KR20180002908A

KR20180002908A - Centrifugal dehydration device

Info

Publication number: KR20180002908A
Application number: KR1020177037708A
Authority: KR
Inventors: 게이타 아카바네; 히로히코 가이다; 유우이치 요시다; 도모미치 에구사
Original assignee: 미츠비시 쥬코 칸쿄 카가쿠 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2015-01-09
Publication date: 2018-01-08
Also published as: JP2015131275A; WO2015107989A1; KR20160082249A; TW201544183A; TWI586435B; KR102037588B1; JP6278307B2; CN105813759A

Abstract

함수물이 공급되는 통형상의 외동 볼 (8) 과, 외동 볼 (8) 에 수용된 회전동 (23) 의 둘레면에 날개 부재 (25) 가 돌출되어 형성되고, 함수물을 축 방향으로 추진시키는 내동 스크루 (22) 를 갖고, 함수물을 반송하면서 원심력을 이용하여 탈수하는 회전체 (2) 와, 외동 볼 (8) 의 추진 방향 전방측의 일단에 형성되어 있는 함수물의 배출 통로 (27) 의 축 방향의 폭을 조정 가능하게 형성된 밸브체 (17) 를 갖는 원심 탈수 장치를 제공한다.A wing member 25 is formed on the circumferential surface of the tubular outer ball 8 to which the functional water is supplied and the rotating copper 23 housed in the outer ball 8, A rotating body 2 having an internal threaded screw 22 and capable of dewatering using a centrifugal force while conveying the functional water and a discharge passage 27 for discharging the functional water formed at one end of the external- A centrifugal dewatering device having a valve body (17) formed so as to be able to adjust the axial width thereof.

Description

CENTRIFUGAL DEHYDRATION DEVICE [0002]

본 발명은, 각종 오니 등의 함수물을 탈수하는 수단으로서, 원심력을 이용하여 고체와 액체를 분리시키는 원심 탈수 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifugal dewatering device for separating solid and liquid using centrifugal force as means for dewatering functional materials such as various sludge.

본원은, 2014년 1월 14일에 출원된 일본 특허출원 2014-004368호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2014-004368, filed on January 14, 2014, the contents of which are incorporated herein by reference.

원심력을 이용하여 고체와 액체를 분리시키는 원심 탈수 장치로는, 외동 (外胴) 볼 (bowl) 의 회전에 의해 원심력을 가하여 고액 분리를 실시하고, 내동 (內胴) 스크루에 의해 고형분과 액분을 포함하는 중성분, 예를 들어 탈수 케이크의 기내 반송 및 배출을 실시하는 원심 탈수 장치가 알려져 있다.Centrifugal dewatering equipment for separating solids and liquids using centrifugal force is a centrifugal dewatering device that applies centrifugal force by rotation of a bowl to centrifugal separation to perform solid-liquid separation, and solid and liquid fractions are collected by an inner cylinder screw There is known a centrifugal dewatering device for carrying and discharging a neutral component, for example, a dewatering cake, in the cabin.

이와 같은 원심 탈수 장치에 있어서는, 고액 분리와 동시에 원심력에 의한 자중 (自重) 가압과 배출 저항의 압착력에 의해 탈수 케이크 등의 탈수를 촉진하고 있다. 배출 저항을 이용한 압착력에 의한 탈수에 있어서는, 예를 들어 배출구의 유로 면적을 감소시킴으로써 배출 저항을 높이고 있다. 즉, 배출구를 협애 (狹隘) 구조로 함으로써, 배출구로부터 배출되는 탈수 케이크에 압밀 작용을 부여하고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).In such a centrifugal dewatering device, dewatering of the dewatering cake and the like is accelerated by the pressing force of the self-weight by the centrifugal force and the pressing force of the discharge resistance at the same time as the solid-liquid separation. In the dehydration by the pressing force using the discharge resistance, for example, the discharging resistance is increased by reducing the flow passage area of the discharge port. That is, by making the discharge port into a narrow structure, the dewatering cake discharged from the discharge port is given a compaction action (see, for example, Patent Document 1).

일본 공개특허공보 2002-153772호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-153772

그런데, 배출구를 협애 구조로 함으로써, 탈수 케이크에 포함되는 섬유분이나 결정 (인산마그네슘) 이 좁은 배출구에 부착되는 현상이 알려져 있다. 이 섬유분이나 결정이 성장함으로써 유로가 폐색되어 버린다. 특히, 성능 향상을 위해서 압착력을 더욱 높이려고 하면 배출구가 작아지거나 또는 배출구 길이가 길어져, 섬유분이나 결정이 더욱 잘 부착되게 된다.However, it is known that the fibers and crystals (magnesium phosphate) contained in the dewatered cake adhere to the narrow outlet by making the outlet a narrow structure. The flow path is blocked by the growth of the fiber component or the crystal. Particularly, in order to improve the performance, if the compression force is further increased, the discharge port becomes smaller or the discharge port becomes longer, so that the fiber powder or the crystal becomes more adhered.

또, 특허문헌 1 에 기재된 원심 탈수 장치에는, 탈수 케이크의 배출 압력에 따라 배출구의 넓이를 자동적으로 조절하는 구조가 기재되어 있다. 이 구조는, 배출구의 넓이를 변경 가능한 조정 고리와, 조정 고리를 지지하는 스프링을 갖고 있고, 예를 들어 스프링의 스프링 정수를 변경함으로써, 탈수 케이크의 함수율을 조정하고 있다. 그러나, 이 구조에서는 탈수 케이크의 배출 압력이 충분히 전달되지 않는다는 과제가 있었다.In the centrifugal dewatering device described in Patent Document 1, a structure for automatically controlling the width of the discharge port in accordance with the discharge pressure of the dewatering cake is described. This structure has an adjusting ring capable of changing the width of the discharge port and a spring for supporting the adjusting ring. For example, the water content of the dehydrating cake is adjusted by changing the spring constant of the spring. However, this structure has a problem that the discharge pressure of the dehydrated cake is not sufficiently transmitted.

이 발명은, 원심 탈수 장치로부터 배출되는 함수물에 대하여 충분한 배출 저항을 유지하면서, 함수물에 포함되는 섬유분이나 결정이 잘 부착되지 않는 배출 구조를 갖는 원심 탈수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a centrifugal dewatering device having a discharge structure in which a sufficient amount of fiber components or crystals are not adhered to a hydrous product while maintaining a sufficient discharge resistance against hydrous water discharged from a centrifugal dewatering device.

본 발명의 제 1 양태에 의하면, 원심 탈수 장치는, 함수물이 공급되는 통형상의 외동 볼과, 상기 외동 볼에 수용된 회전동의 둘레면에 날개 부재가 돌출되어 형성되고, 상기 함수물을 축 방향으로 추진시키는 내동 스크루를 갖고, 상기 함수물을 반송하면서 원심력을 이용하여 탈수하는 회전체와, 상기 외동 볼의 추진 방향 전방측의 일단에 형성되어 있는 상기 함수물의 배출 통로의 축 방향의 폭을 조정 가능하게 형성된 밸브체를 갖는 것을 특징으로 한다.According to the first aspect of the present invention, there is provided a centrifugal dewatering device comprising: a tubular outer ball to which functional water is supplied; a wing member protruding from a circumferential surface of a rotating shaft received in the outer ball; And a control device for controlling the width in the axial direction of the discharge passage of the functional water formed at one end on the front side in the direction of propulsion of the external ball by adjusting the width in the axial direction of the discharge passage of the functional water, And a valve body formed as far as possible.

상기 구성에 의하면, 배출 통로에 섬유분이나 결정이 부착된 경우에 있어서도, 배출 통로의 폭을 조정 가능한 밸브체를 이동시킴으로써, 배출 통로에 부착된 섬유분이나 결정을 제거할 수 있다. 즉, 배출 통로가 부착에 의해 좁아져, 배출 압력이 상승함으로써 밸브체가 이동하여 배출 통로의 폭이 넓어지고, 부착물이 제거됨으로써 함수물을 배출할 때의 폐색을 방지할 수 있다. 또, 배출 통로의 폭을 좁힘으로써 함수물에 배출 저항을 부여할 수 있다. 또, 배출 통로의 폭의 조정에 의해 함수물의 함수율도 조정할 수 있다.According to the above arrangement, even when the fibers or the crystals adhere to the discharge passage, the fiber particles and crystals attached to the discharge passage can be removed by moving the valve body capable of adjusting the width of the discharge passage. In other words, the discharge passage narrows due to adhesion, the discharge pressure increases, the valve body moves, the width of the discharge passage is widened, and the deposit is removed, thereby preventing clogging when the functional water is discharged. Further, by reducing the width of the discharge passage, discharge resistance can be imparted to the functional material. The water content of the functional material can also be adjusted by adjusting the width of the discharge passage.

상기 원심 탈수 장치에 있어서, 상기 밸브체는, 상기 폭을 감소시키는 방향으로 탄성력이 부여되고 있는 구성으로 해도 된다.In the centrifugal dewatering device described above, the valve element may be configured such that an elastic force is applied in a direction to reduce the width.

상기 구성에 의하면, 함수물의 함수율의 저하에 수반되는 압압력 (押壓力) 의 증가에 의해 배출 통로의 폭이 증가하여 함수물의 체류 시간이 짧아진다. 또, 함수물의 함수율의 증가에 수반되는 압압력의 감소에 의해 배출 통로의 폭이 감소하여 함수물의 체류 시간이 길어진다. 이로써, 함수물의 함수율에 따른 체류 시간이 되어 함수물의 함수율의 변동을 최소한으로 할 수 있다.According to the above arrangement, the width of the discharge passage is increased by the increase of the pressing force accompanying the lowering of the water content of the functional material, and the residence time of the functional material is shortened. In addition, the decrease of the pressure force accompanying the increase of the water content of the functional material decreases the width of the discharge passage, and the residence time of the functional material becomes longer. This makes it possible to minimize the fluctuation of the water content of the functional material due to the residence time according to the water content of the functional material.

예를 들어, 탄성력이 스프링에 의해 부여되는 경우, 스프링의 초기 길이 (조립시의 스프링의 상태가 자연 길이인지 압축측인지 임의로 선택할 수 있다) 및 스프링 정수를 조정함으로써, 함수물의 함수율을 조정할 수 있다.For example, when an elastic force is applied by a spring, the water content of the functional material can be adjusted by adjusting the initial length of the spring (the state of the spring at the time of assembly is arbitrary can be arbitrarily selected) and the spring constant .

상기 원심 탈수 장치에 있어서, 상기 함수물의 압력에 따라 상기 폭을 증가 또는 감소시키는 방향으로 상기 밸브체를 이동시키는 액추에이터를 갖는 구성으로 해도 된다.The centrifugal dewatering device may have an actuator that moves the valve body in a direction to increase or decrease the width according to the pressure of the functional water.

상기 구성에 의하면, 함수물의 함수율의 저하에 수반되는 압압력의 증가에 따라 배출 통로의 폭을 증가시켜 함수물의 체류 시간을 짧게 함과 함께, 함수물의 함수율의 증가에 수반되는 압압력의 감소에 따라 배출 통로의 폭을 감소시켜 함수물의 체류 시간을 길게 할 수 있다. 이로써, 함수물의 함수율에 따른 체류 시간이 되어 함수물의 함수율의 변동을 최소한으로 할 수 있다.According to the above configuration, the width of the discharge passage is increased in accordance with the increase of the pressure force accompanying the decrease of the water content of the functional material, thereby shortening the residence time of the functional material, and by the decrease of the pressure pressure accompanying the increase of the water content of the functional material The width of the discharge passage can be reduced and the residence time of the functional water can be prolonged. This makes it possible to minimize the fluctuation of the water content of the functional material due to the residence time according to the water content of the functional material.

상기 원심 탈수 장치에 있어서, 상기 외동 볼에 형성되고, 상기 밸브체와 면접촉하는 밸브 시트면이 상기 함수물의 추진 방향을 향함에 따라 확경 (擴徑) 되는 원뿔대 형상으로 형성되어 있는 구성으로 해도 된다.The centrifugal dewatering device may be configured such that a valve seat surface formed on the outer ball and in surface contact with the valve body is formed in a truncated cone shape having a large diameter toward the propelling direction of the functional material .

밸브 시트면과 밸브체에 의해 형성되는 배출 통로가, 원심력이 가해지는 방향을 따른 직경 방향 외측을 향하는 형상이 되기 때문에, 함수물의 배출이 더욱 원활해진다.The discharge passage formed by the valve seat surface and the valve body has a shape directed radially outward along the direction in which the centrifugal force is applied, so that the discharge of the functional material becomes more smooth.

본 발명의 제 2 양태에 의하면, 원심 탈수 장치는, 함수물이 공급되는 통형상의 외동 볼과, 상기 외동 볼을 삽입 통과된 회전동의 둘레면에 날개 부재가 돌출되어 형성되고, 상기 함수물을 축 방향으로 추진시키는 내동 스크루를 갖고, 상기 함수물을 반송하면서 원심력을 이용하여 탈수하는 회전체와, 상기 함수물의 추진 방향에 대하여 경사지게 배치되어, 하류를 향해 서로의 간격이 좁혀진 복수의 안내 날개와, 상기 외동 볼의 추진 방향 전방의 일단에 형성되고, 상기 복수의 안내 날개에 의해 압착된 상기 함수물을 배출하는 함수물 배출공을 갖는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a centrifugal dewatering device comprising: a tubular outer ball in which a functional water is supplied; and a wing member protruding from a circumferential surface of a rotating shaft through which the outer ball is inserted, A rotating body having an internal threaded screw which is driven in the axial direction and dewatering using the centrifugal force while conveying the functional water, a plurality of guide vanes arranged obliquely to the propulsion direction of the functional water, And a functional water discharging hole formed at one end of the outer moving ball in the propelling direction and discharging the functional water compressed by the plurality of guide wings.

상기 구성에 의하면, 함수물이 추진되는 과정에 있어서 안내 날개에 충돌하여 함수물에 배출 저항이 발생함으로써, 함수물에 압착력을 부여할 수 있다. 또, 압착된 함수물은, 안내 날개의 추진 방향 전방의 함수물 배출공에 의해 배출되기 때문에, 함수물을 배출할 때의 폐색을 방지할 수 있다. 또, 안내 날개의 배치 각도를 변경함으로써, 함수물의 함수율을 조정할 수 있다.According to the above configuration, in the process of propelling the functional water, the propelling blade collides with the guide vane to generate discharge resistance in the functional water, so that the pressing force can be given to the functional water. Moreover, since the pressed water is discharged by the water discharge hole in the front of the guide vane in the propelling direction, it is possible to prevent clogging when discharging the water. In addition, by changing the arrangement angle of the guide vanes, the water content of the functional material can be adjusted.

상기 원심 탈수 장치에 있어서, 상기 외동 볼은, 원통 형상의 직동부 (直胴部) 및 원뿔대 형상의 테이퍼부를 갖고, 상기 복수의 안내 날개는 상기 테이퍼부로부터 내주측으로 돌출되어 형성되어 있는 구성으로 해도 된다.In the centrifugal dewatering device, the outer ball may have a cylindrical straight body portion and a truncated cone-shaped tapered portion, and the plurality of guide vanes may be formed so as to protrude from the tapered portion to the inner circumferential side do.

상기 구성에 의하면, 테이퍼부에 형성된 안내 날개에 의한 배출 저항에 의해 함수물에 압착력을 부여할 수 있다.According to the above configuration, the pressing force can be given to the functional material by the discharge resistance caused by the guide blades formed in the tapered portion.

본 발명에 의하면, 원심 탈수 장치로부터 배출되는 함수물에 대하여 충분한 배출 저항을 부여할 수 있다. 또, 함수물에 포함되는 섬유분이나 결정이 잘 부착되지 않는 배출 구조로 할 수 있다. 또, (제 1 양태의) 배출 통로의 폭의 조정 또는 (제 2 양태의) 안내 날개의 각도 조정에 의해, 함수물의 함수율도 조정할 수 있다.According to the present invention, sufficient discharge resistance can be imparted to the functional water discharged from the centrifugal dewatering device. In addition, a discharge structure in which the fibers and crystals contained in the functional material are not adhered well can be used. The water content of the functional material can also be adjusted by adjusting the width of the discharge passage (of the first aspect) or adjusting the angle of the guide vane (of the second aspect).

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 원심 탈수 장치를 나타내는 연직 방향의 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 제 1 실시형태의 원심 탈수 장치의 케이크 배출공 근방을 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 배압 밸브가 닫혀 확경면과 경사면이 면접촉한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 본 발명의 제 1 실시형태의 배압 밸브가 열려 확경면과 경사면의 간격이 표준 간격보다 커진 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5 는, 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예의 배압 밸브를 나타내는 단면도이다.
도 6 은, 본 발명의 제 2 실시형태의 원심 탈수 장치를 나타내는 연직 방향의 단면도이다.
도 7 은, 본 발명의 제 2 실시형태의 원심 탈수 장치의 케이크 배출공 근방을 나타내는 단면도이다.
도 8 은, 본 발명의 제 2 실시형태의 원심 탈수 장치의 안내 날개의 배치를 설명하는 전개도이다.1 is a vertical sectional view showing a centrifugal dewatering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a vicinity of a cake discharging hole of the centrifugal dewatering device of the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a state in which the back pressure valve of the first embodiment of the present invention is closed and the magnifying surface and the inclined surface are in contact with each other.
4 is a cross-sectional view showing a state in which the back pressure valve according to the first embodiment of the present invention is opened and the gap between the magnifying surface and the inclined surface is larger than the standard gap.
5 is a cross-sectional view showing a back pressure valve according to a modification of the first embodiment of the present invention.
6 is a vertical sectional view showing a centrifugal dewatering apparatus according to a second embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a vicinity of a cake discharging hole of the centrifugal dewatering device according to the second embodiment of the present invention.
8 is a developed view for explaining the arrangement of the guide vanes of the centrifugal dewatering device according to the second embodiment of the present invention.

(제 1 실시형태)(First Embodiment)

도 1 은, 원심 탈수 장치 (1) 를 나타내는 연직 방향의 단면도이다. 원심 탈수 장치 (1) 는, 소위 직동형이라고 불리는 것으로, 내부가 공동 (空洞) 상으로 형성된 회전체 (2) 와, 이 회전체 (2) 의 공급측 단부 (端部) 로부터 내부로 삽입된 피드 파이프 (3) 와, 회전체 (2) 의 길이 방향 중앙부를 수용하는 케이싱 (4) 과, 회전체 (2) 의 길이 방향 양 단부에 형성된 1 쌍의 지지 유닛 (5) 과, 회전체 (2) 를 회전 구동하는 구동 유닛 (6) 을 구비한다.1 is a vertical cross-sectional view showing a centrifugal dewatering device 1. Fig. The centrifugal dewatering device 1 is a so-called direct-acting type and comprises a rotating body 2 having an inside formed in a hollow shape and a feeder 2 inserted into the rotating body 2 from a supply side end portion of the rotating body 2 A pair of supporting units 5 formed at both ends in the longitudinal direction of the rotating body 2 and a rotating body 2 And a driving unit 6 for rotationally driving the driving unit 6.

회전체 (2) 는, 내부에 공급된 오니 등의 함수물을 반송하면서 원심력을 이용하여 탈수함으로써, 탈수 케이크와 분리액으로 분리하는 것이다. 이 회전체 (2) 는, 중공의 통형상의 외동 볼 (8) 과, 이 외동 볼 (8) 의 내부에 수용되고, 함수물을 축 방향으로 추진시키는 내동 스크루 (22) 를 구비하고 있다.The rotating body (2) separates the dewatered cake and the separated liquid by dewatering using a centrifugal force while conveying the functional material such as sludge supplied to the inside. The rotating body 2 has a hollow tubular outer ball 8 and an inner screw 22 which is accommodated in the outer ball 8 and which propels the functional water in the axial direction.

원심 탈수 장치 (1) 는, 도 1 의 좌측으로부터 피드 파이프 (3) 를 통해 도입된 함수물을 고액 분리하고, 탈수 케이크를 외동 볼 (8) 의 제 1 단측이면서, 함수물의 추진 방향의 전방측으로부터 배출한다. 이하의 설명에 있어서 외동 볼 (8) 의 제 1 단측이면서, 함수물의 추진 방향 전방측을 배출측이라고 부르고, 제 1 단측의 반대의 제 2 단측을 공급측이라고 부른다. 또, 회전체 (2) 의 중심축 (O) 을 중심축 (O) 이라고 부르고, 회전체 (2) 의 길이 방향을 축 방향이라고 부른다.The centrifugal dewatering device 1 separates the functional water introduced through the feed pipe 3 from the left side in Fig. 1 into solid-liquid separation and separates the dewatered cake from the front side of the propulsion direction of the functional water . In the following description, the front side in the direction of propulsion of the functional material is referred to as the exhaust side, and the second opposite side of the first end side is referred to as the supply side. The central axis O of the rotating body 2 is called a central axis O and the longitudinal direction of the rotating body 2 is called an axial direction.

외동 볼 (8) 의 내부에는 함수물이 공급된다. 외동 볼 (8) 은, 원통 형상의 중공의 케이싱인 볼 본체 (9) 와, 볼 본체 (9) 의 길이 방향 양 단부로부터 양측으로 돌출되어 형성된 중공의 외동 회전축 (10) 을 구비하고 있다.A function water is supplied to the inside of the outer ball (8). The outer ball 8 includes a ball body 9 which is a cylindrical hollow casing and a hollow outer rotary shaft 10 which is formed to protrude from both ends in the longitudinal direction of the ball body 9 on both sides.

볼 본체 (9) 의 공급측 단부에는, 함수물로부터 분리된 분리액을 배출하기 위한 분리액 배출공 (11) 이 형성되어 있다. 볼 본체 (9) 의 배출측 단부에는, 함수물로부터 분리된 탈수 케이크를 배출하기 위한 케이크 배출공 (12) 이 형성되어 있다.At the supply side end portion of the ball body 9, a separate liquid discharge hole 11 for discharging the separated liquid separated from the functional material is formed. A cake discharging hole 12 for discharging the dewatering cake separated from the functional water is formed at the discharge side end of the ball body 9.

또, 볼 본체 (9) 의 내주면에는, 케이크 배출공 (12) 에 인접하여, 볼 본체 (9) 의 둘레 방향으로 연장되는 돌조 (突條) (13) 가 형성되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 돌조 (13) 는, 둘레 방향에서 본 단면 형상이 공급측으로부터 배출측을 향해 볼 본체 (9) 의 내경을 좁히는 원뿔대 형상을 이루는 축경 (縮徑) 면 (14) 과, 공급측으로부터 배출측을 향해 볼 본체 (9) 의 내경을 넓히는 원뿔대 형상을 이루는 확경면 (15) (밸브 시트면) 을 갖고 있다. 바꾸어 말하면, 돌조 (13) 는, 둘레 방향에서 본 형상이, 한 변이 볼 본체 (9) 의 내주면에 일치하는 삼각 형상을 이루고 있다.A protrusion 13 extending in the circumferential direction of the ball body 9 is formed on the inner circumferential surface of the ball body 9 adjacent to the cake discharging hole 12. 2, the protrusion 13 has a reduced diameter surface 14 having a truncated conical shape in which the cross-sectional shape viewed from the circumferential direction of the ball body 9 narrows the inner diameter of the ball body 9 from the supply side toward the discharge side, And has a concave mirror surface 15 (valve seat surface) which has a truncated cone shape to widen the inner diameter of the ball body 9 from the supply side to the discharge side. In other words, the protrusion 13 has a triangular shape in which the shape viewed from the circumferential direction coincides with the inner circumferential surface of the ball body 9 at one side.

도 1 로 돌아와, 외동 볼 (8) 은, 외동 회전축 (10) 이 수평 방향으로 연장되도록 배치된 상태에서, 그 양 단부가 지지 유닛 (5) 에 의해 하방으로부터 축 둘레로 회전 가능하게 지지되어 있다. 이로써, 볼 본체 (9) 가 설치면 (F) 으로부터 소정의 높이 위치에 유지되어 있다.Returning to Fig. 1, both ends of the outer ball 8 are rotatably supported by the support unit 5 from below in the state where the outer rotation shaft 10 is arranged so as to extend in the horizontal direction . Thereby, the ball body 9 is held at a predetermined height position from the mounting surface F.

내동 스크루 (22) 는, 외동 볼 (8) 의 내부에서 함수물을 교반하면서 배출측으로 반송한다. 내동 스크루 (22) 는, 길이 방향 중앙부에 약간 대경의 피드 존 (24) 이 형성된 대략 원통 형상의 회전동 (23) 과, 회전동 (23) 의 둘레면으로부터 직경 방향으로 돌출되고 축 방향으로 나선상으로 연장되는 날개 부재 (25) 를 갖고 있다. 회전동 (23) 의 피드 존 (24) 에는, 외동 볼 (8) 에 연통하는 공급공 (26) 이 관통 형성되어 있다.The internal screw (22) conveys the functional water in the inside of the external ball (8) to the discharge side while stirring. The inner-diameter screw 22 has a substantially cylindrical rotating body 23 having a slightly larger diameter feed zone 24 formed at the center in the longitudinal direction and a cylindrical body 23 projecting in the radial direction from the circumferential surface of the rotating body 23, And a wing member (25) extending from the wing. A feed hole 26 communicating with the outer moving ball 8 is formed in the feed zone 24 of the rotating copper 23.

내동 스크루 (22) 는, 외동 볼 (8) 의 내부에 수용되고, 회전동 (23) 의 축 방향 양 단부로부터 돌출되어 형성되어 있는 내동 회전축 (16) 이, 외동 볼 (8) 의 외동 회전축 (10) 의 내부에 각각 삽입되어 있다. 공급측의 내동 회전축 (16) 은 중공 구조로 되어 있다. 또한, 날개 부재 (25) 의 축 방향에 대한 피치는 임의로 변경 가능하고, 예를 들어 일정 피치나 점감 피치로 하는 것이 가능하다.The internal threaded screw 22 is accommodated inside the external ball 8 and the internal rotary shaft 16 protruding from both ends in the axial direction of the rotary head 23 is connected to the external rotary shaft 10, respectively. The inner rotary shaft 16 on the supply side has a hollow structure. The pitch of the wing members 25 with respect to the axial direction can be arbitrarily changed, and can be set to, for example, a constant pitch or a diminishing pitch.

볼 본체 (9) 의 내부이면서, 배출측의 단부벽 (19) 근방에는, 밸브체인 배압 밸브 (17) 가 형성되어 있다. 배압 밸브 (17) 는, 복수의 압축 코일 스프링 (18) 을 통해 볼 본체 (9) 의 배출측의 단부벽 (19) 에 장착되어 있다. 바꾸어 말하면, 배압 밸브 (17) 는 압축 코일 스프링 (18) 을 통해 단부벽 (19) 에 접속되어 있다. 배압 밸브 (17) 는 볼 본체 (9), 또는 회전동 (23) 에는 고정되어 있지 않다.A valve chain back pressure valve 17 is formed inside the ball body 9 and in the vicinity of the end wall 19 on the discharge side. The back pressure valve 17 is mounted on the discharge side end wall 19 of the ball body 9 through a plurality of compression coil springs 18. [ In other words, the back pressure valve 17 is connected to the end wall 19 via the compression coil spring 18. [ The back pressure valve 17 is not fixed to the ball body 9 or the rotary motion 23.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 배압 밸브 (17) 는, 중심에 관통공 (20) 을 갖는 원판 형상을 이루고, 관통공 (20) 에는 내동 스크루 (22) 가 삽입 통과되어 있다. 배압 밸브 (17) 는, 볼 본체 (9) 의 내경보다 약간 작은 외경이다.2, the back pressure valve 17 has a circular plate shape having a through hole 20 at the center, and the through hole 20 is inserted with an internal screw 22 inserted thereinto. The back pressure valve 17 has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the ball body 9.

또, 배압 밸브 (17) 의 외주측의 가장자리부에는, 공급측으로부터 배출측을 향해 확경되는 경사면 (21) 이 형성되어 있다. 경사면 (21) 의 각도는, 볼 본체 (9) 의 돌조 (13) 의 확경면 (15) 의 각도와 동등한 각도이다. 즉, 배압 밸브 (17) 의 경사면 (21) 은, 배압 밸브 (17) 를 공급측으로 이동시킴으로써, 경사면 (21) 과 확경면 (15) 이 면접촉하도록 형성되어 있다. 이로써, 확경면 (15) 이 밸브체인 배압 밸브 (17) 의 밸브 시트면으로서 기능한다.An inclined surface 21 is formed at an edge portion on the outer peripheral side of the back pressure valve 17 so as to be diametrically opposed from the supply side to the discharge side. The angle of the inclined surface 21 is an angle equivalent to the angle of the concave surface 15 of the protrusion 13 of the ball body 9. In other words, the inclined surface 21 of the back pressure valve 17 is formed so that the inclined surface 21 and the concave surface 15 are in surface contact with each other by moving the back pressure valve 17 to the supply side. As a result, the concave surface 15 functions as the valve seat surface of the valve chain back pressure valve 17.

볼 본체 (9) 의 확경면 (15) 과 배압 밸브 (17) 의 경사면 (21) 사이에는, 탈수 케이크를 케이크 배출공 (12) 을 향해 짜내는 케이크 배출 통로 (27) 가 형성되어 있다. 배압 밸브 (17) 가, 압축 코일 스프링 (18) 을 통해 볼 본체 (9) 에 장착되어 있음으로써, 확경면 (15) 과 경사면 (21) 사이의 간격 (G1) 은 배압 밸브 (17) 에 가해지는 압력에 의해 변화되는 압축 코일 스프링 (18) 의 높이에 따라 변동된다. 즉, 배압 밸브 (17) 는 케이크 배출 통로 (27) 의 폭을 감소시키는 방향으로 탄성력이 부여되어 있다.A cake discharge passage 27 is formed between the concave surface 15 of the ball body 9 and the inclined surface 21 of the back pressure valve 17 to squeeze the dehydrated cake toward the cake discharge hole 12. The back pressure valve 17 is mounted on the ball body 9 through the compression coil spring 18 so that the gap G1 between the magnifying surface 15 and the inclined surface 21 is applied to the back pressure valve 17 Varies depending on the height of the compression coil spring 18 which is changed by the pressure. That is, the back pressure valve 17 is provided with an elastic force in the direction of reducing the width of the cake discharge passage 27.

바꾸어 말하면, 케이크 배출 통로 (27) 의 폭 (케이크 배출 통로 (27) 의 축 방향과 직교하는 단면적) 은, 배압 밸브 (17) 에 가해지는 탈수 케이크의 압력에 따라 변동된다. 배압 밸브 (17) 는, 케이크 배출 통로 (27) 의 축 방향의 폭을 조절 가능한 밸브체로서 기능한다.In other words, the width of the cake discharge passage 27 (the cross sectional area orthogonal to the axial direction of the cake discharge passage 27) varies depending on the pressure of the dewatering cake applied to the back pressure valve 17. The back pressure valve 17 functions as a valve body capable of adjusting the axial width of the cake discharge passage 27.

또한, 배압 밸브 (17) 와 단부벽 (19) 을 접속하는 부재는 압축 코일 스프링 (18) 에 한정되지 않고, 배압 밸브 (17) 에 대하여 케이크 배출 통로 (27) 의 폭을 감소시키는 방향으로 탄성력을 부여할 수 있으면 된다. 예를 들어, 판 스프링이나, 엘라스토머 등의 탄력성을 갖는 재료여도 된다.The member connecting the back pressure valve 17 and the end wall 19 is not limited to the compression coil spring 18 but may be a member for connecting the back pressure valve 17 and the end wall 19 to the back pressure valve 17 in the direction of reducing the width of the cake discharge passage 27 As shown in FIG. For example, it may be a material having elasticity such as a leaf spring or an elastomer.

도 1 로 돌아와, 피드 파이프 (3) 는, 회전체 (2) 에 대하여 함수물을 공급하는 파이프이다. 이 피드 파이프 (3) 는, 양단이 개구된 중공의 파이프 부재로서, 회전체 (2) 의 공급측 단부로부터 내동 스크루 (22) 의 내동 회전축 (16) 에 삽입되고, 피드 파이프 (3) 의 제 1 단부는, 회전동 (23) 의 피드 존 (24) 까지 도달하고 있다. 한편, 회전체 (2) 의 공급측 단부로부터 돌출된 피드 파이프 (3) 의 제 1 단부와는 반대측의 제 2 단부는, 지지 유닛 (5) 에 의해 지지되어 있다.Returning to Fig. 1, the feed pipe 3 is a pipe for supplying a functional material to the rotating body 2. [ The feed pipe 3 is a hollow pipe member having both ends opened and is inserted into the inner rotary shaft 16 of the inner screw 22 from the feed side end of the rotating body 2, The end reaches the feed zone 24 of the rotating copper 23. On the other hand, the second end portion on the opposite side of the first end portion of the feed pipe 3 projecting from the feed side end portion of the rotating body 2 is supported by the support unit 5.

케이싱 (4) 은, 외동 볼 (8) 을 수용하고, 외동 볼 (8) 로부터 배출되는 탈수 케이크 및 분리액을 회수하는 것이다. 이 케이싱 (4) 은, 중공의 케이싱으로, 그 공급측 단부에는, 외동 볼 (8) 로부터 회수한 분리액을 외부로 배출하기 위한 분리액 슈트 (28) 가 형성되어 있다. 케이싱 (4) 의 배출측 단부에는, 외동 볼 (8) 로부터 회수한 탈수 케이크를 배출하기 위한 케이크 슈트 (29) 가 형성되어 있다.The casing (4) houses the outer ball (8) and recovers the dewatered cake and the separated liquid discharged from the outer ball (8). The casing (4) is a hollow casing, and at the supply side end thereof, a separation liquid chute (28) for discharging the separated liquid recovered from the external ball (8) is formed. A cake chute 29 for discharging the dewatered cake recovered from the external ball 8 is formed at the discharge side end of the casing 4. [

지지 유닛 (5) 은, 회전체 (2) 를 그 길이 방향 (축 방향) 양 단부에서 회전 가능하게 지지하는 유닛이다. 지지 유닛 (5) 은, 회전체 (2) 의 공급측 단부를 지지하는 공급측 지지 유닛 (30) 과, 회전체 (2) 의 배출측 단부를 지지하는 배출측 지지 유닛 (31) 으로 구성되어 있다.The support unit 5 is a unit that rotatably supports the rotating body 2 at both ends in its longitudinal direction (axial direction). The support unit 5 is constituted by a supply side support unit 30 for supporting the supply side end portion of the rotating body 2 and a discharge side support unit 31 for supporting the discharge side end portion of the rotating body 2.

구동 유닛 (6) 은, 회전체 (2) 를 구성하는 외동 볼 (8) 과 내동 스크루 (22) 를 상이한 속도로 회전 구동하는 유닛이다. 이 구동 유닛 (6) 은, 구동원으로서의 모터 (32) 와, 이 모터 (32) 의 회전 구동력을 외동 볼 (8) 에 전달하는 벨트 전달 기구 (33) 와, 내동 스크루 (22) 를 회전 구동하는 유압식의 차속 장치 (34) 를 갖고 있다. 모터 (32) 의 동작은, 도시하지 않은 제어 장치에 의해 제어되고 있다.The drive unit 6 is a unit for rotationally driving the external ball 8 and the internal screw 22 constituting the rotating body 2 at different speeds. The drive unit 6 includes a motor 32 as a drive source, a belt transfer mechanism 33 for transferring the rotational drive force of the motor 32 to the external ball 8, And has a hydraulic type vehicle speed device 34. The operation of the motor 32 is controlled by a control device (not shown).

외동 볼 (8) 과 내동 스크루 (22) 의 회전수의 차속을 제어함으로써, 외동 볼 (8) 의 내부에 함수물을 퇴적시키면, 보다 긴 시간에 걸쳐 원심 효과를 함수물에 부여할 수 있다. 이로써, 함수물의 함수율을 더욱 저감시킬 수 있다.By controlling the vehicle speed of the number of revolutions of the outer ball 8 and the inner screw 22, it is possible to impart a centrifugal effect to the functional material over a longer period of time by depositing the functional material in the outer ball 8. Thereby, the water content of the functional material can be further reduced.

또, 본 실시형태에서는, 내동 스크루 (22) 의 회전 토크를 일정하게 유지하는 제어를 실시하였지만, 이 대신에, 외동 볼 (8) 과 내동 스크루 (22) 의 회전수의 차속을 일정하게 유지하는 제어를 실시해도 된다.In this embodiment, the control is performed so that the rotational torque of the internal-combustion screw 22 is kept constant. Alternatively, the vehicle speed of the rotational speed of the external-ball 8 and the internal- Control may be performed.

이상과 같이 구성되는 직동형의 원심 탈수 장치 (1) 에서는, 구동 유닛 (6) 에 의해 외동 볼 (8) 과 내동 스크루 (22) 가 상이한 회전 속도로 회전 구동된 상태에 있어서, 오니 등의 함수물이 피드 파이프 (3) 를 통해 회전동의 피드 존 (24) 에 공급된다. 그러면, 함수물은 원심력을 받음으로써, 피드 존 (24) 으로부터 공급공 (26) 을 통과하여 외동 볼 (8) 로 이동한다.In the direct acting centrifugal dewatering device 1 configured as described above, when the drive unit 6 rotates the outer ball 8 and the inner screw 22 at different rotational speeds, Water is supplied to the rotary motion feed zone 24 through the feed pipe 3. Then, the hydroformed water passes through the feed hole 26 from the feed zone 24 to the external ball 8 by receiving centrifugal force.

그 후, 이 함수물은, 외동 볼 (8) 과 내동 스크루 (22) 의 차속에 의해, 내동 스크루 (22) 의 날개 부재 (25) 에 의해 공급측으로부터 배출측을 향해 반송되면서, 원심 효과에 의해 분리수와 탈수 케이크로 분리된다. 그리고, 분리수는, 분리액 배출공 (11) 을 통과하여 분리액 슈트 (28) 로부터 장치 외부로 배출된다.This function water is then conveyed from the supply side toward the discharge side by the wing members 25 of the internal screw 22 by the vehicle speed between the external ball 8 and the internal screw 22, Separated into separated water and dehydrated cake. The separated water passes through the separation liquid discharge hole 11 and is discharged from the separation liquid chute 28 to the outside of the apparatus.

탈수 케이크에는, 반송·배출되는 과정에 있어서 배압 밸브 (17) 에 의해 축 방향으로 배출 저항에서 기인되는 압착력 (배압) 이 가해진다. 바꾸어 말하면, 내동 스크루 (22) 의 날개 부재 (25) 에 의해 공급측으로부터 배출측으로 반송되는 탈수 케이크에는, 배압 밸브 (17) 에 부딪쳐 배압 밸브 (17) 를 압압함으로써 저항이 부여된다.In the dewatering cake, a compression force (back pressure) caused by the discharge resistance in the axial direction is applied by the back pressure valve 17 in the process of conveying and discharging. In other words, resistance is imparted to the dewatering cake conveyed from the supply side to the discharge side by the wing members 25 of the inner screw 22 by pressing the back pressure valve 17 against the back pressure valve 17.

탈수 케이크의 함수율이 저하됨에 따라, 내동 스크루 (22) 의 추진력에 의한 탈수 케이크의 압압력이 높아진다. 탈수 케이크의 압압력이 압축 코일 스프링 (18) 에 의한 배출 저항보다 커지면, 배압 밸브 (17) 를 지지하는 압축 코일 스프링 (18) 이 수축되고, 압축 코일 스프링 (18) 의 높이가 낮아져 케이크 배출 통로 (27) 가 형성된다. 즉, 도 3 에 나타내는 바와 같은 배압 밸브 (17) 가 폐쇄되어 확경면 (15) 과 경사면 (21) 이 면접촉한 상태로부터, 도 2 에 나타내는 케이크 배출 통로 (27) 가 형성되는 상태가 된다. 이로써, 탈수 케이크는, 케이크 배출 통로 (27) 를 거쳐 케이크 배출공 (12) 을 통과하여 케이크 슈트 (29) 로부터 장치 외부로 배출된다.As the water content of the dewatering cake is lowered, the pressure of the dewatering cake due to the driving force of the inner screw 22 is increased. The compression coil spring 18 for supporting the back pressure valve 17 is contracted and the height of the compression coil spring 18 is lowered so that the pressure of the compression coil spring 18 is reduced, (27) are formed. That is, the back pressure valve 17 as shown in Fig. 3 is closed, and the state in which the oblique surface 15 and the inclined surface 21 are in contact with each other becomes a state in which the cake discharge passage 27 shown in Fig. 2 is formed. Thus, the dehydrated cake passes through the cake discharge passage (27), passes through the cake discharge hole (12), and is discharged to the outside of the apparatus from the cake chute (29).

여기에서, 압축 코일 스프링 (18) 의 스프링 정수 및 개수에 대해 설명한다.Here, the spring constant and the number of the compression coil spring 18 will be described.

압축 코일 스프링 (18) 의 스프링 정수 및 개수는, 원심 탈수 장치 (1) 의 사양에 기초하여 결정된다. 예를 들어, 원심 탈수 장치 (1) 의 시간당 처리량이 50 ㎥ 였을 경우, 이 처리량의 함수물의 처리 중, 즉 정격 운전시의 탈수 케이크의 압압력에 기초하여 결정된다.The spring constant and the number of the compression coil springs 18 are determined based on the specification of the centrifugal dewatering device 1. [ For example, when the throughput per hour of the centrifugal dewatering device 1 is 50 m3, it is determined on the basis of the pressure of the dewatering cake during the treatment of the hydroformate at this throughput, that is, during the rated operation.

구체적으로는, 정격 운전시에 있어서, 확경면 (15) 과 경사면 (21) 의 간격 (G1) 이 볼 본체 (9) 의 내주면과 회전동 (23) 의 외주면의 간격 (G2) 의 1/3 정도 (이하, 표준 간격이라고 부른다) 가 되는 스프링 정수 및 개수가 선택된다.More specifically, in the rated operation, the gap G1 between the magnifying surface 15 and the inclined surface 21 is 1/3 of the gap G2 between the inner peripheral surface of the ball body 9 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 23 (Hereinafter referred to as " standard interval ") is selected.

즉, 압축 코일 스프링 (18) 의 스프링 정수 및 개수는, 복수의 압축 코일 스프링 (18) 의 전체의 탄성력과, 정격 운전시에 있어서의 탈수 케이크의 압압력이, 케이크 배출 통로 (27) 가 표준 간격이 되는 상태에서 균형을 이루도록 선택된다.That is, the spring constant and the number of the compression coil springs 18 are set such that the elastic force of the entirety of the plurality of compression coil springs 18 and the pressure of the dewatering cake at the time of the rated operation, And is selected to balance in a spaced state.

여기에서, 탈수 케이크의 함수율이 더욱 저하되면, 탈수 케이크의 압압력이 더욱 커지고, 간격 (G1) 이 표준 간격보다 커져 케이크 배출 통로 (27) 의 면적이 증가한다. 케이크 배출 통로 (27) 의 면적이 증가함으로써 탈수 케이크가 보다 많이 배출되어, 탈수 케이크의 체류 시간이 짧아진다. 이로써, 탈수 케이크의 함수율이 낮은 상태로부터 원래대로 되돌아간다.Here, when the water content of the dehydrated cake is further lowered, the pressing force of the dehydrated cake is further increased, and the interval G1 becomes larger than the standard interval and the area of the cake discharge passage 27 increases. As the area of the cake discharge passage 27 increases, the dewatering cake is discharged more and the residence time of the dewatering cake is shortened. Thereby, the water content of the dehydrated cake is returned from the low state to the original state.

또, 탈수 케이크의 함수율이 증가하면, 탈수 케이크의 압압력이 작아지고, 간격 (G1) 이 표준 간격보다 작아져 케이크 배출 통로 (27) 의 면적이 감소한다. 케이크 배출 통로 (27) 의 면적이 감소함으로써 탈수 케이크의 배출량도 감소하여, 탈수 케이크의 체류 시간이 길어진다. 이로써, 탈수 케이크의 함수율이 높은 상태로부터 원래대로 되돌아간다.When the water content of the dewatered cake is increased, the pressure of the dewatered cake is reduced, and the interval G1 becomes smaller than the standard interval, so that the area of the cake discharge passage 27 is reduced. As the area of the cake discharge passage 27 is reduced, the discharge amount of the dewatering cake also decreases, and the residence time of the dewatering cake becomes longer. As a result, the moisture content of the dewatered cake is returned from the high state to the original state.

즉, 탈수 케이크의 함수율에 따른 체류 시간이 되어 탈수 케이크의 함수율의 변동이 최소한이 된다.That is, the residence time depends on the water content of the dewatered cake, and the variation of the water content of the dewatered cake is minimized.

또, 함수물에 섬유분이나 결정이 포함되어 있으면, 섬유분이나 결정이 케이크 배출 통로 (27) 에 부착되는 경우가 있다. 이 경우, 일시적으로 케이크 배출 통로 (27) 의 면적이 작아져, 배출 저항이 커짐으로써 내압이 커지고, 배압 밸브 (17) 를 압압하는 힘이 증가한다. 이 때, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 증가한 힘의 크기에 따라 배압 밸브 (17) 가 배출측으로 후퇴하여, 케이크 배출 통로 (27) 의 면적이 커진다. 즉, 확경면 (15) 과 경사면 (21) 의 간격 (G1) 이 표준 간격보다 넓어짐으로써, 케이크 배출 통로 (27) 의 폭이 넓어진다. 이로써, 케이크 배출 통로 (27) 에 부착된 섬유분이나 결정이 제거된다.In addition, if the functional material contains fibers or crystals, the fibers or crystals may be adhered to the cake discharge passage 27. In this case, the area of the cake discharge passage 27 is temporarily reduced, and the discharge resistance is increased, so that the internal pressure is increased and the force for pressing the back pressure valve 17 is increased. At this time, as shown in Fig. 4, the back pressure valve 17 retreats to the discharge side according to the magnitude of the increased force, and the area of the cake discharge passage 27 becomes large. That is, the gap G1 between the oblique surface 15 and the inclined surface 21 becomes wider than the standard gap, so that the width of the cake discharge passage 27 is widened. Thereby, the fibers or crystals adhering to the cake discharge passage 27 are removed.

부착물이 제거되면, 압축 코일 스프링 (18) 의 탄성력에 의해, 케이크 배출 통로 (27) 의 면적은 표준 간격으로 복귀한다.When the deposit is removed, the area of the cake discharge passage 27 is returned to the standard interval by the elastic force of the compression coil spring 18.

상기 실시형태에 의하면, 케이크 배출 통로 (27) 에 섬유분이나 결정이 부착된 경우에 있어서도, 케이크 배출 통로 (27) 의 폭을 결정하는 배압 밸브 (17) 가 케이크 배출 통로 (27) 를 넓히도록 이동함으로써, 케이크 배출 통로 (27) 에 부착된 섬유분이나 결정을 제거할 수 있다. 즉, 케이크 배출 통로 (27) 가 부착에 의해 좁아져, 배출 압력이 상승함으로써 배압 밸브 (17) 가 이동하여 케이크 배출 통로 (27) 의 폭이 넓어지고, 부착물이 제거됨으로써 탈수 케이크를 배출할 때의 폐색을 방지할 수 있다.The back pressure valve 17 for determining the width of the cake discharge passage 27 extends the cake discharge passage 27 even when the fibers or crystals adhere to the cake discharge passage 27. [ It is possible to remove the fibers or crystals adhered to the cake discharge passage 27 by moving them. That is, when the cake discharge passage 27 is narrowed by the attachment, the discharge pressure is increased, the back pressure valve 17 moves, the width of the cake discharge passage 27 is widened, Can be prevented.

또, 탈수 케이크의 함수율의 저하에 수반되는 압압력의 증가에 의해 케이크 배출 통로 (27) 의 면적이 증가하여 탈수 케이크의 체류 시간이 짧아진다. 또, 탈수 케이크의 함수율의 증가에 수반되는 압압력의 감소에 의해 케이크 배출 통로 (27) 의 면적이 감소하여 탈수 케이크의 체류 시간이 길어진다. 이로써, 탈수 케이크의 함수율에 따른 체류 시간이 되어 탈수 케이크의 함수율의 변동을 최소한으로 할 수 있다.Further, the increase of the pressing force accompanying the decrease of the water content of the dewatering cake increases the area of the cake discharging passage 27 and shortens the residence time of the dewatering cake. In addition, the decrease of the pressing pressure accompanying the increase of the water content of the dewatering cake decreases the area of the cake discharging passage 27, and the residence time of the dewatering cake becomes longer. This makes it possible to minimize the fluctuation of the water content of the dewatered cake due to the residence time according to the water content of the dewatered cake.

또, 압축 코일 스프링 (18) 의 스프링 정수 및 초기 길이 (조립시의 스프링 상태가 자연 길이인지 압축측인지 임의로 선택할 수 있다) 를 조정함으로써, 탈수 케이크의 함수율을 조정할 수 있다.The water content of the dewatered cake can be adjusted by adjusting the spring constant and initial length of the compression coil spring 18 (whether the spring state at the time of assembly is a natural length or a compressed side can be arbitrarily selected).

(제 1 실시형태의 변형예)(Modification of First Embodiment)

다음으로, 제 1 실시형태의 변형예의 원심 탈수 장치에 대해 설명한다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 변형예의 원심 탈수 장치의 배압 밸브 (17) 는, 액추에이터 (36) 에 의해 지지되어 있다. 즉, 배압 밸브 (17) 와 볼 본체 (9) 의 단부벽 (19) 은 액추에이터 (36) 에 의해 접속되어 있다. 액추에이터 (36) 는, 배압 밸브 (17) 의 축 방향의 위치를 임의의 위치로 변경할 수 있는 구동 장치이다.Next, a centrifugal dewatering apparatus according to a modification of the first embodiment will be described. As shown in Fig. 5, the back pressure valve 17 of the centrifugal dewatering device of the modification of the first embodiment is supported by an actuator 36. As shown in Fig. That is, the back pressure valve 17 and the end wall 19 of the ball body 9 are connected by an actuator 36. [ The actuator 36 is a drive device capable of changing the position of the back pressure valve 17 in the axial direction to an arbitrary position.

액추에이터 (36) 는 예를 들어 유압 실린더를 채용할 수 있다. 또, 배압 밸브 (17) 에는, 배압 밸브 (17) 에 가하는 탈수 케이크의 압력을 검출 가능한 압력계 (도시 생략) 가 형성되어 있다. 액추에이터 (36) 의 스트로크는, 압력계에 의해 측정된 압력에 따라 도시하지 않은 제어 장치에 의해 제어된다.The actuator 36 may employ, for example, a hydraulic cylinder. A pressure gauge (not shown) capable of detecting the pressure of the dewatering cake applied to the back pressure valve 17 is formed in the back pressure valve 17. The stroke of the actuator 36 is controlled by a control device (not shown) according to the pressure measured by the pressure gauge.

다음으로, 본 변형예의 액추에이터 (36) 의 제어 방법에 대해 설명한다.Next, a control method of the actuator 36 of this modification will be described.

제어 장치는, 정격 운전시의 탈수 케이크의 압압력 (이하, 표준 압력이라고 부른다) 을 기억하고 있다. 제어 장치는, 압력계에 의해 측정되는 압력이 표준 압력이었던 경우, 확경면 (15) 과 경사면 (21) 의 간격 (G1) (케이크 배출 통로 (27) 의 폭) 이 표준 간격이 되도록 배압 밸브 (17) 의 위치를 조정한다.The control device stores the pressure of the dewatering cake (hereinafter referred to as standard pressure) at the time of the rated operation. When the pressure measured by the pressure gauge is a standard pressure, the control device controls the pressure of the back pressure valve 17 (the width of the cake discharge passage 27) so that the interval G1 between the magnifying surface 15 and the inclined surface 21 ).

측정되는 압력이 표준 압력보다 낮은 경우에는, 간격 (G1) 을 표준 간격보다 좁게 한다. 한편, 압력이 표준 간격보다 큰 경우에는, 간격 (G1) 을 표준 간격보다 넓게 한다. 이로써, 탈수 케이크의 체류 시간이 함수율에 따른 것이 되어, 탈수 케이크의 함수율의 변동이 최소한으로 된다.When the measured pressure is lower than the standard pressure, the interval G1 is made narrower than the standard interval. On the other hand, when the pressure is larger than the standard interval, the interval G1 is made wider than the standard interval. As a result, the retention time of the dehydrated cake is dependent on the moisture content, and the variation of the water content of the dehydrated cake is minimized.

또, 케이크 배출 통로 (27) 에 섬유분이나 결정이 부착된 경우에 있어서도, 탈수 케이크의 압압력이 높아짐으로써 간격이 넓어지기 때문에, 케이크 배출 통로 (27) 에 부착된 섬유분이나 결정을 제거할 수 있다. 즉, 탈수 케이크를 배출할 때의 폐색을 방지할 수 있다.Further, even in the case where the fibers or crystals adhere to the cake discharge passage 27, since the interval is widened by increasing the pressing force of the dewatering cake, the fibers and crystals attached to the cake discharge passage 27 are removed . That is, it is possible to prevent clogging when the dewatering cake is discharged.

(제 2 실시형태)(Second Embodiment)

이하, 본 발명의 제 2 실시형태의 원심 탈수 장치를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는, 상기 서술한 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 기술하고, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.Hereinafter, a centrifugal dewatering device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, differences from the above-described first embodiment will be mainly described, and description of the same portions will be omitted.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 원심 탈수 장치 (1B) 는 소위 디캔터형이라고 불리는 것으로, 제 1 실시형태의 직동형의 원심 탈수 장치 (1) 와 비교하면 외동 볼 (8) 의 형상 등, 탈수 케이크의 배출 구조가 상이하다.As shown in Fig. 6, the centrifugal dewatering apparatus 1B of the present embodiment is called a so-called decanter type. Compared with the direct-acting centrifugal dewatering apparatus 1 of the first embodiment, , The discharge structure of the dehydrated cake is different.

구체적으로는, 본 실시형태의 외동 볼 (8) 의 볼 본체 (9) 는, 원통 형상의 직동부 (40) 와, 원뿔대 형상의 테이퍼부 (41) 를 갖고 있다. 또, 볼 본체 (9) 의 배출측에는, 배압 밸브 (17) (도 1 참조) 는 형성되어 있지 않다. 또한, 볼 본체 (9) 의 배출측의 단부벽 (19) (도 1 참조) 은 형성되어 있지 않다. 본 실시형태의 배출측의 케이크 배출공 (42) 은, 테이퍼부 (41) 의 배출측의 단부에 의해 형성되는 원형의 케이크 배출공 (42) 이다. 이 케이크 배출공 (42) 은, 볼 본체 (9) 의 직동부 (40) 의 유로 면적보다 약간 작은 정도이다.Specifically, the ball body 9 of the outer moving ball 8 of the present embodiment has a cylindrical-shaped straight portion 40 and a frustum-shaped tapered portion 41. The back pressure valve 17 (see FIG. 1) is not formed on the discharge side of the ball body 9. In addition, the discharge side end wall 19 (see Fig. 1) of the ball body 9 is not formed. The cake discharge hole 42 on the discharge side in this embodiment is a circular cake discharge hole 42 formed by the discharge side end of the tapered portion 41. [ The cake discharging hole 42 is slightly smaller than the flow passage area of the direct portion 40 of the ball body 9.

본 실시형태의 볼 본체 (9) 의 테이퍼부 (41) 에는, 복수의 안내 날개 (43) (핀) 가 둘레 방향에 등간격으로 형성되어 있다. 각각의 안내 날개 (43) 는, 테이퍼부 (41) 의 내주면으로부터 직경 방향 내주측으로 돌출되는 판형상의 부재이다.In the tapered portion 41 of the ball body 9 of the present embodiment, a plurality of guide vanes 43 (pins) are formed at regular intervals in the circumferential direction. Each of the guide vanes 43 is a plate-shaped member protruding from the inner circumferential surface of the tapered portion 41 to the radially inner circumferential side.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 안내 날개 (43) 는, 둘레 방향에서 본 형상이 직사각형상을 이루고, 회전동 (23) 의 외주면과 평행하게 형성된 날개 단변 (44) 과, 날개 단변 (44) 의 제 1 단부와 테이퍼부 (41) 의 제 1 단부를 접속하고, 중심축 (O) 에 직교하는 면을 따라 연장되는 전단변 (45) 과, 날개 단변 (44) 의 제 1 단부와는 반대측의 제 2 단부와 테이퍼부 (41) 의 제 1 단부는 반대측의 제 2 단부를 접속하고, 중심축 (O) 에 직교하는 면을 따라 연장되는 후단변 (46) 을 갖고 있다. 안내 날개 (43) 와 테이퍼부 (41) 는, 안내 날개 (43) 의 전단변 (45) 의 외주단과 후단변 (46) 의 외주단을 접속하는 접속변 (47) 을 통해 접속되어 있다. 안내 날개 (43) 는, 날개 단변 (44) 이 회전동 (23) 에 접촉하지 않는 범위에서 가능한 한 회전동 (23) 에 접근하도록 형성되어 있다.7, the guide vane 43 has a wing short side 44 formed in a rectangular shape as viewed in the circumferential direction and formed in parallel with the outer circumferential surface of the rotary cam 23, A front end side 45 which connects the first end of the tapered portion 41 and the first end of the tapered portion 41 and extends along a plane orthogonal to the central axis O and a front end 45 which is opposite to the first end portion of the blade short side 44, The first end portion of the second end portion and the tapered portion 41 has a rear short side 46 connecting the second end portion on the opposite side and extending along a plane orthogonal to the central axis O. [ The guide vane 43 and the tapered portion 41 are connected via a connecting side 47 connecting the outer peripheral edge of the front end edge 45 of the guide vane 43 and the outer peripheral edge of the rear short edge 46. The guide vane 43 is formed so as to approach the rotary cam 23 as far as possible so long as the blade short side 44 does not contact the rotary cam 23.

안내 날개 (43) 는, 중심축 (O) 을 포함하는 면과 동일면 상에 배치되어 있지 않고, 탈수 케이크의 추진 방향에 대하여 경사지게 형성되어 있다. 즉, 복수의 안내 날개 (43) 는, 내동 스크루 (22) 의 날개 부재 (25) 에 의해 반송되는 탈수 케이크의 추진 방향으로의 이동에 수반하여 탈수 케이크가 안내 날개 (43) 에 부딪치도록 형성되어 있다.The guide vane 43 is not disposed on the same plane as the plane including the central axis O but is formed to be inclined with respect to the propelling direction of the dewatering cake. That is, the plurality of guide vanes 43 are formed so that the dewatering cake hits the guide vane 43 with the movement of the dewatering cake conveyed by the wing members 25 of the inner screw 22 in the propelling direction .

도 8 은, 안내 날개 (43) 의 접속변 (47) 의 위치를 나타내는, 볼 본체 (9) 의 원뿔대 형상의 테이퍼부 (41) 의 전개도이다. 도 8 에 있어서, 부호 41a 는 테이퍼부 (41) 의 축 방향 공급측의 단부이고, 부호 41b 는 테이퍼부 (41) 의 축 방향 배출측의 단부이다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 안내 날개 (43) 의 접속변 (47) 은, 직경 방향에서 보아 중심축 (O) 과 평행하지는 않고, 직경 방향에서 보아 중심축 (O) 에 대하여 경사져 있다.8 is an exploded view of the truncated conical tapered portion 41 of the ball body 9 showing the position of the connection side 47 of the guide vane 43. Fig. 8, reference numeral 41a denotes an end on the axial direction supply side of the tapered portion 41, and reference numeral 41b denotes an end on the axial direction discharge side of the tapered portion 41. In Fig. The connection side 47 of the guide vane 43 is not parallel to the central axis O as viewed in the radial direction but is inclined with respect to the central axis O as viewed in the radial direction.

또, 안내 날개 (43) 끼리의 간격은, 가장 좁은 장소라도 볼 본체 (9) 의 내주면과 회전동 (23) 의 외주면의 간격 (G2) 의 1/3 보다 커지도록 형성되어 있다. 즉, 이웃하는 안내 날개 (43) 의 최소 공간 치수는, 볼 본체 (9) 의 내주면과 회전동 (23) 의 외주면의 간격 (G2) 의 1/3 보다 크다.The gap between the guide blades 43 is formed to be larger than 1/3 of the gap G2 between the inner circumferential surface of the ball body 9 and the outer circumferential surface of the rotating shaft 23 even at the narrowest part. That is, the minimum spatial dimension of the neighboring guide vane 43 is larger than 1/3 of the gap G2 between the inner peripheral face of the ball body 9 and the outer peripheral face of the rotary cam 23.

이상과 같이 구성되는 디캔터형의 원심 탈수 장치 (1B) 에서는, 탈수 케이크는 반출되는 과정에 있어서 안내 날개 (43) 에 충돌하고, 탈수 케이크에는 배출 저항이 발생하여 탈수 케이크에 압착력을 부여할 수 있다. 한편, 케이크 배출공 (42) 은, 볼 본체 (9) 의 직동부 (40) 의 유로 면적보다 약간 작은 정도이므로, 케이크 배출공 (42) 에 있어서의 폐색은 잘 일어나지 않는다.In the decanter type centrifugal dewatering device 1B configured as described above, the dewatering cake hits the guide vane 43 in the process of being unloaded, and the drainage resistance is generated in the dewatering cake, thereby giving the dewatering cake a pressing force . On the other hand, the cake discharge hole 42 is slightly smaller than the flow passage area of the direct drive part 40 of the ball body 9, so that the cake discharge hole 42 does not occlude occasionally.

또, 탈수 케이크의 흐름 방향 (D) 에 대한 안내 날개 (43) 의 배치 각도 (α) 를 변경함으로써, 탈수 케이크의 함수율을 조정할 수 있다. 즉, 배치 각도 (α) 를 크게 하여 탈수 케이크에 대한 저항을 크게 하거나, 배치 각도 (α) 를 작게 하여 탈수 케이크에 대한 저항을 작게 하거나 하여, 탈수 케이크의 체류 시간을 조정할 수 있다.The moisture content of the dewatered cake can be adjusted by changing the arrangement angle (?) Of the guide vanes (43) with respect to the flow direction (D) of the dewatered cake. That is, the residence time of the dewatering cake can be adjusted by increasing the arrangement angle? To increase the resistance to the dewatering cake, or to decrease the arrangement angle? To reduce the resistance to the dewatering cake.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 상세히 서술하였지만, 각 실시형태에 있어서의 각 구성 및 그들의 조합 등은 일례이며, 본 발명의 취지로부터 일탈하지 않는 범위 내에서, 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 밖의 변경이 가능하다. 또, 본 발명은 실시형태에 의해 한정되는 것은 아니고, 클레임의 범위에 의해서만 한정된다.While the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the configurations and combinations thereof in the embodiments are merely examples, and additions and omissions of configurations within the scope of the present invention are omitted. , Substitutions, and other modifications are possible. The present invention is not limited to the embodiments, but is limited only by the scope of claims.

산업상 이용가능성Industrial availability

이 원심 탈수 장치에 의하면, 배출 통로에 섬유분이나 결정이 부착된 경우에 있어서도, 배출 통로의 폭을 조정 가능한 밸브체를 이동시킴으로써, 배출 통로에 부착된 섬유분이나 결정을 제거할 수 있다. 즉, 배출 통로가 부착에 의해 좁아져, 배출 압력이 상승함으로써 밸브체가 이동하여 배출 통로의 폭이 넓어지고, 부착물이 제거됨으로써 함수물을 배출할 때의 폐색을 방지할 수 있다. 또, 배출 통로의 폭을 좁게 함으로써 함수물에 배출 저항을 부여할 수 있다. 또, 배출 통로의 폭의 조정에 의해 함수물의 함수율도 조정할 수 있다.According to this centrifugal dewatering apparatus, even when the fiber material or crystal adheres to the discharge passage, the fiber body or crystals attached to the discharge passage can be removed by moving the valve body capable of adjusting the width of the discharge passage. In other words, the discharge passage narrows due to adhesion, the discharge pressure increases, the valve body moves, the width of the discharge passage is widened, and the deposit is removed, thereby preventing clogging when the functional water is discharged. In addition, by reducing the width of the discharge passage, discharge resistance can be imparted to the functional material. The water content of the functional material can also be adjusted by adjusting the width of the discharge passage.

1, 1B : 원심 탈수 장치
2 : 회전체
3 : 피드 파이프
4 : 케이싱
5 : 지지 유닛
6 : 구동 유닛
8 : 외동 볼
9 : 볼 본체
10 : 외동 회전축
11 : 분리액 배출공
12 : 케이크 배출공
13 : 돌조
14 : 축경면
15 : 확경면 (밸브 시트면)
16 : 내동 회전축
17 : 배압 밸브 (밸브체)
18 : 압축 코일 스프링
19 : 단부벽
20 : 관통공
21 : 경사면
22 : 내동 스크루
23 : 회전동
24 : 피드 존
25 : 날개 부재
26 : 공급공
27 : 케이크 배출 통로 (배출 통로)
28 : 분리액 슈트
29 : 케이크 슈트
32 : 모터
33 : 벨트 전달 기구
34 : 차속 장치
36 : 액추에이터
40 : 직동부
41 : 테이퍼부
42 : 케이크 배출공 (함수물 배출공)
43 : 안내 날개
44 : 날개 단변
45 : 전단변
46 : 후단변
47 : 접속변
F : 설치면
G1, G2 : 간격
O : 중심축1, 1B: Centrifugal dehydrator
2: rotating body
3: feed pipe
4: Casing
5: Supporting unit
6: drive unit
8: Single ball
9: Ball body
10:
11: Separation liquid discharge hole
12: cake discharge hole
13: Bump
14: shaft face
15: Mirror surface (valve seat surface)
16: Inner rotating shaft
17: Back pressure valve (valve body)
18: Compression coil spring
19:
20: Through hole
21: slope
22: Screw thread
23: Rotary motion
24: Feed zone
25: wing member
26: Supply ball
27: Cake discharge passage (discharge passage)
28: Separation solution suits
29: Cake suit
32: Motor
33: belt transmission mechanism
34:
36: Actuator
40:
41:
42: cake discharge hole (water discharge hole)
43: guide wing
44: wing short side
45: shear side
46: rear short side
47: Connection side
F: Mounting surface
G1, G2: Interval
O: center axis

Claims

An internal combustion engine comprising: a cylindrical outer single ball to which a functional water is supplied; an internal screw formed by projecting a wing member on a circumferential surface of a rotating shaft received in the external ball; A rotating body for dewatering by centrifugal force,
And a valve body formed so as to be able to adjust a width in the axial direction of the discharge passage of the functional water formed at one end of the front side of the external ball in the propelling direction,
And a centrifugal dehydrator.

The method according to claim 1,
Wherein the valve body is provided with an elastic force in a direction to reduce the width.

The method according to claim 1,
And an actuator for moving the valve body in a direction of increasing or decreasing the width according to the pressure of the functional water.

4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the valve seat surface formed on the outer ball and in surface contact with the valve body is formed in a truncated cone shape that is enlarged as it faces the propulsion direction of the functional material.

And an inner screw which is formed by protruding a wing member protruding from a circumferential surface of a rotary shaft through which the outer ball is inserted and which propels the functional water in the axial direction, A rotating body for dewatering by centrifugal force while being conveyed,
A plurality of guide vanes disposed obliquely with respect to the propulsion direction of the hydrofoil and narrowed toward each other downstream,
A plurality of guide vanes formed at one end of the outer moving ball in the propelling direction,
And a centrifugal dehydrator.

6. The method of claim 5,
Wherein the external ball has a cylindrical straight portion and a frustum-shaped tapered portion,
And the plurality of guide vanes protrude from the tapered portion to the inner circumferential side.