KR101492606B1

KR101492606B1 - 밀폐 타입의 디캔터형 원심분리기

Info

Publication number: KR101492606B1
Application number: KR20140128986A
Authority: KR
Inventors: 마모루 하세가와; 마사히코 니시카와; 토시오 타가미
Original assignee: 토모에코교 카부시키카이샤
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2015-02-11
Also published as: JP2015085305A; DE102014222264A1; JP5475919B1

Abstract

기 내 공간을 확실하게 밀폐할 수 있고, 게다가 운전시에 있어서의 시일 가스의 소비량 및 런닝 코스트를 대폭 감축할 수 있는 밀폐 타입의 디캔터형 원심분리기를 제공한다.
케이싱(6)의 측벽(6a)을 관통하는 보울 허브(4)의 외측 축부(4a)의 외주측에, 립부(13a)의 내주 가장자리(13b)가 보울 허브(4)의 외측 축부(4a)의 외주면에 접촉하는 접촉형의 오일 시일(13)과, 오일 시일(13)보다 기 내 공간측에 배치된 비접촉형의 래버린스 시일(11)과, 래버린스 시일(11)에 시일 가스를 공급하는 시일 가스 공급로(12)와, 래버린스 시일(11)과 오일 시일(13) 사이의 공간(S1)에 그리스를 공급하는 그리스 공급로(14)로 이루어지는 시일 수단(10)이 배치되고, 이 시일 수단(10)에 의해 기 내 공간을 밀폐할 수 있도록 구성했다.

Description

밀폐 타입의 디캔터형 원심분리기{HERMETIC DECANTER-TYPE CENTRIFUGAL SEPARATOR}

본 발명은 처리 원액을 청징액(淸澄液)과 고형분으로 분리하는 디캔터형의 원심분리기에 관한 것으로, 특히 케이싱을 관통하는 보울의 회전축 둘레를 시일함으로써, 기(機) 내 공간을 기(機) 외에 대하여 차단할 수 있는 밀폐 타입의 디캔터형 원심분리기에 관한 것이다.

고액(固液)의 분리에 사용되는 디캔터형 원심분리기(디캔터)는 중공의 보울과, 그 내부에 있어서 보울과 동일축에 배치된 스크류 컨베이어를 가지고, 이들을 고속으로 회전시킴으로써, 피드 튜브를 통하여 보울 내에 도입된 처리 원액을 원심력에 의해 액체(액상)와 고형분(고상)으로 분리하고, 그들을 액체 회수계와 고형분 회수계에 개별적으로 배출하도록 구성되어 있다.

보다 구체적으로는 고속으로 회전하는 보울 내에 처리 원액이 도입되면, 원심력의 작용에 의해, 밀도가 큰 고형분(고체)은 보울의 내주면에 가까운 위치에 침강하고, 밀도가 작은 액체는 침강한 고형분보다 반경 방향 내측에 위치하고, 외측의 고상과 내측의 액상으로 분리된 상태가 된다. 그리고, 보울에 대하여 소정의 차속(差速)을 가지고 회전하는 스크류 컨베이어에 의해, 침강한 고형분이 보울의 일방의 단부(리어측의 단부)에 형성되어 있는 고형분 배출구를 향하여 반송되고, 여기로부터 보울 밖으로 배출된다. 한편, 액체(분리액)는 보울의 반대측의 단부(프론트측의 단부)에 형성되어 있는 액체 배출구로부터 보울 밖으로 배출된다. 또한, 보울로부터 배출된 고형분 및 분리액은 보울의 외측을 덮도록 배치되어 있는 케이싱에 의해 포집되고, 각각 고형분 회수계, 액체 회수계에 보내진다.

이러한 종류의 디캔터에는 기 내 공간(케이싱 내 공간)을 기 외에 대하여 차단할 수 있는 밀폐 타입의 것과, 밀폐되어 있지 않은 오픈 타입의 것이 있다. 밀폐 타입의 디캔터는 케이싱을 관통하는 보울의 회전축(보울 허브의 외측 축부)의 외주측의 간극이 시일 수단(래버린스 시일, 가스 시일 등)에 의해 봉지(封止)되어 있고, 케이싱 및 보울의 내부를 외기압보다 높은 압력(예를 들면, 300mmAq정도)으로 유지하고, 기 외의 분위기로부터 차단한 상태로 운전할 수 있도록 되어 있다.

도 4는 밀폐 타입의 디캔터에 있어서의 종래의 시일 수단의 구성예(래버린스 시일과 가스 시일을 병용한 예)를 나타내는 디캔터(51)의 리어측(고형분 배출측)의 상반부의 단면도이다. 이 디캔터(51)에 있어서, 보울(57)은 케이싱(56)의 내측에 배치되고, 보울(57)을 지지하는 보울 허브(54)의 외측 축부(54a)는 케이싱(56)의 길이 방향 단부의 측벽(56a)을 관통하여 고정되어 있는 필로우 블록(55)의 내측에 삽입통과되고, 베어링(59)을 통하여 회전 가능하게 지지되어 있다.

보울 허브(54)의 외측 축부(54a)와, 보울(57)의 내측에 있어서 스크류 컨베이어(58)를 회전 가능하게 지지하는 내측 축부(54b)는 모두 원통 형상으로 형성되어 있고, 그 내측에는 보울(57) 내에 처리 원액을 공급하는 피드 튜브(52)가 삽입통과되고, 외측 축부(54a) 및 내측 축부(54b)의 내주면과 접촉하지 않도록, 소정의 간격을 둔 위치에 고정되어 있다. 또, 외측 축부(54a)의 선단부는 피드 튜브(52) 둘레에 장착된 시일 홀더(53)에 의해, 외주측이 덮이는 구조로 되어 있다. 그리고, 필로우 블록(55)과 외측 축부(54a) 사이 및 시일 홀더(53)와 외측 축부(54a) 사이에 시일 수단(60, 70)이 각각 배치되어 있다.

시일 수단(60)은 도 5(도 4에 나타내는 필로우 블록(55) 및 그 주변의 구조를 나타내는 확대 단면도)에 나타내는 바와 같이, 외측 축부(54a)의 외주면과, 그 반경 방향 외측에 있어서 대향하는 필로우 블록(55)의 내주면 사이의 간극(G1)에 배치된 래버린스 시일(61)(비접촉형 시일)과, 필로우 블록(55)의 내부에 형성된 시일 가스 공급로(62)에 의해 구성되어 있다.

래버린스 시일(61)은 링 형상 본체의 내주면으로부터 반경 방향 내측을 향하여 일정한 높이로 전제 둘레에 돌출되는 복수의 돌조(突條)(61a)가 축 방향으로 소정 간격을 두고 병렬하도록 구성되어 있고, 외주측이 필로우 블록(55)에 대하여 고정되며, 각 돌조(61a)의 선단이 외측 축부(54a)의 외주면으로부터 약간 이간한 위치가 되도록 구성되어 있다. 시일 가스 공급로(62)는 일단이 래버린스 시일(61)의 중앙에 개설되어 있는 관통 구멍(61b)에 접속되고, 타단이 필로우 블록(55)에 있어서의 반경 방향 외측의 위치에 형성되어 있는 시일 가스 공급구(62a)에 접속되어 있다.

시일 수단(70)은 도 6(도 4에 나타내는 외측 축부(54a)의 선단부, 시일 홀더(53) 및 그 주변의 구조를 나타내는 확대 단면도)에 나타내는 바와 같이, 외측 축부(54a)의 외주면과, 그 반경 방향 외측에 있어서 대향하는 시일 홀더(53)의 내주면 사이의 간극(G2)에 배치된 래버린스 시일(71)과, 시일 홀더(53)의 내부에 형성된 시일 가스 공급로(72)에 의해 구성되어 있다.

래버린스 시일(71)은 링 형상 본체의 내주면으로부터 반경 방향 내측을 향하여 전체 둘레에 돌출하는 복수의 돌조(71a)가 축방향으로 소정 간격을 두고 병렬하도록 구성되어 있고, 외주측이 시일 홀더(53)에 대하여 고정되며, 각 돌조(71a)의 선단이 외측 축부(54a)의 외주면으로부터 약간 이간한 위치가 되도록 구성되어 있다. 시일 가스 공급로(72)는 일단이 래버린스 시일(71)의 중앙에 개설되어 있는 관통 구멍(71b)에 접속되고, 타단이 시일 홀더(53)에 있어서의 반경 방향 외측의 위치에 형성되어 있는 시일 가스 공급구(72a)에 접속되어 있다.

이 디캔터(51)에 있어서, 시일 가스 공급구(62a, 72a)와, 시일 가스 공급원(도시하지 않음)을 접속하고, 시일 가스 공급원으로부터 시일 가스(예를 들면 질소 가스)를 소정의 압력으로 연속적으로 송출하면, 시일 가스가 시일 가스 공급로(62, 72) 및 관통 구멍(61b, 71b)을 통과하여, 간극(G1, G2)(래버린스 시일(61, 71)의 돌조(61a, 71a) 및 이들과 대향하는 외측 축부(54a)의 외주면의 근방)에 공급되게 된다. 그리고, 공급된 시일 가스는 돌조(61a, 71a)의 선단과, 외측 축부(54a) 사이의 약간의 간극으로부터 기 내 공간측(도 5에 있어서 좌측, 도 6에 있어서 우측) 및 기 외측(도 5에 있어서 우측, 도 6에 있어서 좌측)의 양쪽을 향하여 연속적으로 흘러가게 되고, 필로우 블록(55) 및 시일 홀더(53)와, 외측 축부(54a)와의 사이가 각각 시일된다.

또한, 프론트측(분리액 배출측)에 있어서도, 도 5에 나타내는 시일 수단(60)과 마찬가지의 수단에 의해, 보울을 지지하는 보울 허브의 외측 축부의 외주측의 간극이 시일되어(도시하지 않음), 이들에 의해 기 내 공간이 밀폐되도록 되어 있다.

일본 공개특허공보 2007-38160호 일본 공개특허공보 2007-44671호

그러나, 도 4~6에 나타내는 종래의 시일 수단(60, 70)에 있어서는, 래버린스 시일(61, 71)에 공급된 시일 가스가 기 내 공간측 및 기 외측의 양쪽을 향하여 흘러내리게 되고, 게다가 시일 가스의 유량은 높은 압력으로 유지되는 기 내 공간측보다 기 외측 쪽이 많아지기 때문에, 공급되는 시일 가스 중 절반 이상은 그대로 기 외로 방출되게 된다. 그 결과, 운전시에 대량의 시일 가스가 소비되게 되고, 런닝 코스트가 늘어나버린다는 문제가 있다.

또, 기 내 공간을 시일하기 위한 수단으로서, 비접촉형의 래버린스 시일이나 가스 시일 대신에 접촉형의 시일(오일 시일 등)을 채용하는 것도 생각되지만, 내구성의 면에서 문제가 있는 것 외에, 기 내 공간을 높은 압력으로 유지하여 운전한 경우, 기 내의 처리물(처리 원액, 고형분, 또는 분리액)이 시일부에 진입해버리는 일이 있어, 이 경우, 다양한 트러블의 요인과 될 수도 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술에 있어서의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 기 내 공간을 확실하게 밀폐할 수 있고, 게다가 운전시에 있어서의 시일 가스의 소비량 및 런닝 코스트를 대폭 감축할 수 있는 밀폐 타입의 디캔터형 원심분리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 디캔터형 원심분리기는 케이싱의 내측에 배치되고, 보울 허브에 의해 지지된 중공의 보울과, 그 내부에 있어서 보울과 동일축에 배치된 스크류 컨베이어를 가지고, 이들을 고속으로 회전시킴으로써, 보울 허브의 원통 형상의 외측 축부의 내측에 삽입통과된 피드 튜브를 통하여 보울 내에 도입된 처리 원액을, 원심력에 의해 액체와 고형분으로 분리하고, 보울에 대하여 차속을 가지고 회전하는 스크류 컨베이어에 의해, 분리한 고형분을 보울의 일방의 단부에 형성되어 있는 고형분 배출구를 향하여 반송하여 보울 밖으로 배출함과 아울러, 분리한 액체를 보울의 반대측의 단부의 액체 배출구로부터 보울 밖으로 배출하도록 구성되고, 케이싱의 측벽을 관통하는 보울 허브의 외측 축부의 외주측에, 립부의 내주 가장자리가 보울 허브의 외측 축부의 외주면에 접촉하는 접촉형의 오일 시일과, 오일 시일보다 기 내 공간측(케이싱 내 공간측)에 배치된 비접촉형의 래버린스 시일과, 래버린스 시일에 시일 가스를 공급하는 시일 가스 공급로와, 오일 시일과 래버린스 시일 사이의 공간에 그리스를 공급하는 그리스 공급로로 이루어지는 시일 수단이 배치되고, 당해 시일 수단에 의해 기 내 공간을 밀폐할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 이 디캔터형 원심분리기에 있어서, 보울 허브의 외측 축부를 회전 가능하게 지지하는 필로우 블록이 케이싱의 측벽을 관통하도록 배치되는 경우에는, 필로우 블록의 내주면과, 보울 허브의 외측 축부의 외주면 사이에 오일 시일과 래버린스 시일이 배치되고, 필로우 블록의 내부에 시일 가스 공급로와 그리스 공급로가 형성되는 것이 바람직하며, 또, 보울 허브의 외측 축부의 선단부의 외주측이 피드 튜브 둘레에 장착된 시일 홀더에 의해 덮이도록 구성되는 경우에는, 시일 홀더의 내주면과, 보울 허브의 외측 축부의 선단부의 외주면 사이에 오일 시일과 래버린스 시일이 배치되고, 시일 홀더의 내부에 시일 가스 공급로와 그리스 공급로가 형성되는 것이 바람직하다.

또, 외주측이 고정되고, 내주 가장자리가 보울 허브의 외측 축부의 외주면으로부터 약간 이간한 위치가 되도록 구성된 배플, 또는 외주측이 고정되고, 립부의 내주 가장자리가 보울 허브의 외측 축부의 외주면에 접촉하는 접촉형의 제2 오일 시일이 시일 가스 공급로의 개구부와 그리스 공급로의 개구부 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 디캔터형 원심분리기는 케이싱을 관통하는 보울의 회전축(보울 허브의 외측 축부)의 주위가 접촉형의(립부의 내주 가장자리가 보울 허브의 외측 축부의 외주면에 접촉함) 오일 시일에 의해 봉지되고, 기 내 공간을 기 외의 분위기로부터 차단한 상태에서, 또, 높은 압력으로 유지한 상태에서 운전할 수 있다. 또, 오일 시일의 기 내 공간측에 비접촉형의 래버린스 시일을 배치함과 아울러 시일 가스를 공급함으로써, 기 내의 처리물(처리 원액, 고형분, 또는 분리액)이 오일 시일측에 진입하는 것을 방지할 수 있고, 또한, 오일 시일과 래버린스 시일 사이의 공간에 그리스를 충전함으로써, 기 내 공간을 보다 확실하게 밀폐할 수 있는 것 외에, 외측 축부의 외주면에 접촉하는 립부의 내주 가장자리를 윤활시킬 수 있고, 오일 시일의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또, 래버린스 시일에 공급되는 시일 가스는 기 내 공간측에만 흘러내리기 때문에, 기 외측으로도 시일 가스가 흘러내리는 종래의 가스 시일과 비교하여, 시일 가스의 소비량을 대폭 절감할 수 있고, 런닝 코스트도 감축할 수 있다. 또한, 시일 가스 공급로의 개구부와 그리스 공급로의 개구부 사이에 배플 또는 제2 오일 시일을 배치한 경우에는, 그리스가 래버린스 시일측으로 진입하는 것을 적합하게 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 디캔터(1)의 리어측의 필로우 블록(5) 및 그 주변의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 디캔터(1)의 보울 허브(4)의 외측 축부(4a)의 선단부, 시일 홀더(3) 및 그 주변의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 디캔터(1)의 보울 허브(4)의 외측 축부(4a)의 선단부, 시일 홀더(3) 및 그 주변의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 밀폐 타입의 디캔터에 있어서의 종래의 시일 수단의 구성예를 나타내는 도면으로서, 디캔터(51)의 리어측의 상반부의 단면도이다.
도 5는 도 4에 나타내는 필로우 블록(55) 및 그 주변의 구조를 나타내는 확대 단면도이다.
도 6은 도 4에 나타내는 외측 축부(54a)의 선단부, 시일 홀더(53) 및 그 주변의 구조를 나타내는 확대 단면도이다.

이하, 본 발명 「디캔터형 원심분리기(디캔터)」의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 디캔터(1)에 있어서, 보울(7)을 지지하는 보울 허브 중, 리어측의 보울 허브(4)의 외측 축부(4a)에 적용되는 시일 수단(10, 20)의 설명도로서, 도 1은 디캔터(1)의 리어측의 필로우 블록(5) 및 그 주변의 구조를 나타내는 단면도, 도 2는 디캔터(1)의 보울 허브(4)의 외측 축부(4a)의 선단부, 시일 홀더(3) 및 그 주변의 구조를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 1의 필로우 블록(5) 및 도 2의 시일 홀더(3)는 도 4에 나타낸 종래의 디캔터(51)에 있어서의 필로우 블록(55) 및 시일 홀더(53)에 각각 상당하는 것이며, 기본적인 기능 및 부착 위치에 대해서는, 도 4의 필로우 블록(55) 및 시일 홀더(53)와 각각 공통되고 있다.

본 발명에 따른 디캔터(1)에 있어서는, 리어측의 보울 허브(4)의 외측 축부(4a)가 도 1 및 도 2에 나타내는 시일 수단(10, 20)에 의해 시일되는 것 외에, 프론트측의 보울 허브의 외측 축부도 도 1의 시일 수단(10)과 동일한 수단에 의해 시일되어 있고(도시하지 않음), 이들에 의해 기 내 공간이 밀폐되도록 구성되어 있다.

구체적으로는 도 1에 나타내는 시일 수단(10)은 보울 허브(4)의 외측 축부(4a)의 외주면과, 그 반경 방향 외측에 있어서 대향하는 필로우 블록(5)의 내주면 사이의 간극(G1)에 배치된 래버린스 시일(11)(비접촉형 시일)과, 그 축 방향측으로 인접하는 위치에 배치된 오일 시일(13)(접촉형 시일)과, 필로우 블록(5)의 내부에 형성된 시일 가스 공급로(12) 및 그리스 공급로(14)에 의해 구성되어 있다.

래버린스 시일(11)은 금속제이며, 링 형상 본체의 내주면으로부터 반경 방향 내측을 향하여 전체 둘레에 돌출하는 복수의 돌조(11a)가 축 방향으로 소정 간격을 두고 병렬하도록 구성되어 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 이 래버린스 시일(11)은 외주측이 필로우 블록(5)에 대하여 고정되어 있고, 또, 필로우 블록(5)으로의 장착시에 있어서, 각 돌조(11a)의 선단부(내주 가장자리)가 외측 축부(4a)의 외주면으로부터 약간 이간한 위치가 되도록 구성되어 있다.

오일 시일(13)은 주로 내열성 및 가요성을 가지는 재료(예를 들면, 폴리이미드 등)에 의해 형성되고, 링 형상 본체의 내주로부터 반경 방향 내측을 향하여 경사 형상으로 돌출하는 립부(13a)를 가지고 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 이 오일 시일(13)은 외주측이 필로우 블록(5)에 대하여 고정되어 있고, 필로우 블록(5)으로의 장착시에 있어서, 립부(13a)의 선단(내주 가장자리(13b))이 외측 축부(4a)의 외주면에 전체 둘레에 접촉하도록 구성되어 있다. 또, 오일 시일(13)은 립부(13a)의 내주 가장자리(13b)가 립부(13a)의 기단부(13c)보다 래버린스 시일(11)에 가깝게 되는 방향에서 장착되어 있다.

또한, 래버린스 시일(11)은 외측 축부(4a)의 외주면과 필로우 블록(5)의 내주면 사이의 간극(G1)에 있어서의 기 내 공간측(도 1에 있어서 좌측)에 배치되고, 오일 시일(13)은 간극(G1)에 있어서의 기 외측(도 1에 있어서 우측)에 배치되어 있다.

시일 가스 공급로(12)는 일단이 래버린스 시일(11)에 개설되어 있는 관통 구멍(11b)에 접속되고, 타단이 필로우 블록(5)에 있어서의 반경 방향 외측의 위치에 형성되어 있는 시일 가스 공급구(12a)에 접속되어 있다. 또, 그리스 공급로(14)는 일단이 필로우 블록(5)의 내주면으로서, 래버린스 시일(11)과 오일 시일(13) 사이의 위치에 있어서 개구하고, 타단이 필로우 블록(5)에 있어서의 반경 방향 외측의 위치에 형성되어 있는 그리스 공급구(14a)(그리스 니플)에 접속되어 있다.

도 2에 나타내는 시일 수단(20)도 도 1에 나타내는 시일 수단(10)과 마찬가지의 래버린스 시일(21), 오일 시일(23), 시일 가스 공급로(22) 및 그리스 공급로(24)에 의해 구성되어 있다. 또한 여기서는 래버린스 시일(21) 및 오일 시일(23)은 보울 허브(4)의 외측 축부(4a)의 외주면과, 그 반경 방향 외측에 있어서 대향하는 시일 홀더(3)의 내주면 사이의 간극(G2)에 배치되어 있고, 시일 가스 공급로(22) 및 그리스 공급로(24)는 시일 홀더(3)의 내부에 형성되어 있다.

또, 래버린스 시일(21)은 도 2에 나타내는 바와 같이 외주측이 시일 홀더(3)에 대하여 고정되어 있고, 시일 홀더(3)로의 장착시에 있어서, 각 돌조(21a)의 선단부(내주 가장자리)가 외측 축부(4a)의 외주면으로부터 약간 이간한 위치가 되도록 구성되어 있다. 오일 시일(23)은 도 2에 나타내는 바와 같이 외주측이 시일 홀더(3)에 대하여 고정되어 있고, 시일 홀더(3)로의 장착시에 있어서, 립부(23a)의 선단(내주 가장자리(23b))이 외측 축부(4a)의 외주면에 전체 둘레에 접촉하도록 구성되어 있고, 립부(23a)의 내주 가장자리(23b)가 립부(23a)의 기단부(23c)보다 래버린스 시일(21)에 가깝게 되는 방향에서 장착되어 있다.

또, 래버린스 시일(21)은 외측 축부(4a)의 외주면과 시일 홀더(3)의 내주면 사이의 간극(G2)에 있어서의 기 내 공간측(도 2에 있어서 우측)에 배치되고, 오일 시일(23)은 간극(G2)에 있어서의 기 외측(도 2에 있어서 좌측)에 배치되어 있다.

시일 가스 공급로(22)는 일단이 래버린스 시일(21)에 개설되어 있는 관통 구멍(21b)에 접속되고, 타단이 시일 홀더(3)에 있어서의 반경 방향 외측의 위치에 형성되어 있는 시일 가스 공급구(22a)에 접속되어 있다. 또, 그리스 공급로(24)는 일단이 시일 홀더(3)의 내주면으로서, 래버린스 시일(21)과 오일 시일(23) 사이의 위치에 있어서 개구하고, 타단이 시일 홀더(3)에 있어서의 반경 방향 외측의 위치에 형성되어 있는 그리스 공급구(24a)에 접속되어 있다.

본 발명에 따른 디캔터(1)에 있어서, 도 1에 나타내는 그리스 공급구(14a) 및 도 2에 나타내는 그리스 공급구(24a)에, 도시하지 않는 그리스 공급원(그리스 건 등)을 접속하고, 소정량의 그리스를 그리스 공급로(14, 24) 내로 송출하면, 그리스가 그리스 공급로(14, 24)를 통과하여 오일 시일(13, 23)의 립부(13a, 23a)와 래버린스 시일(11, 21) 사이의 공간(S1, S2)에 충전된다. 이와 같이, 본 발명에 따른 디캔터의 리어측의 외측 축부(4a)는 이들 오일 시일(13, 23) 및 공간(S1, S2)에 충전된 그리스에 의해 확실하게 시일되고, 또한 오일 시일(13, 23)은 그리스에 의해 윤활되기 때문에, 충분한 내구성을 기대할 수 있다. 또한, 공간(S1, S2) 내로의 그리스의 보충은 디캔터(1)의 운전 상황에 따르기도 하지만, 대략 3개월에 한번정도면 족하다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 래버린스 시일(11, 21)에는 선단부(내주 가장자리)가 외측 축부(4a)의 외주면으로부터 약간 이간한 위치가 되도록 구성된 배플(11c, 21c)이 시일 가스 공급로(12, 22)의 개구부(관통 구멍(11b, 21b))보다 그리스 공급로(14, 24)의 개구부측의 위치에 각각 형성되어 있다. 이들 배플(11c, 21c)에 의해, 그리스 공급로(14, 24)로부터 공간(S1, S2)에 그리스가 공급될 때에, 래버린스 시일(11, 21)의 관통 구멍(11b, 21b) 주변의 영역으로의 그리스의 진입을 가급적으로 저지할 수 있다.

또, 시일 가스 공급구(12a) 및 시일 가스 공급구(22a)와, 시일 가스 공급원(도시하지 않음)을 접속하고, 시일 가스 공급원으로부터 시일 가스(예를 들면 질소 가스)를 소정의 압력으로 연속적으로 송출하면, 시일 가스가 시일 가스 공급로(12, 22) 및 관통 구멍(11b, 21b)을 통과하여, 간극(G1, G2)(래버린스 시일(11, 21)의 돌조(11a, 21a) 및 이들과 대향하는 외측 축부(4a)의 외주면의 근방)에 공급되게 된다. 그리고, 공급된 시일 가스는 돌조(11a, 21a)의 선단과, 외측 축부(4a) 사이의 약간의 간극으로부터, 기 내 공간측(도 1에 있어서 좌측, 도 2에 있어서 우측)을 향하여 연속적으로 흘러가게 되고, 그 결과 기 내의 처리물(처리 원액, 고형분, 또는 분리액)이 오일 시일(13, 23)측으로 진입하는 것을 적합하게 방지할 수 있다.

또한, 상기 서술한 바와 같이, 도 4~6에 나타낸 종래의 시일 수단(60, 70)에 있어서는, 간극(G1, G2)에 공급된 시일 가스가 기 내 공간측 및 기 외측의 양쪽을 향하여 흘러가도록 구성되어 있었기 때문에, 운전시에 대량의 시일 가스가 소비되고, 런닝 코스트가 늘어나버린다는 문제가 있었지만, 본 발명에 따른 디캔터에 있어서의 시일 수단(10, 20)에 있어서는, 간극(G1, G2)에 있어서의 시일 가스의 공급 위치의 기 외측에는 오일 시일(13, 23)이 배치됨과 아울러, 그리스가 충전되어 있기 때문에, 간극(G1, G2)에 공급된 시일 가스가 기 외측으로 흘러내리는 일은 없고, 기 내 공간측으로만 흘러내리게 되어, 그 결과 공급원으로부터 시일 가스 공급로(12, 22)로의 시일 가스의 공급량을 종래와 비교하여 대폭(약30~40분의 1) 절감할 수 있다.

또, 상기 실시형태에 있어서 시일 수단(10)은 케이싱(6)의 길이 방향 단부의 측벽(6a)을 관통하는 필로우 블록(5)에 대하여 적용되어 있지만, 필로우 블록(5)의 전체가 케이싱(6)의 외측에 배치되어 있는 타입의 디캔터에 있어서는, 시일 수단(10)은 보울 허브(4)의 외측 축부(4a)와 케이싱(6)의 측벽(6a) 사이에 개재하는 요소에 대하여 적용된다.

또한, 상기 실시형태에 있어서 배플(11c, 21c)은 래버린스 시일(11, 21)의 부분적인 요소로서 형성되어 있지만, 래버린스 시일(11, 21)과는 별개의 독립된 요소로서 외주측이 필로우 블록(5) 또는 시일 홀더(3)에 고정되고, 선단부(내주 가장자리)가 보울 허브(4)의 외측 축부(4a)의 외주면으로부터 약간 이간한 위치가 되도록 구성하고, 그리스 공급로(14, 24)의 개구부와 시일 가스 공급로(12, 22)의 개구부(래버린스 시일(11, 21)의 관통 구멍(11b, 21b)) 사이에 배치하는 구성으로 해도 된다.

또, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 배플(11c, 21c)을 배치하는 대신에, 오일 시일(13, 23)과 마찬가지의 구성에 따른 제2 오일 시일을 도 1 및 도 2에 있어서의 배플(11c, 21c)의 위치에 배치하도록 해도 된다. 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 그리스 공급로(24)의 개구부와 시일 가스 공급로(22)의 개구부(래버린스 시일(21)의 관통 구멍(21b)) 사이에, 외주측이 시일 홀더(3)에 대하여 고정되고, 립부의 내주 가장자리가 외측 축부(4a)의 외주면에 전체 둘레에 접촉하도록 구성된 제2 오일 시일(31)을 배치한다. 이와 같이 구성한 경우도 그리스 공급로(24)로부터 공간(S2)에 그리스가 공급될 때에, 래버린스 시일(21)의 관통 구멍(21b) 주변의 영역으로의 그리스의 진입을 적합하게 저지할 수 있다.

1, 51…디캔터
2, 52…피드 튜브
3, 53…시일 홀더
4, 54…보울 허브
4a, 54a…외측 축부
4b, 54b…내측 축부
4c, 54c…플랜지
5, 55…필로우 블록
6, 56…케이싱
6a, 56a…측벽
7, 57…보울
8, 58…스크류 컨베이어
9, 59…베어링
10, 20, 60, 70…시일 수단
11, 21, 61, 71…래버린스 시일
11a, 21a, 61a, 71a…돌조
11b, 21b, 61b, 71b…관통 구멍
11c, 21c…배플
12, 22, 62, 72…시일 가스 공급로
12a, 22a, 62a, 72a…시일 가스 공급구
13, 23…오일 시일
13a, 23a…립부
13b, 23b…내주 가장자리
13c 23c…기단부
14, 24…그리스 공급로
14a, 24a…그리스 공급구
31…제2 오일 시일
C…회전축선
G1, G2…간극

Claims

케이싱의 내측에 배치되고, 보울 허브에 의해 지지된 중공의 보울과, 그 내부에 있어서 보울과 동일축에 배치된 스크류 컨베이어를 가지고, 이들을 고속으로 회전시킴으로써, 보울 허브의 원통 형상의 외측 축부의 내측에 삽입통과된 피드 튜브를 통하여 보울 내에 도입된 처리 원액을, 원심력에 의해 액체와 고형분으로 분리하고, 보울에 대하여 차속을 가지고 회전하는 스크류 컨베이어에 의해, 분리한 고형분을 보울의 일방의 단부에 형성되어 있는 고형분 배출구를 향하여 반송하여 보울 밖으로 배출함과 아울러, 분리한 액체를 보울의 반대측의 단부의 액체 배출구로부터 보울 밖으로 배출하도록 구성된 디캔터형 원심분리기에 있어서,
케이싱의 측벽을 관통하는 보울 허브의 외측 축부의 외주측에, 립부의 내주 가장자리가 보울 허브의 외측 축부의 외주면에 접촉하는 접촉형의 오일 시일과, 오일 시일보다 기 내 공간측에 배치된 비접촉형의 래버린스 시일과, 래버린스 시일에 시일 가스를 공급하는 시일 가스 공급로와, 오일 시일과 래버린스 시일 사이의 공간에 그리스를 공급하는 그리스 공급로로 이루어지는 시일 수단이 배치되고, 당해 시일 수단에 의해 기 내 공간을 밀폐할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 디캔터형 원심분리기.
제 1 항에 있어서, 보울 허브의 외측 축부를 회전 가능하게 지지하는 필로우 블록이 케이싱의 측벽을 관통하도록 배치되고,
필로우 블록의 내주면과, 보울 허브의 외측 축부의 외주면 사이에 오일 시일과 래버린스 시일이 배치되고, 필로우 블록의 내부에 시일 가스 공급로와 그리스 공급로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디캔터형 원심분리기.
제 1 항에 있어서, 보울 허브의 외측 축부의 선단부의 외주측이 피드 튜브 둘레에 장착된 시일 홀더에 의해 덮이도록 구성되고,
시일 홀더의 내주면과, 보울 허브의 외측 축부의 선단부의 외주면 사이에 오일 시일과 래버린스 시일이 배치되고, 시일 홀더의 내부에 시일 가스 공급로와 그리스 공급로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디캔터형 원심분리기.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 외주측이 고정되고, 내주 가장자리가 보울 허브의 외측 축부의 외주면으로부터 약간 이간한 위치가 되도록 구성된 배플이 시일 가스 공급로의 개구부와 그리스 공급로의 개구부 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 디캔터형 원심분리기.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 외주측이 고정되고, 립부의 내주 가장자리가 보울 허브의 외측 축부의 외주면에 접촉하는 접촉형의 제2 오일 시일이 시일 가스 공급로의 개구부와 그리스 공급로의 개구부 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 디캔터형 원심분리기.