JPS62171759A - スクリユ−デカンタ形遠心分離機の制御方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、スクリューデカンタ形遠心分離機の制御方法
に関するもので、詳しくは、下水、し尿、有機物などの
被処理液を分離するのに、その被処理液の性状に変化が
あっても、常に目標とする回収率が得られ、かつ、最小
のケーキ含水率となる最適条件で運転できる制御方法に
関するものである。

従来の技術 従来のスクリューデカンタ形遠心分離機においては、駆
動モータのほかに内外胴差速変化用のバックドライブ装
置を設けて、外胴ボウルと内胴の回転速度差を手動で変
化させて、被処理液の性状に対応させたり、あるいは内
胴トルク値が大きくなったときに、外胴ボウル内の閉塞
を防ぐ目的で、自動的にその回転速度差を安全側に大き
くすればよいということがアイディアとして提案されて
いる。

発明が解決しようとする問題点 前述のように、従来の制御方法は、被処理液の性状に対
応させるためには、外胴ボウルと内胴の回転速度差の変
化を人為的に行なっているため、スクリューデカンタ形
遠心分離機を最適状態で常に連続的に運転することは困
難であり、またトルク一定制御運転ができたとしても、
それだけでは、被処理液の大幅な変化や薬注添加量の変
化があるときは分離液への逃げが大きくなり、一定以上
の回収率を常に維持することができないし、また内胴ト
ルク値が大きくなったとき、外胴ボウルの閉塞を防ぐた
めに、その回転速度差を安全側に大きくすればよいとは
いうものの、具体的にその回転速度差をどのように変え
ていくかは知られていないうえ、そのようにすれば、該
分離機のトラブルは避けられるにしても、性能が変わっ
てしまい、常に連続的に最適性能は得られないし、一定
以上の回収率を常に維持することができないという問題
点がある。本発明は、このような問題点を解決しようと
するものである。すなわち、本発明は、常に目標とする
回収率が得られ、かつ、最小のケーキ含水率となる最適
条件で運転できるスクリューデカンタ形遠心分離機の制
御方法を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 スクリューデカンタ形遠心分離機の最適性能を被処理液
の変化に対応して得られるようにするために、内胴トル
ク値を目標値になるように、外胴ボウルと内胴の回転速
度差、つまり、差速を自動的に変化させるようにした。

また分離液の濃度を検知してその濃度値が目標濃度値の
範囲内にないときは、設定トルク値を変更するようにし
た。すなわち、本発明の構成は、運転中の内胴トルク値
をトルク検出器により連続的に検出し、かつ、トルク演
算器を介して前記トルク検出器で検出されたトルク値を
プロセス調節器にフィードバック信号として入力し、前
記プロセス調節器ではそのフィードバック信号と該内胴
の最適なトルク値として設定された設定トルク値とを比
較して偏差を求め、その偏差がなくなるように制御器を
介して可変速バックドライブ装置の速度を修正すること
により、外胴ボウルと該内胴の差速を自動的に調整して
該内胴のトルク値を前記設定トルク値になるように制御
し、しかも、前記外胴ボウルから排出された分離液の濃
度を分離液濃度計により検知してその検知濃度信号を濃
度調節器に入力し、この濃度調節器では分離液濃度設定
器によって設定された目標とする濃度の設定濃度値とそ
の検知濃度値とを比較し、その検知濃度値が設定濃度値
の上限と下限の範囲内にないときは、その検知濃度値が
前記設定濃度値の範囲内になるように校内ＩＩ目の酢宛
トＪレクイ古の齢聞内で前１Ｐプロセス調節器内の目標
設定トルク値を変化させて運転することを特徴としてい
る。

作用 トルク検出器に上り内胴のトルク値を検出する。そして
検出されたトルク値は演算器を介してプロセス調節器へ
フィードバック信号として入力される。前記プロセス調
節器ではそのフィー　ドパツク信号と該内胴の最適なト
ルク値として設定された設定トルク値とを比較して偏差
を求める。そして偏差があれば、その偏差がなくなるよ
うに制御器を介して可変速バンクドライブ装置の速度を
修正し、外胴ボウルと内胴の差速を自動的に調整して該
内胴のトルク値を前記設定トルク値になるように制御す
る。このようにすることにより、被処理液の変動に対し
ても、常に安定した最適な性能が連続的に得られる。

一方、前記外胴ボウルから排出された分離液の濃度を分
離液濃度計により検知してその検知濃度値の信号を濃度
調節器に入力する。そしてこの濃度調節器では分離液濃
度設定器によって設定された目標とする設定濃度値と前
記検知濃度値とを比較し、その検知濃度値が設定濃度値
の上限と下限の範囲内にないときは、その検知濃度値が
前記設定濃度値の範囲内になるように該内胴の許容トル
ク値の範囲内で前記プロセス調節器内の目標設定トルク
値を変化させて運転する。このようにすることにより、
分離液の濃度が目標とする濃度値に制御され、つまり、
常に目標とする回収率が得られるとともに、該内胴のト
ルク値は許容範囲内におさめられて無理がかからない。

さらに、ケーキ含水率を常に最小の値になるように運転
できる。

実施例 図は本発明の方法を実施する装置の一例を示している。

図において、■はスクリューデカンタ形遠心分離機、２
は内胴、３は内胴スクリュー、４は内胴供給室、５は外
胴ボウル、６はフィードパイプ、７は駆動モータ、８と
９は軸受、１０は前記外胴ボウルから排出された分離液
を示す矢印、１１は同じくケーキ（固形物）を示す矢印
、１２は減速機、１３はトルク検出器、１４はトルク表
示演算器、１５はトルク設定部ａとトルク設定切換え部
すとを有するプロセス調節器、１６は制御器、１７は分
離液濃度計、１８は上限下限設定器、１９は分離液濃度
設定器、２０は濃度調節器、２１は可変速バックドライ
ブ装置、２２は上限下限信号制御器、２３は被処理液の
供給を示す矢印である。

すなわち、公知のように、スクリューデカンタ形遠心分
離機１においては、矢印２３で示すように、被処理液は
フィードバイブロから内胴供給室４に導入され、図示さ
れていない内胴吐出孔から高速回転をしている外胴ボウ
ル５内に供給され、固形物と液体とに分離され、固形物
はさらに脱液されて内胴スクリュー３により搬送（図で
は左方へ搬送）され、図示されていない固形物吐出孔か
らケーシングに吐出され、矢印１１のようにケーキとし
て排出される。また液体は反対に移動（図では右方に移
動うし、図示されていない液体吐出孔からケーシングに
吐出され、矢印１０のように分離液として排出される。

この実施例では、このような運転中に、内胴スクリュー
３の掻出しトルク値を連続的にトルク検出器１３で検出
し、トルク表示演算器１４を介してプロセス調節器１５
ヘフイードバツク信号として入力する。また使用してい
るスクリューデカンタ形遠心分離機１および付属機器の
特性ならびに強度などと被処理液の処理条件等とに合せ
た最適性能トルク値、つまり、内胴スクリュー３の掻出
しトルク値の目標値を設定トルク値として、濃度調節器
２０から上限下限信号制限器２２を経由してトルク設定
切換え部すに与える。すると、プロセス調節器１５では
、その設定トルク値と前記フィードバック信号を比較し
、その偏差を公知の比例積分方式で演算し、制御器１６
への指令とする。ここで、その設定トルク値に対して前
記フィードバック信号が、つまり、運転中に検出された
内胴スクリュー３の掻出１−ドルクイ！ｉ＋が小さいと
いう偏差が求められたときは、プロセス調節器１５は制
御器１６にそれを指令し、制御器１６は可変速バックド
ライブ装置２１の速度を大きくするように可変速バック
ドライブ装置２１に信号を与え、該分離機ｌとして運転
可能な最小差速になるまで差速を小さくし、内胴スクリ
ュー３の掻出しトルク値が前記設定トルク値になるよう
にする。

逆に、前記設定トルク値に対して運転中に検出された内
胴スクリュー３の掻出しトルク値が大きいという偏差が
求められたときは、上記とは逆の信号を与え、可変速バ
ックドライブ装置２１の速度を小さくさせて差速を大き
くし、内胴スクリュー３の掻出しトルク値が前記設定ト
ルク値になるようにする。

一方、分離液濃度計１７で分離液の濃度を常に検知し、
この検知濃度値の信号を、濃度の上限下限設定器１８を
介して濃度調節器２０に入力する。また濃度調節器２０
には分離液濃度設定器１９から目標とする濃度を設定濃
度値として与えておく。すると、濃度調節器２０では前
記検知濃度値と設定濃度値とを公知の比例積分法により
比較演算し、その検知濃度値が設定濃度値の上限を越え
ているときは、トルクの上限下限信号制限器２２を介し
てプロセス調節器１５の切換え部すからプロセス調節器
１５に信号を与え、プロセス調節器１５内の設定トルク
値を下げ、この下げた設定トルク値を基にして制御器１
６に指令し、制御器１６は可変速バックドライブ装置２
１の速度を小さくするように可変速バックドライブ装置
２１に信号を与え、外胴ボウル５と内胴２の差速を大き
くする。逆に、検知濃度値が設定濃度値の下限より小さ
いときは、上記とは逆の信号を与え、外胴ボウル５と内
胴２の差速を小さくする。

なお内胴２には許容トルク値に範囲があり、したがって
、濃度調節器２０の出力ラインにトルクの上限下限信号
制御器２２を設け、分離液の濃度の制御はその許容トル
ク値の範囲内で行なうようにして、該分離機１の定格を
大きく外れたトルク値で運転することを防止するように
している。また分離液の検知濃度値の信号は上限下限設
定器１８を通して送ることになっているので、制御不能
な値が出たときは、別に警報を発することもできるし、
処理液の供給ポンプを停止することもできる。

また上記の方法で、プロセス調節器１５の調節モードを
、公知のカスケード調節モード（設定値を外部信号で自
動変更するモード）からローカルモード（調節器内蔵の
半固定設定値を使用し、外部設定値信号を無視するモー
ド、つまり、プロセス調節器１５のトルク設定切換え部
すを操作し、トルク設定部ａからの信号を常用ア哀； し、濃度調節器２０から上限下限信号側へ器２２を経由
してくる信号を無視するモード）で使用すると、常にプ
ロセス調節器１５から与えられたトルク設定値により、
トルク一定制御装置として使用することが可能である。

発明の効果 本発明は、運転中の内胴のトルク値を連続的に検出し、
トルク演算器を介してプロセス調節器にフィードバック
信号として入力し、プロセス調節器ではそのフィードバ
ック信号と該内胴の最適なトルク値である設定トルク値
とを比較して偏差を求め、その偏差がなくなるように制
御器を介して可変速バックドライブ装置の速度を修正す
ることにより、外胴ボウルと内胴の差速を自動的に調整
して該内胴のトルク値を前記設定トルク値になるように
制御する方法であるから、被処理液の性状変動および処
理量の変動に対しても、常に安定した運転を維持するこ
とができ、しかも、分離液の濃度を検知し、その検知濃
度値と目標とする濃度の設定濃度値を濃度調節器で比較
し、その検知濃度値が設定濃度値の上限と下限の範囲内
にないときは、その検知濃度値が前記設定濃度値の範囲
内になるように該内胴の許容トルク値の範囲内で前記プ
ロセス調節器内の目標設定トルク値を変化させて運転す
るから、被処理液の濃度変化に対しても、分離液の濃度
値が目標とする範囲内におさまり、で脱水ケーキの液分
を常に最小に維持することが可能となり、また前記設定
トルク値の変更は該内胴の許容トルク値の範囲内に限定
されるから、設計条件内のトルク値で運転され、ギヤシ
ャフトなどの機械本体部に損傷を与えることがなく、さ
らに固形物を外胴ボウル内に閉塞させることもない。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の方法を実施する装置の一例を示した説明図
である。 １・・・スクリューデカンタ形遠心分離機、２・・・内
胴、３・・・内胴スクリュー、５・・・外胴ボウル、１
３・・・トルク検出器、１４・・・トルク表示演算器、
１５・・・プロセス調節器、１６・・・制御器、１７・
・・分離液濃度計、１８・・・上限下限設定器、１９・
・・分離液濃度設定器、２０・・・濃度調節器、２１・
・・可変速バックドライブ装置、２２・・・上限下限信
号制限器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、運転中の内胴のトルク値をトルク検出器により連続
   的に検出し、かつ、トルク演算器を介して前記トルク検
   出器で検出されたトルク値をプロセス調節器にフィード
   バック信号として入力し、前記プロセス調節器ではその
   フィードバック信号と該内胴の最適なトルク値として設
   定された設定トルク値とを比較して偏差を求め、その偏
   差がなくなるように制御器を介して可変速バックドライ
   ブ装置の速度を修正することにより、外胴ボウルと該内
   胴の差速を自動的に調整して該内胴のトルク値を前記設
   定トルク値になるように制御し、しかも、前記外胴ボウ
   ルから排出された分離液の濃度を分離液濃度計により検
   知してその検知濃度信号を濃度調節器に入力し、この濃
   度調節器では分離液濃度設定器によって設定された目標
   とする濃度の設定濃度値とその検知濃度値とを比較し、
   その検知濃度値が設定濃度値の上限と下限の範囲内にな
   いときは、その検知濃度値が前記設定濃度値の範囲内に
   なるように該内胴の許容トルク値の範囲内で前記プロセ
   ス調節器内の目標設定トルク値を変化させて運転するこ
   とを特徴とする、スクリューデカンタ形遠心分離機の制
   御方法。