JP5291260B1

JP5291260B1 - 横型遠心分離装置及び横型遠心分離装置の制御方法

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Publication number: JP5291260B1
Application number: JP2013018419A
Authority: JP
Inventors: 隆行岸上
Original assignee: Tomoe Engineering Co Ltd
Current assignee: Tomoe Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2033-02-01
Also published as: JP2014147896A

Abstract

【課題】軸受部の過熱を抑制しながら、デカンタの消費電力を削減することを目的とする。
【解決手段】被処理液に遠心力を付与して固形物と液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の固形物を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記スクリューコンベアを支持する軸受部と、前記軸受部に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、前記軸受部の温度状態に関する情報を取得する測定手段と、前記測定手段の測定結果に基づき、前記潤滑油供給手段による潤滑油の供給量を制御する制御手段と、を有することを特徴とする横型遠心分離装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、ボウルとスクリューコンベアを備えた横型遠心分離装置に関するものである。

遠心力を利用して固液分離を行う装置として、デカンタと称される横型遠心分離装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。図１１は、横型のデカンタの概略構造を示す。横型のデカンタ１００は、図１１に示されるように、水平軸廻りに回転可能なボウル１０１と、このボウル１０１内に同じ回転軸上に配置されたスクリューコンベア１０２とが、ケーシング１０３の内部に収容されている構造である。ボウル１０１は軸受部１０４に対して回転可能に支持されている。潤滑装置１０５は、軸受部１０４に対して冷却された潤滑油を連続的に供給することにより、ボウル１０１の回転動作に伴う軸受部１０４の温度上昇を抑制する。また、軸受部１０４に供給された潤滑油は、ボウル１０１の回転方向に加速される。

特開２０１１−２３００４０号公報

しかしながら、上述の構成では、連続供給される潤滑油を加速させる必要があるため、
摩擦抵抗が大きくなり、デカンタの消費電力が増大する。一方、軸受部が耐用温度を超えないように、温度コントロールすることは、デカンタの操業条件として極めて重要である。そこで、本願発明は、軸受部の過熱を抑制しながら、デカンタの消費電力を削減することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願発明に係る横型遠心分離装置は、被処理液に遠心力を付与して固形物と液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の固形物を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記ボウルを回転可能に支持する軸受部と、前記軸受部と熱交換器との間で潤滑油を循環させる潤滑油供給手段と、前記軸受部の温度状態に関する情報を取得する測定手段と、前記測定手段の測定結果に基づき、前記潤滑油供給手段による潤滑油の供給量を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記軸受部の温度が第１の閾値以上である場合に、前記軸受部に対して潤滑油を連続的に供給する供給処理と、前記供給処理によって前記軸受部の温度が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値以下に低下した場合に、前記軸受部に対する潤滑油の供給を停止する供給停止処理と、を交互に実施することを特徴とする。

上記課題を解決するために、本願発明に係る横型遠心分離装置の制御方法は、一つの観点として、被処理液に遠心力を付与して固形物と液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の固形物を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記ボウルを回転可能に支持する軸受部と、前記軸受部と熱交換器との間で潤滑油を循環させる潤滑油供給手段と、前記軸受部の温度状態に関する情報を取得する測定手段と、を有する横型遠心分離装置の制御方法であって、前記測定手段の測定結果に基づき、前記潤滑油供給手段の駆動を制御することにより、前記軸受部の温度が第１の閾値以上である場合に、前記軸受部に対して潤滑油を連続的に供給し、この供給処理によって前記軸受部の温度が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値以下に低下した場合に、前記軸受部に対する潤滑油の供給を停止することを特徴とする。

上記課題を解決するために、本願発明に係る横型遠心分離装置の制御方法は、別の観点として、被処理液に遠心力を付与して固形物と液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の固形物を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記ボウルを回転可能に支持する軸受部と、前記軸受部と熱交換器との間で潤滑油を循環させる潤滑油供給手段と、前記軸受部の温度状態に関する情報を取得する測定手段と、を有する横型遠心分離装置の制御方法であって、前記測定手段の測定結果に基づき、温度が高い第１の状態よりも温度が低い第２の状態のが、前記潤滑油の供給量が少なくなるように前記潤滑油供給手段による潤滑油の供給量を制御することを特徴とする。

本発明によれば、軸受部の過熱を抑制しながら、デカンタの消費電力を削減することができる。

本発明の実施形態に従うデカンタの全体構成を示す図である。軸受機構の正面図である。潤滑装置の制御方法を示したフローチャートである（第１実施形態）潤滑装置の制御方法を示したフローチャートである（第２実施形態）実施形態２及び比較例のデカンタの消費電力を示したグラフである。実施形態２及び比較例の軸受機構の温度変化を示したグラフである。潤滑装置の制御方法を示したフローチャートである（第３実施形態）実施形態３及び比較例のデカンタの消費電力を示したグラフである。実施形態３及び比較例の軸受機構の温度変化を示したグラフである。潤滑油を間欠的に供給する制御を機械的に実行するための制御手段の概略構成図である。従来のデカンタの全体構成を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施形態による横型遠心分離装置について、汚泥を処理する横型のデカンタを一例に挙げて説明する。但し、以下に説明する各実施形態によって本発明の技術的範囲は何ら限定解釈されることはない。すなわち、本願発明は、汚泥以外の食品、廃プラ等、他の処理物を処理する横型遠心分離装置にも適用することができる。

（第１実施形態）
本実施形態に従うデカンタ１は、図１に示すように、固形物出口２１と分離液出口２２
のそれぞれが下方に形成されているケーシング２と、ケーシング２内に配置された回転筒
状体をなすボウル３と、ボウル３内で遠心力が付与された固形物の搬送手段であるスクリ
ューコンベア４を備えている。ボウル３は、例えばケーシング２に取付けられたベアリン
グ等の軸受機構２３によって支持され、スクリューコンベア４はコンベアベアリング（不
図示）によって支持されており、ボウル３とスクリューコンベア４のそれぞれが独立して
水平軸周りに回転可能となっている。軸受機構２３は、固形物出口２１側と分離液出口２２側のそれぞれに設けられている。

そして、駆動機構である駆動モータ２４の動力が回転ベルト２４ａを介してボウル３側
のプーリー２４ｂに伝達されることによって、ボウル３が所定の回転速度で回転し、さらに差速発生機構２５及びスプラインシャフト２６を通じてスクリューコンベア４に動力が伝達され、ボウル３とスクリューコンベア４が相対的な差速をもって回転するように構成されている。差速発生機構には、例えば、遊星ギアを用いることができる。

差速発生機構２５の回転シャフト２５ａには、バックドライブモータ２７と称される駆動モータが回転ベルト２７ａ及びプーリー２７ｂを介して連結されている。バックドライブモータ２７は、モータの回転シャフトを回転ベルト２７ａが回転するときのトルクを利用して、スクリューコンベア４がボウル３よりも遅く回転するようにブレーキをかけるためのものである。ブレーキをかけることによってバックドライブモータ２７に発生する回生電力は、駆動モータ２４に供給し、これにより装置全体の消費電力を抑えるようにしている。但し、差速発生機構２５のギア比のみで差速を形成する場合は、バックドライブモータ２７を設けなくともよい。

デカンタ１は、被処理液である汚泥、及び凝集剤をボウル３内に供給するための供給ノ
ズル５をさらに備えている。ボウル３内で汚泥を搬送・圧搾するスクリュー羽根４１は、スクリューコンベア４の胴部４２の外周面に螺旋状に形成されている。

潤滑装置（潤滑油供給手段に相当する）４４は、ポンプを備えており、このポンプが動作することにより軸受機構２３に対して潤滑油が供給される。潤滑装置４４のポンプは、制御装置（制御手段に相当する）６によってインバータ制御される。すなわち、制御装置６は、軸受機構２３に設けられた軸受温度検出器（測定手段に相当する）２８の検出結果に基づき、潤滑装置４４のポンプの駆動を制御する。潤滑装置４４の制御方法については、後述するフローチャートにおいて詳細を述べる。制御装置６には、ＣＰＵを用いることができる。ＣＰＵは、一つのプロセッサ、或いは複数のプロセッサから構成されるマルチプロセッサであってもよい。

図２は軸受機構２３の正面図である。同図において、矢印は潤滑油の移動方向を示している。軸受機構２３は、油流入パイプ２３ａと、油排出パイプ２３ｂとを備える。油流入パイプ２３ａは、潤滑装置４４から送液される潤滑油を軸受機構２３に供給する。油排出パイプ２３ｂは、軸受機構２３に供給された潤滑油を排出して、図示しない熱交換器に送液する。なお、熱交換器において冷却された潤滑油は、再び油流入パイプ２３ａを介して軸受機構２３に送液することができる。

本発明者は、軸受機構２３に供給された潤滑油の過熱を抑制しながら、デカンタ１の消費電力を削減する、以下の操業方法を知見した。軸受機構２３に潤滑油を多量に連続供給すると、ボウル３は多量の潤滑油を加速しながら回転しなければならないため、摩擦抵抗が増加する。したがって、潤滑油の供給量を減らしたり（ポンプの駆動周波数を下げる）、或いは潤滑油を間欠的に供給することにより、摩擦抵抗を下げて、デカンタ１の消費電力を削減することができる。

一方、潤滑油の供給量を減らしたり、潤滑油を間欠的に供給することにより、軸受機構２３の温度が上昇して、潤滑不良を引き起こすおそれがある。軸受機構２３の温度が潤滑油の性状を損なう温度に昇温した場合には、従来と同様に潤滑装置４４を高い周波数で連続運転することにより、軸受機構２３の過熱を抑制する必要がある。

上記知見に基づく、デカンタ１の具体的な制御方法を、図３のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。本制御方法では、潤滑油を間欠的に供給する。ステップＳ１０１において、デカンタ１を起動する。具体的には、まず、オペレータが、ボウル３に供給する汚泥の濃度を予め分析し、分析結果に基づいて遠心力（Ｇ）の目標値（初期設定値）を決定する。制御装置６は、遠心力（Ｇ）の初期設定値に対応する回転速度（Ｎ）の初期設定値（目標値）や差速（ΔＮ）の各種設定値をメモリから読み出す。制御装置６は、駆動モータ２４を起動し、ボウル３の回転速度（Ｎ）が初期設定値に到達すると、汚泥および凝集剤のボウル３内へ供給を開始する。

ステップＳ１０２において、制御装置６は、軸受温度検出器２８の検出結果に基づき、軸受機構２３の温度Ｔが第１の閾値としての温度Ｔ１以上に上昇したか否かを判別する。
ここで、第１の閾値としての温度Ｔ１は、潤滑油が温度上昇により性状が変化して潤滑不良を引き起こすことを防止する観点から、適宜の間に設定することができる。例えば、潤滑油が「シェルテラスＳ２Ｍ４６」である場合には、温度Ｔ１は７０℃に設定することができる。

軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ１以上に上昇した場合には（ステップＳ１０２ＹＥＳ）、
潤滑不良を引き起こすおそれがあるため、処理はステップＳ１０３に進む。軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ１未満である場合には（ステップＳ１０２ＮＯ）、潤滑不良を引き起こすおそれが低いため、潤滑装置４４のポンプの停止を継続する。このように、軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ１未満である場合に、潤滑装置４４のポンプの停止しておくことにより、潤滑油が軸受機構２３に供給されなくなるため、ボウル３に加わる摩擦抵抗の増大を防止することができる。その結果、駆動モータ２４の消費電力が削減される。

ステップＳ１０３において、制御装置６は、潤滑装置４４のポンプを駆動して、軸受機構２３に対して潤滑油を連続供給する。これにより、温度冷却された潤滑油が軸受機構２３に連続供給され、軸受機構２３に形成される油膜の温度を低下させることができる。その結果、潤滑不良を防止することができる。

ステップＳ１０４において、制御装置６は、軸受温度検出器２８の検出結果に基づき、軸受機構２３の温度Ｔが第２の閾値としての温度Ｔ２（温度Ｔ１＞温度Ｔ２）以下に低下したか否かを判別する。軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ２以下に低下した場合には（ステップＳ１０４ＹＥＳ）、軸受機構２３に形成された油膜の温度が十分に低下したものとみなして、処理はステップＳ１０５に進む。軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ２以下に低下していない場合（ステップＳ１０４ＮＯ）、軸受機構２３に形成された油膜の温度が十分に低下していないものとみなして、潤滑装置４４の連続運転を継続する。ステップＳ１０５において、制御装置６は、潤滑装置４４のポンプの駆動を停止する。

（第２実施形態）
本実施形態は、間欠制御の方法が第１実施形態と異なる。デカンタ１の構成は、実施形態１と同じであるから、説明を繰り返さない。図４のフローチャートは、制御装置６による潤滑装置４４の制御方法を示している。ステップＳ２０１において、デカンタ１を起動する。デカンタ１の起動方法は、実施形態１と同じであるから、説明を繰り返さない。ステップＳ２０２において、制御装置６は、潤滑装置４４のポンプを間欠運転する。ここで、間欠運転とは、潤滑装置４４のポンプを一定時間（例えば、１〜２分間）連続的に駆動する駆動状態と、潤滑装置４４のポンプを一定時間（例えば、１０分間）停止する駆動停止状態とを交互に繰り返す運転モードのことである。間欠運転を実施することにより、潤滑油が軸受機構２３に常時供給され続けることを防止できるため、ボウル３に加わる摩擦抵抗の増大を抑制できる。その結果、駆動モータ２４の消費電力が削減される。

間欠運転時のポンプの駆動周波数は、連続運転時のポンプの駆動周波数と同じか、若しくはそれより低くするのが好ましい。また、間欠運転時におけるポンプの駆動時間は、ポンプの駆動停止時間よりも短くするのが好ましい。これらの条件を満足することにより、潤滑不良を抑制しながら、駆動モータ２４の消費電力をより効果的に削減することができる。

ステップＳ２０３において、制御装置６は、軸受温度検出器２８の検出結果に基づき、軸受機構２３の温度Ｔが第１の閾値としての温度Ｔ３以上に上昇したか否かを判別する。ここで、第１の閾値の技術的意義は、実施形態１と同様であるから、説明を繰り返さない。

軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ３以上に上昇した場合には（ステップＳ２０３ＹＥＳ）、
潤滑不良を招くおそれがあるため、処理はステップＳ２０４に進む。軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ３未満である場合には（ステップＳ２０３ＮＯ）、潤滑不良を招くおそれが低いため、ステップＳ２０２に戻って、間欠運転を継続する。ステップＳ２０４において、制御装置６は、潤滑装置４４のポンプの駆動モードを間欠運転から連続運転に変更する。これにより、温度冷却された潤滑油が軸受機構２３に連続供給されるため、軸受機構２３に形成される油膜の温度を低下することができる。その結果、潤滑不良を防止することができる。

ステップＳ２０５において、制御装置６は、軸受温度検出器２８の検出結果に基づき、軸受機構２３の温度Ｔが第２の閾値としての温度Ｔ４（温度Ｔ３＞温度Ｔ４）以下に低下したか否かを判別する。ここで、温度Ｔ４は、例えば４５℃に設定することができる。
軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ４以下に低下した場合には（ステップＳ２０５ＹＥＳ）、軸受機構２３に形成された油膜の温度が十分に低下したものとみなして、処理はステップＳ２０２に戻る。軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ４以下に低下していない場合（ステップＳ２０５ＮＯ）、軸受機構２３に形成された油膜の温度が十分に低下していないものとみなして、潤滑装置４４の連続運転を継続する。

図５のグラフは、本実施形態及び比較例の制御モードでデカンタを運転した場合の消費電力を示しており、説明を簡素化するため、一部の時刻帯のデータのみを示している。図６のグラフは、本実施形態および比較例の軸受機構２３の温度変化を示しており、横軸の時刻は図５に対応している。また、実線が間欠運転モードを実施した場合の温度変化を示しており、点線が連続運転モードを実施した場合の温度変化を示している。

比較例では、潤滑装置４４のポンプを常時高い周波数で連続的に作動させた。本実施形態では、時刻ｔ１において軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ３（７０℃）以上に上昇したため、運転状態を間欠運転から連続運転に切り替えた。また、時刻ｔ２において軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ４（４５℃）以下に低下したため、運転状態を連続運転から間欠運転に切り替えた。つまり、本実施形態では、連続運転及び間欠運転が交互に繰り返される。図５を参照して、本実施形態では、間欠運転モードを実施することにより、ハッチングで示す面積に対応する電力を比較例よりも削減することができた。すなわち、比較例ではデカンタ１の消費電力が常時４０ＫＷであったが、本実施形態では運転停止中の消費電力が３３ＫＷに削減された。図６を参照して、本実施形態では、間欠運転実施中に徐々に軸受機構２３の温度Ｔが上昇したが、温度Ｔ３に到達した直後に運転状態を連続運転に切り替えることにより、軸受機構２３の温度を低下させることができた。

（第３実施形態）
本実施形態は、潤滑油の供給を継続しながら供給量を変更する制御を実施する点で、第１実施形態および第２実施形態の場合と異なる。図７のフローチャートは、制御装置６による潤滑装置４４の制御方法を示している。ステップＳ３０１において、制御装置６は、デカンタ１を起動するとともに、潤滑装置４４のポンプの駆動周波数をｆ１に設定して、潤滑油を軸受機構２３に対して連続供給する。ここで、駆動周波数ｆ１は、通常の連続運転の場合よりも低い値に設定することができる。駆動周波数ｆ１が小さいため、潤滑油の供給量が少なくなり、ボウル３に加わる摩擦抵抗を低くすることができる。これにより、駆動モータ２４の消費電力を削減することができる。

ステップＳ３０２において、制御装置６は、軸受温度検出器２８の検出結果に基づき、軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ５以上であるか否かを判別する。温度Ｔ５は、例えば６７℃に設定することができる。

温度Ｔが温度Ｔ５以上である場合（ステップＳ３０２ＹＥＳ）、制御装置６は、ステップＳ３０３において、潤滑装置４４のポンプの駆動周波数をｆ１からｆ２に増加することにより、軸受機構２３に連続供給される潤滑油の油量を増大させる。

ステップＳ３０４において、制御装置６は、軸受温度検出器２８の検出結果に基づき、軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ６以上であるか否かを判別する。ここで、温度Ｔ６は、第１実施形態の温度Ｔ１と同様に７０℃に設定することができる。温度Ｔ６の技術的意義については、説明を繰り返さない。

温度Ｔが温度Ｔ６以上である場合（ステップＳ３０４ＹＥＳ）、潤滑油の性状が変化して、潤滑不良を起こすおそれがあるため、制御装置６は、ステップＳ３０５において、潤滑装置４４のポンプの駆動周波数をｆ２からｆ３に増加することにより、軸受機構２３に連続供給される潤滑油の油量を増大させる。ステップＳ３０６において、制御装置６は、軸受温度検出器２８の検出結果に基づき、軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ７以下に低下したか否かを判別する。ここで、温度Ｔ７は、例えば４５℃に設定することができる。

軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ７以下に低下した場合（ステップＳ３０６ＹＥＳ）、制御装置６は、軸受機構２３における潤滑油の温度が十分に低下したとみなして、潤滑装置４４のポンプの駆動周波数を再びｆ１に減少させる（ステップＳ３０１）。軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ７以下に低下していない場合（ステップＳ３０６ＮＯ）、制御装置６は、軸受機構２３における潤滑油の温度が十分に冷却されていないとみなして、潤滑装置４４のポンプの駆動周波数をｆ３に維持する（ステップＳ３０５）。

軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ６以下でない場合（ステップＳ３０４ＮＯ）、処理はステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７において、制御装置６は、軸受温度検出器２８の検出結果に基づき、軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ７以下に低下したか否かを判別する。軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ７以下に低下した場合（ステップＳ３０７ＹＥＳ）、制御装置６は、軸受機構２３における潤滑油の温度が十分に低下したとみなして、潤滑装置４４のポンプの駆動周波数を再びｆ１に減少させる（ステップＳ３０１）。

軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ７以下に低下していない場合（ステップＳ３０７ＮＯ）、制御装置６は、軸受機構２３における潤滑油の温度が十分に低下していないとみなして、潤滑装置４４のポンプの駆動周波数をｆ２に維持する（ステップＳ３０３）。

ここで、駆動周波数ｆ１は、駆動周波数ｆ２よりも低く、駆動周波数ｆ２は駆動周波数ｆ３よりも低く、駆動周波数ｆ３は従来の連続運転における駆動周波数と同じとすることができる。このように、軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ６以下である場合には、潤滑油の供給量を従来よりも減らして、ボウル３に加わる抵抗を小さくすることができる。これにより、駆動モータ２４の消費電力を削減することができる。また、軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ６に温度上昇する前に駆動周波数をｆ１からｆ２に増大させているため、駆動周波数ｆ１を低く設定しても、軸受機構２３の温度ＴがＴ６を大きく超過するような急激な温度上昇を抑制することができる。

また、軸受機構２３の温度が温度Ｔ６以上に上昇した場合には、潤滑装置４４のポンプの駆動周波数を従来の連続運転と同様の値に増加して、直ちに温度低下させることができるため、潤滑不良を防止することができる。

図８のグラフは、本実施形態及び比較例の制御モードでデカンタを運転した場合の消費電力を示しており、説明を簡素化するため、一部の時刻帯のデータのみを示している。図９のグラフは、本実施形態および比較例の軸受機構２３の温度変化を示しており、横軸の時刻は図８に対応している。また、実線が油量制御モードを実施した場合の温度変化を示しており、点線が連続運転モードを実施した場合の温度変化を示している。

比較例では、潤滑装置４４のポンプを常時高い周波数で連続的に作動させた。本実施形態では、時刻ｔ３において軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ６（７０℃）以上に上昇したため、駆動周波数をｆ２からｆ３に増速し、時刻ｔ４において軸受機構２３の温度Ｔが温度Ｔ７（４５℃）以下に低下したため、駆動周波数をｆ３からｆ１に減速した。図８を参照して、本実施形態では、油量制御を実施することにより、ハッチングで示す面積に対応する電力を比較例よりも削減することができた。すなわち、比較例ではデカンタ１の消費電力が常時４０ＫＷであったが、本実施形態では駆動周波数ｆ２で運転中の消費電力が３７ＫＷに削減され、駆動周波数ｆ１で運転中の消費電力が３５ＫＷに削減された。図９を参照して、本実施形態では、駆動周波数をｆ１及びｆ２に設定してデカンタ１を運転した場合には、軸受機構２３の温度Ｔが上昇したが、温度Ｔ６に到達した直後に駆動周波数を比較例と同様にｆ３に増速することにより、軸受機構２３の温度を低下させることができた。

（第４実施形態）
上述の実施形態１及び２では、潤滑装置４４の駆動を電気的に制御することにより、潤滑油を間欠的に供給したが、これに代えて、潤滑装置４４を機械的に制御する方法を採用することもできる。図１０は、潤滑油を間欠的に供給する制御を機械的に実行するための制御手段の概略構成図である。第１実施形態と同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付している。

潤滑装置４４は、潤滑油を排出するための主排出管４４ａを有し、この主排出管４４ａの終端部には弁６１が設けられている。弁６１には、油流入パイプ２３ａと油循環パイプ４４ｂとが接続されている。弁６１は、三方調節弁であり、主排出管４４ａから供給される潤滑油を油流入パイプ２３ａに流入させる油流入位置と、主排出管４４ａから供給される潤滑油を油循環パイプ４４ｂに流入させる油流入禁止位置との間で動作する。つまり、弁６１が油流入位置に位置する場合には、潤滑油が軸受機構２３に対して連続供給される。弁６１が油流入禁止位置に位置する場合には、潤滑油は軸受機構２３に連続供給されることなく、主排出管４４ａ及び油循環パイプ４４ｂを介して潤滑装置４４の内外において循環する。

制御装置６は、弁６１を動作させるためのアクチュエータを含んでおり、このアクチュエータの駆動を制御することにより、弁６１を油流入位置と油流入禁止位置との間で動作させることができる。

上述の構成によれば、潤滑油を高い周波数で連続的に供給する従来のデカンタ１に対して、弁６１、アクチュエータ及び油循環パイプ４４ｂを追加するだけで、間欠制御を実施することができる。これにより、間欠制御を実施するための複雑なシーケンスプログラムを組み込む必要がなくなり、コストを削減することができる。

上述の弁６１は、潤滑油の供給量を制御できる弁であってもよい。この場合、弁６１の位置に応じて、油流入パイプ２３ａと油循環パイプ４４ｂとにそれぞれ流入する潤滑油の流入量の比率を調整することができる。この構成は、第３実施形態の油量制御に適用することができる。

なお、潤滑装置４４に設けられたポンプを直入駆動するためのマグネットを開閉させることにより、潤滑油を軸受機構２３に対して間欠的に供給してもよい。ただし、マグネットを開閉する際の負荷を考慮する必要がない点で、実施形態１乃至３の電気的な制御方式、実施形態４の機械的な制御方式は優れている。

１デカンタ
２ケーシング
３ボウル
４スクリューコンベア
６制御装置
２３軸受機構
２８軸受温度検出器
４４潤滑装置
６１弁

Claims

被処理液に遠心力を付与して固形物と液とに遠心分離するボウルと、
前記ボウル内の固形物を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、
前記ボウルを回転可能に支持する軸受部と、
前記軸受部と熱交換器との間で潤滑油を循環させる潤滑油供給手段と、
前記軸受部の温度状態に関する情報を取得する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づき、前記潤滑油供給手段による潤滑油の供給量を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記軸受部の温度が第１の閾値以上である場合に、前記軸受部に対して潤滑油を連続的に供給する供給処理と、前記供給処理によって前記軸受部の温度が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値以下に低下した場合に、前記軸受部に対する潤滑油の供給を停止する供給停止処理と、を交互に実施することを特徴とする横型遠心分離装置。
被処理液に遠心力を付与して固形物と液とに遠心分離するボウルと、
前記ボウル内の固形物を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、
前記ボウルを回転可能に支持する軸受部と、
前記軸受部と熱交換器との間で潤滑油を循環させる潤滑油供給手段と、
前記軸受部の温度状態に関する情報を取得する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づき、前記潤滑油供給手段による潤滑油の供給量を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記軸受部に対して潤滑油の供給と供給停止とを交互に行う間欠制御モードを備え、前記軸受部の温度が第１の閾値以上である場合に、前記軸受部に対して潤滑油を連続的に供給する連続制御モードを実施し、前記軸受部の温度が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値以下に低下した場合に、前記間欠制御モードを実施することを特徴とする横型遠心分離装置。
被処理液に遠心力を付与して固形物と液とに遠心分離するボウルと、
前記ボウル内の固形物を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、
前記ボウルを回転可能に支持する軸受部と、
前記軸受部と熱交換器との間で潤滑油を循環させる潤滑油供給手段と、
前記軸受部の温度状態に関する情報を取得する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づき、前記潤滑油供給手段による潤滑油の供給量を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記測定手段の測定結果に基づき、温度が高い第１の状態よりも温度が低い第２の状態のが、前記潤滑油の供給量が少なくなるように前記潤滑油供給手段による潤滑油の供給量を制御することを特徴とする横型遠心分離装置。
前記制御手段は、
前記潤滑油供給手段の内外において潤滑油を循環させる循環路と、
潤滑油を前記軸受部に流入させる油流入路と前記循環路との合流部に設けられる弁と、を有し、
前記弁は、前記油流入路を介して前記軸受部に潤滑油が流入するのを許容する油流入位置と、前記油流入路を介して前記軸受部に潤滑油が流入するのを禁止するとともに、前記循環路を介しての潤滑油の循環を許容する油流入禁止位置との間で動作することを特徴とする請求項１又は２に記載の横型遠心分離装置。
前記制御手段は、
前記潤滑油供給手段の内外において潤滑油を循環させる循環路と、
潤滑油を前記軸受部に流入させる油流入路と前記循環路との合流部に設けられる弁と、を有し、
前記弁が動作することにより、前記潤滑油供給手段による潤滑油の供給量を制御することを特徴とする請求項３に記載の横型遠心分離装置。
被処理液に遠心力を付与して固形物と液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の固形物を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記ボウルを回転可能に支持する軸受部と、前記軸受部と熱交換器との間で潤滑油を循環させる潤滑油供給手段と、前記軸受部の温度状態に関する情報を取得する測定手段と、を有する横型遠心分離装置の制御方法であって、
前記測定手段の測定結果に基づき、前記潤滑油供給手段の駆動を制御することにより、前記軸受部の温度が第１の閾値以上である場合に、前記軸受部に対して潤滑油を連続的に供給し、この供給処理によって前記軸受部の温度が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値以下に低下した場合に、前記軸受部に対する潤滑油の供給を停止することを特徴とする横型遠心分離装置の制御方法。
被処理液に遠心力を付与して固形物と液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の固形物を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記ボウルを回転可能に支持する軸受部と、前記軸受部と熱交換器との間で潤滑油を循環させる潤滑油供給手段と、前記軸受部の温度状態に関する情報を取得する測定手段と、を有する横型遠心分離装置の制御方法であって、
前記測定手段の測定結果に基づき、前記潤滑油供給手段の駆動を制御することにより、前記軸受部の温度が第１の閾値以上である場合に、前記軸受部に対して潤滑油を連続的に供給し、前記軸受部の温度が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値以下に低下した場合に、前記軸受部に対して潤滑油の供給と供給停止とを交互に行うことを特徴とする横型遠心分離装置の制御方法。
被処理液に遠心力を付与して固形物と液とに遠心分離するボウルと、前記ボウル内の固形物を排出口に向けて搬送するスクリューコンベアと、前記ボウルを回転可能に支持する軸受部と、前記軸受部と熱交換器との間で潤滑油を循環させる潤滑油供給手段と、前記軸受部の温度状態に関する情報を取得する測定手段と、を有する横型遠心分離装置の制御方法であって、
前記測定手段の測定結果に基づき、温度が高い第１の状態よりも温度が低い第２の状態のが、前記潤滑油の供給量が少なくなるように前記潤滑油供給手段による潤滑油の供給量を制御することを特徴とする横型遠心分離装置の制御方法。