JP2015178055A - Separation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に旋回流を利用した遠心分離で流体に含まれる粉粒体を分離する分離装置に関する。 The present invention relates to a separation apparatus that separates powder particles contained in a fluid, particularly by centrifugal separation using a swirl flow.
セメント原料、石炭、化学品などの粉粒体製造において、粉砕機内で粉砕された粉粒体は、流体と共に外部に排出されて、後段の分離装置で流体と粉粒体に分離される。この分離装置は、円筒状の装置内に接線方向から流入する粉粒体を含んだ流体に旋回流を発生させて、遠心分離で粉粒体と流体とを分離する装置が多く採用されている。 In the production of granular materials such as cement raw materials, coal, and chemicals, the granular material pulverized in the pulverizer is discharged to the outside together with the fluid, and separated into fluid and granular material by a subsequent separation device. As this separation device, a device that generates a swirling flow in a fluid containing a granular material flowing in from a tangential direction in a cylindrical device and separates the granular material and the fluid by centrifugation is widely used. .
特許文献１に開示の分級装置は、円柱状の分級室の底面に取り付けて、旋回するガスに旋回力を与える旋回手段、分級室の内周面に設けて旋回する粉粒体を排出するスリットを備え、分級精度を向上させている。 The classification device disclosed in Patent Document 1 is attached to the bottom surface of a cylindrical classification chamber, and is provided with swirling means for imparting a swirling force to the swirling gas, and a slit for discharging swirling powder particles provided on the inner peripheral surface of the classification chamber. The classification accuracy is improved.
従来の分離装置は、出口管側に吸込みファンを取り付けて、ファンの回転速度やファンへの流体入口手前に設置したダンパの開度を変化させてケーシング内で発生させる旋回流の調整を行っていたが、ファンの回転数の変更やダンパ開度調整による旋回流の風量変更は可能であるが粉粒体の量や質量の変化に対応できず調整が難しいという問題があった。このように従来の旋回流の調整は、入口速度の調整のみで行っていた。 The conventional separation device has a suction fan attached to the outlet pipe side, and adjusts the swirling flow generated in the casing by changing the rotational speed of the fan and the opening of the damper installed before the fluid inlet to the fan. However, although it is possible to change the air flow rate of the swirling flow by changing the rotational speed of the fan or adjusting the opening of the damper, there is a problem that adjustment is difficult because it cannot cope with changes in the amount and mass of the granular material. As described above, the conventional swirl flow is adjusted only by adjusting the inlet speed.
また、旋回流を利用した分離装置は、粉粒体の投入量や質量が捕集性能に大きく影響している。
通常、吸込みファンの吸込風量は、一定条件で運転されているので、投入量が増加すると流速が低下して分離性能が著しく低下してしまう。これは入口速度が低いと、粉粒体を含む流体が装置内を旋回せずに入口からそのまま近くの出口から排出される量が増加するためである。
In addition, in the separation device using a swirl flow, the amount and mass of the granular material greatly affect the collection performance.
Normally, the suction air flow of the suction fan is operated under a constant condition, so that when the input amount is increased, the flow rate is lowered and the separation performance is significantly lowered. This is because, when the inlet speed is low, the amount of fluid containing the granular material is discharged from the inlet as it is without being swirled in the apparatus.
また、質量の軽い粉粒体は分離されず、流体と共に出口管から排出されてしまう。さらに、石灰石、石炭、木材など粉粒体の種類が異なると、その比重、粒径、含水率等の違いによって旋回流による遠心力で装置内を移動する速度が異なり、分離効率が変化する。また粉粒体の混合物の場合、分級する粉粒体の物性、装置内の流入密度によって分離効率が変化する。 Further, the light-weight granular material is not separated and is discharged from the outlet pipe together with the fluid. Furthermore, when the types of powders such as limestone, coal, and wood are different, the speed of moving in the apparatus by centrifugal force due to the swirling flow varies depending on the specific gravity, particle size, moisture content, etc., and the separation efficiency changes. In the case of a mixture of particles, the separation efficiency varies depending on the physical properties of the particles to be classified and the inflow density in the apparatus.
上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は、分離する粉粒体に応じて運転条件を変えて分離効率を高めることができる分離装置を提供することを目的としている。 In view of the above-described problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a separation apparatus that can increase the separation efficiency by changing the operating conditions according to the granular material to be separated.
本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、円筒状のケーシングと、前記ケーシングに接続し接線方向から粉粒体を含む流体を流入可能な入口管と、前記ケーシングの軸心に沿って接続し出口を内部に挿入して前記ケーシングの内部を上昇する前記流体を排出可能な出口管と、を備え前記ケーシングの内部で螺旋状に下降しながら旋回流を発生させて遠心分離で前記流体と前記粉粒体を分離する分離装置において、前記入口管に取り付けて前記ケーシングに流入する前記粉粒体を含む流体の流速を調整可能な制御バルブと、前記ケーシングの内部を旋回移動する前記流体の移動距離が変わるよう前記出口管の出口位置を変更可能な移動手段と、を備えたことを特徴としている。 As a first means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a cylindrical casing, an inlet pipe connected to the casing and capable of flowing a fluid containing powder particles from a tangential direction, and a shaft of the casing An outlet pipe that is connected along the center and that can insert the outlet into the casing and discharge the fluid that rises in the casing. In the separation device that separates the fluid and the granular material by separation, a control valve that is attached to the inlet pipe and that can adjust a flow rate of the fluid including the granular material that flows into the casing, and swivels inside the casing And moving means capable of changing the outlet position of the outlet pipe so that the moving distance of the moving fluid changes.
本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、前記移動手段は、前記出口の取付位置を前記ケーシングの内部を上昇する前記流体に沿って上下方向に移動可能なことを特徴としている。 As a second means for solving the above-mentioned problems, the moving means is capable of moving the mounting position of the outlet in the vertical direction along the fluid rising inside the casing. It is said.
本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、前記出口管は、前記出口を断面方向と交差する方向に切断した切り口とし、前記移動手段は、前記切り口を前記出口管の軸回りに回転可能なことを特徴としている。 As a third means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides that the outlet pipe has a cut end obtained by cutting the outlet in a direction intersecting the cross-sectional direction, and the moving means has the cut end formed on the outlet pipe. It is characterized by being able to rotate around its axis.
本発明は、上記の課題を解決するための第４の手段として、前記制御バルブと前記移動手段と電気的に接続する制御手段を備え、前記制御手段は、前記粉粒体の粒径が小さい場合に、前記制御バルブで前記流体の流速を速くし、前記移動手段で前記流体の移動距離が長くなるように前記出口の位置を変えて、前記粉粒体の粒径が大きい場合に、前記制御バルブで前記流体の流速を遅くし、前記移動手段で前記流体の移動距離が短くなるように前記出口の位置を変える制御可能なことを特徴としている。 As a fourth means for solving the above-mentioned problems, the present invention includes a control means for electrically connecting the control valve and the moving means, and the control means has a small particle size of the granular material. In the case where the flow rate of the fluid is increased by the control valve, the position of the outlet is changed so that the moving distance of the fluid is increased by the moving means, and the particle size of the granular material is large, The flow rate of the fluid can be slowed by a control valve, and the position of the outlet can be controlled by the moving means so that the moving distance of the fluid can be shortened.
上記のような本発明によれば、粉粒体の量、種類、粒径などに応じて運転条件を変えて分離効率を高めて最適な分離精度を確保することができる。
また、粉粒体の量、種類、粒径の変化によって、粉粒体が入口管からそのまま出口管を介して排出されることによる分離精度の低下に対し、入口の流速及び粉粒体の移動距離を変えることができ分離精度を容易に確保することができる。
According to the present invention as described above, it is possible to change the operating conditions in accordance with the amount, type, particle size, etc. of the powder and increase the separation efficiency to ensure the optimum separation accuracy.
In addition, the flow rate of the inlet and the movement of the granular material against the decrease in the separation accuracy due to the granular material being discharged from the inlet pipe as it is through the outlet pipe due to changes in the amount, type and particle size of the granular material. The distance can be changed and separation accuracy can be easily secured.
本発明の分離装置の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。 Embodiments of the separation apparatus of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
≪分離装置１０≫
図１は本発明の分離装置の構成概略図である。図２は図１に示す分離装置の平面図である（制御手段は省略）。本発明の分離装置１０は、ケーシング２０と、入口管３０と、出口管４０と、制御バルブ３２と、移動手段５０と、制御手段６０を主な基本構成としている。
<< Separator 10 >>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a separation apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a plan view of the separation apparatus shown in FIG. 1 (control means is omitted). The separation device 10 of the present invention has a casing 20, an inlet pipe 30, an outlet pipe 40, a control valve 32, a moving means 50, and a control means 60 as main basic configurations.
［ケーシング２０］
ケーシング２０は、上部の円筒部２２と下部の円錐部２４からなり、軸心が垂直方向を向くように配置、換言すると竪型に配置している。
ケーシング２０の上部の円筒部２２には、入口管３０と出口管４０を設けている。入口管３０は、円筒部２２の外周に接続している。入口管３０は円筒部２２から水平方向に延出し、軸心が円筒部２２外周の接線方向を向くように接続している。出口管４０は、円筒部２２の上面中心の開口へ出口４２を挿入している。出口管４０は円筒部２２の上面から垂直方向に延出し、伸縮可能な屈曲部４４を介して９０°折り曲げて水平方向へ延出させている。
[Case 20]
The casing 20 includes an upper cylindrical portion 22 and a lower conical portion 24, and is arranged so that the axis is oriented in the vertical direction, in other words, in a bowl shape.
An inlet pipe 30 and an outlet pipe 40 are provided in the upper cylindrical portion 22 of the casing 20. The inlet pipe 30 is connected to the outer periphery of the cylindrical portion 22. The inlet tube 30 extends from the cylindrical portion 22 in the horizontal direction, and is connected so that the axis is directed to the tangential direction of the outer periphery of the cylindrical portion 22. The outlet pipe 40 has an outlet 42 inserted into the opening at the center of the upper surface of the cylindrical portion 22. The outlet pipe 40 extends from the upper surface of the cylindrical portion 22 in the vertical direction, and is bent 90 ° through a bendable portion 44 that can be expanded and contracted to extend in the horizontal direction.
ケーシング２０の下部の円錐部２４は、下方に向けて逆円錐形の形状であり、下端に製品取出バルブ２６が設けられている。製品取出バルブ２６は、円錐部２４の内壁に沿って落下した製品が所定量堆積したときに閉塞状態から開放して外部へ排出可能な開閉弁である。 The lower cone portion 24 of the casing 20 has an inverted conical shape facing downward, and a product take-out valve 26 is provided at the lower end. The product take-off valve 26 is an open / close valve that can be released from the closed state and discharged to the outside when a predetermined amount of product that has fallen along the inner wall of the conical portion 24 has accumulated.
このようなケーシング２０は、円筒部２２の接線方向から流体が流入すると、ケーシング２０の内壁面を下方の円錐部２４へ向けて螺旋状に下降して旋回流が発生する。下方に達した流体は、ケーシング２０の軸心に沿って上昇して出口４２から外部へ排出される。
なお、粉粒体を含む流体の流入又は流体の排出は、入口管に取り付けられた送風ファン（不図示）又は出口管に取り付けられた吸引ファン（不図示）によって行われる。
In such a casing 20, when fluid flows in from the tangential direction of the cylindrical portion 22, the inner wall surface of the casing 20 descends spirally toward the lower cone portion 24 to generate a swirling flow. The fluid that has reached the bottom rises along the axis of the casing 20 and is discharged from the outlet 42 to the outside.
In addition, the inflow of the fluid containing the granular material or the discharge of the fluid is performed by a blower fan (not shown) attached to the inlet pipe or a suction fan (not shown) attached to the outlet pipe.
［制御バルブ３２］
入口管３０には制御バルブ３２を設けている。制御バルブ３２は、入口管３０を流れる粉粒体を含む流体の流速を調整する開閉弁である。制御バルブ３２は後述する制御手段６０と電気的に接続している。
なお、制御バルブ３２は、入口管３０に直列に複数配置して、流速を微調整するように構成しても良い。また、バルブの駆動源には油圧、空気圧、電動などを用いることができる。
[Control valve 32]
The inlet pipe 30 is provided with a control valve 32. The control valve 32 is an on-off valve that adjusts the flow rate of the fluid containing the granular material flowing through the inlet pipe 30. The control valve 32 is electrically connected to control means 60 described later.
Note that a plurality of control valves 32 may be arranged in series with the inlet pipe 30 to finely adjust the flow velocity. Further, hydraulic pressure, pneumatic pressure, electric power, etc. can be used as a driving source of the valve.
［移動手段５０］
移動手段５０は、ケーシング２０の内部を移動する流体の移動距離が変わるようにケーシング２０内の出口管４０の出口４２位置を変更可能な手段である。図１，２に示す移動手段５０は、出口４２と屈曲部４４の間に設けたツバ４６と円筒部２２の上面開口周りに接続する一対の油圧シリンダである。この油圧シリンダは、シリンダ５２を円筒部２２の上面開口側に取り付け、シリンダ５２から垂直方向に進退移動するピストンロッド５４の先端をツバ４６に取り付けている。移動手段５０は後述する制御手段６０と電気的に接続させている。
[Moving means 50]
The moving means 50 is a means that can change the position of the outlet 42 of the outlet pipe 40 in the casing 20 so that the moving distance of the fluid moving inside the casing 20 changes. The moving means 50 shown in FIGS. 1 and 2 is a pair of hydraulic cylinders connected around the upper surface opening of the
このような構成の移動手段５０は、ピストンロッド５４が伸長すると、出口管４０の出口４２がケーシング２０内部中心を上昇する流体に沿って上方に向けて移動する。一方、ピストンロッド５４が伸縮すると、出口４２がケーシング２０内部中心を上昇する流体に沿って下方に向けて移動する。
なお、油圧シリンダは、この他、空気圧、電動による駆動源を用いても良い。
When the
In addition, the hydraulic cylinder may use a pneumatic or electric drive source.
［制御手段６０］
制御手段６０は、制御バルブ３２と移動手段５０と電気的に接続している。制御手段６０は、粉粒体の量、種類、粒径などに応じて運転条件を変えるものである。
[Control means 60]
The control means 60 is electrically connected to the control valve 32 and the moving means 50. The control means 60 changes operating conditions in accordance with the amount, type, particle size, etc. of the granular material.
具体的な制御方法は、例えば、セメント原料の場合、粒径が１０μｍ〜２０μｍの粒子の粉粒体よりも小さい粉粒体のとき、入口管３０の制御バルブ３２を拡げて、入口管３０からケーシング２０内へ流入する粉粒体を含む流体の流速を上げている。粒子の細かい粉粒体は、比重が軽く旋回流による遠心力でケーシング２０の内壁に押し付けられる力が小さいため、入口管３０からケーシング２０内へ流入しても分離されずに近くの出口４２から外部へ排出されてしまう。しかし、入口管３０からケーシング２０内へ流入する粉粒体を含む流体の流速を上げることによって、加速した旋回流が発生して遠心力が強まり、流体と分離させることができる。 For example, in the case of a cement raw material, when the particle size is smaller than the particle of 10 μm to 20 μm, the specific control method is to expand the control valve 32 of the inlet pipe 30 and from the inlet pipe 30. The flow rate of the fluid containing the granular material flowing into the casing 20 is increased. Fine particles of particles are light in specific gravity and have little force to be pressed against the inner wall of the casing 20 by centrifugal force due to the swirling flow. Therefore, even if they flow into the casing 20 from the inlet pipe 30, they are not separated from the nearby outlet 42. It will be discharged to the outside. However, by increasing the flow velocity of the fluid containing the granular material that flows into the casing 20 from the inlet pipe 30, an accelerated swirling flow is generated, and the centrifugal force is increased and can be separated from the fluid.
また、移動手段５０のピストンロッド５４を縮小させて出口４２位置をケーシング２０の下方へ移動させる。粒子の細かい粉粒体は、比重が軽く旋回流による遠心力でケーシング２０の内壁に押し付けられる力が小さいため、入口管３０からケーシング２０内へ流入しても分離されずに近くの出口４２から外部へ排出されてしまう。しかし、出口４２位置をケーシング２０の下方へ配置することによって、入口と出口の移動距離が長くなり流体と分離させることができる。
Further, the
一方、粒径が１０μｍ〜２０μｍの粒子の粉粒体よりも大きい粉粒体のとき、入口管３０の制御バルブ３２を絞って、入口管３０からケーシング２０内へ流入する粉粒体を含む流体の流速を下げている。粒子の粗い粉粒体は、比重が重く旋回流による遠心力でケーシング２０の内壁に押し付けられる力が強いため、入口管３０からケーシング２０内へ流入しても分離されずに近くの出口４２から外部へ排出されにくい。よって、入口管３０からケーシング２０内へ流入する粉粒体を含む流体の流速を下げても、旋回流による遠心力で容易に流体と分離させることができる。 On the other hand, when the particle size is larger than the particle size of particles having a particle size of 10 μm to 20 μm, the control valve 32 of the inlet pipe 30 is squeezed and the fluid containing the granular material flowing into the casing 20 from the inlet pipe 30 The flow rate is lowered. Since the coarse granular material has a high specific gravity and a strong force to be pressed against the inner wall of the casing 20 by centrifugal force due to the swirling flow, even if it flows into the casing 20 from the inlet pipe 30, it is not separated from the nearby outlet 42. Difficult to be discharged outside. Therefore, even if the flow velocity of the fluid containing the granular material flowing into the casing 20 from the inlet pipe 30 is lowered, it can be easily separated from the fluid by the centrifugal force due to the swirling flow.
また、移動手段５０のピストンロッド５４を伸長させて出口４２位置をケーシング２０の上方へ移動させる。粒子の粗い粉粒体は、比重が重く旋回流による遠心力でケーシング２０の内壁に押し付けられる力が強いため、入口管３０からケーシング２０内へ流入しても分離されずに近くの出口４２から外部へ排出されにくい。よって、出口４２位置をケーシング２０の上方へ配置して、入口と出口の移動距離を短くしても流体と十分に分離させることができる。
なお、制御手段は、粉粒体の物性が運転中に変化するなどの場合、モニタリングして遠隔操作で制御する構成としても良い。
Further, the
In addition, a control means is good also as a structure which monitors and controls by remote operation, when the physical property of a granular material changes during a driving | operation.
≪作用≫
上記構成による本発明の分離装置の作用について以下説明する。
≪Action≫
The operation of the separation apparatus of the present invention having the above configuration will be described below.
粉粒体を含む流体が入口管３０からケーシング２０内部へ流入する。粉粒体を含む流体は、円筒部２２の接線方向から流入すると、ケーシング２０下方の円錐部２４へ向けて螺旋状に下降して旋回流となる。この旋回流によって、粉粒体に遠心力が作用してケーシング２０の内壁側に集まり、流体と分離する。流体と分離した粉粒体は、円錐部２４の内壁に沿って落下し、下部の製品取出バルブ２６上に堆積する。 A fluid containing powder particles flows from the inlet pipe 30 into the casing 20. When the fluid containing the granular material flows in from the tangential direction of the cylindrical portion 22, the fluid descends spirally toward the conical portion 24 below the casing 20 to form a swirling flow. Due to this swirl flow, centrifugal force acts on the powder and collects on the inner wall side of the casing 20 to separate from the fluid. The granular material separated from the fluid falls along the inner wall of the cone portion 24 and accumulates on the lower product take-out valve 26.
一方、粉粒体と分離した流体は、円錐部２４の下端に達すると下向きから上向きの上向流となりケーシング２０の中心を上昇して出口４２から出口管４０を通って外部へ排出される。
本発明の分離装置１０は、粉粒体の粒径に応じて運転条件を変えることができる。
On the other hand, when the fluid separated from the granular material reaches the lower end of the conical portion 24, it becomes an upward flow upward from the downward direction, rises in the center of the casing 20, and is discharged to the outside from the outlet 42 through the outlet pipe 40.
The separation apparatus 10 of the present invention can change the operating conditions according to the particle size of the granular material.
小さい粉粒体のときには、入口管３０の制御バルブ３２を拡げて、入口管３０からケーシング２０内へ流入する粉粒体を含む流体の流速を上げている。粒子の細かい粉粒体は、比重が軽く旋回流による遠心力でケーシング２０の内壁に押し付けられる力が小さいため、入口管３０からケーシング２０内へ流入しても分離されずに近くの出口４２から外部へ排出されてしまう。しかし、入口管３０からケーシング２０内へ流入する粉粒体を含む流体の流速を上げることによって、加速した旋回流が発生して遠心力が強まり、流体と分離させることができる。 When the granular material is small, the control valve 32 of the inlet pipe 30 is expanded to increase the flow rate of the fluid containing the granular material flowing into the casing 20 from the inlet pipe 30. Fine particles of particles are light in specific gravity and have little force to be pressed against the inner wall of the casing 20 by centrifugal force due to the swirling flow. Therefore, even if they flow into the casing 20 from the inlet pipe 30, they are not separated from the nearby outlet 42. It will be discharged to the outside. However, by increasing the flow velocity of the fluid containing the granular material that flows into the casing 20 from the inlet pipe 30, an accelerated swirling flow is generated, and the centrifugal force is increased and can be separated from the fluid.
また、移動手段５０のピストンロッド５４を縮小させて出口４２位置をケーシング２０の下方へ移動させる。粒子の細かい粉粒体は、比重が軽く旋回流による遠心力でケーシング２０の内壁に押し付けられる力が小さいため、入口管３０からケーシング２０内へ流入しても分離されずに近くの出口４２から外部へ排出されてしまう。しかし、出口４２位置をケーシング２０の下方へ配置することによって、入口と出口の移動距離が長くなり流体と分離させることができる。
Further, the
一方、大きい粉粒体のとき、入口管３０の制御バルブ３２を絞って、入口管３０からケーシング２０内へ流入する粉粒体を含む流体の流速を下げている。粒子の粗い粉粒体は、比重が重く旋回流による遠心力でケーシング２０の内壁に押し付けられる力が強いため、入口管３０からケーシング２０内へ流入しても分離されずに近くの出口４２から外部へ排出されにくい。よって、入口管３０からケーシング２０内へ流入する粉粒体を含む流体の流速を下げても、旋回流による遠心力で容易に流体と分離させることができる。 On the other hand, when the granular material is large, the control valve 32 of the inlet pipe 30 is throttled to reduce the flow rate of the fluid containing the granular material flowing into the casing 20 from the inlet pipe 30. Since the coarse granular material has a high specific gravity and a strong force to be pressed against the inner wall of the casing 20 by centrifugal force due to the swirling flow, even if it flows into the casing 20 from the inlet pipe 30, it is not separated from the nearby outlet 42. Difficult to be discharged outside. Therefore, even if the flow velocity of the fluid containing the granular material flowing into the casing 20 from the inlet pipe 30 is lowered, it can be easily separated from the fluid by the centrifugal force due to the swirling flow.
また、移動手段５０のピストンロッド５４を伸長させて出口４２位置をケーシング２０の上方へ移動させる。粒子の粗い粉粒体は、比重が重く旋回流による遠心力でケーシング２０の内壁に押し付けられる力が強いため、入口管３０からケーシング２０内へ流入しても分離されずに近くの出口４２から外部へ排出されにくい。よって、出口４２位置をケーシング２０の上方へ配置して、入口と出口の移動距離を短くしても流体と十分に分離させることができる。
Further, the
また、粉粒体の種類については次のように調整できる。一例として、粉粒体の量を一定量分離装置に投入している場合、セメントと比べ比重の軽い石炭粉や木材粉などは、入口流速を速くして、ケーシング２０内の遠心力を大きくして分離し易くする。さらに、目標となる粒度に分離できない場合には、出口管４０の出口位置を下げて分離性能を上げて目的とする粒径を得るようにするとよい。
また、同じセメントのうち分離の粒径を変えたい場合、比重は同じなので、制御バルブの開閉により流速を調整する。さらに、出口位置を下げると、入口と出口が遠くなり分離し易くなる。
Moreover, about the kind of granular material, it can adjust as follows. As an example, when a certain amount of powder is put into the separator, coal powder or wood powder, which has a lower specific gravity than cement, increases the inlet flow velocity and increases the centrifugal force in the casing 20. Make it easy to separate. Furthermore, when the target particle size cannot be separated, the outlet position of the outlet pipe 40 is lowered to improve the separation performance so as to obtain a target particle size.
Moreover, when it is desired to change the particle size of the separation of the same cement, since the specific gravity is the same, the flow rate is adjusted by opening and closing the control valve. Further, when the exit position is lowered, the entrance and the exit become far away and it is easy to separate them.
また、粉粒体を含む流体の投入量が多いと入口流速が低下するため、制御バルブを開いて流速を速めて遠心力により分離し易くするとよい。
このような本発明の分離装置によれば、粉粒体の量、種類、粒径などに応じて運転条件を変えて分離効率を高めて最適な分離精度を確保することができる。
In addition, since the inlet flow rate decreases when the amount of fluid containing the granular material is large, it is preferable to open the control valve and increase the flow rate to facilitate separation by centrifugal force.
According to such a separation apparatus of the present invention, it is possible to change the operating conditions according to the amount, type, particle size and the like of the powder and increase the separation efficiency to ensure the optimum separation accuracy.
≪変形例≫
図３は、変形例の分離装置の構成概略図である。図４は図３に示す分離装置の平面図である（制御手段は省略）。
≪Modification≫
FIG. 3 is a schematic diagram of a configuration of a separation apparatus according to a modification. FIG. 4 is a plan view of the separating apparatus shown in FIG. 3 (control means is omitted).
［分離装置１０Ａ］
変形例の分離装置１０Ａは、移動手段５０Ａ及び出口４２Ａの構成が図１に示す分離装置１０と異なっている。その他の構成は図１に示す構成と同一である。
変形例の出口４２Ａは、配管を断面方向と交差する方向に切断して切り口を楕円形に形成している。
[Separator 10A]
The modified separating apparatus 10A is different from the separating apparatus 10 shown in FIG. 1 in the configuration of the moving means 50A and the outlet 42A. Other configurations are the same as those shown in FIG.
The outlet 42A of the modified example is formed by cutting the pipe in a direction crossing the cross-sectional direction to form an elliptical cut end.
変形例の移動手段５０Ａは、ケーシング２０の内部を移動する流体の移動距離が変わるようにケーシング２０内の出口管４０の出口４２Ａ位置を変更可能な手段である。図３，４に示す移動手段５０Ａは、出口４２Ａと屈曲部４４の間に設けたツバ４６と円筒部２２の上面に接続する一対の油圧シリンダである。この油圧シリンダは、シリンダ５２を円筒部２２の上面側に取り付け、シリンダ５２から水平方向に進退移動するピストンロッド５４の先端をツバ４６に取り付けている。移動手段５０Ａは後述する制御手段６０と電気的に接続させている。また、ツバ４６の下方には出口管４０と円筒部２２の間にベアリングを設けて、出口管４０の出口４２Ａが軸回りを回転できるように支持している。
このような構成の移動手段５０Ａは、ピストンロッド５４が伸長すると、当初、入口管３０の入口側に向いていた出口４２Ａを軸回りに回転させることができる。
The moving means 50 </ b> A of the modified example is a means that can change the position of the outlet 42 </ b> A of the outlet pipe 40 in the casing 20 so that the moving distance of the fluid that moves inside the casing 20 changes. The moving means 50A shown in FIGS. 3 and 4 is a pair of hydraulic cylinders connected to the
When the
一方、ピストンロッド５４が縮小すると、出口４２Ａを当初の入口管３０の入口側に向けることができる。
このような構成の変形例の分離装置１０Ａは、粉粒体の粒径に応じて運転条件を変えることができる。
On the other hand, when the
The separation apparatus 10A of the modified example having such a configuration can change the operating conditions according to the particle size of the granular material.
小さい粉粒体のときには、入口管３０の制御バルブ３２を拡げて、入口管３０からケーシング２０内へ流入する粉粒体を含む流体の流速を上げている。粒子の細かい粉粒体は、比重が軽く旋回流による遠心力でケーシング２０の内壁に押し付けられる力が小さいため、入口管３０からケーシング２０内へ流入しても分離されずに近くの出口４２Ａから外部へ排出されてしまう。しかし、入口管３０からケーシング２０内へ流入する粉粒体を含む流体の流速を上げることによって、加速した旋回流が発生して遠心力が強まり、流体と分離させることができる。 When the granular material is small, the control valve 32 of the inlet pipe 30 is expanded to increase the flow rate of the fluid containing the granular material flowing into the casing 20 from the inlet pipe 30. The fine particles of particles are light in specific gravity and have a small force that is pressed against the inner wall of the casing 20 by centrifugal force due to the swirling flow. It will be discharged to the outside. However, by increasing the flow velocity of the fluid containing the granular material that flows into the casing 20 from the inlet pipe 30, an accelerated swirling flow is generated, and the centrifugal force is increased and can be separated from the fluid.
また、移動手段５０Ａのピストンロッド５４を伸長させて出口４２Ａ位置を入口側から回転させる。粒子の細かい粉粒体は、比重が軽く旋回流による遠心力でケーシング２０の内壁に押し付けられる力が小さいため、入口管３０からケーシング２０内へ流入しても分離されずに近くの出口４２Ａから外部へ排出されてしまう。しかし、出口４２Ａ位置を入口側から回転させることによって、入口と出口の移動距離が長くなり流体と分離させることができる。
Further, the
一方、大きい粉粒体のとき、入口管３０の制御バルブ３２を拡げて、入口管３０からケーシング２０内へ流入する粉粒体を含む流体の流速を下げている。粒子の粗い粉粒体は、比重が重く旋回流による遠心力でケーシング２０の内壁に押し付けられる力が強いため、入口管３０からケーシング２０内へ流入しても分離されずに近くの出口４２Ａから外部へ排出されにくい。よって、入口管３０からケーシング２０内へ流入する粉粒体を含む流体の流速を下げても、旋回流による遠心力で容易に流体と分離させることができる。 On the other hand, when the granular material is large, the control valve 32 of the inlet pipe 30 is expanded to reduce the flow rate of the fluid containing the granular material flowing into the casing 20 from the inlet pipe 30. Since the coarse granular material has a high specific gravity and a strong force to be pressed against the inner wall of the casing 20 by centrifugal force due to the swirling flow, even if it flows into the casing 20 from the inlet pipe 30, it is not separated from the nearby outlet 42 </ b> A. Difficult to be discharged outside. Therefore, even if the flow velocity of the fluid containing the granular material flowing into the casing 20 from the inlet pipe 30 is lowered, it can be easily separated from the fluid by the centrifugal force due to the swirling flow.
また、移動手段５０Ａのピストンロッド５４を縮小させて出口４２Ａ位置を入口側へ向ける。粒子の粗い粉粒体は、比重が重く旋回流による遠心力でケーシング２０の内壁に押し付けられる力が強いため、入口管３０からケーシング２０内へ流入しても分離されずに近くの出口４２Ａから外部へ排出されにくい。よって、出口４２Ａ位置を入口側へ向けて、入口と出口の移動距離を短くしても流体と十分に分離させることができる。
Further, the
このような変形例の分離装置によれば、粉粒体の量、種類、粒径などに応じて運転条件を変えて分離効率を高めて最適な分離精度を確保することができる。
なお、本発明の制御バルブの開閉と、移動手段による出口管の移動は、手動により行うこともできる。
According to the separation device of such a modification, it is possible to increase the separation efficiency by changing the operating conditions according to the amount, type, particle size, etc. of the granular material, and to secure the optimum separation accuracy.
The opening and closing of the control valve of the present invention and the movement of the outlet pipe by the moving means can also be performed manually.
本発明は、特に旋回流を利用した遠心分離で流体に含まれる粉粒体を分離する分離装置に有用である。 The present invention is particularly useful for a separation apparatus that separates particles contained in a fluid by centrifugal separation using a swirl flow.
１０，１０Ａ………分離装置、２０………ケーシング、２２………円筒部、２４………円錐部、２６………製品取出バルブ、３０………入口管、３２………制御バルブ、４０………出口管、４２，４２Ａ………出口、４４………屈曲部、４６………ツバ、５０，５０Ａ………移動手段、５２………シリンダ、５４………ピストンロッド、６０………制御手段。 10, 10A ......... separator, 20 ......... casing, 22 ......... cylindrical part, 24 ......... conical part, 26 ...... product take-off valve, 30 ......... inlet pipe, 32 ......... control valve , 40 ......... Exit pipe, 42, 42A ......... Exit, 44 ......... Bending part, 46 ......... Tail, 50, 50A ......... Movement means, 52 ......... Cylinder, 54 ......... Piston rod , 60... Control means.
Claims (4)
前記ケーシングに接続し接線方向から粉粒体を含む流体を流入可能な入口管と、
前記ケーシングの軸心に沿って接続し出口を内部に挿入して前記ケーシングの内部を上昇する前記流体を排出可能な出口管と、
を備え前記ケーシングの内部で螺旋状に下降しながら旋回流を発生させて遠心分離で前記流体と前記粉粒体を分離する分離装置において、
前記入口管に取り付けて前記ケーシングに流入する前記粉粒体を含む流体の流速を調整可能な制御バルブと、
前記ケーシングの内部を旋回移動する前記流体の移動距離が変わるよう前記出口管の出口位置を変更可能な移動手段と、
を備えたことを特徴とする分離装置。 A cylindrical casing;
An inlet pipe connected to the casing and capable of flowing a fluid containing powder particles from a tangential direction;
An outlet pipe connected along the axial center of the casing and capable of discharging the fluid rising through the casing by inserting an outlet therein;
A separation device that generates a swirling flow while descending spirally inside the casing and separates the fluid and the granular material by centrifugation,
A control valve capable of adjusting the flow rate of the fluid containing the granular material that is attached to the inlet pipe and flows into the casing;
Moving means capable of changing the outlet position of the outlet pipe so that the moving distance of the fluid swirling within the casing changes;
A separation device comprising:
前記移動手段は、前記切り口を前記出口管の軸回りに回転可能なことを特徴とする請求項１に記載の分離装置。 The outlet pipe has a cut end in which the outlet is cut in a direction crossing a cross-sectional direction,
The separation apparatus according to claim 1, wherein the moving unit is capable of rotating the cut end around an axis of the outlet pipe.
前記制御手段は、
前記粉粒体の粒径が小さい場合に、前記制御バルブで前記流体の流速を速くし、前記移動手段で前記流体の移動距離が長くなるように前記出口の位置を変えて、
前記粉粒体の粒径が大きい場合に、前記制御バルブで前記流体の流速を遅くし、前記移動手段で前記流体の移動距離が短くなるように前記出口の位置を変える制御可能なことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の分離装置。 Control means electrically connected to the control valve and the moving means;
The control means includes
When the particle size of the granular material is small, the flow rate of the fluid is increased by the control valve, the position of the outlet is changed so that the moving distance of the fluid is increased by the moving means,
When the particle size of the granular material is large, the flow rate of the fluid can be slowed by the control valve, and the position of the outlet can be controlled by the moving means so that the moving distance of the fluid is shortened. The separation apparatus according to any one of claims 1 to 3.
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