JPH06285389A

JPH06285389A - 液液分離用遠心分離装置

Info

Publication number: JPH06285389A
Application number: JP9006092A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Omori; 一樹大森
Original assignee: Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
Current assignee: Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
Priority date: 1992-03-17
Filing date: 1992-03-17
Publication date: 1994-10-11
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: JPH0734879B2

Abstract

(57)【要約】【目的】比重の異なる二種類の液体の混合液を、大きい
沈降面積と遠心力を利用して効率よく分離して、しかも
大量の混合液を処理するのに適する液液分離用遠心分離
装置を提供する。【構成】左右の軸部でそれぞれ軸支される水平な回転胴
と、該回転胴内の軸心部に装着される分離板軸の周面に
半径方向と所定角度を有して放射状に固着される縦通分
離板と、回転胴の右軸部内に同軸的に装着され内部端に
は一体的に形成される円板状の堰板と外部端には開口と
をそれぞれ有して分離板軸の右端部に固着される軽液管
と、回転胴の右軸部端部の重液出口の開口を調節する手
段と、軽液管の出口開口と軽液出口を液密的にシールす
るロータリージョイントと、回転胴の左軸部の開口と原
液入口を液密的にシールするロータリージョイントと、
右軸部端部の重液開口を液密的に囲繞して重液出口を有
する重液室とを具備する液液分離用遠心分離装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液液分離用遠心分離装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】比重の異なる二種類の液の混合液（以
下、原液という）を遠心力を利用して分離する装置は、
種々提案されているが、代表例としては次の二機種があ
げられる。第１の例は、ドラバル型遠心分離機である。
これは竪型の回転軸に陣笠状の分離板を一定間隙を有し
て多数積層して装着して形成した回転体に原液を供給し
て遠心分離するものであるが、原液の処理量が多くて大
型機が必要なため分離板の積層数を増加して長胴化した
場合には、分離板間の均等な原液配分が困難になるこ
と、さらには回転軸の支持が下部の片持支持であるため
強度設計上に困難がある等の理由で大型機には適さない
という問題がある。

【０００３】第２の例は、スクリュウ型デカンタであ
る。これは水平回転軸に軸支される長胴の円胴と、その
内部に同軸的に装着され若干の差速をもって回転するス
クリュウコンベヤとからなる回転体で原液を遠心分離す
るものであり、重液は半径方向の外径側に分離し、軽液
は半径方向の内径側に移動してそれぞれ回転体の端部よ
り抜き出すのであるが、スクリュウコンベヤを有するた
め固形分が多い液を大量に処理するのに適しても、比重
差が少ない液を分離するには、沈降面積が小さいため分
離精度が低いという問題がある。またスクリュウコンベ
ヤやその差速回転機構等、固形分を含まない液の分離に
は余剰な設備を具備しているという問題もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の従来技
術の問題点を背景にしてなされたものであって、比重の
異なる二種類の液体の混合液を、大きい沈降面積と遠心
力を利用して効率よく、且つ高精度に分離して、しかも
大量の混合液を処理するのに適する液液分離用遠心分離
装置を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
の発明の要旨とするところは、比重の異なる液の混合液
を遠心力を利用して重液と軽液に分離する遠心分離装置
において、左右の軸部（２，３）でそれぞれ軸支される
水平な回転胴（１）と、該回転胴内の軸心部に装着され
る分離板軸（６）の周面に半径方向と所定角度を有して
放射状に固着される縦通分離板（５）と、回転胴の右軸
部（３）内に同軸的に装着され内部端には一体的に形成
される円板状の堰板（８）と外部端には開口とをそれぞ
れ有して分離板軸の右端部に固着される軽液管（７）
と、回転胴の右軸部端部の重液出口開口（４）の開度を
調節する手段（１０）と、軽液管の出口開口と軽液出口
（１８）を液密的にシールするロータリージョイント
（９）と、回転胴の左軸部（２）の開口と原液入口（１
６）を液密的にシールするロータリージョイント（１
４）と、右軸部端部の重液開口（４）を液密的に囲繞し
て重液出口（１７）を有する重液室（２３）とを具備す
ることを特徴とする液液分離用遠心分離装置であり、第
２の発明の要旨とするところは、軽液の管路（２４）に
装着され圧力を測定する測定器（２０）と該測定器の出
力信号に基づいて、圧力調節手段（１５）を制御する制
御器（２１）とを具備することを特徴とする第１発明記
載の液液分離用遠心分離装置である。

【０００６】

【作用】原液入口１６から導入された原液は、回転胴の
左軸部２の中空部を経由して回転胴１内の分離ゾーンに
入る。分離ゾーンは縦通分離板５が分離板軸６の外周面
に半径方向と所定角度を有して多数放射状に配列されて
いる。原液は縦通分離板５の間を軸方向に流れるが、重
液分は遠心力の作用を受けて分離板に衝突してから分離
板に沿って外径側に移動する。一方軽液分は逆に内径側
に移動し、分離ゾーンの出口部においてはそれぞれ液層
を形成する。重液分は円板状の堰板８の外周部を越流し
て、重液通路１９を経由して開口４から流出し、重液出
口１７から機外に排出される。一方軽液分は、縦通分離
板５の下流端と堰板８の間を通り、軽液管７，ロータリ
ージョイント９及び軽液出口１８を経由して機外の接続
される管路に流出する。分離ゾーンに於ける重液と軽液
の界面位置は、軽液の圧力により調節できるので、この
圧力を測定器２０により測定し、制御器２１により所定
の値に成るよう調節手段１５を制御する。原液の組成が
大巾に変わったような場合は、制御器２１の設定値を変
更することにより、重液と軽液の界面位置を適宜位置に
維持し常に高精度の分離をすることができる。

【０００７】

【実施例】以下図面に基づいて、実施例について説明す
る。図１は本発明の実施例の縦断面図、図２は図１のＡ
−Ａ視の横断面図である。図において、１は左右の軸部
（２，３）にてそれぞれ軸受によって水平に軸支される
回転胴であり、左軸部２に嵌着されるプーリー２２を介
して図示はされない電動機により駆動される。５は回転
胴１の軸心部に装着される分離板軸６の外周面に、半径
方向と若干の角度Ｓを有して放射状に固着される軸方向
に長尺の複数の縦通分離板である。縦通分離板の固着の
方法としては、分離板軸６の細溝に挿着して溶接しても
よく、あるいは本出願人が先に特願昭63ー270966号で提
案した構造のものでもよい。

【０００８】７は右軸部３の中空部に同軸的に設けられ
る軽液管であり、その内部端には円板状の堰板８が一体
的に形成されて、分離板軸６の右端に取付部材を介して
固着される。軽液管７の出口開口部には、ロータリージ
ョイント９が設けられ、図示はされないシール機構によ
り、回転する軽液管７と固定側の軽液出口１８をメカニ
カルシール等により液密的に接続している。１０は軽液
管７の中間部外面に前後可動に挿着され、右軸部３の重
液開口４に対向して設けられる開口面積を調節するコマ
状のダムである。

【０００９】１１は回転胴１を囲繞する円筒状のケーシ
ングであり、左右端部にてエンドプレート（１２，１
３）にそれぞれ螺着して取り付けられる。１４は原液入
口部に設けられるロータリージョイントであり、図示は
されないシール機構により、固定側の原液入口１６と回
転する左軸部２の端部開口とをメカニカルシールなどに
より液密的に接続する。２０は軽液管路２４に装着され
る圧力検出の測定器であり、１５は測定器２０の出力に
基づいて制御器２１により制御される圧力調節弁であ
る。

【００１０】以上の構成からなる実施例の作用は次の通
りである。原液入口１６から導入された原液は、ロータ
リージョイント１４を介して左軸部２の中空部を通り回
転胴１内の分離ゾーンに流入する。原液は放射状に配列
された縦通分離板５の間を軸方向に流れるが、比重の重
い重液分は遠心力の作用を受けて分離板５に沿って半径
方向外径側に移動し、一方軽液分は逆に内径側に移動
し、分離板５の出口部分では重液層Ｈと軽液層Ｌを形成
する。重液層Ｈは円板状の堰板８の外周と回転胴１の内
周間の環状部を通って重液通路１９に入り、右軸部３の
端部開口４とダム１０の間隙から重液室２３内に放出さ
れ、重液出口１７から機外に排出される。一方軽液Ｌは
分離板軸６の右端部と堰板８の間から軽液管７に入り、
ロータリージョイント９及び軽液出口１８を経由して調
節弁１５によって制御されて送出される。

【００１１】次に以上の実施例の運転制御方法について
説明する。回転胴１内の分離ゾーンにおいては、重液と
軽液の界面位置におけるそれぞれの圧力は次の数式１及
び２によって決定される。

【数１】

【数２】ここで、Ｒは回転胴１の中心から界面迄の半径，ｒは回
転胴の中心から軽液管７の外径迄の半径，γＬ，γＨは
それぞれ軽液と重液の密度，ＰＬ，ＰＨはそれぞれ軽液
と重液の出口開口部での圧力、ωは回転胴の回転数であ
る。ここで軽液管７の半径ｒが界面の半径Ｒに比較して
小さい場合には、数式１及び２より界面半径Ｒに関して
次の数式３が成り立つ。

【数３】分離ゾーンでの軽液と重液の分離精度をよくするために
は、界面位置を堰板８の内径側の適宜位置に維持する必
要がある。例えば数式３において軽液の密度γＬが小さ
くなったような場合に、Ｒを同じ値に維持するにはＰＬ
を大にしなければならないが、それには制御器２１によ
り測定器２０における設定圧力を高くすればよい。

【００１２】例えば水と油の混合液を分離する場合に、
界面が堰板８の外周より外径側に移動した場合には、水
（重液）中に油分が混入してくるので、これを水の物性
（電導度，濁度等）を図示はされない測定器により検知
し、次に制御器２１で油の設定圧力（ＰＬ）小さくすれ
ば、軽液と重液の界面は内径側に移動することになる。
また、逆に界面が内径側に寄り過ぎたような場合は、縦
通分離板５の機能が充分に働かないので、油中の水分濃
度が増加してくるので、これを前記と同様に油の物性
（静電容量，電導度，濁度等）を測定することにより検
知し、制御器２１で油の圧力ＰＬを大きくすれば、数式
３においてＲは大きくなり界面は外径側に移動すること
になる。物性測定器は、以上の説明のように重液側，軽
液側両方に設けてもよいが、回収する液体の純度を重視
する方にのみ設けて運転することも可能である。

【００１３】本実施例においては、圧力制御器の設定は
手動操作によっているが、圧力制御器を物性測定器によ
ってカスケード制御することも可能である。また、重液
の出口開口の開度調節はダム１０によっているが、この
出口部分をロータリージョイントとして接続する管路に
調節弁等を設けることも可能である。さらに、軽液側又
は重液側に流量計を設置すれば運転制御に有効である。

【００１４】

【発明の効果】以上の構成と作用を有する本発明によれ
ば、比重の異なる液の混合液を大きい沈降面積が得られ
る分離板の作用と遠心力の作用で効率よく且つ、高精度
に分離でき、しかも軽液又は重液側の圧力等を調節する
簡単な制御手段により、性状の安定した分離液が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ視の横断面図。

【符号の説明】

１；回転胴、２；左軸部、３；右軸部、４；開口、５；
縦通分離板、６；分離板軸、７；軽液管、８；堰板、
９；ロータリージョイント、１０；ダム、１１；ケーシ
ング、１２；カバー、１３；エンドプレート、１４；ロ
ータリージョイント、１５；調節弁、１６；原液入口、
１７；重液出口、１８；軽液出口、１９；重液通路、２
０；測定器、２１；制御器、２２；プーリー、２３；重
液室、２４；管路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】比重の異なる液の混合液を遠心力を利用し
て重液と軽液に分離する遠心分離装置において、左右の
軸部（２，３）でそれぞれ軸支される水平な回転胴
（１）と、該回転胴内の軸心部に装着される分離板軸
（６）の周面に半径方向と所定角度を有して放射状に固
着される縦通分離板（５）と、回転胴の右軸部（３）内
に同軸的に装着され内部端には一体的に形成される円板
状の堰板（８）と外部端には開口とをそれぞれ有して分
離板軸の右端部に固着される軽液管（７）と、回転胴の
右軸部端部の重液出口開口（４）の開度を調節する手段
（１０）と、軽液管の出口開口と軽液出口（１８）を液
密的にシールするロータリージョイント（９）と、回転
胴の左軸部（２）の開口と原液入口（１６）を液密的に
シールするロータリージョイント（１４）と、右軸部端
部の重液開口（４）を液密的に囲繞して重液出口（１
７）を有する重液室（２３）とを具備することを特徴と
する液液分離用遠心分離装置。
【請求項２】軽液の管路（２４）に装着され圧力を測定
する測定器（２０）と該測定器の出力信号に基づいて、
圧力調節手段（１５）を制御する制御器（２１）とを具
備することを特徴とする請求項１記載の液液分離用遠心
分離装置。