し平行な軸線を中心として湾曲しているガイドベーン１１によって、洗浄されたガス状のまたは液状の媒体、従って、１つの比重の大きい物質または複数の比重の大きい物質が分離されている媒体が、浸漬管３および４の内部に導かれ、かつ、これらの浸漬管を通って、装置１から流出する。

ディフューザ１０のガイドベーン１１の内側には、実施の形態では、スワールブレーカとして作用し、かつ浸漬管３および４の軸線５に関して径方向に整列された複数のプレート１４が設けられている。

ディフューザ１０は、図示した実施の形態では、３つの内側に湾曲したガイドベーン１１（該ガイドベーンの凸状の側面が外側に向いている）を有するので、同様に、スワールブレーカとして作用する３つのプレート１４が設けられている。プレート１４は、装置１ならびに浸漬管３および４の軸線５の領域に位置している縁部で、互いに結合されており、かつ、夫々、浸漬管３、４の周面に位置している、ガイドベーン１１の部分１２に向いている。

スワールブレーカとして作用するプレート１４は、自らの端部で、浸漬管３および４の内側に形成されかつ拡幅された突出部１５によって支持されており、かつ、そこで、必要な場合には、浸漬管３および４に結合されている。

図示した実施の形態における本発明に係わる装置１の作動中に、物質と、洗浄される媒体との混合物は、分離チャンバ２の上方の領域に位置している入口（図示せず）を通って、特に接線方向に分離チャンバ２に供給され、かつ、分離チャンバ２の中で、回転される。それ故に、複数の比重の大きい物質（または１つの比重の大きい物質）が、外側へ、分離チャンバ２の壁部に向かって遠心分離され、かつ、沈殿室７を通って排出開口部８へ移動して、装置１から排出される。

洗浄された媒体は、ディフューザ１０（図３および４）を通って、浸漬管３および４へ入り、かつ、洗浄された状態で、浸漬管３および４を通って装置から流出する。

本発明に係わる装置１は、低いエネルギ消費および低い圧力損失で動作可能である有効な装置である。この装置を用いて、少なくとも１つの物質を、液状のまたはガス状の媒体から、遠心力によって分離することができるのは、この物質が、媒体とは異なる比重を有する場合である。

特には、本発明に係わる装置は、少なくとも１つの液状のまたはガス状の媒体と、該媒体よりも高い比重を有する少なくとも１つの液状のまたは個体の物質とからなる物質混合物を分離するために適切である。

要約すれば、本発明の実施の形態を以下のように記述する。

遠心力によって少なくとも１つの物質を液状のまたはガス状の媒体から分離するための装置１は、分離チャンバ２を有するハウジングを具備する。分離チャンバへは、分離される混合物が導入され、かつ回転される。分離チャンバ２へは、２つの浸漬管３および４が突入しており、これらの浸漬管を通って、洗浄された媒体が流出する。ハウジングの下端には、分離された物質のための排出開口部６が設けられている。分離チャンバ２の内部に設けられた、浸漬管３および４の端部の間には、浸漬管３および４と結合されたディフューザ１０が設けられている。ディフューザ１０は、複数の、特に３つの湾曲したガイドベーン１１を有する。これらのガイドベーンは、媒体の回転方向に見て、浸漬管３および４の周面からの距離を離隔し、すなわち、浸漬管３および４の軸線５に接近する。ディフューザ１０には、必要な場合には、複数のプレート１４が設けられている。これらプレートは、スワールブレーカとして、浸漬管３および４を通ってかつ装置１から流れ出る洗浄された媒体の層流を保証する。

１装置
２分離チャンバ
３浸漬管
４浸漬管
８排出開口部
１０ディフューザ

Claims

遠心力の作用下で、少なくとも１つの液状のまたはガス状の媒体、および該媒体よりも高い比重を有する少なくとも１つの液状のまたは固体の物質からなる混合物を分離するための装置（１）であって、分離チャンバ（２）と、該分離チャンバ（２）の軸線（５）を中心として前記混合物を回転させるための手段と、前記媒体を排出するために前記分離チャンバ（２）に突入している浸漬管（３および４）と、前記分離した物質のための排出開口部（８）と、を具備し、前記浸漬管（３，４）の端部の間に、ディフューザ（１０）が設けられていてなる装置において、
該ディフューザ（１０）は、少なくとも２つのガイドベーン（１１）を有し、該ガイドベーンは、前記分離チャンバ（２）内での前記混合物の回転方向に関して、前記浸漬管（３および４）の前記軸線（５）から始まって、前記浸漬管（３および４）の前記周面からの距離を益々狭めることを特徴とする装置。
前記ガイドベーン（１１）は、前記浸漬管（３および４）の前記軸線（５）に平行な軸線を中心として湾曲されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
前記ガイドベーン（１１）の凸状の側面は、外側に向いていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
前記ガイドベーン（１１）は、自らの付け根に、前記浸漬管（３および４）の表面に位置している領域（１２）を有すること特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
前記ディフューザ（１０）の周面に亘って均等に配設されている、２つよりも多い、好ましくは３つのガイドベーン（１１）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
前記ディフューザ（１０）は、前記ガイドベーン（１１）の内側に、スワールブレーカとして作用する少なくとも２つのプレート（１４）を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
前記プレート（１４）は、前記浸漬管（３および４）の前記軸線（５）に関して、径方向に整列されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
スワールブレーカとして作用する前記プレート（１４）は、前記浸漬管（３および４）の前記軸線（５）から始まって、径方向に整列されていることを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
スワールブレーカとして作用する前記プレート（１４）は、前記浸漬管（３および４）の前記軸線（５）に位置している縁部の領域で、互いに結合されていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載の装置。
スワールブレーカとして作用する前記プレート（１４）は、前記ガイドベーン（１１）の上側および下側に位置している縁部（１５）によって、前記浸漬管（３および４）の内側に支持され、かつ、そこで、必要な場合には、前記浸漬管（３および４）と結合されていることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１項に記載の装置。
前記プレート（１４）の前記端部（１５）は、前記プレート（１４）の他の中央の領域よりも大きな幅を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
前記ディフューザ（１０）は、前記浸漬管（３，４）の、前記分離チャンバ（２）に位置している端部の間に、前記浸漬管を互いに結合するために、設けられていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の装置。
前記ディフューザ（１０）は、前記浸漬管（３，４）の、前記分離チャンバ（２）に位置している端部の、その間の空間を橋渡しするために、設けられていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の装置。