KR102660912B1

KR102660912B1 - 원심분리장치

Info

Publication number: KR102660912B1
Application number: KR1020217021991A
Authority: KR
Inventors: 마사루 나가스; 유헤이 다하라
Original assignee: 도모에고교 가부시키가이샤
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2019-11-01
Publication date: 2024-04-24
Also published as: KR20210135480A; JP7227038B2; WO2020183779A1; CN113286661A; US20220088614A1; CN113286661B; JP2020146626A

Abstract

(과제) 360°배출이 가능한 원심분리장치에 있어서 고형물 배출구에 설치되는 내마모성 슬리브의 교환을 쉽게 한다.
(해결수단) 축방향에 있어서 일단측의 개구 가장자리부에 복수의 익스텐션 래그가 원주방향으로 간격을 두고 형성된 보울과, 상기 보울의 내부에 회전 가능하게 수용되고 상기 보울과는 서로 다른 회전속도로 회전하는 스크루 컨베이어와, 상기 익스텐션 래그에 접속해서 상기 개구 가장자리부의 개구를 상기 축방향으로부터 덮고 둘레방향에 있어서 이웃하는 상기 익스텐션 래그의 사이에 고형물 배출구를 형성하기 위한 허브와, 상기 익스텐션 래그 중에서 상기 보울의 회전축과 면하는 래그 내면을 적어도 덮는 슬리브 본체와 상기 개구 가장자리부를 따라 원호상으로 연장됨과 아울러 상기 개구 가장자리부에 있어서 상기 익스텐션 래그를 피한 위치에 상기 축방향으로 연장되는 체결볼트에 의하여 착탈 가능하게 장착되는 플랜지부를 갖는 내마모성 슬리브를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

원심분리장치

본 발명은 원심분리장치(遠心分離裝置)에 관한 것으로서, 특히 보울(bowl)의 고형물 배출구(固形物排出口)에 설치되는 내마모성 슬리브(耐磨耗性 sleeve)에 관한 것이다.

고액혼합상태(固液混合狀態)의 처리물을 원심분리하는 원심분리장치로서 디캔터(decanter)가 알려져 있다(예를 들면 특허문헌1 참조). 도1은, 가로형의 디캔터(1)의 구성예를 나타내는 도면으로서, 케이싱(2)내 및 보울(3)내를 절단하여 나타내고 있다. 이하, 간략하게 디캔터(1)의 구성 및 과제를 설명한다. 디캔터(1)의 상세한 구성에 대해서는 후술하는 실시형태에서 보충하여 설명한다.

디캔터(1)는, 케이싱(2)과, 케이싱(2)내에 수용되는 통모양의 보울(3)과, 보울(3)내에 수용되는 스크루 컨베이어(4)를 구비한다. 보울(3) 및 스크루 컨베이어(4)는, 서로 다른 회전속도로 회전축(L)을 중심으로 하여 회전한다.

스크루 컨베이어(4)내에는, 처리물 공급구(81)로부터 처리물이 공급된다. 처리물은, 스크루 컨베이어(4)의 벽면에 형성된 처리물 통로(41)로부터 보울(3)내로 배출된다. 보울(3)내에서, 처리물은, 보울(3) 및 스크루 컨베이어(4)의 작용에 의하여 분리액과 고형물로 원심분리된다. 보울(3) 및 스크루 컨베이어(4)의 작용에 의하여, 분리액은, 보울(3)내에 있어서 도1에서 좌측으로 반송된다. 그리고 분리액은 분리액 배출구(31)로부터 케이싱(2)내로 배출되고 케이싱(2)으로부터 분리액 출구(21)를 통하여 외부로 배출된다.

분리된 고형물은, 보울(3) 및 스크루 컨베이어(4)의 작용에 의하여 보울(3)내에 있어서 도1에서 우측으로 반송된다. 그리고 고형물은, 보울(3)의 고형물 배출구(32)로부터 케이싱(2)내로 배출되고, 케이싱(2)으로부터 고형물 출구(22)를 통하여 외부로 배출된다. 여기에서 본 명세서에서는, 보울(3)의 고형물 배출구(32)측을 일단측, 보울(3)의 분리액 배출구(31)측을 타단측이라고 정의하는 것으로 한다.

특허문헌1에는, 외통의 원주방향으로 원형의 고형물 배출구를 동일한 간격으로 형성하고, 각 고형물 배출구에 내마모성(耐磨耗性)을 구비한 부시를 배치한 원심분리기가 개시되어 있다. 이 특허문헌1의 원심분리기에 의하면, 외통을 분해하지 않고 부시를 교환할 수 있다(제4쪽 28∼29줄). 특허문헌2에는, 보울의 단부 개구의 테두리에 원주방향으로 간격을 두고 익스텐션 래그를 복수개 세워서 형성하고, 원주방향으로 이웃하는 익스텐션 래그의 사이에 고형물 배출구를 형성함과 아울러, 고형물 배출구를 형성하는 익스텐션 래그의 테두리에 라이너를 볼트로 체결한 원심분리장치가 개시되어 있다. 이 특허문헌2의 원심분리장치에 의하면, 원심분리장치의 케이싱을 열어 볼트의 체결을 해제함으로써 라이너를 간단하게 교환할 수 있다.

그러나 특허문헌1 및 2의 구성에서는, 스크루에 의하여 반송된 고형물 중에서 고형물 배출구 바로 아래로 유출된 고형물은 원심력에 의하여 배출할 수 있지만, 고형물 배출구 바로 아래를 피한 위치로 유출된 고형물은 원심력에 의하여 외통(보울)의 내벽에 붙기 때문에 배출할 수 없다. 즉, 고형물의 배출에 사용되지 않는 데드 스페이스(못쓰는 공간)가 둘레방향으로 간헐적으로 생기기 때문에, 고형물의 배출량을 늘리기 위해서는, 외통(보울)의 지름을 크게 하고 고형물 배출구의 개구면적(開口面積)을 확대하여야만 한다.

이러한 특허문헌1 및 2의 과제에 대하여, 상기의 익스텐션 래그의 내면에 원호상으로 형성된 내마모성의 플레이트를 접착한 원심분리장치가 알려져 있다(이하, 종래기술1이라고 부른다). 이 원심분리장치에 의하면, 상기의 데드 스페이스로 유출된 고형물을 플레이트의 곡면을 따라 슬라이딩시키면서 고형물 배출구로 인도하는 것이 가능하기 때문에 소위 360°배출을 실현할 수 있다.

그러나 종래기술1의 원심분리장치에서는, 마모된 플레이트를 교환하는 것이 매우 번거롭다. 구체적으로는, 플레이트 교환의 사전준비로서, 배관, 벨트, 가드류(guard類)를 떼어낸 후에 케이싱으로부터 보울을 떼어내고, 이렇게 떼어내어진 보울을 소정의 작업공간에 설치한 후에 허브를 떼어낼 필요가 있기 때문에 사전준비가 매우 번거롭다. 또한 작업공간을 확보하기 위해서, 공장내의 배치변경 등을 할 수 밖에 없는 경우도 있다. 또한 플레이트의 교환작업에서는, 접착재를 긁어내고 새로운 플레이트를 다시 익스텐션 래그에 접착할 필요가 있기 때문에 유지보수가 번거롭다. 또한 고형물의 종류에 따라서는, 접착제가 용해되어 플레이트가 익스텐션 래그로부터 빠질 우려가 있다.

특허문헌3에는, 360°배출이 가능하고 또한 내마모성이 우수한 부싱부재를 사용함으로써 유지보수 주기를 길게 하는 원심분리장치가 개시되어 있다. 즉 특허문헌3의 원심분리장치는, 부싱부재의 내마모성을 높이고 유지보수 주기를 길게 하는 것을 목적으로 하고 있다.

그러나 연삭력(硏削力)이 큰 고형물(예를 들면 굴삭토사)이 처리액에 포함되어 있는 경우에는, 내마모성이 우수한 부싱부재이어도 빠른 시기에 마모되기 때문에 결과적으로 유지보수 주기가 짧아져버린다. 이 때문에 축방향으로부터 원심분리장치를 분해하여 부싱부재를 교환하는 번잡한 유지보수작업을 단주기(短周期)로 하지 않으면 안된다.

또한 부싱부재의 외면을 곡면형상으로 형성할 필요가 있기 때문에(특허문헌3의 도3 참조), 부싱부재의 두께가 과도하게 두꺼워지게 됨과 아울러 곡면으로 가공하기 위한 가공비용이 증대한다.

특허문헌1 : 일본국 공개실용신안 실공소61-27646호 공보 특허문헌2 : 미국 특허 제7374529호 명세서 특허문헌3 : 일본국 특허 제5996548호 공보

본원발명은, 익스텐션 래그의 두께를 두껍게 하지 않고 360°배출이 가능한 원심분리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 고형물 배출구에 설치되는 내마모성 슬리브의 교환을 쉽게 하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본원발명에 관한 원심분리장치는, (1)축방향에 있어서 일단측의 개구 가장자리부에, 복수의 익스텐션 래그가 원주방향으로 간격을 두고 형성된 보울과, 상기 보울의 내부에 회전 가능하게 수용되고 상기 보울과는 서로 다른 회전속도로 회전하는 스크루 컨베이어와, 상기 익스텐션 래그에 접속해서 상기 개구 가장자리부의 개구를 상기 축방향으로부터 덮으며 둘레방향에 있어서 이웃하는 상기 익스텐션 래그의 사이에 고형물 배출구를 형성하기 위한 허브와, 상기 익스텐션 래그 중에서 상기 보울의 회전축과 면하는 래그 내면을 적어도 덮는 슬리브 본체와, 상기 개구 가장자리부를 따라 원호상으로 연장됨과 아울러 상기 개구 가장자리부에 있어서 상기 익스텐션 래그를 피한 위치에 상기 축방향으로 연장되는 체결볼트에 의하여 착탈 가능하게 장착되는 플랜지부를 구비하는 내마모성 슬리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 원심분리장치.

(2)상기 보울의 지름방향에 있어서 상기 익스텐션 래그와 대향하는 상기 슬리브 본체의 대향면에는, 상기 익스텐션 래그에 선접촉하는 선모양 돌기부가 상기 축방향으로 연장되어서 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재되어 있는 원심분리장치.

(3)상기 선모양 돌기부는, 상기 익스텐션 래그의 둘레방향에 있어서 중앙부에 접촉하는 것을 특징으로 하는 상기 (2)에 기재되어 있는 원심분리장치.

(4)상기 슬리브 본체의 고형물 배출방향에 있어서 양단부에는, 상기 익스텐션 래그의 둘레방향에 있어서 양측면을 보호하기 위한 종벽부가 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (3) 중에서 어느 하나에 기재되어 있는 원심분리장치.

(5)상기 종벽부는, 상기 축방향의 일단측으로부터 타단측을 향해서 높이가 높아지는 점증형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 (4)에 기재되어 있는 원심분리장치.

(6)상기 익스텐션 래그는, 상기 축방향에 있어서의 선단 및 기단에 각각 후육부 및 박육부를 구비하는 단차형상으로 형성되어 있고, 상기 박육부에 상기 래그 내면이 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (5) 중에서 어느 하나에 기재되어 있는 원심분리장치.

(7)상기 축방향으로부터 본 경우에, 상기 플랜지부는 상기 슬리브 본체의 둘레방향에 있어서 양단으로부터 각각 돌출해서 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (6) 중에서 어느 하나에 기재되어 있는 원심분리장치.

본 발명에 의하면, 익스텐션 래그의 내면 근방으로 배출된 고형물을 내마모성 슬리브에 슬라이딩시키면서 고형물 배출구로 인도하는 것이 가능하기 때문에, 고형물 배출구 바로 아래로 유출된 고형물 및 고형물 배출구 바로 아래를 피한 위치로 유출된 고형물의 쌍방을 고형물 배출구로부터 배출하는 것(360°배출)이 가능하게 된다. 이에 따라 고형물의 배출량을 늘리기 위해서 보울의 지름을 크게 할 필요가 없어진다. 또한 원심분리장치의 케이싱을 열고 볼트의 체결을 해제하는 것 만으로, 내마모성 슬리브의 교환을 할 수 있다. 내마모성 슬리브를 교환할 때에, 원심분리장치를 축방향으로부터 분해할 필요가 없기 때문에 유지보수작업의 부담이 경감된다.

[도1]가로형의 디캔터의 구성예를 나타내는 도면이다.
[도2]보울 익스텐션의 사시도로서, 허브 및 볼트를 떼어낸 상태를 나타내고 있다.
[도3]보울 익스텐션의 사시도로서, 허브 및 볼트를 각각 장착 및 체결한 상태를 나타내고 있다.
[도4]보울 익스텐션을 회전축(L) 방향으로부터 본 경우의 정면도이다.
[도5]내마모성 슬리브의 사시도이다.
[도6]도5과는 다른, 내마모성 슬리브의 다른 사시도이다.

(제1실시형태)

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태인 원심분리장치에 대해서 도1의 가로형의 디캔터(1)를 하나의 예로 들어서 설명한다. 디캔터(1)는, 내마모성 슬리브의 구성이 종래의 것과 다르다. 이하에 설명하는 실시형태에 의하여 본 발명의 기술적 범위가 결코 한정적으로 해석되어서는 아니된다.

디캔터(1)는, 케이싱(2), 보울(3), 스크루 컨베이어(4)를 구비한다. 케이싱(2)은, 보울(3) 및 스크루 컨베이어(4)를 수용한다. 케이싱(2)은 개폐 가능하도록 구성되어 있고, 케이싱(2)이 열린 상태가 되면, 후술하는 도2 및 도3에 나타나 있는 바와 같이, 보울(3), 고형물 배출구(32), 내마모성 슬리브(5), 허브(34) 등을 시인(視認)할 수 있다. 보울(3)은, 보울셸(3A)과 보울 익스텐션(3B)으로 구성되어 있고, 보울셸(3A)은 내경이 일정한 원통형상으로 형성되어 있고, 보울 익스텐션(3B)은 원뿔대 모양으로 형성되어 있다. 보울셸(3A) 및 보울 익스텐션(3B)은 도면에 나타내지 않은 볼트에 의하여 연결되어 있다. 다만 본 발명은, 보울 익스텐션(3B)의 내경이 일정한 보울(3)에도 적용할 수 있다. 보울(3)의 일단측(도1에서 우측)에는 복수의 고형물 배출구(32)가 있고, 보울(3)의 타단측(도1에서 좌측)에는 복수의 분리액 배출구(31)가 있다.

보울(3)의 일단측의 축부는 베어링(36)에 회전 가능하게 지지되고, 타단측의 축부는 베어링(37)에 회전 가능하게 지지된다. 보울(3)은, 일단측의 축부가 풀리(38)에 의하여 구동됨으로써 회전한다.

스크루 컨베이어(4)는, 회전 가능하게 지지되고 보울(3)내에 수용된다. 스크루 컨베이어(4)의 몸통부(42)내에는 처리물 공급실(43)이 형성되어 있다. 처리물 공급실(43)에는, 공급관(8)의 단부인 처리물 공급구(81)가 연장하고 있다. 공급관(8)은, 보울(3)의 회전축(L) 방향에 있어서 일단측(도1에서 우측)을 향해서 연장되고, 베어링(36)이나 풀리(38)내를 통하여 케이싱(2)의 외부까지 연장되어 있다. 케이싱(2)의 외부에 배치된 공급관(8)의 단부에는 처리물 유입구(82)가 형성되어 있어, 이 처리물 유입구(82)를 통하여 원심분리의 대상인 처리물이 공급된다. 처리물은, 공급관(8)을 통하여 처리물 공급구(81)로부터 처리물 공급실(43)내로 공급된다.

처리물에는, 원심분리에 의한 고액분리(固液分離)가 가능한 각종 고액 혼합물(固液混合物)이 포함된다. 본원발명은, 연삭력(硏削力)이 높은 굴삭토사(掘削土砂)를 포함하는 분리액에 대하여 특히 바람직하다. 또 본원발명은, 금속수산화물 입자 함유 슬러리, 석탄입자 함유 슬러리액 등 연마성 입자를 포함하는 분리액에 대하여도 바람직한 것은 말할 필요도 없다.

처리물은, 처리물 공급실(43)의 외주면에 형성된 복수의 처리물 통로(41)를 통하여 보울(3)내로 진행한다.

몸통부(42)의 외주면에는 나선상(螺旋狀)의 스크루 날개(44)가 형성되어 있다. 스크루 컨베이어(4)는, 기어복스(45)로부터 동력이 전달됨으로써 보울(3)과 서로 다른 회전속도로 회전한다. 기어복스(45)에는, 예를 들면 유성기어를 사용할 수 있다.

스크루 컨베이어(4)는 보울(3)과는 서로 다른 회전속도로 회전함으로써, 처리물을 보울(3)과 함께 분리액과 고형물(분리체)로 원심분리한다. 분리액은, 보울(3) 및 스크루 컨베이어(4)의 작용에 의하여 보울(3)내를 타단측으로 진행하고, 분리액 배출구(31)로부터 케이싱(2)내로 배출되어 케이싱(2)내로부터 분리액 출구(21)를 통하여 외부로 배출된다.

스크루 컨베이어(4)는, 보울(3)내에서 원심력이 부여된 고형물을 보울(3)의 일단측으로 반송한다. 고형물은, 보울(3)의 일단측의 고형물 배출구(32)로부터 케이싱(2)의 내부를 향해서 배출되어, 케이싱(2)의 내부로부터 고형물 출구(22)를 통하여 외부로 배출된다.

도2 및 도3은 보울 익스텐션(3B)의 사시도로서, 도2는 허브(34) 및 볼트(60)를 떼어낸 상태를 나타내고 있고, 도3은 허브(34) 및 볼트(60)를 각각 장착 및 체결한 상태를 나타내고 있다. 도4는, 보울 익스텐션(3B)을 회전축(L) 방향으로부터 본 경우의 정면도이다. 도5는 내마모성 슬리브(5)의 사시도이다. 도6은, 도5와는 다른, 내마모성 슬리브의 다른 사시도로서, 내마모성 슬리브(5)의 배치를 명확히 하기 위해서 후술하는 래그 박육부(33b)도 도면에 나타낸다. 또, 도6에 나타내는 흰색의 화살표는 고형물의 이동방향을 나타내고 있다.

도2 및 도3를 참조하면, 보울 익스텐션(3B)의 일단측에는 개구 가장자리부(39)가 링모양으로 형성되어 있고, 이 개구 가장자리부(39)에는 원주방향으로 간격을 두고 복수의 익스텐션 래그(33)가 세워서 설치되어 있다. 익스텐션 래그(33)는 단차(段差)가 있는 형상으로서, 회전축(L) 방향에 있어서 일단측이 두께가 두껍(이하, 래그 후육부(33a)라고 부른다)게 형성되고, 타단측이 박육(薄肉)(이하, 래그 박육부(33b)라고 부른다)으로 형성되어 있다. 즉 래그 후육부(33a)는, 래그 박육부(33b)보다도 지름방향에 있어서 두께가 두껍게 형성되어 있다.

도5 및 도6을 참조하면, 내마모성 슬리브(5)는 슬리브 본체(51)와 플랜지부(52)를 포함한다. 슬리브 본체(51)는, 회전축(L)과 익스텐션 래그(33)의 래그 박육부(33b) 사이에 배치되어 있다(도2 및 도3 참조). 바꿔 말하면, 슬리브 본체(51)는, 래그 박육부(33b) 중에서 회전축(L)과 면하는 래그 내면을 보울(3)의 지름방향으로부터 덮는 위치에 배치되어 있다. 슬리브 본체(51)의 회전축(L) 방향에 있어서의 타단부와 플랜지부(52)의 회전축(L) 방향에 있어서의 일단부가 연달아 접속함으로써 내마모성 슬리브(5)가 구성되어 있다.

내마모성 슬리브(5)는, 익스텐션 래그(33)의 기재(基材)보다도 강성이 높은 재료로 구성하는 것이 바람직하다. 익스텐션 래그(33)의 기재보다도 강성이 높은 재료로서, 예를 들면 초경합금인 이게탈로이(IGETALLOY)(등록상표)를 사용할 수 있다. 다만, 내마모성 슬리브(5)를 익스텐션 래그(33)와 동일한 재료로 형성하고, 내마모성 슬리브(5)의 표면에 내마모성이 높은 용접층을 형성하더라도 좋다. 내마모성 슬리브(5)의 내마모성을 높임으로써 내마모성 슬리브(5)의 교환주기를 길게 할 수 있다.

여기에서 설명의 편의상, 슬리브 본체(51) 중에서 회전축(L)과 면하는 면을 슬라이딩면(510), 슬라이딩면(510)의 둘레방향에 있어서 양단부에 형성된 면을 종벽면(511), 슬라이딩면(510)의 반대측의 면(바꿔 말하면 래그 박육부(33b)와 대향하는 면)을 비슬라이딩면(512)이라고 정의한다.

슬라이딩면(510)은, 보울(3)의 일단측으로 반송된 고형물을 고형물 배출구(32)를 향해서 인도할 수 있는 적절한 형상으로 형성되어 있다. 본 실시형태의 슬라이딩면(510)은, 회전축(L)을 향해서 볼록이 되는 방향으로 굴곡하고 있어, 둘레방향에 있어서 중앙부가 회전축(L)에 가장 근접하고 있고, 둘레방향에 있어서 양단부(바꿔 말하면, 고형물 배출구(32)에 근접하는 단부)가 회전축(L)로부터 가장 이간(離間)하고 있다. 본 실시형태에서는, 슬라이딩면(510)을 곡면에 의하여 형성했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 고형물 배출구(32)를 향해서 연장되는 테이퍼면(taper面)에 의하여 형성하더라도 좋다.

종벽면(511)은, 익스텐션 래그(33)의 래그 박육부(33b)의 측면을 덮는 위치에 형성되어 있다. 이에 따라 슬라이딩면(510)의 종단부에 도달한 고형물을 종벽면(511)에 슬라이딩시키면서 고형물 배출구(32)로부터 배출하는 것이 가능하기 때문에, 익스텐션 래그(33)의 측면을 슬라이딩 마모로부터 보호할 수 있다.

종벽면(511)은, 회전축(L) 방향의 일단측으로부터 타단측을 향해서 높이가 높아지는 점증형상(漸增形狀)으로 형성하는 것이 바람직하다. 내마모성 슬리브(5)의 타단측은, 내마모성 슬리브(5)의 일단측보다도 고형물의 배출량이 많기 때문에, 마모되기 쉬운 타단측의 높이를 높게 함으로써 익스텐션 래그(33)의 수명을 보다 길게 할 수 있다. 한편, 내마모성 슬리브(5)의 일단측은, 고형물의 배출량이 상대적으로 적고 보호의 필요성이 낮기 때문에, 재료를 삭감함으로써 저비용화를 도모할 수 있다.

비슬라이딩면(512)은, 둘레방향에 있어서 중앙에 2가닥의 선모양 돌기부(512a)를 구비하고 있고, 이들의 선모양 돌기부(512a)는 회전축(L) 방향을 향해서 연장되어 있고, 래그 박육부(33b)의 둘레방향에 있어서 중앙과 접촉하고 있다. 도6의 도면에 나타나 있는 바와 같이, 비슬라이딩면(512)의 둘레방향에 있어서 양단부는 래그 박육부(33b)의 둘레방향에 있어서 양단부에 접촉하고 있다. 이와 같이 선모양 돌기부(512a)를 래그 박육부(33b)에 선접촉(線接觸)시킴으로써, 내마모성 슬리브(5)를 체결할 때의 위치결정작업이 용이하게 된다.

여기에서 선모양 돌기부(512a)를 생략하고 비슬라이딩면(512)을 래그 박육부(33b)에 면접촉(面接觸)시키는 방법도 생각된다. 이 경우에, 비슬라이딩면(512) 및 래그 박육부(33b)의 곡률(曲率)이 동일하게 되도록 비슬라이딩면(512)을 가공할 필요가 있기 때문에 가공이 번거롭다. 또한 가공오차에 의하여 면접촉이 안되는 경우에 있다. 거기에서, 본 실시형태에서는, 비슬라이딩면(512)에 선모양 돌기부(512a)를 형성함으로써 내마모성 슬리브(5)의 위치결정을 쉽게 하고 있다.

플랜지부(52)는 원호상(圓弧狀)으로 형성되어 있어, 개구 가장자리부(39)를 따라 연장되고 있다. 이에 따라 개구 가장자리부(39)를 고형물에 의한 슬라이딩 마모로부터 보호할 수 있다. 플랜지부(52)에는 익스텐션 래그(33)와의 간섭을 피하는 홈형상부(520)가 형성되어 있고, 양단부에는 플랜지 고정부(521)가 형성되어 있다. 즉, 회전축(L) 방향으로부터 본 경우에, 슬리브 본체(51)의 둘레방향에 있어서 양단으로부터 플랜지 고정부(521)가 돌출하도록 형성되어 있다.

각 플랜지 고정부(521)에는 플랜지 볼트 개구부(521a)가 형성되어 있다. 개구 가장자리부(39)에는, 플랜지 볼트 개구부(521a)와 통하게 되는, 도면에 나타내지 않은 보울 볼트 개구부가 형성되어 있다. 회전축(L) 방향의 일단측으로부터 플랜지 볼트 개구부(521a) 및 보울 볼트 개구부를 향해서 체결볼트(60)를 체결함으로써 내마모성 슬리브(5)를 보울 익스텐션(3B)에 대하여 착탈 가능하게 장착할 수 있다. 체결볼트(60)에는, 예를 들면 육각구멍볼트를 사용할 수 있다. 체결볼트(60)의 육각구멍(60a)에 6각렌치를 결합시킴으로써, 체결볼트(60)의 체결 및 체결해제를 할 수 있다.

둘레방향에 있어서 인접하는 내마모성 슬리브(5)는 서로 플랜지 고정부(521)가 접촉하고 있다. 이에 따라 인접하는 내마모성 슬리브(5)의 사이에 형성되는 간격의 사이즈를 협소(狹小)하게 설정할 수 있다.

여기에서 플랜지부(52)를 보울 익스텐션(3B)의 개구 가장자리부(39)보다도 지름방향 내측으로 돌출시킴으로써, 고형물을 일단 홀드하기 위한 둑(bank)으로 하여도 좋다. 이 경우에, 보울(3)의 일단측으로부터 유출되는 고형물은, 플랜지부(52)의 둑으로 일단 막을 수 있어서, 퇴적하면서 퇴적두께가 둑의 높이를 넘었을 때에 고형물 배출구(32)로부터 배출된다. 상기한 바와 같이 내마모성 슬리브(5)는 보울(3)에 대하여 착탈이 용이하기 때문에, 필요에 따라 둑의 높이가 서로 다른 내마모성 슬리브(5)로 간단하게 교환할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는, 플랜지 고정부(521)의 일단측의 면을 회전축(L)에 대하여 직교하는 방향을 따라 형성했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 테이퍼면 등에 의하여 형성하더라도 좋다. 이에 따라 고형물의 배출량을 조정할 수 있다.

다음에 도6을 참조하면서 고형물의 배출동작에 대해서 설명한다. 보울(3)내에서 처리물로부터 분리되어 보울(3)의 일단측으로 반송된 고형물 중에서 고형물 배출구(32)에 대응하는 영역으로 배출된 고형물은, 원심력에 의하여 고형물 배출구(32)로부터 그대로 배출된다. 한편, 보울(3)의 일단측으로 반송된 고형물 중에서 익스텐션 래그(33)에 대응하는 영역으로 배출된 고형물은 원심력에 의하여 슬라이딩면(510)에 접촉한 후에, 슬라이딩면(510)을 따라 흰색으로 나타내는 화살표 방향으로 나아가서 고형물 배출구(32)로부터 배출된다.

본 실시형태의 구성에 의하면, 회전축(L)을 중심으로하는 360°방향에 있어서 케이싱(2)을 향해서 고형물을 배출할 수 있다. 익스텐션 래그(33)는 내마모성 슬리브(5)에 의하여 보호되고 있기 때문에, 익스텐션 래그(33)의 슬라이딩 마모에 의한 감육(減肉)을 억제할 수 있다. 따라서 360°배출을 실현시키기 위해서 익스텐션 래그(33)의 두께를 두껍게 할 필요는 없다. 또한 360°배출을 실현함으로써 고형물의 배출면적을 확대하기 위해서, 고형물 배출구(32)의 개구면적을 크게 할 필요가 없어진다(바꿔 말하면, 보울(3)의 지름을 크게 할 필요가 없어진다).

다음에 도3를 참조하면서 내마모성 슬리브(5)의 교환방법에 대해서 설명한다. 고형물 출구(32)로부터 6각렌치를 삽입하여 체결볼트(60)의 두부육각구멍(60a)에 결합시킨다. 6각렌치를 반시계방향으로 회전시키면 체결볼트(60)가 느슨해져서 체결상태가 해제된다. 체결볼트(60)의 체결이 해제되면, 자유상태가 된 내마모성 슬리브(5)를 고형물 배출구(32)로부터 보울 익스텐션(3B)의 외부로 꺼낼 수 있다. 내마모성 슬리브(5)를 장착하는 경우에는 상기의 제거작업과 역의 작업을 하면 좋다.

이와 같이 본 실시형태의 구성에 의하면, 익스텐션 래그(33)에 대한 내마모성 슬리브(5)의 부착 및 제거를, 보울(3)의 허브(34) 등을 벗기지 않고 간단하게 할 수 있다. 즉, 케이싱(2)을 열면, 볼트(60)의 두부(頭部)가 보이는 상태가 되기 때문에, 볼트(60)의 두부에 6각렌치를 결합시켜서 볼트(60)의 체결을 해제함으로써, 고형물 배출구(32)를 통하여 내마모성 슬리브(5)의 교환을 간단하게 할 수 있다.

360°배출을 가능하게 한 종래의 구성에서는, 플레이트 교환의 사전준비로서 배관, 벨트, 가드류를 떼어낸 후에 케이싱으로부터 보울을 꺼내고, 이렇게 꺼낸 보울을 소정의 작업공간에 설치하여 허브를 떼어낼 필요가 있기 때문에 사전준비가 매우 번잡하였다. 본 실시형태에 의하면, 내마모성 슬리브(5)를 회전축(L) 방향으로 뽑아내지 않고 케이싱(2)을 여는 것 만으로 사전준비를 완료시킬 수 있다. 또한 본 실시형태의 구성에 의하면, 작업공간을 확보하기 위해서 공장내의 배치변경 등을 할 필요도 없어진다. 또한 내마모성 슬리브(5)과 익스텐션 래그(33)의 고착수단으로서 접착재가 불필요하기 때문에, 접착재를 깎아내거나 도포하는 등의 작업을 할 필요가 없다. 또한 접착재가 고형물에 의하여 용해하여 익스텐션 래그(33)로부터 빠지는 등의 불량을 일어나기 어렵게 할 수 있다.

1 : 원심분리장치
3 : 보울
3A : 보울셸
3B : 보울 익스텐션
4 : 스크루 컨베이어
5 : 내마모성 슬리브
31 : 분리액 배출구
32 : 고형물 배출구
33 : 익스텐션 래그
33a : 래그 후육부
33b : 래그 박육부
34 : 허브
39 : 개구 가장자리부
51 : 슬리브 본체
52 : 플랜지부
510 : 슬라이딩면
511 : 종벽면
512 : 비슬라이딩면
512a : 선모양 돌기부

Claims

축방향에 있어서 일단측의 개구 가장자리부에 복수의 익스텐션 래그(extension lag)가 원주방향으로 간격을 두고 형성된 보울과,
상기 보울의 내부에 회전 가능하게 수용되고, 상기 보울과는 서로 다른 회전속도로 회전하는 스크루 컨베이어와,
상기 익스텐션 래그에 접속해서 상기 개구 가장자리부의 개구를 상기 축방향으로부터 덮고, 둘레방향에 있어서 이웃하는 상기 익스텐션 래그의 사이에 고형물 배출구를 형성하기 위한 허브와,
상기 익스텐션 래그 중에서 상기 보울의 회전축과 면하는 래그 내면을 적어도 덮는 슬리브 본체와, 상기 개구 가장자리부를 따라 원호상으로 연장됨과 아울러 상기 개구 가장자리부에 있어서 상기 익스텐션 래그를 피한 위치에 상기 축방향으로 연장되는 체결볼트에 의하여 착탈 가능하게 장착되는 플랜지부를 갖는 내마모성 슬리브를
구비하고,
상기 보울의 지름방향에 있어서 상기 익스텐션 래그와 대향하는 상기 슬리브 본체의 대향면에는, 선모양 돌기부가 상기 축방향으로 연장되어서 형성되고,
상기 익스텐션 래그는, 상기 축방향에 있어서의 선단(先端) 및 기단(基端)에 각각 후육부(厚肉部) 및 박육부(薄肉部)를 구비하는 단차형상(段差形狀)으로 형성되어 있고, 상기 박육부에 상기 래그 내면이 형성되고,
상기 슬리브 본체의 상기 선모양 돌기부는, 상기 익스텐션 래그의 상기 박육부에 선접촉(線接觸)하는 것을 특징으로 하는 원심분리장치.
제1항에 있어서,
상기 선모양 돌기부는, 둘레방향에 있어서 상기 익스텐션 래그의 중앙부에 접촉하는 것을 특징으로 하는 원심분리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 슬리브 본체의 고형물 배출방향에 있어서 양단부에는, 둘레방향에 있어서 상기 익스텐션 래그의 양측면을 보호하기 위한 종벽부(縱壁部)가 형성되는 것을 특징으로 하는 원심분리장치.
제3항에 있어서,
상기 종벽부는, 상기 축방향의 일단측으로부터 타단측을 향해서 높이가 높아지는 점증형상(漸增形狀)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 원심분리장치.
제1항에 있어서,
상기 축방향으로부터 본 경우에, 상기 플랜지부는, 상기 슬리브 본체의 둘레방향에 있어서 양단으로부터 각각 돌출해서 형성되는 것을 특징으로 하는 원심분리장치.
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