JPH04171294A - Rotary pump for sludge - Google Patents
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
本発明は、特に瀝青炭や褐炭等の石炭から液体燃料を製
造する石炭液化設備において生成されるスラッジを排出
するのに用いるスラッジ用回転ポンプに関する。The present invention particularly relates to a sludge rotary pump used for discharging sludge produced in a coal liquefaction facility that produces liquid fuel from coal such as bituminous coal or lignite.
周知のように、例えば瀝青炭や褐炭等の石炭を液化して
液体燃料を製造する石炭液化設備かある。
このような石炭液化設備は各種反応塔、合成塔、蒸留塔
等を備え、これらには所定の粒度に粉砕された石炭と溶
剤と触媒との混合物からなるスラリーかプランジャー型
のスラリー供給用ポンプによって供給されるようになっ
ている。
ところで、これらの設備内における液体燃料生成工程に
おいて灰分を含むスラッジか生成され、そして生成され
たスラッジは設備系外に排出されるが、スラッジの排出
に際しては以下の如き構成になるスラッジ用回転ポンプ
が使用されている。
このスラッジ用回転ポンプは、その構成説明図の第2図
に示すように、2つの分割型ケーシングC1と02とか
リング状シール2を介して組合わされることによりポン
プケーシング1か構成されると共に、その内部のポンプ
室1aにインペラ5か内設されてなる構成になっている
。
より詳しくは、同図に示す上側の一方の分割型ケーシン
グC1には回転軸挿通孔りか設けられ、さらにその下側
の分割型ケーシングC2に相対する側の面には前記回転
軸挿通孔りと同心の貫通孔を有する、超硬度部材として
タングステンカーバイド(以下、WCという)からなる
円板状のライナーディスク4か機械的手段によって着脱
自在に固着されている。そして、回転軸挿通孔りには筒
状のスペーサSを介して回転軸3か挿通され、この回転
軸3の先端は前記ライナーディスク4の貫通孔を通って
、ポンプケーシング1の内部に形成されるポンプ室1a
まて達しており、この回転軸3の先端にはインペラ5が
外嵌されている。
さらに、同図中の下側の他方の分割型ケーシングC2の
上側の一方の分割型ケーシングC1に相対する面にもW
Cからなるインナーケーシング6か機械的手段によって
着脱自在に固着されており、ポンプ室1aの内壁はWC
て保護されている。
つまり、ポンプ室1aをこのような構成にすることによ
って、スラッジの旋回流によるポンプ室1aの内壁のエ
ロージョンによる腐食防止か図られている。
ところで、ライナーディスク4とインナーケーシング6
の外端付近の相対する面の間、つまりインペラ5から外
れた位置の相対する面の間には所定の隙間tか設けられ
ている。勿論、このような隙間tは0の方か好ましい。
しかしながら、2つの分割型ケーシングC3とC2との
合わせ部において、それらの熱膨張分を吸収する必要か
あってこの隙間tをOに設定することかできないのて、
設計上若干の隙間tを確保するようにしているものであ
る。
なお、2つの分割型ケーシングC1とC2のうち、下側
の分割型ケーシングC2から突出しているものはスラッ
ジの吸込ロアと吐出口8である。As is well known, there are coal liquefaction facilities that liquefy coal, such as bituminous coal and lignite, to produce liquid fuel. Such coal liquefaction equipment is equipped with various reaction towers, synthesis towers, distillation towers, etc., and these are equipped with a slurry made of a mixture of coal pulverized to a predetermined particle size, a solvent, and a catalyst, or a plunger-type slurry supply pump. It is now powered by. By the way, sludge containing ash is generated in the liquid fuel generation process within these facilities, and the generated sludge is discharged outside the facility system.When discharging the sludge, a rotary pump for sludge having the following configuration is used. is used. As shown in FIG. 2 of its configuration explanatory diagram, this rotary pump for sludge has a pump casing 1 constructed by combining two split casings C1 and 02 via a ring-shaped seal 2, and The impeller 5 is installed inside the pump chamber 1a. More specifically, one of the upper split casings C1 shown in the figure is provided with a rotating shaft insertion hole, and the surface opposite to the lower split casing C2 is provided with the rotating shaft insertion hole. A disc-shaped liner disk 4 made of tungsten carbide (hereinafter referred to as WC) as a super hard member and having concentric through holes is removably fixed by mechanical means. A rotary shaft 3 is inserted into the rotary shaft insertion hole via a cylindrical spacer S, and the tip of the rotary shaft 3 passes through the through hole of the liner disk 4 and is formed inside the pump casing 1. Pump chamber 1a
The impeller 5 is fitted onto the tip of the rotary shaft 3. Furthermore, W is also applied to the surface opposite to the other split-type casing C1 on the upper side of the other split-type casing C2 on the lower side in the figure.
The inner casing 6 consisting of WC is removably fixed by mechanical means, and the inner wall of the pump chamber 1a is WC.
protected. In other words, by configuring the pump chamber 1a in this manner, it is possible to prevent corrosion of the inner wall of the pump chamber 1a due to erosion caused by the swirling flow of sludge. By the way, liner disk 4 and inner casing 6
A predetermined gap t is provided between the opposing surfaces near the outer ends of the impeller 5, that is, between the opposing surfaces at a position away from the impeller 5. Of course, it is preferable that such a gap t be 0. However, since it is necessary to absorb the thermal expansion between the two split casings C3 and C2, the gap t can only be set to O.
It is designed to ensure a slight gap t. Of the two split casings C1 and C2, what protrudes from the lower split casing C2 is the sludge suction lower and discharge port 8.
上記したように、ライナーディスクとインナーケーシン
グの外端付近の相対する面の間に所定の隙間を設けざる
を得ないか故に、以下に説明するような解決すべき課題
か生している。
即ち、回転軸か回転されてインペラが回転されると、吸
込み口からスラッジか吸い込まれ、吸い込まれたスラッ
ジは旋回流となり、旋回流の勢いて吐出口から排出され
るが、このスラッジの旋回流か旋回しなから隙間を通っ
て2つの分割型ケーシングの合わせ部にも到達して、こ
の合わせ部付近かエロージョンにより激しく浸食される
。
そして、エロージョンによる浸食か進むと、これら2つ
の分割型ケーシングを交換しなければならない。例えば
、石炭液化設備において生成されるスラッジの場合には
、300時間程度で2つの分割型ケーシングをそれぞれ
交換しなければならず、メインテナンスコストの増大に
加え、設備の連続運転継続を阻害する一因となっていた
。
勿論、ライナーディスクの外径を大きくして、これらデ
ィスクの相対する面の距離を長くすればスラッジの旋回
流を減勢し得、エロージョン防止に効果かあるものと考
えられるが、それてはライナーディスクの大径化とケー
シングの大型化とに伴う設備費増があって経済的に好ま
しくない。
従って、本発明は2つの分割型ケーシングの合わせ部に
侵入するスラッジの旋回流を減勢することにより、エロ
ージョンによるそれらの浸食の進行を抑制し得るスラッ
ジ用回転ポンプの提供を目的とする。As described above, since it is necessary to provide a predetermined gap between the opposing surfaces near the outer ends of the liner disk and the inner casing, there are problems to be solved as described below. In other words, when the rotating shaft is rotated and the impeller is rotated, sludge is sucked in from the suction port, the sucked sludge becomes a swirling flow, and is discharged from the discharge port with the force of the swirling flow. As it rotates, it passes through the gap and reaches the joint between the two split casings, and the area around this joint is severely eroded by erosion. When erosion progresses, these two split casings must be replaced. For example, in the case of sludge produced in coal liquefaction equipment, two separate casings must be replaced every 300 hours, which not only increases maintenance costs but also hinders continuous operation of the equipment. It became. Of course, increasing the outer diameter of the liner disk and increasing the distance between the opposing surfaces of these disks would reduce the force of the swirling flow of sludge and would be effective in preventing erosion, but this does not mean that the liner This is economically unfavorable because equipment costs increase due to the larger diameter of the disk and larger casing. Therefore, an object of the present invention is to provide a rotary pump for sludge that can suppress the progress of erosion due to erosion by reducing the force of the swirling flow of sludge that enters the joining portion of two split casings.
本発明は、エロージョンかスラッジの旋回流に基づいて
生しることに着目して上記課題を解決したものであって
、従って本発明に係るスラッジ用回転ポンプの構成は、
相対する側に超硬度部材からなるライナーか配設された
分割型ケーシングが、該ライナーの外周付近にシールを
介して組合わされてなるケーシングのポンプ室に、該ケ
ーシングに嵌挿された駆動軸により回転されるインペラ
か内設されてなるスラッジ用回転ポンプにおいて、前記
分割型ケーシングのうち、一方の分割型ケーシングに配
設したライナーの外周付近の面にポンプ室を囲繞する少
な(とも1条の溝を設け、他方の分割型ケーシングに配
設したライナーの面に前記溝に係合する突出条を設ける
と共に、これらの溝と突出条との間に所定の間隙を設け
たことを特徴とする。The present invention has solved the above problems by focusing on the fact that erosion occurs based on the swirling flow of sludge. Therefore, the configuration of the rotary pump for sludge according to the present invention is as follows:
A split casing with a liner made of a super hard material on opposing sides is combined with a seal near the outer periphery of the liner, and a drive shaft inserted into the casing is inserted into the pump chamber of the casing. In a rotary pump for sludge, which has a rotating impeller installed therein, a liner (of one line) surrounding the pump chamber is provided on a surface near the outer periphery of a liner disposed in one of the split casings. A groove is provided, a protruding strip that engages with the groove is provided on the surface of the liner disposed on the other split type casing, and a predetermined gap is provided between these grooves and the protruding strip. .
本発明に係るスラッジ用回転ポンプによれば、ライナー
の溝と突出条との間の所定の間隙か波型となるのて、ラ
イナーやケーシングを大型化するまでもなく、従来の平
坦な隙間の場合に比較して2つの分割型ケーシングの合
わせ部に至る距離を長くすることかできる。According to the rotary pump for sludge according to the present invention, the predetermined gap or wave shape between the liner groove and the protruding strip is formed, so there is no need to increase the size of the liner or casing, and instead of the conventional flat gap. In this case, the distance between the two split casings can be made longer than in the case where the two split casings meet.
本発明に係るスラッジ用回転ポンプの一実施例を、その
主要部構成説明図の第1図に基づいて、従来と同一のも
の並びに同一機能を存するものを同一符号を以て以下に
説明する。
即ち、図に示す符号1は、ポンプケーシングであって、
このポンプケーシング1は2つの分割型ケーシングC1
と02かリング状シール2を介して組合わされることに
よって構成されている。
そして、図に示す上側の一方の分割型ケーシングC2に
は回転軸挿通孔りか設けられ、さらに下側の他方の分割
型ケーシングC2に相対する側の面には前記回転軸挿通
孔りと同心の貫通孔を有する、超硬質部材としてWCか
らなるライナーディスク4か機械的手段により着脱自在
に固着されてし・る。
また、この回転軸挿通孔りには筒状のスペーサSを介し
て回転軸3か挿通され、この回転軸3の先端は前記ライ
ナーディスク4の貫通孔を通って、ポンプケーシングl
の内部に形成されるポンプ室laまて達しており、この
回転軸3の先端にはインペラ5か外嵌されている。
さらに、下側の他方の分割型ケーシングC2の上側の一
方の分割型ケーシングC6に相対する面にもWCからな
るインナーケーシング6が機械的手段により着脱自在に
固着されており、ポンプ室1aの内壁はWCで保護され
ている。つまり、以上は従来と全く同構成になるもので
ある。
そして、これらライナーディスク4とインナーケーシン
グ6の外端付近の相対する面の間、つまリインペラ5か
ら外れた位置の相対する面の間には、以下に説明する構
成になる所定の隙間tか設けられている。
即ち、下側の一方の分割型ケーシングC2に配設したイ
ンナーケーシング6の外縁付近の面に、このケーシング
6の径方向の中心を中心としてポンプ室1aを囲繞する
形状の同心溝6aを設け、上側の他方の分割型ケーシン
グC1に配設したライナーディスク4の前記同心溝6a
に対応する面に、前記同心溝6aに係合する同心の突出
条4aを設けると共に、これら同心溝6aと突出条4a
との間に所定の間隙tとして0.8mmの隙間を設けて
なる構成とした。
なお、図示省略しているが、上記両ケーシングC1とC
2のうち、下側の分割型ケーシングC2には従来のそれ
と同様にスラッジの吸込ロアと吐出口8とか設けられて
いるのは勿論である。
以下、上記した構成になるスラッジ用回転ポンプの作用
態様を説明すると、この実施例になるスラッジ用回転ポ
ンプは従来の場合と同様に、回転軸3か回転されてイン
ペラ5が回転されると、吸込みロアからスラッジか吸い
込まれると共に、吸い込まれたスラッジはポンプ室la
内において旋回流となり、旋回流の勢いて吐出口8から
排出され、そしてこのスラッジの旋回流か旋回しなから
隙間tを通って2つの分割型ケーシングC1と02の合
わせ部にも到達する。
ところが、インナーケーシング6の同心溝6aとライナ
ーディスク4の突出条4aとの間の所定の間隙tが波型
となっているので、ライナーディスク4とインナーケー
シング6やポンプケーシングC1と02を大型化するま
でもなく、従来の平坦な隙間の場合に比較して2つの分
割型ケーシングC1とC2の合わせ部に至る距離か長く
なる結果、ここにおいてスラッジの旋回流の勢いか減勢
されてしまい、当該部位のエロージョンによる浸食か大
幅に抑制されることとなる。
因みに、従来のスラッジ用回転ポンプの場合には300
時間程度で両ケーシングC1と02とを交換しなければ
ならなかったが、本発明の実施例に係るスラッジ用回転
ポンプでは511時間経過した後に分解調査したが、ラ
イナーディスク4とインナーケーシング6の同心溝部に
はエロージョンによる浸食か全く見られなかった。
しかしなから、ライナーディスク4とインナーケーシン
グ6の同心溝部にエロージョンによる浸食はないとして
も、それ以外の部位に工凸−ジョンによる浸食か進行し
ていて使用に耐えられなくなるため、耐用時間は500
時間程度とするのか妥当と考えられる。
このように、ライナーディスク4とインナーケーシング
6とポンプケーシングC,と02の大型化を図るまでも
なくスラッジの旋回流を減勢し得るので、スラッジの旋
回流に伴うエロージョンによるケーシングCIと02の
合わせ部の浸食を効果的に抑制し得、石炭液化設備の稼
働率の大幅な向上に対して多大な効果かあることを確認
した。
以上では、ライナーディスク4とインナーケーシング6
の材質としてWCを用いた例を説明したが、その材質は
特にWCに限ることかなく、例えばセラミックス等を併
用することも可能であり、また石炭液化設備に係る用途
に限らす、他のスラッジ等の給排用回転ポンプに対して
も適用し得ることは容易に理解されることである。An embodiment of the rotary pump for sludge according to the present invention will be described below with reference to FIG. 1, which is an explanatory diagram of the main part configuration, using the same reference numerals to denote the same parts and parts having the same functions as the conventional pump. That is, the reference numeral 1 shown in the figure is a pump casing,
This pump casing 1 is divided into two divided casings C1
and 02 are combined through a ring-shaped seal 2. One of the upper split-type casings C2 shown in the figure is provided with a rotary shaft insertion hole, and the surface facing the other lower split-type casing C2 is provided with a rotary shaft insertion hole that is concentric with the rotary shaft insertion hole. A liner disk 4 made of WC as an ultra-hard member having a through hole is removably fixed by mechanical means. Further, a rotating shaft 3 is inserted into this rotating shaft insertion hole via a cylindrical spacer S, and the tip of this rotating shaft 3 passes through the through hole of the liner disk 4 and is inserted into the pump casing l.
The impeller 5 is fitted onto the tip of the rotating shaft 3. Further, an inner casing 6 made of WC is removably fixed to the surface of the other split casing C2 on the lower side facing the one split casing C6 on the upper side, and is attached to the inner wall of the pump chamber 1a. is protected by WC. In other words, the above configuration is exactly the same as the conventional one. A predetermined gap t is provided between the opposing surfaces near the outer ends of the liner disk 4 and the inner casing 6, and between the opposing surfaces at a position away from the impeller 5. It is being That is, a concentric groove 6a is provided in the surface near the outer edge of the inner casing 6 disposed in one of the lower split-type casings C2, and is shaped to surround the pump chamber 1a around the radial center of the casing 6. The concentric groove 6a of the liner disk 4 disposed in the other upper split type casing C1
A concentric protruding strip 4a that engages with the concentric groove 6a is provided on a surface corresponding to the concentric groove 6a, and
The configuration is such that a predetermined gap t of 0.8 mm is provided between the two. Although not shown, both the casings C1 and C
Of course, the lower split type casing C2 is provided with a sludge suction lower and a discharge port 8, as in the conventional case. Hereinafter, the working mode of the rotary pump for sludge having the above-mentioned structure will be explained. As in the case of the conventional rotary pump for sludge, when the rotary shaft 3 is rotated and the impeller 5 is rotated, Sludge is sucked in from the suction lower, and the sucked sludge is pumped into the pump chamber la.
The sludge becomes a swirling flow inside, and is discharged from the discharge port 8 with the force of the swirling flow.The swirling flow of the sludge also passes through the gap t and reaches the joining part of the two divided casings C1 and 02. However, since the predetermined gap t between the concentric groove 6a of the inner casing 6 and the protruding strip 4a of the liner disk 4 is wave-shaped, the liner disk 4 and the inner casing 6 and the pump casings C1 and 02 have to be made larger. Needless to say, the distance to the joint between the two split casings C1 and C2 is longer than in the case of a conventional flat gap, and as a result, the momentum of the swirling flow of sludge is reduced here. Erosion caused by erosion in the area will be significantly suppressed. By the way, in the case of a conventional sludge rotary pump, 300
Although both casings C1 and 02 had to be replaced every hour or so, the rotary pump for sludge according to the embodiment of the present invention was disassembled and inspected after 511 hours had elapsed. No erosion was observed in the trench. However, even if there is no erosion in the concentric grooves of the liner disk 4 and the inner casing 6, erosion due to the machining protrusions has progressed in other parts, making it unusable, so the service life is only 500 years.
It is considered appropriate to set it to about an hour. In this way, the swirling flow of sludge can be reduced without increasing the size of the liner disk 4, inner casing 6, pump casing C, and 02, so that the rotational flow of casings CI and 02 due to erosion caused by the swirling flow of sludge can be reduced. It was confirmed that erosion of the joints can be effectively suppressed and that it has a significant effect on greatly improving the operating rate of coal liquefaction equipment. In the above, the liner disk 4 and the inner casing 6
Although we have explained an example in which WC is used as the material, the material is not limited to WC, for example, it is also possible to use ceramics, etc., and other sludge materials, which are limited to applications related to coal liquefaction equipment, can also be used. It is easily understood that the present invention can also be applied to rotary supply/discharge pumps such as the above.
以上詳述したように、本発明に係るスラッジ用回転ポン
プによれば、回転軸か回転されてインペラか回転される
と、吸込口からスラッジか吸い込まれ、吸い込まれたス
ラッジは旋回流となり、旋回流の勢いて吐出口から排出
され、このスラッジの旋回流か旋回しなから隙間を通っ
て2つの分割型ケーシングの合わせ部にも到達するが、
ライナーの溝と突出条との間の所定の間隙は波型となる
のて、ライナーやケーシングを大型化するまでもなく、
従来の平坦な隙間の場合に比較して2つの分割型ケーシ
ングの合わせ部に至る距離か長いので旋回流が長い隙間
によって減勢される結果、この合わせ部付近のエロージ
ョンによる浸食を抑制し得、2つの分割型ケーシングの
交換時間間隔か延長され、スラッジ用回転ポンプの交換
時間の延長に伴う設備の連続運転継続に対して極めて多
大な効果を期待することかできる。As detailed above, according to the rotary pump for sludge according to the present invention, when the rotating shaft is rotated and the impeller is rotated, sludge is sucked in from the suction port, and the sucked sludge becomes a swirling flow. The force of the flow is discharged from the discharge port, and due to the swirling flow of this sludge, it passes through the gap and reaches the joint of the two split casings.
Since the predetermined gap between the liner groove and the protruding strip is wave-shaped, there is no need to increase the size of the liner or casing.
Compared to the case of a conventional flat gap, since the distance to the joint between the two split casings is longer, the swirling flow is weakened by the long gap, and as a result, erosion due to erosion near this joint can be suppressed. The time interval between replacements of the two split casings has been extended, and an extremely large effect can be expected on the continuous operation of the equipment due to the extension of the replacement time of the sludge rotary pump.
第1図は本発明の実施例に係るスラッジ用回転ポンプの
主要部構成説明図、第2図は従来のスラッジ用回転ポン
プの構成説明図である。
1・・・ポンプケーシング、la・・・ポンプ室、2・
・・リング状シール、3・・・回転軸、4・・・ライナ
ーディスク、4a・・・突出条、5・・・インペラ、6
・・・インナーケーシング、6a・・・同心溝、7・・
・吸込口、8・・・吐出口、C1,C2・・・分割型ケ
ーシング、h・・・回転軸挿通孔、S・・・スペーサ、
t・・・ライナーディスクとインナーケーシングの合わ
せ部間の間の隙間
特許出願人 日本褐炭液化株式会社
代理人 弁理士 金 丸 章 −FIG. 1 is an explanatory diagram of the main part configuration of a rotary pump for sludge according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration of a conventional rotary pump for sludge. 1... pump casing, la... pump chamber, 2...
...Ring-shaped seal, 3...Rotating shaft, 4...Liner disk, 4a...Protruding strip, 5...Impeller, 6
... Inner casing, 6a... Concentric groove, 7...
・Suction port, 8...Discharge port, C1, C2...Split type casing, h...Rotary shaft insertion hole, S...Spacer,
t...Gap between the joining part of the liner disk and the inner casing Patent applicant: Japan Lignite Liquefaction Co., Ltd. Representative Patent attorney: Akira Kanemaru −
Claims (1)
れた分割型ケーシングが、該ライナーの外周付近にシー
ルを介して組合わされてなるケーシングのポンプ室に、
該ケーシングに嵌挿された駆動軸により回転されるイン
ペラが内設されてなるスラッジ用回転ポンプにおいて、
前記分割型ケーシングのうち、一方の分割型ケーシング
に配設したライナーの外周付近の面にポンプ室を囲繞す
る少なくとも1条の溝を設け、他方の分割型ケーシング
に配設したライナーの面に前記溝に係合する突出条を設
けると共に、これらの溝と突出条との間に所定の間隙を
設けたことを特徴とするスラッジ用回転ポンプ。1. A pump chamber of a casing in which a split casing with a liner made of a super hard material arranged on opposing sides is combined with a seal near the outer periphery of the liner,
A rotary pump for sludge that includes an impeller that is rotated by a drive shaft inserted into the casing,
Among the split casings, at least one groove surrounding the pump chamber is provided on the surface near the outer periphery of the liner disposed on one of the split casings, and the liner disposed on the other split casing is provided with at least one groove surrounding the pump chamber. A rotary pump for sludge, characterized in that protruding strips that engage with the grooves are provided, and a predetermined gap is provided between these grooves and the protruding strips.
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JP30049890A Expired - Lifetime JP2909191B2 (en) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | Rotary pump for sludge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2909191B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102577670A (en) * | 2012-02-15 | 2012-07-18 | 浙江工业大学 | Novel vibration rotary cultivation machine |
-
1990
- 1990-11-05 JP JP30049890A patent/JP2909191B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102577670A (en) * | 2012-02-15 | 2012-07-18 | 浙江工业大学 | Novel vibration rotary cultivation machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2909191B2 (en) | 1999-06-23 |
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