JP2957750B2 - 遠心分離式乾燥機 - Google Patents
遠心分離式乾燥機Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B15/00—Other accessories for centrifuges
- B04B15/06—Other accessories for centrifuges for cleaning bowls, filters, sieves, inserts, or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B3/00—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Description
軸、その駆動軸と共に回転するように連結されたドラ
ム、ドラム内で、駆動軸連結側から、円錐状に拡げられ
た処理室を、囲むように取りつけられたフィルター、処
理室の前面側を形成し、軸方向に位置がずれるようにな
っているバッフルプレート、および、ドラムとバッフル
プレートによってカプセルを形成する遠心分離機ケース
を備えた、遠心分離式乾燥機に関するものである。
場合には、化学処理、生物学的処理もしくは醗酵処理を
終えた後に、フィルターつき遠心分離機が用いられてい
る。遠心分離機はすべて、排出を必要とする。排出手段
に用いられる周知の掻き取り装置は、その運転過程を通
じて、高価な薬品中に含まれることは許容できないよう
な、パッキン摩耗に起因する不純物を発生させたりす
る。掻き取り装置には、懸濁液によって濡れる沈殿面が
含まれており、滴下した後、洗滌されていない製品が、
表皮を形成する。表皮は、掻き取り過程で発生する微粉
によって強化され、その微粉は、まだ濡れている沈殿面
に到達する。表皮は、一定の厚さになると、最大振動強
度の脱水遠心分離段階で剥落し、最終製品を汚染する。
に残留層が残されたまヽであるため、その濃密化が進む
につれて、次のバッチの濾過時間が長くなるという欠点
を持っている。残留層を除去するためには、遠心分離機
を停止させ、蓋を開けなければならず、その際、残留層
の掻き落しおよび掬い出しの間、溶剤は吸引されなけれ
ばならない。この際、さらに、高純度を要求される製品
中に、不純物粒子が入り込み、また、作業員ならびに環
境に悪影響を与える。ピーラー(皮むき機)遠心分離の
場合には、純度低下に加えて、さらに、ピーラー運転中
に母液貯留室に届く製品による損失が発生する。このた
め、溶剤を含む物質の場合には、遠心分離機の蓋をあけ
た後、不活性しなければならず、N2ガス費用と、時間が
浪費されることになる。
かに、純度の向上を狙うことができるが、掻き取り装置
につながる配管系で、頻繁に製品を変える場合には不向
きであり、かつ、不純物混入の恐れがある。周知の推進
式遠心分離機は、フィルタープレートに、スリットがき
ってあるため、粒子径40μm以上の製品にしか適用でき
ない。欠点は、濾過された製品を、振動推進床を用い
て、コーン領域で、制御されないまゝ、排出ピットに到
達するまで、移送するために、入口側で流量制御しなけ
ればならないことである。製品の滞留時間は、コーン壁
面に層っては調整できないので、この遠心分離方法は、
低品質の、高速濾過、粗大結晶、量産製品にしか適用で
きない。母液除去洗滌は、制御されずにコーン領域を滑
って行く製品の密度が、非等質であるため、不可能であ
る。
続もしくは連続運転に際して、上述の欠点を除去した上
で、機械的および、または、熱的な分離技術を発揮でき
るような、分離工学的装置を作り出すことである。製品
は、全く掻き取り装置なしで、かつ、残留層なしで、潤
滑状態もしくは乾燥状態でも、排出できなければならな
い。
な外被および、表面摩擦係数の低い、交換可能な、多層
複合焼結した、金属網フィルターコーンを備えた、加圧
室型遠心分離機ドラムが含まれている。完全外被とフィ
ルター内筒との間の環状空間は、それぞれが、ディフュ
ーザー開口部を持つ、複数の部屋に分割されており、フ
ィルターから、製品を除去するとともに、製品の貫流と
乾燥を同時に行うため、固定されたノズルによって、圧
力ガスが噴射される。ドラムの開放されている端末に
は、軸方向に位置がずらされるようになっているバッフ
ルプレート取りつけ用のフランジがついており、そのバ
ッフルプレートは、気密性をもって密閉することができ
るので、密閉容器としてのフィルターコーン内に存在す
る処理室には、駆動軸を通して、懸濁液を充填したり、
あるいは、洗滌水を流したりすることができる。
は、母液によって濁らされるような内部造構のない処理
室で行われ、高い製品純度が保証される。乾燥遠心分離
した後、処理室には、バッフルプレートで気密が保たれ
ることによって、圧力ガスが洩れないようになっている
ので、圧力ガスを吹きつけられ、フィルターコーンに付
着した製品層内に滞留する残留水分の、毛細管現象によ
る水位を引き下げ、かつ、最終水分を減らすことができ
る。
に噴射される超音波気流インパルスと、それによって誘
導されるフィルターコーン内圧の上昇によって、吹き飛
ばされる。製品は、例えば処理室の50%充填率となる供
給量で構成され、ドラムドライヤーの場合と同様に、回
転数を下げれば、さらに充填率が上る。この過程で、下
方にある加圧室には、高温ガスが吹き込まれるが、その
際すぐに、下方から、製品が転動しながら貫流し、か
つ、ガス速度が高いために、製品流動は渦流を成し、熱
交換が加速され、効率的に乾燥される。製品は、フィル
ターコーンの一部にしか位置せず、回転によって落下す
るので、流入したガスは、フィルターコーンを突き抜け
る際に粉塵を洗い落し、遠心分離機ケース内のディフュ
ーザーから逸出し、そこから、連結アダプターを介し
て、搬送される。
できる乾燥過程中は、バッフルプレートが、ドラムフラ
ンジと気密を保って嵌合されたまゝであるため、ガス流
の漏洩は全く発生しない。乾燥後、処理室を空にするた
め、バッフルプレートは、軸駆動ユニットによって位置
を変え、切り換え装置によって、ドラムと共に回転する
か、あるいは、連結遮断運転状態となる。
て開いている環状の溝に囲まれており、そこから、1つ
または複数の製品搬送導管が出ている。バッフルプレー
トは、環状溝に接近することを阻止する位置と、処理室
からの流出を自由にする位置との間で、移動させること
ができる。その時々に下側にある加圧室を通って導入さ
れる圧力ガスの吹きつけによって、製品は、ドラムがゆ
っくり回転する間に、フィルターコーンから環状溝に到
達し、そこで、機械的手段および、または、圧力ガス吹
きつけによって循環流となり、タンゼンシャル排出口を
介して取り出される。
で、1つまたは複数の搬送導管に送り出すための、少く
とも1つのブレードを取りつけることができる。製品換
えの際には、ドラムおよび環状溝を含む遠心分離機ケー
スに、液を満たし、ドラムを回転させて洗滌することが
できるが、その際、洗滌液は、通常の生産処理と同じ方
法で処理される。
ター内筒を備えた、穴あきの円錐形ドラムが用意されて
いる。この際、遠心分離機の内側には、外側ドラム外周
近くに、半径方向に向けたノズルつきの、少くとも1つ
の、外被に沿って伸びる分配導管が取りつけられてお
り、そのノズルは、洗滌液の注入、フィルター表面への
逆噴射、および、または、圧力空気もしくは高温ガスの
注入に役立てられる。これは、脱水された製品を、フィ
ルターから剥離させ、搬送路に載せるために、高温ガス
を吹きつけるのに用いることができる。高温ガスを、外
側から注入すると、円錐形ドラム内壁に沿った、製品の
流動性を向上させることができる。
滌管は、ドラム壁の内周領域に吹きつけるノズルを装備
することができ、それによって、濾過の開始から最終水
分までの脱水完了までの間に、ドラム壁に沿った製品の
連続通路上で、製品洗滌を行うことができる。このよう
な運転方法を採っても、フィルターケーキはすべて、連
続的に、ドラム壁に沿って、環状溝まで推し進められる
ので、製品は、完全に運び出される。
用として、第1の3分の1長さ部分を15°勾配とし、一
方、第2の3分の1長さ部分は、ゆるやかな長さ方向勾
配で、角度を小さくするように、種々の開度を持った、
いくつかの長さ方向領域とすることができ、その際、製
品の滞留時間は、バッフルプレート上に、微細に切り込
まれた出口スリットによる以外に、さらに、ドラム回転
数、摩擦係数、製品混合液の粘度もしくはチキソトロピ
ー、温度、外側から噴射される圧力ガスの衝突強さなど
の、付加的なパラメータを作用させることができる。そ
の他、バッフルプレートと、その調節装置を用いて、バ
ッチ運転と、連続運転とを選択することができる。
の主要部を示した図面と関連する実施例ならびに請求項
によって明らかにされる。請求項における個々の特徴
は、発明を幅広く実施するに当って、1つまたは、任意
の組み合わせによるいくつかの形態で実現される。
に連結された、Vベルト駆動部2の上には、水平に保持
された、中空軸7がある。軸7は、円錐形の、穴のあい
た遠心分離機ドラム4を支持しており、そのドラムの中
には、織網を複合焼結した金属スクリーンで構成するこ
とのできる、周囲を密閉されたフィルターコーン3が納
められている。中空軸7は、矢視方向に注入される懸濁
液を、最小のドラム円周部に導くため、出口の前に、案
内フード8を備えている。中空軸7は、機械スタンド15
上に置かれた、ベアリングハウジング18の中に挿し込ま
れており、かつ、懸濁液または洗滌液を注入するため
の、スライドリングパッキングによって保持された連結
管5を備えている。
封され、かつ、カバーによって密閉された、遠心分離機
ケース17は、ベアリングハウジング18に、しっかり固定
されており、それによって、円盤状のバッフルプレート
9を介して、軸方向に移動できるようになっている。バ
ッフルプレート9は、カバーの外側に取りつけられた駆
動ユニット19によって動かされる、遠心軸20に保持され
ている。
イド21に沿って、内側ガイド面内を、ドラム4の拡がっ
た端末に接するまで、バッチ運転時に、処理室が、共に
回転するように嵌合させるため、移動できるようになっ
ている。懸濁液が濾過されると、中間軸の上部に記入し
た製品ケーキAが現われる。母液から抜き出された製品
は、洗滌され、乾燥遠心分離される。その後、回転数が
落され、バッフルプレート 9.1が開かれ、製品だけが、
遠心力によって、拡げられたドラム端末部の外周密封状
態で接続している環状溝10に排出されるが、その環状溝
は、内側に向かって開いており、それぞれ適切な断面を
持ち、遠心分離機ケース17または、そのカバーに支えら
れており、かつ、バッフルプレートが、開放状態 9.2に
なったときに接するガイド21を備えている。乾燥遠心分
離する際には、ドラム4に、中空軸を介して、高圧ガス
を吹きつけることができる。従って、ドラム回転数を落
したときに、1つまたは複数の分配管16から、高温ガス
を加圧噴射し、それによって、製品ケーキAを、加温さ
れたフィルター表面3から、完全に除去することができ
る。ドラム4に入った高温ガスは、バッフルプレートに
固定され、駆動軸21によって、共に回転するフィルター
を通って、吸引導管内に流出する。
に、バッフルプレート9によって、出口スリットが、一
定幅に限定され、ドラム4には、常に、懸濁液が吹きつ
けられる。母液は、第1コーン長さ区画aで遠心分離さ
れ、排出管6に捕捉される。第2コーン長さ区画bで
は、製品が導管25を介して噴射される洗滌液によって洗
滌され、それに続いて、コーン長さ区画cで、乾燥遠心
分離される。遠心脱水された製品は、環状溝10に残渣な
しに吹き飛ばされ、ドラム外周にとりつけられたブレー
ド11で、製品は、電気乾燥機12み導かれるか、あるい
は、図では暗示されている重力フィード管13を介して、
真空乾燥機または、コンテナーに導かれる。
けの長孔スリットとすることのできる、半径方向に向い
たノズルが出ており、洗滌水注入、フィルター逆噴射、
および、または、圧力空気もしくは高温ガスの注入に、
選択して用いることができる。
は、遠心分離機ケース17の中に、密封されて導入され
た、中空軸28の端末に、ドラム底30が取りつけられてお
り、そこから円筒状または、その自由端末に対して若干
円錐状に挟められて密閉された、ドラム外被32が突き出
ている。ドラムフランジ34の内側端末と、ドラム底との
間には、焼結フィルター織網で形成され、補強された金
属フィルターコーン36が挿入されており、その外側に接
して、外周と間隔を置き、ドラム外被32を収容するU型
成形部材38には、半径方向に突き出ているウエブは仕切
り板40が溶接されており、その仕切り板は、互いに気密
を保った加圧室42の中で、円錐形環状空間を分割してい
る。それぞれの加圧室は、ドラム底30に、円形もしくは
長方形のディフューザー開口部44を備えており、それを
通じて、それが上方に来たときに、固定されているケー
ス後壁45に取りつけられた、1つまたは複数のノズル46
から、時間的に選択されたインターバルで、圧力衝撃が
噴射される。超音波気流によって、加圧室42内に発生す
る圧力上昇は、全区画表面にわたって、フィルターコー
ン36の内側に付着した製品層を除去し、落下させる。
バッフルプレート52が、回転できるように装着されてお
り、そのプレーは、図1および2に示したように、処理
室53を密閉している端末装置と環状溝54との間の多少開
いている中間部を移動できるようになっている。ドラム
フランジ34は、バッフルプレートの外周58に対して、環
状面56を捕捉している。懸濁液ないしは洗滌液は、中空
軸28および内管60を介して、円錐形リングノズル28aな
いしは60aに導入される。これは、全自動供給すること
ができ、回転を伴い、リングノズルからラッパ状に噴射
される液体は、その予圧を変えることができるので、特
に、処理室を洗滌する際、フィルターコーンおよびバッ
フルプレートの内壁の、希望するどのような箇所にも向
けることができる。ドラムフランジ34には、環状溝54に
突き出たブレード64、ならびにバッフルプレート52の開
口部を塞ぐように突き出し、かつ、ドラム回転運動を伝
達する、キャリヤーボルト66が取りつけられている。図
4に示したように、キャリヤーボルト66は、短くしてあ
るので、バッフルプレートは、決められた環状溝の開口
寸法とは関係なく、カムドライブとの連結を切り、ブロ
ックボルト68によって、固定保持される。
洗滌液は、フィルターコーン36を通って、加圧室42に到
達し、そこから、ドラム外被に沿って、ディフューザー
開口部44を通り、ケース17ないしは、それを通過して集
合連結部に流出する。円筒形ドラム外被での液の進行を
保証するため、すべての装置部分は、図2の左端を持ち
上げるように、遠心分離運転中に、若干、傾けられる。
乾燥遠心分離した後、製品にまだ含まれる残留水分の、
毛細管吸水レベルを引き下げるため、ドラム室には、中
空軸20を介して、高圧ガスが吹きつけられる。
去する際には、フィルターコーンを加熱し、貼り着いた
製品生地層を乾燥させるために、まず、高温ガスを、低
圧噴射によって加圧室42に吹きこむことができる。この
ように予備乾燥した後、高圧噴射すれば、製品層は、破
壊され、落下する。同時に、フィルターコーンは、外側
から内側に向けて清掃される。
で、フィルターコーンを清掃した後、製品を渦流として
対流乾燥させるため、下側のノズル47を介して、高温ガ
スを、加圧噴射させて注入する。処理室の下半分に集め
られた製品は、低い回転数で、定常的に掘りかえされ、
それによって、乾燥が加速される。吹き込まれたガス
は、コーンの上半分を通って流出する。
気が充満しているので、フィルター内で、製品から取り
除かれ、かつ、加圧室12から流出するガスは、遠心分離
機ケース17内では、既に凝縮されている筈で、そこか
ら、短い通路を通って、凝縮器に導かれ、場合によって
は、乾燥にとって著しく有効な温度差が利用され、そこ
で、製品はターレットヘッドによって、フィルタードラ
ムから剥ぎ取られ、そして、対流乾燥ガスと合流して、
製品分離フィルターの中まで導かれるので、少くとも30
°の露点よりも高い排ガス温度となっている筈である。
あるため、乾燥ガス加熱に対する、周知のターニング方
式と、乾燥時間を等しくして比較した場合には、所要熱
量は、おゝよそ2分の1で済む。新しいガス流入方式を
適用して得られた製品の、最終含水率は、電気乾燥もし
くは真空乾燥と比較して、本質的に低く、 ppmの領域で
ある。
る乾燥が終了した後、環状溝の開いている出口では、製
品にさらに加えられるガス圧衝撃によって、脈動搬送が
発生し、そこで、脈動する搬送ガスは、製品を、環状溝
を経由して、粉塵分離機もしくは、他の所定の場所に推
進する。
さずに、製品を完全に排出する問題は、掻き取り装置な
しで、下記のパラメータを組み合わせることによって解
決される: −金属製フィルターコーンの表面摩擦係数を小さくする
こと、 −交換できるフィルターコーンのコーン角調整、 −ドラム回転数、 −調整できるバッフルプレートに関連する、圧力ガスの
パルス流。
用の遠心分離式乾燥機の断面図である。
似する本発明の連続運転用の遠心分離式乾燥機の断面図
である。
本発明の他の遠心分離式乾燥機の断面図である。
きの、図3の部分拡大断面図である。
断面図である。
面図である。
レート 10,62.環状導管 11.ブレード 12.乾燥機 13.フィード管 14.軸シーリング 15.スタンド 16.分配導管 17.遠心分離機ケー
ス 18.ベアリングハウジング 19.駆動ユニット 20.遠心軸 21.ガイド、駆動軸 23,53.処理室 25.導管 28.駆動軸 30.ドラム底 32.ドラム外被 34.フランジ 36.フィルター 38.U型成形部材 40.仕切り板 42.加圧室 44.開口部
Claims (17)
- 【請求項1】 水平に保持された駆動軸、その駆動軸と
共に回転するように連結されたドラム、ドラム内で、駆
動軸連結側から円錐状に拡張された処理室を囲むように
取りつけられたフィルター、処理室の前面側を形成し、
軸方向に位置がずれるようになっているバッフルプレー
ト、および、ドラムとバッフルプレートによって、カプ
セルを形成する、遠心分離機ケースを備えた、遠心分離
式乾燥機であって、−フィルター(4,36)は、その全
長にわたって円錐形を成す、金属網内筒になっており、
−充填管として形成された駆動軸(7,28)には、処理
室(23,53 )を密閉するドラム外被(30)が共に回転す
るように固定されており、−その拡げられた端末では、
少くとも1本の製品輸送管に接続された、内側に開口部
があり、動かないようになっている環状導管(10,62)
が、処理室をとり囲んでおり、−バッフルプレート
(9,52)は、処理室(23,53)の拡げられた端末を密
封する閉止位置と、開放位置との間で、環状導管への出
口が調整されるように、ずれるようになっており、それ
によって、処理室内の製品滞留時間が制御されることを
特徴とする遠心分離式乾燥機。 - 【請求項2】 バッフルプレート(9,52)が、遠心分
離機ケース(17)の隣接する前面壁に導かれ、調整操作
部によって、軸方向に動くようになっている軸(20,5
0)に保持されていることを特徴とする請求項1に記載
の遠心分離乾燥機。 - 【請求項3】 駆動軸の流出口に、案内装置(8)が装
備されており、それによって、懸濁液および洗滌液が、
加圧調整を介して、フィルターコーン長さ方向におけ
る、すべての希望位置に投入されることを特徴とする請
求項1に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項4】 ドラム(4,32)の拡げられた端末側
に、少くとも1つの、環状導管内に張り出したブレード
(11,64)が固定されていることを特徴とする請求項1
に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項5】 環状導管(10)の中に、搬送ガスを導入
するための、1つまたは複数のタンゼンシャルノズルを
装備していることを特徴とする請求項1に記載の遠心分
離式乾燥機。 - 【請求項6】 処理室を取り囲むフィルターコーン(2
3,53)の、円錐形をした外周が、種々の開き角度で、
互いに相接するようになっていることを特徴とする請求
項1に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項7】 特に駆動軸(7)を通じて導入された洗
滌管(25)の出口が、滑らかな壁面を持ち、内部造構の
ない処理室の、製品洗滌とは無関係に、付着性の母液が
洗い落されるように形造られていることを特徴とする請
求項1に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項8】 フィルターコーン角度、回転数、表面摩
擦係数および、フィルターコーンへの、インパルスによ
る外側からの圧力ガス吹きつけの各パラメータを組み合
わせ、かつ、適切に設定することによって、機械的な補
助手段なしに、パルス搬送による製品の完全排出を達成
することを特徴とする請求項1に記載の遠心分離式乾燥
機。 - 【請求項9】 ドラムの拡げられた端末側が、バッフル
プレート(9)の密着面と嵌合する、円筒状もしくは円
錐状の出口フランジ(34)になっていることを特徴とす
る請求項1に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項10】 遠心分離機ケース内に、洗滌液、フィ
ルター洗滌媒液および、または、圧力空気および高温ガ
ス用の、半径方向に向けた出口ノズルつきの、少くとも
1つおドラム外周に平行に走る分配管(16)を配置して
いることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載
の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項11】 −ドラムは、その自由端末に向って、
円筒状または円錐状に細められて伸びており、共に回転
するドラム底(30)に固定されて閉じられている外被
(32)で構成されていること;−ドラム外被(32)と、
その細められた端末でドラム底に接合されている金属フ
ィルターコーン(36)との間の、円錐形環状空間は、加
圧室(42)の中の、軸方向にフィルターコーンを支持す
るステム(40)によって分割されていること;−加圧室
は、遠心分離機ケースの背壁(45)の同じ外周に、互い
に僅かな間隔を置いて、上側に1つ、下側に1つの圧力
ガスノズル(47)を配備した、少くとも1つのディフュ
ーザー開口部(44)を、ドラム底に持っていること;−
各ノズルは、ディフューザーとノズルがオーバーラップ
している間に、間歇的に圧力ガスを吹きつけるために開
くようになった、バルブ制御機構(10)を装備している
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の遠心
分離式乾燥機。 - 【請求項12】 ディフューザー開口部が、同じ部分円
に配置された湾曲長孔スリットになっていることを特徴
とする請求項11に記載の遠心分離乾燥機。 - 【請求項13】 ディフューザー開口部が、ドラム外被
(32)の内周から突き出ていることを特徴とする請求項
11または12に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項14】 ノズルケースの前面が、少くとも半径
方向で、ディフューザー開口部とオーバーラップするこ
とを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載の遠
心分離式乾燥機。 - 【請求項15】 ドラム外被(32)とフィルターコーン
(36)の自由端末が、互いに密着して結合され、かつ、
外周フランジ面で軸方向に向いて、バッフルケース(5
2)の割り当て開口部を通って伸びる、キャリヤーボル
ト(66,67)を装備していることを特徴とする前記請求
項のいずれかに記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項16】 キャリヤーボルト(67)が、その長さ
を限定されており、かつ、外側ハンドルを開放すること
によって、環状導管(54)への出口スリットで、バッフ
ルプレート(52)が、さらに解放状態となることを特徴
とする請求項15に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項17】 ケース(17)が、溶剤ないしは洗滌液
を含む乾燥ガスを吸引するための、上部で制御される連
結アダプターを備えていることを特徴とする前記請求項
のいずれかに記載の遠心分離式乾燥機。
Applications Claiming Priority (2)
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