JPS59173154A - 遠心分離機制御装置 - Google Patents

遠心分離機制御装置

Info

Publication number
JPS59173154A
JPS59173154A JP4701183A JP4701183A JPS59173154A JP S59173154 A JPS59173154 A JP S59173154A JP 4701183 A JP4701183 A JP 4701183A JP 4701183 A JP4701183 A JP 4701183A JP S59173154 A JPS59173154 A JP S59173154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cake
concentration
filtrate
signal
slurry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4701183A
Other languages
English (en)
Inventor
Ichiro Okajima
一郎 岡島
Ryojiro Katsube
勝部 良次郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP4701183A priority Critical patent/JPS59173154A/ja
Publication of JPS59173154A publication Critical patent/JPS59173154A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

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】 本発明は、遠心分離機、特に濃縮ケーキ濃度の不安定性
を解消した遠心分離機の改良に関するものである。
スクリュ型遠心分離機は、種々の固体と液体の混合した
状態、いわゆるスラリを固体と液体に分離し、更に固体
に同伴する液体をなるべく少なくする濃縮・脱水操作に
使用さnることは周知の通ルである。スクリュ型遠心分
離機には、遠心力下で沈降分離した固形物と濾液の流n
方向が、第1図の如く互いに反対方向であるカウンタカ
レント形と、第2図の如く互いに同方向であるコンカレ
ント形とに大別できる。これら第1図及び第2図におい
て、lはボウル、2はスクリュ、3はスラリ供給管、4
はセキ板、5は主軸受、6はギヤユニット、7はケース
、8はメインシーブ、9はバックドライブシーブ、lO
はベース、11は過負荷保護装置、12はケーキ排出口
、13はスクリュのブレード、14は濾液返送管(第2
図、コンカレント式)、16はスラリ供給口である。
ところで、圧密性の悪い固形物が懸濁しているスラリt
−遠心濃縮する場合、濃縮さnた固形物(以下ケーキと
いう。)は流動性を持っているため、通常、ケーキの機
外排出はスクリュによる掻き出し作用を主体とせず、ボ
ウル小端側(図では右側)からケーキを液圧にょシ溢流
させる方法金とることになる。このため、従来は濃縮ケ
ーキ(固形物)濃度が不安定であった。
以下、この問題点をケーキ排出の原理と共に、第1図の
カウンタカレント式遠心分離機の例を模型的に示した第
3図によシ説明する。なお、第3図において、15はデ
ィップウェア、17はスラIJ、18はプール、19け
濾液、2oはケーキ、He  け濾液排出のための水頭
、Hbはディップウェア部をケーキが通るための水頭、
 Hcはケーキ排出のための水頭、Rはボウル小端径(
半径)である。
第3図において、スラリ供給管3およびスクリュ2に設
けたスラリ供給口16を介して、ボウルlの内面に投入
されたスラIJ 17は、遠心力で円筒状に形成さnた
ブール18内を流れる間に1ケ形キが沈澱除去さ九、清
澄となった濾液19けボウル大端側のセキ板4から溢流
排出される。一方、ボウル1の外周側に沈澱したケーキ
20け液圧とスクリュの掻き出し作用とKよ)移送さ九
、ケーキ排田口12e通って機外に排出される。そして
、濾液19およびケーキ20の排出量はそれぞれ操業条
件によ)一定の値に規定される。
従って規定値通1)K濾液19及び流動性を有するケー
キ20ft移送・排出するためには、流動抵抗江見合う
水頭He 、 Hcが必要である。即ち、ケーキ20を
溢流排出させるにはその規定排出量に見合う水頭Hcが
必要であるが、この水頭Hcはセキ板4の高さで決定さ
nる。一方、このセキ板4の高さは濾液19の規定排出
量に見合う水頭Heをも決定するものである。したがっ
て、セキ板4に依る限)、濾液19及びケーキ20の両
規定排出量を同時に満足するその高さ位置は一点しかな
い。
ここで通常の濃縮用途で使用する遠心分離機の操業条件
である500〜2000 X Gの遠心力下を考えてみ
ると、各水頭祉例えばHcがlsam前後、Heが数目
と極めて小さい。そのため、濾液19及びケーキ20の
規定排出量に応じてセキ板4の高さを調節しようとする
ならば極めて精密な調節を必要とすることになるが、従
来の遠心分離機ではそのような制御をしていない。また
、スラリ17の供給量に変動があると、こ九が水頭Hc
及びHeの変化をもたらすため、分離・濃縮性能に敏感
に影響し、結果として濃縮ケーキ濃度が不安定となる欠
点がある。
本発明は下水汚泥用の遠心濃縮機の開発のための一連の
試験で、テストデータの不安定性の原因を追求した結果
、濾液およびケーキの排出水頭が微小であシ、双方の値
を操業条件に応じた一定のバランスに精密に維持さnて
いないことが主原因であることに着目したものであって
、この欠点を解消しようとするため、 (1)濃縮用途で使用する遠心分離機では、濾液排出水
頭とケーキ排出水頭の最適バランス値に制御することが
重要であることを見い出し、自動制御方式として具体化
すること。
(2)遠心分離機から排出する濃縮ケーキ濃度をスラリ
及び濾液の流量、ケーキ濃度の測定値から物質収支に基
づき演算によシ求め、設定値との偏差に応じてスクリュ
回転数を制御すること。
(3)上記(1)、 (2)の制御の組合せによシ、ケ
ーキ回収率を一定レベルに維持した状態で濃縮ケーキ濃
度全設定値に自動制御すること。
を特徴とする。
以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。な
お従来技術と同一部分には同一番号を付し重複する説明
は省・略する。
第4図は本発明の一実施例を示す概略構成図であシ、2
1は濾液排出水頭を運転中に任意に設定するためのスキ
マーノズル、22はボウル回転数の変速装置、23はス
クリュ回転数の変速装置、24はスキマーノズル21の
駆動装置、25鉱ボウル駆動用モータ、26/I′iス
クリュ駆動用モータ、27.28はスラリー、濾液の流
量検出器、29.3011スラリ、濾液の濃度検出器、
31はスキマーノズル21の位置検出器、32.33は
ボウル1およびスクリュ20回転数検出器である。
第5図は本実施例を適用した濃縮ケーキ濃度コントロー
ルの一実施例を示すブロック線図であル、34.35は
演算器、36.37は調節器、38は警報指示盤、39
は濃縮ケーキ濃度の設定器、40はボウル回転数の設定
器で指示・調節部は省略している。
なお、第4図及び第5図に示すの実施例で、ボウルおよ
びスクリュ回転数をグーり交換などによ多段階的に変更
する場合は、ボウル回転数の変速装置222回転数検出
器32およびボウル回転数の設定器40を設けないので
、演算器34の該当する回転数信号メモリに何らかの方
法であらかじめ信号を入力すnば良い。
次に第4図及び゛第5図に示す実施例の作用を説明する
。まず演算器340基本機能について述べる。スラリ1
7の流量検出器27とスラリ17の濃度検出器29の信
号を乗算して供給ケーキ相当の出力信号Sfを得る。濃
度検出器29゜30の濃度信号(CQ 、 (cej゛
と設定器39の濃度設定信号Cc  、または演算器3
5のケーキ濃度信号Ccを後記(i)式で演算してケー
キ回収率相当の出力信号Ret−得る。出力信号Sfと
Reを乗算し、ケーキ濃度設定信号Cc  で除算して
ケーキ排出量相当の出力信号Qcを得る。流量検出器2
7の流量信号Qfから出力信号Qck減算して濾液排出
量相当の出力信号Qet得る。前述の如く、濾液排出水
頭)(e#ケーキ排出水頭HCeディップウェア通過水
頭Hb、濾液排出量相当の出力信号中およびケーキ排出
量相当の出力信号Qcは夫々後記(ii)、 (iiD
、 <9式の関係にあるので、出力信号Qe。
Qcとボウル回転数信号Nbおよび遠心分離機の寸法諸
元と比例定数のメモリ保持信号を用いて(ii) 。
(Iii)、40式を同時に満足す、る濾液排出水頭に
相当する設定信号He  を出力する。また演算器34
は警報指示盤38の機能に応じて各入力信号訃よび演算
過程での各出力信号を警報指示盤38に出力する。調節
器36の基本機能は、演算器34の設定信号He  と
スキマーノズル21の位置検出器31からの位置信号P
sヲ入力して、濾液排出水頭の設定値と実際値を比較し
て偏差に応じたスキマーノズル21の制御信号Ps  
t−出力する。スキマーノズル21の駆動装置24け制
御信号Ps  f入力して、結果的に濾液排出水頭の設
定信号He  K等しくなるようスキマーノズル21の
位置を変更する。演算器35の基本機能は一流量検出器
27.28と濃度検出器29゜30の信号を入力して、
物算収支に基づく(v)式で演算してケーキ濃度相当の
出力信号cCtl−得る。
調節器37は設定器39の濃度設定信号Cc  と演算
器35の出力信号Cc f比較して偏差に応じてスクリ
ュ回転数の制御信号Ns  f出力する。
スクリュ回転数の変速装置23は制御信号Nsを入力し
てスクリュ回転数を設定値に等しくなるよう変更する。
警報指示盤35は各検出器、演算器、調節器。
および設定器からの出力信号を受けて表示ならびに警報
全行なう。
Qc = k戸Nb”・(Hc(2R−Hc)〕   
 ・・・(11)、 ! Qe=kl ・Nb @He”    −−−(Iii
)Qfニスラリ供給量(時間当たシの流量)QC:ケー
キ排出量(時間当′fCシの流量)Qemfi液排出量
(時間当たシの流量)Cfニスラリ濃度 Ce:濾液濃度 CC:ケーキ濃度 CC二ケーキ濃度設定値 Nb:ボウル回転数 He:濾液排出水頭 HC:ケーキ排出水頭 R:ボウル小端径(半径) に1+ kz 、に@ :比例定数 かかる制御によ)ケーキ排出水頭Hcの変動はそのまま
ケーキ2oの排出量の変動となル、遠心分離機でu (
ii)’式の関係が成り立っ。
QcCX: (Hc(2R−Hc))”       
  +11111  (+i戸QC:ケーキの溢流排出
量(時間当たシの流量)HC:ケーキの排出水頭 R:ボウル小端径(図3参照) 一方、ケーキ排出量は一定のケーキ回収率のもとでは濃
縮ケーキ濃度と線形関係にあるからl1mケーキ濃度と
ケーキ排出水頭の間には(ii)’式から(■1)式の
関係が成ル立っ。
CcejC(Hc (2R−Hc) ) ”    −
−−(yi)ρ ; ま・°゛シ1+J−TI塾オ吊C
c:@縮ケー岑濃度 HC:ケーキの排出水頭 したがって上述した制御全行なわなり場合は、例えば、
下記条件(1)の状態からケーキ排出水頭が0.13隋
増加すると濃縮ケーキ濃度#′i4%に低下し、ケーキ
排出水頭の影響は大きい。
条件(1) ■ 余剰活性汚泥  SS1.0チ ■遠心力 1000XG ■ 濃縮ケーキ濃度  TS5チ ■ 固形物回収率  95% ■ スラリ供給量  10m/h ■ スクリュ差速  10rpm これに対し本発明は濃縮ケーキ濃度に対するケーキ排出
水頭の影響が支配的であシ、かり濾液排出水頭とのバラ
ンスで最適値を求め得ることに着目して、濃縮ケーキ濃
度の制御装置に応用してスキマーノズルの精密制御を行
ない、遠心分離機から排出する濃縮ケーキ濃度をスラリ
および濾液の流量、固形物濃度の測定値から物パ賃収支
に基づき演算によシ求め、ケーキ濃度の設定値との偏差
に応じてスクリュ回転数をフィードバック制御すること
によシ、ケーキ回収率を一定レベルに維持した状態で#
縮ケーキ濃度を設定値に制御できる。因に従来の濃縮用
途で使用する遠心分離機で社、濃縮ケーキ濃度の自動制
御は行なわないか、単純にケーキ濃度の計測値と設定値
との偏差に応じてスクリュ回転数をフィードバック制御
するもので、ケーキ濃度を制御することKよりケーキ回
収率の変動が拡大する結果となシ実用的でなかった。本
発明はこうした欠点を解消するものである。特に、上下
水汚泥の遠心濃縮用途に適用した場合、濃縮ケーキの濃
度検出は、実用範囲である4〜8%の高濃度での実用的
な工業計測機器が無いのが現状である。本発明では信頼
性の確認されている流量計、および低濃度の濃度計を用
いて濃縮ケーキ濃度を演算によシ求めて、こうした問題
を解消し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は横形カウンタカレント式遠心分離機を示す一部
破断した正面図、第2図は横形コンカレント式遠心分離
機を示す一部破断した正面図、第3図は従来技術の問題
点を説明するための第1図相当のものの断面図、第4図
は本発明の一実施例金示す概略構成図、第5図はその制
御例を説明するためのブロック図である。 図  面  中、 lはボウル、 2はスクリュ、 12はケーキ排出口、 17はスラリ、 19は濾液、 20は濃縮ケーキ(固形物)、 21はスキマーノズル、 24#′iスキマーノズルの駆動装置、27aスラリの
流量検出器、 28は濾液の流量検出器、 29はスラリの濃度検出器、 30は濾液濃度検出器、 32tiボウルの回転検出器、 33はスクリュの回転検出器、 34.35は演算器、 36.37は調節器、 39は濃縮ケーキ濃度の設定器である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 遠心分離によって濃縮したか←午をスクリュの掻き出し
    作用と液圧とにより溢流排出させる遠心分離機において
    、濾液を排出するスキマーノズルと、とのスキマーノズ
    ルの位置を変える駆動手段と、濃縮ケーキの濃度の設定
    値に応じて最適濾液排出水頭を演算する演算手段と、演
    算さ牡た濾液排出水頭となるように前記駆動手段を介し
    てスキマーノズルの位置を制御する調節手段と、排出さ
    扛る濃縮ケーキの濃度全物質収支に基づいて演算によシ
    求め、設定値との偏差に応じてスクリュの回転数を制御
    する調節手段とを備えたことを特徴とする遠心分離機制
    御装置。
JP4701183A 1983-03-23 1983-03-23 遠心分離機制御装置 Pending JPS59173154A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4701183A JPS59173154A (ja) 1983-03-23 1983-03-23 遠心分離機制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4701183A JPS59173154A (ja) 1983-03-23 1983-03-23 遠心分離機制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59173154A true JPS59173154A (ja) 1984-10-01

Family

ID=12763224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4701183A Pending JPS59173154A (ja) 1983-03-23 1983-03-23 遠心分離機制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59173154A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62163756A (ja) * 1986-01-13 1987-07-20 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 遠心濃縮機の濃度調整方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62163756A (ja) * 1986-01-13 1987-07-20 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 遠心濃縮機の濃度調整方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4369915A (en) Method and apparatus for regulating the differential rpm of two rotating parts
US4151844A (en) Method and apparatus for separating whole blood into its components and for automatically collecting one component
US11052409B2 (en) Centrifugal separator and method of monitoring an e-line position in a centrifugal separator
US2532792A (en) Process for the centrifugal separation of sludge-containing liquids
US20150045199A1 (en) Centrifugal separator and method of controlling intermittent discharge
US9527012B2 (en) Dynamic, influent-constituent-based, separator control apparatus and method
US7255670B2 (en) Three phase decanter centrifuge
CA2821623A1 (en) Centrifuge with removable core for scalable centrifugation
JPS6327988B2 (ja)
JP3408979B2 (ja) スラリ管理システム
JPS59173154A (ja) 遠心分離機制御装置
US5658232A (en) Feed accelerator system including feed slurry accelerating nozzle apparatus
CA1136730A (en) Device for automatically controlling the infusion liquid flow in an infusion apparatus
US5624371A (en) Self-regulating centrifugal separator
EP0640399B1 (en) Apparatus and method for controlling centrifugal separator and centrifugation simulation method and centrifugal separator
Hauser et al. Separation and fractionation of colloidal systems
JPS59173152A (ja) 遠心分離機制御装置
JPS59173153A (ja) 遠心分離機制御装置
US3637134A (en) Apparatus for indicating the sludge level in centrifuges
JPH01203014A (ja) 試薬添加剤の濾過装置
CN109382215B (zh) 自动添加石灰乳系统
US5300014A (en) Underflow control for nozzle centrifuges
JP3672605B2 (ja) スクリュウ型デカンタ及びその制御方法
JP2897902B2 (ja) 横型遠心濃縮機における濃度計の異常判定装置
JPH0679199A (ja) 遠心機における残り時間の表示方法