JP2022124535A - Stirring device, methane fermentation tank, and liquid sealing type gas sealing device - Google Patents

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Abstract

To provide a stirring device which has such a configuration that a structure supporting loads of a driving device and a rotation shaft does not need to be provided in a tank body, without applying the loads of the driving device and the rotation shaft to an upper wall (ceiling part) of the tank body.SOLUTION: A stirring device 1 includes a rotation shaft 5 provided on a stirring blade 4, a driving device 6, a sealing container 7 (liquid sealing type gas sealing device) for preventing leakage of gas in a tank body 2, and a trestle 8 supporting the driving device 6. The trestle 8 is installed so as to receive loads of the driving device 6 and the rotation shaft 5 on an upper surface 21a of a side wall 21 of the tank body 2 or a ground surface G.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、メタン発酵槽などのタンク内の液体を攪拌するための攪拌装置、メタン発酵槽、および液封式ガスシール装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a stirring device for stirring liquid in a tank such as a methane fermentation tank, a methane fermentation tank, and a liquid-sealed gas seal device.

この種の技術として、例えば特許文献1、2に記載のものがある。特許文献1には、消化タンク内の液体を攪拌するための攪拌機が記載されている。この攪拌機は、インペラが取り付けられた回転軸、当該回転軸を回転駆動するモータ、およびシール容器などから構成される。消化タンクの上壁面に形成された開口部に上側から蓋をするように据付板が設置され、この据付板にて、上記回転軸、モータ、およびシール容器などの荷重が支持されている。 Techniques of this type are disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example. Patent Literature 1 describes an agitator for agitating the liquid in the digestion tank. This stirrer is composed of a rotating shaft to which an impeller is attached, a motor for rotating the rotating shaft, a sealed container, and the like. A mounting plate is installed so as to cover an opening formed in the upper wall surface of the digestion tank from above, and the mounting plate supports the load of the rotating shaft, the motor, the sealed container, and the like.

特許文献2に記載の攪拌装置は、消化タンク用の攪拌装置であって、スクリューが取り付けられた垂直回転軸、当該垂直回転軸を回転駆動するモータ、および水が注入される外筒などから構成される。消化タンク内部の底に脚柱が設置され、上記モータ、垂直回転軸は当該脚柱により消化タンクの底から支持されている。上記外筒はタンク本体の上壁の上面に設置されている。 The agitator described in Patent Document 2 is an agitator for a digestion tank, and is composed of a vertical rotating shaft to which a screw is attached, a motor that drives the vertical rotating shaft, and an outer cylinder into which water is injected. be done. A pedestal is installed at the bottom inside the digestion tank, and the motor and the vertical rotation shaft are supported from the bottom of the digestion tank by the pedestal. The outer cylinder is installed on the upper surface of the upper wall of the tank body.

特許第6719973号公報Japanese Patent No. 6719973 実開平2-61500号公報Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-61500

特許文献1、2に記載の攪拌機(攪拌装置)の支持構造には、次のような問題がある。特許文献1に記載の支持構造では、消化タンクの上壁に、モータ、回転軸などの攪拌機の荷重が作用する。そのため、例えば既設の古い消化タンクの場合、消化タンクの上壁の強度の問題で重い攪拌機を設置できないケースがあり、攪拌機の更新に支障が生じる場合がある。 The support structure of the stirrer (stirring device) described in Patent Documents 1 and 2 has the following problems. In the support structure described in Patent Document 1, the load of a stirrer such as a motor and a rotating shaft acts on the upper wall of the digestion tank. Therefore, for example, in the case of an existing old digestion tank, there are cases where a heavy stirrer cannot be installed due to the problem of the strength of the upper wall of the digestion tank, which may hinder replacement of the stirrer.

一方、特許文献2に記載の支持構造においては、上記のような問題は特に生じない。しかしながら、消化タンク内の液体には夾雑物が含まれているので、特許文献2に記載の支持構造では、消化タンク内の脚柱への夾雑物の絡み付きなどの問題がある。そのため、特許文献2に記載の攪拌機の支持構造は好ましいと言えるものではない。 On the other hand, in the support structure described in Patent Document 2, the above problems do not occur. However, since the liquid in the digestion tank contains contaminants, the support structure described in Patent Document 2 has problems such as entanglement of the contaminants with the pedestal in the digestion tank. Therefore, the supporting structure of the stirrer described in Patent Document 2 cannot be said to be preferable.

本発明の目的は、駆動装置および回転軸の荷重がタンク本体の上壁(天井部分)にかからず、且つ駆動装置および回転軸の荷重を支持する構造物をタンク本体内に設ける必要のない構成の攪拌装置を提供することである。 An object of the present invention is to prevent the load of the driving device and the rotating shaft from being applied to the upper wall (ceiling portion) of the tank body and eliminate the need to provide a structure for supporting the load of the driving device and the rotating shaft in the tank body. An object of the present invention is to provide an agitator with a structure.

また、特許文献1に記載のシール容器ではその内部の液位をタンクの外部から直接目視で確認することはできない。本発明の第2の目的は、シール容器内の液位をタンクの外部から直接目視で確認することができる液封式ガスシール装置を提供することである。 Further, in the sealed container described in Patent Document 1, the liquid level inside the container cannot be directly visually confirmed from the outside of the tank. A second object of the present invention is to provide a liquid-sealed gas seal device that allows the liquid level in the sealed container to be directly visually confirmed from the outside of the tank.

本発明は、タンク本体の上壁に設けられた貫通孔に挿入される回転軸であって、攪拌翼が設けられた回転軸と、前記回転軸を回転駆動する駆動装置であって、前記回転軸の上端部に取り付けられる駆動装置と、前記上壁に設置される液封式ガスシール装置であって、前記貫通孔から前記タンク本体の外へ前記タンク本体内のガスが漏れることを防止するための液封式ガスシール装置と、前記駆動装置を支持する架台であって、前記タンク本体の側壁の上面または地面にて前記駆動装置および前記回転軸の荷重を受けるように設置される架台と、を備える攪拌装置である。 The present invention provides a rotating shaft inserted into a through hole provided in an upper wall of a tank body, the rotating shaft being provided with a stirring blade, and a driving device for rotating the rotating shaft, A driving device attached to the upper end of the shaft and a liquid-sealed gas seal device installed on the upper wall to prevent gas in the tank body from leaking out of the tank body through the through-hole. and a pedestal for supporting the driving device, the pedestal being installed so as to receive the load of the driving device and the rotating shaft on the upper surface of the side wall of the tank body or on the ground. is a stirring device comprising:

この構成によると、駆動装置および回転軸の荷重はタンク本体の側壁の上面または地面にて受け止められる。そのため、駆動装置および回転軸の荷重はタンク本体の上壁(天井部分)にかからない。また、駆動装置および回転軸の荷重がタンク本体の側壁の上面または地面にて受け止められるので、駆動装置および回転軸の荷重を支持する構造物をタンク本体内に設ける必要はない。本発明によると、タンク本体の上壁の強度を特に気にすることなく、既設の古い構造のタンクに新しい攪拌装置を適用することができる。 According to this configuration, the load of the driving device and the rotating shaft is received on the upper surface of the side wall of the tank body or on the ground. Therefore, the load of the driving device and the rotating shaft is not applied to the upper wall (ceiling portion) of the tank body. Further, since the load of the driving device and the rotating shaft is received by the upper surface of the side wall of the tank body or the ground, there is no need to provide a structure for supporting the load of the driving device and the rotating shaft in the tank body. According to the present invention, a new agitator can be applied to an existing tank having an old structure without having to worry about the strength of the upper wall of the tank body.

前記液封式ガスシール装置は、前記上壁に設置される、液体を貯留可能な二重管筒形状のシール容器を有し、前記シール容器に上方から差し込まれる筒形状の軸封内筒の上端部が、前記回転軸の側面に固定されていることが好ましい。 The liquid-ring type gas seal device has a double-tube cylinder-shaped seal container capable of storing a liquid, which is installed on the upper wall, and a cylindrical shaft-sealed inner cylinder inserted into the seal container from above. It is preferable that the upper end portion is fixed to the side surface of the rotating shaft.

この構成によると、液封式ガスシール装置を構成する上記シール容器がタンク本体の上壁に設置され、且つ、軸封内筒が回転軸に固定されるため、例えばメンテナンス作業の際に、液封式ガスシール装置のシール機能を維持したまま、回転軸から駆動装置を切り離すことができる。換言すれば、タンク本体を開放することなく、攪拌装置から駆動装置を取り外して、駆動装置のメンテナンス作業などを実施することができる。 According to this configuration, the seal container constituting the liquid ring type gas seal device is installed on the upper wall of the tank body, and the shaft seal cylinder is fixed to the rotating shaft. The driving device can be separated from the rotating shaft while maintaining the sealing function of the sealed gas seal device. In other words, without opening the tank main body, the driving device can be removed from the stirring device and maintenance work of the driving device can be performed.

また、前記シール容器内に液体を供給するための給液ノズルが前記シール容器の外側面に設けられていることが好ましい。 Further, it is preferable that a liquid supply nozzle for supplying liquid into the sealed container is provided on the outer surface of the sealed container.

この構成によると、シール容器内への液体の供給が容易である。すなわち、液封式ガスシール装置の整備性が高い。 With this configuration, it is easy to supply the liquid into the sealed container. That is, the maintainability of the liquid ring type gas seal device is high.

また、前記シール容器内の液位を測定するための液位計が前記シール容器の外側面に取り付けられていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that a liquid level gauge for measuring the liquid level in the sealed container is attached to the outer surface of the sealed container.

この構成によると、シール容器内の液位を常時把握することができる。 According to this configuration, it is possible to constantly grasp the liquid level in the sealed container.

また、前記シール容器を設置するためのシール容器据付用架台が前記上壁の上面に取り付けられており、前記シール容器の底部が、前記シール容器据付用架台に形成された据付用孔に挿入された状態で、前記シール容器が前記シール容器据付用架台を介して前記上壁に設置されていることが好ましい。 Further, a sealed container mounting frame for installing the sealed container is attached to the upper surface of the upper wall, and the bottom portion of the sealed container is inserted into an installation hole formed in the sealed container mounting frame. It is preferable that the seal container is installed on the upper wall via the seal container mounting frame.

この構成によると、シール容器の径、及び鉛直方向の長さの設定の自由度が高まり、コンパクトな液封式ガスシール装置とすることができる。あるいは、シール容器に貯留される液体の貯留量を多くすることで液体の補給頻度を低減させることも可能となる。さらに、設定の自由度が高いことから、タンク本体内の圧力やその圧力変動に対し余裕のある耐圧仕様にすることも可能になる。 According to this configuration, the degree of freedom in setting the diameter and vertical length of the sealed container is increased, and a compact liquid-sealed gas seal device can be obtained. Alternatively, by increasing the amount of liquid stored in the sealed container, it is possible to reduce the frequency of liquid replenishment. Furthermore, since the degree of freedom in setting is high, it is also possible to create a pressure resistance specification that has a margin for the pressure inside the tank body and its pressure fluctuations.

また、本発明は、前記攪拌装置を備えるメタン発酵槽でもある。当該メタン発酵槽によると、攪拌装置の駆動装置および回転軸の荷重がタンク本体の上壁(天井部分)にかからないので、重い攪拌装置でも適用することができ、攪拌装置選択の自由度が高まる。 Moreover, this invention is also a methane fermentation tank provided with the said stirring apparatus. According to the methane fermentation tank, the load of the driving device and the rotating shaft of the stirring device is not applied to the upper wall (ceiling portion) of the tank body, so even a heavy stirring device can be applied, and the degree of freedom in selecting the stirring device is increased.

また、本発明は、タンク本体の上壁に設置され、当該上壁に設けられた貫通孔から前記タンク本体の外へ前記タンク本体内のガスが漏れることを防止するための液封式ガスシール装置でもある。液封式ガスシール装置は、前記上壁に設置される、液体を貯留可能な二重管筒形状のシール容器を備え、前記シール容器を構成する外筒と、前記シール容器に上方から差し込まれる筒形状の軸封内筒を構成する筒部材と、の間が目視可能である。当該液封式ガスシール装置によれば、シール容器内の液位をタンクの外部から直接目視で確認することができる。 The present invention also provides a liquid ring type gas seal installed on the upper wall of a tank body for preventing gas in the tank body from leaking out of the tank body through a through hole provided in the upper wall. Also a device. The liquid ring type gas seal device includes a double-tube cylinder-shaped seal container capable of storing liquid, which is installed on the upper wall, and is inserted into the outer cylinder constituting the seal container and the seal container from above. It is possible to visually check the space between the cylindrical member that constitutes the cylindrical shaft envelope. According to the liquid ring type gas seal device, the liquid level in the sealed container can be directly visually confirmed from the outside of the tank.

本発明の攪拌装置によれば、駆動装置および回転軸の荷重がタンク本体の上壁(天井部分)にかからず、且つ駆動装置および回転軸の荷重を支持する構造物をタンク本体内に設ける必要のない構成の攪拌装置を提供することができる。 According to the agitator of the present invention, the load of the driving device and the rotating shaft is not applied to the upper wall (ceiling portion) of the tank body, and the structure supporting the load of the driving device and the rotating shaft is provided in the tank body. It is possible to provide an agitator with a configuration that does not require it.

また、本発明の液封式ガスシール装置によれば、シール容器内の液位をタンクの外部から直接目視で確認することができる。 Further, according to the liquid ring type gas seal device of the present invention, the liquid level in the sealed container can be directly visually confirmed from the outside of the tank.

本発明の一実施形態に係る攪拌装置を備えるメタン発酵槽の側断面図である。1 is a side cross-sectional view of a methane fermentation tank equipped with a stirring device according to one embodiment of the present invention; FIG. 図1のA部詳細図である。FIG. 2 is a detailed view of part A in FIG. 1;

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, it demonstrates, referring drawings for the form for implementing this invention.

図1は、本発明の一実施形態に係る攪拌装置1を備えるメタン発酵槽の側断面図である。また、図2は、図1のA部詳細図である。 FIG. 1 is a side sectional view of a methane fermentation tank equipped with a stirring device 1 according to one embodiment of the present invention. 2 is a detailed view of the A portion of FIG. 1. FIG.

メタン発酵槽は、下水汚泥や食品廃棄物などの有機性廃棄物を嫌気性発酵処理するためのタンクである。以下の説明では、下水汚泥を嫌気性発酵処理するためのメタン発酵槽、すなわち消化タンク100に、本発明の一実施形態に係る攪拌装置1を適用した例を説明する。なお、本発明の攪拌装置は、消化タンク100(メタン発酵槽)以外のタンクにも適用することが可能である。 A methane fermentation tank is a tank for anaerobic fermentation treatment of organic waste such as sewage sludge and food waste. In the following description, an example in which the stirring device 1 according to one embodiment of the present invention is applied to a methane fermentation tank, ie, a digestion tank 100 for anaerobic fermentation of sewage sludge will be described. The stirring device of the present invention can also be applied to tanks other than the digestion tank 100 (methane fermentation tank).

図1に示すように、消化タンク100(メタン発酵槽)は、例えばコンクリート製のタンクである。なお、鋼板製の消化タンク(メタン発酵槽)としてもよい。すなわち、鋼板製のメタン発酵槽にも本発明の攪拌装置を適用することができる。消化タンク100は、攪拌装置1、加温装置(不図示)、汚泥採取管3などを備える。 As shown in FIG. 1, the digestion tank 100 (methane fermentation tank) is, for example, a concrete tank. In addition, it is good also as a digestion tank (methane fermentation tank) made from a steel plate. That is, the stirring device of the present invention can also be applied to a methane fermentation tank made of steel plate. The digestion tank 100 includes a stirring device 1, a heating device (not shown), a sludge collection pipe 3, and the like.

攪拌装置1は、消化タンク100のタンク本体2に投入された汚泥(有機性廃棄物、発酵液)を攪拌するためのものである。本実施形態では、水平方向に回転する3段の攪拌翼4で汚泥(発酵液)を攪拌する攪拌機とされている。なお、攪拌翼4は、本実施形態のようなインペラ(羽根)であってもよいし、スクリューであってもよい。また、インペラ式の攪拌翼、およびスクリュー式の攪拌翼のいずれもが設けられてもよい。 The agitating device 1 is for agitating sludge (organic waste, fermented liquid) introduced into the tank body 2 of the digestion tank 100 . In this embodiment, the agitator is configured to agitate sludge (fermented liquid) with three stages of agitating blades 4 that rotate in the horizontal direction. The stirring blade 4 may be an impeller (blade) as in the present embodiment, or may be a screw. Moreover, both impeller-type stirring blades and screw-type stirring blades may be provided.

図示を省略する加温装置は、タンク本体2に投入された汚泥(発酵液)を加温するためのものであり、加温器(熱交換器)、およびボイラーなどから構成される。加温器には、ボイラーなどの温水源から温水が供給される。 A heating device (not shown) is for heating the sludge (fermented liquid) introduced into the tank body 2, and is composed of a heater (heat exchanger), a boiler, and the like. The warmer is supplied with hot water from a hot water source such as a boiler.

タンク本体2に投入された汚泥(有機性廃棄物)は、上記加温装置により加温されるとともに、攪拌装置1により撹拌される。汚泥の嫌気性発酵により発生した消化ガスは、タンク本体2から出ていくようにされる。消化ガス(バイオガス)は、メタンが約60容量%、二酸化炭素が約40容量%のガスである。 The sludge (organic waste) introduced into the tank main body 2 is heated by the heating device and stirred by the stirring device 1 . Digestion gas generated by anaerobic fermentation of sludge is allowed to exit from the tank body 2. - 特許庁Digestion gas (biogas) is a gas containing about 60% by volume methane and about 40% by volume carbon dioxide.

消化タンク100は、低温発酵処理においては温度約20℃で滞留時間30~60日程度、中温発酵処理においては温度約37℃で滞留時間20~30日程度、高温発酵処理においては温度約55℃で滞留時間7~20日程度で運転される。タンク本体2内の発酵液の温度は、攪拌装置1による発酵液の撹拌によって均一に保たれる。タンク本体2の底に堆積した堆積物(不図示)は、引抜ポンプ(不図示)によって適時タンク本体2の外へ引き抜かれる。堆積物は、砂分を多く含む汚泥であったり、粘度の高い汚泥であったりする。 The digestion tank 100 has a temperature of about 20° C. and a retention time of about 30 to 60 days for low-temperature fermentation, a temperature of about 37° C. and a retention time of about 20 to 30 days for mesophilic fermentation, and a temperature of about 55° C. for high-temperature fermentation. It is operated with a residence time of 7 to 20 days. The temperature of the fermented liquid in the tank body 2 is kept uniform by stirring the fermented liquid with the stirring device 1 . Deposits (not shown) deposited on the bottom of the tank body 2 are drawn out of the tank body 2 at appropriate times by a withdrawal pump (not shown). The sediment may be sludge containing a lot of sand or sludge with high viscosity.

本実施形態の攪拌装置1の構成は、次のとおりである。 The configuration of the stirring device 1 of this embodiment is as follows.

攪拌装置1は、複数の攪拌翼4が取り付けられた回転軸5、回転軸5を回転駆動する駆動装置6、タンク本体2の外へタンク本体2内のガス(本実施形態では消化ガス)が漏れることを防止するためのシール容器7(液封式ガスシール装置)、および上記駆動装置6を支持する架台8を備えている。 The stirring device 1 includes a rotating shaft 5 to which a plurality of stirring blades 4 are attached, a driving device 6 that rotationally drives the rotating shaft 5, and a gas (digestion gas in this embodiment) in the tank body 2 to the outside of the tank body 2. A seal container 7 (liquid ring type gas seal device) for preventing leakage and a base 8 for supporting the driving device 6 are provided.

タンク本体2の天井を構成する上壁9に貫通孔9aが設けられており、この貫通孔9aに回転軸5が挿入される。回転軸5の下部、および中ほどの部分に、汚泥(発酵液)を攪拌するための攪拌翼4が取り付けられる。 A through hole 9a is provided in an upper wall 9 forming a ceiling of the tank body 2, and the rotating shaft 5 is inserted into the through hole 9a. Agitation blades 4 for agitating the sludge (fermented liquid) are attached to the lower portion and the middle portion of the rotating shaft 5 .

駆動装置6は、モータ22(電動機)、減速機10、および回転軸5に連結される駆動軸11を有する。モータ22の回転が減速機10によって減速され、駆動軸11に伝達される。モータ22の回転が減速機10によって減速されることで、駆動軸11に伝達されるモータ22の回転力は増大する。駆動軸11の下端部(減速機10側とは反対側の端部)にはフランジ11aが取り付けられている。一方、回転軸5の上端部にはフランジ5aが取り付けられている。このフランジ11aとフランジ5aとがボルトなどで連結されることで、回転軸5の上端部に駆動装置6の駆動軸11が連結される。 The driving device 6 has a motor 22 (electric motor), a speed reducer 10 , and a drive shaft 11 connected to the rotating shaft 5 . Rotation of the motor 22 is decelerated by the speed reducer 10 and transmitted to the drive shaft 11 . Rotation of the motor 22 is decelerated by the reduction gear 10, so that the rotational force of the motor 22 transmitted to the drive shaft 11 is increased. A flange 11a is attached to the lower end of the drive shaft 11 (the end opposite to the reduction gear 10 side). On the other hand, a flange 5a is attached to the upper end of the rotary shaft 5. As shown in FIG. The driving shaft 11 of the driving device 6 is connected to the upper end portion of the rotating shaft 5 by connecting the flange 11 a and the flange 5 a with a bolt or the like.

上記駆動装置6を支持する架台8は、図1に示すように、例えば門型架台であって、水平方向に延びる架台本体部8aと、架台本体部8aの端部に設けられ鉛直方向に延びる脚部8bとで構成される。架台本体部8aはタンク本体2の上方に配置され、脚部8bの下端は、例えば地面Gに設置される。本実施形態では、地面Gの上にコンクリート基礎23が設けられ、このコンクリート基礎23の上に脚部8bの下端が固定されている。すなわち、脚部8bの下端は、このコンクリート基礎23を介して地面Gに設置されている。架台本体部8aおよび脚部8bは、例えばトラス構造であり、複数の柱、梁、および補強材で構成される。なお、図1において、架台8の左側部分の図示は一部省略されている。図示を省略する架台8の左側部分の脚部も、右側の脚部8bと同様に、その下端は例えば地面Gに設置される。 As shown in FIG. 1, the pedestal 8 that supports the drive device 6 is, for example, a gate-shaped pedestal, and includes a pedestal main body 8a extending in the horizontal direction and a pedestal main body 8a provided at the end of the pedestal main body 8a and extending in the vertical direction. leg portion 8b. The gantry main body portion 8a is arranged above the tank main body 2, and the lower ends of the leg portions 8b are installed on the ground G, for example. In this embodiment, a concrete foundation 23 is provided on the ground G, and the lower ends of the legs 8b are fixed onto the concrete foundation 23. As shown in FIG. That is, the lower ends of the legs 8b are placed on the ground G through the concrete foundation 23. As shown in FIG. The gantry body portion 8a and the leg portion 8b have, for example, a truss structure, and are composed of a plurality of pillars, beams, and reinforcing members. In addition, in FIG. 1, illustration of the left side portion of the mount 8 is partially omitted. The lower end of the leg on the left side of the pedestal 8 (not shown) is installed on the ground G, for example, similarly to the leg 8b on the right side.

ここで、地面Gの上に十分な強度の物体(例えば、頑丈な建屋)があれば、その物体の上に脚部8bの下端が設置されてもよい。また、地面Gに代えて、タンク本体2の側壁21の上面21aに脚部8bの下端が設置されてもよい。タンク本体2の側壁21は、鉛直方向の荷重に対して十分な支持力を有するからである。 Here, if there is an object of sufficient strength (for example, a sturdy building) on the ground G, the lower ends of the legs 8b may be placed on that object. Further, instead of the ground G, the lower ends of the legs 8b may be installed on the upper surface 21a of the side wall 21 of the tank body 2 . This is because the side wall 21 of the tank body 2 has a sufficient supporting force against a vertical load.

図2に示すように、駆動軸11を覆う駆動装置6のハウジング12が撹拌機接続架台13の上に載せられボルトなどで固定される。この撹拌機接続架台13は架台本体部8aの上面に溶接などで固定される。撹拌機接続架台13は、梁、補強材などで構成される。 As shown in FIG. 2, the housing 12 of the driving device 6 covering the driving shaft 11 is placed on the stirrer connection frame 13 and fixed with bolts or the like. The stirrer connection frame 13 is fixed to the upper surface of the frame body 8a by welding or the like. The stirrer connection frame 13 is composed of beams, reinforcing materials, and the like.

複数の攪拌翼4が取り付けられた回転軸5は、駆動装置6の駆動軸11によって吊り下げ支持されるので、駆動装置6および回転軸5の荷重は、撹拌機接続架台13、および架台8を構成する架台本体部8a、脚部8bを介して地面Gにて受け止められる。そのため、駆動装置6および回転軸5の荷重はタンク本体2の上壁9(天井部分)にかからない。また、駆動装置6および回転軸5の荷重が地面Gにて受け止められるので、駆動装置6および回転軸5の荷重を支持する構造物をタンク本体2内に設ける必要はない。駆動装置6の上記の支持構造によると、タンク本体2の上壁9の強度を特に気にすることなく、既設の古い構造のタンクに新しい攪拌装置1を適用することができる。 Since the rotating shaft 5 to which the plurality of stirring blades 4 are attached is suspended by the driving shaft 11 of the driving device 6, the load of the driving device 6 and the rotating shaft 5 is applied to the stirrer connection frame 13 and the frame 8. It is received on the ground G via the gantry main body 8a and the legs 8b. Therefore, the load of the driving device 6 and the rotating shaft 5 is not applied to the upper wall 9 (ceiling portion) of the tank body 2 . Further, since the load of the driving device 6 and the rotating shaft 5 is received by the ground G, it is not necessary to provide a structure for supporting the load of the driving device 6 and the rotating shaft 5 inside the tank body 2 . According to the above-described support structure of the driving device 6, the new stirring device 1 can be applied to an existing tank having an old structure without particularly worrying about the strength of the upper wall 9 of the tank body 2.

なお、タンク本体2の側壁21の上面21aに脚部8bの下端が設置された場合は、駆動装置6および回転軸5の荷重は、撹拌機接続架台13、および架台8を構成する架台本体部8a、脚部8bを介してタンク本体2の側壁21の上面21aにて受け止められる。この場合も、駆動装置6および回転軸5の荷重はタンク本体2の上壁9(天井部分)にかからない。また、駆動装置6および回転軸5の荷重がタンク本体2の側壁21の上面21aにて受け止められるので、駆動装置6および回転軸5の荷重を支持する構造物をタンク本体2内に設ける必要はない。 In addition, when the lower end of the leg portion 8b is installed on the upper surface 21a of the side wall 21 of the tank body 2, the load of the drive device 6 and the rotating shaft 5 will be It is received on the upper surface 21a of the side wall 21 of the tank body 2 via the legs 8a and 8b. Also in this case, the load of the driving device 6 and the rotating shaft 5 is not applied to the upper wall 9 (ceiling portion) of the tank body 2 . Further, since the load of the driving device 6 and the rotating shaft 5 is received by the upper surface 21a of the side wall 21 of the tank body 2, it is not necessary to provide a structure for supporting the load of the driving device 6 and the rotating shaft 5 inside the tank body 2. do not have.

次いでシール容器7(液封式ガスシール装置)について説明する。シール容器7は、回転軸5が挿通する貫通孔9aからタンク本体2の外へタンク本体2内のガスが漏れることを防止するためのものであって、液体を貯留可能な二重管筒形状とされている。図2に示すように、シール容器7は、円筒形状の外筒15と、外筒15よりも径が小さい円筒形状の内筒16とを有する。外筒15の下端と内筒16の下端とは、シール容器7の底となるリング形状の底板17で接続されている。シール容器7に貯留される液体Lは、水、不凍液などである。 Next, the seal container 7 (liquid ring type gas seal device) will be described. The seal container 7 is for preventing the gas in the tank body 2 from leaking out of the tank body 2 from the through hole 9a through which the rotating shaft 5 is inserted, and has a double tubular shape capable of storing liquid. It is said that As shown in FIG. 2 , the sealed container 7 has a cylindrical outer cylinder 15 and a cylindrical inner cylinder 16 smaller in diameter than the outer cylinder 15 . The lower end of the outer cylinder 15 and the lower end of the inner cylinder 16 are connected by a ring-shaped bottom plate 17 that serves as the bottom of the sealed container 7 . The liquid L stored in the sealed container 7 is water, antifreeze, or the like.

外筒15の外側面の下側部分には、シール容器7内に液体Lを供給するための給液ノズル18が設けられている。給液ノズル18には配管、ホースなどが接続される。また、シール容器7内の液位を測定するための液位計19が外筒15の外側面の下側部分に取り付けられている。さらに、外筒15の外側面の上側部分には、オーバーフローノズル27が取り付けられている。オーバーフローノズル27には配管、ホースなどが接続される。外筒15の外側面の下端部には、シール容器7の位置決めおよび設置のためのリング形状のフランジ部材20が取り付けられている。外筒15の外側面に給液ノズル18を設けることで、シール容器7内へ液体Lを容易に供給することができる。外筒15の外側面に液位計19を設けることで、シール容器7内の液位を常時把握することができる。また、外筒15の外側面にオーバーフローノズル27を設けることで、タンク本体2内の圧力によって、シール容器7の外筒15と後述する軸封内筒24の筒部材25との間の上方空間からシール容器7内の液体Lが容器外へ溢れることを防止することができる。 A liquid supply nozzle 18 for supplying the liquid L into the sealed container 7 is provided on the lower portion of the outer surface of the outer cylinder 15 . A pipe, a hose, and the like are connected to the liquid supply nozzle 18 . A liquid level gauge 19 for measuring the liquid level in the sealed container 7 is attached to the lower portion of the outer surface of the outer cylinder 15 . Furthermore, an overflow nozzle 27 is attached to the upper portion of the outer surface of the outer cylinder 15 . A pipe, a hose, and the like are connected to the overflow nozzle 27 . A ring-shaped flange member 20 for positioning and installing the sealed container 7 is attached to the lower end portion of the outer surface of the outer cylinder 15 . By providing the liquid supply nozzle 18 on the outer surface of the outer cylinder 15 , the liquid L can be easily supplied into the sealed container 7 . By providing a liquid level meter 19 on the outer surface of the outer cylinder 15, the liquid level in the sealed container 7 can be constantly grasped. Further, by providing the overflow nozzle 27 on the outer surface of the outer cylinder 15, the pressure inside the tank body 2 causes the upper space between the outer cylinder 15 of the seal container 7 and the cylindrical member 25 of the shaft-sealed cylinder 24 to be described later. Therefore, it is possible to prevent the liquid L in the sealed container 7 from overflowing to the outside of the container.

ここで、タンク本体2には、その上壁9に設けられた貫通孔9aに蓋をするように、シール容器7を上壁9に設置するためのシール容器据付用架台14が上壁9の上面に取り付けられている。このシール容器据付用架台14には据付用孔14aが形成されている。シール容器据付用架台14は、鋼板、補強材などで構成されており、据付用孔14aの開口部以外からタンク本体2内のガスが漏れないようにされる。 Here, the tank main body 2 is provided with a seal container mounting base 14 for installing the seal container 7 on the upper wall 9 so as to cover the through hole 9a provided in the upper wall 9 of the tank main body 2. mounted on the top. An installation hole 14a is formed in the mount 14 for installing the seal container. The mount 14 for installing the sealed container is made of a steel plate, reinforcing material, etc., and prevents the gas in the tank main body 2 from leaking from other than the opening of the installation hole 14a.

上記フランジ部材20がシール容器据付用架台14の上面に当たる位置まで、シール容器7の底部が据付用孔14aに挿入される。この状態で、ボルトなどにてシール容器据付用架台14にフランジ部材20が固定される。本実施形態では、このようにして、シール容器7がシール容器据付用架台14を介してタンク本体2の上壁9に設置される。 The bottom portion of the seal container 7 is inserted into the installation hole 14a until the flange member 20 contacts the upper surface of the mount 14 for installation of the seal container. In this state, the flange member 20 is fixed to the seal container mounting base 14 with bolts or the like. In this embodiment, the seal container 7 is thus installed on the upper wall 9 of the tank body 2 via the mount 14 for installing the seal container.

上記シール容器7に上方から筒形状の軸封内筒24が差し込まれる。図2に示すように、軸封内筒24は、シール容器7を構成する内筒16よりも径が大きく且つ外筒15よりも径が小さい筒部材25と、筒部材25の上端に固定された蓋部材26とを有する。蓋部材26の中央部には孔26aがあけられており、この孔26aに回転軸5が挿入される。当該孔26a部分にて回転軸5と蓋部材26とが溶接などにより固定される。その結果、回転軸5の側面に軸封内筒24の上端部が固定される。シール容器7を構成する前記外筒15と、軸封内筒24を構成する前記筒部材25との間は、シール容器7の上方から目視可能である。 A cylindrical shaft-sealing tube 24 is inserted into the sealed container 7 from above. As shown in FIG. 2, the shaft-enveloping cylinder 24 is fixed to a cylindrical member 25 having a diameter larger than that of the inner cylinder 16 that constitutes the sealed container 7 and smaller than that of the outer cylinder 15, and an upper end of the cylindrical member 25. and a lid member 26 . A hole 26a is formed in the central portion of the cover member 26, and the rotating shaft 5 is inserted into this hole 26a. The rotating shaft 5 and the cover member 26 are fixed by welding or the like at the hole 26a portion. As a result, the upper end of the shaft envelope 24 is fixed to the side surface of the rotary shaft 5 . The space between the outer cylinder 15 that constitutes the sealed container 7 and the tubular member 25 that constitutes the shaft-sealed inner cylinder 24 can be visually observed from above the sealed container 7 .

タンク本体2内のガスは、回転軸5が貫通する上壁9に設けられた貫通孔9aからタンク本体2の外へ漏れようとするが、シール容器7に溜められている液体Lによって封止されるので、タンク本体2の外へ漏れることはない。なお、タンク本体2内の圧力(気相部の圧力)は、外部の圧力(大気圧)よりも高いので、図2に示すように、軸封内筒24の内外で液体Lの高さにレベル差が生じる。また、シール容器7はタンク本体2の上壁9に設置されるので静止しているが、軸封内筒24は回転軸5に固定されるので回転軸5とともに回転する。 The gas in the tank body 2 tries to leak out of the tank body 2 from the through hole 9a provided in the upper wall 9 through which the rotating shaft 5 penetrates, but is sealed by the liquid L stored in the seal container 7. Therefore, there is no leakage to the outside of the tank body 2. Since the pressure inside the tank body 2 (pressure in the gas phase) is higher than the outside pressure (atmospheric pressure), as shown in FIG. A level difference occurs. Since the sealed container 7 is installed on the upper wall 9 of the tank body 2 , it is stationary.

シール容器7を構成する外筒15と、軸封内筒24を構成する筒部材25との間が、シール容器7の上方から目視可能であるので、作業者は、上記外筒15と筒部材25との間の液位をタンク本体2の外部から直接目視で確認することができる。外筒15と筒部材25との間の液位はシール容器7内の液位である。シール容器7内の液位をンク本体2の外部から直接目視で確認することができるので、作業者は、シール容器7内に液体Lが溜まり、貫通孔9aが液体Lによって封止されていることを、容易且つ確実に確認することができる。 Since the space between the outer cylinder 15 that constitutes the sealed container 7 and the cylindrical member 25 that constitutes the inner shaft envelope 24 is visible from above the sealed container 7, the operator can see the outer cylinder 15 and the cylindrical member. 25 can be directly visually confirmed from the outside of the tank main body 2 . The liquid level between the outer cylinder 15 and the cylindrical member 25 is the liquid level inside the sealed container 7 . Since the liquid level in the sealed container 7 can be directly visually confirmed from the outside of the ink main body 2, the operator can see that the liquid L is accumulated in the sealed container 7 and the through hole 9a is sealed with the liquid L. can be easily and reliably confirmed.

本実施形態の攪拌装置1によると、前記のとおり、駆動装置6および回転軸5の荷重がタンク本体2の上壁9(天井部分)にかからないので、既設の古い構造のタンクに新しい攪拌装置1を適用し易い。なお、このような効果に加えて、本実施形態の攪拌装置1によると、次のような効果が得られる。 According to the stirrer 1 of the present embodiment, as described above, the load of the driving device 6 and the rotating shaft 5 is not applied to the upper wall 9 (ceiling portion) of the tank body 2, so that the new stirrer 1 can be installed in an existing tank with an old structure. is easy to apply. In addition to the effects described above, the following effects can be obtained according to the stirring device 1 of the present embodiment.

駆動装置6を例えばメンテナンスのために攪拌装置1から取り外す際、作業者は、シール容器7のシール機能を維持したまま、換言すれば、タンク本体2を開放することなく、駆動装置6のみを取り外すことができる。攪拌装置1からの駆動装置6の取り外し方法は、例えば次のとおりである。 When removing the driving device 6 from the stirring device 1 for maintenance, for example, the operator removes only the driving device 6 while maintaining the sealing function of the sealing container 7, in other words, without opening the tank body 2. be able to. A method of removing the driving device 6 from the stirring device 1 is, for example, as follows.

攪拌装置1の運転を停止した後、回転軸5の上端部を架台本体部8aに繋ぎ止めて、回転軸5の荷重を架台8で直接支持できるようにする。その後、駆動軸11のフランジ11aと回転軸5のフランジ5aとの連結を解除するとともに、駆動装置6のハウジング12と撹拌機接続架台13との連結を解除する。そして、フリーとなった駆動装置6を、クレーンなどを用いて吊り上げ、駆動装置6を移動させる。駆動装置6を吊り上げると、回転軸5は架台本体部8aにて吊り下げられた状態となる。このとき、回転軸5に固定されている軸封内筒24は、若干動くかもしれないが、ほぼその位置(シール容器7に上方から差し込まれている状態)を保つ。そのため、駆動装置6をメンテナンスのために移動させた後も、液体Lによるシール容器7のシール機能を維持することができる。シール容器7のシール機能が維持されると、タンク本体2から可燃ガスである消化ガスが漏れることはない。 After the operation of the stirring device 1 is stopped, the upper end of the rotary shaft 5 is connected to the frame body 8a so that the load of the rotary shaft 5 can be directly supported by the frame 8. FIG. After that, the connection between the flange 11a of the drive shaft 11 and the flange 5a of the rotary shaft 5 is released, and the connection between the housing 12 of the drive device 6 and the stirrer connection stand 13 is released. Then, the free driving device 6 is lifted using a crane or the like, and the driving device 6 is moved. When the driving device 6 is lifted, the rotary shaft 5 is suspended by the gantry body 8a. At this time, the shaft-enveloping cylinder 24 fixed to the rotary shaft 5 may move slightly, but maintains substantially that position (the state in which it is inserted into the seal container 7 from above). Therefore, even after the driving device 6 is moved for maintenance, the sealing function of the sealing container 7 by the liquid L can be maintained. If the sealing function of the sealed container 7 is maintained, the digestion gas, which is a combustible gas, will not leak from the tank body 2 .

駆動装置6の再度の設置方法は、例えば次のとおりである。メンテナンスを完了した駆動装置6を、クレーンなどを用いて撹拌機接続架台13の上に載せる。そして、駆動軸11の軸心と回転軸5の軸心とを合わせつつ、駆動装置6のハウジング12を撹拌機接続架台13に固定するとともに、駆動軸11のフランジ11aと回転軸5のフランジ5aとを連結する。このとき、架台本体部8aから回転軸5の上端部を外す。 A method of re-installing the driving device 6 is, for example, as follows. The driving device 6 for which maintenance has been completed is placed on the stirrer connection frame 13 using a crane or the like. Then, while aligning the axis of the drive shaft 11 and the axis of the rotary shaft 5, the housing 12 of the drive device 6 is fixed to the stirrer connection frame 13, and the flange 11a of the drive shaft 11 and the flange 5a of the rotary shaft 5 are mounted. concatenate with At this time, the upper end portion of the rotating shaft 5 is removed from the gantry body portion 8a.

また、本実施形態の攪拌装置1では、シール容器7がタンク本体2の上方へ露出している。そのため、シール容器7の整備作業を作業者は行いやすい。 Further, in the stirring device 1 of this embodiment, the sealed container 7 is exposed above the tank body 2 . Therefore, the operator can easily perform maintenance work for the sealed container 7 .

また、本実施形態では、シール容器据付用架台14が設けられ、シール容器7の底部が、シール容器据付用架台14に形成された据付用孔14aに挿入された状態で、シール容器7がシール容器据付用架台14を介してタンク本体2の上壁9に設置される。 Further, in this embodiment, the seal container mounting base 14 is provided, and the seal container 7 is sealed while the bottom portion of the seal container 7 is inserted into the mounting hole 14 a formed in the seal container mounting base 14 . It is installed on the upper wall 9 of the tank main body 2 via the container installation stand 14 .

これによれば、タンク本体2の貫通孔9aが既にある場合、当該貫通孔9aの大きさに特に拘束されることなくシール容器7の径を設定することができる。シール容器7の径の設定の自由度が高く、コンパクトな液封式ガスシール装置とすることができる。 According to this, when the tank main body 2 already has the through hole 9a, the diameter of the sealed container 7 can be set without being particularly restricted by the size of the through hole 9a. The degree of freedom in setting the diameter of the seal container 7 is high, and a compact liquid-sealed gas seal device can be obtained.

上記の実施形態は次のように変更可能である。 The above embodiment can be modified as follows.

シール容器据付用架台14が省略されてもよい。すなわち、タンク本体2の上壁9にシール容器7が直接設置されてもよい。この場合、例えば、タンク本体2の上壁9に設けられた貫通孔9aの径に合わせた大きさのシール容器7が設置される。 The mount 14 for installing the seal container may be omitted. That is, the sealed container 7 may be directly installed on the upper wall 9 of the tank body 2 . In this case, for example, the sealed container 7 having a size matching the diameter of the through hole 9a provided in the upper wall 9 of the tank body 2 is installed.

撹拌機接続架台13が省略されてもよい。この場合、架台本体部8aの上面に駆動装置6のハウジング12が直接取り付けられる。 The agitator connection mount 13 may be omitted. In this case, the housing 12 of the driving device 6 is directly attached to the upper surface of the gantry body portion 8a.

給液ノズル18を省略して、シール容器7の外筒15と軸封内筒24の筒部材25との間の上方空間から液体Lをシール容器7内に供給してもよい。 The liquid supply nozzle 18 may be omitted and the liquid L may be supplied into the sealed container 7 from the upper space between the outer cylinder 15 of the sealed container 7 and the cylindrical member 25 of the shaft-sealed cylinder 24 .

液位計19が省略されてもよい。また、オーバーフローノズル27が省略されてもよい。 The liquid level gauge 19 may be omitted. Also, the overflow nozzle 27 may be omitted.

その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行うことは勿論可能である。 In addition, it is of course possible to make various modifications within the range that a person skilled in the art can assume.

1:攪拌装置
2:タンク本体
4:攪拌翼
5:回転軸
6:駆動装置
7:シール容器(液封式ガスシール装置)
8:架台
14:シール容器据付用架台
14a:据付用孔
18:給液ノズル
19:液位計
24:軸封内筒
100:消化タンク(メタン発酵槽)
1: Stirring device 2: Tank body 4: Stirring blade 5: Rotating shaft 6: Driving device 7: Seal container (liquid ring type gas seal device)
8: Base 14: Mounting base 14a for installing seal container: Mounting hole 18: Liquid supply nozzle 19: Liquid level gauge 24: Shaft sealing cylinder 100: Digestion tank (methane fermentation tank)

Claims (7)

タンク本体の上壁に設けられた貫通孔に挿入される回転軸であって、攪拌翼が設けられた回転軸と、
前記回転軸を回転駆動する駆動装置であって、前記回転軸の上端部に取り付けられる駆動装置と、
前記上壁に設置される液封式ガスシール装置であって、前記貫通孔から前記タンク本体の外へ前記タンク本体内のガスが漏れることを防止するための液封式ガスシール装置と、
前記駆動装置を支持する架台であって、前記タンク本体の側壁の上面または地面にて前記駆動装置および前記回転軸の荷重を受けるように設置される架台と、
を備える、攪拌装置。
a rotating shaft inserted into a through hole provided in the upper wall of the tank body, the rotating shaft being provided with a stirring blade;
a driving device for rotationally driving the rotating shaft, the driving device being attached to an upper end portion of the rotating shaft;
a liquid-sealed gas seal device installed on the upper wall, the liquid-sealed gas seal device for preventing gas in the tank body from leaking out of the tank body through the through-hole;
a pedestal for supporting the driving device, the pedestal being installed so as to receive the load of the driving device and the rotating shaft on the upper surface of the side wall of the tank body or on the ground;
A stirring device.
請求項1に記載の攪拌装置において、
前記液封式ガスシール装置は、
前記上壁に設置される、液体を貯留可能な二重管筒形状のシール容器を有し、
前記シール容器に上方から差し込まれる筒形状の軸封内筒の上端部が、前記回転軸の側面に固定されている、
攪拌装置。
The stirring device according to claim 1,
The liquid ring type gas seal device is
Having a double-tube cylinder-shaped sealed container capable of storing liquid, which is installed on the upper wall,
The upper end of a cylindrical shaft-enveloping cylinder that is inserted into the sealed container from above is fixed to the side surface of the rotating shaft,
Stirrer.
請求項2に記載の攪拌装置において、
前記シール容器内に液体を供給するための給液ノズルが前記シール容器の外側面に設けられている、
攪拌装置。
The stirring device according to claim 2,
A liquid supply nozzle for supplying liquid into the sealed container is provided on the outer surface of the sealed container,
Stirrer.
請求項2または3に記載の攪拌装置において、
前記シール容器内の液位を測定するための液位計が前記シール容器の外側面に取り付けられている、
攪拌装置。
The stirring device according to claim 2 or 3,
A liquid level gauge for measuring the liquid level in the sealed container is attached to the outer surface of the sealed container,
Stirrer.
請求項2~4のいずれかに記載の攪拌装置において、
前記シール容器を設置するためのシール容器据付用架台が前記上壁の上面に取り付けられており、
前記シール容器の底部が、前記シール容器据付用架台に形成された据付用孔に挿入された状態で、前記シール容器が前記シール容器据付用架台を介して前記上壁に設置されている、
攪拌装置。
In the stirring device according to any one of claims 2 to 4,
A base for installing the sealed container for installing the sealed container is attached to the upper surface of the upper wall,
The sealed container is installed on the top wall via the sealed container installation base in a state in which the bottom portion of the sealed container is inserted into an installation hole formed in the sealed container installation base.
Stirrer.
請求項1~5のいずれかに記載の攪拌装置を備えるメタン発酵槽。 A methane fermentation tank comprising the stirring device according to any one of claims 1 to 5. タンク本体の上壁に設置され、当該上壁に設けられた貫通孔から前記タンク本体の外へ前記タンク本体内のガスが漏れることを防止するための液封式ガスシール装置であって、
前記上壁に設置される、液体を貯留可能な二重管筒形状のシール容器を備え、
前記シール容器を構成する外筒と、前記シール容器に上方から差し込まれる筒形状の軸封内筒を構成する筒部材と、の間が目視可能である、
液封式ガスシール装置。
A liquid ring type gas seal device installed on the upper wall of a tank body for preventing gas in the tank body from leaking out of the tank body through a through hole provided in the upper wall,
A double-tube cylinder-shaped sealed container capable of storing liquid is installed on the upper wall,
A space between an outer cylinder that constitutes the sealed container and a cylindrical member that constitutes a cylindrical shaft-enclosed cylinder that is inserted into the sealed container from above is visible.
Liquid seal type gas seal device.
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