JP3194493U

JP3194493U - 微粒子除去用濾過装置

Info

Publication number: JP3194493U
Application number: JP2014004355U
Authority: JP
Inventors: 武郎吉田; 拓男重冨
Original assignee: 武郎吉田
Priority date: 2014-08-15
Filing date: 2014-08-15
Publication date: 2014-11-27
Anticipated expiration: 2024-08-15

Abstract

【課題】旋回流方式の濾過器であって、粒径の小さな１ｍｍφ以下の微粒子に対して、十分な濾過性能がある旋回流方式濾過装置を提供する。【解決手段】入口管と出口管と２本の排出管が接続された円筒状容器の形状を有し、流入液体を内部で旋回させ、クリーンを通過させる旋回流方式濾過装置に関するものであり、スクリーンに金網を用い、容器の形状を工夫し、入口管と排出管の接続位置、スクリーン形状を最適にすることで、１ｍｍφ以下の微粒子が目詰りすることなく除去できる。【選択図】図１

Description

本考案は、微粒子除去用の旋回流方式濾過装置に関する。

火力発電所や原子力発電所における復水器、回転機に用いる冷却水、水力発電用に用いる水、製鉄・石油化学プラントにおける冷却工業用水等では、使用する水や海水から異物（砂、海藻や生物等) を除去する必要があるため、濾過装置を使用している。

この目的に使用される濾過装置の基本的構造は、内部にスクリーンを有し、かつ、１本の入口管と１本の出口管と排出管が接続された容器状の形状を有し、流入液体を内部で回転させ、スクリーンを通過させる濾過装置である。この旋回流方式の濾過装置は、自己洗浄機能を有するため、メンテナンスの手間が軽減され、多くの発電所やプラントで使用されてきた。

この旋回流方式の濾過器としては、例えば特公昭６１−５３０９４号公報の異物除去装置、特公平２−１８８９０号公報の濾過器、特開２０００−３３４２２３号公報の旋回流式ストレーナが知られている。さらには、実公昭５６−４３３７１号公報や特開２００７−２９６４９２号公報には、２本の排出管を持つ濾過装置も知られている。

特公昭６１−５３０９４号公報特公平２−１８８９０号公報特開２０００−３３４２２３号公報実公昭５６−４３３７１号公報特開２００７−２９６４９２号公報

旋回流方式の濾過器は、その特性上、比重の大きな１ｍｍφ以上の異物（砂や金属粉）に対しての濾過能力は優れているが、粒径の小さな異物に対してはその濾過能力に限界があった。

また、比重の小さな異物を除去するため、２本の排出管を持つ旋回流方式の濾過装置も考案されている。しかし、これらの濾過装置をもってしても、粒径の小さな異物の排出は良好に行えず、仮に、金網を設置して物理的に微粒子を除去しようとしても、短時間で目詰まりし、実用的ではなかった。

本考案は、入口管と出口管と２本の排出管が接続された円筒状容器の形状を有し、流入液体を内部で旋回させ、クリーンを通過させる旋回流方式濾過装置に関するものであり、スクリーンに金網を用い、容器の形状を工夫し、入口管と排出管の接続位置、スクリーン形状を最適にすることで、１ｍｍφ以下の微粒子が目詰りすることなく除去できることを見出し、本考案に至った。

本考案の濾過装置を用いれば、従来型の濾過装置で砂などの粒子径の小さな異物を含む液体の濾過時に発生する目詰まり問題を解消し、長時間安定運転することができる。

本考案の一実施例を示す円筒型容器の旋回流方式濾過装置立体図である。フランジで取り付けるフタを有する構造の実施例を示す円筒型容器の旋回流方式濾過装置立体図である。フタを有し、ふたに犠牲陽極を取り付けた一実施例を示す円筒型容器の旋回流方式濾過装置立体図である。

本考案は、入口管と出口管と２本の排出管が接続された円筒状容器の形状を有し、流入液体を内部で旋回させ、スクリーンを通過させる旋回流方式濾過装置に関する。以下、詳細に特徴を説明する。

本明細中において、濾過装置はその円筒状容器を直立させた状態で実施されることを前提としているが、直立であることに限定するわけではなく、円筒容器を寝かせた状態で使用しても、本考案の効果は有効である。

容器は、液体回転軸に垂直な断面が円形である必要がある。この条件に当てはまる形状としていろいろな立体が考えられるが、コスト上有利であること、上部排出管と下部排出管から均等に異物を排出する方が設計上簡便であることから、円筒状容器が最適である。また、容器の高さは、直径の２．８倍以上、かつ、１０倍以下（以下、L／D＝２．８〜１０．０と表現する。）の範囲でその効果を発揮する。Ｌ／Ｄが２．８以下では、微粒子によるスクリーン目詰まり防止効果が小さく、Ｌ／Ｄが１０以上では、容器の上端と下端において必要な旋回速度が得られない。さらに、Ｌ／Ｄ＝３．０〜８．０の範囲が、スクリーン目詰まり防止効果の点で好ましい。さらに好ましくは、Ｌ／Ｄ＝３．２〜６．０である。

入口管は、容器の円形断面の外周円に内接する位置で容器に接続する必要があるが、高さは、下部排出管と上部排出管の中間の位置が好ましい。入口管は、複数設置されていてもかまわない。複数設置した方が、旋回流を均一に発生させるために好ましいが、コスト上不利である。また、入口管と容器の接続部に流路を狭める「絞り」を設けることは、望ましく、必要な旋回速度をこの「絞り」の程度で調節する。

出口管は、液体回転軸方向に流出する様、液体回転軸を含む位置で容器内の液体を流出させる必要がある。具体的には、容器の上端面、または、下端面の中心に接続する。また、出口管は、容器内部に突き出ていても良いが、容器内部に位置する出口管端面は、液体回転軸を含む位置である必要がある。

排出管は、回転している容器内の液体が方向を変えずに排出できるよう上部と下部に２か所に設置する必要がある。この時、それぞれの排出管の内壁は、容器内部の上端面、または、下端面に接している必要があり、同時に、円筒状容器の内側壁にも接している必要がある。「接している」状態とは、排出管の内壁と上下端面および容器の側壁と急激な段差のない状態で接続されていることを意味し、実質的に、ずれが、排出管内径の半分までは許容できる。

ただし、そのずれている段差は、滑らかな曲線となるよう加工されている必要がある。また、２本の排出管は、容器内部より、異物を多く含んだ液体を排出するが、容器を出た後、２本の排出管を連結しても良いし、個別のまま、排出を完了させても良い。ただし、２本の排出管の流量コントロールのための別々の装置が設置されていることが望ましい。ここで、流量コントロール装置とは、バルブが代表例であるが、自動でコントロールする装置など付加することはもちろん望ましい。

スクリーンの全体の形状は、円柱型、円錐型、樽型、鼓型、などの回転体であり、その中心軸が円筒状容器の中心軸に一致するよう設置される。スクリーンは、８０メッシュより目開きの小さな金網を用いるが、金網の補強のためパンチングプレートやリング状の補強材を使用することは問題ない。

スクリーンの上端と下端付近（すなわち、容器の上端面と下端面付近）は、部分的に液体を透過しない機構を有することが望ましい。具体的には、部分的に金網を張らずプレートを使用する方法や、金網に加え金網に接するか金網の近傍に液体を透過させないプレート（以下、裏打ちプレートという）を設置する方法がある。容器内部に出口管を突き出させ、裏打ちプレートの役割をさせることでも目的は達成できる。裏打ちプレート、もしくは、金網を張らない部分の上下方向の大きさは、容器の上端面または下端面から、排出管内径の２倍以上必要である。

メンテナンスを考えて内部の点検ができる構造にすべきであるが、単純に上端面をフランジ構造にすると、上部排出管の設置が難しくなる。そこで、フランジ位置は、容器上端面より高い位置とし、ふたの構造を工夫することで上端面に接する位置で上部排出管を設置できるようにする。具体的には、フタは円盤ではなく中心から容器内径に等しい部分を図２の様にへこませることにより、上端面には上部排出管の内面を接するよう設置し、かつ、上フタをフランジでボルト止めすることができる。

液体が海水である場合、防蝕対策が必要となる場合が多い。そのために、犠牲陽極を海水に接する位置に設置する方法が一般的であるが、本考案の濾過装置においては、フタにフランジを使った場合に生じるフランジ面と上端面の空間に犠牲陽極を設置することができる。その一例を図３に示す。

本考案は、入口管と出口管と２本の排出管が接続された円筒状容器の形状を有し、流入液体を内部で旋回させ、スクリーンを通過させる旋回流方式濾過装置に関するものであり、スクリーンに金網を用い、容器の形状を工夫し、入口管と排出管の接続位置、スクリーン形状を最適にすることで、１ｍｍφ以下の微粒子が目詰りすることなく除去できることを見出し、本考案に至った。

Claims

内部にスクリーンを有し、かつ、１本以上の入口管と１本以上の出口管と２本の排出管が接続された円筒状容器の形状を有し、流入液体を内部で回転させ、スクリーンを通過させる旋回流方式濾過装置であって、以下の特徴を有す。
容器は、液体回転軸に垂直な断面が円形であり、容器の高さは、直径の２．８倍以上、かつ、１０倍以下の範囲である。
入口管は、容器上下のほぼ中央に位置し、液体回転軸に垂直な断面の外周円の接線方向で容器に接続されている。
出口管は、その開口部が、液体回転軸を含む位置で容器内の液体を排出できる様に接続されている。
下部排出管は、回転している液体が向きを変えず排出できる方向で、かつ、容器の液体回転軸に垂直な断面の外周円の接線方向で容器の側壁面と下端面に接する位置で接続されている。
上部排出管も、回転している液体が向きを変えず排出できる方向で、かつ、容器の液体回転軸に垂直な断面の外周円の接線方向で容器の側壁面と上端面に接する位置で接続されている。
容器内には、８０メッシュより細かな目開きの網でできたスクリーンが設置されている。
スクリーンは、その中心軸が円筒状容器の中心軸に一致し、垂直な断面が何れも容器より小さな円形であり、出口管から流出する全ての液体がこのスクリーンを透過するように設置されている。
スクリーンの上部と下部それぞれ部分的に液体が通過しない素材を使用するか、または、実質的に液体を通過させない構造を有することを特徴とする請求項１記載の濾過装置。
上フタがフランジで取り外せる構造を有し、そのフランジが上部排出管のさらに上の位置にあるが、フタにへこみを持たせ、実質的に上部排出管の内壁に接する上端面を持つことを特徴とする請求項２記載の濾過装置。
容器フランジ面と容器上端面の間の空間に犠牲陽極を設置し、その犠牲陽極周囲に液体が循環する構造を持つことを特徴とする請求項３記載の濾過装置。