JPH09220493A - 遠心式固液分離機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】分離容器内の洗浄効率を向上して廃液量を低減
し、洗い残しがなく、アンバランス振動が少なく、機器
寿命を向上させ、稼働効率を高める。 【解決手段】遮蔽スラブ１の上面に軸受箱２を設け、軸
受箱内の上部軸受３と下部軸受４により回転軸５を支持
し、回転軸５は遮蔽スラブ１の下方に垂下し、その下端
にはケーシング内に配置した円筒型の分離容器７を固着
した遠心式固液分離機において、分離容器７の内面を監
視するための装置としてファイバスコープ21を挿入し、
そのファイバスコープ21をモニタ装置22に接続する。分
離運転中、分離容器７に固形分が部分的に付着してアン
バランスが生じた場合、ファイバスコープ21により付着
位置を特定できる。洗浄する場合に付着位置を集中して
洗浄することができるため、効率のよい洗浄を行うこと
ができ、排液量を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は遠心清澄機，遠心抽
出機，遠心分離機などを含む遠心式固液分離機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】燃料再処理プラントにおいては、使用済
燃料を硝酸に溶解し、その溶液から遠心抽出機によりウ
ラン，プルトニウムを抽出し、これらをリサイクルして
使用する。而して、溶液中に存在する不溶性残渣はウラ
ン，プルトニウムの抽出工程において有害であるため、
抽出に先立ち遠心清澄機により除去する必要がある。

【０００３】遠心清澄機としては清澄性能の点から図２
に示す円型遠心清澄機が適している。図２において遮蔽
スラブ１の上面には軸受箱２が設けてあり、軸受箱２内
の上部軸受３と下部軸受４により回転軸５が支持されて
いる。回転軸５は遮蔽スラブ１の下方に垂下し、回転軸
５の下端にはケーシング６内に配置した円筒型分離容器
７が固着されている。

【０００４】ケーシング６は上端が遮蔽スラブ１の下面
に固定され、側面に液体の排出管９を接続した受容器８
が取り付けられ、下端に固形分のスラッジを排出するス
ラッジ排出口10が設けられている。

【０００５】分離容器７内には洗浄ノズル11を有する洗
浄液供給管12と被分離物原料を供給する給液管13の一端
が挿入され、それぞれの他端はケーシング６を貫通して
いる。分離容器７の上端部には抜出口14が形成されてい
る。

【０００６】回転軸５はカップリング15を介して軸受箱
２の上面に設置した原動機16に連結し、原動機16の駆動
により回転し、分離容器７を高速回転する。この回転に
伴い分離容器７内に被分離物原料が給液管13から供給さ
れ、分離容器７の遠心力によって固形分のスラッジは分
離容器７の内面に付着し、分離された液体は受容器８か
ら排水管９を通して排出される。分離容器３の内面に付
着したスラッジは洗浄液供給管12を通して洗浄ノズル11
を噴射する洗浄液により洗い流されてスラッジ排出口10
から排出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】遠心式固液分離機は、
構造がシンプルで広く用いられているが、固形分を分離
容器７の内部に捕集する方式であるため、分離作業を続
けていくと、この固形分がアンバランスとなって振動を
生じる。アンバランス振動が大きくなると、機器本体が
振動して周辺に悪影響を及ぼしたり、分離性能自体も低
下してしまう。また、回転軸を支持する軸受に有害な負
荷を与えるため、軸受寿命が低下することになる。

【０００８】これを避けるため、分離作業を行った後に
は分離容器内を洗浄して固形分を除去するが、洗浄不良
あるいは固形分の部分的な付着が生じた場合には、洗浄
を繰り返し行ってこれを除去してやらねばならず、この
際に生じる廃液は時として膨大な量になってしまう。今
日、化学プラントにおける工業廃液の低減は非常に重要
な課題であり、また洗浄時間の短縮は機器の稼働効率を
上げるための有効な手段といえる。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、分離容器内の洗浄効率を上げることにより
廃液量を低減し、洗い残しがなくアンバランス振動の少
ない、機器寿命を向上させた、稼働効率の高い遠心式固
液分離機を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は、遮蔽スラブを貫通し、下端に分離容器を固着した回
転軸を有し、前記分離容器をケーシングにより包囲し、
このケーシングを貫通して前記分離容器内に給液管およ
び洗浄スプレー用配管を挿着し、前記ケーシングに分離
液排出管およびスラッジ排出口を備えた遠心式固液分離
機において、前記分離容器内に前記スラッジの付着状態
を監視する監視装置を設けてなることを特徴とする。

【００１１】請求項１に対応する遠心式固液分離機によ
れば、分離容器の内面を監視し、固形分の付着状況を確
認することにより、分離容器内面に付着した固形分の位
置を特定することができる。よって、効率的な洗浄を行
うことができ、洗浄廃液の量を低減することができる。
また、効率的に洗浄するため、洗浄時間も短時間で済み
機器の稼働率を向上させることができ、洗浄後の除去確
認ができるため、洗い残しがない。さらにアンバランス
振動の発生を低減するため、機器寿命が向上する。

【００１２】請求項２に対応する発明は、前記回転軸を
駆動する原動機をサーボモータまたはステップモータと
してなることを特徴とする。このサーボモータまたはス
テップモータによって、洗浄時の分離容器の位置を精密
に位置決めできるため、洗浄効率をより高めることがで
きる。

【００１３】請求項３に対応する発明は、分離容器の内
面を監視し、固形分の付着状況を確認するためのファイ
バスコープを備え、機体のファイバスコープの貫通部は
液封により閉じ込め構造とすることを特徴とする。よっ
て、ケーシング内雰囲気が外部に漏洩することなく、分
離容器内面に付着した固形分の位置を特定することがで
きるため、効率的な洗浄を行うことができ、洗浄廃液の
量を低減することができる。また、効率的に洗浄するた
め、洗浄時間も短時間で済み機器の稼働率を向上させる
ことができ、洗浄後の除去確認ができるため、洗い残し
がなく、さらにアンバランス振動の発生を低減するた
め、機器寿命が向上する。

【００１４】また、ファイバスコープのモニタ側挿入高
さを分離機のケーシングよりも高い水平位置とすること
により、ケーシングからの排出管が閉塞した場合でも、
ファイバスコープの挿入部から外部へ溢出することはな
い。

【００１５】請求項４に対応する発明は、分離容器の内
面を監視し、固形分の付着状況を確認するための鏡やレ
ンズ、もしくはその複合体からなる光学系またはカメラ
を備えることを特徴とする。よって、分離容器内面に付
着した固形分の位置を特定することができるため、効率
的な洗浄を行うことができ、洗浄廃液の量を低減するこ
とができる。

【００１６】また、効率的に洗浄するため、洗浄時間も
短時間で済み機器の稼働率を向上させることができ、洗
浄後の除去確認ができるため、洗い残しがなく、さらに
アンバランス振動の発生を低減するため、機器寿命が向
上する。

【００１７】請求項５に対応する発明は、前記分離液お
よびスラッジが燃料再処理プラントで発生した放射性物
質を含む場合には、前記サーボモータ，ステップモータ
およびカメラ等の監視装置は耐放射線仕様で構成され、
前記ファイバスコープは石英製からなることを特徴とす
る。これにより原子力燃料再処理プラントにおける放射
線環境下でも前記請求項１から４までの発明と同様の作
用効果を得ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１により本発明に係る遠心式固
液分離機の実施の形態を説明する。図１中、図２と同一
部分または同一機能を有する部分については同一符号を
付している。図１において、遮蔽スラブ１の上面には軸
受箱２が固定され、この軸受箱２内には上部軸受３と下
部軸受４が設けられ、下部軸受４はスプリング17および
ダンパ18により支承されている。上部軸受３と下部軸受
４により回転軸５が支持されている。

【００１９】回転軸５は遮蔽スラブ１の下方に垂下しそ
の下端にはケーシング７内に配置した円筒型分離容器７
が固着されている。ケーシング７は遮蔽スラブ１の下面
に固定されている。排出管９を接続した受容器が取り付
けられ、下端に固形分のスラッジを排出するスラッジ排
出口10が設けられている。

【００２０】分離容器内には洗浄ノズル11を有する洗浄
液供給管12と、被分離物原料を供給する給液管13の一端
が挿入され、それぞれの他端はケーシング６を貫通して
いる分離容器７の上部側面には抜出口14が形成されてい
る。回転軸５はカップリング15を介して軸受箱２の上面
に設置した原動機16に連結し、原動機16の駆動により回
転し分離容器７を高速回転する。

【００２１】ケーシング６の底部を貫通して分離容器７
内の中央部に一端が開口したファイバ管19が挿入されて
おり、ファイバ管19の他端は遮蔽スラブ１に設けた貫通
孔20に固定されている。ファイバ管19内には分離容器７
内の監視装置として石英製ファイバスコープ21が挿入し
ている。

【００２２】ファイバスコープ21の一端は分離容器７内
の中央部に突出しており、その他端は遮蔽スラブ１の上
面に設置したモニタ装置22に接続している。ファイバ管
19内は水23が収納して分離容器７内と遮蔽スラブ１外と
を水封している。

【００２３】原動機16としては耐放射線仕様のＡＣサー
ボモータまたはステップモータを使用すると、可変速モ
ータであるために分離運転時には高速で、洗浄運転時に
は低速で運転することができる。上部軸受３には分離容
器７、回転軸５のスラスト荷重を支持する深溝玉軸受を
使用する。

【００２４】この上部軸受３は軸受箱２の軸受ハウジン
グに収容され、スラスト荷重を軸受箱２を介して遮蔽ス
ラブ１に伝えている。一方、回転軸５の下側を支持する
下部軸受４は下部軸受ハウジング内に収容され、下部軸
受ハウジングはスプリング17およびダンパ18を介して軸
受箱２に取り付けられる。

【００２５】給液管13は分離容器７の下端開口部から分
離容器７内に入り、下端板近くで終端し開口している。
洗浄液供給管12も給液管13と同様に開口部から分離容器
７内に入り、分離容器７の内壁面に向けて洗浄液を噴射
する洗浄ノズル11を有している。

【００２６】ファイバ管19も給液管13と同様に開口部か
ら分離容器７内に入り、分離容器７内において開口して
いる。内部を監視する石英ファイバスコープ21は、遮蔽
スラブ１の上面から、ファイバ管19を通って分離容器７
内に挿入され、分離容器７内面に捕集された固形分スラ
ッジの様子を、遮蔽スラブ１の外に設置したモニタ装置
22によって監視することができる。

【００２７】また、放射性物質がファイバ管19を通って
外部に放出されることのないよう、ファイバ管19の内部
には水23を充填して水封としている。また、出口ノズル
９は被分離原料溶液から固形分を分離除去した清澄液を
案内する。スラッジ排出管10は分離除去された固形分を
排出する。

【００２８】この固形分離機で分離運転を続けると分離
容器内面に固形分が増加していき、アンバランスが生
じ、分離容器７に作用するアンバランス力が増える。ア
ンバランス力が生じると下部軸受４に過大な力が生じ、
装置破損の原因となる。また、地震発生時には上部軸受
３を回転中心として振り子状に振動し、装置破損の原因
となる。このため、回転軸５をスプリング17およびダン
パ18で支持し、振動を吸収している。

【００２９】一定量の固形分を捕集すると分離運転を終
了し、洗浄液供給管12の洗浄ノズル11を使用して分離容
器内面に捕集した固形分を洗い流し、スラッジ排出管10
からケーシング６の外へ排出する。

【００３０】この際、石英ファイバスコープ21を挿入し
てモニタ装置22を使用し、分離容器７の内面の状態を調
査し、洗浄不良や固形分の付着が生じていないことを確
認して、つぎの工程へと運転を進める。

【００３１】洗浄と監視を段階的に繰り返して行うこと
により、洗浄液の量を最適値を求めることができる。ま
た、洗浄不良をなくすことで、アンバランス振動の発生
を低減し、機器寿命が向上する。洗浄不良等が確認され
た場合には再度洗浄を実施することにより、確実に洗浄
することができる。

【００３２】さらに、原動機に耐放射線仕様ＡＣサーボ
モータまたはステップモータを使用することにより、分
離容器７を微少速度で動かしながら任意の位置で停止さ
せることができる。したがって、固形分の付着位置を特
定することができ、目的の位置で分離容器７を停止し
て、局所的に集中的に洗浄することができる。

【００３３】また、洗浄液を有効に使用して洗浄するこ
とができ、監視装置を持たない分離機に比べ洗浄廃液の
量を低減することができる。さらに、局所洗浄で済むこ
とから洗浄に要する時間そのものも短縮することがで
き、機器の稼働効率を向上することができる。

【００３４】石英ファイバスコープ21のモニタ装置22側
挿入位置は分離機のケーシング６よりも高い水平位置に
なっているので、ケーシング６のスラッジ排出管10が閉
塞した場合でも、放射性物質が石英ファイバスコープ21
の挿入部から外部へ溢出することはない。

【００３５】なお、上記実施の形態において監視装置と
してファイバ管20とファイバスコープ21の代りに鏡やレ
ンズまたはその複合体，カメラを使用してモニタ装置22
で固形分の付着状態を監視することもできる。さらに遠
心式固液分離機を燃料再処理プラントに使用した場合に
は耐放射線仕様で各部分を構成することにより上記実施
の形態と同様の作用効果を奏する。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、分離容器の内面を監視
し、固形分の付着状況を確認するためのファイバスコー
プ等の監視装置を設け、そのファイバスコープの貫通部
を液封による閉じ込め構造としている。これにより、ケ
ーシング内雰囲気が外部に漏洩することなく、分離容器
内面に付着した固形分の位置を特定でき、洗浄する場合
に付着位置を集中して洗浄できるため、効率的に洗浄で
きるとともに、洗浄廃液の量を低減できる。

【００３７】また、効率的に洗浄できるため、洗浄時間
も短時間で済み、機器の稼働率が向上し、さらに、洗浄
後の除去確認ができるため、洗い残しがない。また、ア
ンバランス振動の発生を低減するため、機器寿命が向上
する。

【００３８】さらに、分離容器を駆動する原動機として
サーボモータやステップモータを使用することにより、
洗浄時の分離容器の位置を精密に位置決めすることがで
きるため、洗浄効率をより高めることができる。

【００３９】また、燃料再処理プラントで発生した放射
性物質を含む固液分離機において、分離容器の内面を監
視し、固形分の付着状態を確認するための監視装置に耐
放射線性仕様の鏡，レンズまたは複合体からなる光学系
やカメラ，石英製ファイバスコープを使用することによ
り、放射線劣化することなく長期間にわたり安全にして
分離容器内面に付着した固形分の位置を特定でき、集中
して洗浄できるため、効率的に洗浄できるとともに、洗
浄廃液の量を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る遠心式固液分離機の実施の形態を
一部側面で概略的に示す縦断面図。

【図２】従来の遠心式固液分離機を一部側面で示す縦断
面図。

【符号の説明】

１…遮蔽スラブ、２…軸受箱、３…上部軸受、４…下部
軸受、５…回転軸、６…ケーシング、７…分離容器、８
…受容器、９…排出管、10…スラッジ排出管、11…洗浄
ノズル、12…洗浄液供給管、13…給液管、14…抜出口、
15…カップリング、16…原動機、17…スプリング、18…
ダンパ、19…ファイバ管、20…貫通孔、21…ファイバス
コープ、22…モニタ装置、23…水。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮蔽スラブを貫通し、下端に分離容器を
   固着した回転軸を有し、前記分離容器をケーシングによ
   り包囲し、このケーシングを貫通して前記分離容器内に
   給液管および洗浄スプレー用配管を挿着し、前記ケーシ
   ングに分離液排出管およびスラッジ排出口を備えた遠心
   式固液分離機において、前記分離容器内に固液分離され
   たスラッジの付着状態を監視する監視装置を設けてなる
   ことを特徴とする遠心式固液分離機。
2. 【請求項２】 前記回転軸を駆動する原動機はサーボモ
   ータまたはステップモータからなることを特徴とする遠
   心式固液分離機。
3. 【請求項３】 前記監視装置はファイバスコープと、こ
   のファイバスコープに接続したモニタ装置と、前記ファ
   イバスコープを包囲する液封したファイバ管とを具備し
   たことを特徴とする請求項１記載の遠心式固液分離機。
4. 【請求項４】 前記監視装置は鏡，レンズまたはその複
   合体からなる光学系、またはカメラからなることを特徴
   とする請求項１記載の遠心式固液分離機。
5. 【請求項５】 前記分離液およびスラッジが燃料再処理
   プラントで発生した放射性物質を含む固液分離機におい
   ては、前記サーボモータ，ステップモータおよび監視装
   置は耐放射線仕様で構成され、前記ファイバスコープは
   石英製からなることを特徴とする請求項１記載の遠心式
   固液分離機。