JP2540358B2 - フイルタ遠心分離機を成果に依存して制御するための装置 - Google Patents

フイルタ遠心分離機を成果に依存して制御するための装置

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JP2540358B2 JP63196224A JP19622488A JP2540358B2 JP 2540358 B2 JP2540358 B2 JP 2540358B2 JP 63196224 A JP63196224 A JP 63196224A JP 19622488 A JP19622488 A JP 19622488A JP 2540358 B2 JP2540358 B2 JP 2540358B2
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    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B04B—CENTRIFUGES
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    • B04B11/04—Periodical feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • B04B11/043—Load indication with or without control arrangements

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は遠式分離機内容物の充てん表面に接触しつつ
旋回可能なセンサアームが発する測定信号に基づき、フ
ィルタ遠心分離機を成果に依存して制御するための装置
であって、センサアームが遠心分離機内容物の充てん方
面の性質を決定するために、遠心分離機内容物の液相と
固相との間で異なる温度を検出する温度測定センサを、
前記充てん表面との接触に備えており、該温度測定セン
サがサーモ部材から成ることに関する。
【従来の技術】
この種のフィルタ遠心分離機はDE−OS第2525232号明
細書に基づき公知であり、遠心分離機内容物の層の高さ
はセンサアームによって検出される。この装置の欠点は
遠心分離機内容物のそのつどの性質に関する情報が得ら
れないことである。それゆえ、回転中のシーブドラム内
に依存する層の表面が懸濁液から成るか清澄液から成る
か又は固形物から成るかはこの公知フィルタ遠心分離機
では決定できない。
【発明の課題】
本発明の課題は、フィルタ遠心分離機の各運転時点
で、遠心分離機内容物の表面のそのつど性質を決定し得
るフィルタ遠心分離機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の装置において、
センサアームが遠心分離機内容物の充てん表面の性質を
決定するために、遠心分離機内容物の液相と固相の間で
異なる温度を検出する温度測定センサを、前記充てん表
面との接触面に備えており、該温度測定センサがサーモ
部材から成ることによって解決された。本発明は遠心分
離機内容物の懸濁液の温度は例えば固形物ケーキ又は清
澄液の性質と異なるという認識から出発しており、遠心
分離機内容物の表面の性質決定とその性質の変化の遅れ
のない決定は、センサアームで充てん表面に接触させら
れるサーモ部材から成る温度測定センサによって有利な
形式で行うことが確認された。各物質には所定の摩擦係
数、ひいては摩擦熱係数が対応するので、サーモ部材に
よって測定された測定値は遠心分離機内容物の性質につ
いて正確な情報を提供する。 本発明の有利な構成では、少なくとも１つの測定セン
サを備えたセンサアームが充てん物表面の半径方向の位
置の検出のための測定装置を備えている。この測定装置
は回転角度信号発生器から成り、充てん物表面に接触す
るセンサとセンサ軸とから成るセンサアームに結合され
ていると有利である。 遠心分離機充てん物の性質及び層高さについて測定セ
ンサと回転角度信号発生器とによって同時に得られた値
の組合せによって、フィルタ遠心分離機内での固液分離
は所望される各運転成果のために最適化制御される。 所定の運転成果にフィルタ遠心分離機を最適化するた
めにきわめて重要なことは、すでに濾過された固形ケー
キ内に懸濁液が浸入する時点もしくは固形ケーシ内で懸
濁液の表面が消失する時点が正確に規定されることであ
る。沈降点（FE）によって表される前記時点は、本発明
によるサーモ部材から成る測定センサによって、特に明
瞭な温度ジャンプとして確認される。なぜならば、固形
ケーキの表面との摩擦接触では、懸濁液に対する摩擦接
触に較べて著しく高い摩擦熱が発生するからである。 沈降点（FE）の時点と同時にもしくはこの時点に時間
的相関関係をもって、濾過した固形ケーキの高さ（hk）
を規定する測定信号が発せられるため、コンピュータの
使用により、懸濁液内に場合によって生じる変動又は充
てん、濾過、洗浄、掻取り条件の変化にもかかわらず、
遠心分離機の充てん、遠心分離機内容物の洗浄、沈降点
（FE）到達後の固形ケーキ乾式遠心分離機に適正なサイ
クル時間で、所望の残留水分に関し最良の成果が得られ
る。 さらに遠心分離機のバッチ運転では、各時点において
処理効率及び固形ケーキの残留水分を呼出すことができ
る。
【実施例】
第１図、第２図に示されたシーブドラム１のドラム内
室２は、閉じたドラム壁３と、フランジ縁５を備えたフ
ランジリング４と、シーブ外套６とによって取り囲まれ
ている。シーブドラム１は遠心機軸線７を中心として回
転する。シーブドラム１はケーシング８によって取り囲
まれており、ケーシング８はケーシングカバー９によっ
て閉鎖されている。ケーシングカバー９内にはフランジ
10によって測定装置11が固定されており、この測定装置
11はドラム内室２内へ突入したセンサアーム12とケーシ
ング外部に位置する回転角度信号発生器13とを保持して
いる。 センサアーム12はセンサ14とセンサ軸15とから成って
いる。センサ14の自由端には接触面16が設けられてお
り、この接触面16には測定センサが配置されている。測
定センサはサーモ部材23（第３図）から成り、遠心分離
器内容物の温度に対応する測定信号αを生ぜしめる。 回転角度信号発生器13からは、接触面16の位置もしく
は遠心分離機内容物の層厚さを表わす測定信号βが発せ
られる。 遠心分離機内容物は固形層もしくは固形ケーキ層17を
有し、その層厚（ケーキ高さ）は符号hkで示してある。
固形層の上には液層18が重なっており、この液層は洗浄
液又は濾過液から成ることができる。 センサアーム12は矢印19の方向で旋回可能で、測定の
ためにわずかな力で内容物表面20に圧着される。その結
果、接触面16は常に該内容物表面20に接触する。センサ
14はドラム回転方向（矢印21）で見て、引きずられた位
置に配置されている。センサ軸15の軸線22は遠心分離機
軸線７に対して平行である。 第３図に示した測定装置11の断面図から判るように、
センサ14の接触面16にはサーモ部材23が配置されてい
る。センサ14は第４図の横断面に示されているようにナ
イフエッジ状に構成されて、ナイフエッジの切刃に相当
する前縁24はシーブドラム１の回転方向とは反対の方向
に向けられている。センサ14の接触領域が前述の如く構
成されかつ配置されていることにより、内容物表面20の
接触が確実な測定成果をもたらすと共に、ほとんど飛沫
が生じることのない測定が行われるという利点が得られ
る。 センサ14は差込み結合部材25を介してセンサ軸15に解
離可能に結合されている。この差込み結合部材25は機械
的及び電気的な接続装置を備えている。センサ軸15は旋
回可能に支承されており、センサ軸15を通してサーモ部
材23の電気的な信号導線が外へ導き出されている。セン
サ軸15にはさらに、回転角度信号発生器13が接続されて
いる。サーモ部材23によって発生させられた測定信号α
と、回転角度信号発生器13によって発生させられた測定
信号βとのための信号導線はコンピュータに接続されて
いる。このコンピュータは記憶された特性線に基づい
て、遠心分離機の最適化された制御のための出力信号を
発生する。 第５図に示された線図は、センサアーム12の種々の旋
回位置においてサーモ部材23によって表示された温度経
過を示している。符号Taはセンサアーム12がドラム内室
内に自由に旋回させられた場合の温度、符号Tbはセンサ
アームが液層18の表面に接触した場合の温度、符号Tcは
液面が液層18から固形ケーキ内へ沈降した場合に発生す
る温度を示す。 点FLEはセンサが液層表面に接触した時点を表わし、
点FEは液面が固形ケーキ内に沈降した時点を表してい
る。この場合、回転角度信号発生器によって各時点にお
いて遠心分離機充てん物のそのつどの層圧さについての
正確な値が得られる。 次にフィルタ遠心機のチャージ運転プロセスを公知技
術に対比して説明する。このプロセスは主として次の方
法段階により特徴づけられる。 −シーブドラム内への懸濁液の充てん。 −洗浄液による洗浄。 −固形ケーキの乾式遠心分離。 −掻取装置（図示せず）による固形ケーキの掻取り。 シーブドラム内に懸濁液を充てんした後で濾過ケーキ
もしくは固形ケーキが形成され、この濾過ケーキもしく
は固形ケーキを通して懸濁液が濾過される。この場合、
懸濁液が濾過ケーキの表面から消失する時点は正確に表
示される。 この時点は沈降点FEを決定するための公知の方法によ
ってまったく検出不可能であるか又は可能であるとして
もきわめて不十分にしか検出されない。なぜならば、従
来の方法ではドラム内室内に懸濁液が厚い飛沫霧層を形
成するために従来の測定法又は作業層による観察法では
正確な測定ができないからである。 したがってフィルタ遠心分離機は所定の固定時間後に
制御されていた。 このような制御は以下の欠点を生ぜしめる。 （１）遠心分離時間が長すぎと、無駄な運転時間が必要
になる他は、空気が濾過ケーキ内に侵入し、洗浄効果が
低下する惧れがある。 （２）遠心分離時間が短すぎると、母液と洗浄液との混
合が生じ、これによって同様に洗浄効果が低下する。 これに対して本発明では正確な終了時点（この場合に
は沈降点FE）を有する、調節可能な、可変なサイクル時
間を与えることができ、このサイクル時間に続いて、同
様に正確な経過時間を有する次の作業ステップを実施す
ることができる。そのあとで沈降点FEを複数回に亙って
調節することで、固形ケーキを単数又は複数のサイクル
で洗浄液で負荷するために十分なスペースがまだ存在す
るまで濾過ケーキの層厚さがフランジ縁５に関して達す
るまで、別の充てん過程で懸濁液を充てんすることがで
きる。 さらに濾過速度と固形ケーキの量とが測定され得ると
いう事実に基づきコンピュータと関連して、いつでも懸
濁液と洗浄液の処置量及び掻取り装置で排出される固形
物質量を決定することができる。同様にどの時点におい
ても固形ケーキの残留水分についての問い合わせが可能
である。 最後の線状過程のあとで沈降点FEを決定したあとで乾
式遠心分離が開始され、この乾式遠心分離で、固形ケー
キ内にまだ存在する洗浄液が除かれる。この乾式遠心分
離機は従来は、種々異なる濾過時間及び洗浄時間によっ
て生じる変動を考慮しない所定のサイクル時間で行われ
ていた。 濾過時間の正確な検出のあとで乾式遠心分離のための
時間がコンピュータにより、経験的に検知された影響パ
ラメータの考慮された特性線に基づいて決定される。こ
の種の影響パラメータの１つはバッチごとに変化するい
わゆる基本層の濾過特性に与えておくことができる。前
記基本層は乾式遠心分離のあとで行われる各掻取り過程
のあとでシーブ面に残されるものであり、次第に圧縮さ
れて次第に非透過性となり、次第に長くなる乾式遠心分
離時間を必要とする。 コンピュータにより特性線を介して生ぜしめられる制
御値を度外視しても、本発明は、変化しかつ自動調節さ
れるサイクル時間を可能にし、これによって遠心分離機
はわずかな費用で、所望されるあらゆる運転成果、例え
ばわずかな残留水分、高い濾過速度、わすかな乾式遠心
分離時間及びそれに類似したものに最適化されることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はセンサアームを備えた本発明のフィルタ遠心分
離の部分を略示した縦断面図、第２図は第１図のII−II
線に沿った断面図、第３図は第１図のセンサアームの拡
大図、第４図は第３図のIV−IV線に沿った断面図、第５
図は沈降点FEに到達した時点に生じる温度の経過を示し
た線図である。 １……シーブドラム、２……ドラム内室、３……ドラム
壁、４……フランジリング、５……フランジ縁、６……
シーブ外套、７……遠心分離機軸線、８……ケーシン
グ、９……ケーシングカバー、10……フランジ、11……
測定装置、12……センサアーム、13……回転角度信号発
生器、14……センサ、15……センサ軸、16……接触面、
17……固形ケーキ層、18……液層、19……矢印、20……
内容物表面、21……矢印、23……サーモ部材、24……前
縁、25……差込み結合部材

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】遠心分離機内容物の充てん表面に接触しつ
    つ旋回可能なセンサアームが発する測定信号に基づき、
    フィルタ遠心分離機を成果に依存して制御するための装
    置であって、センサアーム（12）が遠心分離機内容物の
    充てん表面（20）の性質を決定するために、遠心分離機
    内容物の液相と固相との間で異なる温度を検出する温度
    測定センサを、前記充てん表面（20）との接触面（16）
    に備えており、該温度測定センサがサーモ部材（23）か
    ら成ることを特徴とする、フィルタ遠心分離機を成果に
    依存して制御するための装置。
  2. 【請求項２】センサアーム（12）が、前記充てん表面
    （20）上の前記接触面（16）の半径方向位置もしくは遠
    心分離機内容物の層厚を表示する測定装置に接続されて
    いる、請求項２記載の装置。
  3. 【請求項３】センサアーム（12）が遠心分離機軸線
    （７）に対して直角に配置されたセンサ（14）と、遠心
    分離機軸線（７）に対して平行に遠心分離機ケーシング
    （８）に回転可能に支承されたセンサ軸（15）とから成
    る、請求項１又は２記載の装置。
  4. 【請求項４】解離可能な差込み結合部材（25）によって
    前記センサ（14）が前記センサ軸（15）に結合されてい
    る、請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】前記センサ軸（15）が回転角度信号発生器
    （13）、例えば回転ポテンシオメータに接続されてい
    る、請求項３又は４記載の装置。
  6. 【請求項６】前記センサ軸（15）が調整駆動装置に接続
    されている、請求項３から５までのいずれか１項記載の
    装置。
  7. 【請求項７】前記センサアーム（12）が少なくともその
    接触面（16）の領域で、横断面で見て、ナイフエッジ形
    に構成されており、前記センサ（14）の切刃に相当する
    前縁（24）が遠心分離機回転方向（矢印21）とは反対の
    方向に向けられている、請求項１から６までのいずれか
    １項記載の装置。
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