JP4007674B2 - 電力回収機能を備えた遠心分離機 - Google Patents
電力回収機能を備えた遠心分離機 Download PDFInfo
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- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/20—Centrifuges 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
- B04B2001/2075—Centrifuges 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 with means for recovering the energy of the outflowing liquid
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水、し尿および水の処理において固液分離に使用するスクリューデカンタ形等の遠心分離機に係り、分離水の持つ運動エネルギーを電力として回収する電力回収機能を備えた遠心分離機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、し尿処理や下水処理を行なう汚水処理場や水処理施設においては、被処理水の固液を分離するために、遠心分離機を使用している。遠心分離機は、ボウルの回転により、ボウル内に投入した被処理水に遠心力を与え、比重差により固液を分離している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
遠心分離機は、被処理水に対して通常で２０００〜２５００Ｇの遠心力を与えるために、ボウルを高速で回転する必要があり、他の固液分離法に比して消費エネルギーが大きくなる傾向があった。遠心分離機における消費電力は、ボウルの運動エネルギーと、分離した固形分の運動エネルギーと、分離水の運動エネルギーとなり、固形分および分離水は運動エネルギーを伴ってボウルの外部へ排出する。このうち、量的に最も多い分離水の運動エネルギーが非常に大きく、ボウルから排出する分離水が有する運動エネルギーを回収すれば消費電力を低減することができる。
【０００４】
本発明は上記した課題を解決するものであり、ボウルから排出する分離水の運動エネルギーを電力として回収し、回収した電力を主電動機へ回生する電力回収機能を備えた遠心分離機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明の電力回収機能を備えた遠心分離機は、軸心廻りに回転して内部に投入した被処理物に遠心力を付与して固液分離するボウルを設け、ボウルの軸心方向の一側壁に分離水を排出する分離水排出口を設け、分離水排出口に対向して配置する羽根車をボウルと同軸心廻りに回転自在に設け、羽根車に分離水排出口から飛散する分離水を受け止める複数の羽根を設け、羽根車の回転軸に発電機を連結したものである。
【０００６】
また、発電機の出力側を、ボウルを回転駆動する主電動機の入力側に接続したものである。
上記した構成により、ボウルの回転により遠心力を受ける被処理物は、比重差によってボウルの径方向に分離し、比重の大きい固形分がボウルの内周面側に沈降し、比重の軽い分離水がボウルの軸心側に浮遊する。
【０００７】
分離水は、ボウルの一側壁に開口する分離水排出口を越流してボウルの外部へ流出する。このとき、分離水は遠心力を受けて運動エネルギーを有するので、分離水排出口から流出した分離水は、ボウルの径方向へ飛散して羽根車の羽根に衝突する。羽根車は分離水の衝突により運動エネルギーを受けて回転し、発電機を駆動する。したがって、分離水の有する運動エネルギーを電力して回収することができる。
【０００８】
また、回収した電力を主電動機に回生することにより、主電動機における消費電力を低減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図２において、スクリューデカンタ形の遠心分離機１は、回転軸２の軸心廻りに回転するボウル３とボウル３の内部に格納したスクリュー４とを有しており、ボウル３とスクリュー４は作動機構（図示省略）により所定の回転差をもって回転する。回転軸２はプーリー５およびベルト６を介して減速機７に連結しており、減速機７は主電動機８に連結している。
【００１０】
ボウル３は、軸心方向の一方側に位置する一側壁３ａに分離水Ａを排出するための分離水排出口９が開口し、漸次に径が縮径する他方側に位置する他側壁３ｂに固形分Ｂを排出するための固形物排出口１０が開口している。スクリュー４は、胴部４ａの周囲にスクリュー羽根４ｂを有し、被処理水である汚泥Ｃを供給するための給泥管１１を胴部４ａに挿通しており、給泥管１１はボウル３の他側壁３ｂを貫通する基端側が軸心方向に向けて開口し、先端側が胴部４ａの径方向に向けてボウル３の内部で開口している。
【００１１】
ボウル３の一側壁３ａの近傍には、羽根車１２を分離水排出口９に対向して配置しており、羽根車１２は回転軸２と同軸心廻りに回転自在に設けている。羽根車１２はホイール部１２ａに複数の羽根１３を有している。羽根車１２はボス部１２ｂに固定したプーリー１５およびベルト１６を介して発電機１７に連結している。
【００１２】
以下、上記した構成における作用を説明する。ボウル３およびスクリュー４は主電動機８の駆動により、所定の回転差をもって回転し、給泥管１１を通してボウル３の内部に投入する汚泥Ｃに遠心力を与える。ボウル３の内部で遠心力を受ける汚泥Ｃは、比重差によってボウル３の径方向に分離し、比重の大きい固形分Ｂがボウル３の内周面側に沈降し、比重の軽い分離水Ａがボウル３の軸心側に浮遊する。
【００１３】
固形分Ｂはボウル３に対するスクリュー４の相対的な回転によって他側壁３ｂの側に移動し、固形物排出口１０からボウル３の外部へ掻き出される。一方、分離水Ａは、ボウル３の分離水排出口９を越流してボウル３の外部へ流出する。このとき、分離水Ａは遠心力を受けて運動エネルギーを有するので、分離水排出口９から流出した分離水Ａは、ボウル３の径方向へ飛散し、羽根１３に衝突する。
【００１４】
羽根車１２は、分離水Ａの衝突により運動エネルギーを受けて回転し、発電機１７を駆動する。この発電機１７で発生した電力は主電動機８に回生する。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ボウルから飛散する分離水を羽根車で受け止め、羽根車の回転により発電機を駆動することにより、分離水の持つ運動エネルギーを電力として回収することができ、回収した電力を主電動機に回生することにより消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における遠心分離機を示す摸式図である。
【図２】同遠心分離機における羽根車の正面図である。
【符号の説明】
１ 遠心分離機
２ 回転軸
３ ボウル
４ スクリュー
８ 主電動機
９ 分離水排出口
１０ 固形物排出口
１１ 給泥管
１２ 羽根車
１３ 羽根
１４ ガイド
Ａ 分離水
Ｂ 固形分
Ｃ 汚泥
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水、し尿および水の処理において固液分離に使用するスクリューデカンタ形等の遠心分離機に係り、分離水の持つ運動エネルギーを電力として回収する電力回収機能を備えた遠心分離機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、し尿処理や下水処理を行なう汚水処理場や水処理施設においては、被処理水の固液を分離するために、遠心分離機を使用している。遠心分離機は、ボウルの回転により、ボウル内に投入した被処理水に遠心力を与え、比重差により固液を分離している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
遠心分離機は、被処理水に対して通常で２０００〜２５００Ｇの遠心力を与えるために、ボウルを高速で回転する必要があり、他の固液分離法に比して消費エネルギーが大きくなる傾向があった。遠心分離機における消費電力は、ボウルの運動エネルギーと、分離した固形分の運動エネルギーと、分離水の運動エネルギーとなり、固形分および分離水は運動エネルギーを伴ってボウルの外部へ排出する。このうち、量的に最も多い分離水の運動エネルギーが非常に大きく、ボウルから排出する分離水が有する運動エネルギーを回収すれば消費電力を低減することができる。
【０００４】
本発明は上記した課題を解決するものであり、ボウルから排出する分離水の運動エネルギーを電力として回収し、回収した電力を主電動機へ回生する電力回収機能を備えた遠心分離機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明の電力回収機能を備えた遠心分離機は、軸心廻りに回転して内部に投入した被処理物に遠心力を付与して固液分離するボウルを設け、ボウルの軸心方向の一側壁に分離水を排出する分離水排出口を設け、分離水排出口に対向して配置する羽根車をボウルと同軸心廻りに回転自在に設け、羽根車に分離水排出口から飛散する分離水を受け止める複数の羽根を設け、羽根車の回転軸に発電機を連結したものである。
【０００６】
また、発電機の出力側を、ボウルを回転駆動する主電動機の入力側に接続したものである。
上記した構成により、ボウルの回転により遠心力を受ける被処理物は、比重差によってボウルの径方向に分離し、比重の大きい固形分がボウルの内周面側に沈降し、比重の軽い分離水がボウルの軸心側に浮遊する。
【０００７】
分離水は、ボウルの一側壁に開口する分離水排出口を越流してボウルの外部へ流出する。このとき、分離水は遠心力を受けて運動エネルギーを有するので、分離水排出口から流出した分離水は、ボウルの径方向へ飛散して羽根車の羽根に衝突する。羽根車は分離水の衝突により運動エネルギーを受けて回転し、発電機を駆動する。したがって、分離水の有する運動エネルギーを電力して回収することができる。
【０００８】
また、回収した電力を主電動機に回生することにより、主電動機における消費電力を低減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図２において、スクリューデカンタ形の遠心分離機１は、回転軸２の軸心廻りに回転するボウル３とボウル３の内部に格納したスクリュー４とを有しており、ボウル３とスクリュー４は作動機構（図示省略）により所定の回転差をもって回転する。回転軸２はプーリー５およびベルト６を介して減速機７に連結しており、減速機７は主電動機８に連結している。
【００１０】
ボウル３は、軸心方向の一方側に位置する一側壁３ａに分離水Ａを排出するための分離水排出口９が開口し、漸次に径が縮径する他方側に位置する他側壁３ｂに固形分Ｂを排出するための固形物排出口１０が開口している。スクリュー４は、胴部４ａの周囲にスクリュー羽根４ｂを有し、被処理水である汚泥Ｃを供給するための給泥管１１を胴部４ａに挿通しており、給泥管１１はボウル３の他側壁３ｂを貫通する基端側が軸心方向に向けて開口し、先端側が胴部４ａの径方向に向けてボウル３の内部で開口している。
【００１１】
ボウル３の一側壁３ａの近傍には、羽根車１２を分離水排出口９に対向して配置しており、羽根車１２は回転軸２と同軸心廻りに回転自在に設けている。羽根車１２はホイール部１２ａに複数の羽根１３を有している。羽根車１２はボス部１２ｂに固定したプーリー１５およびベルト１６を介して発電機１７に連結している。
【００１２】
以下、上記した構成における作用を説明する。ボウル３およびスクリュー４は主電動機８の駆動により、所定の回転差をもって回転し、給泥管１１を通してボウル３の内部に投入する汚泥Ｃに遠心力を与える。ボウル３の内部で遠心力を受ける汚泥Ｃは、比重差によってボウル３の径方向に分離し、比重の大きい固形分Ｂがボウル３の内周面側に沈降し、比重の軽い分離水Ａがボウル３の軸心側に浮遊する。
【００１３】
固形分Ｂはボウル３に対するスクリュー４の相対的な回転によって他側壁３ｂの側に移動し、固形物排出口１０からボウル３の外部へ掻き出される。一方、分離水Ａは、ボウル３の分離水排出口９を越流してボウル３の外部へ流出する。このとき、分離水Ａは遠心力を受けて運動エネルギーを有するので、分離水排出口９から流出した分離水Ａは、ボウル３の径方向へ飛散し、羽根１３に衝突する。
【００１４】
羽根車１２は、分離水Ａの衝突により運動エネルギーを受けて回転し、発電機１７を駆動する。この発電機１７で発生した電力は主電動機８に回生する。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ボウルから飛散する分離水を羽根車で受け止め、羽根車の回転により発電機を駆動することにより、分離水の持つ運動エネルギーを電力として回収することができ、回収した電力を主電動機に回生することにより消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における遠心分離機を示す摸式図である。
【図２】同遠心分離機における羽根車の正面図である。
【符号の説明】
１ 遠心分離機
２ 回転軸
３ ボウル
４ スクリュー
８ 主電動機
９ 分離水排出口
１０ 固形物排出口
１１ 給泥管
１２ 羽根車
１３ 羽根
１４ ガイド
Ａ 分離水
Ｂ 固形分
Ｃ 汚泥
Claims (2)
- 軸心廻りに回転して内部に投入した被処理物に遠心力を付与して固液分離するボウルを設け、ボウルの軸心方向の一側壁に分離水を排出する分離水排出口を設け、分離水排出口に対向して配置する羽根車をボウルと同軸心廻りに回転自在に設け、羽根車に分離水排出口から飛散する分離水を受け止める複数の羽根を設け、羽根車の回転軸に発電機を連結したことを特徴とする電力回収機能を備えた遠心分離機。
- 発電機の出力側を、ボウルを回転駆動する主電動機の入力側に接続したことを特徴とする請求項１に記載の電力回収機能を備えた遠心分離機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09802298A JP4007674B2 (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 電力回収機能を備えた遠心分離機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09802298A JP4007674B2 (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 電力回収機能を備えた遠心分離機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11290722A JPH11290722A (ja) | 1999-10-26 |
| JP4007674B2 true JP4007674B2 (ja) | 2007-11-14 |
Family
ID=14208271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09802298A Expired - Fee Related JP4007674B2 (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 電力回収機能を備えた遠心分離機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4007674B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1316325B1 (it) * | 2000-02-02 | 2003-04-10 | Nuova Maip Macchine Agric | Procedimento e apparecchiatura per l'estrazione centrifuga dellacomponente liquida di un prodotto composto con recupero di energia |
| US7022061B2 (en) * | 2002-10-15 | 2006-04-04 | Andritz Ag | Centrifuge discharge port with power recovery |
| JP5318606B2 (ja) * | 2009-02-09 | 2013-10-16 | 巴工業株式会社 | 遠心分離装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5147277A (en) * | 1991-03-19 | 1992-09-15 | Baker Hughes Incorporated | Power-efficient liquid-solid separating centrifuge |
| JP2720373B2 (ja) * | 1992-12-18 | 1998-03-04 | 月島機械株式会社 | 遠心濃縮機 |
| IT1316325B1 (it) * | 2000-02-02 | 2003-04-10 | Nuova Maip Macchine Agric | Procedimento e apparecchiatura per l'estrazione centrifuga dellacomponente liquida di un prodotto composto con recupero di energia |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP09802298A patent/JP4007674B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11290722A (ja) | 1999-10-26 |
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