JP2017006859A

JP2017006859A - スクリュー式遠心分離機およびその保守方法

Info

Publication number: JP2017006859A
Application number: JP2015125081A
Authority: JP
Inventors: 浩幸定塚; Hiroyuki Sadatsuka
Original assignee: JFE Chemical Corp
Current assignee: JFE Chemical Corp
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2015-06-22
Publication date: 2017-01-12

Abstract

【課題】内胴のスクリュー羽根の刃先が短時間に摩耗するような場合であっても、短時間での刃先交換が可能となり、手待ちの少ない、低コストでの設備安定操業に繋がるスクリュー式遠心分離機を提供する。【解決手段】連結穴Ａを設けたスクリュー羽根の周縁部に、連結穴Ｂを設けた耐摩耗性アタッチメントをスライド可能に設けると共に、連結穴Ａと連結穴Ｂのいずれか一方を長穴として、固定手段を用い耐摩耗性アタッチメントを内胴径方向にスライド可能に連結する。【選択図】図３

Description

本発明は、スクリュー式遠心分離機（スクリュー式デカンター）において、摩耗し易いスクリュー羽根の刃先を簡便に交換できる機構を備えたスクリュー式遠心分離機およびその刃先のメンテナンスにかかる保守方法に関する。

図１に示したようなスクリュー式遠心分離機（スクリュー式デカンター）は、主に、筒状の外胴１と、その内側に位置する螺旋状のスクリュー羽根付きの内胴２を備えているが、外筒とは、円筒形と円錐形を一体にしたボウルで、大径側と小径側が有り、その両端が軸受けで支持されている。そして、大径側には分離液の排出口、小径側には固体の排出口がある。

また、内胴には、図１に示したように、内胴とその周面に溶接した螺旋状のスクリュー羽根で構成され、内胴には数個の給入液吐出口がある。そして、内胴に付いているスクリュー羽根は、図２に示すような刃先２１が付いている。
なお、図１中、１は筒状の外胴、２は内胴、３はケーシング、４は軸受、５はギヤボックス、６は差速制動機、７はフィードパイプ、８は本体駆動用モータ、９はベルトカバー、１０は固体出口、１１は分離液出口、１２は防振装置である。また、図２中、２１はスクリュー刃先（羽根）である。

そして、このスクリュー羽根の刃先２１は、摩耗し易いため、従来は、耐摩耗チップをボルトにて取り付けたり、硬化肉盛りを実施したりすること等で対応していた。

また、摩耗した後の保守対策として、特許文献１に記載されたように、ヘッド付きピンで耐摩耗性部材を固定したり、特許文献２に記載されたように、断面Ｕ字型の帯状係止部材をスクリュー周端部に着脱自在に固定したりするなどして、保守性を向上させる技術なども実施されている。

実開昭６０−５４５２号公報実開昭５３−１０１３７５号公報

しかし、これらの方法は、以下の問題点が生じていた。
すなわち、引用文献１に記載されたようなヘッド付きピンで固定するだけの技術では、スクリュー羽根の刃先が摩耗した場合には、たとえ僅かな部分でも、数百キロはある内胴全体をクレーンで持ち上げて、所定の溶接・補修エリアに持っていく必要が有るため、非効率な対応時間による長時間設備停止を余儀なくされていた。

また、引用文献２に記載された帯状係止部材では、当該摩耗した箇所のみの補修にとどまらず、内胴全体を補修する必要が有り、さらにコスト高にもなっていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、例えば、Ｃガス脱硫プロセスにおける硫黄スラリー分離操作時、そのスラリーに含有する固形ナフタリンにより、内胴のスクリュー羽根の刃先が短時間に摩耗するような場合や、刃先の摩耗によって、減速機（ギヤや軸）に繰り返しの衝撃負荷を与えることで、疲労破損が頻繁に発生し、安全装置作動による装置停止懸念がある場合であっても、短時間での刃先交換が可能となり、手待ちの少ない、低コストでの設備安定操業に繋がるスクリュー式遠心分離機およびその保守方法を提案することを目的とする。

すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．筒状の外胴の内部に、周面に螺旋状のスクリュー羽根を有する内胴を備え、該スクリュー羽根の周縁部に、耐摩耗性アタッチメントを有するスクリュー式遠心分離機であって、
該スクリュー羽根に設けた連結穴Ａおよび該耐摩耗性アタッチメントに設けた連結穴Ｂに共通する固定手段にて、該スクリュー羽根に、該耐摩耗性アタッチメントを連結しかつ、
該連結穴Ａまたは該連結穴Ｂのいずれか一方が内胴径方向に延びる長穴であって、
該連結穴Ａと該連結穴Ｂと該固定手段とで、該長穴に沿って、耐摩耗性アタッチメントをスクリュー羽根に対して、内胴径方向にスライド可能に連結してなる
ことを特徴とするスクリュー式遠心分離機。

２．前記耐摩耗性アタッチメントは、フッ素系樹脂であることを特徴とする前記１に記載のスクリュー式遠心分離機。

３．前記連結穴Ａが長穴の場合に、前記耐摩耗性アタッチメントの内胴径方向の長さが、該連結穴Ａを覆う長さ以上であることを特徴とする前記１または２に記載のスクリュー式遠心分離機。

４．前記１〜３のいずれかに記載のスクリュー式遠心分離機の保守方法であって、
耐摩耗性アタッチメントと外胴との間に隙間が生じている場合には、耐摩耗性アタッチメントとスクリュー羽根との固定手段による連結を解除し、連結穴Ａまたは連結穴Ｂに沿って耐摩耗性アタッチメントを内胴径方向外側にスライドさせて、耐摩耗性アタッチメントと外胴との隙間を無くしてから、再度、耐摩耗性アタッチメントをスクリュー羽根に固定手段を用いて連結し固定することを特徴とする保守方法。

５．前記１〜３のいずれかに記載のスクリュー式遠心分離機の保守方法であって、
前記耐摩耗性アタッチメントが交換位置まで摩耗した場合には、摩耗した耐摩耗性アタッチメントをスクリュー羽根から取り外し、新しい耐摩耗性アタッチメントと交換したのち、連結穴Ａと連結穴Ｂを介して、新しい耐摩耗性アタッチメントとスクリュー羽根とを固定手段を用いて、耐摩耗性アタッチメントと外胴との隙間を無くして連結し固定することを特徴とする保守方法。

本発明に従うことで、内胴のスクリュー羽根の刃先が短時間に摩耗するような場合であっても、短時間での刃先交換が可能となり、手待ちの少ない、低コストでの設備安定操業を実現することができる。

本発明に従うワンタッチ着脱式刃先を備える対象となるスクリュー式遠心分離機の構造を示す図である。従来のスクリューと摩耗しやすいその刃先を示す図である。（ａ）〜（ｄ）本発明に従うワンタッチ着脱式刃先を示す図である。

以下、本発明を具体的に説明する。
本発明のスクリュー式遠心分離機は、図１に示したような、外胴１と、その内部にあって螺旋状のスクリュー羽根を有する内胴２とを備えている。

そして、本発明では、当該スクリュー式遠心分離機に対し、図３（ａ）〜（ｄ）に示すような、内胴のスクリュー羽根３１の周縁部に、耐摩耗性を改善する耐摩耗性アタッチメント３３（以下単に、耐摩耗性アタッチメントまたはアタッチメントという）をスライド可能で着脱自在に設けた内胴を用いるところに特徴がある。

さらに、上記スクリュー羽根には連結穴Ａ（３２）を、そして上記耐摩耗性アタッチメントにはスクリュー羽根周縁部に耐摩耗性アタッチメントを連結する連結穴Ｂ（３４）を有している。なお、図３中、３１はスクリュー羽根、３２は連結穴Ａ、３３は耐摩耗性アタッチメント、３４は連結穴Ｂ、３５は固定用ボルトである。

また、連結穴Ａまたは連結穴Ｂのいずれか一方が長穴であって、固定手段を用いて、連結穴Ａおよび連結穴Ｂを介して、アタッチメントを、スクリュー羽根周縁部に巻きつけるように内胴径方向にスライド可能に連結していることが、本発明のスクリュー式遠心分離機に用いるスクリュー羽根の特徴である。

本発明では、連結穴Ａまたは連結穴Ｂのいずれか一方が長穴であることが肝要である。両方が円形の連結穴では、アタッチメントを、スクリュー羽根周縁部に内胴径方向にスライド可能に連結することができない。一方、両方が長穴では、穴部からスラリーが漏れるなどして、遠心分離機としての分離性能が落ちるからである。

本発明の固定手段とは、アタッチメントを、スクリュー羽根周縁部に内胴径方向にスライド可能で着脱自在に連結することができれば、特に限定はないが、後述するサイズのボルト等で固定することが好ましい。

本発明で、アタッチメントを、スクリュー羽根周縁部に内胴径方向にスライド可能に連結とは、耐摩耗性アタッチメントと外胴との間に隙間が生じている場合に、耐摩耗性アタッチメントとスクリュー羽根との固定手段による連結を解除し、連結穴Ａまたは連結穴Ｂに沿って耐摩耗性アタッチメントを内胴径方向外側にスライドさせて、耐摩耗性アタッチメントと外胴との隙間を無く調節できるように連結することをいう。
なお、本発明の筒状の外胴と、その内部にある内胴は、公知公用のものが使用できる。

前記耐摩耗性アタッチメントは、フッ素系樹脂などの耐摩耗性、耐食性を備え、かつスクリュー羽根周縁部に簡単に巻きつけることができるような柔軟性を備えたものが好ましい。

また、前記耐摩耗性アタッチメントは、スクリュー羽根周縁部と同程度の長さを有していることが好ましい。
さらに、前記耐摩耗性アタッチメントの断面形状は、Ｕ字型が好ましい。

本発明では、連結穴Ａまたは連結穴Ｂのいずれか一方を、内胴径方向に長穴とすることで連結穴Ａまたは連結穴Ｂに沿って耐摩耗性アタッチメントを内胴径方向外側に容易にスライドすることができる。
連結穴Ａおよび連結穴Ｂは、５０ｍｍ程度の間隔で設けることが好ましい。アタッチメントの固定に効果的な距離だからである。

また、長穴でない連結穴は、Ｍ６以上のボルトが固定される径とすれば良い。直径１２．５ｍｍ程度として、Ｍ１２ボルトの径に合わせたり、直径１７ｍｍ程度として、Ｍ１６ボルトの径に合わせたりすれば良い。

前記連結穴Ａが長穴の場合に、前記耐摩耗性アタッチメントの前記内胴径方向の長さは、耐摩耗性アタッチメントの交換時期まで、該連結穴Ａを覆っていることが好ましいため、該連結穴Ａを覆う長さ以上であることが好ましい。

次に、本発明に従う耐摩耗性アタッチメントが装着されたスクリュー式遠心分離機の保守方法について説明する。
耐摩耗性アタッチメントと外胴との間に隙間が生じている場合には、耐摩耗性アタッチメントとスクリュー羽根との連結を解除し、連結穴Ａまたは連結穴Ｂに沿って耐摩耗性アタッチメントを内胴径方向外側にスライドさせて、耐摩耗性アタッチメントと外胴との隙間を無く（所定のクリアランスが許される場合はその値に）調節してから、図３（ｃ）や図３（ｄ）に記載したようにボルト締めをして、再度、耐摩耗性アタッチメントをスクリュー羽根に固定する。

前記耐摩耗性アタッチメントが交換位置まで摩耗した場合（図３（ｄ））には、摩耗した耐摩耗性アタッチメントをスクリュー羽根から取り外し、再び、新しい耐摩耗性アタッチメントを、連結穴Ａおよび連結穴Ｂを介し、固定手段を用いてスクリュー羽根に連結し固定する。
なお、上記交換位置は、種々の方法で決めることができるが、予め、単位時間あたりの摩耗量を測定しておくことで、標準の交換時間を決めて計画的に交換することもできる。

そして、例えば、次のような手順でアタッチメントを取付けることができる。すなわち、アタッチメントの連結穴Ｂと連結穴Ａとにボルトを通し、耐摩耗性アタッチメントと外胴とを隙間が無いようにしてから、図３（ｃ）に記載したようにボルト締めをする。

１外胴
２内胴
３ケーシング
４軸受
５ギヤボックス
６差速制動機
７フィードパイプ
８本体駆動用モータ
９ベルトカバー
１０固体出口
１１分離液出口
１２防振装置
２１スクリュー刃先（羽根）
３１スクリュー羽根
３２連結穴Ａ
３３耐摩耗性アタッチメント
３４連結穴Ｂ
３５固定用ボルト

Claims

筒状の外胴の内部に、周面に螺旋状のスクリュー羽根を有する内胴を備え、該スクリュー羽根の周縁部に、耐摩耗性アタッチメントを有するスクリュー式遠心分離機であって、
該スクリュー羽根に設けた連結穴Ａおよび該耐摩耗性アタッチメントに設けた連結穴Ｂに共通する固定手段にて、該スクリュー羽根に、該耐摩耗性アタッチメントを連結しかつ、
該連結穴Ａまたは該連結穴Ｂのいずれか一方が内胴径方向に延びる長穴であって、
該連結穴Ａと該連結穴Ｂと該固定手段とで、該長穴に沿って、耐摩耗性アタッチメントをスクリュー羽根に対して、内胴径方向にスライド可能に連結してなる
ことを特徴とするスクリュー式遠心分離機。
前記耐摩耗性アタッチメントは、フッ素系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー式遠心分離機。
前記連結穴Ａが長穴の場合に、前記耐摩耗性アタッチメントの前記内胴径方向の長さが、該連結穴Ａを覆う長さ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のスクリュー式遠心分離機。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクリュー式遠心分離機の保守方法であって、
耐摩耗性アタッチメントと外胴との間に隙間が生じている場合には、耐摩耗性アタッチメントとスクリュー羽根との固定手段による連結を解除し、連結穴Ａまたは連結穴Ｂに沿って耐摩耗性アタッチメントを内胴径方向外側にスライドさせて、耐摩耗性アタッチメントと外胴との隙間を無くしてから、再度、耐摩耗性アタッチメントをスクリュー羽根に固定手段を用いて連結し固定することを特徴とする保守方法。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクリュー式遠心分離機の保守方法であって、
前記耐摩耗性アタッチメントが交換位置まで摩耗した場合には、摩耗した耐摩耗性アタッチメントをスクリュー羽根から取り外し、新しい耐摩耗性アタッチメントと交換したのち、連結穴Ａと連結穴Ｂを介して、新しい耐摩耗性アタッチメントとスクリュー羽根とを固定手段を用いて、耐摩耗性アタッチメントと外胴との隙間を無くして連結し固定することを特徴とする保守方法。