JPH06505671A - 物質混合物の分離設備用挿入パイプ - 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】 物質混合物の分離設備用挿入パイプ 本発明は、少なくとも１つの液体或いはガス状の媒体とその媒体よりも大きい比 重を有する少なくとも１つの液体或いは固体の物質とから成る物質混合物を遠心 力の作用下で分離する装置用の挿入パイプに関する。このパイプは装置の分離室 へと突き出ており、物質から少なくとも部分的に解放された媒体は分離室内に配 置された挿入パイプの端部にあるバッフル手段によってこのパイプを通って装置 から取除かれ、ここでこのバッフル手段は少なくとも１つの曲げられたバッフル から成り、挿入パイプの軸からバッフルまでの距離は媒体の旋転方向に徐々に短 くなってその空間を小さくしている。

少なくとも１つの物質および媒体から成る混合物の分離用設備は例えばＥＰ−＾ −３９８，８６４号明細書から公知である。

これらの公知の装置では、挿入パイプは分離されるべき単一の或いは複数の物質 から少な（とも部分的に、好ましくは全体的に、解放された媒体を排出するため に設けられ、これらの挿入パイプは分離室へと突き出ている。

挿入パイプの間に、バッフル板の形をした、バッフル装置を配置することはＥＰ −Ａ−３９８，８６４号明細書から公知であり、これらのバッフル装置は内側か ら外側に向けて流れの方向に延在して、その媒体がそこで物質混合物の分離が実 際に行われる室内への旋転状態に設定されるその室から通ってゆくときにその流 れ方向を反転させることができる。

さらに、挿入パイプにありバッフル板を具備するバッフル手段は従来の技術（例 えばオーストリア特許１３．０３６号、英国特許２４５．６３６号）において公 知である。しかし、このバッフル板は挿入パイプの軸に平行に指向された軸の周 りでのみ曲げられる。この結果として半径方向加速度のみが生じるが、これは媒 体を挿入パイプ内へと搬送するのに何の役にもたたない。

さらに、挿入パイプの入口端部に複数の羽を有するプロペラ状バッフル装置が現 在の技術において公知である。ここでは、個々の羽は挿入パイプへと入る媒体の 旋転運動を減少させる或いは全くなくすように方向付けされる。しかしこれらの 装置は、流体力学によって生じる問題のために実際には普及していない。その理 由は、挿入パイプのオリフィス部分の実際の流れの方向が掴めないということで ある。

本発明は、分離室から挿入パイプへの或いは２つのパイプが相互に同軸関係の位 置に配置され且つ媒体を互いに反対の方向へと排出する場合には複数のパイプへ の媒体の搬送を改善するような方法で、通常の挿入パイプをさらに発展させるこ とを目的とする。とりわけ、本発明による挿入パイプの実施例はＥＰ−Ａ−３９ ８，８６４号明細書による分離装置に適している。

本発明によるとこの目的は、上記で論議されたタイプの挿入パイプにおいてバッ フルの半径を排出方向で、すなわち挿入パイプのオリフィスに向けて、増加させ ることによって達成される。

施転するように設定された媒体が本発明のバッフル手段によって、挿入パイプオ リフィスの部分で半径方向の加速のみならず軸方向の加速、すなわち挿入パイプ を通っての媒体の排出方向の加速をもつという事実によって、分離室から挿入パ イプへの或いは挿入パイプが２つ設けられた場合の複数の挿入パイプへの媒体の 経路は、流体力学の観点から好ましい方法でおよびエネルギの損失を少な（する ように生じる。

単一の或いは複数の挿入パイプへの経路は、挿入パイプのオリフィスの外側で且 つ挿入パイプの外被表面内にある空間で同時に半径方向で内向きの加速および軸 方向の加速をバ・ノフル手段が媒体へ伝えるという特徴によって改善される。

本発明のバッフル手段は挿入パイプの軸に対して鋭角に傾斜した少なくとも１つ の曲げられたバッフルから成るので、一定の旋転半径で施転するという媒体の要 求によって媒体は、本発明によるバッフル手段の特別な形態のバッフルにより挿 入パイプへと入る力を加えられ、そして挿入パイプのバ・ノフル手段によって外 へ流れる媒体へ伝えられる推力（加速）は高められる。

本発明の挿入パイプの１つの実施例は、バッフル手段が部分的に円錐形、特に部 分的に円錐台形、に曲げられた少なくとも１つのバッフルであり、ここでこのバ ッフルの湾曲の軸は挿入パイプの軸に平行であるのが好ましく且つこの軸に対し て片寄っており、このバッフルの湾曲の最大半径は挿入パイプの半径よりも大き くそしてその湾曲の最小半径は挿入ノくイブの半径よりも小さいことを特徴とす る。

本実施例を実際に具現する際には本発明によって、バッフルは先端を切られた円 錐形膜形、或いは複数のバッフルの場合には部分的に先端を切られた円錐形膜形 であり、この膜形のへりは挿入パイプに隣接する大きい方の半径を有する端部に あるように作られることができる。

バッフル手段を備えた構造的に単純な挿入パイプの実施例が、もし本発明のさら なる教示によって作られるならばバ・ノフルのへりは挿入パイプのヘリに接続さ れる結果となる。

いわば施転する媒体から層を削り取り且つそれを単一の或いは複数の挿入パイプ に導くようなバッフルの作用を受けた分離室から単一の或いは複数の挿入パイプ への媒体の流れに関する都合の良い効果は、本発明によって互いに対しておよび 挿入パイプの軸に対してその湾曲の軸が好ましくは平行に延在する２つ或いはそ れより多くの全く同一のバ・ソフルが設けられるように作られることによってさ らにより良く改善されることができる。

本発明による挿入パイプはさらに、バッフル手段が媒体を軸方向および半径方向 に加速させながらその一施転にわたって媒体に作用する少なくとも１つのバッフ ル手段であること、或いは１つより多くのバッフルを備えたバ・ノフル手段の場 合には各バッフルは軸方向および半径方向に媒体を加速させなからバッフルの数 に対応して媒体の一施転を分割した分にわたって媒体にそれぞれ作用することを 特徴とする。

すべての実施例においてｍ−２つより多くの全く同一のｌくッフルを配置するこ とは可能であるがｍ−挿入バイブの軸に対して互いに対称にバッフルを配置する ことは本発明の範囲内で有利である。

１つより多くのバッフルを有するすべての実施例では、本発明によってバッフル の湾曲の軸は挿入パイプの軸から等しい間隔をおいて存在し、直径方向で挿入バ イブの軸に対して相互に向かい合うように、すなわちそれぞれ互い違いになるよ うに配置されるように作られることができる。本実施例では、もしほぼ挿入パイ プ軸の方向に延在するバッフルのへりが好ましくはまっすぐにされ、バッフルが ２つの場合にはバッフルの湾曲の軸および挿入パイプの軸のある平面にあり、或 いはその代わりに２つより多くのバッフルの場合には挿入パイプ軸に対して同心 の円筒形殻にあるならば、空間的に好ましい配置およびそれと共にバッフル手段 の特に有利な効果が得られる。

さらに本発明の範囲内において、バッフルの基本的に軸方向で平行に指向された へりによって或いは挿入パイプのへりによって形成された開口部が、媒体の旋転 方向に開放するように作られることができる。その代わりに、基本的に軸方向で 平行に指向されたバッフルのヘリによって或いは挿入パイプのへりによって形成 された複数の開口部が媒体の旋転方向で向かい合って開放するように作られるこ ともできる。

上述したように、本発明は、専らそれのみではないが、ＥＰ−Ａ−３９８，８６ ４号明細書から公知である装置においてとりわけ有利に利用されることができる 。

それ故に本発明はまた、遠心力によって液体或いはガス状媒体から少なくとも１ つの物質を分離する装置であり、この物質は媒体とは異なった比重或いは質量を 有しており、特に液体或いはガスの流れからより大きい比重を有する物質を分離 し、ハウジングを具備し、そのハウジングは物質と媒体との混合物の旋転運動を その混合物の旋転運動の軸の回りに延在する室で生じさせる装置と、物質から少 なくとも部分的に解放された媒体および分離された物質に対して配置された出口 開口部のある分離室とを備え、ここで精製された媒体に対する出口開口部は分離 室へと突き出る少なくとも１つの挿入パイプによって構成される装置にまで拡張 する。本発明によってこの装置は、分離室に配置された挿入パイプの端部が請求 項１乃至１１の１つ以上の項に記載されたバッフル手段に連結していることを特 徴とする。

本発明の付加的な利点および特徴は、図面に示された実施例に関する以下の記載 から明らかになり得る：図１は分離室内に配置された１つのバッフル手段を有す る１つの挿入パイプの端部の平面図である。

図２は図１の線ｌｌ−１１に沿った断面図である。

図３はバッフル手段を有する図１および図２に示された挿入パイプの斜視図であ る。

図４はバッフル手段のバッフルの半加工品を示す。

図５はバッフル手段が付けられ且つ分離室内に配置される挿入パイプの端部部分 の平面への展開図を示す。

図６は３つのバッフルを備えた実施例を示す。

図７はバッフル手段の変形された実施例の概略図である。

図８は図７のバッフル手段の平面図である。

例によってではあるが好ましくはＥＰ−Ａ−３９８，８６４号明細書から公知の 構造の１つであり得る詳細には図示されていない分離設備の分離室に配置された 挿入パイプ１は、全く同一の設計の好ましくは１つ乃至３つのバッフル３のある バッフル手段２をその端部に有している。示された実施例のバッフル３は円錐台 形設になるように曲げられ、それらの湾曲軸４は挿入パイプ１の軸５に対して平 行に指向される。

図１および図２に示されるように、バッフル３の湾曲軸４は挿入パイプ１の軸５ から間隔をおいて配置されている。この配置では、バッフル３の両方の湾曲軸４ は挿入パイプ１の軸５から等しい距離ａをとっている。

バッフル３はそれらの自由へり６の所で湾曲半径ｒを有しており、大きい方の湾 曲半径Ｒを有するそれらの端部の所で分離室へと突き出る挿入パイプ１の端部の へり７に接続される。挿入パイプ１と２つのバッフル３との間の移行部分では、 ヘリ７はそこから２つの方向に向けて曲がることになり、平面図では半円形であ る（図２の断面図に対応している）；この端部はバッフル３のへりおよび挿入パ イプ１のへり１７によって形成される。この端部７は、挿入パイプ１に入る前の ２つのバッフル３の範囲内での媒体の流れバスをほぼ示している。

図２の断面図からも明らかであるように、はぼ湾曲軸４の方向に延在する各バッ フル３の直線状へり８および９は、バッフル３の２つの湾曲軸４および挿入パイ プ１の軸５のある平面１０にある。

２つのバッフル３の上述された配置および設計により、結果として、後者は媒体 の旋転方向（図２の矢印ｌｌ参照）で挿入パイプ１の軸５に徐々に接近し、バッ フル３の部分的に円錐台形設の母線は挿入パイプ１の軸５に対して鋭角に傾斜す る。

バッフル手段２の２つのバッフル３の上述された構造によって、２つの入口スロ ット１２が軸５に垂直なオリフィス１３に加えて設けられる。これらのスロット はそれぞれに２つのバッフル３の隣接するへり８および９によっておよびへり１ ４によってｍ−このへり１４は挿入パイプ１の軸５に対して平行に延在する一一 挿入パイブ１の端部に形成される。スロット１２はバッフル手段２の自由端部に ある開口部１３へとつながって断された半加工品のバッフル手段２の、バッフル ３の内の１つを示している。

図５は、２つのバッフル３から成るバッフル手段２が配置され且つへり端部１７ に接続される挿入パイプ１の端部部分の展開を示す。この接続において注目すべ きなのは、へり１５の一部分がスロット１２を形成するヘリ１４を形成している という点である。ヘリ１５の残りの部分は、挿入パイプ１がバイブにされるとき に展開の他方の端部にあるへり１６に接続する。

本発明による２つのバッフル３を備えたバッフル手段２のこの記載された実施例 では、各バッフル３は媒体の旋転の半分にわたっておよび／または分離室の周囲 の半分にわたって媒体に作用する。２つより多くのバッフル３が設けられる場合 では、それらの各１つはそれぞれバッフルの数に対応して媒体の一旋転を分割し た分（例えば１．／３．　１／４等）にわたって媒体に作用する。

通常は２つであるがある構造では３つ（図６参照）或いは４つであるバッフル３ を備えた本発明のバッフル手段２はまた、“螺旋形ディフューザであるとみなさ れることができる。

本発明によるバッフル手段２と現在の技術のバッフル装置との間の別の差異は、 現在の技術のバッフル装置は一方で挿入バイブの端部のそばの平面内に形成され るすなわち挿入パという点にある。それと対比して、本発明によるバッフル手段 は２つの上述された表面（オリフィスおよび挿入バイブの外被表面の仮想延長部 分の面）の間の空間内で作用する。

本発明による挿入バイブ１のオリフィス側の端部にあるバッフル手段２の設計に よって、媒体の周速度或いは旋転運動はそれぞれバッフル３の部分への入口の真 上で軸方向運動に変換される。本発明によるバッフル手段の形状による助けの結 果として、バッフルの区域内の媒体の半径方向のみの運動の発生も同様に阻止さ れる。むしろ、媒体の軸方向の流れ出しの運動が同時に起こる。これは、挿入バ イブのオリフィス側端部の部分で媒体の純粋な旋転運動が起こるのを防ぐ。

バッフル３の軸４が挿入バイブ１の軸５に対して平行に指向される必要性は必ず しもない。

上述された効果は、挿入バイブの軸に対して平行でない軸を有する部分的に貝殻 形の斜めの円錐形であるバッフル３を使用することによっても同様に実現可能で ある。傾斜した軸を有する斜めの円錐形によって、非常に急勾配の斜線（ｂｉ口 １ｉｎｅ）　（へり７）もまた、バッフル３のバッフルと挿入バイブ１の外被と の間で得られる。

原則的にバッフル３はまた、挿入バイブ１の軸５に対して平行な軸を有する斜め の円錐形の部分的膜であっても良い。

図７および図８に示された実施例（明快にするために挿入バイブ１の最下方端部 のみが示されている）では、２つのバッフル３は２７０°にわたって延在してい る（図１乃至図３の実施例ではバッフル３は１８０°にわたって延在している） ので、ディフューザタイプの入口チャンネルは結果として入口開口部１２から離 れるにつれてより広くなっている。それによって、媒体の流速からの圧力の回復 が促進される。この特徴のため、挿入バイブへと流れ込むガスに対しこのガスが バッフル手段を通って挿入バイブへと流れる方向の選択は制限されない。

図７および図８によって挿入バイブ１から離れて曲がるへり３１を備えた蓋プレ ート３０がバッフル手段の下方端部に付加的に設けられる。本発明によるバッフ ル手段の他の実施例にも提供されることができるこの蓋プレート３０は、挿入バ イブ１の外側の周囲が真空である区域が挿入バイブ１の中へと拡散するのを防ぐ 。

１：１へ・４５ Ｆｉｏ、７ Ｆｉｇ、８ 手続補正書（方式） 平成６年２月ｑ日

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１つの液体或いはガス状の媒体とその媒体よりも大きい比重を有 する少なくとも１つの液体或いは固体の物質とから成る物質混合物を遠心力の影 響下で分離する設備用の挿入パイプ１であり、そのパイプは装置の分離室へと突 き出ており、物質から少なくとも部分的に解放されたその媒体は分離室内に配置 された挿入パイプの端部にあるバッフル手段によってこのパイプを通って装置か ら取除かれ、ここでこのバッフル手段は少なくとも１つの曲げられたバッフルか ら成り、挿入パイプの軸からバッフルまでの距離は媒体の施転方向に徐々に短く なってその空間を小さくしているパイプであるが、バッフル３の半径が流れ出す 方向に、すなわち挿入パイプ１のオリフィスに向かって増加することを特徴とす る挿入パイプ１。
2. ２．バッフル手段２は部分的に円錐形に、特に部分的に円錐台形に曲げられた少 なくとも１つのバッフル３を有し、その湾曲軸４は挿入パイプ１の軸５に対して 好ましくは平行であり且つこの軸５に対して片寄っており、このバッフルの湾曲 の最大半径Ｒは挿入パイプ１の半径よりも大きく、そしてこのバッフルの湾曲の 最小半径ｒは挿入パイプ１の半径よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の 挿入パイプ。
3. ３．バッフル３は先端を切られた円錐形殻形であり、或いはバッフル３が複数の 場合には部分的に先端を切られた円錐形殻形であり、その大きい方の半径Ｒを有 する端部にあるへり７が挿入パイプ１に接続していることを特徴とする請求項２ 記載の挿入パイプ。
4. ４．バッフル３のへり７は挿入パイプ１のへり１７に接合されることを特徴とす る請求項３記載の挿入パイプ。
5. ５．２つより多くの全く同一のバッフル３が設けられ、その湾曲軸４は互いにお よび挿入パイプ１の軸５に対して好ましくは平行に延在することを特徴とする請 求項１乃至４のいずれか１項記載の挿入パイプ。
6. ６．バッフル手段２が媒体を軸方向および半径方向に加速させながらその媒体の 一施転にわたって媒体に作用する少なくとも１つのバッフル３を、或いはその代 わりにバッフル手段２が１つより多くのバッフル３を具備する場合には各バッフ ル３は媒体を軸方向および半径方向に加速させながらバッフル３の数に対応して 媒体の一施転を分割した１つの部分にわたって媒体に作用するバッフル３を具備 することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の挿入パイプ。
7. ７．バッフル３が挿入パイプ１の軸５に対して対称に配置されることを特徴とす る請求項５或いは６記載の挿入パイプ。
8. ８．バッフル３の湾曲軸４は挿入パイプ１の軸５から等しいサイズの間隔ａをお かれ、相互に直径方向で向かい合っておよび／または挿入パイプ１の軸５に対し て互い違いの位置で配置されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項 記載の挿入パイプ。
9. ９．ほぼ挿入パイプ１の軸５の方向に延在するバッフル３のへり８，９は好まし くは直線状になるように形成され、バッフル３が２つの場合にはバッフル３の湾 曲軸４および挿入パイプ１の軸５のある平面１０内にあり、或いはその代わりに ２つより多くのバッフル３の場合には挿入パイプ１の軸５に対して同心の円筒形 殻内にあることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の挿入パイプ。
10. １０．バッフル３のほぼ軸方向に平行に指向されたへり８，９および挿入パイプ １の端部１４によって形成された開口部１２が媒体の施転方向（矢印１１）に開 いていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の挿入パイプ。
11. １１．バッフル３の軸方向にほぼ平行に指向されたへり８，９および挿入パイプ １の端部１４によって形成された開口部１２は媒体の施転方向（矢印１１）の反 対方向に開いていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の挿入 パイプ。
12. １２．挿入パイプ１から離れるように曲がるへり３１を自由選択的に有する蓋プ レート３０がバッフル３の下方端部に配置されることを特徴とする請求項１乃至 １１のいずれか１項記載の挿入パイプ。
13. １３．遠心力によって液体或いはガス状媒体から少なくとも１つの物質を分離す るためのものであり、この物質は媒体とは異なった比重或いは質量を有し、特に 液体或いはガスの流れからより大きい比重を有する物質を分離するためのもので あり、ハウジングを備え、物質と媒体との混合物の施転運動をその混合物の施転 運動の軸の回りに延在する室で生じさせる装置を備え、およびその中で物質から 少なくとも部分的に解放された媒体および分離された物質に対して出口開口部が 配置されており、その中で精製された媒体に対する出口開口部が分離室へと突き 出る少なくとも１つの挿入パイプ１によって構成されている分離室を備え、分離 のための装置において請求項１乃至１２の１つ或いは複数の請求項記載のバッフ ル手段２が分離室内に配置された挿入パイプ１の端部に連結されることを特徴と する装置。