JP5833493B2 - Multi-cylinder type automatic backwash strainer for ballast water treatment - Google Patents
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Description
本発明は、種々の異物を含んだ液体中から異物を除去する多筒型自動逆洗式ストレーナに関し、特に、例えば、船舶のバラストタンク内に供給されるバラスト水に含まれる生物や不純物等の異物を濾過するための船舶用バラスト水処理に好適な多筒型自動逆洗式ストレーナに関する。 The present invention relates to a multi-cylinder automatic backwash strainer that removes foreign matters from a liquid containing various foreign matters, and in particular, for example, organisms and impurities contained in ballast water supplied into a ballast tank of a ship. The present invention relates to a multi-cylinder automatic backwash strainer suitable for marine ballast water treatment for filtering foreign matter.
通常、この種の多筒型ストレーナは、ストレーナ内に複数の円筒形状の濾過エレメントを配置し、小型で濾過能力を有するため、バラスト水処理などに用いられている。殊に、多筒型逆洗ストレーナは、多数の濾過エレメントをストレーナ内に配置することができるので、原水が通過する濾過面の面積を全体として大きく得ることができる利点がある一方で、原水は、流入口からストレーナ内に流入し、濾過エレメント内部に流入した後、濾過面を通過して濾過されるが、濾過面を通過する原水の流速は濾過エレメントの上部閉塞部付近において最大であり、下部開口部付近においては小さくなる。このため、濾過面を通過する原水の流量は濾過面の部分により異なり、原水の通過流量が多い濾過エレメント上部閉塞部付近の濾過面の一次側にはいち早くスラッジが付着して目詰まりが生じ、濾過エレメント全体としての濾過能力が低下する傾向を有している。 Usually, this type of multi-cylinder strainer is used for ballast water treatment and the like because a plurality of cylindrical filtration elements are arranged in the strainer and is small in size and has a filtration ability. In particular, the multi-tube backwash strainer has an advantage that a large area of the filtration surface through which the raw water passes can be obtained as a whole because a large number of filtration elements can be arranged in the strainer. After flowing into the strainer from the inlet and into the filter element, it is filtered through the filter surface, but the flow rate of the raw water passing through the filter surface is the maximum near the upper blockage of the filter element, It becomes smaller near the lower opening. For this reason, the flow rate of the raw water passing through the filtration surface varies depending on the filtration surface part, and sludge quickly adheres to the primary side of the filtration surface near the filtration element upper blockage where the flow rate of the raw water is large, resulting in clogging. There is a tendency that the filtration capacity of the entire filtration element is lowered.
また、濾過エレメントの濾過面の一次側に付着した異物(スラッジ)を二次側から濾過水により逆洗して除去する際には、濾過面を通過する逆洗水の流速は濾過用エレメントの下部開口部付近において最大であり、上部閉塞部付近においては小さくなる。このため、逆洗水の流速が小さい濾過用エレメントの上部閉塞部付近においては濾過面の一次側に付着したスラッジを洗浄する逆洗力が小さく、しかも逆洗機能が十分に発揮されないため、濾過エレメントの濾過能力を十分に回復させることができない。 When removing foreign matter (sludge) adhering to the primary side of the filtration surface of the filtration element by backwashing with filtered water from the secondary side, the flow rate of the backwash water passing through the filtration surface is It is the maximum near the lower opening, and becomes smaller near the upper closed portion. For this reason, in the vicinity of the upper closed part of the filtration element where the flow rate of backwashing water is small, the backwashing power for washing sludge adhering to the primary side of the filtration surface is small, and the backwashing function is not fully demonstrated. The filter capacity of the element cannot be fully recovered.
上記のように多筒型逆洗ストレーナでは、スラッジが付着して目詰まりが生じ易い濾過エレメントの上部閉塞部付近を十分に逆洗して濾過能力を回復させることができないため、濾過エレメントの濾過能力を維持することができる期間が短くなり、しばしばストレーナの運転を中止し、ストレーナ本体内部の濾過エレメントを清掃する必要が生じる。そこで、この種のストレーナにおいて、濾過効率と逆洗効率を同時に満足したストレーナの開発が望まれており、特に、バラスト水処理用の多筒型逆洗ストレーナにおいて改良技術の開発が切望されていた。 As described above, in the multi-cylinder backwash strainer, the filtration element cannot be recovered by sufficiently backwashing the vicinity of the upper closed portion of the filtration element that is likely to clog due to sludge adhesion. The period during which the capacity can be maintained is shortened, and it is often necessary to stop the operation of the strainer and clean the filter element inside the strainer body. Therefore, in this type of strainer, it is desired to develop a strainer that satisfies both the filtration efficiency and the backwashing efficiency at the same time. In particular, the development of improved technology has been eagerly desired for the multi-cylinder backwashing strainer for ballast water treatment. .
これらの改良技術として、特許文献1又は特許文献2に示すストレーナ機構が提案されている。特許文献1には、一つの端面は閉鎖され、別の端面は開口を備えた円筒状のフィルタボデーの内部に、閉じた端面から端面の開口へ向かって定常的に細くなる流動要素を設けることにより、濾過面を通過する流体の流速をほぼ同一として濾過面負荷を同一にし、濾過面にスラッジを均一に付着させることができる有底円筒型濾過エレメントについて記載されている。
As these improved technologies, a strainer mechanism shown in
特許文献2には、スクリーン自体が管状楔形の円錐形に構成されている逆洗フィルタ装置であり、円筒型フィルタ要素に替えて少なくとも一つの円錐形管状楔形ワイヤスクリーンフィルタ要素を使用し、濾過する際の流体の抵抗を小さくすると共に、エレメントが逆洗される場合に、逆洗流により濾過面を洗浄することができる逆洗ストレーナが提案されている。
しかしながら、特許文献1に記載された有底円筒型濾過エレメントは、濾過エレメントの内側から外側へ、又は外側から内側へ流体を通過させて濾過する際に、濾過面を通過する流体の流速をほぼ一定にして流体を濾過する濾過エレメントについて開示されている。すなわち、同文献1は、濾過について開示されているが、逆洗により濾過面の一次側に付着したスラッジを洗い流して除去する事項については開示ないし示唆されていない。
However, the bottomed cylindrical filter element described in
特許文献2に記載されたストレーナは、濾過エレメントが縦長の円錐形に形成されているため、同じ高さ及び直径で円筒型に形成した濾過用エレメントに比べると濾過面積が小さくなるとともに、ワイヤースクリーンにより濾過エレメントのフィルタ要素を円錐形に形成することは、円筒形に形成する場合よりも困難であると共に、要求する逆洗力を得ることは難しく、特に、バラスト水処理には極めた不向きなストレーナである。
In the strainer described in
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、濾過能力を有効に発揮し、しかも、濾過面の一次側に付着したスラッジを除去する逆洗力を濾過エレメントの長手方向に亘って一様とすることにより、濾過面の何れの部分に付着したスラッジであっても確実に除去して濾過能力を回復することができる濾過エレメントであり、特にバラスト水処理に優れたバラスト水処理用多筒型自動逆洗式ストレーナを提供することにある。
The present invention has been developed in order to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to effectively perform the filtration capability and to backwash the sludge adhering to the primary side of the filtration surface. It is a filtration element that can remove sludge adhered to any part of the filtration surface and restore the filtration ability by making the force uniform over the longitudinal direction of the filtration element, An object of the present invention is to provide a multi-cylinder type automatic backwash strainer for ballast water treatment which is excellent in ballast water treatment .
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、ストレーナ本体内に流入口を有する原水室と流出口を有する濾過室とを区画した仕切板に多数の連通孔を同心円上に等間隔に形成し、これらの連通孔に上端を閉塞した縦横比が10以上の細長形状で細径筒状の濾過エレメントの下部開口部を連通させた状態で前記濾過エレメントを前記濾過室内に多数本立設固定し、前記濾過エレメントは、断面三角形状の底辺を内周に位置させた状態のウェッジワイヤを濾過エレメントの長さ方向に沿って縦方向に濾過隙間を介して並設した状態で細長円筒状に構成し、前記濾過エレメント内には、前記下部開口部に向って先細り形状に形成した長尺状の細径円錐体の上端を濾過エレメントの上端閉塞部に吊下させた状態で内蔵し、前記細径円錐体の下部端部は、前記濾過エレメントの下部開口部より上方領域に配置すると共に、前記原水室に逆洗アームを回動自在に設け、この逆洗アームの取出口を前記連通口に連通させた状態で逆洗アームをストレーナ本体に設けた排出口に連通させ、前記濾過室と前記濾過エレメント内との差圧により濾過エレメントの長さ方向に亘って逆洗力を保持するようにしたバラスト水処理用多筒型自動逆洗式ストレーナである。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
請求項2に係る発明は、前記細径円錐体は、樹脂、木材或いは金属製であるバラスト水処理用多筒型自動逆洗式ストレーナである。
The invention according to
請求項3に係る発明は、前記濾過エレメントの内外周囲の何れか一方に保持材で固着して濾過エレメントを円筒状に保持したストレーナである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a strainer in which the filter element is held in a cylindrical shape by being fixed to either the inner or outer periphery of the filter element with a holding material.
本発明によると、濾過面の一次側に付着したスラッジを濾過水により逆洗して除去する際に、ストレーナ本体内の濾過室と濾過エレメント内の差圧及び前記濾過エレメント内に内蔵した細径円錐体により濾過エレメントの長さ方向に亘って一様に逆洗力を保持することができるので、長さ方向の濾過面の何れの部分に付着しているスラッジであっても確実に除去して濾過エレメントの濾過能力を回復させることができるため、稼働率及び整備性に優れたバラスト水処理用多筒型自動逆洗式ストレーナを得ることができる。
According to the present invention, when sludge adhering to the primary side of the filtration surface is removed by backwashing with filtered water, the pressure difference between the filtration chamber in the strainer body and the filtration element and the small diameter built in the filtration element Since the cone can maintain the backwashing force uniformly over the length of the filter element, sludge adhering to any part of the filtration surface in the length direction can be reliably removed. Thus, the filtration capacity of the filtration element can be recovered, so that it is possible to obtain a multi-cylinder automatic backwash strainer for ballast water treatment that is excellent in operating rate and maintainability.
しかも、濾過エレメントが細長形状に形成されるため、ストレーナ本体内に複数の濾過エレメントを配置することにより、ストレーナ全体としては大きな濾過面積を確保することができると共に、配置した複数の濾過エレメントの間隔を十分に確保することにより、濾過エレメントを通過した濾過水の相互干渉による濾過能力の低下を防ぐことができるので、大きな濾過能力を有する多筒型自動逆洗式ストレーナを得ることができ、船舶のバラスト水処理によるストレーナとして好適である。
Moreover, since the filtration elements are formed in an elongated shape, a large filtration area can be secured for the strainer as a whole by arranging a plurality of filtration elements in the strainer body, and the interval between the arranged filtration elements. by securing a sufficient, it is possible to prevent a decrease in filtration capacity due to mutual interference of the filtered water that has passed through the filter element, it is possible to obtain a multi-barrel type automatic backwash strainer with large filtering capacity, the ship Suitable as a strainer for marine ballast water treatment.
さらに、濾過エレメントの内部に収納した細径円錐体の下部端部を濾過エレメントの下部開口部より上方領域に配置するため、細径円錐体の下部端部が濾過エレメントの下端開口部の面積を狭めることがない。このため、濾過面を逆洗した後に濾過エレメント内を流れて下端開口部より流出する逆洗水の圧力損失は小さく、濾過面を通過する逆洗水の流速低下も小さいので、大きな逆洗力を有する多筒型自動逆洗式ストレーナを得ることができる。
また、断面三角形状の底辺を内周に位置させたウェッジワイヤを円筒状に構成して濾過エレメントを形成しているため、原水及び逆洗水が通過するウェッジワイヤ間の隙間が濾過エレメントの長さ方向に連続して形成されることにより、濾過エレメント内に配置した細径円錐体が原水及び逆洗水の流れを制御する効果を十分に発揮させることができるとともに、ウェッジワイヤ間の濾過隙間が正確に設定され、かつ濾過面の一次側に付着したスラッジを逆洗する逆洗力が大きい濾過エレメントを有する多筒型自動逆洗式ストレーナを得ることができる。この場合、断面三角形状の底辺を内周に位置させたウェッジワイヤを縦方向に濾過隙間を介して並設して円筒状に構成すると、濾過室と濾過エレメント内の差圧及び濾過エレメント内に内蔵した細径円錐体により濾過エレメントの長さ方向に亘って一様に逆洗力を保持することができるとともに、縦方向に並設されている濾過隙間との相乗効果によって、長さ方向の濾過面の何れの部分に付着しているスラッジであっても確実に除去して濾過エレメントの濾過能力を回復させることができる。
Furthermore , since the lower end of the narrow cone housed inside the filter element is arranged in a region above the lower opening of the filter element, the lower end of the narrow cone has the area of the lower end opening of the filter element. There is no narrowing. For this reason, the pressure loss of backwash water flowing through the filter element after backwashing the filtration surface and flowing out from the lower end opening is small, and the flow rate reduction of the backwash water passing through the filtration surface is also small. A multi-cylinder automatic backwash strainer having the following can be obtained.
In addition, since the filtration element is formed by forming the wedge wire with the bottom of the triangular cross section located on the inner circumference into a cylindrical shape, the gap between the wedge wires through which raw water and backwash water pass is the length of the filtration element. By being continuously formed in the vertical direction, the narrow cone arranged in the filter element can sufficiently exert the effect of controlling the flow of raw water and backwash water, and the filtration gap between the wedge wires Can be obtained, and a multi-cylinder type automatic backwash strainer having a filtration element with a large backwashing power for backwashing sludge adhering to the primary side of the filtration surface can be obtained. In this case, if the wedge wires with the bottom of the triangular cross-section located on the inner circumference are arranged in parallel in the vertical direction via the filtration gap, and configured in a cylindrical shape, the differential pressure in the filtration chamber and the filtration element and the filtration element The built-in small diameter cone can maintain the backwashing force uniformly over the length of the filter element, and the synergistic effect with the filter gap arranged in the vertical direction allows Any sludge adhering to any part of the filtration surface can be reliably removed to restore the filtration ability of the filtration element.
そして、濾過エレメントは上部を閉塞した状態で、樹脂、木材或いは金属製の細径円錐体を取付けて内部に吊下させているため、濾過面を逆洗して濾過エレメント内に流入した逆洗水は細径円錐体の表面に沿う流れに整流される。また、濾過エレメントの濾過面と細径円錐体の表面との間で形成される空間は濾過エレメントの上部閉塞部から下部開口部に向かうに従って拡大する。このため、濾過エレメント内部を流れる逆洗水の圧力損失は小さく、濾過面を通過する逆洗水の流速は濾過エレメントの長さ方向に亘って略一様になるので、逆洗力は濾過エレメントの長さ方向に亘って略一様となり、濾過面の何れの部分に付着しているスラッジであっても確実に逆洗して除去し、濾過能力を回復することができる多筒型自動逆洗式ストレーナを得ることができる。
Since the filter element is closed at the top, a small cone made of resin, wood or metal is attached and suspended inside, so the filter surface is backwashed and backwashed into the filter element. The water is rectified into a flow along the surface of the narrow cone. Moreover, the space formed between the filtration surface of the filtration element and the surface of the small-diameter cone expands from the upper closed portion of the filtration element toward the lower opening. For this reason, the pressure loss of the backwash water flowing inside the filter element is small, and the flow rate of the backwash water passing through the filtration surface is substantially uniform over the length of the filter element. Multi-cylinder automatic reverse that can be almost uniform over the length direction of the filter, and even if sludge adhering to any part of the filtration surface is backwashed and removed, the filtration ability can be recovered A wash strainer can be obtained.
図面に基づいて、本発明に係るバラスト水処理用多筒型自動逆洗式ストレーナについての実施形態の一例を具体的に説明する。
図1は、本発明における多筒型自動逆洗式ストレーナの一実施形態を示す摸式断面図である。図中、多筒型自動逆洗式ストレーナ1は、円筒形状のストレーナ本体2と、ストレーナ本体2の上部を覆う蓋体3と、ストレーナ本体2の底板4と、ストレーナ本体2内の流入口5を有する原水室6を有し、また、ストレーナ本体2内の流出口7を有する濾過室8と、ストレーナ本体2内で原水室6と濾過室8とを区画する仕切板9と、仕切板9に形成された多数の連通孔10に連通して取付けられた複数の細径筒状の濾過エレメント11を設け、この濾過エレメント11をストレーナ本体2内に固定する固定板12と、濾過エレメント11を逆洗する逆洗機構13と、逆洗機構13を回動させる駆動機構14を備えている構成である。
An example of an embodiment of a multi-cylinder automatic backwash strainer for ballast water treatment according to the present invention will be specifically described based on the drawings.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a multi-cylinder automatic backwash strainer according to the present invention. In the figure, a multi-cylinder type
図2に示すように、仕切板9には、回転軸15を中心とする円周上に仕切板9の上面と下面とを連通する連通孔10が多数形成されており、各連通孔10には濾過エレメント11を立設して取り付ける。同図において、連通孔10は、同心円上に等間隔に形成した多数の孔を設けている。
As shown in FIG. 2, the partition plate 9 is formed with a large number of
図3において、濾過エレメント11は、ウェッジワイヤ16を縦スロット状(濾過エレメントの長さ方向)に並べて円筒を成形した後、その円筒の外周面に金属製の保持材17を螺旋状に巻き付けた状態で溶接し、その後、前記円筒の両端に上部取付具18及び下部取付具19を溶接等の適宜の方法で固着する。すなわち、図4に示すように、濾過エレメント11は、断面三角形の底辺を内周に位置させたウェッジワイヤ16を縦方向に配置して円筒状に構成している(図8参照)。本例では、濾過エレメント11のウェッジワイヤ部分の外径が34mm、長さが500mmの細径筒状に形成している。また、図4の模式断面に示すように、濾過エレメント11を構成する断面三角形状のウェッジワイヤ16は、外側方向に向いた頂部20が保持材17と溶接されており、一定間隔の濾過隙間21を開けて並べたウェッジワイヤ16により濾過面22を形成している。この保持材17は、濾過エレメント11内周に設置してもよい。なお、濾過エレメント11の目開きである濾過隙間21は、原水に含まれるスラッジの性状及び大きさに合わせて適宜設定する。
In FIG. 3, the
次に、図5に示す濾過エレメント11について説明する。濾過エレメント11の上部取付具18に、細径円錐体23を挿着するための貫通孔24が穿設され、かつ、下部取付具19には、原水を濾過エレメント11内に導入すると共に、逆洗水を濾過エレメント11内から排出する流通孔25を設け、濾過エレメント11の下部開放口26を形成している。
Next, the
この細径円錐体23は、濾過エレメント11のウェッジワイヤ16の上端位置を底面とする下向き円錐台形状に形成され、上部にはフランジ部を設け、細径円錐体23の高さ28は、細径円錐体23の下端部29を濾過エレメント11の下部開口部26より上方領域に存在させるため、ウェッジワイヤ16の高さ30より低く設定している。図5と図6において、濾過エレメント11の内部に収納した細径円錐体23の下端部29を濾過エレメント11の下部開口部26より上方領域に配置し、さらに、濾過エレメント11の上部に閉塞した状態で取付けた合成樹脂製の細径円錐体23をエレメント11に吊下させて内蔵している。この場合の細径円錐体23の吊下する取付構造は、一例であり、吊下げ構造であれば、いかなる取付手法であってもよく、また、細径円錐体の材料は、合成樹脂以外に木材製、金属製でもよく、それらは実施に応じて任意である。
The small-
また、細径円錐体23は、原水又は逆洗水が細径円錐体23のテーパ面31に沿って流れることにより、原水又は逆洗水の流れを制御するので、原水等の流れの影響により変形しない合成樹脂、木材或いは金属の非透水性の材料により形成するのが好ましい。
In addition, the
図5に示すように、下部取付具19は、上部に鍔部33が形成され、下部取付具19の先端を仕切板9に設けられている連通孔10に挿入すると鍔部33の下面は仕切板9の上面と当接し、下部取付具19は仕切板9に挿着されて密接状態で固着される。
As shown in FIG. 5, the
図6に示すように、下部取付具19を仕切板9に挿着した後、固定板12に設けられた固定穴34に上部取付具18を挿着すると、濾過用エレメント11をストレーナ本体2内に立設される。
As shown in FIG. 6, when the
図1に示す逆洗機構13は、駆動機構14により回転される逆洗管38と、逆洗管38を支える逆洗管基部39と、逆洗管38に固定され共に回転する逆洗アーム40と、逆洗アーム36の上部に設けられた摺動部41と、逆洗水をストレーナ本体2の外部に排出する逆洗ノズル42とから構成される。
The
図7において、摺動部41は、逆洗アーム40の上部に逆洗アーム40と一体に設けられた取付基部43と、下部を取付基部43に挿入して作動自在に支持される摺動部材44と、取付基部43の上面45と摺動部材44に設けられた段部46の下面47の間に配されたコイルスプリング48とから構成されている。このように構成されているため、摺動部41はコイルスプリング45により付勢され、摺動部材44の上端面49は常に仕切板9の下面47に密接した状態で回動する。
In FIG. 7, the sliding
図1において、駆動機構14は、電動モータ51と、電動モータ51の回転を減速すると共に回転方向を変更する減速機構52と、電動モータ51の駆動力を逆洗機構13に伝達する駆動軸53とから構成されている。本実施例では、逆洗機構13を電動モータ51により回動させているが、手動による駆動機構を用いることもできる。
In FIG. 1, the
上記の様に構成された多筒型自動逆洗式ストレーナ1で原水を濾過する場合には、原水を図示しないポンプにより流入口5からストレーナ本体2内の原水室6に圧送する。ストレーナ本体2内の原水室6に圧送された原水は、仕切板9に開口している複数の連通孔10を経由し、流通孔10に取り付けられている複数の濾過エレメント11内に流通孔25を通過して流入する。
When raw water is filtered by the multi-cylinder
このとき、細径円錐体を有しない上部が閉塞された円筒形状の濾過エレメントでは、原水が一気に濾過エレメント上部の閉塞部まで吹き上がり、閉塞部に衝突することにより横方向の速度成分が生じるため、濾過面を通過する原水の流速は、濾過エレメントの上部において大きく、下部開口部付近においては小さくなる。この結果、濾過エレメントの上部付近の濾過面の一次側に早期にスラッジが付着する。 At this time, in a cylindrical filter element with a closed upper part that does not have a small-diameter cone, the raw water blows up to the closed part of the upper part of the filter element at once, and a lateral velocity component is generated by colliding with the closed part. The flow rate of the raw water passing through the filtration surface is large in the upper part of the filtration element and is small in the vicinity of the lower opening. As a result, sludge adheres to the primary side of the filtration surface near the top of the filtration element at an early stage.
これに対して、本例における濾過エレメント11では、ポンプにより圧送されて下部開放口26から濾過エレメント11内に吹き上がるように流入した原水は、濾過エレメント11内に吊下されている細径円錐体23により整流され、先細円錐体23のテーパ面31に沿う流れとなる。
On the other hand, in the
細径円錐体23のテーパ面31は濾過エレメント11の下部から上部へ向けて直線的に拡大しているので、テーパ面31沿って濾過エレメント11内を上昇する原水には、濾過エレメント11の長さ方向に亘って同一の横方向の速度成分が生じ、その結果、濾過面22を通過する原水の流速は濾過面22の何れの部分においても略同一となる。
Since the tapered
このため、本例における細径円錐体23を吊下した濾過エレメント11では、濾過面22の一次側に付着するスラッジが特定の部位に偏在することがなく濾過面22の全体に分布するので、濾過面22の濾過能力を長時間維持することができる。
For this reason, in the
この細径円錐体23の下端部29が下部開放口26の位置にあると、原水が濾過エレメント11内に流入する前から先細円錐体23の影響により原水に横方向の速度成分が発生し、原水が濾過エレメント11内へスムーズに流入する妨げとなる。そのため、細径円錐体23の下端部29の位置を濾過エレメント11の下部開放口26より適宜な距離だけ上方領域に離している。
When the
次いで、濾過エレメント11内に流入した原水は、濾過面22を通過する際に含有するスラッジを除去され、濾過水となって濾過室8に流出し、流出口7からストレーナ本体2の外部へと排出される。
Next, the raw water that has flowed into the
濾過エレメント11のうち、逆洗アーム40の摺動部材44と連通している濾過エレメント11には原水が流入せず、濾過は行われない。このとき、濾過面22の一次側に付着したスラッジを逆洗して除去するため、逆洗ノズル42に設けられている図示しないバルブを開くと、逆洗ノズル42を介して濾過エレメント11の内外部が連通して差圧が発生し、ストレーナ本体2内の濾過室8に加圧された状態で存在する濾過水が、濾過面22を通過して濾過エレメント11の内部に流入する。流入する逆洗水は、濾過面22の一次側に付着しているスラッジを洗い流して除去し、逆洗アーム40、逆洗管38、逆洗ノズル42を経由してストレーナ本体2の外部に排出される。
The raw water does not flow into the
ここで、単に、細径円錐体を有しない上部が閉塞された円筒形状の濾過エレメントの例を示すと、濾過エレメント内に流れ込んだ逆洗水はぶつかり合って乱流となると共に、濾過エレメント内の流路の断面積が一定であるため、内部を流れる逆洗水の圧力損失が大きい。このため、濾過面を通過する逆洗水の流速は、濾過面を通過してすぐに下部開放口に到達することができる濾過用エレメントの下部では速いが、濾過面を通過しても下部開放口までは距離がある上部に向かうに従って遅くなる。この結果、スラッジが厚く付着している濾過エレメントの上部付近を十分に逆洗することができず、濾過能力を十分に回復させることができない。 Here, simply showing an example of a cylindrical filter element with a closed top that does not have a thin cone, the backwash water flowing into the filter element collides and becomes turbulent. Since the cross-sectional area of the flow path is constant, the pressure loss of the backwash water flowing inside is large. For this reason, the flow rate of backwash water passing through the filtration surface is fast at the lower part of the filtering element that can reach the lower opening immediately after passing through the filtration surface, but the lower part is opened even after passing through the filtration surface. The distance to the mouth slows toward the upper part. As a result, the vicinity of the upper part of the filtration element where the sludge is thickly adhered cannot be sufficiently backwashed, and the filtration ability cannot be sufficiently recovered.
これに対して、本例における濾過エレメント11では、内部に細径円錐体23を吊下しているので、濾過エレメント11内に流れ込んだ逆洗水は先細円錐体23のテーパ面31により下部開放口26へ向かう流れに整流される。また、濾過エレメント11内部の濾過面22と細径円錐体23のテーパ面31との間は、濾過エレメント11の上部から下部に向かうに従って拡大する。このため、濾過面22を通過して濾過エレメント11内に濾過エレメント11内に流入した逆洗水の流路の断面積は、濾過エレメント11の下部に近づくにしたがって拡大するので、濾過エレメント11の内部を流れる逆洗水の圧力損失は少ない。従って、逆洗ノズル42を介して濾過エレメント11の内外部が連通して発生した差圧によって濾過面22を通過する逆洗水の流速は、濾過面22の何れの部分においても略同一となる。この結果、濾過エレメント11の長さ方向に亘って一様な逆洗力を保持することができるので、濾過面22の一次側に一様に分布して付着しているスラッジを満遍なく逆洗し、濾過エレメント11の濾過能力を回復することができる。
On the other hand, in the
また、濾過エレメント11は、図4に示すように、断面三角形状のウェッジワイヤ16の底辺を内周に位置させて形成しているため、逆洗水が通過するウェッジワイヤ16、16間の流路は先細状態で断面積が減少するので、この流路を通過する逆洗水の流速は増加し、逆洗力が大きくなる。
Further, as shown in FIG. 4, the
濾過面22を逆洗する場合にも、細径円錐体23の下端部29が濾過エレメント11の下部開放口26まで伸びていると、下端部29の存在により濾過エレメント11から流出する逆洗水の流路が狭められ、不必要な圧力損失を発生させる原因となるので、先細円錐体23の下端部29の位置を濾過エレメント11の下部開口部より適宜な距離だけ上方領域に離している。
Even when the
本例における多筒型自動逆洗式ストレーナ1は、ストレーナ本体2内に複数の濾過エレメント11が配置されているために濾過面積が大きく、ストレーナ本体2の大きさに比べて大きな濾過能力を有している。また、濾過エレメント11は縦横比が10以上と細長に形成されているため、ストレーナ本体2内に配置された各濾過エレメント11の周囲には十分な空間を確保することができ、各濾過エレメント11の濾過面22を通過した濾過水が相互に干渉して濾過効率を低下させることもない。
The multi-cylinder
この濾過エレメント11の逆洗は、逆洗機構13を常時作動させて濾過エレメント11を順次逆洗してもよいし、流入口5と流出口7に圧力センサーを設け、両センサーで検知した差圧が一定の値を超えた際に濾過面22にスラッジが付着して濾過能力が低下したと判断し、逆洗機構13を作動させて濾過エレメント11を順次逆洗してもよく、また、図示しないタイマーを設けて、タイマー運転を実施することも可能である。また、逆洗アーム37の旋回方法は、一定の角速度でゆっくりと旋回させる連続的な旋回でもよいし、連通孔10と摺動部材44とが連通した状態で一定時間停止して逆洗し、その後次の連通孔10まで旋回して逆洗することを繰り返す間欠的な旋回でもよい。
The backwashing of the
以上説明したように、本例における濾過エレメント11内に吊下した細径円錐体23は、濾過エレメント11内を流れる原水及び逆洗水の長さ方向の流れを制御し、濾過面22を通過する原水及び逆洗水の流速を濾過エレメント11の長さ方向に亘って一定にしている。その結果、濾過面22を通過する原水及び逆洗水の流量は濾過面22の何れの部分において略同一となるため、濾過面22にスラッジが不均一に付着することがなく、また逆洗水により濾過面22の何れの部分であっても確実に逆洗することができる。
As described above, the small-
本発明における多筒型自動逆洗式ストレーナは、小型であっても高い濾過能力を有しており、また、その高い濾過能力を長時間維持して稼働することができると共に、濾過面の一次側にスラッジが付着して濾過能力が低下した場合には、簡単な操作により濾過面を逆洗してスラッジを確実に除去して濾過能力を回復することができるため、稼働性及び整備性に優れ、利用価値は非常に大きい。 The multi-cylinder automatic backwash strainer according to the present invention has a high filtration capacity even if it is small, and can operate while maintaining the high filtration capacity for a long time. When the sludge adheres to the side and the filtration capacity decreases, the filtration surface can be backwashed by a simple operation to reliably remove the sludge and restore the filtration capacity. Excellent and useful value.
本発明の多筒型自動逆洗式ストレーナは、船舶のバラスト水処理装置に設けるストレーナに適しており、小型であるために狭い船舶内への設置も容易である。また高い濾過能力と高精度な逆洗浄力とにより大量に積載しているバラスト水を迅速に濾過して有害微生物を除去し、次の処理工程に送ることができるだけでなく、濾過能力が低下した際には遠隔操作により自動的に濾過能力を回復することもできるので、バラスト水処理装置のプレフィルタとして使用するのに好適である。
The multi-cylinder automatic backwash type strainer of the present invention is suitable for a strainer provided in a ballast water treatment apparatus for a ship, and since it is small in size, it can be easily installed in a narrow ship. In addition, high filtration capacity and high precision back-cleaning ability can quickly filter the ballast water loaded in large quantities to remove harmful microorganisms and send them to the next treatment process. In some cases, the filtration capacity can be automatically recovered by remote operation, and therefore, it is suitable for use as a prefilter of a ballast water treatment apparatus .
1 多筒型自動逆洗式ストレーナ
2 ストレーナ本体
5 流入口
6 流出口
9 仕切板
10 連通孔
11 濾過エレメント
13 逆洗機構
14 駆動機構
16 ウェッジワイヤ
23 細径円錐体
31 テーパ面
40 逆洗アーム
42 逆洗ノズル
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