JP3713187B2

JP3713187B2 - Vertical decanter centrifuge

Info

Publication number: JP3713187B2
Application number: JP2000154666A
Authority: JP
Inventors: 敏樹勝海
Original assignee: 新潟ウオシントン株式会社
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2020-05-25
Also published as: JP2001334175A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立型デカンタ式遠心分離機に関し、さらに詳しくは、脱液した固形分による摩耗や付着を防止することができるゴムスカートを有する立型デカンタ式遠心分離機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
立型デカンタ式遠心分離機は、化学工場での樹脂の脱水、触媒・酸化防止剤の回収、カオリンや酸化チタンの分級等遠心力場での固液分離が必要となる場所で多く使用されている。
【０００３】
従来の立型デカンタ式遠心分離機１００は、図３に示すように、
截頭円錐部１０１Ａと前記截頭円錐部１０１Ａの大径端側に連なる円筒部１０１Ｂとから構成される回転ボウル１０１と、前記回転ボウル１０１内に同軸的に設けられ、若干の差速をもって回転するスクリュウコンベア１０２と、前記回転ボウル１０１の円筒部１０１Ｂの上部端板１０３の中心部に突出する挿管孔１０４から挿入され、原液スラリーを回転ボウル１０１内の所定位置に供給する原液スラリー供給管１０５と、前記原液スラリー供給管１０５の下部に連接して設けられ、回転ボウル１０１内に供給されたスラリーを回転ボウル１０１の内壁に均一に分配する分流リブ板１０６と、前記回転ボウル１０１を高速回転させる主電動機１０７と、前記主電動機１０７の回転数と若干の差速を持たせてスクリュウコンベア１０２を回転ボウル１０１と同方向に回転させるための差速電動機１０９および差速装置１０８とから主要部が構成される。
【０００４】
次に、これらから構成される立型デカンタ式遠心分離機１００の作用について説明する。高速で回転する回転ボウル１０１内に、原液スラリー供給管１０５を通り分流リブ板１０６で分配された原液スラリーが、図３に示すように、回転ボウル１０１の円筒部１０１Ｂに供給されると、スラリー中の固形分は遠心力を受けて回転ボウル１０１の内壁側に沈降する。沈降した固形分は、スクリュウコンベア１０２により截頭円錐部１０１Ａ側に掻き揚げられ脱液された後、截頭円錐部１０１Ａの小径端側に設けられた固形分排出シュート１１０から固形物として外部に排出される。
一方、前記回転ボウル１０１の円筒部１０１Ｂで分離された清澄液は、回転ボウル１０１の円筒部１０１Ｂの上部端板１０３に設けた分離液溢流口１０３Ａを通り、堰板１０３Ｂを溢流した後、分離液排出口１１１から清澄した分離液として外部に排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の立型デカンタ式遠心分離機１００では、脱液されて固形分排出口１１２から排出される固形分が比重の大きい無機系の固形分（例えば酸化鉄）の場合には、
（１）比重が大きいため大きな遠心力を受けて、固形分排出口１１２から水平方向に排出される固形分が金属製の固形分排出シュート１１０の内面に衝突すると摩耗を生じやすく、固形分排出シュート１１０を頻繁に交換せざる得ないという問題があった。
（２）また、粘着性や付着性の強い固形分の場合は、固形分が排出される水平方向に設けられた金属性の固形分排出シュート１１０の衝突面に固形分が付着してしまうため、固形分排出シュート１１０内の固形分排出口１１２が閉塞してしまい、立型デカンタ式遠心分離機の運転を止めざるを得ないという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、液と比重差の大きい無機物のスラリーを処理しても脱液した固形分による摩耗や付着のない固形分排出シュートであるゴムスカートを有する立型デカンタ式遠心分離機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための請求項１に記載された発明は、下部小径端側に固形分排出口を有する截頭円錐部と、前記截頭円錐部の上部大径端側に連なり、上部端板に堰板を設けた分離液溢流口を有する円筒部とからなる回転ボウルと、前記回転ボウル内に同軸的に設けられ、差速装置を介して回転ボウルと若干の差速をもって回転するスクリュウコンベアと、前記回転ボウルの円筒部の上部端板の挿管孔から軸心部に挿入され、前記円筒部に原液スラリーを供給する原液スラリー供給管と、前記原液スラリー供給管の下端部に連接して回転ボウル内半径方向に設けられた分流リブ板とから主要部が構成される立型デカンタ式遠心分離機において、前記固形分排出口を含む固形分排出部全体を外から囲繞するようにべルジャー形のゴムスカートを設け、前記ゴムスカートの外側にシリンダを複数個設けて、前記シリンダのピストンの直線運動により前記ゴムスカートの内側に付着した固形分を剥離させる剥離機構を設け、前記剥離機構が平面視で９０度振り分けに設けられ、最初の動作が１８０度向かい合っているピストン同士が同期して作動し、次の動作がそこからそれぞれ９０度離れたピストン同士を同期してストロークし、前記ゴムスカートの弾力を補完し合うようにストロークすることを特徴とするものである。
【０００８】
このように、従来の固形分排出口に設けられた金属製の固形分排出シュートに替わりベルジャー形のゴムスカートを設けることにより、固形分を排出するときの耐摩耗性、耐薬品性が向上する。また、ゴムスカートの外側にシリンダを設けて、シリンダのピストンの直線運動によりゴムスカートの形状を変形させて内側に付着した固形分を剥離させる機構を設けることにより、確実に好適に脱液した固形分を外部に排出できる。さらに、剥離機構をゴムスカートの平面から見て９０度に振り分けて設け、１８０度向かい合っているピストン同士を最初に同期させて作動し、次に最初に同期させたピストン同士からそれぞれ９０度離れたピストン同士を同期させるようにして作動させることにより、前記ゴムスカートの弾力を補完し合うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機の一実施の形態を示す縦断面図、図２（ａ）は、本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機のゴムスカート周りの縦断面図、図２（ｂ）は、本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機のゴムスカート周りの平面断面図である。
【００１４】
最初に、図１を参照して本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機の一実施の形態について説明する。
本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機は、
下部小径端側に固形分排出口１３を有する截頭円錐部１Ａと、前記截頭円錐部１Ａの上部大径端側に連なり、上部端板３に堰板３Ｂを設けた分離液排出口を有する円筒部１Ｂとからなる回転ボウル１と、
前記回転ボウル内に同軸的に設けられ、差速装置８を介して回転ボウルと若干の差速をもって回転するスクリュウコンベア２と、
前記回転ボウル１の円筒部１Ｂの上部端板３の挿管孔４から軸心部に挿入され、前記円筒部１Ｂに原液スラリーを供給する原液スラリー供給管５と、
前記原液スラリー供給管５の下部に連接して回転ボウル１内半径方向に放射状に設けられた分流リブ板６と、
前記回転ボウル１と並行に架台１２上部に固設され、前記回転ボウル１をプーリ７Ａ，７Ｃとベルト７Ｂを介して高速回転させる主電動機５と、
前記回転ボウル１の下部に設けられ、前記回転ボウル１の回転速度と若干の差速を持たせてスクリュウコンベア２を回転させる差速装置８と、
前記差速装置８と並行に設けられ、前記差速装置８を介して前記スクリュウコンベア２を駆動させる差速電動機９と、
その上部は、前記固形分排出口１３を含む固形分排出部全体を外から適宜間隔を設けて囲繞するように設けられ、その下部は、下端面１０Ｃを開口したベルジャー形のゴムスカート１０と、
これらの機器・配管類をその上方に配設・固定する架台１２と、
から主要部が構成される。
【００１５】
回転ボウル１は、截頭円錐部１Ａと、前記截頭円錐部１Ａの大径端側と連接する円筒部１Ｂとを一体化した形状をしている。
截頭円錐部１Ａの下部小径端側には固形分排出口１３が設けられ、スクリュウコンベア２により搬送された固形分は、この固形分排出口１３から水平方向に排出され、ゴムスカート１０の下端面１０Ｃを通ってベルトコンベア１９により外部に固形物として排出される。
【００１６】
スクリュウコンベア２は、スクリュウ軸２Ｂと、前記スクリュウ軸２Ｂの表面を螺旋状に囲繞するスクリュウ羽根２Ａとから形成される。
スクリュウコンベア２の駆動は、差速電動機９を駆動源として差速装置８を介して行われ、回転ボウル１の回転速度と差速電動機９の回転速度の差に比例する差速（最小で０．５〜３ｍｉｎ^-1）でスクリュウコンベア２が回転できるようになっている。
【００１７】
原液スラリー供給管５は、フランジ付きの配管であり、円管でも角管でも良い。原液スラリー供給管５のフランジは上部ケーシング１４上に設けられる。
原液スラリーの回転ボウル１内への供給方法は、ポンプで供給するのが望ましいが、原液スラリーをヘッドタンクから重力により回転ボウル１内に供給しても良い。
【００１８】
分流リブ板６は、原液スラリー供給管５の下端部に連接して設けられ、回転ボウル１内の半径方向に放射状に配置された原液スラリー分配用の中空配管である。
分流リブ板６の１枚の形状は、平面（半径方向断面）から見ると回転ボウル１の中心から内壁に向かって幅が略一定の配管部材であり、軸方向に沿った断面図で見ると回転ボウル１の中心側から内壁側に向かって台形（末広がりの形）をしており、原液スラリー供給管５からの原液スラリーの流れを軸方向に縦分割するための中空配管である。即ち、上底と下底は開口しており斜辺は閉口している部材である。
分流リブ板６は、スクリュウコンベア２に挿入される原液スラリー供給管５の下端部に連接して設けられ、スクリュウコンベア軸２Ｂの半径方向の軸方向に放射状に穿設された図示しない細溝に挿入して固定される。原液スラリー供給管５と分流リブ板６とは連通している配管である。分流リブ板６の開口している下底側はスクリュウ軸２Ｂの外壁まで連通している。
このように分流リブ板６を設けることにより、原液スラリーの流れを軸方向から半径方向に変えて回転ボウル１の内壁に確実に原液スラリーを供給することができるので、回転ボウル１内で原液スラリー中の固形分を分離するのに必要な滞留時間を確保できる。
【００１９】
主電動機７は、全閉外扇屋外型の三相誘導電動機又は三相同期電動機が使用される。極数は２〜６の電動機が使用される。主電動機７は、フランジ付き倒立型（出力軸上向き）の電動機が使用される。主電動機７は、架台１２の柱１２Ａから張り出した梁１４Ａにボルト・ナットで固定して取りつけられる。主電動機７の駆動軸にはプーリ７Ａが取りつけられベルト７Ｂを介して回転ボウル１側のプーリ７Ｃと連結しており主電動機７の出力をベルト７Ｂを介して回転ボウル１に伝える。
【００２０】
差速装置８は、二段以上で減速する遊星歯車減速機である。差速装置８の高速軸と低速軸は同一芯上にあって、しかも同方向に回転するのでレイアウトや設置の場所に便利である。遊星歯車機構は、平行軸歯車に比較して驚くほど小形軽量で、取り扱いが便利であるという特徴がある。
【００２１】
差速電動機９は、全閉外扇屋外型の三相誘導電動機又は三相同期電動機が使用される。極数は２〜６の電動機が使用される。差速電動機９は、フランジ付き正立型（出力軸下向き）の電動機が使用される。
差速電動機９の設置位置は、差速装置８にベルト９Ｂとプーリ９Ａ，９Ｃを介して横引きで動力が伝達できるように、差速装置８と垂直方向に並行に設けられる。
差速電動機９は、差速装置８を運転していない時には主電動機７と同期するようになっており主電動機７と同じ回転速度で回転するようになっている。
差速電動機９の回転数は、スクリュウコンベア２の差速の設定値を決めれば主電動機７の回転速度に対する差速電動機９の回転速度が決定できる（但し、差速装置８の減速比を一定とする）。
【００２２】
次に、図２を参照して本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機のゴムスカート周りの構成・作用について説明する。最初にゴムスカート周りの構成について説明する。
本発明に係るゴムスカート１０は、形状が図２（ａ）に示すようなベルジャー形をしており、円筒部１０Ａとドーム状の頭部１０Ｂとが一体化した形状をしている。
ゴムスカート１０の頭部１０Ｂは、その内部で固形分排出口１３を含む固形分排出部全体を外側から適宜間隔を設けて囲繞している。一方、円筒部１０Ａ下部の下端面１０Ｃは開口している。
ゴムの材質としては、耐摩耗性に関してはフッ素ゴム（ＦＫＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム等が使われる。
耐溶剤性が強く要求される場合は、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、耐薬品性が要求される場合は、ブチルゴムが主として使用される。
これらの合成ゴムを用いることにより、金属よりも耐摩耗性および耐酸性や耐アルカリ性等の耐薬品性が向上する（但し、常温において）。
ゴムスカート１０の下端面１０Ｃの下側には、架台１２の開口部を貫通したゴムスカート１０から落下してくる脱液された固形分を受けて外部に搬送するためのベルトコンベア１９が設けられている。
ゴムスカート１０の頭部１０Ｂと円筒部１０Ａとの境界部の外側には、剥離機構１５，１６，１７，１８が９０度振り分けで設けられている。
剥離機構１５，１６，１７，１８は、図２（ｂ）に示すように、外周に沿って９０度振り分けで設けられる４個のシリンダ１５Ａ，１６Ａ，１７Ａ，１８Ａとピストン１５Ｂ，１６Ｂ，１７Ｂ，１８Ｂと前記シリンダ１５Ａ，１６Ａ，１７Ａ，１８ＡをケーシングＣＧに固定するヒンジ１５Ｃ，１６Ｃ，１７Ｃ，１８Ｃとから構成される（図１参照）。
ピストン１５Ｂ，１６Ｂ，１７Ｂ，１８Ｂの先端部の形状は、図２（ｂ）に示すように円盤状になっており、ゴムスカート１０内に先端部が埋設又は焼き付けられている。このような構造とすることにより、ゴムの耐摩耗性と弾性を有効に利用できる。
尚、剥離機構１５，１６，１７，１８の設置個数は、ゴムスカート１０の外周上部だけでなく、必要に応じて、外周下部に複数個設けても良い。
剥離機構１５，１６，１７，１８の駆動源は、油圧、空圧、電気が使用できるが、立型デカンタ式遠心分離機の設置場所の制約条件に対応して選択できる。
【００２３】
次にゴムスカート１０周りの作用について説明する。
１８０度に向かい合っている剥離機構の図２（ｂ）における符号の偶数同士１５，１６又は奇数同士１７，１８を最初に作動させる。ピストン１５Ｂ，１６Ｂ（又は１７Ｂ、１８Ｂ）が伸びてゴムスカート１０の頭部１０Ｂと円筒部１０Ａの境界部を内側に押し込むように作用する。このとき、ゴムが変形して、内壁に付着していた固形分と内壁との間に隙間が生じ、そのため固着した固形分が好適に剥離するので、固形分はそのまま落下し、ベルトコンベア１９で搬送されて外部へと排出される。前記ピストン１５Ｂ，１６Ｂ（又は１７Ｂ、１８Ｂ）が縮むとゴムの弾性によりゴムの形状が最初の形状に戻る。次に、ピストン１７Ｂ、１８Ｂ（又は１５Ｂ、１６Ｂ）を同様に作動させる。
このように、ピストン１５Ｂ，１６Ｂ（又は１７Ｂ、１８Ｂ）をストロークするタイミングを９０度づつずらして行うことにより、好適にゴムスカート１０の内側に付着した固形分を剥離することができるばかりかゴムスカート１０の弾力を補完しながら立型デカンタ式遠心分離機の運転をすることもできる。
尚、複数個設けた剥離機構は、一台づつ別々に作動させるようにしても良い。
【００２４】
架台１２は、前記主要構成機器・配管類をその上方に配設・固定するための台であり、平面形状が四角形（不図示）をしているが三角形でも良い。
架台１２は、上部には、柱１２Ａおよび主電動機７を固設するための梁１４Ａが設けられている。下部には、立型デカンタ式遠心分離機本体の振動を工場の床（基礎）に伝えないように支持するため複数の振動防止機１２Ｂ（例えば防振ゴム内蔵の振動防止機）が設けられている。
【００２５】
次に、以上の構成からなる立型デカンタ式遠心分離機の作用について図１を参照して説明する。
高速（例えば３０００〜５０００ｍｉｎ^-1）で回転する回転ボウル１内に、原液スラリー供給管５と分流リブ板６を介して、原液スラリーが回転ボウル１の円筒部１Ｂの所定の位置に供給される。分流リブ板６から円筒部１Ｂに供給されたスラリー中の固形分は、遠心力を受けて内壁側に沈降する。沈降した固形分は、スクリュウコンベア２のスクリュウ羽根２Ａにより截頭円錐部１Ａ側に掻き揚げられ、固形分排出口１３に搬送されるまでの間に脱液される。截頭円錐部１Ａで脱液された固形分は、截頭円錐部１Ａの小径端側に設けられた固形分排出口１３から水平方向にベルジャー形のゴムスカート１０内に排出される。
水平方向に排出された固形分は遠心力により与えられた運動量をゴムスカート１０の内壁と衝突させることにより失う。この時、粘着性や付着性のある固形分の場合は、材質が金属とは異なるゴムであっても内壁に付着する。そこで、ゴムスカート１０の外周上部の頭部１０Ｂと円筒部１０Ａとの境界部に沿って９０度振り分けで４個設けられた剥離機構１５，１６，１７，１８のシリンダ１５Ａ，１６Ａ，１７Ａ，１８Ａのピストン１５Ｂ，１６Ｂ，１７Ｂ，１８Ｂを、一定時間毎に直線的に作動させ、ゴムの形状を一時的に変形させることによりゴムスカート１０上部の内面に付着した固形分を内壁から好適に剥離することができる。また、１８０度に向かい合っている剥離機構の図２（ｂ）における符号の偶数同士１５，１６又は奇数同士１７，１８を最初に作動させ、次に最初に同期させたピストン同士からそれぞれ９０度離れたピストン同士を同期させるようにして作動させることにより、前記ゴムスカート１０の弾力を補完し合いながら立型デカンタ式遠心分離機を運転することができる。
ベルトコンベア１９のベルト１９Ａに落下した固形分は、ベルトコンベア１９のモータ１９Ｂを回転させることにより外部に固形物として搬出される。
一方、回転ボウル１内で分離された分離液は、回転ボウル１の円筒部１Ｂの上部端板３に設けた分離液溢流口３Ａを通り、堰板３Ｂを溢流して分離液排出口１１から分離液として外部に排出される。
【００２６】
【発明の効果】
以上の構成と作用からなる本発明によれば以下の発明の効果が得られる。
１）本発明の請求項１の発明によれば、従来の固形分排出口に設けられた金属製の固形分排出シュートに替わりベルジャー形のゴムスカートを設けることにより、固形分を排出するときの耐摩耗性、耐薬品性が向上する。
２）本発明の請求項１の発明によれば、ゴムスカートの外側にシリンダを設けて、シリンダのピストンの直線運動によりゴムスカートを変形させて内側に付着した固形分を剥離させる機構を設けることにより、確実に好適に脱液した固形分を外部に排出できる。
３）本発明の請求項１の発明によれば、シリンダを前記ゴムスカートの平面から見て９０度に振り分けて設け、１８０度向かい合っているピストン同士を最初に同期させて作動し、次に最初に同期させたピストン同士からそれぞれ９０度離れたピストン同士を同期させるようにして作動させることにより、前記ゴムスカートの弾力を補完し合うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機の一実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】（ａ）本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機のゴムスカート周りの縦断面図である。
（ｂ）本発明に係る立型デカンタ式遠心分離機のゴムスカート周りの平面断面図である。
【図３】従来の立型デカンタ式遠心分離機の一実施の形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１回転ボウル
１Ａ截頭円錐部
１Ｂ円筒部
２スクリュウコンベア
２Ａスクリュウ羽根
２Ｂスクリュウ軸
３上部端板
３Ａ分離液溢流口
３Ｂ堰板
４挿管孔
５原液スラリー供給管
６分流リブ板
７主電動機
７Ａプーリ
７Ｂベルト
７Ｃプーリ
８差速装置
９差速電動機
９Ａプーリ
９Ｂベルト
９Ｃプーリ
１０ゴムスカート
１１分離液排出口
１２架台
１２Ａ柱
１２Ｂ振動防止機（防振ゴム）
１３固形分排出口
１４上部ケーシング
１４Ａ梁
１５，１６，１７，１８剥離機構
１５Ａ，１６Ａ，１７Ａ，１８Ａシリンダ
１５Ｂ，１６Ｂ，１７Ｂ，１８Ｂピストン
１５Ｃ，１６Ｃ，１７Ｃ，１８Ｃヒンジ
１９ベルトコンベア
１９Ａベルト
１９Ｂモータ
ＣＧケーシング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vertical decanter centrifuge, and more particularly, to a vertical decanter centrifuge having a rubber skirt that can prevent wear and adhesion due to a dehydrated solid.
[0002]
[Prior art]
Vertical decanter centrifuges are often used in places where solid-liquid separation in a centrifugal force field is required, such as resin dehydration in chemical plants, recovery of catalysts and antioxidants, and classification of kaolin and titanium oxide. Yes.
[0003]
As shown in FIG. 3, the conventional vertical decanter centrifuge 100 is
A rotating bowl 101 composed of a truncated cone part 101A and a cylindrical part 101B connected to the large-diameter end of the truncated cone part 101A, is provided coaxially in the rotating bowl 101, and rotates with a slight differential speed. A raw material slurry supply pipe 105 that is inserted from a screw tube 104 that protrudes into the central portion of the upper end plate 103 of the cylindrical portion 101B of the rotating bowl 101 and supplies the raw solution slurry to a predetermined position in the rotating bowl 101. And a diverting rib plate 106 that is connected to the lower portion of the stock slurry supply pipe 105 and uniformly distributes the slurry supplied into the rotating bowl 101 to the inner wall of the rotating bowl 101, and rotates the rotating bowl 101 at high speed. The main motor 107 to be rotated, and the screw conveyor 102 is rotated with a slight difference in speed from the rotational speed of the main motor 107. Main unit from the difference speed electric motor 109 and the differential speed device 108. for rotating in the same direction as ur 101 is formed.
[0004]
Next, the operation of the vertical decanter centrifuge 100 composed of these will be described. As shown in FIG. 3, when the stock solution slurry distributed by the flow dividing rib plate 106 through the stock solution slurry supply pipe 105 is supplied to the cylindrical portion 101 B of the rotary bowl 101 in the rotating bowl 101 that rotates at a high speed. The solid content therein settles on the inner wall side of the rotating bowl 101 under centrifugal force. The settled solid content is lifted up by the screw conveyor 102 to the side of the truncated cone portion 101A and drained, and then discharged as a solid from the solid content discharge chute 110 provided on the small diameter end side of the truncated cone portion 101A. Discharged.
On the other hand, the clarified liquid separated in the cylindrical portion 101B of the rotating bowl 101 passes through the separated liquid overflow port 103A provided in the upper end plate 103 of the cylindrical portion 101B of the rotating bowl 101, and overflows the weir plate 103B. Then, it is discharged to the outside as a clarified separation liquid from the separation liquid discharge port 111.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional vertical decanter centrifuge 100, when the solid content that is drained and discharged from the solid content outlet 112 is an inorganic solid content (for example, iron oxide) having a large specific gravity,
(1) Since the specific gravity is large, a large centrifugal force is applied, and when the solid content discharged in the horizontal direction from the solid content discharge port 112 collides with the inner surface of the metal solid content discharge chute 110, wear easily occurs and the solid content is discharged. There was a problem that the chute 110 had to be replaced frequently.
(2) Moreover, in the case of solid content with strong adhesiveness or adhesion, the solid content adheres to the collision surface of the metallic solid content discharge chute 110 provided in the horizontal direction from which the solid content is discharged. There is a problem that the solid content discharge port 112 in the solid content discharge chute 110 is blocked and the operation of the vertical decanter centrifuge must be stopped.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is a rubber that is a solid content discharge chute that is free from wear and adhesion due to a solid content that has been drained even when an inorganic slurry having a large difference in specific gravity from the liquid is processed. It is an object to provide a vertical decanter centrifuge having a skirt.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in claim 1 for solving the above-described problems is a truncated cone portion having a solid content discharge port on the lower small diameter end side, and an upper large diameter end side of the truncated cone portion. A rotating bowl composed of a cylindrical portion having a separating liquid overflow port provided with a weir plate on the plate, and provided coaxially in the rotating bowl, and rotates with a slight differential speed with the rotating bowl via a differential speed device. A screw conveyor, a raw slurry feed pipe that is inserted into an axial center through an intubation hole in the upper end plate of the cylindrical portion of the rotating bowl, and is connected to a lower end portion of the raw slurry supply pipe. In the vertical decanter centrifuge, the main part of which is composed of a flow-dividing rib plate provided in the radial direction in the rotating bowl, so that the entire solid content discharge part including the solid content discharge port is surrounded from the outside. Berger-shaped rubber skirt Provided, wherein on the outside of the rubber skirt is provided a plurality of cylinders, the linear movement of the piston of the cylinder is provided a peeling mechanism for peeling the solids adhering to the inside of the rubber skirt, 90 said release mechanism in a plan view Pistons that are provided in the distribution and the first movement of the pistons facing each other 180 degrees operate synchronously, and the next movement is a stroke that synchronizes the pistons 90 degrees apart from each other, and complements the elasticity of the rubber skirt. It is characterized by strokes so as to meet each other.
[0008]
In this way, by providing a bell jar-shaped rubber skirt instead of the metal solid discharge chute provided in the conventional solid discharge port, the wear resistance and chemical resistance when discharging the solid content are improved. . In addition, by providing a cylinder outside the rubber skirt and by providing a mechanism that deforms the shape of the rubber skirt by the linear movement of the piston of the cylinder and peels off the solid matter adhering to the inside, a solid liquid that has been properly drained reliably. Minutes can be discharged to the outside. In addition, the peeling mechanism is arranged at 90 degrees when viewed from the plane of the rubber skirt, and the pistons facing each other at 180 degrees are operated in synchronism with each other first, and then the first synchronized pistons are separated from each other by 90 degrees. By operating the pistons in synchronization, the elasticity of the rubber skirt can be complemented.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a vertical decanter centrifuge according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a vertical decanter centrifuge according to the present invention, and FIG. 2A is a longitudinal section around a rubber skirt of the vertical decanter centrifuge according to the present invention. FIG. 2B is a plan sectional view around the rubber skirt of the vertical decanter centrifuge according to the present invention.
[0014]
First, an embodiment of a vertical decanter centrifuge according to the present invention will be described with reference to FIG.
Vertical decanter centrifuge according to the present invention,
A truncated cone portion 1A having a solid content discharge port 13 on the lower small-diameter end side, and a separation liquid discharge port connected to the upper large-diameter end side of the truncated cone portion 1A and provided with a weir plate 3B on the upper end plate 3 A rotating bowl 1 comprising a cylindrical portion 1B having
A screw conveyor 2 provided coaxially in the rotating bowl and rotating at a slight differential speed with the rotating bowl via a differential speed device 8;
A stock solution slurry supply pipe 5 that is inserted into the shaft center portion from the intubation hole 4 of the upper end plate 3 of the cylindrical portion 1B of the rotating bowl 1 and supplies the stock solution slurry to the cylindrical portion 1B;
A diverting rib plate 6 connected to the lower part of the raw slurry supply pipe 5 and provided radially in the radial direction of the rotary bowl 1;
A main motor 5 fixed to the top of the gantry 12 in parallel with the rotating bowl 1 and rotating the rotating bowl 1 at high speed via pulleys 7A, 7C and a belt 7B;
A differential speed device 8 provided at a lower portion of the rotating bowl 1 for rotating the screw conveyor 2 with a slight speed difference from the rotational speed of the rotating bowl 1;
A differential speed motor 9 provided in parallel with the differential speed device 8 and driving the screw conveyor 2 via the differential speed device 8;
The upper part is provided so as to surround the entire solid content discharge part including the solid content discharge port 13 with an appropriate interval from the outside, and the lower part thereof is a bell jar-shaped rubber skirt 10 having an open lower end surface 10C,
A gantry 12 for arranging and fixing these devices and piping above them,
The main part consists of
[0015]
The rotating bowl 1 has a shape in which a truncated cone portion 1A and a cylindrical portion 1B connected to the large-diameter end side of the truncated cone portion 1A are integrated.
A solid content discharge port 13 is provided on the lower small diameter end side of the truncated conical portion 1A, and the solid content conveyed by the screw conveyor 2 is discharged horizontally from the solid content discharge port 13 and below the rubber skirt 10. It passes through the end face 10C and is discharged to the outside by the belt conveyor 19 as a solid.
[0016]
The screw conveyor 2 is formed of a screw shaft 2B and a screw blade 2A that spirally surrounds the surface of the screw shaft 2B.
The screw conveyor 2 is driven through the differential speed device 8 using the differential speed motor 9 as a drive source, and a differential speed proportional to the difference between the rotational speed of the rotating bowl 1 and the differential speed motor 9 (0 at the minimum). The screw conveyor 2 can be rotated at .5-3 min ⁻¹ ).
[0017]
The stock solution slurry supply pipe 5 is a pipe with a flange, and may be a circular pipe or a square pipe. The flange of the stock solution slurry supply pipe 5 is provided on the upper casing 14.
The supply method of the raw solution slurry into the rotary bowl 1 is preferably supplied by a pump, but the raw solution slurry may be supplied from the head tank into the rotary bowl 1 by gravity.
[0018]
The diverting rib plate 6 is a hollow pipe for distributing the stock solution slurry that is connected to the lower end of the stock solution slurry supply pipe 5 and is arranged radially in the radial direction in the rotary bowl 1.
The shape of one of the flow dividing rib plates 6 is a piping member having a substantially constant width from the center of the rotating bowl 1 toward the inner wall when viewed from a plane (radial section), and when viewed from a sectional view along the axial direction. This is a hollow pipe that has a trapezoidal shape (a shape spreading toward the end) from the center side to the inner wall side of the rotating bowl 1 and vertically divides the flow of the raw solution slurry from the raw solution slurry supply pipe 5 in the axial direction. That is, the upper and lower bases are open members and the hypotenuses are closed.
The diverting rib plate 6 is provided in connection with the lower end of the raw solution slurry supply pipe 5 inserted into the screw conveyor 2, and is provided in narrow grooves (not shown) that are radially formed in the radial direction of the screw conveyor shaft 2B. Inserted and fixed. The undiluted solution slurry supply pipe 5 and the diversion rib plate 6 are pipes communicating with each other. The open bottom side of the diverting rib plate 6 communicates with the outer wall of the screw shaft 2B.
By providing the diverting rib plate 6 in this way, the raw slurry can be reliably supplied to the inner wall of the rotating bowl 1 by changing the flow of the raw slurry from the axial direction to the radial direction. The residence time required for separating the solid content therein can be secured.
[0019]
As the main motor 7, a fully-closed external fan outdoor type three-phase induction motor or a three-phase synchronous motor is used. An electric motor having 2 to 6 poles is used. As the main motor 7, an inverted type motor with a flange (upward on the output shaft) is used. The main motor 7 is fixed to the beam 14A protruding from the column 12A of the gantry 12 with bolts and nuts. A pulley 7A is attached to the drive shaft of the main motor 7, and is connected to a pulley 7C on the rotating bowl 1 side via a belt 7B, and the output of the main motor 7 is transmitted to the rotating bowl 1 via the belt 7B.
[0020]
The differential speed device 8 is a planetary gear reducer that decelerates in two or more stages. The high speed shaft and the low speed shaft of the differential speed device 8 are on the same core and rotate in the same direction, which is convenient for layout and installation location. The planetary gear mechanism is characterized by being surprisingly small and light compared to a parallel shaft gear and convenient to handle.
[0021]
As the differential speed motor 9, a fully-closed outside fan outdoor type three-phase induction motor or a three-phase synchronous motor is used. An electric motor having 2 to 6 poles is used. As the differential speed motor 9, an upright motor with a flange (downward on the output shaft) is used.
The installation position of the differential speed motor 9 is provided in parallel to the differential speed device 8 in a vertical direction so that power can be transmitted to the differential speed device 8 by lateral pulling via the belt 9B and pulleys 9A and 9C.
The differential speed motor 9 is synchronized with the main motor 7 when the differential speed device 8 is not in operation, and rotates at the same rotational speed as the main motor 7.
The rotational speed of the differential speed motor 9 can be determined by determining the set value of the differential speed of the screw conveyor 2. However, the rotational speed of the differential speed motor 9 relative to the rotational speed of the main motor 7 can be determined (however, the reduction ratio of the differential speed device 8 is constant). And).
[0022]
Next, the configuration and operation around the rubber skirt of the vertical decanter centrifuge according to the present invention will be described with reference to FIG. First, the configuration around the rubber skirt will be described.
The rubber skirt 10 according to the present invention has a bell jar shape as shown in FIG. 2A, and the cylindrical portion 10A and the dome-shaped head portion 10B are integrated.
The head portion 10B of the rubber skirt 10 surrounds the entire solid content discharge portion including the solid content discharge port 13 with an appropriate interval from the outside. On the other hand, the lower end surface 10C at the bottom of the cylindrical portion 10A is open.
As the rubber material, fluorine rubber (FKM), chloroprene rubber (CR), butyl rubber or the like is used for wear resistance.
Nitrile rubber (NBR) is mainly used when solvent resistance is strongly required, and butyl rubber is mainly used when chemical resistance is required.
By using these synthetic rubbers, wear resistance and chemical resistance such as acid resistance and alkali resistance are improved as compared with metal (however, at room temperature).
Below the lower end surface 10C of the rubber skirt 10, there is provided a belt conveyor 19 for receiving the discharged solid content falling from the rubber skirt 10 penetrating the opening of the gantry 12 and conveying it to the outside. ing.
On the outside of the boundary portion between the head portion 10B and the cylindrical portion 10A of the rubber skirt 10, peeling mechanisms 15, 16, 17, and 18 are provided with a 90-degree distribution.
As shown in FIG. 2 (b), the peeling mechanisms 15, 16, 17, 18 include four cylinders 15A, 16A, 17A, 18A and pistons 15B, 16B, 17B, 18B and hinges 15C, 16C, 17C and 18C for fixing the cylinders 15A, 16A, 17A and 18A to the casing CG (see FIG. 1).
The tip portions of the pistons 15B, 16B, 17B, and 18B have a disc shape as shown in FIG. 2B, and the tip portions are embedded or baked in the rubber skirt 10. By adopting such a structure, the wear resistance and elasticity of rubber can be used effectively.
Note that the number of the peeling mechanisms 15, 16, 17, and 18 may be provided not only at the upper periphery of the rubber skirt 10 but also at the lower periphery as necessary.
The driving source for the peeling mechanisms 15, 16, 17, and 18 can be hydraulic, pneumatic, or electricity, but can be selected according to the constraints of the installation location of the vertical decanter centrifuge.
[0023]
Next, the operation around the rubber skirt 10 will be described.
The even-numbered 15, 15 or odd-numbered 17, 17 in FIG. 2 (b) of the peeling mechanism facing 180 degrees is actuated first. The pistons 15B and 16B (or 17B and 18B) extend and act so as to push the boundary portion between the head portion 10B and the cylindrical portion 10A of the rubber skirt 10 inward. At this time, the rubber is deformed and a gap is formed between the solid content adhering to the inner wall and the inner wall, so that the solid content firmly adhered is peeled off suitably, so that the solid content is dropped as it is, and the belt conveyor 19 It is conveyed and discharged to the outside. When the pistons 15B and 16B (or 17B and 18B) contract, the rubber shape returns to the initial shape due to the elasticity of the rubber. Next, the pistons 17B and 18B (or 15B and 16B) are similarly operated.
As described above, by shifting the stroke timing of the pistons 15B, 16B (or 17B, 18B) by 90 degrees, the solid content adhered to the inside of the rubber skirt 10 can be suitably peeled off. The vertical decanter centrifuge can also be operated while supplementing 10 elasticity.
Note that a plurality of peeling mechanisms may be operated separately one by one.
[0024]
The gantry 12 is a pedestal for disposing / fixing the main components and pipes above the gantry 12 and has a square shape (not shown) in plan view, but may be a triangle.
The gantry 12 is provided with a beam 14 A for fixing the column 12 A and the main motor 7 at the top. A plurality of anti-vibration machines 12B (for example, anti-vibration machines with built-in anti-vibration rubber) are provided at the bottom to support the vibration of the main body of the vertical decanter centrifuge so as not to be transmitted to the floor (foundation) of the factory. Yes.
[0025]
Next, the operation of the vertical decanter centrifuge configured as described above will be described with reference to FIG.
In the rotating bowl 1 rotating at a high speed (for example, 3000 to 5000 min ⁻¹ ), the raw solution slurry is supplied to a predetermined position of the cylindrical portion 1 B of the rotating bowl 1 through the raw solution slurry supply pipe 5 and the diverting rib plate 6. . The solid content in the slurry supplied to the cylindrical portion 1B from the flow dividing rib plate 6 is subjected to centrifugal force and settles to the inner wall side. The settled solid is scraped up by the screw blade 2A of the screw conveyor 2 to the side of the truncated cone portion 1A and drained until it is conveyed to the solid content discharge port 13. The solid content drained by the truncated cone portion 1A is discharged into the bell jar-shaped rubber skirt 10 in the horizontal direction from the solid content discharge port 13 provided on the small diameter end side of the truncated cone portion 1A.
The solid content discharged in the horizontal direction is lost by colliding the momentum given by the centrifugal force with the inner wall of the rubber skirt 10. At this time, in the case of an adhesive or sticky solid content, even if the material is rubber different from metal, it adheres to the inner wall. Therefore, four cylinders 15A, 16A, 17A, and 18A of four peeling mechanisms 15, 16, 17, and 18 provided at 90 degrees along the boundary between the head portion 10B and the cylindrical portion 10A at the outer periphery of the rubber skirt 10. The pistons 15B, 16B, 17B, and 18B are linearly operated at regular intervals to temporarily deform the shape of the rubber, thereby suitably separating the solid content adhering to the inner surface of the rubber skirt 10 from the inner wall. be able to. Further, even numbers 15, 16 or odd numbers 17, 18 in FIG. 2B of the peeling mechanism facing each other at 180 degrees are first actuated, and then 90 degrees apart from the first synchronized pistons. By operating the pistons in synchronism with each other, the vertical decanter centrifuge can be operated while complementing the elasticity of the rubber skirt 10.
The solid content dropped on the belt 19 A of the belt conveyor 19 is carried out to the outside as a solid by rotating the motor 19 B of the belt conveyor 19.
On the other hand, the separated liquid separated in the rotating bowl 1 passes through the separating liquid overflow port 3A provided in the upper end plate 3 of the cylindrical portion 1B of the rotating bowl 1, overflows the weir plate 3B, and separates the separating liquid discharge port 11. To the outside as a separation liquid.
[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention having the above configuration and operation, the following effects can be obtained.
1) According to the invention of claim 1 of the present invention, a bell jar-shaped rubber skirt is provided in place of the metal solid content discharge chute provided in the conventional solid content discharge port. Abrasion resistance and chemical resistance are improved.
2) According to the first aspect of the present invention, a cylinder is provided outside the rubber skirt, and a mechanism is provided for deforming the rubber skirt by the linear movement of the piston of the cylinder to peel off the solid matter adhering to the inside. Thus, it is possible to reliably discharge the solid content appropriately drained to the outside.
3) According to the invention of claim 1 of the present invention, the cylinders are arranged at 90 degrees when viewed from the plane of the rubber skirt, and the pistons facing each other at 180 degrees are operated in synchronism first, The elasticities of the rubber skirts can be complemented by operating the pistons that are 90 degrees apart from each other synchronized with each other.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a vertical decanter centrifuge according to the present invention.
FIG. 2 (a) is a longitudinal sectional view around a rubber skirt of a vertical decanter centrifuge according to the present invention.
(B) It is a plane sectional view around the rubber skirt of the vertical decanter centrifuge according to the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a conventional vertical decanter centrifuge.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating bowl 1A Wharf cone part 1B Cylindrical part 2 Screw conveyor 2A Screw blade 2B Screw shaft 3 Upper end plate 3A Separation liquid overflow port 3B Dam plate 4 Intubation hole 5 Stock solution slurry supply pipe 6 Dividing rib plate 7 Main motor 7A Pulley 7B Belt 7C Pulley 8 Differential speed device 9 Differential speed motor 9A Pulley 9B Belt 9C Pulley 10 Rubber skirt 11 Separating liquid discharge port 12 Base 12A Pillar 12B Vibration prevention machine (anti-vibration rubber)
13 Solid content outlet 14 Upper casing 14A Beams 15, 16, 17, 18 Peeling mechanisms 15A, 16A, 17A, 18A Cylinders 15B, 16B, 17B, 18B Pistons 15C, 16C, 17C, 18C Hinge 19 Belt conveyor 19A Belt 19B Motor CG casing

Claims

A truncated cone portion having a solid content discharge port on the lower small diameter end side, a cylindrical portion having a separation liquid overflow port connected to the upper large diameter end side of the truncated cone portion and provided with a weir plate on the upper end plate; A rotating bowl comprising a rotating bowl, a screw conveyor provided coaxially in the rotating bowl and rotating with a slight differential speed with the rotating bowl via a differential speed device, and an intubation hole in an upper end plate of the cylindrical portion of the rotating bowl Main part from a raw liquid slurry supply pipe that is inserted into the shaft center part and supplies the raw liquid slurry to the cylindrical part, and a flow dividing rib plate that is connected to the lower end part of the raw liquid slurry supply pipe and is provided in the radial direction in the rotating bowl. In the vertical decanter centrifuge configured with
A bell jar shaped rubber skirt is provided so as to surround the entire solid content discharge part including the solid content discharge port from the outside ,
A plurality of cylinders are provided on the outer side of the rubber skirt, and a peeling mechanism is provided to peel off the solid content adhered to the inner side of the rubber skirt by linear movement of the piston of the cylinder.
The peeling mechanism is provided in a 90-degree distribution in a plan view, and the first operation is performed in synchronism with pistons facing each other by 180 degrees, and the next operation is a stroke with pistons 90 degrees apart from each other. And a vertical decanter centrifuge characterized in that the stroke is made to complement the elasticity of the rubber skirt .