JPH03293045A - 遠心分離機の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、水処理や各種製造プロセスに使用されて原
液から固形物を分離し、スクリューによって連続的に排
出する遠心分離機の制御方法に関し、原液の性状が変化
しても運転を中断すること無く簡単に対処できるように
したものである。

［従来の技術］ 遠心分離機の一つに分離された固形物をスクリューによ
って連続的に排出することができるスクリューデカンタ
形の遠心分離機かある。

この遠心分離機では、第３図に概略断面構造を示すよう
に、回転駆動されて原液Ａに遠心力を与える外胴ボウル
１を設けるとともに、この外胴ボウル１内にわずかな回
転差を与え外胴よりも小さい回転数で回転する内胴スク
リュー２を設けて構成されており、固形物Ｂと液体Ｃが
混合しｔ−原液Ａを外胴ボウル１の回転に伴う遠心力で
固形物Ｂと液体Ｃとに分離し、外胴ボウル１の内壁に堆
積する固形物Ｂを内胴スクリュー２によって外部に排出
するようにして、固形物Ｂと液体Ｃの連続分離ができる
ようになっている。

このような遠心分離機では、外胴ボウル１に対して所定
の回転差を内胴スクリュー２に与えるためメインモータ
で駆動される外胴ボウル１に遊星歯車で構成されたギヤ
ボックス３を介して内胴スクリュー２を連結するように
するとともに、原液Ａの性状が変化した場合に内胴スク
リュー２の回転差を変えることができるように差速モー
タが設けられている。

また、遠心分離機の安全装置として、差速モータの電流
値を検出し、定格電流値に達したときに遠心分離機を停
止するようにしたり、差速モータの電流値やトルクを検
出して内胴スクリューの回転数やトルクを制御すること
が行われている。

［発明が解決しようとする課題］ このような遠心分離機では、安全装置が動作して停止す
ると、装置を分解して固形物を排除するなどの清掃を行
うようにしなければ運転を続けることが出来ないという
問題がある。

また、遠心分離される原液の性状が変化した場合などに
は、差速モータの電流値やトルクを検出して内胴スクリ
ューの回転数のみを可変とするため、外胴ボウルとの回
転差を変化させるが処理液の性状によっては掻き出し不
良になり、遠心分離機が過負荷になって運転が円滑に行
われず、不安定になるという問題がある。

この発明は、かかる従来技術の課題に鑑みてなされたも
ので、原液の性状が変化しても運転を中断すること無く
対処することができる遠心分離機の制御方法を提供しよ
うとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためこの発明の遠心分離機の制御方
法は、回転駆動され原液に遠心力を与える外胴ボウルと
、この外胴ボウル内に設けられ回転差が与えられて分離
された固形物を排出する内胴スクリューとを備えた遠心
分離機を制御するに際し、内胴スクリューの負荷を検出
して安全装置の電流設定値またはトルク設定値の最上限
より低い設定値となったときに原液の送給を停止すると
ともに、外胴ボウルの回転数を小さくし、または、外胴
ボウルの回転数を小さくすると同時に外胴ボウルと内胴
スクリューとの回転差を大きくして内胴スクリューで残
留固形物を排出し、この後内胴スクリューが定常負荷と
なったときにもとの定常運転に戻すように制御すること
を特徴とするものである。

［作　用］ このような遠心分離機の制御方法によれば、内胴スクリ
ューの負荷を検出し、安全装置の電流設定値またはトル
ク設定値の最上限値より小さい設定値となったときに原
液の送給を停止するとともに、外胴ボウルの回転を低速
にして遠心力を小さくしておき、またはこの状態で外胴
ボウルで内胴スクリューの回転差を大きくして内胴スク
リューによって残留している固形物を外部に排出するよ
うにしており、負荷が軽減された後にもとの定常運転に
戻すようにし、運転の中断を必要とせず、負荷の上昇な
どに対処できるようにしている。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に
説明する。

第１図及び第２図はこの発明の遠心分離機の制御方法の
一実施例にかかり、第１図は制御系の概略構成図、第２
図は制御内容を説明するためのフローチャートである。

このスクリューデカンタ形の遠心分離機では、回転駆動
されて原液Ａに遠心力を与える外胴ボウル１と、この外
胴ボウル１内にわずかな回転差を与えて外胴ボウルより
も小さい回転数で回転される内胴スクリュー２とを備え
て構成されており、外胴ボウル１を駆動するため可変速
原動機としてインバータモータ４が設けられ、ベルト５
を介して動力を伝達するようになっている。内胴スクリ
ュー２には、外胴ボウル１との回転差を変えることがで
きるように可変速原動機としてインバータモータで構成
された差速モータ６がベルト７を介してビニオンプーリ
１０と連結され、ギアボックス３によって変速し動力を
伝達する。。

このような遠心分離機の制御系として、これらインバー
タモータ４及び差速モータ６には、それぞれインバータ
４ａ、５ａが設けられており、制御装置８からの回転数
指令によって回転数が変えられるようになっている。

さらに、制御装置８と差速モータ６の間には、内胴スク
リュー２の負荷を検出するため電流リレー９が設けられ
、制御装置８と接続されている。

このような遠心分離機の制御系による制御は、次のよう
にして行われる。

（１）　　原液Ａが送給されて遠心分離機の運転が行わ
れると、遠心分離によって固形物Ｂと液体Ｃに分離され
ると同時に、内胴スクリュー２の負荷電流Ｉが電流リレ
ー９によって検出される。

この電流リレー９には、差速モータ６の定格電流に対応
して最上限値ＤＩＩｌａｘが設定されるとともに、これ
より低い電流値が設定値りとして設定されており、この
設定値りとしては、例えば定常運転時の電流値より２〜
４Ａａｐ高い値が用０られ、２段階の設定がされている
。

そして、遠心分離機の定常運転状態では、外胴ボウル１
の内壁に堆積する固形物Ｂが内胴スクリュー２によって
外部に排出されるが、原液Ａの性状が変化したり固形物
が掻き出されない場合、外胴ボウル１の内壁に堆積する
固形物Ｂが増える場合には、内胴スクリュー２の負荷が
増大してくる。

（２）　　内胴スクリュー２の負荷が増大し、負荷電流
Ｉが大きくなると、設定値りおよび最上限値Ｄ　ｗａｘ
と比較され、設定値りになるまでは、定常運転が行われ
る。

（３）　　内胴スクリュー２の負荷電流工が設定値りを
越え、さらに最上限値Ｄ　ｗａｘ以上に増大した場合に
は、遠心分離機の運転が危険となるため、安全装置を介
して運転が停止される。

（４）　　内胴スクリュー２の負荷電流ｌが設定値りよ
り大きく、最上限値Ｄ　ａ＋ａｘより小さ０範囲で負荷
軽減のための制御か行われ、原液ポンプが停止されて遠
心分離機への原液Ａの送給か停止されるとともに、外胴
ボウル１を駆動するインバータモータ４に低速回転の指
令か出力され、外胴ボウル１の回転数を小さくし、内部
の原液Ａに作用する遠心力を小さくする。

（５）　　この状態て外胴ボウル１の内壁に堆積してい
る固形物Ｂを排出する。

また、外胴ボウルの回転数を小さくしてもなお負荷電流
値が高い場合には、差速モータ６に制御装置８から差速
増大の指令が出力され、内胴スクリュー２の回転を定常
運転時の回転数以下の回転数まで下げ、固形物Ｂを外部
に排出する。

（６）　　こうして遠心分離機の外胴ボウル１を低速状
態として内部の固形物Ｂを排出するようにし、この間に
も内胴スクリュー２の負荷電流■の検出が行われて設定
値りとの比較が行われ、設定値りより負荷電流Ｉが低く
なったところで、インバータモータ４に増速指令が出力
されて外胴ボウル１の回転が定常回転に戻されるととも
に、原液ポンプに運転指令が出力されて運転が再開され
、遠心分離機への原液Ａの送給が行わ一１定常運転に戻
される。差速モータを変速した場合は、スクリューの回
転数を定常回転数に戻すようにする。

（７）　　こうして定常運転に戻された後も内胴スクリ
ュー２の負荷電流Ｉか検出され、遠心分離機か運転され
ている間、同様な制御が行われる。

なお、内胴スクリュー２による残留固形物Ｂの排出後、
外胴ボウル１などを定常運転に戻す場合、内胴スクリュ
ー２の負荷電流Ｉを検出すること無く、タイマーによっ
て所要時間を設定し、その設定時間経過後、例えば３〜
５分後に定常運転に戻すようにす゛ることもできる。

また、外胴ボウル１を定常運転に戻すように増速指令を
出力した後、タイマーによって外胴ボウルコか定常回転
になるまでの時間を設定し、例えば１〜２分後に原液ポ
ンプによる原液Ａの送給を開始するようにすることもで
きる。

このような遠心分離機の制御方法によれば、原液Ａの性
状が変化し、内胴スクリュー２の負荷が増大するような
場合には、従来のように内胴スクリュー２の負荷電流Ｉ
が最上限値Ｄ　ｗａｘとなって遠心分離機が停止される
こと無く、その前の負荷電流Ｉが設定値りとなった段階
で、遠心分離機の運転を継続しなから外胴ボウル１内に
残留する固形物Ｂを排出することができ、分解などの必
要がない。

また、内胴スクリュー２の負荷の検出を電流リレー９で
行い、最上限値Ｄ　ｉ＋ａｘと設定値りの２つの値を設
定するだけで簡単に制御装置８で制御することができ、
既存設備への適用も容易である。

さらに、外胴ボウル１内に残留する固形物Ｂの排出の際
、外胴ボウルと内胴スクリュー２の回転差だけを高める
こと無く、原液Ａの送給を停止するとともに、外胴ボウ
ル１の回転を低下するようにしているので、遠心分離機
の運転状態が不安定になることがない。

したがって、原液Ａの性状変化によって遠心分離機の運
転を中断すること無く、残留する固形物増大の処理が可
能であり、遠心分離機のフレキシビリティが増大する。

なお、上記実施例では、内胴スクリューの負荷検出を電
流リレーで行うようにしたが、トルク検出器などの負荷
検出機を設け、その値によって２段階に制御するように
しても良い。

また、遠心力を与える外胴ボウルの可変速原動機及び外
胴ボウルと内胴スクリューの回転差を変える可変速原動
機としてインバータモータを用いるようにしたが、これ
に限らず速度を変えることができる原動機であれば良い
。

さらに、この発明の要旨を変更しない範囲で各構成要素
に変更を加えるようにしても良い。

［発明の効果コ 以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの発
明の遠心分離機の制御方法によれば、内胴スクリューの
負荷を検出し、最上限値より小さい設定値となったとき
に原液の送給を停止するとともに、外胴ボウルの回転を
低速にして遠心力を小さくしておき、またはこの状態で
内胴スクリューの回転差を大きくして内胴スクリューに
よって残留している固形物を外部に排出するようにした
ので、遠心分離機の運転の中断を必要とせず、負荷の上
昇などに簡単に対処することができる。

また、掻出し性の改善により、遠心分離機が過負荷状態
になることを防止できるとともに、分解すること無く外
胴ボウルに溜まった固形物を比較的簡単に掻き出すこと
ができる。

さらに、制御系が制御装置と内胴スクリューの負荷検出
器とで簡単に構成されるので、信頼性か高く、既存装置
への適用も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の遠心分離機の制御方法の
一実施例にかかり、第１図は制御系の概略構成図、第２
図は制御内容を説明するためのフローチャートである。 第３図はこの発明の制御対象の一例にががるスクリュー
デカンタ形遠心分離機の概略断面図である。 １：外胴ボウル、２：内胴スクリュー、３：ギヤボック
ス、４：インバータモータ（外胴ボウル駆動用）、５：
ベルト、６・差速モータ（内胴スクリュー回転用）、７
：ベルト、８：制御装置、９、電流リレー（負荷検出器
）、１０：ピニオンプーリ、 Ｄ：設定値、Ｄ　ｍａｘ−最上限値、■、負荷電流。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転駆動され原液に遠心力を与える外胴ボウルと
   、この外胴ボウル内に設けられ回転差が与えられて分離
   された固形物を排出する内胴スクリューとを備えた遠心
   分離機を制御するに際し、内胴スクリューの負荷を検出
   して負荷が定常値より大きく安全装置の電流設定値また
   はトルク設定値の最上限より低い所定の設定値となった
   ときに原液の送給を停止するとともに、外胴ボウルの回
   転数を小さくすることにより外胴ボウルの遠心力を小さ
   くして内胴スクリューで残留固形物を排出し、この後内
   胴スクリューが定常負荷となったときにもとの定常運転
   に戻すように制御することを特徴とする遠心分離機の制
   御方法。
2. （２）外胴ボウルの回転数を小さくするとともに、外胴
   ボウルと内胴スクリューの回転差を大きくすることを特
   徴とする請求項１記載の遠心分離機の制御方法。