JP2018001117A

JP2018001117A - Centrifugal separator and centrifugal separation method

Info

Publication number: JP2018001117A
Application number: JP2016133666A
Authority: JP
Inventors: 新平栗田; Shinpei Kurita; 満彦新田; Mitsuhiko Nitta; 阿部　研; Ken Abe; 研阿部; 知則渡會; Tomonori Watarai; 康史大友; Yasushi Otomo; 伸一郎名取; Shinichiro NATORI
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 2016-07-05
Filing date: 2016-07-05
Publication date: 2018-01-11
Anticipated expiration: 2036-07-05
Also published as: EP3482830A4; TW201805068A; CN109070099A; KR20190026644A; EP3482830A1; TWI702985B; KR102325794B1; WO2018008486A1; JP6578254B2; CN109070099B

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a centrifugal separator and a centrifugal separation method where the thickness of a cake is uniformly maintained and dehydration performance is exhibited in just proportion by corresponding to the increase/decrease of a load accompanying the variation of the supply amount of a material to be treated and solid concentration.SOLUTION: In a centrifugal separator having: a cylindrical basket 2 rotating around an axis line O; a pushing plate 7 being housed in the basket 2, being integrally rotatable, being disposed so as to be relatively movable in an axis line O direction and pressing a cake filtered from a material to be treated supplied into the basket 2 by a filter screen 2a to an opening 2b side; a forward and backward driving means 11 relatively moving one of the pushing plate 7 and the basket 2 in the axis line O direction to the other; and measuring means measuring a pressing load for pressing the cake by the forward and backward driving means 11, at least one of relative moving speed between the pushing plate 7 and the basket 2 and the stroke of the forward and backward driving of the pushing plate 7 and the basket 2 is controlled on the basis of the pressing load measured by the measuring means.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、軸線回りに回転させられるバスケット内に供給された処理物を、このバスケットの胴部に設けられた濾過スクリーンによって濾過するとともに、処理物から濾過されたケーキを、上記バスケット内に収容されて一体に回転可能かつバスケットに対して上記軸線方向に相対的に移動可能な押出板により、バスケットの開口端から排出する押出式の遠心分離装置および遠心分離方法に関するものである。 In the present invention, the processed material supplied in the basket rotated about the axis is filtered by the filter screen provided in the barrel of the basket, and the cake filtered from the processed material is accommodated in the basket. The present invention relates to an extrusion-type centrifugal separation device and a centrifugal separation method for discharging from an opening end of a basket by an extrusion plate that can be rotated integrally and moved relative to the basket in the axial direction.

このような押出式の遠心分離装置として、例えば特許文献１には、軸線回りに回転させられる外バスケットと、この外バスケット内に同軸に配置されて一体に回転させられるとともに外バスケットに対して軸線方向に進退させられる内バスケットとを備えた２段バスケット型の遠心分離装置において、遠心分離によって濾過する処理物を、外バスケットに支持されて処理物供給管の開口部に対向するように内バスケット内に配設された押出板と、この押出板との間に間隔をあけて上記供給管の開口部を取り囲むように配設された円環板状のディストリビュータとの間に供給するようにしたものが記載されている。 As such an extrusion-type centrifuge, for example, Patent Document 1 discloses an outer basket that is rotated around an axis, and is coaxially disposed in the outer basket and rotated integrally with the outer basket. In a two-stage basket type centrifuge having an inner basket that is advanced and retracted in a direction, an inner basket is supported by an outer basket so as to face a processed product to be filtered by the outer basket. It is made to supply between the extrusion plate arrange | positioned in the inside, and the annular plate-shaped distributor arrange | positioned so that the opening part of the said supply pipe may be surrounded at intervals between this extrusion plate. Things are listed.

このような遠心分離装置において、供給管の開口部から押出板とディストリビュータとの間に供給された処理物は、遠心力によって内バスケットの胴部に設けられた濾過スクリーンの内周面に堆積しつつ濾過されてケーキを形成しながら、外バスケットの開口端側に向けた内バスケットの前進によって内バスケットの軸線方向にも堆積し、次いで外バスケットに対する内バスケットの後退によって押出板により押し出されて外バスケットの内周面に排出される。また、こうして外バスケットの内周面に排出された処理物のケーキは、外バスケットの濾過スクリーンによってさらに濾過され、内バスケットの前進によって押し出されてその開口端から排出される。 In such a centrifugal separator, the processed material supplied between the extrusion plate and the distributor from the opening of the supply pipe is deposited on the inner peripheral surface of the filtration screen provided on the barrel of the inner basket by centrifugal force. While being filtered to form a cake, it also accumulates in the axial direction of the inner basket by the advance of the inner basket toward the open end side of the outer basket, and then is pushed out by the extrusion plate by the retreat of the inner basket with respect to the outer basket. It is discharged to the inner peripheral surface of the basket. Further, the cake of the processed product discharged to the inner peripheral surface of the outer basket in this way is further filtered by the filtration screen of the outer basket, pushed out by the advance of the inner basket, and discharged from the opening end.

特開２０１４−０９１０９３号公報JP, 2014-091093, A

ところで、このような遠心分離装置におけるバスケットと押出板との軸線方向における相対的な移動（特許文献１に記載された遠心分離装置では、押出板に対する内バスケットの進退）は、一般的に油圧ピストンによる油圧駆動によるものであり、前進の際の移動のストロークと後退の際の移動のストローク、および前進の際の移動速度と後退の際の移動速度は、それぞれ互いに等しくされている。 By the way, relative movement in the axial direction of the basket and the extrusion plate in such a centrifugal separator (in the centrifugal separator described in Patent Document 1, the advance and retreat of the inner basket with respect to the extrusion plate) is generally a hydraulic piston. The movement stroke at the time of forward movement and the stroke of the movement at the time of backward movement, and the movement speed at the time of forward movement and the movement speed at the time of backward movement are made equal to each other.

ところが、このような遠心分離装置において固液分離、脱水処理される処理物の固形分による遠心分離装置への負荷は常に一定であるとは限らず、処理物の供給量や処理物中の固形分濃度の変動によって固形分による負荷の増減が発生する。処理物の供給量や固形分濃度が増大することによって固形分量が増加して負荷が増大すると、濾過スクリーンによって処理物から濾過されたケーキの厚さは増大し、濾過スクリーンの内周面に形成されたケーキ層の厚さが不均一となり、高速回転するバスケットに異常な振動が発生するおそれがある。 However, in such a centrifugal separator, the load on the centrifugal separator due to the solid content of the processed product to be subjected to solid-liquid separation and dehydration is not always constant, and the supply amount of the processed product and the solid content in the processed product are not always constant. Variation in the concentration of the component causes an increase or decrease in load due to the solid content. As the amount of solids increases and the load increases due to an increase in the supply amount and solid concentration of the processed material, the thickness of the cake filtered from the processed material by the filter screen increases and forms on the inner peripheral surface of the filter screen. The thickness of the cake layer thus made becomes uneven, and abnormal vibration may occur in the basket that rotates at high speed.

また、逆にこのような固形分による負荷に対してバスケットと押出板との相対移動速度や移動のストロークが予め大きく設定されている場合には、濾過スクリーンの内周面に形成されるケーキの厚さは薄くなり、バスケット内に保持されるケーキ量も少ない状態となって処理物のバスケット内での滞留時間が短くなる。遠心分離装置による脱水性能に影響を与える因子としては、バスケットの回転による遠心力とバスケット内での滞留時間が主であるため、滞留時間が短い状態で運転を行うことは固形分による負荷に対して遠心分離装置の脱水性能が過剰であり、遠心分離装置が有する脱水性能が十分に発揮されていないことになる。 Conversely, when the relative movement speed and movement stroke of the basket and the extrusion plate are set to be large in advance with respect to such a load due to the solid content, the cake formed on the inner peripheral surface of the filtration screen The thickness is reduced and the amount of cake held in the basket is reduced, and the residence time of the processed product in the basket is shortened. Factors affecting the dewatering performance of the centrifugal separator are mainly the centrifugal force due to the rotation of the basket and the residence time in the basket. Therefore, the dewatering performance of the centrifugal separator is excessive, and the dewatering performance of the centrifugal separator is not sufficiently exhibited.

本発明は、このような背景の下になされたもので、処理物の供給量や固形分濃度の変動に伴う負荷の増減に対応し、ケーキの厚さを均一に維持して異常振動の発生を防止するとともに、過不足なく脱水性能を発揮することが可能な遠心分離装置および遠心分離方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made under such a background, corresponding to the increase or decrease of the load accompanying fluctuations in the supply amount of the processed material and the solid content concentration, and the occurrence of abnormal vibration by maintaining the cake thickness uniform. It is an object of the present invention to provide a centrifuge and a centrifuge method that can prevent dehydration and exhibit dehydration performance without excess or deficiency.

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の遠心分離装置は、胴部に濾過スクリーンが設けられて軸線回りに回転させられる筒状のバスケットと、このバスケット内に収容されて一体に回転可能かつ該バスケットに対して上記軸線方向に相対的に移動可能に設けられ、上記バスケット内に供給された処理物から上記濾過スクリーンによって濾過されたケーキを上記バスケットの開口端側に押し出す押出板と、この押出板と上記バスケットのうちの一方を他方に対して上記軸線方向に進退させて相対的に移動させる進退駆動手段と、この進退駆動手段による上記押出板と上記バスケットのうちの一方の進退によって上記ケーキが上記バスケットの開口端側に押し出される際の該進退駆動手段における押出荷重を計測する計測手段とを備え、上記計測手段により計測された上記押出荷重に基づき、上記進退駆動手段による上記押出板と上記バスケットの相対移動速度と、上記押出板と上記バスケットのうちの一方の他方に対する進退のストロークとの少なくとも一方が制御されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve such an object, a centrifugal separator of the present invention includes a cylindrical basket provided with a filtration screen in a body portion and rotated around an axis, The cake which is accommodated and can be rotated together and is relatively movable in the axial direction with respect to the basket, and is filtered by the filtration screen from the processed material supplied into the basket. An extruding plate for extruding to the side, an advancing / retreating drive means for moving one of the extruding plate and the basket relative to the other in the axial direction, and a relative movement, the extruding plate by the advance / retreat driving means, and the basket Measuring the pushing load in the advancing / retreating drive means when the cake is pushed out to the open end side of the basket by one of the advancing and retreating Based on the pushing load measured by the measuring means, the relative movement speed of the pushing plate and the basket by the advance / retreat driving means, and the advance and retreat of the other of the pushing plate and the basket. At least one of the stroke is controlled.

また、本発明の遠心分離方法は、胴部に濾過スクリーンが設けられて軸線回りに回転させられる筒状のバスケット内に処理物を供給し、この処理物から上記濾過スクリーンによって濾過されたケーキを、上記バスケット内に収容されて一体に回転可能かつ該バスケットに対して上記軸線方向に相対的に移動可能に設けられた押出板により、上記バスケットの開口端側に押し出して排出する遠心分離方法であって、上記押出板と上記バスケットのうちの一方を、進退駆動手段によって他方に対して上記軸線方向に進退させて相対的に移動させるとともに、この進退駆動手段による上記押出板と上記バスケットのうちの一方の進退によって上記ケーキが上記バスケットの開口端側に押し出される際の該進退駆動手段における押出荷重を計測手段によって計測し、この計測手段により計測された上記押出荷重に基づき、上記進退駆動手段による上記押出板と上記バスケットの相対移動速度と、上記押出板と上記バスケットのうちの一方の他方に対する進退のストロークとの少なくとも一方を制御することを特徴とする。 Further, the centrifugal separation method of the present invention supplies a processed product into a cylindrical basket provided with a filtration screen in the body and rotated around an axis, and a cake filtered from the processed product by the filtration screen is supplied. A centrifugal separation method of pushing out and discharging to the opening end side of the basket by an extrusion plate housed in the basket and rotatable integrally with the basket and movable relative to the basket in the axial direction. One of the extrusion plate and the basket is moved forward and backward in the axial direction relative to the other by the advance / retreat drive means, and is moved relative to the other. The pushing load in the advance / retreat driving means when the cake is pushed out to the open end side of the basket by one advance / retreat of the Based on the pushing load measured by the measuring means, the relative movement speed of the pushing plate and the basket by the advance / retreat driving means, and the advance / retreat of the other of the pushing plate and the basket are determined. It is characterized by controlling at least one of the stroke.

このような遠心分離装置および遠心分離方法において、例えば特許文献１に記載された遠心分離装置のように押出板が軸線方向に一定の位置であり、バスケットが軸線方向に進退して移動可能とされている場合には、このバスケットの押出板に対する進退駆動手段による移動速度と進退のストロークとの少なくとも一方が制御される。また、逆に、バスケットが軸線方向に一定の位置で、押出板が軸線方向に進退して移動可能とされている場合には、進退駆動手段による押出板の移動速度と進退のストロークとの少なく一方が制御される。 In such a centrifuge and a centrifuge method, for example, as in the centrifuge described in Patent Document 1, the extrusion plate is at a constant position in the axial direction, and the basket is movable forward and backward in the axial direction. In this case, at least one of the movement speed and the advance / retreat stroke by the advance / retreat driving means with respect to the pushing plate of the basket is controlled. Conversely, when the basket is at a fixed position in the axial direction and the pusher plate is movable back and forth in the axial direction, the movement speed of the pusher plate by the advancing / retreating drive means and the advance / retreat stroke are reduced. One is controlled.

従って、いずれの場合も、上記押出荷重が増加する傾向にあって、すなわち処理物供給量や処理物中の固形分濃度の増加等により固形分の負荷が増大してケーキが厚くなるようなおそれがあるときには、上記相対移動速度と上記ストロークとの少なくとも一方も増加するように制御することにより、濾過スクリーンの軸線方向における単位長さ当たりの処理物の供給量を低減して、ケーキの厚さの均一化を図ることができる。このため、高速回転するバスケットの濾過スクリーンに不均一な厚さのケーキが形成されることによって異常振動などが発生するのを防いで、安定的な濾過を図ることができる。 Therefore, in any case, the extrusion load tends to increase, that is, there is a risk that the cake load becomes thick due to an increase in the solid content load due to an increase in the supply amount of the processed material or the solid content concentration in the processed material. When there is, the amount of processed material per unit length in the axial direction of the filtration screen is reduced by controlling so that at least one of the relative moving speed and the stroke is increased, and the thickness of the cake is reduced. Can be made uniform. For this reason, it is possible to prevent abnormal vibrations and the like from being formed on the filtration screen of the basket that rotates at high speed, and to perform stable filtration.

一方、これとは逆に、処理物供給量や処理物中の固形分濃度の低下等によって固形分による負荷が減少し、押出荷重が減少する傾向にあるときには、上記相対移動速度と上記ストロークとの少なくとも一方も減少するように制御することにより、濾過スクリーンの軸線方向における単位長さ当たりの処理物供給量を増加させることができる。このため、やはり不均一な厚さのケーキが形成されるのを防ぐことができるとともに、バスケット内での処理物の滞留時間を長く確保して遠心分離装置の脱水性能を過不足なく発揮し、バランスのとれた効率的な濾過を促すことが可能となる。 On the other hand, when the load due to the solid content decreases due to the decrease in the supply amount of the processed material or the solid content concentration in the processed material, and the extrusion load tends to decrease, the relative movement speed and the stroke By controlling so that at least one of them decreases, the amount of processed material supplied per unit length in the axial direction of the filtration screen can be increased. For this reason, it is still possible to prevent the formation of a cake with a non-uniform thickness, and to ensure a long residence time of the processed material in the basket and to demonstrate the dewatering performance of the centrifugal separator without excess or deficiency, It is possible to promote balanced and efficient filtration.

なお、このうち押出板とバスケットの相対移動速度を制御するには、例えば従来の油圧ピストンによる油圧駆動によってバスケットおよび押出板の一方を他方に対して進退させて移動させる場合でも、前進時と後退時の作動油の流路径に差を付けたり、スピードコントローラを設置したり、シリンダ排出側流路をバイパス化することによって作動油の排出速度に差を設けたりすることで制御可能であるが、この場合には進退の切り替えの際に油圧が不安定となって所定の相対移動速度に制御するのが困難となるおそれがある。また、押出板とバスケットとの進退のストロークを制御することは、一般的な油圧ピストンによる油圧駆動では略不可能と言わざるを得ない。 Of these, in order to control the relative movement speed of the extrusion plate and the basket, for example, even when one of the basket and the extrusion plate is moved forward and backward with respect to the other by hydraulic driving by a conventional hydraulic piston, the forward movement and the backward movement are performed. It can be controlled by making a difference in the hydraulic oil flow path diameter, installing a speed controller, or making a difference in the hydraulic oil discharge speed by bypassing the cylinder discharge side flow path, In this case, the hydraulic pressure becomes unstable when switching between advance and retreat, and it may be difficult to control to a predetermined relative movement speed. In addition, it must be said that controlling the forward / backward stroke between the push-out plate and the basket is substantially impossible by a hydraulic drive by a general hydraulic piston.

そこで、上述のように押出板とバスケットの相対移動速度と、押出板とバスケットのうちの一方の他方に対する進退のストロークとの少なくとも一方を安定して制御するには、上記進退駆動手段として、進退の切り替えの際や移動速度制御の即応性が高く、また任意のストロークで進退を切り替えることが可能な、電動モータによる駆動手段を採用するのが望ましい。 Therefore, as described above, in order to stably control at least one of the relative movement speed of the extrusion plate and the basket and the advance / retreat stroke with respect to the other of the extrusion plate and the basket, the advance / retreat driving means is used as the advance / retreat driving means. It is desirable to adopt a driving means using an electric motor that is highly responsive in switching and moving speed control and that can switch forward and backward with an arbitrary stroke.

このような電動モータによる駆動手段としては、例えばボールネジ等のネジ軸に伝達した電動モータ（サーボモータ）の回転を、ピストンロッドに同軸に取り付けたナットを上記ネジ軸に螺合させることによってピストンロッドの直線運動に変換する、いわゆる電動シリンダや、電動リニアモータによって直接ピストンロッドを直線運動させるリニアシリンダ、あるいは２本以上のチェーンを互いに噛み合わせつつ電動モータによって柱状に繰り出して前進させ、また解き外しつつ引き戻して後退させることで直線運動させる、いわばファスナー式のアクチュエータなどが挙げられる。 As a driving means using such an electric motor, for example, the rotation of an electric motor (servo motor) transmitted to a screw shaft such as a ball screw is screwed onto the screw shaft by screwing a nut coaxially attached to the piston rod. The linear motion of the piston rod directly by an electric linear motor, or the two or more chains are engaged with each other and moved forward in the form of a column by an electric motor, and then released. There is a so-called fastener-type actuator that is linearly moved by being pulled back and retracted.

また、特にこのように進退駆動手段として電動モータによる駆動手段を採用した場合には、上記計測手段として、このような進退駆動手段における上記電動モータの電流値から上記押出荷重を計測することができ、リアルタイムで実際に進退駆動手段に作用している固形物の負荷を計測することができるので、一層確実かつ安定した制御を図ることができる。なお、このような計測手段としては、進退駆動手段が電動モータによる場合は勿論、上述のような油圧駆動による場合でも、この進退駆動手段に備えられたロードセルを用いることもできる。 In particular, when the driving means by the electric motor is employed as the advance / retreat driving means, the push load can be measured from the current value of the electric motor in the advance / retreat driving means. Since the load of the solid substance actually acting on the advance / retreat driving means can be measured in real time, more reliable and stable control can be achieved. As such a measuring means, the load cell provided in the advance / retreat drive means can be used not only when the advance / retreat drive means is an electric motor but also by the hydraulic drive as described above.

以上説明したように、本発明によれば、処理物の供給量や固形分濃度の変動に伴う負荷の増減に関わらず、ケーキの厚さを均一に維持して異常振動の発生を防止するとともに、過不足なく脱水性能を発揮することができ、安定的かつ効率的な濾過を促すことが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to maintain the cake thickness uniformly and prevent the occurrence of abnormal vibration irrespective of the increase or decrease of the load accompanying the fluctuation of the supply amount of the processed material or the solid content concentration. Thus, the dehydration performance can be exhibited without excess and deficiency, and stable and efficient filtration can be promoted.

本発明の遠心分離装置の第１の実施形態の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of 1st Embodiment of the centrifuge of this invention. 図１に示す実施形態において、内バスケットが押出板に対して後退した状態を示す、バスケット周辺の拡大断面図である。In the embodiment shown in FIG. 1, it is an expanded sectional view of the basket periphery showing a state in which the inner basket is retracted with respect to the extrusion plate. 図１に示す実施形態において、内バスケットが押出板に対して前進した状態を示す、バスケット周辺の拡大断面図である。In the embodiment shown in FIG. 1, it is an expanded sectional view of the basket periphery which shows the state which the inner basket advanced with respect to the extrusion plate. 本発明の遠心分離装置の第２の実施形態において、押出板がバスケットに対して前進した状態を示す、バスケット周辺の拡大断面図である。In 2nd Embodiment of the centrifuge of this invention, it is an expanded sectional view of a basket periphery which shows the state which the extrusion board advanced with respect to the basket. 図４に示す実施形態において、押出板がバスケットに対して後退した状態を示す、バスケット周辺の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view around the basket showing a state in which the extruded plate is retracted with respect to the basket in the embodiment shown in FIG. 4.

図１ないし図３は、本発明の遠心分離装置の第１の実施形態を示すものであって、本発明を、特許文献１に記載されたような外バスケットと内バスケットとを備えた２段バスケット型の遠心分離装置に適用したものである。すなわち、本実施形態における遠心分離装置は、胴部に外濾過スクリーン１ａが取り付けられた水平な軸線Ｏを中心とする円筒状の外バスケット１と、この外バスケット１内に同軸に収容される、やはり胴部に内濾過スクリーン２ａが取り付けられた円筒状の内バスケット２とを備えており、この第１の実施形態では、このうち内バスケット２が本発明におけるバスケットとされる。なお、この外濾過スクリーン１ａや内濾過スクリーン２ａとしては、例えば円筒形ワイヤスクリーンやプレートスクリーンが用いられる。 1 to 3 show a first embodiment of a centrifuge of the present invention. The present invention is divided into two stages including an outer basket and an inner basket as described in Patent Document 1. FIG. This is applied to a basket-type centrifuge. That is, the centrifugal separator in the present embodiment is accommodated coaxially in a cylindrical outer basket 1 centering on a horizontal axis O having an outer filtration screen 1a attached to the body, and the outer basket 1. A cylindrical inner basket 2 having an inner filtration screen 2a attached to the body is also provided. In the first embodiment, the inner basket 2 is the basket in the present invention. As the outer filtration screen 1a and the inner filtration screen 2a, for example, a cylindrical wire screen or a plate screen is used.

これら円筒状の外バスケット１と内バスケット２は、軸線Ｏ方向の一端（先端。図１ないし図３における右端）に円形の開口端１ｂ、２ｂを有するとともに、他端（後端。図１ないし図３における左端。）が円板状の保持板１ｃ、２ｃに取り付けられて保持された有底の円筒状であり、内バスケット２は、その軸線Ｏ方向の長さが外バスケット１より短かくされていて、ケーシング３内に収容されて上記軸線Ｏ回りに一体に回転させられる。なお、内バスケット２の開口端２ｂの外径は、例えばこの開口端２ｂに図示されない円環状の他の押出板が設けられるなどして、外バスケット１の外濾過スクリーン１ａの内周面に摺接可能な大きさとされる。 These cylindrical outer basket 1 and inner basket 2 have circular open ends 1b and 2b at one end (front end; right end in FIGS. 1 to 3) in the direction of the axis O, and the other end (rear end; FIG. 1 to FIG. 1). The left end in FIG. 3 is a bottomed cylindrical shape attached to and held by disc-shaped holding plates 1c and 2c, and the inner basket 2 has a shorter length in the direction of the axis O than the outer basket 1. It is accommodated in the casing 3 and is rotated integrally around the axis O. The outer diameter of the opening end 2b of the inner basket 2 is slid onto the inner peripheral surface of the outer filtration screen 1a of the outer basket 1 by providing, for example, another annular extruded plate (not shown) at the opening end 2b. It is said that it can be touched.

外バスケット１の保持板１ｃは、軸受け４によって回転自在に支持されて軸線Ｏに沿ってケーシング３内に挿通された中空の主軸５の一端に取り付けられており、図示されないプーリにモータ等の回転力が伝達されて主軸５が回転することにより、外バスケット１は軸線Ｏ回りに回転する。また、この主軸５の内部には押出軸６がキーを介して一体に回転可能かつ軸線Ｏ方向に進退可能に挿入されており、この押出軸６の一端部が外バスケット１の保持板１ｃを摺動可能に貫通して内バスケット２の保持板２ｃに取り付けられることにより、内バスケット２も外バスケット１に対して一体に回転可能かつ外バスケット１内の他端側で軸線Ｏ方向に進退可能とされる。 The holding plate 1c of the outer basket 1 is rotatably supported by a bearing 4 and is attached to one end of a hollow main shaft 5 inserted into the casing 3 along the axis O, and is rotated by a motor or the like on a pulley (not shown). As the force is transmitted and the main shaft 5 rotates, the outer basket 1 rotates around the axis O. An extrusion shaft 6 is inserted into the main shaft 5 through a key so as to be integrally rotatable and capable of moving back and forth in the direction of the axis O. One end of the extrusion shaft 6 holds the holding plate 1c of the outer basket 1. By slidably passing through and attached to the holding plate 2c of the inner basket 2, the inner basket 2 can also rotate integrally with the outer basket 1 and can advance and retreat in the direction of the axis O on the other end side in the outer basket 1. It is said.

さらに、外バスケット１の保持板１ｃには、複数本の支持軸１ｄが、軸線Ｏから外周側に離れた位置に周方向に間隔をあけて、軸線Ｏに平行に上記一端側に延びるように取り付けられている。これらの支持軸１ｄは、保持板２ｃを摺動可能に貫通して内バスケット２内に突出していて、これらの支持軸１ｄの一端に、内濾過スクリーン２ａの内周面に摺接可能な外径を有する円板状の押出板７が取り付けられている。従って、この押出板７は、外バスケット１および内バスケット２と同軸に軸線Ｏ回りに一体回転可能、かつ内バスケット２に対しては軸線Ｏ方向に相対的に移動可能とされる。 Further, a plurality of support shafts 1d are provided on the holding plate 1c of the outer basket 1 so as to extend to the one end side in parallel to the axis O at a position spaced apart from the axis O toward the outer periphery in the circumferential direction. It is attached. These support shafts 1d slidably pass through the holding plate 2c and protrude into the inner basket 2, and one end of these support shafts 1d is slidably contacted with the inner peripheral surface of the inner filtration screen 2a. A disk-shaped extruded plate 7 having a diameter is attached. Therefore, the extrusion plate 7 can rotate integrally around the axis O coaxially with the outer basket 1 and the inner basket 2 and can move relative to the inner basket 2 in the direction of the axis O.

なお、この押出板７のさらに一端側には、中央に開口部を有する円環板状の分散板（ディストリビュータ）８が押出板７と間隔をあけて一体に支持されている。また、ケーシング３には処理物の供給管９が取り付けられて挿通されており、この供給管９は外バスケット１および内バスケット２の開口端１ｂ、２ｂ内を通って分散板８の開口部に挿通され、その供給口が押出板７と分散板８との間に開口している。 In addition, an annular plate-like dispersion plate (distributor) 8 having an opening at the center is integrally supported at one end side of the extrusion plate 7 with a space from the extrusion plate 7. Further, a treated product supply pipe 9 is attached to and inserted into the casing 3, and this supply pipe 9 passes through the opening ends 1 b and 2 b of the outer basket 1 and the inner basket 2 and into the opening of the dispersion plate 8. The supply port is opened between the extrusion plate 7 and the dispersion plate 8.

さらに、外バスケット１の開口端１ｂの外周には、軸線Ｏに沿った断面が内周側に開口する「コ」字状あるいはＵ字状のケーキ受けリング３ａが、ケーシング３に支持されて開口端１ｂを取り囲むように配設されている。このケーキ受けリング３ａには、図示されないケーキシュートが設けられていて、外バスケット１の開口端から排出されたケーキは、このケーキ受けリング３ａに受けられた後、上記シュートを介してケーシング３の下方に設けられた排出口３ｂから排出される。 Further, on the outer periphery of the opening end 1 b of the outer basket 1, a “U” -shaped or U-shaped cake receiving ring 3 a whose section along the axis O opens to the inner peripheral side is supported by the casing 3 and opened. It arrange | positions so that the edge 1b may be surrounded. The cake receiving ring 3a is provided with a cake chute (not shown). After the cake discharged from the open end of the outer basket 1 is received by the cake receiving ring 3a, the cake receiving ring 3a receives the cake chute 3a through the chute. It is discharged from a discharge port 3b provided below.

一方、押出軸６の他端は主軸５の他端よりも突出しており、この突出した押出軸６の他端部には、ベアリングボックス１０を介して、押出軸６の回転を許容しつつ、内バスケット２ごと押出軸６を軸線Ｏ方向に進退させて移動させる進退駆動手段１１が連結されている。ベアリングボックス１０は、押出軸６の他端部を図示されない軸受け等によって回転自在に支持しつつ主軸５と一体回転する押出軸６に対して回転しない構成とされ、軸線Ｏ方向には該軸受けを介して押出軸６と一体に進退可能に取り付けられている。 On the other hand, the other end of the extrusion shaft 6 protrudes from the other end of the main shaft 5, while allowing the rotation of the extrusion shaft 6 to the other end portion of the protruding extrusion shaft 6 via the bearing box 10, Advancing / retracting driving means 11 for moving the pushing shaft 6 in the direction of the axis O together with the inner basket 2 is connected. The bearing box 10 is configured so as not to rotate with respect to the extrusion shaft 6 that rotates integrally with the main shaft 5 while rotatably supporting the other end portion of the extrusion shaft 6 by a bearing or the like (not shown). It is attached to the extrusion shaft 6 so as to be able to advance and retract.

さらに、本実施形態における進退駆動手段１１は、電動モータによる駆動手段であり、特に電動モータ（サーボモータ）１１ａの回転を、シリンダボックス１１ｂ内に軸線Ｏ方向に延びるように配置された図示されないボールネジ等のネジ軸に伝達するとともに、このネジ軸には同じく図示されないピストンロッドに同軸に取り付けられたナットが螺合されており、これらネジ軸およびナットを介して電動モータ１１ａの回転をピストンロッドの直線運動に変換する、いわゆる電動シリンダ、あるいはサーボシリンダ、電動アクチュエータと称されるものである。 Further, the forward / backward drive means 11 in the present embodiment is a drive means by an electric motor, and in particular, a ball screw (not shown) arranged so that the rotation of the electric motor (servo motor) 11a extends in the axis O direction in the cylinder box 11b. A nut that is coaxially attached to a piston rod (not shown) is screwed to the screw shaft, and the rotation of the electric motor 11a is transmitted to the screw rod through the screw shaft and the nut. This is a so-called electric cylinder, servo cylinder, or electric actuator that converts to linear motion.

このように構成された遠心分離装置を用いた本発明の遠心分離方法の一実施形態では、外バスケット１と内バスケット２を一体に回転しつつ、供給管９から固液分が混濁した処理物（スラリー）を供給する。供給された処理物は押出板７に当たり、遠心力によって本実施形態では分散板８との間から外周側に分散され、内バスケット２の内濾過スクリーン２ａの内周面に付着する。そこで、こうして処理物を供給しつつ、図２に示したように内バスケット２が押出板７に対して後退した状態から内バスケット２を前進させると、前進する内バスケット２の内濾過スクリーン２ａの内周面に処理物が軸線Ｏ方向に連続的に堆積しながら遠心力によって濾過され、処理物のケーキが形成される。 In one embodiment of the centrifugal separation method of the present invention using the centrifugal separator configured as described above, the processed product in which the solid liquid is turbid from the supply pipe 9 while rotating the outer basket 1 and the inner basket 2 together. (Slurry) is supplied. The supplied processed product hits the extrusion plate 7 and is dispersed from the space between the dispersion plate 8 and the outer peripheral side by centrifugal force, and adheres to the inner peripheral surface of the inner filtration screen 2 a of the inner basket 2. Therefore, when the inner basket 2 is advanced from the state in which the inner basket 2 is retracted with respect to the extrusion plate 7 as shown in FIG. The processed material is filtered by centrifugal force while continuously depositing on the inner peripheral surface in the direction of the axis O, thereby forming a cake of the processed material.

次に、このように前進した内バスケット２が図３に示すように前進のストロークエンドに達して後退に転じると、内濾過スクリーン２ａの内周面に堆積した処理物のケーキは、後退する内バスケット２に対して相対的に前進することになる押出板７によって内バスケット２の一端側に順次押し出され、この一端側に堆積したものから開口端２ｂより外バスケット１の外濾過スクリーン１ａの内周面に排出されて、やはり軸線Ｏ方向に連続的に堆積しながら遠心力によってさらに濾過されてゆく。なお、供給される処理物の供給量や固形分濃度が安定している場合には、内バスケット２が前進してケーキが押し出される際の進退駆動手段１１による押出荷重も所定の範囲で安定している。 Next, when the inner basket 2 thus advanced reaches the forward stroke end and turns backward as shown in FIG. 3, the cake of the processed material deposited on the inner peripheral surface of the inner filtration screen 2a is retracted. The extrusion plate 7 that moves forward relative to the basket 2 sequentially pushes one end side of the inner basket 2 and deposits on the one end side from the opening end 2b to the inside of the outer filtration screen 1a of the outer basket 1. It is discharged to the peripheral surface and is further filtered by centrifugal force while being continuously deposited in the direction of the axis O. When the supply amount and the solid content concentration of the processed product to be supplied are stable, the extrusion load by the advance / retreat driving means 11 when the inner basket 2 moves forward and the cake is pushed out is also stabilized within a predetermined range. ing.

次いで、こうして外濾過スクリーン１ａの内周面に堆積して濾過されたケーキは、後退のストロークエンドに達した内バスケット２の次の前進により、この内バスケット２の開口端２ｂ、またはこの開口端２ｂに設けられた上記他の押出板によって一端側に順次押し出され、やはり一端側に堆積したものから外バスケット１の開口端１ｂよりケーキ受けリング３ａに排出され、さらに上述のように上記シュートを介してケーシング３の排出口３ｂから排出される。 Next, the cake thus deposited and filtered on the inner peripheral surface of the outer filtration screen 1a is moved to the open end 2b of the inner basket 2 or the open end by the next advance of the inner basket 2 reaching the retreat stroke end. The other extrusion plate provided in 2b is sequentially pushed out to one end side, and is also discharged from the one end accumulated from the opening end 1b of the outer basket 1 to the cake receiving ring 3a. Through the outlet 3b of the casing 3.

そして、上記構成の遠心分離装置には、この進退駆動手段１１による押出板７と本発明のバスケットである内バスケット２のうちの一方（本実施形態では内バスケット２）の進退によって上記ケーキが内バスケット２の開口端２ｂ側に押し出される際の該進退駆動手段１１における押出荷重を計測する図示されない計測手段が備えられており、この遠心分離装置および該遠心分離装置を用いた上記遠心分離方法では、この計測手段により計測された押出荷重に基づき、進退駆動手段１１による押出板７と内バスケット２の相対移動速度と、押出板７と内バスケット２のうちの一方の他方に対する進退のストロークとの少なくとも一方が制御される。 In the centrifugal separator having the above-described configuration, the cake is contained by the advancement / retraction of the push-out plate 7 by the advance / retreat driving means 11 and one of the inner baskets 2 (the inner basket 2 in the present embodiment). A measuring means (not shown) for measuring the pushing load in the advance / retreat driving means 11 when being pushed toward the open end 2b of the basket 2 is provided. In the centrifugal separation method using the centrifugal separator and the centrifugal separator, Based on the pushing load measured by the measuring means, the relative moving speed of the pushing plate 7 and the inner basket 2 by the advance / retreat driving means 11 and the advance / retreat stroke with respect to one of the pushing plate 7 and the inner basket 2 are determined. At least one is controlled.

すなわち、本実施形態の遠心分離装置および遠心分離方法では、処理物の供給量や固形分濃度が上述のように安定した状態から変動して、上記押出荷重が上述した所定の範囲よりも増加する傾向にあるときには、上記相対移動速度と上記ストロークとの少なくとも一方も増加するように制御される。また、これとは逆に、上記押出荷重が上記所定の範囲よりも減少する傾向にあるときには、上記相対移動速度と上記ストロークとの少なくとも一方も減少するように制御される。 That is, in the centrifugal separator and the centrifugal method of the present embodiment, the supply amount of the processed material and the solid content concentration vary from the stable state as described above, and the extrusion load increases from the predetermined range described above. When there is a tendency, at least one of the relative movement speed and the stroke is controlled to increase. On the contrary, when the pushing load tends to decrease from the predetermined range, control is performed so that at least one of the relative movement speed and the stroke is also decreased.

なお、上記計測手段は、本実施形態では、上記進退駆動手段１１における電動モータ１１ａの電流値を測定して押出荷重を計測するものであり、上述のような制御は、この計測手段によって計測された押出荷重に基づいて上記電動モータ１１ａを制御するように、この電動モータ１１ａを制御するコンピュータ等の制御手段に予めプログラムを入力しておくことで、自動で容易に行うことができる。 In the present embodiment, the measuring means measures the extrusion load by measuring the current value of the electric motor 11a in the advance / retreat driving means 11, and the control as described above is measured by the measuring means. It can be automatically and easily performed by inputting a program in advance to a control means such as a computer for controlling the electric motor 11a so as to control the electric motor 11a based on the pushing load.

具体的に、本実施形態では、押出板７が外バスケット１の支持軸１ｄおよび保持板１ｃを介して主軸５に取り付けられて軸線Ｏ方向に固定されており、これに対して内バスケット２が押出軸６を介して軸線Ｏ方向に進退させられるので、押出荷重が増加したときに相対移動速度を増加するように制御する場合には、図２に示すように内バスケット２が軸線Ｏ方向の他端側に後退していて開口端２ｂと押出板７との軸線Ｏ方向の間隔Ｄが小さい状態から、内バスケット２を軸線Ｏ方向の一端側に前進させることにより図３に示すように内バスケット２の開口端２ｂが押出板７と離れた状態となって上記間隔Ｄが大きくなる方向への相対移動速度と、これとは逆に間隔Ｄが大きい状態から小さくなる方向への相対移動速度が大きくなるように制御される。 Specifically, in the present embodiment, the extrusion plate 7 is attached to the main shaft 5 via the support shaft 1d and the holding plate 1c of the outer basket 1 and fixed in the direction of the axis O, while the inner basket 2 is Since it can be advanced and retracted in the direction of the axis O through the extrusion shaft 6, when controlling the relative movement speed to increase when the extrusion load increases, the inner basket 2 is moved in the direction of the axis O as shown in FIG. When the inner basket 2 is advanced to one end side in the axis O direction from the state where the distance D in the axis O direction between the opening end 2b and the extrusion plate 7 is small, the inner basket 2 is moved forward as shown in FIG. Relative movement speed in the direction in which the opening D 2b of the basket 2 is separated from the extrusion plate 7 and the distance D increases, and conversely, the relative movement speed in the direction in which the distance D decreases from the large state. Control to increase It is.

また、逆に押出荷重が所定の範囲よりも減少したときには、図２に示す上記間隔Ｄが小さい状態から図３に示す記間隔Ｄが大きくなる方向への相対移動速度と、この図３に示した間隔Ｄが大きい状態から図２に示した間隔Ｄが小さくなる方向への相対移動速度が小さくなるように制御される。 On the other hand, when the extrusion load is reduced below a predetermined range, the relative movement speed in the direction in which the interval D shown in FIG. 3 increases from the state where the interval D shown in FIG. 2 is small is shown in FIG. Control is performed so that the relative movement speed in the direction in which the distance D shown in FIG.

一方、押出板７と内バスケット２のうちの一方（本実施形態では内バスケット２）の他方（本実施形態では押出板７）に対する進退のストロークを制御する場合には、例えば押出荷重が上記所定の範囲にあるときの内バスケット２の進退のストロークを、進退駆動手段１１による上記ピストンロッドの最大のストロークよりも小さくなるように予め設定しておいて、計測手段により計測された押出荷重がこの所定の範囲を超えて大きくなったときには、所定の範囲にあるときの内バスケット２の進退のストロークよりも大きなストロークで内バスケット２を進退させる。逆に、押出荷重が所定の範囲よりも小さくなったときには、所定の範囲にあるときの内バスケット２の進退のストロークよりも小さなストロークで内バスケット２を進退させる。 On the other hand, in the case of controlling the advance / retreat stroke of one of the extrusion plate 7 and the inner basket 2 (in this embodiment, the inner basket 2) with respect to the other (in this embodiment, the extrusion plate 7), for example, the extrusion load is the above-mentioned predetermined The advance / retreat stroke of the inner basket 2 when it is in the range of is set in advance so as to be smaller than the maximum stroke of the piston rod by the advance / retreat drive means 11, and the extrusion load measured by the measurement means is When it becomes larger than a predetermined range, the inner basket 2 is advanced and retracted with a stroke larger than the advance and retreat stroke of the inner basket 2 in the predetermined range. On the other hand, when the pushing load becomes smaller than the predetermined range, the inner basket 2 is advanced and retracted with a stroke smaller than the advance and retreat stroke of the inner basket 2 in the predetermined range.

このように構成された遠心分離装置および遠心分離方法において、処理物の供給量や固形分濃度が多くなって押出荷重が上記所定の範囲を超えたときに、進退駆動手段１１による押出板７と内バスケット２の相対移動速度を大きくした場合には、図２に示した上記間隔Ｄが小さい状態から図３に示した間隔Ｄが大きな状態となるときに、内濾過スクリーン２ａの内周面に堆積した処理物が押出板７により押し出された後の内濾過スクリーン２ａに供給される処理物中に含有される固形分の量が、軸線Ｏ方向の単位長さ当たりにおいて少なくなる。従って、この処理物が遠心分離によって濾過されたときに内濾過スクリーン２ａの内周面の残るケーキの厚さを、供給量や固形分濃度が安定していて押出荷重が所定の範囲にあるときのケーキの厚さと均一にすることができる。 In the centrifugal separator and the centrifugal method configured as described above, when the supply amount of the processed material and the solid content concentration increase and the extrusion load exceeds the predetermined range, When the relative movement speed of the inner basket 2 is increased, when the distance D shown in FIG. 2 is small and the distance D shown in FIG. 3 is large, the inner basket 2 has an inner peripheral surface. The amount of solid content contained in the processed product supplied to the inner filtration screen 2a after the accumulated processed product is extruded by the extrusion plate 7 is reduced per unit length in the axis O direction. Therefore, when the processed product is filtered by centrifugal separation, the thickness of the cake remaining on the inner peripheral surface of the inner filtration screen 2a is determined when the supply amount and the solid content concentration are stable and the extrusion load is within a predetermined range. The cake thickness can be uniform.

また、図３に示した間隔Ｄが大きい状態から図２に示した間隔Ｄが小さい状態に内バスケット２が押出板７に対して軸線Ｏ方向の他端側に後退して、内バスケット２の開口端２ｂ側の処理物が押し出されるときには、押出板７と分散板８の間から供給された処理物は押出板７の一端側に堆積した処理物の上（内周）に上乗せされることになるが、このときにも内バスケット２の押出板７に対する相対移動速度は大きいため、軸線Ｏ方向の単位長さ当たりに上乗せされる処理物中の固形分も少なくなり、ケーキ厚さが厚くなりすぎるのを防ぐことができる。 Further, the inner basket 2 moves backward from the pushing plate 7 toward the other end side in the axis O direction from the state where the distance D shown in FIG. 3 is large to the state where the distance D shown in FIG. When the processed product on the opening end 2b side is extruded, the processed product supplied from between the extrusion plate 7 and the dispersion plate 8 is put on the processing product deposited on one end side of the extrusion plate 7 (inner circumference). However, since the relative moving speed of the inner basket 2 with respect to the extrusion plate 7 is also high at this time, the solid content in the processed product added per unit length in the direction of the axis O decreases, and the cake thickness increases. It can prevent becoming too much.

一方、処理物の供給量や固形分濃度が安定しているときの所定の範囲を押出荷重が超えたときに、押出板７に対する内バスケット２の進退のストロークを大きくした場合には、間隔Ｄが大きくなるときや小さくなるときでも、供給量や固形分濃度の多い処理物は、軸線Ｏ方向においてより広い範囲に分散して内濾過スクリーン２ａの内周面に供給されることになるので、ケーキ厚さが厚くなるのを防ぐことができる。また、押出荷重が所定の範囲よりも小さくなったときに、内バスケット２の進退のストロークを小さくした場合は、供給量や固形分濃度が少ない処理物が比較的小さな範囲で内濾過スクリーン２ａの内周面に供給されることになるので、ケーキの厚さが薄くなりすぎるのを防ぐことができる。 On the other hand, when the stroke of the inner basket 2 with respect to the extruded plate 7 is increased when the extrusion load exceeds a predetermined range when the supply amount of the processed material and the solid content concentration are stable, the distance D Even when the flow rate increases or decreases, the processed product having a large supply amount or solid content concentration is dispersed in a wider range in the direction of the axis O and supplied to the inner peripheral surface of the inner filtration screen 2a. It is possible to prevent the cake thickness from becoming thick. Further, when the forward / backward stroke of the inner basket 2 is reduced when the extrusion load becomes smaller than a predetermined range, the processed product with a small supply amount and solid content concentration is within a relatively small range of the inner filtration screen 2a. Since it will be supplied to an inner peripheral surface, it can prevent that the thickness of a cake becomes thin too much.

このように、上記構成の遠心分離機および遠心分離方法によれば、処理物の供給量や処理物中の固形分濃度が増加して固形分による負荷が増大し、これに伴い押出荷重が増加するときには、押出板７に対する内バスケット２の相対移動速度と進退のストロークの少なくとも一方を大きくすることにより、ケーキ厚さが厚くなりすぎるのを防いで均一化を図ることができる。また、逆に処理物供給量や固形分濃度が減少して押出荷重が小さくなったときには、相対移動速度とストロークの少なくとも一方も小さくすることにより、ケーキの厚さが部分的に薄くなりすぎるのを防いで、やはりケーキ厚さを均一化することができる。 As described above, according to the centrifugal separator and the centrifugal separation method having the above-described configuration, the supply amount of the processed material and the solid content concentration in the processed material increase to increase the load due to the solid content, and the extrusion load increases accordingly. In this case, by increasing at least one of the relative moving speed of the inner basket 2 with respect to the extruded plate 7 and the stroke of advancement / retraction, the cake thickness can be prevented from becoming too thick and uniform. On the other hand, when the processed material supply amount or the solid content concentration is decreased and the extrusion load is reduced, the cake thickness becomes too thin by reducing at least one of the relative movement speed and the stroke. And the thickness of the cake can be made uniform.

このため、処理物の供給量や固形分濃度が変動しても、高速で回転する内バスケット２の内濾過スクリーン２ａの内周面にケーキの厚さが不均一な部分が形成されるのを防ぐことができ、このようなケーキ厚さの不均一によって内バスケット２に異常な振動が生じるような事態を防止して、安定した処理物の遠心分離による濾過を促すことが可能となる。また、特に処理物供給量や固形分濃度が減少したときでも、相対移動速度や進退のストロークが小さくなることによって内バスケット２内における処理物の滞留時間を長く確保することができるので、遠心分離装置の性能を過不足なく発揮して効率的な濾過を図ることが可能となる。 For this reason, even if the supply amount of the processed material and the solid content concentration fluctuate, a portion where the thickness of the cake is not uniform is formed on the inner peripheral surface of the inner filtration screen 2a of the inner basket 2 rotating at high speed. It is possible to prevent such a situation that abnormal vibration occurs in the inner basket 2 due to such uneven cake thickness, and it is possible to facilitate filtration of the processed product by centrifugation. Further, even when the supply amount of the processed material and the solid content concentration are decreased, the retention time of the processed material in the inner basket 2 can be secured long by reducing the relative movement speed and the advance / retreat stroke. It is possible to achieve efficient filtration by fully utilizing the performance of the apparatus.

さらに、本実施形態の遠心分離装置では、内バスケット２を押出板７に対して軸線Ｏ方向に進退させる進退駆動手段１１として、ネジ軸およびナットを介して電動モータ１１ａの回転をピストンロッドから押出軸６の直線運動に変換する電動シリンダを採用している。そして、このような電動モータ１１ａを用いた進退駆動手段１１は、進退の切り替えの際の速応性が従来の油圧駆動に比べて高く、また相対移動速度や進退のストロークを上述のように増減する場合でも、電動モータ１１ａの回転を制御することによって容易かつ速やかに対応可能であるので、特に上記構成の遠心分離機や遠心分離方法のような制御を行う場合に効果的である。 Further, in the centrifugal separator according to the present embodiment, as the advance / retreat driving means 11 for advancing / retreating the inner basket 2 with respect to the pushing plate 7 in the direction of the axis O, the rotation of the electric motor 11a is pushed out from the piston rod via a screw shaft and a nut. An electric cylinder that converts the linear motion of the shaft 6 is employed. The advancing / retreating drive means 11 using such an electric motor 11a has a higher responsiveness when switching between advancing and retracting than conventional hydraulic driving, and increases / decreases the relative movement speed and the advancing / retreating stroke as described above. Even in this case, it can be easily and quickly handled by controlling the rotation of the electric motor 11a, and thus is particularly effective when performing control such as the centrifuge and the centrifuge method having the above-described configuration.

なお、このような電動モータ１１ａによる進退駆動手段１１としては、上記実施形態のようにネジ軸とナットによって電動モータ１１ａの回転をピストンロッドの直線運動に変換する電動シリンダの他に、電動リニアモータによって直接ピストンロッドおよび押出軸６を直線運動させるリニアシリンダや、押出軸６に連結された２本以上のチェーンを互いに噛み合わせつつ電動モータによって柱状に繰り出して前進させ、また解き外しつつ引き戻して後退させることで直線運動させる、いわばファスナー式のアクチュエータなどを用いることも可能である。 The forward / backward drive means 11 by the electric motor 11a is not limited to the electric cylinder that converts the rotation of the electric motor 11a into the linear motion of the piston rod by the screw shaft and the nut as in the above embodiment, but an electric linear motor. A linear cylinder that linearly moves the piston rod and the extrusion shaft 6 directly, or two or more chains connected to the extrusion shaft 6 are engaged with each other while being advanced in a columnar shape by an electric motor, and pulled back while being released. It is also possible to use a so-called fastener-type actuator or the like that causes a linear motion.

さらにまた、こうして進退駆動手段１１として電動モータ１１ａを用いたものを採用するのに併せて、本実施形態では、処理物のケーキを押し出す際の押出荷重を計測する計測手段として、この進退駆動手段１１における電動モータ１１ａの電流値を測定して押出荷重を計測している。従って、現に処理物のケーキを押し出している際の押出荷重をリアルタイムで計測することができ、その結果を速やかに進退駆動手段１１の制御に反映することができるので、一層確実かつ安定した制御を促すことが可能となる。なお、こうして計測される押出荷重や、この押出荷重に基づいて制御される相対移動速度とストロークとの少なくとも一方が、予め設定された上限値または下限値となった場合には、異常として警報を発したり遠心分離装置を停止させたりする制御が行われることが望ましい。 In addition, in this embodiment, the forward / backward driving means 11 is used as a measuring means for measuring the extrusion load when the cake of the processed product is pushed out. 11, the extrusion load is measured by measuring the current value of the electric motor 11a. Therefore, it is possible to measure in real time the extrusion load at the time of actually extruding the cake of the processed material, and the result can be immediately reflected in the control of the advance / retreat driving means 11, so that more reliable and stable control can be performed. It is possible to prompt. When at least one of the extrusion load thus measured and the relative movement speed and stroke controlled based on this extrusion load becomes a preset upper limit value or lower limit value, an alarm is given as an abnormality. It is desirable to perform control to start or stop the centrifuge.

次に、図４および図５は、本発明の遠心分離装置の第２の実施形態を示すものであり、第１の実施形態の遠心分離装置と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。また、これら図４および図５に示す第２の実施形態の遠心分離装置において、図示されない軸線Ｏ方向の他端側部分は第１の実施形態の遠心分離装置と同じであるので、図示自体を省略する。 Next, FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the centrifuge of the present invention. The same reference numerals are assigned to the parts common to the centrifuge of the first embodiment. Description is omitted. Further, in the centrifuge of the second embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the other end portion in the direction of the axis O (not shown) is the same as that of the centrifuge of the first embodiment. Omitted.

すなわち、第１の実施形態では、外バスケット１に内バスケット２が収容されて一体に回転可能とされるとともに、内バスケット２が押出軸６に取り付けられて軸線Ｏ方向に進退させられ、外バスケット１とこれに支持された押出板７は軸線Ｏ方向に一定の位置に保持されることにより、押出板７がバスケット（内バスケット２）に対して軸線Ｏ方向に相対的に移動可能とされていたのに対し、第２の実施形態では、胴部に濾過スクリーン２１ａが設けられるとともに軸線Ｏ方向の一端に開口端２１ｂを有する単一のバスケット２１が、主軸５の一端に保持板２１ｃを介して取り付けられて軸線Ｏ方向に一定の位置に保持され、保持板２１ｃに挿通された押出軸６の一端には、濾過スクリーン２１ａの内周面に摺接可能な外径の押出板２２が同軸に取り付けられて軸線Ｏ方向に進退することにより、バスケット２１に対して軸線Ｏ方向に相対的に移動可能とされている。 That is, in the first embodiment, the inner basket 2 is accommodated in the outer basket 1 and can be rotated integrally, and the inner basket 2 is attached to the extrusion shaft 6 and advanced and retracted in the direction of the axis O. 1 and the extrusion plate 7 supported thereby are held at a fixed position in the direction of the axis O, so that the extrusion plate 7 can move relative to the basket (inner basket 2) in the direction of the axis O. On the other hand, in the second embodiment, a single basket 21 having a filter screen 21a at the body and an open end 21b at one end in the direction of the axis O is provided at one end of the main shaft 5 via a holding plate 21c. At one end of the extrusion shaft 6 that is attached and held at a fixed position in the direction of the axis O and is inserted into the holding plate 21c, an outer diameter extrusion plate 22 that can slide in contact with the inner peripheral surface of the filtration screen 21a. By attached to the shaft to advance and retreat in the axial O direction, and is movable relative to the direction of the axis O relative to the basket 21.

従って、この第２の実施形態のように、バスケット２１およびその開口端２１ｂが軸線Ｏ方向に一定の位置で、押出板２２が軸線Ｏ方向に進退して移動可能とされている場合には、押出板２２とバスケット２１の開口端２１ｂとの軸線Ｏ方向の間隔Ｄが大きくなる方向は、図４に示すように押出板２２がバスケット２１内で前進している状態から図５に示すように後退するときの方向となる。また、この間隔Ｄが小さくなる方向は、図５に示すように押出板２２が後退した状態から図４に示すように前進するときの方向となって、この押出板２２の前進の際に、バスケット２１の濾過スクリーン２１ａ内周面に堆積したケーキが、その開口端２１ｂ側からケーキ受けリング３ａに排出される。 Therefore, as in the second embodiment, when the basket 21 and its opening end 21b are fixed in the axis O direction and the pusher plate 22 is movable back and forth in the axis O direction, The direction in which the distance D in the axis O direction between the pushing plate 22 and the open end 21b of the basket 21 increases is as shown in FIG. 5 from the state in which the pushing plate 22 advances in the basket 21 as shown in FIG. The direction when moving backwards. Further, the direction in which the distance D decreases is a direction when the push-out plate 22 moves forward as shown in FIG. 4 from the state where the push-out plate 22 moves backward as shown in FIG. The cake deposited on the inner peripheral surface of the filtration screen 21a of the basket 21 is discharged from the opening end 21b side to the cake receiving ring 3a.

そして、この第２の実施形態においても、図示されない電動モータによる進退駆動手段に備えられた計測手段によって計測された押出荷重に基づき、この進退駆動手段による押出板２２とバスケット２１の相対移動速度と、押出板２２のバスケット２１に対する進退のストロークとの少なくとも一方が制御される。具体的には、電動モータの電流値に基づいて押出荷重を計測し、処理物供給量や固形分濃度が安定していて押出荷重も安定している状態から、上記押出荷重が増加する傾向にあるときには、相対移動速度とストロークとの少なくとも一方も増加するように制御され、逆に押出荷重が減少する傾向にあるときには、相対移動速度とストロークとの少なくとも一方も減少するように制御される。 Also in the second embodiment, the relative movement speed of the push plate 22 and the basket 21 by the advance / retreat driving means is based on the push load measured by the measurement means provided in the advance / retreat drive means by the electric motor (not shown). At least one of the forward and backward strokes of the extrusion plate 22 with respect to the basket 21 is controlled. Specifically, the extrusion load is measured based on the current value of the electric motor, and the extrusion load tends to increase from the state where the processed material supply amount and solid content concentration are stable and the extrusion load is stable. In some cases, at least one of the relative movement speed and the stroke is controlled to increase, and conversely, when the pushing load tends to decrease, at least one of the relative movement speed and the stroke is controlled to decrease.

このような第２の実施形態においても、処理物の供給量や処理物中の固形分濃度が変動したときには、バスケット２１に対する押出板２２の相対移動速度と進退のストロークの少なくとも一方を制御することにより、濾過スクリーン２１ａの内周面に形成されるケーキの厚さを均一に維持することができ、バスケット２１に異常振動が生じるのを防止して安定した処理物の遠心分離による濾過を促すことが可能となる。また、処理物供給量や固形分濃度が減少したときには、押出板２２の相対移動速度や進退のストロークを小さくすることによってバスケット２１における処理物の滞留時間を確保することができ、遠心分離装置の性能を過不足なく発揮して効率的な濾過を図ることが可能となる。 Also in the second embodiment, when the supply amount of the processed material and the solid content concentration in the processed material fluctuate, at least one of the relative movement speed of the extrusion plate 22 with respect to the basket 21 and the advance / retreat stroke is controlled. Thus, the thickness of the cake formed on the inner peripheral surface of the filtration screen 21a can be maintained uniformly, and abnormal vibration is prevented from occurring in the basket 21 and the filtration of the processed product by centrifugation is facilitated. Is possible. In addition, when the supply amount of the processed material and the solid content concentration are reduced, the residence time of the processed material in the basket 21 can be secured by reducing the relative moving speed and the advance / retreat stroke of the extrusion plate 22, and the centrifugal separator It is possible to achieve efficient filtration by exhibiting performance without excess or deficiency.

さらに、本実施形態においても、電動モータによる進退駆動手段を用いており、この電動モータを制御することにより、相対移動速度や進退のストロークを容易かつ速やかに制御することが可能である。また、この電動モータの電流値に基づいて押出荷重をリアルタイムに計測することができるので、急な処理物供給量や固形分濃度の変動にも速やかに対応することが可能である。 Furthermore, also in this embodiment, the forward / backward drive means by the electric motor is used, and by controlling this electric motor, it is possible to easily and quickly control the relative movement speed and the forward / backward stroke. In addition, since the extrusion load can be measured in real time based on the current value of the electric motor, it is possible to quickly cope with a sudden change in the amount of processed material and the solid content concentration.

なお、この第２の実施形態や上記第１の実施形態では、電動モータ１１ａを用いた進退駆動手段１１を採用するのに併せて、この電動モータ１１ａの電流値を計測手段によって計測して押出荷重を測定しているが、例えば押出軸６などにロードセルを計測手段として配設して、このロードセルにより計測された押出荷重に基づいて押出板７、２２とバスケット２、２１の相対移動速度や進退のストロークを制御することも可能である。 In the second embodiment and the first embodiment, the forward / backward drive means 11 using the electric motor 11a is adopted, and the current value of the electric motor 11a is measured by the measuring means and pushed out. Although the load is measured, for example, a load cell is arranged as a measuring means on the extrusion shaft 6 or the like, and the relative movement speed of the extrusion plates 7 and 22 and the baskets 2 and 21 based on the extrusion load measured by the load cell It is also possible to control the advance / retreat stroke.

そして、このようにロードセルにより押出荷重を計測する場合に、本発明は、特に相対移動速度を制御するときに、従来の油圧ピストンによる油圧駆動によってバスケットおよび押出板の一方を他方に対して進退させて移動させる遠心分離装置および遠心分離方法にも、例えば前進時と後退時の作動油の流路径に差を付けたり、スピードコントローラを設置したり、シリンダ排出側流路をバイパス化することによって作動油の排出速度に差を設けたりすることにより、適用することは可能である。 Then, when measuring the extrusion load with the load cell in this way, the present invention advances or retracts one of the basket and the extrusion plate with respect to the other by hydraulic drive by a conventional hydraulic piston, particularly when controlling the relative movement speed. The centrifuge and the centrifuge method are also operated by, for example, making a difference in the hydraulic oil flow path diameter when moving forward and backward, installing a speed controller, and bypassing the cylinder discharge side flow path. It can be applied by providing a difference in the oil discharge speed.

しかしながら、このような油圧駆動による進退駆動手段では、押出板７、２２とバスケット２、２１の進退の切り替えの際に油圧が不安定となって所定の相対移動速度に制御するのが困難となるおそれがある。また、油温によって作動油の粘度が変化することから油圧も安定し難く、油温管理のために作動油の冷却のために冷却水が必要となるとともに、長期の運転での作動油の劣化によるオイル交換や、オイルフィルタの定期交換などのメンテナンスも煩雑となる。さらに、一般的な油圧ピストンによる油圧駆動では、押出板とバスケットとの進退のストロークを制御することは略不可能と言わざるを得ない。 However, in such a forward / backward drive means by hydraulic drive, the hydraulic pressure becomes unstable when the push-out plates 7 and 22 and the baskets 2 and 21 are switched back and forth, making it difficult to control to a predetermined relative movement speed. There is a fear. In addition, since the hydraulic oil viscosity changes depending on the oil temperature, it is difficult to stabilize the hydraulic pressure, and cooling water is required to cool the hydraulic oil to control the oil temperature, and the hydraulic oil deteriorates over a long period of operation. Maintenance such as oil change due to oil and periodic oil filter replacement is also complicated. Furthermore, it can be said that it is almost impossible to control the stroke of the push-out plate and the basket with the hydraulic drive by a general hydraulic piston.

このため、本発明のように進退駆動手段による押出板とバスケットの相対移動速度と、押出板とバスケットのうちの一方の他方に対する進退のストロークとの少なくとも一方を制御するには、やはり第１、第２の実施形態のように電動モータによる進退駆動手段を採用するのが望ましい。なお、第１の実施形態では、外バスケット１と内バスケット２の２段のバスケットを備え、また第２の実施形態では単一のバスケット２１を備えた遠心分離装置および遠心分離方法に本発明を適用する場合について説明したが、３段以上のバスケットを有する遠心分離装置および遠心分離方法に本発明を適用することも、勿論可能である。 For this reason, in order to control at least one of the relative movement speed of the extrusion plate and the basket by the advance / retreat driving means and the advance / retreat stroke with respect to one of the extrusion plate and the basket as in the present invention, the first, As in the second embodiment, it is desirable to employ forward / backward drive means using an electric motor. In the first embodiment, the present invention is applied to a centrifuge having a two-stage basket of an outer basket 1 and an inner basket 2, and a centrifuge having a single basket 21 and a centrifuge method in the second embodiment. Although the case where it applies is demonstrated, of course, it is also possible to apply this invention to the centrifuge which has a basket of three or more steps, and the centrifuge method.

１外バスケット
１ａ外濾過スクリーン
１ｂ外バスケット１の開口端
２内バスケット（バスケット）
２ａ内濾過スクリーン
２ｂ内バスケット２の開口端
３ケーシング
５主軸
６押出軸
７、２２押出板
８分散板
９処理物の供給管
１０ベアリングボックス
１１進退駆動手段
１１ａ電動モータ
１１ｂシリンダボックス
２１バスケット
２１ａ濾過スクリーン
２１ｂバスケット２１の開口端
Ｏバスケット２１（外バスケット１、内バスケット２）の回転の軸線
Ｄ押出板７、２２と内バスケット２、バスケット２１の開口端２ｂ、２１ｂとの軸線Ｏ方向の間隔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer basket 1a Outer filtration screen 1b Open end of outer basket 1 2 Inner basket (basket)
2a Inner filtration screen 2b Open end of inner basket 2 3 Casing 5 Main shaft 6 Extrusion shaft 7, 22 Extrusion plate 8 Dispersion plate 9 Processed material supply pipe 10 Bearing box 11 Advance / retreat driving means 11a Electric motor 11b Cylinder box 21 Basket 21a Filtration screen 21b Open end of basket 21 O Axis of rotation of basket 21 (outer basket 1, inner basket 2) D Distance between push plates 7, 22 and inner basket 2, open ends 2b, 21b of basket 21 in the direction of axis O

Claims

A cylindrical basket provided with a filtration screen in the body and rotated around an axis,
The cake accommodated in the basket, rotatable integrally with the basket and movable relative to the basket in the axial direction, and filtered through the filtration screen from the processed material supplied into the basket. An extrusion plate extruded to the open end side of the basket;
Advancing / retreating drive means for moving one of the extrusion plate and the basket relative to the other to move relative to the axial direction;
A measuring means for measuring the pushing load in the advancing / retreating driving means when the cake is pushed out to the opening end side of the basket by the advancing / retreating of the extruding plate and the basket by the advancing / retreating driving means;
Based on the pushing load measured by the measuring means, at least one of the relative moving speed of the pushing plate and the basket by the advance / retreat driving means, and the advance / retreat stroke with respect to the other of the pushing plate and the basket. The centrifuge is characterized by being controlled.

2. The centrifugal separator according to claim 1, wherein when the pushing load tends to increase, control is performed so that at least one of the relative movement speed and the stroke is also increased.

3. The centrifugal separator according to claim 1, wherein when the pushing load tends to decrease, control is performed so that at least one of the relative movement speed and the stroke is also decreased.

The centrifugal separator according to any one of claims 1 to 3, wherein the forward / backward drive means is drive means using an electric motor.

5. The centrifugal separator according to claim 4, wherein the measuring means measures the pushing load from a current value of the electric motor in the advance / retreat driving means.

The centrifuge according to any one of claims 1 to 4, wherein the measuring means is a load cell provided in the advance / retreat driving means.

A processed product is supplied into a cylindrical basket provided with a filter screen in the body and rotated about its axis, and cake filtered from the processed product by the filter screen is contained in the basket and integrated. A centrifugal separation method for extruding and discharging to the open end side of the basket by an extrusion plate that is rotatable and relatively movable in the axial direction relative to the basket,
One of the extrusion plate and the basket is moved forward and backward in the axial direction relative to the other by the advance / retreat driving means, and moved relatively.
Measuring the pushing load in the advancing / retreating drive means when the cake is pushed out to the opening end side of the basket by the advancement / retraction of one of the extrusion plate and the basket by the advance / retreat driving means,
Based on the pushing load measured by the measuring means, at least one of the relative moving speed of the pushing plate and the basket by the advance / retreat driving means, and the advance / retreat stroke with respect to the other of the pushing plate and the basket. The centrifugation method characterized by controlling.

8. The centrifugal separation method according to claim 7, wherein when the pushing load tends to increase, control is performed so that at least one of the relative movement speed and the stroke is also increased.

The centrifugal separation method according to claim 7 or 8, wherein when the pushing load tends to decrease, control is performed so that at least one of the relative moving speed and the stroke is also decreased.