JP2017006909A - デカンタ型遠心分離機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術の欠点を回避すること。
【解決手段】回転するボウル１内にほぼ同心状に設けられた、好ましくは水平な回転軸線周りに回転可能なスクロールコンベヤ２を備えたデカンタ型遠心分離機であって、前記スクロールコンベヤ２がハブ及び少なくとも１つのらせん巻きを備え、前記ハブが、内側表面及び外側表面と、前記スクロールコンベヤの内側表面と外側表面の間の少なくとも１つの通路と、前記スクロールハブの中心におけるフィードパイプ３とを含む前記デカンタ型遠心分離機において、フィードチャンバ４の内側から外側へ延びる多数のノズルが設けられ、前記スクロールハブの前記内側表面と、周囲における前記各ノズル間とに複数の加速インサートが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転するボウル（ｂｏｗｌ）内にほぼ同心状に設けられた、好ましくは水平な回転軸線周りに回転可能なスクロールコンベヤを備えたデカンタ型遠心分離機であって、前記スクロールコンベヤがハブ及び少なくとも１つのらせん巻きを備え、前記ハブが、内側表面及び外側表面と、前記スクロールコンベヤの内側表面と外側表面の間の少なくとも１つの通路と、前記スクロールハブの中心におけるフィードパイプとを含む前記デカンタ型遠心分離機に関するものである。本発明は、デカンタ型遠心分離機のためのフィードチャンバに関するものでもある。

このようなシステムは、例えば特許文献１から知られている。ここでは、多数の延長部がマルチスプレーノズルを形成している。この特許は、ケーキ洗浄を改善するための回転洗浄フィードコンポーネントと、コンベヤハブの内側表面から外側表面へ延びるＵ字状の通路を用いたフィードの加速システムとを提示するものである。Ｕ字状の通路は、コリオリの力に対抗する、内側へ延びるＬ字状の隔壁と連通している。このデザインは、粒子の破壊（ｂｒｅａｋｉｎｇ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）又は凝集粒子によって急激なフィード加速度、又はその効果の急激な低減によって隔壁の背後の製品蓄積物が生じる。コンベヤの外側へ延びるＵ字状の通路は、フィードスラリーが集中ジェットの形態でプールへ排出されるという利点を有しており、これにより、既に分離された固体が再混合される。これら通路が液体によって充満されていないため、空気循環が良好にコントロールされない。なぜなら、このような種類の通路は、圧力下の空気を押圧することでファンのような働きをするためである。これらシステムは、非常に複雑であり、より粘度の大きい懸濁液が供給される場合にはつまりやすい。特許文献２には、近位横断壁と、遠位横断壁と、フィードチャンバの全内面において延びる耐摩耗部材とを備えた新たなフィードチャンバが開示されている。特許文献３には、耐摩耗性のためのフィードチャンバに関する取外し不能なインサートが提示されている。原料がブッシュ回転チャンバにおけるフィードパイプを通して機械内へ供給される。スクロールは、スクロールコンベヤの外側にボルトで固定されたインナロータを備えている。ブッシュインサートを交換するために、インナロータを取り外すことが可能である。このスクロールは製造するのに複雑であるとともに、回転フィードパイプはシールすることが困難であり、フィードチャンバのノズルは、フィードチャンバの内側及び外側へ延びていない。

特許文献４には、一部において耐摩耗性のために形成されたフィードチャンバの全ての内面のためのインサートを有する遠心分離機が示されている。これは、置き換えることができないとともに、この後に、このインサートは摩耗し、遠心分離機スクロール全体を分解し、磨き直す必要がある。

特許文献５には、円すい状のフィードチャンバ内における羽根を有するフィード加速器システムが示されている。このシステムは、遠心分離機のプールへの排出前にスクロールの回転速度においてフィードチャンバの内部の製品を加速することでフィードチャンバの効率を改善するものである。フィードチャンバ内での他の加速システムは、特許文献６に提示されている。

従来のデカンタは高速で動作し、機械の補給は、製品のゼロ回転において行われる。困難なことのうちの１つは、前記ボウルの速度を、重大な摩耗なくフィードを高い効率かつ低いせん断速度（粒子の破壊又は凝集粒子を避けるためのスムーズな加速）で行うことである。遠心分離機の動作中には、フィードチャンバの内部及び排出ポートにおいて摩耗が生じることがある。スクロールの切断、新たな溶接及び新たなバランシングを行うことがしばしば必要となる。標準的なフィードチャンバは、高い水力効率のため、摩耗保護のため、又は容易なメンテナンスのために形成されているが、これら全ての特徴を同時に有するためには形成されていない。

米国特許第５４０３４８６号明細書 米国特許出願公開第２０１４／０００５０２４号明細書 米国特許第３５６８９２０号明細書 独国特許出願公開第４０４１８６８号明細書 米国特許第５３８０２６６号明細書 米国特許第５４０１４２３号明細書

本発明の課題は、上記従来技術の欠点を回避することにある。

上記従来技術の欠点を回避するために、本発明は、スクロールハブの内側から外側へ延びる多数のノズルが設けられ、スクロールハブの内側表面であって、その周囲における各ノズル間に、複数の加速インサート（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ ｉｎｓｅｒｔｓ）が設けられていることを特徴としている。これらインサートにより、入口ノズルへのフィードの良好かつ段階的な加速が保証され、加えて、これらインサートは、フィードチャンバ壁部の効果的な保護を提供する。ノズル及び加速インサートを有するこの配置は、短時間で現場において直接スクロールの修繕に作用する可能性を提供する。本発明は、高い効率を有するスクロール、スムーズな製品の加速、摩耗保護及び容易なメンテナンスのための新たなフィードチャンバを提示するものである。このようなシステムにより、摩耗が入口ノズル全体にわたって均等に分散されることを保証することが可能である。

本発明の有利な実施例は、スクロールコンベヤのハブに複数のボルトで固定されたノズルによって特徴付けられている。したがって、ノズルは、容易に取り外されるとともに、例えばこれらが摩耗した場合には、必要であれば交換することも可能である。

本発明によれば、加速インサートは、波状の形状で形成されることができ、ポリウレタンで形成されることができ、又は平滑な表面を有することが可能である。

本発明を図面を参照しつつ説明する。

本発明によるデカンタ型遠心分離機を示す図である。 本発明によるフィードチャンバを有する図１の詳細を示す図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す図である。 図３に類似した、本発明の代替的な実施例を示す図である。 本発明による加速インサートを示す図である。

図１には、最適な相分離のための高い回転速度を有するボウル１と、スラッジ運搬及び締固めのためのスクロール２と、アキシャルフィード３と、フィードチャンバ４と、混合物出口５と、清澄液相のための出口６と、固体相の回収のための出口７とを備えた、本発明によるデカンタ型遠心分離機が示されている。

図２には、本発明によるデカンタ型遠心分離機の詳細が示されている。多数の加速インサート１６が、フィードチャンバ４の内部において、ノズル１０及び端壁部１２と加速コーン１３の間に配置されており、この加速コーンは、アキシャルフィード３及び円形のフィードチャンバ４の開口部へ接続されている。これにより、高い効率、スムーズな製品の加速、摩耗保護及び容易なメンテナンス性を有するスクロール２のための新たなフィードチャンバ４が得られる。

ノズル１０の断面は、長方形、だ円形若しくは円形であるか、又は他の形状を有することが可能である。ノズルの外側延長部は、しぶきとしてプール９ａへ製品が排出させることを防ぐとともに、ノズル１０を通した空気流を防ぐために、ポンドレベル（ｐｏｎｄ ｌｅｖｅｌ）９まで形成されている。これにより、フィードチャンバ４の範囲におけるプール９ａでの製品による再懸濁と、特に高いポンドレベル（スクロールハブに近接しているか、又は水中に沈められたスクロール状態）で動作するデカンタ型遠心分離機のための機械の内部における大気圧より低い圧力の空気（ａｉｒ ｕｎｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）とが回避される。ノズル１０の内面１１は、セラミックス、炭化タングステン又は他の耐摩耗保護部によって保護されている。ノズルの固定は、スクロール２のハブ８において複数のボルト１７によってなされる。加速インサート１６は、ポリウレタン、内面に耐摩耗保護部を有するステンレス鋼又は他の耐摩耗性材料で形成されている。これら加速インサート１６のサイズは、ノズル１０の取付前にこれら加速インサートをスクロール２の開口部を通して組み込むことができるように設定されている。このような加速インサート１６の固定は、フィードチャンバ４の内部における２つの連続するノズル１０の延長部内側によって周方向へ、並びに端壁部１２及び固定リング１５によって軸方向へなされる。ノズル１０及び加速インサート１６を有するこの配置により、短時間で現場において直接スクロール２の修繕に作用する可能性が提供される。

ノズル１０の内部延長部は、フィードチャンバ４の内部での大きなせん断流又はよどみ流れを回避するために、加速インサート１６のレベルまで形成されている。

図３には、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った、本発明によるフィードチャンバを通る断面が示されている。このフィードチャンバには、フィードチャンバ内へのノズル１０の延長部によって適当な箇所において保持された多数の加速インサート１６が配置されている。フィードチャンバの外側では、スクロール２全体を分解することなく容易かつ迅速に取り付け、メンテナンスのために取り外すことができるように、ボルト１７で固定されている。図３の実施例では、ノズル１０及び加速インサート１６が対称に配置されている。

図４には、加速インサート１６の他の配置が示されている。ここでは、インサートは、非対称の平滑な表面を有している。これらインサートは、ここでも各ノズル１０の間に配置及び固定されている。これを可能とするために、ノズル１０は、加速インサートに対応して異なる長さでフィードチャンバ内へ延びる形状を有している。これは、ノズル１０の長方形の断面により更に容易に達成されることが可能である。

図５には加速インサート１６の詳細な形状が示されており、平滑な羽根２２ａの累進的で平滑な表面２２が製品の大きなせん断を回避するために形成されている。表面１９は、固定リング１５に接触しているとともに、表面２０はノズルの内部延長部に接触している。さらに、表面２１は、フィードチャンバ４の端壁部１２に接触している。

本発明は、各図の実施例に限定されるものではなく、各請求項の範囲において見られるものである。特に、加速インサートの形状は、図示のものと異なっていてよく、加速インサート及びノズルの材料は示したものと異なっていてもよい。

Claims (12)

1. 回転するボウル（１）内にほぼ同心状に設けられた、好ましくは水平な回転軸線周りに回転可能なスクロールコンベヤを備えたデカンタ型遠心分離機であって、前記スクロールコンベヤ（２）がハブ（８）及び少なくとも１つのらせん巻きを備え、前記ハブ（８）が、内側表面及び外側表面と、前記スクロールコンベヤの内側表面と外側表面の間の少なくとも１つの通路と、前記スクロールハブ（８）の中心におけるフィードパイプ（３）とを含む前記デカンタ型遠心分離機において、
   フィードチャンバ（４）の内側から外側へ延びる多数のノズル（１０）が設けられ、前記スクロールハブ（８）の前記内側表面であって、その周囲における前記各ノズル（１０）間に複数の加速インサート（１６）が設けられていることを特徴とするデカンタ型遠心分離機。
2. 前記ノズル（１０）が前記スクロールコンベヤの前記ハブ（８）に複数のボルト（１７）で固定されていることを特徴とする請求項１記載のデカンタ型遠心分離機。
3. 前記ノズル（１０）が交換可能であることを特徴とする請求項１又は２記載のデカンタ型遠心分離機。
4. 前記加速インサート（１６）が交換可能であることを特徴とする請求項１記載のデカンタ型遠心分離機。
5. 前記加速インサート（１６）が波状の形状又は他の平滑な表面を有していることを特徴とする請求項１記載のデカンタ型遠心分離機。
6. 前記加速インサート（１６）が、ポリウレタン、内側表面に耐摩耗性保護部を有するステンレス鋼又は他の耐摩耗性の材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載のデカンタ型遠心分離機。
7. 回転するボウル（１）内にほぼ同心状に設けられた、好ましくは水平な回転軸線周りに回転可能なスクロールコンベヤを備えた、デカンタ型遠心分離機のためのフィードチャンバであって、前記スクロールコンベヤがハブ（８）及び少なくとも１つのらせん巻きを備え、前記ハブ（８）が、内側表面及び外側表面と、前記スクロールコンベヤの内側表面と外側表面の間の少なくとも１つの通路と、前記スクロールハブ（８）の中心におけるフィードパイプ（３）とを含む前記フィードチャンバにおいて、
   フィードチャンバ（４）の内側から外側へ延びる多数のノズル（１０）が設けられ、前記スクロールハブ（８）の前記内側表面であって、その周囲における前記各ノズル（１０）間に複数の加速インサート（１６）が設けられていることを特徴とするフィードチャンバ。
8. 前記ノズル（１０）が前記スクロールコンベヤの前記ハブ（８）に複数のボルト（１７）で固定されていることを特徴とする請求項７記載のフィードチャンバ。
9. 前記ノズル（１０）が交換可能であることを特徴とする請求項７又は８記載のフィードチャンバ。
10. 前記加速インサート（１６）が交換可能であることを特徴とする請求項７記載のフィードチャンバ。
11. 前記加速インサート（１６）が波状の形状又は他の平滑な表面を有していることを特徴とする請求項７記載のフィードチャンバ。
12. 前記加速インサート（１６）が、ポリウレタン、内側表面に耐摩耗性保護部を有するステンレス鋼又は他の耐摩耗性の材料で形成されていることを特徴とする請求項７記載のフィードチャンバ。

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