JP4628232B2 - スラリー用撹拌翼 - Google Patents

Description

本発明は、スラリー撹拌装置において、主としてスラリーサスペンションの目的で用いられるスラリー用撹拌翼に関する。

発電所関連施設では、ストレージタンクに貯蔵した水酸化マグネシウム等のスラリーの撹拌を行なっている。

これはタンク内のスラリー濃度（重量割合）が２０％乃至５０％の範囲で混合・分散化を行なうものであり、その混合は完全均一混合とする必要はなく、液中でのスラリーサスペンション（微粒子の浮遊）のみを目的としたものである。

この種の撹拌装置として、従来は図７に示すように、容器ａの下方部に傾斜した撹拌翼ｂを有する撹拌軸ｃを設けると共に、該容器ａの側壁にバッフルｄを設けたものが知られている。

又、容器内に液体とスラリーとが混在する撹拌槽において、該撹拌槽の液体の上層部に液体を外方に押し出すと共に斜下方にも押し出す翼板を有する撹拌手段を設けた撹拌装置の例もある（特許文献１参照。）。
特許第３５７８７８２号公報

しかし上記従来のものは、始動時に多大の回転エネルギーを要すると共に、翼中心部の下方に負圧が形成されることから、撹拌槽中心部におけるスラリーの流動化に問題があった。

又、前記特許文献１に記載の撹拌装置は完全均一混合を目的としたもので、駆動に要する動力が大きくて、ランニングコストが高くなるという問題があった。

本発明は前記の問題点を解消し、２０％乃至５０％濃度のスラリー撹拌におけるスラリーサスペンションのみを目的とした撹拌装置において、撹拌槽中心部におけるスラリーの停滞が無く、駆動動力が少なくてすみ、しかも構造が簡単で低コストで生産できるような、スラリー用撹拌翼を提供することを目的とする。

本発明は上記の目的を達成すべく、大径の上段側撹拌翼の少なくとも２枚の傾斜羽根によって下向きの旋回流を生じさせるこれら傾斜羽根を垂直な回転軸中心に対して等角度に配置して形成した該上段側撹拌翼と、前記傾斜羽根の傾斜角度よりも更に大きな傾斜角度を有する少なくとも２枚の傾斜羽根によって前記旋回流を更に下方へと曲げて撹拌槽の槽底へと向かう流速を大にし撹拌翼の中心部の下方における負圧の発生を阻止するこれら傾斜羽根を垂直な回転軸中心に対して等角度に配置して形成した小径の下段側撹拌翼とを、上下に重ねて形成した。

本発明によれば、構造が簡単で駆動動力が少なくて済み、スラリーの停滞がない、１０％乃至５０％の濃度のスラリーサスペンションを目的とした撹拌に最適な撹拌翼を提供できる効果を有する。

本発明を実施するための最良の形態の実施例を以下に示す。

本発明の実施例１を図１乃至図３により説明する。

図１及び図２は、本実施例１の撹拌翼１を具備したスラリー用撹拌装置Ａの縦断面図である。

図１は撹拌翼１を正面から見た時の図面であり、図２は該撹拌翼１を側面から見た時の図面である。

前記撹拌翼１は、各２枚の傾斜羽根からなり、大径の上段側撹拌翼２と小径の下段側撹拌翼３とを上下に近接して平行に配置して形成されている。

前記上段側撹拌翼２は、２枚の傾斜羽根２ａ、２ａを回転中心のボス２ｂに軸対称に取付けた所謂２枚ピッチパドル（２ＰＰ）翼であり、該傾斜羽根２ａは回転軸４の回転方向ｘに対して上向きとなる傾斜角度を有すると共に、根部から先端部にかけて先細となるテーパ翼に形成されている。

前記下段側撹拌翼３は、２枚の傾斜羽根３ａ、３ａを回転中心のボス３ｂに軸対称に取付けて所謂２枚ピッチパドル翼に形成されており、該傾斜羽根３ａの傾斜角度は、回転方向に対して上向きであると共に前記上段側撹拌翼２の傾斜羽根２ａの傾斜角度よりも大きな傾斜角度を有するように形成されている。

前記傾斜羽根３ａも、根部から先端部にかけて先細となるテーパ翼に形成されている。

前記撹拌翼１は、回転軸４の下端部に固定されて撹拌槽５内に回動自在に垂設されている。

前記撹拌槽５は円筒状で、その内壁には複数のバッフルプレート５ａが上下方向に取付けられている。

次に本実施例の撹拌翼１を具備したスラリー用撹拌装置Ａの作動及びその効果について説明する。

撹拌槽５内に重量割合で１０％乃至５０％のスラリーを含んだ液体を収容し、回転軸４の上部に接続したモータ（図示せず）によって撹拌翼１を回転駆動してスラリーの撹拌を行なう。

大径の上段側撹拌翼２の傾斜羽根２ａによって生じた下向きの旋回流は、小径の下段側撹拌翼３の更に大きな傾斜角度を有する傾斜羽根３ａによって更に下方へと曲げられるので、撹拌槽５の槽底へと向かう流速が大となり、撹拌翼の中心部の下方における負圧の発生が阻止される。

又、２枚の傾斜羽根が上下に重なって配置されていることにより、これら傾斜羽根間に良好な整流作用が得られる。

本発明の実施例１の撹拌翼１を用いた場合と、図７に示す従来の４ＰＰ撹拌翼（４枚のピッチパドル翼）を用いた場合の撹拌性能試験結果の比較を図３のグラフに示した。

該グラフにおいて、縦軸は翼の吐出流速（Ｖｑ）であり、横軸は翼下面吐出位置（翼の半径方向位置）を示す。

尚、本発明の撹拌翼の吐出流速は○印で示し、従来の４ＰＰ撹拌翼の吐出流速は■印で示した。

前記グラフによれば、本発明の撹拌翼の羽根の根部に殆んど負の吐出速度域を生じず、これは翼中心部の下方に負圧が形成されないことを示している。他方、従来の４ＰＰ撹拌翼は羽根の根部に大きな負の吐出速度域を有しており、これが翼中心部の下方に負圧域を生じて撹拌槽中心部の流動化が進まない原因となっている。

このように本発明の撹拌翼１は撹拌槽中心部におけるスラリーの流動化が改善されると共に、その駆動に要する動力も、従来の４ＰＰ撹拌翼に比して３５％も少なくて済むことが判った（翼の取付け高さｃ／ｄ＝０．２５固定条件において比較。但し、ｄは撹拌翼の外径、ｃは撹拌翼の下面の撹拌槽底面との間の距離。）。

又、本発明の撹拌翼１は上段側撹拌翼２と下段側撹拌翼３からなり、これら上段側撹拌翼２、下段側撹拌翼３がいずれも簡単な構造の２ＰＰ（２枚ピッチパドル翼）であることから、撹拌翼１は製作が簡単であり、低コストで製造できる効果を有する。

尚、本実施例では上段側撹拌翼及び下段側撹拌翼を、各２枚の傾斜羽根からなる２ＰＰ翼としたが、これは３枚以上の、各同数の傾斜羽根からなるものとしてもよい。又、本実施例では上下２段の撹拌翼の例を示したが、上下３段以上の撹拌翼により構成し、前述のごとく、下方段の撹拌翼の方が上方段の撹拌翼より傾斜角度を大にし、又上段側の撹拌翼の外径を、下段側撹拌翼の外径よりも大きな径に形成するようにする。

本発明の実施例２を図４乃至図６により説明する。

図４及び図５は、本実施例２の撹拌翼１１を具備したスラリー用撹拌装置Ｂの縦断面図である。

図４は撹拌翼１１を正面から見た時の図面であり、図５は該撹拌翼１１を側面から見た時の図面である。

前記撹拌翼１１は、大径の上段側撹拌翼１２と小径の下段側撹拌翼３とを上下に近接して配置して形成しているが、該上段側撹拌翼１２を形成する２枚の傾斜羽根１２ａ、１２ａの先端部を下方へ屈折させて、該上段側撹拌翼１２が前記下段側撹拌翼３の翼端部を覆うように形成されている点が、前記第１実施例の撹拌翼１とは異なっている。

本実施例の撹拌翼１１は、上段側撹拌翼１２に設けた下方への屈折部分によって撹拌翼１１の下方部中心へ向かう内向流が形成され、該撹拌翼１１の中心部の下方における負圧の形成が更に確実に阻止される。

尚、本実施例では上段撹拌翼１２の傾斜羽根１２ａを、先端部が水平となるようにクランク状の屈折を有する構造としたが、これは図６に示す如く、１回のみ屈折した構造の傾斜羽根１２ａ´としてもよい。

本発明は発電所関連施設等で、ストレージタンクにおける水酸化マグネシウム等のスラリー撹拌用の撹拌翼に利用される。

実施例１の撹拌装置の縦断面図である。 同上撹拌装置の別の断面の縦断面図である。 同上実施例１の撹拌翼の撹拌性能を説明するためのグラフである。 実施例２の撹拌装置の縦断面図である。 同上実施例２の撹拌装置の別の断面の縦断面図である。 同上実施例２の撹拌装置の他の例の縦断面図である。 従来の撹拌装置の１例の縦断面図である。

符号の説明

１、１１ スラリー用撹拌翼（撹拌翼）
２、１２ 上段側撹拌翼
２ａ、３ａ、１２ａ、１２ａ´ 傾斜羽根
３ 下段側撹拌翼

Claims (3)

1. 大径の上段側撹拌翼の少なくとも２枚の傾斜羽根によって下向きの旋回流を生じさせるこれら傾斜羽根を垂直な回転軸中心に対して等角度に配置して形成した該上段側撹拌翼と、前記傾斜羽根の傾斜角度よりも更に大きな傾斜角度を有する少なくとも２枚の傾斜羽根によって前記旋回流を更に下方へと曲げて撹拌槽の槽底へと向かう流速を大にし撹拌翼の中心部の下方における負圧の発生を阻止するこれら傾斜羽根を垂直な回転軸中心に対して等角度に配置して形成した小径の下段側撹拌翼とを、上下に重ねて形成したスラリー用撹拌翼。
2. 前記傾斜羽根を、根部から先端部にかけて先細となるテーパ翼に形成した請求項１に記載のスラリー用撹拌翼。
3. 前記上段側撹拌翼の各傾斜羽根の先端部を下方へ屈曲させて、該上段側撹拌翼が前記下段側撹拌翼の翼端部を覆うように形成した請求項１又は請求項２に記載のスラリー用撹拌翼。

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