JP6391984B2 - 遠心分離機 - Google Patents
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Description
コンベアを、それらのそれぞれの速度で回転させるように構成された駆動装置を有している。
ための他の装置は、例えば、少なくとも一つの液体出口に関係付けられた濁度センサーであって、その場合には、精製された液体の濁度が特定の閾値を超えて増大したときに、排出フェーズが開始される。
遠心分離機は、ロータ・ボディ1を含んでいて、このロータ・ボディは、縦方向の回転軸Rの周りで、或る速度で回転可能であり;また、スクリュー・コンベア2を含んでいて、このスクリュー・コンベアは、ロータ・ボディ1の中に配置され、同一の回転軸Rの周りで、しかしながら、ロータ・ボディ1の回転速度と異なる速度で回転可能である。駆動装置3は、ロータ・ボディ1及びスクリュー・コンベア2の、それらのそれぞれの速度での回転のために構成されている。駆動装置3は、二つの電動モータ3a及び3b及びギア装置3cを含んでいる。
円筒形の部分10及び下側の円錐形の部分11に沿って、ネジ状に伸びる搬送ネジ12と;を有している。スクリュー・コンベア2は、当然に、一つ以上の搬送ネジ、例えば、二つ、三つまたは四つ搬送ネジを有していても良く、それらのネジは、全て、ロータ・ボディ1の内側に沿って、ネジ状に伸びている。
を、スクリュー・コンベア2とともに回転させるように構成されている。従って、分配チャネル17は、ウイング18の間に配置されている。
ス24を、比較的低い密度または軽い液体の出口チャンバ25に接続する。そのような軽い液体は、例えば、油である場合がある。
)の一体物で作られる場合がある。円錐形部分11は、中空の内側またはキャビティを有している場合があり、この中空の内側は、封止されるか、あるいは周囲に開かれるかの何れかである。もし、求められる場合には、キャビティが、発泡プラスチックなどのような、比較的低い密度を有する材料で満たされていても良い。
てより多く互いに係合する状態にない。
は、波動発生器が回転軸Rの周りで或る方向へリングに対して回転する際に、リングに対して、回転軸Rの周りで反対方向に、移動することになる。換言すれば、もし、ロータ・ボディ1が、駆動プーリ39により回転軸Rの周りで回転され、スクリュー・コンベア2が、リングとスリーブとの間の歯の係合により、この回転に引きずられる場合には、ロータ・ボディ1とスクリュー・コンベア2との間の相対運動(即ち、回転速度の相違)が実現される場合があり、それは、波動発生器を、波動発生器がロータ・ボディにより引きずられる速度と異なる速度で、回転軸Rの周りで、電動モータ3b及びベルト42を用いて
回転することにより実現される。
− 軽い液体出口および/または重い液体出口の中の液体の濁度(ロータ・ボディの中に蓄積されたスラッジの、成長するレイヤを検出する);
− 軽い液体(油)出口の中の重い液体(水の粒子)の濃度、またはその逆(スラッジの成長するレイヤに起因する分離性能の低下を検出する);
− モータにより、スクリュー・コンベアに加えられるトルク(ロータ・ボディの中に蓄積されたスラッジの成長するレイヤを検出する);
− 分離器の軽い液体出口および/または重い液体出口の中の圧力(ロータ・ボディの中の液体の流れを妨げるスラッジ・レイヤを検出する);
− 分離器への供給の流速及びパーティクル濃度(ロータ・ボディ)の中に蓄積されたスラッジの量を評価する);
− ロータ・ボディの振動強度(不平衡を検出する);
− 各分離フェーズおよび/または排出フェーズの継続時間(手動及び自動的な運転の中のフェーズ時間をコントロールし且つモニターするため);
− 遠心分離機の分離フェーズおよび/または排出フェーズの中での、全体の運転時間(点検または修理の必要性を示す)。
プーリ39及び41は、ベルト40及び42を用いて、モータ3a及び3bにより、同一の回転方向であるが、幾らか異なる角速度で、回転軸Rの周りで回転する状態で維持される。それにより、ロータ・ボディ1及びスクリュー・コンベア2は、幾らか異なる回転速度で回転する状態で維持される。
Claims (18)
- 液体混合物から固体粒子を分離するための遠心分離機であって、
回転軸(R)の周りで回転可能なロータ・ボディ(1)を具備し、このロータ・ボディ(1)は、円筒形の上側ロータ・ボディ部分(4)と、この上側ロータ・ボディ部分の下端に接続され、下端に固体粒子の出口(34)を備えている円錐形の下側ロータ・ボディ部分(5)と、前記上側ロータ・ボディ部分(4)内に設けられ、液体混合物のための入口(13,15)を備えた分離チャンバ(16)とを有し、前記ロータ・ボディ(1)は、回転シャフト(7)によりその一方の端のみで、回転可能に支持され、この回転シャフトは、前記回転軸(R)が実質的に縦方向に伸びるように配置されており、また、前記ロータ・ボディ(1)は、前記分離チャンバ(16)の中に、分離チャンバ内を径方向内方の内側環状スペース(24)と、径方向外方の外側環状スペース(30)とに分けている切頭円錐形の分離ディスク(19)のスタックを有し、
前記上側ロータ・ボディ部分(4)と、前記下側ロータ・ボディ部分(5)と、前記分離チャンバ(16)と、前記分離ディスク(19)のスタックとは、前記ロータ・ボディ(1)が回転されたときに、前記回転軸(R)の周りで回転し、この結果、遠心力により、分離チャンバ(16)内の液体混合物は、軽い液体と、重い液体と、固体粒子とに分離され、また、
この遠心分離機は、更に、
前記上側ロータ・ボディ部分(4)内で回転軸に沿って延びた円筒形の上側部分(10)と、この上側部分(10)の下端に接続された円錐形の下側部分(11)とを有し、遠心力により分離されて、前記上側ロータ・ボディ部分(4)の内周面へと動かされた固体粒子を前記出口(34)の方へ、前記上側ロータ・ボディ部分(4)及び下側ロータ・ボディ部分(5)の内周面に沿って案内するように、ロータ・ボディ(1)の中で、前記回転軸(R)の周りで、ロータ・ボディ(1)の回転速度と異なる速度で回転するように構成された、スクリュー・コンベア(2)と、
前記ロータ・ボディ(1)及びスクリュー・コンベア(2)を、前記回転の速度で、回転させるように構成されている駆動装置(3,3a,3b,3c)と、
前記内側環状スペース(24)に接続された軽い液体の出口チャンバ(25)と、この出口チャンバに接続され、分離された軽い液体を前記内側環状スペース(24)から遠心分離機の外に、前記出口チャンバ(25)を介して搬送する軽い液体の搬送路(26,27)とを有する軽い液体の排出手段と、
前記外側環状スペース(30)に接続された重い液体の出口チャンバ(31)と、この出口チャンバに接続され、分離された重い液体を前記外側環状スペース(30)から遠心分離機の外に、前記出口チャンバ(31)を介して搬送する重い液体の搬送路(32,33)とを有する重い液体の排出手段と、
前記駆動装置(3,3a,3b,3c)をコントロールして、ロータ・ボディ(1)を、分離フェーズの間、第一の速度で、そして、粒子排出フェーズの間、この第一の速度と比べて低い第二の速度で、回転させるように設定されているコントロール・ユニット(44)とを具備し、
前記液体混合物のための入口(13,15)は、径方向に延びた分配チャネル(17)を介して前記分離チャンバ(16)に直接に接続された入口チャンバ(15)を有しており、
前記分離ディスク(19)は、複数の孔を有していて、これら孔は、前記分離ディスク(19)のスタックを通る液体の軸方向の流れまたは分配のためのチャネル(22)を形成しており、前記分配チャネル(17)は、前記分離ディスク(19)のスタックを通る液体の前記軸方向の流れまたは分配のためのチャネル(22)と連絡しており、
前記重い液体の排出手段は、前記分離ディスク(19)のスタックの外側で、上側部分(10)に設けられ、前記分配チャネル(17)に接続されて重い液体を前記外側環状スペース(30)から前記重い液体の搬送路(32,33)へと送る通路(28)を有している、ことを特徴とする遠心分離機。 - 前記コントロール・ユニット(44)は、前記駆動装置(3,3a,3b,3c)をコントロールして、分離フェーズ及び粒子排出フェーズの双方の間、前記ロータ・ボディ(1)と異なる速度で前記スクリュー・コンベア(2)を回転させるように構成されている、請求項1に記載の遠心分離機。
- 前記コントロール・ユニット(44)は、前記駆動装置(3,3a,3b,3c)をコントロールして、前記スクリュー・コンベア(2)と前記ロータ・ボディ(1)との間の速度差を、粒子排出フェーズにおいて、分離フェーズに対して変化させるように、構成されている、請求項2に記載の遠心分離機。
- 前記コントロール・ユニット(44)は、前記駆動装置(3,3a,3b,3c)をコントロールして、分離フェーズの間、予め定められた時間の間、前記第一の速度で前記ロータ・ボディ(1)を回転させるように構成されている、請求項1から3の何れか1項に記載の遠心分離機。
- 前記コントロール・ユニット(44)は、前記遠心分離機の運転パラメータを測定するための装置から前記運転パラメータに関する閾値を受け取ったときに、粒子排出フェーズを開始させるように構成されており、前記運転パラメータは、前記上側ロータ・ボディ部分(4)の内周面上に蓄積された固体粒子の成長層に関係しているパラメータである、請求項1から4の何れか1項に記載の遠心分離機。
- 前記コントロール・ユニット(44)は、前記駆動装置(3)をコントロールして、前記ロータ・ボディ(1)を、粒子排出フェーズの間、予め定められた時間の間、前記第二の速度で回転させるように構成されている、請求項1から5の何れか1項に記載の遠心分離機。
- 前記遠心分離機は、粒子排出フェーズの間、前記入口(15)を通る液体混合物の供給を減少させまたは妨げるように構成されている、請求項1から6の何れか1項に記載の遠心分離機。
- 前記液体混合物のための入口(13,15)は、入口パイプ(13)を有していて、この入口パイプは、下端が前記ロータ・ボディ(1)の中に位置するように下方に延び、
前記軽い液体の搬送路(26,27)と重い液体の搬送路(32,33)との少なくとも一方は、少なくとも一つの出口チャネル(27,33)を含んでいて、この出口チャネルは、
上端が前記ロータ・ボディの外に延びている、請求項1から7の何れか1項に記載の遠心分離機。 - 前記スクリュー・コンベア(2)は、前記回転シャフト(7)の中を通って軸方向に伸びるコンベア・シャフト(8)を有していて、
前記回転シャフト(7)及び前記コンベア・シャフト(8)は、前記駆動装置(3,3a,3b,3c)のギア装置(3c)により互いに結合され、
このギア装置は、第一、第二、及び第三のギア部材を含んでいて、
前記第一のギア部材は、前記回転シャフト(7)に接続され、前記第二のギア部材は、前記コンベア・シャフト(8)に接続され、前記第三のギア部材は、前記回転軸(R)の周りを取り囲み、ベルトプーリ(41)を支持し、
前記第一、第二、及び第三のギア部材は、前記回転軸(R)の周りで、互いに対して回転するように構成され、
前記入口パイプ(13)は、前記ギア装置(3c)の中心を通って伸びている、請求項8に記載の遠心分離機。 - 前記第一のギア部材は、堅い円筒形のギア部材の形態であり、且つ、このギア部材の中心軸の回りに分布された第一の数の歯を有し;
前記第二のギア部材は、フレキシブルなギア部材の形態であり、且つ、このギア部材の中心軸の周りに分布され、前記第一の数とは異なる第二の数の歯を有し、これら第二の数の歯は、前記円筒形のギア部材の第一の数の歯との係合が連続的にもたらされそして解除されるように構成され;
前記第三のギア部材は、前記フレキシブルなギア部材を徐々に変形させて、前記第一のギア部材と第二のギア部材との前記歯の係合を実現するように構成されている、請求項9に記載の遠心分離機。 - 遠心分離機により液体混合物から固体粒子と、軽い液体と、重い液体とを分離するための方法であって、
上下方向に延び、回転軸(R)を中心として回転可能な回転シャフト(7)の一方の端のみで回転可能に支持され、分離チャンバ(16)の中に、切頭円錐形の分離ディスク(19)のスタックを含んでいるロータ・ボディ(1)が、回転軸の周りで回転され、
前記ロータ・ボディ(1)は、円筒形の上側ロータ・ボディ部分(4)と、この上側ロータ・ボディ部分の下端に接続され、下端に固体粒子の出口(34)を備えている円錐形の下側ロータ・ボディ部分(5)とを有し、前記分離チャンバ(16)は、前記上側ロータ・ボディ部分(4)内に設けられ、液体混合物のための入口(13,15)を備えており、前記分離チャンバ(16)は、前記分離ディスク(19)のスタックにより径方向内方の内側環状スペース(24)と、径方向外方の外側環状スペース(30)とに分けらており、
遠心分離機は、前記上側ロータ・ボディ部分(4)内で回転軸に沿って延びた円筒形の上側部分(10)と、この上側部分(10)の下端に接続された円錐形の下側部分(11)とを有し、ロータ・ボディ(1)の中で、前記回転軸(R)の周りで、ロータ・ボディ(1)の回転速度と異なる速度で回転するように構成された、スクリュー・コンベア(2)を有し、
液体混合物が、前記入口(13,15)を通って、前記分離チャンバ(16)の中に供給され、前記ロータ・ボディ(1)と、スクリュー・コンベア(2)とが回転されたときに、液体混合物は、前記分離ディスク(19)のスタックと共に、分離チャンバの中で回転され、この結果、遠心力により液体混合物は、軽い液体と、重い液体と、固体粒子とに分離され、
分離された固体粒子は、遠心力により、前記上側ロータ・ボディ部分(4)の内周面へと動かされ、この上側ロータ・ボディ部分(4)及び下側ロータ・ボディ部分(5)の内周面に沿って下方に搬送され、下側ロータ・ボディ部分の下端に設けられた固体粒子の出口(34)から遠心分離機の外に排出され、
分離された軽い液体は、内側環状スペース(24)から、軽い液体の出口チャンバ(25)と、軽い液体の搬送路(26,27)とを通って遠心分離機の外に排出され、
分離された重い液体は、外側環状スペース(30)から、重い液体の出口チャンバ(31)と、重い液体の搬送路(32,33)とを通って遠心分離機の外に排出され、
前記ロータ・ボディは、分離フェーズの間、第一の速度で回転され、そして、粒子排出フェーズの間、この第一の速度と比べて低い第二の速度で回転され、そして
前記液体混合物のための入口(13,15)は、径方向に延びた分配チャネル(17)を介して前記分離チャンバ(16)に直接に接続された入口チャンバ(15)を有し、
前記分離ディスク(19)は、複数の孔を有していて、これら孔は、前記分離ディスク(19)のスタックを通る液体の軸方向の流れまたは分配のためのチャネル(22)を形成しており、前記分配チャネル(17)は、前記分離ディスク(19)のスタックを通る液体の前記軸方向の流れまたは分配のためにチャネル(22)と連絡しており、
前記重い液体は、前記分離ディスク(19)のスタックの外側で、前記上側部分(10)に設けられ、前記分配チャネル(17)に接続されている通路(28)によって、前記外側環状スペース(30)から前記重い液体の搬送路(32,33)へと送られることを特徴する方法。 - 前記スクリュー・コンベアは、分離フェーズ及び粒子排出フェーズの双方の間、前記ロータ・ボディと異なる速度で回転される、請求項11に記載の方法。
- 前記スクリュー・コンベアと前記ロータ・ボディとの間の速度差は、粒子排出フェーズの中で、分離フェーズに対して変更される、請求項12に記載の方法。
- 前記ロータ・ボディは、予め定められた時間の間、前記第一の速度で回転される、請求項11から13の何れか1項に記載の方法。
- 前記遠心分離機の運転パラメータが測定され、その運転パラメータが閾値に到達したとき、粒子排出フェーズが開始され、前記運転パラメータは、前記上側ロータ・ボディ部分(4)の内周面へと動かされ、この内周面に蓄積された固体粒子の成長層に関係しているパラメータである、請求項11から14の何れか1項に記載の方法。
- 前記ロータ・ボディは、予め定められた時間の間、前記第二の速度で回転される、請求項11から15の何れか1項に記載の方法。
- 前記入口を通る液体混合物の供給は、粒子排出フェーズの間、減少されまたは妨げられる、請求項11から16の何れか1項に記載の方法。
- 液体混合物のための入口(13,15)は、入口パイプ(13)を有していて、この入口パイプは、下端が前記ロータ・ボディ(1)の中に位置するように下方に延び、
前記分離ディスクは、複数の孔を有していて、これら孔は、分離ディスクの前記スタックを通る液体の軸方向の流れまたは分配のためのチャネル(22)を形成しており、
前記分配チャネル(17)は、分離ディスクの前記スタックを通る液体の軸方向の流れまたは分配のために前記チャネル(22)と連絡している、請求項11から17の何れか1項に記載の方法。
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