JP7202484B2 - 遠心分離機のための重相液体排出要素、遠心分離機、及び2つの液相を分離するための方法 - Google Patents

遠心分離機のための重相液体排出要素、遠心分離機、及び2つの液相を分離するための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7202484B2
JP7202484B2 JP2021568356A JP2021568356A JP7202484B2 JP 7202484 B2 JP7202484 B2 JP 7202484B2 JP 2021568356 A JP2021568356 A JP 2021568356A JP 2021568356 A JP2021568356 A JP 2021568356A JP 7202484 B2 JP7202484 B2 JP 7202484B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
outlet
phase
heavy phase
centrifuge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021568356A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022525244A (ja
Inventor
ベント・マセン
Original Assignee
アルファ-ラヴァル・コーポレート・アーベー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アルファ-ラヴァル・コーポレート・アーベー filed Critical アルファ-ラヴァル・コーポレート・アーベー
Publication of JP2022525244A publication Critical patent/JP2022525244A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7202484B2 publication Critical patent/JP7202484B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20Centrifuges 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B11/00Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/02Continuous feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B7/00Elements of centrifuges
    • B04B7/08Rotary bowls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20Centrifuges 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
    • B04B2001/2083Configuration of liquid outlets

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

本開示は、添付された特許請求の範囲において規定されるように、重相液体排出要素、スラリーから第1液相、第2液相、及び固相を分離するように構成された遠心分離機であって、前記第1液相及び前記第2液相が異なる密度を有する遠心分離機、及び、遠心分離機内の遠心力によってスラリーから第1液相及び第2液相を分離する方法に関する。
異なるスラリーが処理される加工産業において、製造プロセス中にいくつかのポイントにおいて液体から固体を分離する必要とされる場合がある。この目的のために、デカンター型遠心分離機が使用されることができる。そのようなデカンター型遠心分離機は遠心力を使用しており、それによって液体は固体から分離されることができる。液体は、1つの相又は2つの相を備えてもよく、すなわち液体は異なる密度を有する。スラリーが遠心力に晒される場合に、高い密度を有する固体粒子は回転ボウルの壁に対して外向きに押し付けられる一方、小さい密度を有する液相は、集中的な内側層を形成する。異なるダムプレートはまた堰縁部と称され、液体の深さ、いわゆる池(pond)を変化させるために使用される。固体によって形成された堆積物は、デカンター型遠心分離機のボウルと共に配置された螺旋型コンベヤによって連続的に取り除かれる。螺旋型コンベヤは、ボウルと異なる速度で回転するように通常配置されており、それによって固体はボウルから次第に取り除かれることができる。それ故に、遠心力は固体を強制的に圧縮させ、余剰の液体を排出する。精製された液相又は複数の液相は、ボウルの固体除去端部と反対側の端部で載置されたダムプレートを超えて溢れる。遠心分離機のケース内におけるバッフルは、分離された液相を正しい流路に方向付けており、二次汚染(cross-contamination)のリスクが起きるのを防ぐ。
図1を参照すると、図1は、先行技術の遠心分離機又はデカンター型遠心分離機を概略的に示す。例えば、国際公開第2008/138345号パンフレットは、この種類の遠心分離機を開示している。遠心分離機は、ボウル2及び螺旋型コンベヤ3を備える回転本体1を備えており、ボウル2及び螺旋型コンベヤ3は、使用時に水平方向の回転軸5の周りで回転させることができるようにシャフト4に装着される。回転軸5は、ボウル2の長手方向において延在している。さらに、回転本体1は、長手方向に対して垂直に延在する半径方向5aを有する。簡略化のため、本願明細書では、「上方向(up)」及び「下方向(down)」はそれぞれ、回転軸5に向かう半径方向及び回転軸5から離れる半径方向を意味するものとして使用されているボウル2は、ボウル2の一の長手方向端部に設けられたベースプレート6を備えており、このベースプレート6は内側部7及び外側部8を有する。ベースプレート6には、複数の液相アウトレット流路9が設けられており、複数の液相アウトレット流路9はベースプレートの外側部8における外側開口部を有する。さらに、ボウル2は、ベースプレート6に対する反対側の端部において複数の固相排出開口部10が設けられている。螺旋型コンベヤ3は、供給スラリーを回転本体1に供給するためのインレット開口部11を備える。スラリーは、軽い液相12と重い固相13とを備える。回転本体1の回転中に、液相12及び固相13の分離は得られる。液相12はより重い固相13より回転軸に対して半径方向により近くに位置し、液相は、螺旋型コンベヤが、固相13が最終的に排出される固相排出開口部10に向けて固相13を移動させる間に、ベースプレート6の液相アウトレット流路9を通じて排出される。各液相アウトレット流路9は、図1に示されるように、堰プレート又はダムプレート14によって部分的に覆われてもよい。堰プレート14は、ボウル内の液体のレベル15を決定する。
さらに、2つの液相の分離のために適合された遠心分離機は、例えば国際公開第2009/127212号パンフレットから周知である。図2aを参照すると、図2aは、2つの液相を分離するために適合された先行技術の遠心分離機又はデカンター型遠心分離機の例を概略的に示しており、図1と同様の方法で固相分離作業が行われる。遠心分離機は、ボウル2’及び螺旋型コンベヤ3’を備える回転本体1’を備えており、ボウル2’及び螺旋型コンベヤ3’は、使用時に水平方向の回転軸5’の周りで回転させることができるようにシャフト4’に装着される。回転軸5’は、ボウル2’の長手方向において延在している。さらに、回転本体1’は、長手方向に対して垂直な半径方向5a’を有する。ボウル2’は、ボウル2’の一の長手方向端部に設けられたベースプレート6’を備えており、そのベースプレート6’は内側部7’及び外側部8’を有する。ベースプレート6’には、複数の重液相アウトレット流路19’及び複数の軽液相アウトレット流路19’’が設けられる。さらに、ボウルには、ベースプレートに対する反対側の端部において図1に示された変形例と同様の方法で複数の固相排出開口部(図示せず)が設けられる。図1に示されるように、螺旋型コンベヤ3’は、供給スラリーを回転本体1’に供給するためのインレット開口部(図示せず)を備える。スラリーは、固相(図示せず)、軽液相21’、及び重液相22’を備えている。回転本体1’の回転中に、液相21’及び液相22’と固相との分離が得られる。軽液相21’は、重液相22’よりも回転軸5’に対して半径方向により近くに位置する。軽液相21’は、ベースプレート6の軽液相アウトレット流路19’’を通じてアウトレットチャンバー20’’へ排出されており、重液相22’は、螺旋型コンベヤ3’が図1と関連して記載されるように、遠心分離機の反対側の端部で固相排出開口部に向けて固相を運搬する間に重液相アウトレット流路19’を通じてアウトレットチャンバー20’へ排出される。各液相アウトレット流路19’及び19’’は、各重相堰及びダムプレート14’と液相堰プレート14’’とによって部分的に覆われている。各堰プレート14’及び14’’は、ボウル内の各重相レベル15’及び軽相レベル15’’を決定しており、それによって、各液相を排出することを可能にする。
液体排出要素は、遠心分離機のベースプレート内に組み込まれており、「パワーチューブ」と称されるアウトレットハウジングを含む。国際公開第2012/062337号パンフレットは、そのような遠心分離機の例を示しており、そのアウトレットハウジングはベースプレートを通じて延在するアウトレット流路と流体接続された状態で配置される。アウトレットハウジングは、アウトレット流路を介して回転本体のボウルから液体を受容し、アウトレットハウジングから液体を排出するアウトレット開口部を有する。アウトレット開口部は、通常の用途においてボウル内における液体の表面のレベルを画定する堰縁部を備える。アウトレットハウジングは、調節軸の周りで回転可能とされてもよく、アウトレット開口部は、調節軸からオフセットされて、ハウジングの側壁に配置される。本明細書において、2つの異なる種類のチャンネル部材又は液体排出要素は、2つの異なる液相のために配置される。液体チャネル部材は次いで各種類のアウトレットハウジングに接続されており、各液体区画に液相を排出するために配置される。この配置構成において、アウトレットハウジングの角度位置を調節する場合に、回転方向に対して反対側の方向に液相を排出するためにハウジングにおけるアウトレット開口部が回転方向に対して後方に面していることに注意される。それによって、エネルギーは、排出された液体から回収されることができる。
それ故に、遠心分離機によって固体から液体を分離する方法及び互いから2つの液相を分離する方法が以前から知られている。しかしながら、特に2つの液相の分離に関連して、重相液体のためのアウトレット流路が、排出中に圧力損失を与えるとの欠点に苦しむ場合があることに留意すべきである。それ故に、遠心分離機をさらに改良するための必要性が依然として存在する。
上記の圧力損失は、異なる方法で2つの液体の分離プロセスに影響を与える場合がある。例えば、圧力損失が分離中に軽相の損失につながる可能性があることに留意される。このことは、重相が軽相と同じ流量で排出されることができないとの事実に起因する場合があり、それによって、接触面の位置、例えば2つの液相の間のレベルは不安定な状態になる。それ故に、アウトレットの配置構成におけるレベルの設定は、実際の接触面レベル位置に対応しない可能性があり、このことは不安定である。
それ故に、本発明の目的は、遠心分離機における重相のための減少した圧力損失をアウトレット流路に提供することである。特に、アウトレットハウジングに接続された液体アウトレット流路を提供するために、ベースプレートに組み込まれている、チャネル部材又は液体排出要素を含むアウトレット配置構成における圧力損失を減少させることが目的である。
大きな流量変動の場合でも、より安定した接触面位置を提供することがさらなる目的である。
上記の目的は、添付の特許請求の範囲において規定されるように、重相液体排出要素、遠心分離機、及び第1液相及び第2液相を分離するための方法によって達成される。それ故に、本発明は、異なる密度を有する2つの液相を分離するように構成された、遠心分離機のための重相液体排出要素に関する。前記重相液体排出要素は、長手方向伸長部と、前記長手方向伸長部に対して垂直な横方向伸長部と、前記長手方向及び前記横方向において延在している第1インレット側部及び反対側の第2アウトレット側部と、第1の横方向に延在している縁部を備える第1長手方向部分と、第2の横方向に延在している縁部を備える第2長手方向部分と、2つの長手方向に延在している側縁部とを有しており、前記2つの長手方向に延在している側縁部の間に長手方向に延在している中心線が延在している。前記重相液体排出要素は、前記重相液体排出要素の前記第1インレット側部における少なくとも1つのインレット開口部を備える。前記少なくとも1つのインレット開口部は、前記遠心分離機の内部に面するように適合されている。さらに、前記重相液体排出要素は、前記重相液体排出要素の前記第2アウトレット側部におけるアウトレットを画定する少なくとも2つの分離したアウトレットチャネルを備える。前記アウトレットチャネルのそれぞれの少なくとも一部は、前記少なくとも1つのインレット開口部と重なっており、それによって、少なくとも1つのインレット開口部と前記液体が流れることができる前記少なくとも2つのアウトレットチャネルによって画定された前記アウトレットとの間に液体経路を形成する。さらに、前記少なくとも2つのアウトレットチャネルのそれぞれは、前記重相液体排出要素の前記長手方向のおける伸長部を有し、前記長手方向における伸長部は、前記長手方向における前記少なくとも1つのインレット開口部の伸長部よりも長くなっている。
少なくとも2つのアウトレットチャネルを設けることによって、アウトレットチャネルの接線の寸法は、少なくとも2つの分離したアウトレットチャネルを導入することによって減少される。この方法において、半径方向の移動における渦巻きが減少されるので、圧力損失が実質的に制限されることができることは驚くべきことに留意されるべきである。このことは、遠心分離機における分離プロセスが流量の変動に対して影響されにくくなり、軽液相と重液相との間の接触面がより安定状態になるので、大きな利点である。
前記少なくとも2つのアウトレットチャネルは、前記重相液体排出要素の前記長手方向伸長部に沿って平行に配置されてもよい。前記少なくとも2つのアウトレットチャネルは、前記中心線に対して対称的に且つ鏡像で位置付けられてもよい。この方法において、液体の流れは、複数のチャネル内で等しくなる場合がある。
前記少なくとも2つのアウトレットチャネルは、前記第1長手方向部分(I)及び前記第2長手方向部分(II)において延在してもよい。前記アウトレットチャネルの数は、2個から6個までとされる場合がある。それ故に、液体は、チャネル内で半径方向内向きに圧縮されることができるのに対して、圧力損失がさらに減少させることができる。
前記2つのアウトレットチャネルは、前記中心線及び前記第2長手方向部分における前記第2の横方向縁部に向けて対称的に且つ鏡像な方法で先細りしている各チャネル端部分を有してもよく、先細りしている端部分は、丸みを帯びた形状を有してもよい。このような方法において、チャネルはアウトレットハウジングの形状により良好に適合されてもよい。
少なくとも1つのインレット開口部は、第1長手方向部分に構成されてもよい。この方法において、分離機内に装着された場合に、ボウル壁に近接した液体の吸入を引き起こすことができる。
前記インレット開口部の数は、前記アウトレットチャネルの数に対応してもよい。この方法において、圧力損失は、さらに減少させることができる。
前記少なくとも1つのインレット開口部は、前記重相液体排出要素の第1の横方向縁部に向けて第1の横方向に延在しているインレット縁部を前記第1インレット側部に備えてもよい。前記アウトレットチャネルのそれぞれが、前記重相液体排出要素の前記第1の横方向縁部に向けて第1の横方向に延在しているアウトレット縁部を前記第2アウトレット側部に備えてもよい。前記重相液体排出要素の前記第1の横方向のインレット縁部と前記第1の横方向縁部との間の長手方向の距離が、前記重相液体排出要素の前記第1の横方向に延在しているアウトレット縁部と前記第1の横方向縁部との間の長手方向の距離より小さくてもよい。この方法において、インレット開口部のための外周壁が設けられることができる。さらに、厚さ寸法の平面における前記第1の横方向インレット縁部の伸長部は、前記中心線及び外周壁に対して垂直とされてもよい。垂直の伸長部及び/又は外周壁は、装着位置においてボウル壁に近接した領域から粒子の吸い上げを減少させることができる。
本開示はまた、スラリーから第1液相、第2液相、及び固相を分離するように構成された遠心分離機に関連しており、前記第1液相及び前記第2液相は異なる密度を有しており、上記の利点を同じような利点を提供する。前記遠心分離機は、ボウルを備える回転本体を備えており、前記ボウルは前記ボウルの端部においてベースプレートを備えている。前記ベースプレートは内側面と反対側の外側面とを備えており、前記内側面は前記ボウルの内部に面している。前記ベースプレートは1つ又は複数の第1液相アウトレット流路と1つ又は複数の第2液相アウトレット流路とを備えている。前記第1液相アウトレット流路及び前記第2液相アウトレット流路は前記回転本体から液体を排出するように構成されている。前記第2液相アウトレット流路は、上記に規定されるような重相液体排出要素と関連している。
前記1つ又は複数の第1液相アウトレット流路は、前記第1液相を排出するように構成されていてもよく、前記第1液相は前記第2液相よりも軽くてもよい。それ故に、異なるアウトレットは、異なる液相のために使用されることができる。
前記1つ又は複数の第1液相アウトレット流路は、前記ベースプレートに構成された前記1つ又は複数の第1液相アウトレット流路と流体接続された開口部流路を備える軽相液体排出要素を備えてもよい。それ故に、軽相及び重相の両方のための軽相液体排出要素を有することによって、回転対称が得られてもよい。
前記軽相液体排出要素及び前記重相液体排出要素は、前記ベースプレートの内側面と関連して配置されてもよく、且つ前記回転軸に対して異なる角度位置で配置されてもよい。前記軽相液体排出要素及び前記重相液体排出要素の数は、2個から16個までの範囲で変更されてもよい。前記数は等しくてもよい。代替的には、前記重相液体排出要素の数は、前記軽相液体排出要素の数より大きくてもよい、又は小さくてもよい。それ故に、この方法において、分離されるべきスラリーに遠心分離機を適合させることは可能になる。
前記軽相液体排出要素及び前記重相液体排出要素は、各アウトレットハウジングと関連していてもよい。前記アウトレットハウジングのそれぞれは調節軸の周りで回転可能に調節可能であってもよく、前記アウトレットハウジングのそれぞれは各堰縁部を備える各アウトレット開口部を備えていてもよい。アウトレットハウジングは、液体からエネルギーを回収することを可能にすることができる。
さらに、本発明は、遠心分離機内の遠心力によってスラリーから第1液相及び第2液相を分離する方法に関連する。前記第1液相及び前記第2液相は異なる密度を有しており、前記方法は、
前記スラリーを円筒状のボウル内で回転運動させ、それによって、前記スラリーを2つの液相に分離するステップと、
互いから前記液相を分離するステップであって、
第1の軽液相を前記遠心分離機のベースプレートに構成された少なくとも1つの第1アウトレット流路と流体接触させ、前記第1アウトレット流路が第2の重相の少なくとも一部を回転ボウルの内部に保つために適合された堰プレートに接続されており、前記少なくとも1つの第1アウトレット流路は、前記回転ボウルから排出されるべき前記液相に液体経路を提供するステップによって、及び、
前記第2の重相を前記遠心分離機のベースプレートに構成された少なくとも1つの第2アウトレット流路と接触させ、前記遠心分離機が、前記第1の軽液相を前記回転ボウルの内側に保つために、且つ前記回転ボウルから排出されるべき前記第2の重相に液体経路を提供するために適合された重相液体排出要素を備えているステップによって、互いから前記液相を分離するステップと、
を備えており、
前記方法は、少なくとも1つの第2アウトレット流路にそれぞれ接続された少なくとも2つの分離した液体アウトレットチャネルを使用することによって重相を排出することによって特徴付けられる。
本発明のさらなる特徴及び利点は以下の詳細な説明に開示される。
例示的な先行技術の遠心分離機の部分的断面図を概略的に示す。 例示的な先行技術の遠心分離機の端部分の切断図を概略的に示す。 アウトレットチャネルを備える第2表面からの、先行技術の液体排出要素の斜視図を示す。 インレット開口部を備える第1表面からの図3aの液体排出要素を示す。 2つのアウトレットチャネルを備える第2表面から本開示による液体排出要素の斜視図を示す。 2つのインレット開口部を備える第1表面から図4aの液体排出要素を示す。 本開示による2つのインレットを備える液体排出要素の第1表面からの図面を示す。 図5aに示された液体排出要素の線X-Xに沿った切断側面図を示す。 2つのアウトレットチャネルを備える液体排出要素の第2表面から図5a及び図5bの液体排出要素の図を示す。 図5cの拡大図を示す。 図5aの拡大図を示す。 本開示による例示的な遠心分離機の部分的な切断図を示す。 図5bに対応する図8aの一部の拡大図を示す。 本開示の液体排出要素を備える遠心分離機のベースプレートを内側面から見た図を示す。 本開示によるアウトレットハウジングを備える例示的な遠心分離機の部分的な切断図を概略的に示す。 本開示によるアウトレットハウジングを備える例示的な遠心分離機の部分的な切断図を概略的に示す。 オイル損失に関連した比較テスト結果を示す。
それ故に、本開示によれば、重相液体のためのアウトレット流路における圧力損失は、本明細書により詳細に記載されるように、重相液体排出要素を使用することで減少させることができる。重相液体排出要素は、異なる密度を有する2つの液相を分離するように構成された遠心分離機に関して特に使用可能である。
先行技術の解決方法による重相液体排出要素200’の例は、斜視図において図3a及び図3bに示される。本発明による重相液体排出要素200の例示的な実施形態は、図3a及び図3bの先行技術の重相液体排出要素と同様の斜視図で図4a及び図4bに示される。重相液体排出要素200’及び200は以下、本明細書において「要素200’及び200」として言及される。
図3a及び図4aは、遠心分離機の外側部に面するように適合された要素200’及び200の第2アウトレット側部220’及び220を示す。要素200の詳細は以下に詳細に記載されるが、本開示による液体排出要素200は、重相液体排出要素200の第2側部220における少なくとも1つのアウトレット開口部を画定する少なくとも2つの分離したアウトレットチャネル271、272を備える。先行技術の液体排出要素200’は、1つのアウトレットチャネル270’のみを備える。さらに、各要素200’及び200の第1インレット側部210’及び210が図3b及び図4bに図示される。図示されるように、本開示による重相液体排出要素200は、重相液体排出要素200の第1側部210に2つの分離したインレット211及び212を備える。先行技術の液体排出要素200’は、1つのインレット開口部211’を備える。さらに、先行技術の液体排出要素200’は、ネジなどの取り付け要素のための孔213’を備える。先行技術の液体排出要素200’及び本願の液体排出要素200の両方において、各要素200’及び200の外周の周りでアウトレット側部220’及び220とインレット側部210’及び210との間に、トラック215’及び215が配置されることも見られる。トラックにおいて、シール手段216’及び216、例えばOリングは液体の漏出を防ぐように配置される。
以下「要素200」と称される重相液体排出要素200の形状及び構造は、図5a、図5b、及び図5cにより詳細に示される。図5aは、要素200が、図示された例において丸みを帯びた角部を有する三角形状に似ている形状を有するプレートであり、長手方向伸長部Lと、長手方向伸長部に対して垂直である横方向伸長部Tを有することを示す。他の外側形状、例えば矩形形状、楕円形状、又は円形形状は、「要素200」と称される重相液体排出要素200のために利用されることができる。略三角形状を有することによって、3つの取り付けネジのみを利用することができる。丸みを帯びた角部は、鋭い縁部に対するシール手段の摩耗及び引き裂きを防止するとともに、インレット側部とアウトレット側部との間におけるシール手段の配置を容易にするとの利点を有する。
要素200の最大の長手方向伸長部、つまり長さと、横方向伸長部、つまり幅とは、用途に応じて変更することができる。最大の長手方向伸長部は、要素がベースに装着された場合に半径方向における伸長部に対応している。最大の長手方向伸長部及び横方向伸長部は、ボウルの直径及びそのベースに適合されることができる。例えば、ボウルの直径に対する要素の長手方向伸長部の比は、1:10から1:2.5までであってもよく、例えば1:3であってもよいが、それらに限定されない。要素の長手方向伸長部に対する要素200の横方向伸長部の比は、1:3から1:1.1までであってもよく、例えば1:1.5であってもよいが、それらに限定されない。しかしながら、長手方向伸長部は、横方向伸長部より適切に長くなっており、それによって、アウトレットチャネルには、チャネルの幅に関して十分な長さが提供され、それ故に重相の圧力損失は最小化されることができる。
要素200は、第1の横方向に延在している縁部TE1を備えている第1長手方向部分(I)を備えており、第1の横方向に延在している縁部TE1は図5a~図5cにおける上縁部として図示される。要素200はまた、第2の横方向に延在している縁部TE2を備えている第2長手方向部分(II)を備える。第1長手方向部分(I)は、長手方向伸長部に沿って要素200の最大長さの半分に対応するポイントにおいて、第2長手方向部分(II)に移行しており、又はその逆である。例えば、要素200の最大長さが、横方向に延在している縁部から縁部まで130mmである場合に、第1長手方向部分(I)は縁部から縁部まで65mmに対応する位置を通るように描かれた横方向のラインにおいて第2長手方向部分に移行する。
要素200は中心線(CL)をさらに備え、この中心線(CL)は、2つの長手方向に延在している側縁部SE1及びSE2の間で中央に延在している。中心線(CL)は、要素200の最大幅の半分に対応するポイントを通って長手方向に延在している。それ故に、中心線(CL)は、要素200を2つの対称的だが、鏡像の部分に分割することができる。中心線は、装着位置において、ベースプレートの半径方向において配置されることができる。
要素は、第1インレット側部210又はインレット側面と、反対側の第2アウトレット側部220又はアウトレット側面とをさらに備え、これらはいずれも、長手方向及び横方向に延在している。少なくとも1つのインレット開口部211は、重相液体排出要素の第1インレット側部210に配置されている。少なくとも1つのインレット開口部は、遠心分離機内に設置された場合に、遠心分離機の内部に面するように適合されており、以下に詳細に記載される。図4の図示された例において、参照符号211及び212でそれぞれ示された2つのインレット開口部が存在する。変形例によれば、インレット開口部の数がアウトレットチャネルの数に対応していてもよく、それによって、大きな流動における変動の場合でも接触面がより安定するだろう。それ故に、2つのアウトレットチャネルの場合、2つのインレット開口部等が存在してもよい。
本発明によれば、要素200は、要素200の第2アウトレット側部220におけるアウトレットを画定する少なくとも2つの分離したアウトレットチャネル271、272を備える。アウトレットチャネル271及び272は、要素200の長手方向伸長部に沿って平行に配置される。一般的に、アウトレットチャネルの数は、2個以上であってもよく、例えば2~6個又は2~4個であってもよく、問題になっている用途に適合されることができる。さらに、液体排出要素200は、ネジなどの取り付け要素のための孔213を備える。
各チャネルの最大幅、すなわち要素200の横方向における伸長部は変更することができるが、一般的に要素200の最大の横方向伸長部の約三分の一より小さくなってもよく、例えば、要素200の最大の横方向伸長部の約30%、約25%、約20%、又は約15%までであってもよい。幅の下限は問題になっている液体に依存するが、チャネル幅があまりにも狭くならないように適合されるべきであり、それによって要素200を通過する流れに悪影響を与えない。チャネルのそれぞれはそれ故に、最大の幅を有することができ、例えば、約35mmより小さい幅を有してもよく、例えば10mmから30mmの幅を有してもよいが、これらに限定されない。
少なくとも2つのチャネルは、要素200の第2アウトレット側部220において平行な方法で配置されてもよい。しかしながら、各チャネルの長さは、チャネルが要素の外側形状に適合することができるように変更することができる。同時に、分離プロセスにおける流れは、チャネルの長さによって悪影響を与えられるべきではない。一般的に、少なくとも2つのチャネル271、272が対称的に位置付けられており、中心線CLに関して鏡像で配置されることが有利である。しかしながら、アウトレットチャネル271及び272のそれぞれの少なくとも一部分は、少なくとも1つのインレット開口部211、212と重複している。それによって、少なくとも1つのインレット開口部と、液体がその内部を通過することができる少なくとも2つのアウトレットチャネルによって画定された少なくとも1つのアウトレットとの間の液体経路が形成される。さらに、少なくとも2つのアウトレットチャネル271、272のそれぞれは、長手方向における伸長部、すなわち、長手方向における少なくとも1つのインレット開口部の伸長部より長い長さを有する。適切には、少なくとも2つのアウトレットチャネル271、272は、第1長手方向部分(I)及び第2長手方向部分(II)において延在している。少なくとも1つのインレット開口部211、212は、第1長手方向部分(I)に構成されてもよい。それ故に、アウトレットチャネルは、インレット開口部より実質的に長くなっていてもよく、例えばインレット開口部より3~5倍長くなっていてもよい。それ故に、重相液体は、液体の排出中に、半径方向に効果的に圧縮されることができる。
アウトレットチャネル/複数のアウトレットチャネルの目的は、遠心分離機のボウルの内壁に隣接した半径方向位置において遠心分離機の回転軸に向けて半径方向内向きに液体経路に入る重相液体を圧縮することである。コリオリ力は乱流及び半径方向移動における渦巻きを生み出し、これらは圧力損失の発生に関する複数の理由のうちの1つである。少なくとも2つの分離したアウトレットチャネルを導入することによるアウトレットチャネルの接線方向の寸法を減少させることによって、半径方向の移動における渦巻きが減少されるので圧力損失が実質的に制限されることができることが驚くべきことに指摘されている。遠心分離機における分離プロセスがそれ故に、流量変化に影響を受けにくくなり、液体の軽相と液体の重相との間の接触面がより安定した状態になるので、このことは、大きな利点である。それ故に、例えば、軽相液体(例えば、オイル)損失を減らすことができる。
次いで、図6及び図7を参照する。図6は、第2アウトレット側部220から見た要素200の拡大図を示す。図7は、第1インレット側部210から見た要素200の拡大図を示す。図6は、2つのアウトレットチャネル271、272が各チャネル端部分CE1及びCE2を有してもよく、チャネル端部分CE1及びCE2が対称的に、且つ中心線CL及び要素の第2長手方向部分(II)における第2の横方向縁部TE2に向けて鏡像状態で先細りであることを示す。アウトレットチャネル271及び272のそれぞれはまた、第1の横方向に延在しているアウトレット縁部TOE1と、第2の横方向に延在しているアウトレット縁部TOE2とを備える。これらは、要素の第2の横方向縁部に向けて長手方向における最も長い伸長部のポイントを提供することができる。先細りの端部分CE1及びCE2は、楕円形状又は円形状の四分の一を大体似ている丸みを帯びた形状を有する。複数のチャネルの場合、チャネル端部分CE1及びCE2の記載された形状は、側縁部SE1及びSE2に最も近くに位置するチャネルのために提供されることができる。次いで、形状は、パワーチューブとして言及されるアウトレットハウジングの円形の周囲形状に適合されることができ、以下により詳細に説明されるように、要素200に近接されてよく、又は要素200に接続されてもよい。
図6は、アウトレットチャネル271、272のそれぞれが液体排出要素200の第1の横方向縁部TE1に向けて第2アウトレット側部220において第1の横方向に延在しているアウトレット縁部TOE1を備えることをさらに示す。第1の横方向に延在しているアウトレット縁部TOE1は、重相液体排出要素200の第1の横方向縁部TE1まで長手方向に延在している距離di2を有する。チャネルのそれぞれはまた、第1の横方向に延在しているアウトレット縁部TOE1に対して反対側にある、第2の横方向に延在しているアウトレット縁部TOE2を備える。
図7は、少なくとも1つのインレット開口部211、212のそれぞれが、液体排出要素200の第1の横方向縁部TE1に向かって第1インレット側部210において第1の横方向に延在しているインレット縁部TIE1を備えることを示す。インレット開口部のそれぞれはまた、第1の横方向に延在しているインレット縁部TIE1に対して反対側に、第2の横方向に延在しているインレット縁部TIE2を備える。第1の横方向に延在しているインレット縁部TIE1は、重相液体排出要素200の第1の横方向縁部TE1まで、長手方向に延在している距離di1を有する。
理解され得るように、第1の横方向のインレット縁部TIE1と液体排出要素200の第1の横方向縁部TE1との間の長手方向の距離di1は、第1の横方向に延在しているアウトレット縁部TOE1と液体排出要素200の第1の横方向縁部TE1との間の長手方向の距離di2より小さくなっている。この方法において、インレット開口部の縁部は、アウトレットチャネル縁部より要素200の第1の縁部に近接して配置されることができる。それ故に、図5b及び図5cに表示されるように、外周壁部分280は、インレット開口部211、212と接続状態で設けられることができる。外周壁部分280は、第2の横方向縁部TE2に向けてチャネルの伸長部に沿って下向きに液体を圧縮するのを支援する。この方法において、液体経路の合計長さは最大化されることができ、それ故に、圧力損失がさらに減少することができる。また、図5bに最も良く示されるように、要素200の厚さ寸法(d)の平面における第1の横方向インレット縁部TIE1の伸長部は、中心線に対して垂直になっており、且つ外周壁部分280に対しても垂直になっている。それによって、ボウル壁に隣接した位置から半径方向内向きにインレット開口部と2つのアウトレットチャネルとの間の液体経路を通じて液体を圧縮する場合に、液体によって引き出されることができる特定の材料の吸い上げは減少することができる。さらに、接触面位置の安定性はさらに改善されることができる。
図5a、図5c、図6、及び図7によって示されるように、側縁部SE1及びSE2は、対称的に、且つ中心線(CL)及び第2の横方向縁部(TE2)に向けて第1長手方向部分から鏡像状態で先細りしていてもよい。中心線(CL)の伸長部に対する先細り角度は変化することができるが、その角度は5度~15度とされもよく、且つ/又は、要素200が装着されるベースプレートの中心までの距離に応じて円周角に対応することができる。図7は、液体排出要素200の第2長手方向部分(II)が、略円形である又は弓形(circular segment)の形状を有する、第2の端部分E2を備えてもよいことをさらに示す。それ故に、丸みを帯びた角部を有する三角形状に類似している形状が提供されてもよい。そのような形状は、ネジなどの3つの取付手段によって、要素をボウルに取り付けることを可能にする。
本発明はまた、第1液体相、第2液体相、及び固体層をスラリーから分離するように構成された遠心分離機又はデカンター型遠心分離機に関連する。
図8a及び図8bを次いで参照する。図8aは、ベースプレートを含む遠心分離機の一部分を概略的に示しており、図8bは、図5bにまた示されるように、上記の重相液体排出要素の拡大切断図を示す。
遠心分離機は、回転本体101を備える。回転本体101は、ボウル102と、螺旋型コンベヤ103とを備え、それらが使用時に水平方向の回転軸105の周りで回転されることができるようにシャフト104に装着される。回転軸105は、ボウル102の長手方向において延在している。さらに、回転本体101は、ボウル102の長手方向に対して垂直方向に延在している半径方向105aを有する。ボウル102は、ボウル102の一端に設けられたベースプレート106を備える。ベースプレート106は、内側部107と外側部108とを有する。ベースプレート106には、1つ又は複数の第2の重液相アウトレット流路145と、1つ又は複数の第1の軽液相アウトレット流路115とが設けられる。本開示によれば、第1液相アウトレット流路及び第2液相アウトレット流路は、回転本体から液体を排出するように構成されており、第2液相アウトレット流路145は、上記の重相液体排出要素200と関連している。「~と関連している」との用語は、複数の部品が作動関係で一緒に接合されていることを意味しており、それ故に、例えば、直接的又は間接的に一緒に接続されていてもよい。
さらに、ボウル102には、ベースプレート106に対して反対側の端部において、図1に示された先行技術の遠心分離機と関連して記載されるような方法で、固相排出開口部(図示せず)が設けられる。さらに、図8aに示された螺旋型コンベヤ103は、供給スラリーを回転本体101に提供するためのインレット開口部(図示せず)を備えてもよい。スラリーは、固相(図示せず)と、軽液相21と、重液相22と、それらの間の液体接触面15’を備える。軽液相は、重液相の密度より小さい密度を有する液相を意味する。軽液相のレベルは、参照符号15’’で記載される。類似的に、重液相は、軽液相の密度より大きい密度を有する液相を意味する。重液相のレベルは、示された例において、液体接触面15’に対応する。軽液相は、例えば、オイル又は有機溶剤であってもよく、重液相は水であってもよいが、液体はこれらに限定されるものではない。
回転本体101の回転中に、液相21及び22と固体との分離は得られる。軽液相21は、半径方向105aにおいて、重液相22より回転軸105に対して半径方向に近くなるように位置する。軽液相21は、ベースプレート106における1つ又は複数の第1液相アウトレット流路115を通じてアウトレットチャンバ121に排出される。重液相22は、図1に関連して記載されるように、螺旋型コンベヤ103が固相を遠心分離機の反対側端部における固相排出開口部に向けて移動する間に、第2重液相アウトレット流路145を通じてアウトレットチャンバ122に排出される。第1液相アウトレット流路115のそれぞれは、個別の堰プレート又はダムプレート114によって部分的に覆われてもよく、又は、第1アウトレット流路115と流体接続された堰縁部の一部を画定してもよい又は堰縁部の一部であってもよい開口部流路315を備える軽相液体排出要素300(図9に示される)によって部分的に覆われてもよく、且つベースプレート106に構成されてもよい。第2重液相アウトレット145のそれぞれは、上記されるように、重相液体排出要素200と関連されており、重相液体のための吸入レベルを画定してもよい。この方法において、各液相を排出することを可能にする。
次いで、図9を参照する。図9は、内側部107から見た、遠心分離機内のベースプレート106の例を概略的に示す。ベースプレート106が3つの軽相液体排出要素300と関連しており、それらの軽相液体排出要素のそれぞれがベースプレートと関連した第1アウトレット流路(図示せず)と流体接続した開口部流路315を備えることが理解されることができる。さらに、ベースプレート106は、3つの重相液体排出要素200と関連しており、それらの重相液体排出要素のそれぞれが、ベースプレートと関連した第2アウトレット流路(図示せず)と流体接続された開口部流路及び2つのインレット開口部211、212を備える。さらに、軽相液体排出要素300と重相液体排出要素200とは、回転軸に対して異なる角度位置で配置されており、それ故に、互いから一定の距離で配置される。液体排出要素のそれぞれの中心線(CL)は、ベースプレート106の半径方向において配置される。ベースプレートは、液体排出要素200及び300が装着され且つ固定されることができるポケット又は類似の手段を備えてもよい。示された例において、1つおきの液体排出要素は、重相液体排出要素200であり、1つおきの液体排出要素は、軽相液体排出要素300である。しかしながら、液体排出要素は、任意の他の方法で配置されることができ、重相及び軽相のための液体排出要素の数はそれぞれ、同じである必要がない。それ故に、液体排出要素は好ましくは、同じ外形を有する。それによって、各重相/軽相液体排出要素の数は容易に変更されることができる。各液体排出要素の数及びその配置を変更することによって、圧力損失なしの液体除去はそれぞれ、分離されるべきスラリーに適合されることができる。このことは、例えば油性スラリーにおいて水分が油分より高い場合に重相液体排出要素200の数が多くなってもよいことを意味する。一般的に、軽相液体排出要素300と重相液体排出要素200との数は、例えば2個から16個の間で変更されてもよく、その数は同一であってもよい。代替的には、軽相液体排出要素300及び重相液体排出要素200の数は、2個から16個の間で変更されてもよいが、重相液体排出要素200の数が軽相液体排出要素300の数より大きくてもよい。この方法において、重相は、ボウルからより少ない圧力損失で取り除かれてもよい。代替的には、軽相液体排出要素300の数は、重相液体排出要素200の数より大きくなる。この方法において、軽相は、ボウルからより効率的に取り除かれてもよい。
次いで、図10及び図11をさらに参照する。図10及び図11は、上記に記載されるように重相液体排出要素200及び軽相液体排出要素300を有する遠心分離機のベースプレート106のさらなる変形例を示す。遠心分離機の機能は、図8aと関連して記載されるように同じものであり、ベースプレート106は、図9と関連して記載されるものと同じ特徴を有してもよく、これらは参照される。しかしながら、図10及び図11に示された実施形態は、上記されたものと異なる、アウトレット流路115及び145のための他の種類のアウトレット配置構成を含む。図11に表示された軽相液体排出要素300は、「パワーチューブ」として言及されるアウトレットハウジング1115と関連しており、重相液体排出要素200は各アウトレットハウジング1145と関連している。重相22は、アウトレットハウジング1145を通じて各アウトレット区画1122に排出される。軽相21は、アウトレットハウジング1115を通じて各アウトレット区画1121に排出される。液体接触面15’は、軽液相と重液相との間に示される。この種類のアウトレットハウジングは、国際公開第2012/062337号パンフレットで以前に記載される。しかしながら、本開示の重相液体排出要素200(第2の液体排出要素200)はまた、そのようなアウトレットハウジング配置構成と関連して使用可能であることに留意されるべきである。アウトレットハウジング1115及び1145のそれぞれは、各アウトレット開口部1118及び1148を備えており、各アウトレット開口部を通じて各液体は排出される。第1アウトレット開口部は第1の堰縁部1129を備えており、第2アウトレット開口部1148は第2堰縁部1159を備えている。アウトレットハウジング1115及び1145は、調節軸の周りで回転的に調節可能であってもよく、それによって、堰縁部は、単純な方法で所望のレベルに至ることができる。また、液相の排出は回転方向に対して反対方向とされ得ることができ、それによって、エネルギーは排出された液体から回収されることができる。それ故に、より正確な分離が提供されることができ、望ましい液相の不必要な損失が減少されることができる。
本発明はまた、遠心分離機における遠心力によってスラリーから第1液相及び第2液相を分離する方法に関連する。上記のように、液相は異なる密度を有する。この方法は、
スラリーを円筒状のボウル内で回転運動させ、それによってスラリーを2つの液相に分離するステップと、
互いから液相を分離するステップであって、
第1の軽液相を遠心分離機のベースプレートに構成された少なくとも1つの第1アウトレット流路と流体接触させ、第1アウトレット流路が第2の重相の少なくとも一部を回転ボウルの内部に保つために適合された堰プレートに接続され、少なくとも1つのアウトレット流路は、ボウルから排出されるべき軽液相に液体経路を提供するステップによって、及び
第2の重液相を遠心分離機のベースプレートに構成された少なくとも1つの第2アウトレット流路と接触させ、第2アウトレット流路が、第1の軽液相の少なくとも1部を回転ボウルの内側に保つために適合された重相液体排出要素と関連しており、重相液体排出要素はボウルから排出されるべき重相に液体経路を提供するステップによって、互いから液相を分離するステップと、
を備えており、
この方法は、重相液体排出要素における少なくとも2つの分離した液体アウトレットチャネルを使用することによって重相を排出し、これらの液体アウトレットチャネルを通じて重相液体は流れるように配置されることによって特徴付けられる。
液体排出要素における2つのアウトレットチャネルを有することによって、分離プロセス中に圧力損失を減少させることが可能になる。この方法において、望ましい液相の損失を最小化させ、且つ安定した液体接触面による安定した分離プロセスを得ることが可能になる。
図12は、本発明の重相液体排出要素(「新しい分離プレート設計(New Separation Plate design)」)を、国際公開第2012/062337号パンフレットで開示されている「第2のチャネル部材167」と同様の先行技術の液体排出要素(「従来の分離プレート設計(Conventional Separation Plate Design)」)と比較した実験の結果を示している。この試験において、直径500mmのデカンタ型遠心分離機は、排出される重相液体における軽相(オイル)の含有量を最小化させることを目的とした3相プロセスで、2800rpmのボウル速度で動作させた。このオイル損失は、液体の堰半径の選択、特に堰レベルの差に依存する。図12のグラフの右側において、実線は、三角形で示した試験結果に基づいて、35m/hの供給流量で最適な性能を示している。0.75%のオイル損失が限界であるとすると、排出レベルの差は、かなり狭い範囲となる20mmと22mmとの間にならなければならない。鎖線で示されているように、流量が40m/hの場合、排出レベルの最適な動作範囲は22~24mmの範囲に変化し、重相排出ラインにおける圧力損失が増加した流量で大幅に増加することがわかる。40m/hで許容できる性能を得るためには、排出レベルの設定を調節する必要がある。本発明の試験結果はグラフの左側に示されており、円で示された試験結果に基づく実線がこの設計の最適な性能を示している。排出レベルの差が11~16mmの範囲で、より広い動作範囲が得られていることに留意されるべきである。当初の設計と比較して、レベル差の変化は、重相液体のための排出ラインにおける圧力損失の約1バールの減少に相当する。圧力損失の低減した依存性は、流量を35m/hから40m/hに変更した際の動作範囲の変化が大幅に減少したことにも表れている。排出レベルの差が12~17mmという新しい範囲では、通常、より高い流量のためにレベル設定を変更する必要がない。このことは、流量の依存性が大幅に軽減し、その結果、大きな流量変動の場合でも非常に安定した接触面位置になる。
前述の実施形態の説明は、本発明の説明のために提供されたものである。実施形態は、添付の特許請求の範囲で定義された発明の範囲を制限することを意図しておらず、実施形態からの特徴は互いに組み合わせてもよい。
SE1、SE2 側縁部
CE1、CE2 チャンネル端部分
di1、di2 距離
TE1 縁部、第1の横方向縁部
TE2 縁部、第2の横方向縁部
TIE1 第1の横方向に延在しているインレット縁部、第1の横方向インレット縁部
TIE2 第2の横方向に延在しているインレット縁部、第2の横方向インレット縁部
TOE1 第1の横方向に延在しているアウトレット縁部
TOE2 第2の横方向に延在しているアウトレット縁部
1 回転本体
1’ 回転本体
2 ボウル
2’ ボウル
3 螺旋型コンベヤ
3’ 螺旋型コンベヤ
4 シャフト
4’ シャフト
5 回転軸
5a 半径方向
5’ 回転軸
6 ベースプレート
6’ ベースプレート
7 内側部
7’ 内側部
8 外側部
8’ 外側部
9 液相アウトレット流路
10 固相排出開口部
11 インレット開口部
12 液相
13 固相
14 堰プレート、ダムプレート
14’ 堰プレート、ダムプレート
14’’ 液相堰プレート
15 液体接触面、レベル
15’ 重相レベル、液体接触面
15’’ 軽相レベル
19’ 重液相アウトレット流路
19’’ 軽液相アウトレット流路
20’ アウトレットチャンバー
20’’ アウトレットチャンバー
21 軽液相、軽相
21’ 軽液相
21’ 液相
22 重液相、重相
22’ 重液相
100 遠心分離機
101 回転本体
102 ボウル
103 螺旋型コンベヤ
104 シャフト
105 回転軸
105a 半径方向
106 ベースプレート
107 内側面、内側部
108 外側面、外側部
114 ダムプレート
115 第1液相アウトレット流路、第1アウトレット流路
121 アウトレットチャンバ
122 アウトレットチャンバ
145 第2液相アウトレット流路、第2の重液相アウトレット
167 第2のチャネル部材
200 重相液体排出要素、要素、第2の液体排出要素
200’ 重相液体排出要素、要素
210 第1側部、第1インレット側部
210’ 第1インレット側部
211 インレット、インレット開口部
211’ インレット開口部
212 インレット、インレット開口部
213 孔
213’ 孔
215 トラック
215’ トラック
216 シール手段
216’ シール手段
220 第2側部、第2アウトレット側部
220’ 第2アウトレット側部
270’ アウトレットチャネル
271 アウトレットチャネル
272 アウトレットチャネル
280 外周壁部分、外周壁
300 軽相液体排出要素
315 開口部流路
1115 アウトレットハウジング
1118 アウトレット開口部
1121 アウトレット区画
1122 アウトレット区画
1129 第1の堰縁部
1145 アウトレットハウジング
1148 第2アウトレット開口部
1159 第2堰縁部

Claims (17)

  1. 異なる密度を有する2つの液相を分離するように構成された遠心分離機のための重相液体排出要素(200)であって、前記重相液体排出要素は、長手方向伸長部と、前記長手方向伸長部に対して垂直な横方向伸長部と、前記長手方向及び前記横方向において延在している第1インレット側部(210)及び反対側の第2アウトレット側部(220)と、第1の横方向に延在している縁部(TE1)を備える第1長手方向部分(I)と、第2の横方向に延在している縁部(TE2)を備える第2長手方向部分(II)と、2つの長手方向に延在している側縁部(SE1;SE2)とを有しており、前記2つの長手方向に延在している側縁部(SE1;SE2)の間に長手方向に延在している中心線(CL)が延在しており、前記重相液体排出要素は、
    前記重相液体排出要素の前記第1インレット側部(210)における少なくとも1つのインレット開口部(211;212)であって、前記遠心分離機の内部に面するように適合された少なくとも1つのインレット開口部(211;212)と、
    前記重相液体排出要素の前記第2アウトレット側部(220)におけるアウトレットを画定する少なくとも2つの分離したアウトレットチャネル(271;272)であって、前記少なくとも2つの分離したアウトレットチャネルのそれぞれの少なくとも一部が前記少なくとも1つのインレット開口部と重なっており、それによって、少なくとも1つのインレット開口部と前記少なくとも2つの分離したアウトレットチャネルによって画定された前記アウトレットとの間に液体経路を形成する、少なくとも2つの分離したアウトレットチャネル(271;272)と、
    を備え、
    前記少なくとも2つのアウトレットチャネルのそれぞれが前記重相液体排出要素(200)の前記長手方向おける伸長部を有し、前記長手方向における伸長部は、前記長手方向における前記少なくとも1つのインレット開口部の伸長部よりも長くなっている、重相液体排出要素(200)。
  2. 前記少なくとも2つのアウトレットチャネル(271;272)は、前記重相液体排出要素(200)の前記長手方向伸長部に沿って平行に配置されており、前記少なくとも2つのアウトレットチャネル(271;272)は、前記中心線(CL)に対して対称的に且つ鏡像で位置付けられる、請求項1に記載の重相液体排出要素(200)。
  3. 前記少なくとも2つのアウトレットチャネル(271;272)は、前記第1長手方向部分(I)及び前記第2長手方向部分(II)において延在している、請求項1又は2に記載の重相液体排出要素(200)。
  4. 前記アウトレットチャネルの数は、2個から6個までである、請求項1~3のいずれか一項に記載の重相液体排出要素(200)。
  5. 前記2つのアウトレットチャネル(271;272)は、前記中心線(CL)及び前記第2長手方向部分(II)における第2の横方向に延在している前記縁部(TE2)に向けて対称的に且つ鏡像な方法で先細りしている各チャネル端部分(CE1;CE2)を有し、先細りしている端部分(CE1;CE2)は、丸みを帯びた形状を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の重相液体排出要素(200)。
  6. 前記少なくとも1つのインレット開口部(211;212)は、前記第1長手方向部分(I)に構成されている、請求項1~5のいずれか一項に記載の重相液体排出要素(200)。
  7. 前記インレット開口部(211;212)の数は、前記アウトレットチャネル(271;272)の数に対応する、請求項1~6のいずれか一項に記載の重相液体排出要素(200)。
  8. 前記少なくとも1つのインレット開口部(211;212)は、前記重相液体排出要素(200)の前記第1の横方向に延在している縁部(TE1)に向けて第1の横方向に延在しているインレット縁部(TIE1)を前記第1インレット側部(210)に備えており、前記アウトレットチャネル(271;271)のそれぞれが、前記重相液体排出要素(200)の前記第1の横方向に延在している縁部(TE1)に向けて第1の横方向に延在しているアウトレット縁部(TOE1)を前記第2アウトレット側部(220)に備えており、前記重相液体排出要素(200)の前記第1の横方向のインレット縁部(TIE1)と前記第1の横方向に延在している縁部(TE1)との間の長手方向の距離(di1)が、前記重相液体排出要素(200)の前記第1の横方向に延在しているアウトレット縁部(TOE1)と前記第1の横方向に延在している縁部(TE1)との間の長手方向の距離(di2)より小さい、請求項1~7のいずれか一項に記載の重相液体排出要素(200)。
  9. 厚さ寸法(d)の平面における前記第1の横方向のインレット縁部(TIE1)の伸長部は、前記中心線(CL)及び外周壁(280)に対して垂直である、請求項8に記載の重相液体排出要素(200)。
  10. スラリーから第1液相、第2液相、及び固相を分離するように構成された遠心分離機(100)であって、前記第1液相及び前記第2液相は、異なる密度を有し、前記遠心分離機は、ボウル(102)を備える回転本体(101)を備えており、前記ボウルは前記ボウルの端部においてベースプレート(106)を備えており、前記ベースプレート(106)は内側面(107)と反対側の外側面(108)とを備えており、前記内側面(107)は前記ボウルの内部に面しており、前記ベースプレート(106)は1つ又は複数の第1液相アウトレット流路(115)と1つ又は複数の第2液相アウトレット流路(145)とを備えており、前記第1液相アウトレット流路及び前記第2液相アウトレット流路は前記回転本体から液体を排出するように構成されており、
    前記第2液相アウトレット流路(145)は、請求項1~9のいずれか一項に記載の重相液体排出要素(200)と関連している、遠心分離機(100)。
  11. 前記1つ又は複数の第1液相アウトレット流路(115)は、前記第1液相を排出するように構成されており、前記第1液相は前記第2液相よりも軽くなっている、請求項10に記載の遠心分離機(100)。
  12. 前記1つ又は複数の第1液相アウトレット流路(115)は、前記ベースプレート(106)に構成された前記1つ又は複数の第1液相アウトレット流路(115)と流体接続された開口部流路(315)を備える軽相液体排出要素(300)を備える、請求項11に記載の遠心分離機(100)。
  13. 前記軽相液体排出要素(300)及び前記重相液体排出要素(200)は、前記ベースプレート(106)の前記内側面と関連して配置されており、且つ前記回転本体(101)の回転軸に対して異なる角度位置で配置されている、請求項12に記載の遠心分離機(100)。
  14. 前記軽相液体排出要素(300)及び前記重相液体排出要素(200)の数は、2個から16個までの範囲で変更されており、前記数は等しい、請求項12に記載の遠心分離機(100)。
  15. 前記軽相液体排出要素(300)及び前記重相液体排出要素(200)の数は、2個から16個までの範囲で変更されており、前記重相液体排出要素(200)の数は、前記軽相液体排出要素(300)の数より大きい又は小さい、請求項12に記載の遠心分離機(100)。
  16. 前記軽相液体排出要素(300)及び前記重相液体排出要素(200)は、各アウトレットハウジング(1115;1145)と関連しており、前記アウトレットハウジング(1115;1145)のそれぞれは、調節軸の周りで回転可能に調節可能であり、
    前記アウトレットハウジング(1115)は、軽相液体が前記アウトレットハウジング(1115)を通じて排出されるように、堰縁部(1129)を備えるアウトレット開口部(1118)を備えており、
    前記アウトレットハウジング(1145)は、重相液体が前記アウトレットハウジング(1145)を通じて排出されるように、堰縁部(1159)を備えるアウトレット開口部(1148)を備えている、請求項12~15のいずれか一項に記載の遠心分離機(100)。
  17. 遠心分離機内の遠心力によってスラリーから第1液相及び第2液相を分離する方法であって、前記第1液相及び前記第2液相は異なる密度を有しており、前記方法は、
    前記スラリーを円筒状のボウル内で回転運動させ、それによって、前記スラリーを2つの液相に分離するステップと、
    互いから前記液相を分離するステップであって、
    第1の軽液相を前記遠心分離機のベースプレートに構成された少なくとも1つの第1アウトレット流路と流体接触させ、前記第1アウトレット流路が第2の重相の少なくとも一部を回転ボウルの内部に保つために適合された堰プレートに接続されており、少なくとも1つの前記第1アウトレット流路は、前記回転ボウルから排出されるべき前記第1の軽液相に液体経路を提供するステップによって、及び、
    前記第2の重相を前記遠心分離機のベースプレートに構成された少なくとも1つの第2アウトレット流路と接触させ、前記遠心分離機が、前記第1の軽液相を前記回転ボウルの内側に保つために、且つ前記回転ボウルから排出されるべき前記第2の重相に液体経路を提供するために適合された重相液体排出要素を備えているステップによって、互いから前記液相を分離するステップと、
    を備え、
    前記方法は、少なくとも1つの第2アウトレット流路にそれぞれ接続された少なくとも2つの分離した液体アウトレットチャネルを使用することによって重相を排出することによって特徴付けられる、方法。
JP2021568356A 2019-05-16 2020-04-29 遠心分離機のための重相液体排出要素、遠心分離機、及び2つの液相を分離するための方法 Active JP7202484B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19174947.2 2019-05-16
EP19174947.2A EP3738675B1 (en) 2019-05-16 2019-05-16 Heavy phase liquid discharge element for a centrifugal separator, centrifugal separator and method for separating two liquid phases
PCT/EP2020/061884 WO2020229184A1 (en) 2019-05-16 2020-04-29 Heavy phase liquid discharge element for a centrifugal separator, centrifugal separator and method for separating two liquid phases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022525244A JP2022525244A (ja) 2022-05-11
JP7202484B2 true JP7202484B2 (ja) 2023-01-11

Family

ID=66589355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021568356A Active JP7202484B2 (ja) 2019-05-16 2020-04-29 遠心分離機のための重相液体排出要素、遠心分離機、及び2つの液相を分離するための方法

Country Status (12)

Country Link
US (1) US11660614B2 (ja)
EP (1) EP3738675B1 (ja)
JP (1) JP7202484B2 (ja)
CN (1) CN114072238B (ja)
AU (1) AU2020275066B2 (ja)
BR (1) BR112021022699B1 (ja)
CA (1) CA3139876C (ja)
DK (1) DK3738675T3 (ja)
ES (1) ES2899382T3 (ja)
MY (1) MY192501A (ja)
PL (1) PL3738675T3 (ja)
WO (1) WO2020229184A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190223388A1 (en) * 2015-11-03 2019-07-25 Monsanto Technology Llc Supports for Centrifuging Plants and Methods of Supporting Plants During Centrifugation
WO2023230209A1 (en) 2022-05-25 2023-11-30 Genentech, Inc. Methods for preparing mammalian cells for perfusion cell culture

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010019418A2 (en) 2008-08-15 2010-02-18 M-I Llc Centrifuge
JP2014523812A (ja) 2011-07-29 2014-09-18 アンドリッツ・ソシエテ・パール・アクシオン・サンプリフィエ 電力削減用の遠心分離機及び遠心分離機の排出ポート部材

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2614748A (en) * 1947-07-29 1952-10-21 Howard P Ritsch Centrifuge for separating solids
US3623656A (en) * 1970-01-30 1971-11-30 Pennwalt Corp Three-phase centrifuge
US4335846A (en) * 1981-01-15 1982-06-22 Pennwalt Corporation Three-phase decanter
DK176946B1 (da) 2007-05-09 2010-06-14 Alfa Laval Corp Ab Centrifugalseparator og et væskefaseafløbsportelement
DK200800555A (en) 2008-04-16 2009-10-17 Alfa Laval Corp Ab Centrifugal separator
DK200801848A (en) 2008-12-30 2010-07-01 Alfa Laval Corp Ab A decanter centrifuge and a decanter centrifuge discharge port memeber.
DK178253B1 (en) 2010-11-12 2015-10-12 Alfa Laval Corp Ab A centrifugal separator and an outlet element for a centrifugal separator
DK201070482A (en) * 2010-11-12 2012-05-13 Alfa Laval Corp Ab A centrifugal separator
CN205868566U (zh) 2016-08-11 2017-01-11 山东金威力石油装备制造有限公司 一种卧螺离心机

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010019418A2 (en) 2008-08-15 2010-02-18 M-I Llc Centrifuge
JP2014523812A (ja) 2011-07-29 2014-09-18 アンドリッツ・ソシエテ・パール・アクシオン・サンプリフィエ 電力削減用の遠心分離機及び遠心分離機の排出ポート部材

Also Published As

Publication number Publication date
US20220212206A1 (en) 2022-07-07
CN114072238A (zh) 2022-02-18
MY192501A (en) 2022-08-24
JP2022525244A (ja) 2022-05-11
PL3738675T3 (pl) 2022-01-17
CA3139876C (en) 2023-02-14
US11660614B2 (en) 2023-05-30
AU2020275066B2 (en) 2022-05-12
DK3738675T3 (da) 2022-01-17
WO2020229184A1 (en) 2020-11-19
BR112021022699B1 (pt) 2022-11-01
AU2020275066A1 (en) 2022-01-06
CA3139876A1 (en) 2020-11-19
EP3738675A1 (en) 2020-11-18
BR112021022699A2 (ja) 2021-12-28
CN114072238B (zh) 2022-12-23
ES2899382T3 (es) 2022-03-11
EP3738675B1 (en) 2021-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9993831B2 (en) Centrifuge and discharge port member of a centrifuge for power reduction
JP7202484B2 (ja) 遠心分離機のための重相液体排出要素、遠心分離機、及び2つの液相を分離するための方法
US8157716B2 (en) Centrifugal separator for recovery of kinetic energy from a discharged liquid
US5354255A (en) Decanter centrifuge with conveyor capable of high speed and higher flow rates
JPS6018457B2 (ja) 遠心分離機
EP0785029B1 (en) Horizontal centrifuge for an optimum oil extraction
RU2279924C2 (ru) Декантирующая центрифуга
US5685819A (en) Centrifugal liquid separating machine using deceleration vanes
EP0586382B1 (en) Inflatable dam for a decanter centrifuge
JP2014091077A (ja) 分離液噴射ノズル付き遠心分離機
JP6038717B2 (ja) 沈砂分離装置
JPH01218650A (ja) 連続排出型遠心分離機
RU2779417C1 (ru) Элемент для отвода тяжелой жидкой фазы для центробежного сепаратора, центробежный сепаратор и способ для разделения двух жидких фаз
JP6934263B1 (ja) サイクロン型分級装置及び混合物分級方法
US20040176234A1 (en) Method for improving separation operation of centrifuges and associated improved separation designs
JP3087841U (ja) 縦型スクリュー式遠心分離機
CN109127159A (zh) 一种新型液固固三相卧螺机

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220112

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20220408

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220523

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220804

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220905

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221116

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221223

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7202484

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150