JP6650221B2 - Stirrer - Google Patents

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Description

本発明は撹拌装置、例えば、生汚泥や余剰汚泥や生ゴミをメタン発酵させて処理する消化槽や、液体とスラリーが混在した液体を撹拌する撹拌槽や、扁平槽など、液体撹拌、固液撹拌、気液撹拌等の種々の撹拌に対しても適用可能な撹拌装置に関する。   The present invention provides a stirring device, for example, a digestion tank for treating raw sludge, surplus sludge, and garbage by methane fermentation, a stirring tank for stirring a liquid in which a liquid and a slurry are mixed, a flat tank, and the like. The present invention relates to a stirrer applicable to various kinds of stirring such as stirring and gas-liquid stirring.

例えば、消化槽内の撹拌には、槽内を均一に保ち、消化率（有機物分解率）を維持することが必要となる性能の一つとなる。合わせて、投入する汚泥には無機物の固形分等が含まれており、沈降性が高い。それら固形物が底部に沈降し堆積することで、消化槽内の有効容量が低下し、消化率に悪影響を及ぼす。   For example, stirring in a digestion tank is one of the performances in which it is necessary to keep the inside of the tank uniform and maintain a digestibility (organic matter decomposition rate). In addition, the sludge to be put in contains inorganic solids and the like, and has high sedimentation. As these solids settle and accumulate at the bottom, the effective volume in the digester decreases, which adversely affects digestibility.

また、槽内底部に堆積物が発生することで、槽内点検時の点検作業の妨げとなり、必要に応じて堆積物除去（浚渫）する手間が増加すること、或いは状況によっては廃棄物処理が必要になるなどコストが増加する問題がある。   In addition, the generation of sediment at the bottom of the tank hinders inspection work at the time of inspection inside the tank, increasing the time and effort for removing the sediment (dredge) as necessary, or depending on the situation, waste disposal There is a problem that costs increase, such as necessity.

そこで、槽内底部に堆積物を発生させずに撹拌することが求められるが、撹拌強度を増加することは撹拌動力の増加につながってしまう。   Therefore, it is required to stir without generating sediment at the bottom of the tank, but increasing the stirring intensity leads to an increase in stirring power.

図１０は、前記の問題点を解決した従来の生物処理に適用する撹拌装置ａを示し、該撹拌装置ａは、円筒状の撹拌槽ｂと、該撹拌槽ｂ内の底部に設けた放射状に延びる複数の静翼ｃと、該静翼ｃの上部であって、液面下方付近に設けた、放射状に延びる、例えば４枚の翼体ｅからなる回転翼ｄとよりなり、該翼体ｅは、前記回転翼ｄの回転方向に対して直角な面を有する、直線の矩形状の帯板状のフラットパドル翼よりなる。   FIG. 10 shows a stirrer a applied to a conventional biological treatment which has solved the above-mentioned problems. The stirrer a is a cylindrical stirrer b and a radial stirrer provided at the bottom of the stirrer b. A plurality of stationary blades c, and a rotating blade d, which is provided above the stationary blades c and near the liquid level and extends radially and includes, for example, four blades e. Consists of a straight rectangular band-shaped flat paddle blade having a plane perpendicular to the rotation direction of the rotary blade d.

前記従来の撹拌装置ａにおいては、槽ｂ内の担体にダメージを与えることなく、低せん断、低動力にて運転が可能で、撹拌槽ｂ内を極めて均一に、且つ容易に撹拌できる（特許文献１）。   The conventional stirring device a can be operated with low shear and low power without damaging the carrier in the tank b, and can stir the inside of the stirring tank b extremely uniformly and easily. 1).

特開平７−６００９３号公報JP-A-7-60093

前記従来の撹拌装置は、低動力にて運転が可能であるが、近年においては、更に低動力で、かつ、従来同様の撹拌性能を要求される。   The above-mentioned conventional stirring device can be operated with low power, but in recent years, further low power and the same stirring performance as the conventional one are required.

本発明は、前記従来の撹拌装置を更に改良したもので、より低動力で、かつ、撹拌槽内を極めて均一に撹拌できる撹拌装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to further improve the above-described conventional stirring device, and to provide a stirring device which can lower the power and stir the inside of the stirring tank very uniformly.

本発明の撹拌装置は、撹拌槽と、該撹拌槽内に設けた回転翼と、該撹拌槽の底部に設けた放射状に延びる静翼とよりなり、前記回転翼は、１又は複数のフラットテーパー翼からなることを特徴とする。   The stirring device of the present invention includes a stirring tank, a rotating blade provided in the stirring tank, and a radially extending stationary blade provided at the bottom of the stirring tank, wherein the rotating blade has one or more flat taper. It is characterized by consisting of wings.

また、前記フラットテーパー翼は、その外形形状が、前記撹拌翼の回転軸から外方に向かって徐々に面積が小さくなる形状であることを特徴とする。   Further, the flat taper blade is characterized in that the outer shape is such that the area gradually decreases outward from the rotation axis of the stirring blade.

また、前記フラットテーパー翼は、該フラットテーパー翼の外形形状が、水平方向に延びる上側辺と、垂直方向に延びる外側辺と、垂直方向に延びる内側辺と、外方に向かって直線状に斜め上方に延びる下側辺とよりなることを特徴とする。   In the flat taper blade, the outer shape of the flat taper blade may be such that an upper side extending in a horizontal direction, an outer side extending in a vertical direction, an inner side extending in a vertical direction, and a slant in a straight line outward. It is characterized by comprising a lower side extending upward.

また、前記回転翼の回転を制御する回転制御装置を更に有することを特徴とする。   Further, the apparatus further comprises a rotation control device for controlling the rotation of the rotor.

また、前記回転制御装置は、前記回転翼の回転速度を変化させる制御装置であることを特徴とする。   Further, the rotation control device is a control device that changes a rotation speed of the rotary wing.

また、前記回転制御装置は、前記回転翼の回転を正逆回転させる制御装置であることを特徴とする。   Further, the rotation control device is a control device that rotates the rotation of the rotary wing in forward and reverse directions.

また、前記回転翼の回転軸に対して、前記フラットテーパー翼を傾動自在に設けることを特徴とする。   Further, the flat taper blade is provided so as to be tiltable with respect to the rotation axis of the rotary blade.

本発明の撹拌装置は、天井部に開口部が設けられた撹拌槽と、該撹拌槽内に垂下して設けた回転軸に対して、上下方向に傾動自在に設けられた１又は複数のフラットテーパー翼からなる回転翼と、該撹拌槽の底部に設けた放射状に延びる静翼とよりなり、前記回転翼は、該回転翼の比重が、前記撹拌槽内に容れられる被処理液の比重よりも小さく形成されると共に、該回転翼は、前記被処理液内に挿入していない場合には、該回転翼は、重力により下方に垂下して、前記天井部の開口部の開口径より小さい折り畳み状態となり、前記被処理液内に挿入している場合には、浮力により上方に傾動して所望の角度で開いた状態となるよう構成されることを特徴とする。また、本発明の撹拌装置は、天井部に開口部が設けられた撹拌槽と、該撹拌槽内に垂下して設けた回転軸に対して、上下方向に傾動自在に設けられた１又は複数のフラットテーパー翼からなる回転翼と、該撹拌槽の底部に設けた放射状に延びる静翼とよりなり、前記回転翼は、前記回転軸周りに回転していない場合には、重力により下方に垂下して、前記天井部の開口部の開口径より小さい折り畳み状態となり、前記回転軸周りに回転している場合には、遠心力により上方に傾動して所望の角度で開いた状態となるよう構成されることを特徴とする。 The stirrer according to the present invention includes a stirrer provided with an opening in a ceiling portion, and one or a plurality of flat plates provided to be tiltable in a vertical direction with respect to a rotation axis provided in the stirrer. a tapered wing or Ranaru rotor blades, become more and vanes extending radially provided on the bottom of the agitation tank, wherein the rotor blades, the specific gravity of the rotary blade, the specific gravity of the liquid to be treated which is placed into the agitation tank When the rotating blade is not inserted into the liquid to be treated, the rotating blade hangs down due to gravity, so that the diameter of the rotating blade is smaller than the opening diameter of the opening of the ceiling portion. When it is inserted into the liquid to be treated in a small folded state, it is configured to be tilted upward by buoyancy to open at a desired angle. Further, the stirring device of the present invention includes a stirring tank provided with an opening in a ceiling, and one or more stirring tanks provided to be vertically tiltable with respect to a rotation shaft provided in the stirring tank. a flat tapered wing or Ranaru rotor blades, and more become the vanes extending radially provided on the bottom of the agitation tank, wherein the rotor blades, wherein, when not rotating about the rotational axis downwardly by gravity Hanging down, it becomes a folded state smaller than the opening diameter of the opening of the ceiling portion, and when rotating around the rotation axis, it is tilted upward by centrifugal force and opened at a desired angle. It is characterized by comprising.

本発明によれば、撹拌槽内を極めて均一に、且つ容易に撹拌できると共に、より低動力で運転が可能となる。   According to the present invention, the inside of the stirring tank can be stirred very uniformly and easily, and the operation can be performed with lower power.

また、本発明によれば、従来の翼体に比べて、翼体（フラットテーパー翼）を小さくできるので、撹拌槽の開口部を小さくできる、又は、開口部が小さい撹拌槽にも適用することができる、或いは、撹拌槽の開口部からの出し入れがしやすくなり、メンテナンスが容易となる。   Further, according to the present invention, since the wing body (flat taper wing) can be made smaller than the conventional wing body, the opening of the stirring tank can be made smaller, or the invention can be applied to a stirring tank having a smaller opening. Or, it becomes easy to put in and out of the opening of the stirring tank, and maintenance becomes easy.

また、本発明によれば、従来の翼体に比べて、槽内中央部の上昇流を、前記翼体（フラットテーパー翼）により、より効果的に外方に吐出することができるので、吐出量を大きくできると共に、槽底部における流速を高めることができる。また、本発明によれば、従来の翼体よりも小さい翼体を用いても、低動力で、従来の翼体と同じ吐出量或いは層底部における流速を同じにすることができる。   Further, according to the present invention, as compared with the conventional wing body, the rising flow in the central portion in the tank can be more effectively discharged outward by the wing body (flat tapered wing). The amount can be increased, and the flow velocity at the tank bottom can be increased. Further, according to the present invention, even when a wing body smaller than the conventional wing body is used, the same discharge rate or the same flow velocity at the bottom of the layer as the conventional wing body can be achieved with low power.

また、回転翼の回転を制御することにより、平均的な動力を従来以下とすることができるようになる。   Further, by controlling the rotation of the rotor, the average power can be reduced to below the conventional power.

また、回転翼を折り畳むことができるので、撹拌槽の開口部を小さくできる、又は、開口部が小さい撹拌槽にも適用することができる、或いは、撹拌槽の開口部からの出し入れがしやすくなり、メンテナンスが容易となる。   In addition, since the rotating blades can be folded, the opening of the stirring tank can be reduced, or the stirring blade can be applied to a stirring tank having a small opening, or the stirring tank can be easily taken in and out of the opening. , Making maintenance easier.

本発明の実施例１の撹拌装置の縦断正面図である。It is a vertical front view of the stirring device of Example 1 of this invention. 図１のＩ−Ｉ線截平面図である。FIG. 2 is a plan view cut along the line II of FIG. 1. 翼体の説明用拡大正面図である。It is an explanatory enlarged front view of a wing. 従来のフラットパドル翼の説明用縦断正面図である。It is a vertical section front view for explanation of the conventional flat paddle wing. 本発明のフラットターパー翼の説明用縦断正面図である。It is a longitudinal section front view for explanation of the flat turper wing of the present invention. レイノルズ数と動力数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between Reynolds number and power number. 本発明の実施例１の他の実施例の撹拌装置の縦断正面図である。It is a vertical front view of the stirring apparatus of the other Example of Example 1 of this invention. 本発明の実施例２の回転翼の説明用拡大正面図である。It is an explanatory enlarged front view of the rotor of Example 2 of this invention. 本発明の実施例２の回転翼の説明用拡大正面図である。It is an explanatory enlarged front view of the rotor of Example 2 of this invention. 従来の撹拌装置の縦断正面図である。It is a vertical front view of the conventional stirring device.

本発明の実施するための形態の実施例を以下に示す。   An embodiment of the mode for carrying out the present invention will be described below.

本発明の実施例１を図１乃至図４により説明する。   First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

１は、本発明の実施例１の撹拌装置を示し、２は、該撹拌装置１の撹拌槽であり、該撹拌槽２は、例えば、直径２０ｍの縦型の円筒状、楕円筒状又は矩形筒状に形成され、該撹拌槽２の天井部２ａの中央部には、開口部３と、該開口部３の蓋部４が設けられている。   Reference numeral 1 denotes a stirrer of Example 1 of the present invention, 2 denotes a stirrer of the stirrer 1, and the stirrer 2 is, for example, a vertical cylinder, an elliptical cylinder, or a rectangle having a diameter of 20 m. An opening 3 and a lid 4 of the opening 3 are provided in the center of the ceiling 2 a of the stirring tank 2.

５は、回転翼を示し、該回転翼５は、回転軸５ａの下端にボス部５ｂを介して半径方向外方に放射状に固定した、例えば、４枚の翼板６からなり、前記回転軸５ａは、前記撹拌槽２の中心軸と同軸に垂下し、前記蓋部４を貫通して設けられ、前記回転翼５は、前記撹拌槽２内に挿入されている。   Reference numeral 5 denotes a rotating blade, which is, for example, four blades 6 fixed radially outward to a lower end of a rotating shaft 5a via a boss 5b, and is composed of four blades 6; 5 a is suspended coaxially with the center axis of the stirring tank 2 and penetrates the lid 4, and the rotating blade 5 is inserted into the stirring tank 2.

また、前記翼板６は、前記回転軸５ａの回転方向に対して直角な面を有する、台形板状のフラットテーパー翼よりなり、該翼板６の外形形状は、回転軸５ａから外方に向かって徐々に面積が小さくなる形状であり、例えば、水平方向に延びる上側辺６ａと、垂直方向に延びる外側辺６ｂと、垂直方向に延びる内側辺６ｃと、外方に向かって直線状に斜め上方に延びる下側辺６ｄとよりなる。   The wing plate 6 is formed of a trapezoidal plate-shaped flat taper wing having a surface perpendicular to the rotation direction of the rotation shaft 5a, and the outer shape of the wing plate 6 extends outward from the rotation shaft 5a. For example, the shape gradually decreases in area toward the outside. For example, an upper side 6a extending in the horizontal direction, an outer side 6b extending in the vertical direction, an inner side 6c extending in the vertical direction, and an oblique line extending outward are linearly inclined. The lower side 6d extends upward.

そして、前記回転翼５は、前記撹拌槽２の上方に設けたモータ７の駆動により該回転軸５ａを介して、該撹拌槽２内の被処理液内の液面近傍において回転するようにした。   The rotating blade 5 is configured to rotate in the vicinity of the liquid surface of the liquid to be treated in the stirring tank 2 via the rotating shaft 5 a by the driving of a motor 7 provided above the stirring tank 2. .

８は、静翼を示し、該静翼８は、例えば、直線状の帯状板からなり、該帯状板は、前記撹拌槽２内の底部２ｂの中心部に放射状に、例えば、４枚固定されると共に、これら帯状板の交差部に相当する該底部の中心部には隙間が形成されている。   Reference numeral 8 denotes a stationary blade, and the stationary blade 8 is formed of, for example, a linear band-shaped plate, and the band-shaped plate is radially fixed, for example, four at the center of the bottom 2b in the stirring tank 2. In addition, a gap is formed at the center of the bottom corresponding to the intersection of these strips.

次に本発明の撹拌装置の作用と効果を説明する。   Next, the operation and effect of the stirring device of the present invention will be described.

例えば、生汚泥や余剰汚泥や生ゴミなどを含む排水と該排水を処理してメタン発酵をさせる微生物などを含んだ被処理液が容れられた消化槽として使用する撹拌槽２において、前記回転翼５を回転すれば、前記被処理液は、図１に示すように、下方に向かう、前記撹拌槽２の内周面に沿う旋回流を生ずると共に、底部２ｂの静翼８により中心部で上昇流を生じ、該被処理液は、前記撹拌槽内で循環するようになる。   For example, in the stirring tank 2 used as a digestion tank containing a wastewater containing raw sludge, surplus sludge, garbage, and the like and a liquid to be treated containing microorganisms that process the wastewater and perform methane fermentation, When the nozzle 5 is rotated, the liquid to be treated generates a downward swirling flow along the inner peripheral surface of the stirring tank 2 as shown in FIG. 1 and rises at the center by the stationary blades 8 of the bottom 2b. A stream is generated, and the liquid to be treated circulates in the stirring tank.

ところで、本願のフラットテーパー翼からなる翼板６は、従来のフラットパドル翼ｅに比べて、翼体の動力数（Ｎｐ）を下げることができる。   By the way, the blade plate 6 including the flat tapered blade of the present application can lower the power number (Np) of the blade body as compared with the conventional flat paddle blade e.

ここで、一般に、回転翼を回転させるためのモータ出力（Ｐ）は、動力数（Ｎｐ）×回転数（Ｎ）３×翼径（ｄ）５で表せるので、モータ出力（Ｐ）を一定とした場合、動力数（Ｎｐ）を下げることにより、回転数（Ｎ）を上げることができる。 Here, in general, the motor output (P) for rotating the rotor can be expressed by the number of powers (Np) × the number of rotations (N) 3 × the blade diameter (d) 5. In this case, the number of revolutions (N) can be increased by decreasing the number of powers (Np).

また、撹拌槽底部に堆積物が堆積しないように撹拌槽内を撹拌するためには、撹拌槽底部における流速が重要であり、該流速は、翼の翼先端速度と関係し、該翼の翼先端速度（ＶTip＝Ｎ×ｄ×π）を一定とした場合に、回転数（Ｎ）を上げることにより、翼径（ｄ）を下げることができる。   In addition, in order to stir the inside of the stirring tank so that sediment does not accumulate on the bottom of the stirring tank, the flow velocity at the bottom of the stirring tank is important. When the tip speed (VTip = N × d × π) is constant, the blade diameter (d) can be reduced by increasing the rotation speed (N).

以上より、モータ出力（Ｐ）は、回転数（Ｎ）の三乗に比例し、翼径（ｄ）の五乗に比例することより、従来のフラットパドル翼と本願のフラットテーパー翼の翼先端速度（ＶRip）を同じにした場合、回転数（Ｎ）を上げることにより動力（Ｐ）が上がる効果よりも、翼径（ｄ）を小さくすることにより動力（Ｐ）を下げる効果の方が大きい。   From the above, the motor output (P) is proportional to the cube of the rotation speed (N) and proportional to the fifth power of the blade diameter (d), so that the blade tips of the conventional flat paddle blade and the flat taper blade of the present application are obtained. When the speed (VRip) is the same, the effect of lowering the power (P) by reducing the blade diameter (d) is greater than the effect of increasing the power (P) by increasing the rotation speed (N). .

従って、従来のフラットパドル翼ｅを用いる代わりに、本願発明のフラットテーパー翼からなる翼板６を用いることにより、従来のフラットテーパー翼の翼径よりも翼径の狭い該翼板６を用いることができるので、従来のフラットパドル翼ｅの撹拌効果を維持しつつ、効果的に、モータ出力（動力）を下げることができるようになる。   Therefore, instead of using the conventional flat paddle blade e, by using the blade 6 made of the flat tapered blade of the present invention, the blade 6 having a smaller blade diameter than the blade diameter of the conventional flat tapered blade is used. Therefore, the motor output (power) can be effectively reduced while maintaining the stirring effect of the conventional flat paddle blade e.

更に、本発明の撹拌装置においては、静翼８を用いて、槽内底部の中心部で上昇流を生じさせているため、フラットテーパー翼からなる翼板６の基部部分の面積の広い部分で、該上昇流を受け、より効果的に、被撹拌液を半径方向に吐出することができる。   Further, in the agitating device of the present invention, the updraft is generated at the center of the bottom of the tank by using the stationary blades 8, so that the base portion of the blade plate 6 composed of the flat taper blades has a large area. In response to the upward flow, the liquid to be stirred can be more effectively discharged in the radial direction.

従って、静翼８を用いずに、フラットテーパー翼のみを用いて撹拌した場合に比べて、静翼８とフラットテーパー翼の双方を用いて撹拌した場合の方が、同条件で半径方向への吐出量を増やすことができると共に、層底部における流速を高めることができる。従って、層底部における流速を同じにするという条件で、フラットテーパー翼のみを用いた場合と、静翼８とフラットテーパー翼の双方を用いた場合とを比較した場合、該フラットテーパー翼の方が翼径を小さくすることができるので、翼径を小さくできる効果により、更に効果的に、動力を下げることができるようになる。   Therefore, compared to the case where stirring is performed using only the flat taper blade without using the stationary blade 8, the case where the stirring is performed using both the stationary blade 8 and the flat taper blade in the radial direction under the same condition is performed. The discharge amount can be increased, and the flow velocity at the bottom of the layer can be increased. Therefore, when comparing the case where only the flat taper blade is used and the case where both the stationary blade 8 and the flat taper blade are used under the condition that the flow velocity at the bottom of the layer is the same, the flat taper blade is better. Since the blade diameter can be reduced, the power can be more effectively reduced by the effect of reducing the blade diameter.

本発明によれば、従来のフラットパドル翼の撹拌装置と同程度の撹拌性能を維持しつつ、翼径の小さい翼体を用いることができるので、従来よりも低動力とすることができるようになる。   According to the present invention, it is possible to use a blade body having a small blade diameter while maintaining the same stirring performance as that of a conventional flat paddle blade stirring device. Become.

以下、図４〜図６において、従来のフラットパドル翼の一例と、本発明のフラットテーパー翼の一例とを比較して説明する。   Hereinafter, an example of the conventional flat paddle blade and an example of the flat taper blade of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明において適用する消化槽等においては、撹拌槽底部に堆積物が堆積しないように撹拌槽内を撹拌するためには、撹拌槽底部における流速が重要であり、該流速は、低動力で、かつ、撹拌槽底部に堆積物が堆積しない流速が最適な流速となる。そして、かかる流速は、翼の面積に大よそ比例する。   In the digestion tank or the like applied in the present invention, in order to stir the inside of the stirring tank so that sediment does not accumulate on the bottom of the stirring tank, the flow velocity at the bottom of the stirring tank is important, and the flow velocity is low power, In addition, a flow rate at which no deposit is deposited on the bottom of the stirring tank is the optimum flow rate. The flow velocity is approximately proportional to the area of the blade.

そこで、最適の流速となる翼の面積において、もっとも動力数が小さくなるフラットパドル翼の形状を調べるため、該フラットパドル翼の面積を一定となるように、フラットパドル翼の形状を変化させて、動力特性と流動作用の関係を実験と数値シミュレーションにより求めた。   Therefore, in order to investigate the shape of the flat paddle blade with the smallest power number in the area of the blade at which the optimum flow velocity is obtained, the shape of the flat paddle blade is changed so that the area of the flat paddle blade is constant. The relationship between power characteristics and flow action was obtained by experiment and numerical simulation.

その結果、最適な従来のフラットパドル翼の一例を図４に示す。   As a result, an example of an optimal conventional flat paddle blade is shown in FIG.

該フラットパドル翼は、撹拌槽の直径Ｄが１２ｍ、水面からフラットパドル翼までの距離ｈが１．５ｍ、静翼の翼径が３．４ｍ、翼幅が０．８ｍの場合において、フラットパドル翼の翼径ｄが４．２ｍ、翼幅ｂが１．１ｍとなる。なお、槽底部の流動化の基準とする流速が10cm/s以上得るのに必要な翼の先端周速は、Vyip≧1.05m/sであった。   The flat paddle blade has a flat paddle with a diameter D of the stirring tank of 12 m, a distance h from the water surface to the flat paddle blade of 1.5 m, a blade diameter of the stationary blade of 3.4 m, and a blade width of 0.8 m. The blade diameter d of the blade is 4.2 m, and the blade width b is 1.1 m. The peripheral speed of the tip of the blade required to obtain a flow velocity of 10 cm / s or more as a reference for fluidizing the bottom of the tank was Vyip ≧ 1.05 m / s.

次に、本発明のフラットテーパー翼の一例を図５に示す。   Next, an example of the flat taper blade of the present invention is shown in FIG.

該フラットテーパー翼は、撹拌槽の直径Ｄが１２ｍ、水面からフラットパドル翼までの距離ｈが１．１ｍ、静翼の翼径が３．４ｍ、翼幅が０．８ｍの場合において、翼径が４．０ｍ、翼幅ｂ２（内側辺６ｃ）が１．４ｍ、翼幅ｂ１（外側辺６ｂ）が０．６ｍのフラットテーパー翼となる。なお、槽底部の流動化の基準とする流速が10cm/s以上得るのに必要な翼の先端周速は、Vyip≧1.10m/sであった。 When the diameter D of the stirring tank is 12 m, the distance h from the water surface to the flat paddle blade is 1.1 m, the blade diameter of the stationary blade is 3.4 m, and the blade width is 0.8 m, the flat taper blade has a blade diameter. Is 4.0 m, the blade width b 2 (inner side 6 c) is 1.4 m, and the blade width b 1 (outer side 6 b) is 0.6 m. The peripheral speed of the tip of the blade required to obtain a flow velocity of 10 cm / s or more as a reference for fluidization of the tank bottom was Vyip ≧ 1.10 m / s.

また、図６は、扁平型消化槽において、レイノルズ数（Ｒｅ）における、前記従来のフラットパドル翼の動力数（Ｎｐ）と、前記本発明のフラットテーパー翼の動力数を実験により求めた結果を示す。   FIG. 6 shows the results obtained by experiments on the power number (Np) of the conventional flat paddle blade and the power number of the flat taper blade of the present invention in Reynolds number (Re) in a flat digester. Show.

この実験結果より、前記従来のフラットパドル翼の翼径（４．２ｍ）に比べて、前記本発明のフラットテーパー翼の翼径（４．０ｍ）の動力数（Ｎｐ）が低いことが判る。   From this experimental result, it is found that the power number (Np) of the blade diameter (4.0 m) of the flat taper blade of the present invention is lower than the blade diameter (4.2 m) of the conventional flat paddle blade.

以上より、前記本発明のフラットテーパー翼は、前記従来のフラットパドル翼に比べて、翼径、翼面積、翼重量が小さいにも関わらず、同じ、槽底部の流動化の基準とする流速とした場合、フラットパドル翼に比べて、上述したように、フラットテーパー翼の方が動力数を小さくすることができると共に、先端周速が上がるものの、翼径が小さくできるので、動力数（Ｎｐ）×回転数（Ｎ）３×翼径（ｄ）５で表されるモータ出力（Ｐ）を下げることができるようになる。
これにより、フラットテーパー翼は、製品のイニシャルコストと、消費動力のランニングコスト両面で優位であると言える。 As described above, the flat taper blade of the present invention has the same flow velocity as the reference for fluidization of the tank bottom, despite the smaller blade diameter, blade area, and blade weight compared to the conventional flat paddle blade. In this case, as described above, the power of the flat tapered blade can be reduced as compared with the flat paddle blade, and the blade diameter can be reduced although the tip peripheral speed is increased. × motor speed (N) 3 × blade diameter (d) The motor output (P) represented by 5 can be reduced.
Thus, it can be said that the flat taper blade is superior in both the initial cost of the product and the running cost of power consumption.

なお、従来のフラットパドル翼ｅの横径が例えば、９ｍの場合、本願発明のフラットテーパー翼の翼体６の横径を６ｍとしても、略同程度の撹拌性能を発揮することができる。   In addition, when the lateral diameter of the conventional flat paddle blade e is, for example, 9 m, even if the lateral diameter of the blade body 6 of the flat tapered blade of the present invention is 6 m, substantially the same stirring performance can be exhibited.

また、本願発明では、翼板６の翼径を小さくすることができるので、前記撹拌槽２の開口部３の径を従来に比べて小さく設計することができる。また、開口部３の小さい撹拌槽２も利用できるようになる。また、撹拌槽２の開口部３から、前記回転翼５の取り出しが容易となる。   Further, in the present invention, the blade diameter of the blade plate 6 can be reduced, so that the diameter of the opening 3 of the stirring tank 2 can be designed to be smaller than that in the related art. Further, the stirring tank 2 having a small opening 3 can be used. Further, it is easy to take out the rotary blade 5 from the opening 3 of the stirring tank 2.

なお、図７に示すように、前記モータ７にインバータ装置や可変変速装置などを有する回転制御装置９を別途設け、該回転制御装置９により、前記回転翼５の回転速度を定期的に変化させたり、前記回転翼の回転を正逆回転させたりできるようにする。   As shown in FIG. 7, a rotation control device 9 having an inverter device, a variable transmission, and the like is separately provided in the motor 7, and the rotation speed of the rotor 5 is periodically changed by the rotation control device 9. Or, the rotation of the rotary wing can be rotated forward and reverse.

具体的には、前記回転制御装置９を用いて、通常時は、消化率に影響を与えない範囲で、槽内底部２ｂにスラリー等の堆積物の堆積が発生する程度の第１の所望の撹拌回転数で、第１の所望の時間だけ、前記回転翼５を回転させる。そして、該第１の所望の時間経過後に、第２の所望の時間だけ前記第１の撹拌回転数より増速した第２の撹拌回転数で前記回転翼５を回転させ、槽内底部２ｂに貯まった堆積物を上昇させるようにすると共に、槽内の均一化を図る。   Specifically, using the rotation control device 9, normally, a first desired amount of deposit such as slurry is generated on the bottom 2 b in the tank within a range that does not affect the digestibility. The rotating blade 5 is rotated at a stirring rotation speed for a first desired time. After the elapse of the first desired time, the rotary blade 5 is rotated at a second agitation speed increased from the first agitation speed for a second desired time, so that The accumulated sediment is raised and the inside of the tank is made uniform.

そして、必要に応じて、更に、前記第２の所望の時間経過後に、前記第１の所望の時間だけ、前記通常時における第１の撹拌回転数で前記撹拌翼５を回転させ、そして、該第１の所望の時間経過後に、前記第２の所望の時間だけ、前記第２の所望の撹拌回転数で前記回転翼５を回転させ、槽内底部２ｂに貯まった堆積物を上昇させると共に、槽内の均一化を図り、必要に応じて、これを繰り返す。   Then, if necessary, after the second desired time has elapsed, the stirring blade 5 is rotated at the first stirring speed in the normal state for the first desired time, and After the elapse of the first desired time, the rotor 5 is rotated at the second desired agitation speed for the second desired time, and the sediment accumulated in the tank bottom 2b is raised, The inside of the tank is made uniform, and this is repeated as necessary.

そして、前記通常時の第１の所望の時間における運転時間を長くし、かかる運転時間が長い低速運転と、前記第２の所望の時間における運転時間を短くし、かかる運転時間が短い増速運転とすることにより、平均的な動力を従来以下とすることができるようになる。   Then, the operation time at the first desired time in the normal time is lengthened, and the low-speed operation at the long time and the speed-up operation at the second desired time are shortened and the operation time at the second desired time is short. By doing so, the average power can be reduced to below the conventional power.

なお、設備運用方法によっては、槽内の被処理液を間欠的に引き抜く運用を実施する設備の場合には、槽内の被処理液を引き抜く前に増速運転を実施し、他の期間は、低速で運転するようにしてもよい。   In addition, depending on the equipment operation method, in the case of equipment that performs the operation of intermittently extracting the liquid to be treated in the tank, speed-up operation is performed before extracting the liquid to be treated in the tank, and during other periods, Alternatively, the vehicle may be driven at a low speed.

また、前記回転制御装置９により、定期的に前記撹拌翼５を逆転回転させるようにしてもよい。   The rotation control device 9 may periodically rotate the stirring blade 5 in the reverse direction.

かかる制御により、逆向きの流れを生じさせ、槽内の配管や回転翼等に絡み付いた、し渣と呼ばれる、投入汚泥中の繊維成分を除去できるようになる。   By such control, a flow in the opposite direction is generated, and it becomes possible to remove a fiber component in the input sludge called scum, which is entangled with the piping, the rotating blades and the like in the tank.

本発明の第２の実施例においては、図８及び図９に示すように、実施例１における回転翼５の各翼板６の基部を、前記回転軸５ａのボス部５ｂに設けた枢支点１０を介して上下方向に（半径方向に伸びる軸周りに）傾動自在に連結すると共に、前記各翼板６の材質を、被処理液の比重よりも小さい比重のものとする。 In the second embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 8 and 9, the base of each blade plate 6 of the rotary wing 5 in the first embodiment is provided on a boss 5 b of the rotary shaft 5 a. in the vertical direction via the 10 (in Ri shaft circumference in the radial direction) as well as tiltably connected, the material of each vane 6, it is assumed in the specific gravity less than the specific gravity of the liquid to be treated.

また、前記翼板６が所望の傾斜角度よりも傾動しないようにする傾動阻止部１１を設ける。   Further, there is provided a tilt preventing portion 11 for preventing the blade 6 from tilting more than a desired tilt angle.

本発明の第２の実施例においては、前記回転翼５を被処理液内に挿入していない場合には、該回転翼５は、図６に示すように、重力で各翼体６が下方に垂下し、折り畳み状態となる。   In the second embodiment of the present invention, when the rotor 5 is not inserted into the liquid to be treated, the rotor 5 is moved downward by gravity, as shown in FIG. And fold down.

そして、該折り畳まれた前記回転翼５を、前記撹拌槽２内の被処理液内に挿入すれば、図５に示すように、前記各翼体６は、浮力により、前記翼体６が上方に傾動する。   Then, when the folded rotary blade 5 is inserted into the liquid to be treated in the stirring tank 2, as shown in FIG. 5, the respective blades 6 move upward due to buoyancy. To tilt.

そして、前記回転翼５を回転させる際の前記各翼体６の所望の傾斜角度まで傾動した時、例えば、前記翼体が水平に開いた時に、前記翼体６の上端が前記傾動阻止部１１に当接して、その傾動が阻止され、前記各翼体６の回転使用時における所望の傾斜角度で、前記各翼体６を開いた状態とすることができる。   When the wings 5 are tilted to a desired inclination angle when rotating the rotary wings 5, for example, when the wings are opened horizontally, the upper end of the wings 6 is moved to the tilt preventing portion 11. , The inclination thereof is prevented, and the respective wing bodies 6 can be opened at a desired inclination angle when the respective wing bodies 6 are used for rotation.

なお、前記翼体６が、浮上する際、反対方向に傾動（回動）してしまうのを防ぐために、必要に応じて、前記翼板６の回転方向を規制する規制手段（図示せず）を設けても良い。   In addition, in order to prevent the wing body 6 from tilting (rotating) in the opposite direction when it floats, a regulating means (not shown) for regulating the rotation direction of the wing plate 6 as necessary. May be provided.

以上の状態で、前記回転翼５を回転させることにより、前記撹拌槽２内を撹拌できるようになる。   By rotating the rotor 5 in the above state, the inside of the stirring tank 2 can be stirred.

本発明の第２の実施例によれば、回転使用時における回転翼５の翼径が、前記撹拌槽２の開口部３の開口径よりも大きい場合であっても、回転翼５を折り畳むことにより、該回転翼５を槽内に挿入することができるようになる。   According to the second embodiment of the present invention, even when the blade diameter of the rotary blade 5 at the time of rotating use is larger than the opening diameter of the opening 3 of the stirring tank 2, the rotary blade 5 is folded. Thereby, the rotating blade 5 can be inserted into the tank.

また、比重差を用いた浮力を利用して、前記回転翼５を使用できる状態に拡張するので、複雑な機構を要しない。   Further, since the rotary wing 5 is extended to a usable state by utilizing buoyancy using a specific gravity difference, a complicated mechanism is not required.

なお、前記翼板６の比重を被処理液の比重よりも小さくする代わりに、前記回転翼５を回転させることにより、その遠心力により、該翼板６が所望の傾斜角度で開くようにしてもよい。   Instead of making the specific gravity of the blade 6 smaller than the specific gravity of the liquid to be treated, the centrifugal force causes the blade 6 to open at a desired inclination angle by rotating the rotary blade 5. Is also good.

また、前記回転翼５の回転による遠心力で前記翼板６を開きやすくするために、該各翼板６に重り（図示せず）を設けるようにしてもよい。   In addition, a weight (not shown) may be provided on each of the blades 6 in order to easily open the blades 6 by centrifugal force generated by the rotation of the rotary blades 5.

なお、かかる実施例２においては、従来のフラットパドル翼に適用することもできる。   In the second embodiment, the present invention can be applied to a conventional flat paddle blade.

１ 撹拌装置
２ 撹拌槽
２ａ 天井部
２ｂ 底部
３ 開口部
４ 蓋部
５ 回転翼
５ａ 回転軸
５ｂ ボス部
６ 翼板
６ａ 上側辺
６ｂ 外側辺
６ｃ 内側辺
６ｄ 下側辺
７ モータ
８ 静翼
９ 回転制御装置
１０ 枢支点
１１ 傾動阻止部 REFERENCE SIGNS LIST 1 stirrer 2 stirring tank 2 a ceiling 2 b bottom 3 opening 4 lid 5 rotating blade 5 a rotating shaft 5 b boss 6 wing plate 6 a upper side 6 b outer side 6 c inner side 6 d lower side 7 motor 8 stationary blade 9 rotation control Device 10 Pivot point 11 Tilt prevention unit

Claims (2)

天井部に開口部が設けられた撹拌槽と、該撹拌槽内に垂下して設けた回転軸に対して、上下方向に傾動自在に設けられた１又は複数のフラットテーパー翼からなる回転翼と、該撹拌槽の底部に設けた放射状に延びる静翼とよりなり、
前記回転翼は、該回転翼の比重が、前記撹拌槽内に容れられる被処理液の比重よりも小さく形成されると共に、
該回転翼は、前記被処理液内に挿入していない場合には、該回転翼は、重力により下方に垂下して、前記天井部の開口部の開口径より小さい折り畳み状態となり、
前記被処理液内に挿入している場合には、浮力により上方に傾動して所望の角度で開いた状態となるよう構成されることを特徴とする撹拌装置。 A stirred tank having an opening provided in the ceiling portion, with respect to the rotation shaft provided by hanging into the stirring tank, one or more flat tapered wing or Ranaru rotor blades arranged tiltably in the vertical direction And a radially extending stationary blade provided at the bottom of the stirring tank,
The rotating blade is formed such that the specific gravity of the rotating blade is smaller than the specific gravity of the liquid to be treated contained in the stirring tank,
When the rotor is not inserted into the liquid to be treated, the rotor hangs down due to gravity and is in a folded state smaller than the opening diameter of the opening of the ceiling,
A stirrer characterized in that, when inserted into the liquid to be treated, it is tilted upward by buoyancy to open at a desired angle. 天井部に開口部が設けられた撹拌槽と、該撹拌槽内に垂下して設けた回転軸に対して、上下方向に傾動自在に設けられた１又は複数のフラットテーパー翼からなる回転翼と、該撹拌槽の底部に設けた放射状に延びる静翼とよりなり、
前記回転翼は、前記回転軸周りに回転していない場合には、重力により下方に垂下して、前記天井部の開口部の開口径より小さい折り畳み状態となり、
前記回転軸周りに回転している場合には、遠心力により上方に傾動して所望の角度で開いた状態となるよう構成されることを特徴とする撹拌装置。 A stirred tank having an opening provided in the ceiling portion, with respect to the rotation shaft provided by hanging into the stirring tank, one or more flat tapered wing or Ranaru rotor blades arranged tiltably in the vertical direction And a radially extending stationary blade provided at the bottom of the stirring tank,
When the rotor is not rotating around the rotation axis, the rotor hangs down due to gravity to be in a folded state smaller than the opening diameter of the opening of the ceiling,
The agitating device is configured to be tilted upward by centrifugal force and open at a desired angle when rotating around the rotation axis.
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