JP2754014B2 - 遠心分離機 - Google Patents

遠心分離機

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JP2754014B2 JP63187894A JP18789488A JP2754014B2 JP 2754014 B2 JP2754014 B2 JP 2754014B2 JP 63187894 A JP63187894 A JP 63187894A JP 18789488 A JP18789488 A JP 18789488A JP 2754014 B2 JP2754014 B2 JP 2754014B2
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路夫 池田
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啓一郎 宮野
広 佐野
克範 西田
正樹 岩瀬
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B7/00Elements of centrifuges
    • B04B7/08Rotary bowls
    • B04B7/12Inserts, e.g. armouring plates

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  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、横型スクリュー遠心分離機に関し、本発明
装置は、液体中に懸濁固形物を有する被処理液、例えば
セメント、シリカ等の無機物、ポリエチレン等の有機物
等の懸濁液の分離に用いられるが、特に上下水の汚泥の
分離に効果的である。
〔従来の技術〕
この種の横型スクリュー遠心分離機は、第1図に示す
ように、筒状体10とその内部に同心的に配されたスクリ
ューコンベア20とが、図示しない回転駆動モータによっ
て、速度差をもってそれぞれ回転するようにしてあり、
被処理液W0は、スクリュー軸部21内に臨む供給管31を通
して供給し、透孔21aからスクリュー軸部21と筒状体10
との間の環状空間に導き、遠心力の固液分離作用によっ
て、筒状体10内面に粒子を押しやり、これら粒子をスク
リュー羽根22により遠心分離機の一端に向って掻き寄せ
て円錐部12途中の出口12aから重相物質W1として排出す
るとともに、反対に粒子分が分離された清澄液は、円筒
部11の端の堰13より軽相物質W2として排出する方式とな
っている。
他方、ディスク(分離板)を多数重ねて、分離板の下
の沈降面積を数十〜数百倍(円筒体のみの沈降面積に比
較して)にしたディスク型遠心分離機が知られており、
分離効率に優れるものの、固形物の排出機構を有しない
ので、その排出が難しく、用途が限定されがちである。
この点で、横型スクリュー遠心分離機は、固形物(粒
子)の排出を、前述のように、スクリュー羽根によって
強制的に行うので、固形物の排出が円滑であり、広範囲
の被処理液の分離に用いることができる。
しかるに、一般的には、横型スクリューコンベアは、
分離板を備えていないので、沈降面積が小さく、分離効
率が十分でない。
そこで、分離効率の向上のために、特公昭62−40065
号、同63−2218号公報には、横型スクリュー遠心分離機
において、分離板を設けることが開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記各公報記載技術によると、分離効率は高くなるけ
れども、特に高分離効率を狙った特公昭63−2218号のも
のでは、次述するような種々の難点がある。
すなわち、各粒子が遠心力の作用を受けたとき、必ら
ず分離板に衝突させかつ滞在時間を十分に採るために
は、第10図のように、分離板Pの傾斜を十分に採り、か
つ多数の分離板Pを小さな間隔をもって配設する必要が
あり、かつ分離板長さが長いためスラッジの滞留が長く
なるので、分離板P,P間において粒子が沈殿物となって
付着しがちであり、かつその付着物の洗浄も容易ではな
い。また、分離板Pの突出長が長いと、遠心力場での応
力が大きく、これに耐えるために、板厚を増したり、根
元のみの固定であるので、遠心力によって放射(矢印
X)方向に分離板Pが開かれることを防止するために、
実際的には先端を保持する部材が必要になるなど、設計
的に大きな難点をもたらす。
そこで、本発明の主たる目的は、分離効率が高く、分
離板間隔を大きく採れることで粒子の付着割合が少く、
また粒子の沈降面積を十分に大きくできもって分離能力
の増大を達成でき、しかも渦の発生による分離能の低下
が無い遠心分離機を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題は、筒状体とその内部に同心的に配されたス
クリューコンベアとが速度差をもってそれぞれ回転し、
前記筒状体とスクリューコンベア軸部との間の環状空間
に供給される被処理液を遠心力により重相物質と軽相物
質とに分離して外部へ排出するようにした遠心分離機に
おいて; 前記環状空間内に軸心からの放射線と傾斜する状態で
分離板を放射方向に間隔を置きかつ機長方向に沿って複
数枚設けるとともに、各分離板をスクリューコンベア軸
部に固定された支持体に固定したことで解決できる。
またスクリューコンベア軸部外周から放射方向に沿っ
て周方向に複数の隔壁を突設し、隣接隔壁内に分離板群
をそれぞれ設けると、隔壁間の各ブロックにおいて、隔
壁を有しない場合における隣接するブロックとの干渉を
防止しながら分離でき、全体的にみて分離能力が高ま
る。
〔作 用〕
本発明においては、分離板を設けてあるので、沈降面
積が増大し、もって分離能力が向上する。また、分離板
は放射方向に複数枚有している。したがって、先行公報
におけるような、放射方向については、実質的に積層さ
れていない場合に比較して、その分、沈降面積が増し、
分離能力が向上する。
さらに、本発明では、分離板をスクリュー軸部から突
設するのではなくして、スクリュー軸部に固定した支持
体に固定するので、分離板の複数枚を放射方向に間隔を
於いて設置することが可能となり、上述の効果を期待す
る上できわめて好適であるばかりでなく、分離板を片持
ちでなく両側縁で支持することが可能となり、分離板と
して薄いものの支持も十分可能となり、設計上の自由度
が大きくなる。
〔実施例〕
以下本発明を実施例によって説明する。
第1図〜第4図は第1実施例を示したものである。こ
の実施例では、スクリュー軸部21の外周に放射方向に、
周方向に等間隔で8枚の隔板41,41…がたとえば溶接に
より突設され、各隔板41,41間が1分離ブロックとな
り、計8ブロックが構成されている。
1つの分離ブロックには、山形の分離板50,50…が放
射方向に間隔を置いて複数枚配設され、図示例では合計
10枚である。これら分離板50,50…の支持には、長手方
向に沿って間隔を置いて放射方向にスクリュー軸部21か
ら突設一体化された3つの支持部材42A,42A,42Aと、周
方向に間隔を置いた隣りの支持部材42B,42B,42Bとに跨
って、3枚の分離板50,50…をその側縁において固着す
るとともに、残りの2枚の分離板50については、支持部
材42A,42B先端間に跨設した円弧板43に側縁を固着する
ことで支持している。
他方、同様な構造をもって、残りの5枚の分離板50,5
0…群は支持されている。この場合における支持部材
は、符号を42Cおよび42Dで示してあり、支持部材42B,42
Cは背中合わせとされ、支持部材42A,42Dは隔板41,41の
表面に当接されている。
かかる支持態様の分離板50が5枚1組とされた分離板
群は、第1図に示すように、長手方向に関して複数、図
示例では2つの分離板ゾーン群Z1,Z2とされ、これによ
って、遠心分離機全体として、8(分離ブロック)×10
(分離ブロック内)×2(ゾーンZ1,Z2)=160枚の分離
板が配されている。
上記の遠心分離機においては、次述の操作が行なわれ
る。すなわち、筒状体10とスクリューコンベア20とが差
速をもって回転されている状態で、供給管31を通して連
続的に供給される被処理液W0は、透孔21aからスクリュ
ー軸部21と筒状体10との間の環状空間に導かれる。この
環状空間において、被処理液に遠心力が作用し、粒子は
相対的に放射方向に押しやられる。このとき、ある粒子
は、やがて対応する分離板50の表面に衝突した後、分離
板50が放射線と傾斜している関係上、その分離板50の傾
斜に沿って側縁へと流下し、流出する。分離板50の側縁
は、支持部材の周方向厚みの関係上、周方向に関して隣
りの分離板50や、隔板41と離間しているため、第3図お
よび第4図に示すように、それら離間部を通って筒状体
10内面へ押しやられる。このようにして、液から分離さ
れ、筒状体10の内面近くに滞積した粒子は、スクリュー
羽根22により円錐部22へとさらに出口12aへと掻き寄せ
られ、出口12aから重相物質W1として連続的に排出され
る。
他方、粒子分が除去された清澄液は、液面Lを保持し
つつ堰13より軽相物質W2として排出される。
上記例において、ある分離板50,50…群の間隔は等間
隔でかつ分離板長さが短くなっており、これによって沈
殿物の分離板への付着を防止できる。
分離板50の放射線となす角度θは40〜70度、特に45〜
60度が好ましい。また、ある分離板50,50…群の数は、
複数枚であれば足りるが、より好ましくは3枚以上であ
る。分離板50として、上記例では平板であったが、第5
図のような湾曲板50Aや、第6図の折曲板50Bであっても
よい。分離板50,50間隔は等間隔であるのが望ましいけ
れども、若干の不等があっても実用上の支障は、処理能
力の増大効果に比較して目をつぶることも可能である。
第1実施例においては、隔板41,41間に2つの分離板
群を設けたが、第7図のように、1つの分離板群であっ
てもよい。なお、第4図に示される分離板群と支持体と
のセットは、カセット方式でスクリュー軸部に着脱自在
とすることもできる。隔板41は複数枚であれば足りる
が、好ましくは3枚以上である。隔板41を設けて、周方
向に処理域を分割すると、理由は定かではないが、隔板
41を設けない場合に比較して分離性能が向上する。
他方、遠心分離機の機長方向に沿って、第1図のよう
に、分離板群を分割すると、分割しない場合に比較して
分離性能が向上する。この理由についても定かではない
が、第1図の右側のゾーンZ1において荒分離を、ゾーン
Z2において精製分離を分担して行う機能となるためであ
ると考えられる。分割数は3分割以上であってもよい。
第8図には、さらに他の例が示されている。この例で
は、支持部材42Eを共通し、この支持部材42Eと隔板41と
に分離板50′を固定したものである。この例のように、
本発明にいう「支持体」としては、支持部材42A〜42E、
ならびに円弧板43のほか、隔板41をも含む場合がある。
第9図は、第3図例と第8図例の複合型のものである
が、改めて説明を要しないであろう。
〔実施例〕
次に実施例をもって本発明の効果を明らかにする。
(実施例1) 筒状体の胴部径24インチ×分離機全長72インチで、円
錐部の仰角18゜の遠心分離機について、軸方向長さ800m
mの分離板を、3枚積層した第3図のような山形の分離
板群を、前述の角度θを45度として、8枚の隔枚の間に
1組3枚の分離板からなるブロックを16組組み込んだ。
この場合、第3図のように、円弧板に固定される分離板
は無く、各分離板は支持部材に固着した。分離板の間隔
は20mmとした。
運転は筒状体の回転速度として2200rpmとし、被処理
液として供給濃度0.4重量%の余剰活性汚泥を用いた。
(実施例2) 分離板の間隔を15mmとした以外は実施例1と同一であ
る。
(比較例) 分離板を有しないほかは同一とした。
(結 果) 供給流量を3段階に変えて回収率を調べたところ、第
1表に示す結果を得た。
このように、分離板を設けることによって、同じ動力
消費量の下で、本発明によると、処理能力が大幅に向上
することが判る。また、間隔を小さくすることで処理能
力が高まることも判る。
〔発明の効果〕
以上の通り、本発明によれば、処理能力が大巾に増大
するなどの利点がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の遠心分離機の縦断面図、第2図はその
横断面図、第3図はその要部拡大図、第4図は分離板群
の斜視図、第5図および第6図は形状を異にする分離板
の斜視図、第7図、第8図および第9図は他の分離板の
支持例の断面図、第10図は従来例の断面図である。 W0……被処理液、W1……重相物質、W2……軽相物質、10
……筒状体、12……出口、13……堰、21……スクリュー
軸部、22……スクリュー羽根、41……隔板、42A〜42E…
…支持部材、43……円弧板、50,50A,50B,50′……分離
板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮野 啓一郎 東京都中央区佃2丁目17番15号 月島機 械株式会社内 (72)発明者 佐野 広 東京都中央区佃2丁目17番15号 月島機 械株式会社内 (72)発明者 西田 克範 東京都中央区佃2丁目17番15号 月島機 械株式会社内 (72)発明者 岩瀬 正樹 東京都中央区佃2丁目17番15号 月島機 械株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−258755(JP,A) 特開 昭63−205166(JP,A) 実開 昭53−162979(JP,U) 特公 昭63−2218(JP,B2)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】筒状体とその内部に同心的に配されたスク
    リューコンベアとが速度差をもってそれぞれ回転し、前
    記筒状体とスクリューコンベア軸部との間の環状空間に
    供給される被処理液を遠心力により重相物質と軽相物質
    とに分離して外部へ排出するようにした遠心分離機にお
    いて; 前記環状空間内に軸心からの放射線と傾斜する状態で分
    離板を放射方向に間隔を置きかつ機長方向に沿って複数
    枚設けるとともに、各分離板をスクリューコンベア軸部
    に固定された支持体に固定したことを特徴とする遠心分
    離機。
  2. 【請求項2】スクリューコンベア軸部外周から放射方向
    に沿って周方向に複数の隔壁を突設し、隣接隔壁内に分
    離板群をそれぞれ設けた請求項1記載の遠心分離機。
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