JP7044520B2 - Filtration test equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ろ過試験装置に関する。 The present invention relates to a filtration test device.
図10に回転ドラム式ろ過機の一例の原理図を示す。回転ドラム式ろ過機100において、スラリー槽101の上方には、その下部がスラリー槽101内のスラリーに浸漬するようにドラム102が水平方向の軸O回りに回転自在に配置されている。ドラム102はパンチングメタル等で形成されており、ドラム102の外周にはろ布103が取り付けられている。ドラム102の内部からの真空引きによりスラリーはろ布103でろ過され、ろ液がドラム102内から内部パイプにより外部に取り出される。なお、真空引き方式の代わりにドラム102の外部側からの加圧によりスラリーをろ過させる加圧方式もある。
FIG. 10 shows a principle diagram of an example of a rotary drum type filter. In the rotary
ドラム102の回転によりスラリー槽101のスラリーから脱して上方に変位したろ布103の外面にはスラリーの固形分であるケーキ104が付着している。この空気中に露呈したケーキ104は回転中に脱水される。次いで、ドラム102の内側から吹き付けるエア等のブローやそれに伴うろ布103の振動等でケーキ104が剥離し、ケーキシュート105から脱水ケーキとして取り出される。ケーキ104が取り除かれたろ布103はドラム102の回転により再びスラリー槽101内のスラリーに浸漬される。このように、ろ布103の任意の部位に着目した場合には、ドラム102の1回転の間に、ろ過工程→脱水工程→ケーキ剥離工程が行われることとなる。
The
一般にこのような回転ドラム式ろ過機100を製作するにあたっては、複数種のろ布103の中からスラリーの特性に合った最適なろ布103を選定し、それに合う最適なろ過条件を求める目的で、リーフテストと呼ばれる模擬試験が行われている。この試験に用いる治具の一従来例を図11に示す。治具106は、試験片のろ布103と、前記ドラム102に準じたパンチングメタル板107とを挟持する第1治具108および第2治具109から構成されている。第1治具108は、漏斗部108Aと、漏斗部108Aの拡径端に形成されたフランジ部108Bとを備えた形状からなる。フランジ部108Bの外周縁には切欠き108Cが形成されている。第2治具109はリング状の板部材からなり、蝶ナット付きのボルト110が起倒自在に取り付けられている。オペレータは、ろ布103とパンチングメタル板107とを第1治具108のフランジ部108Bと第2治具109とで挟み、ボルト110を起こして切欠き108Cに通し、蝶ナットを締め付ける。これにより、ろ布103とパンチングメタル板107の各外縁が第1治具108と第2治具109とに挟持固定される。
Generally, in manufacturing such a rotary
治具106を用いた試験方法の一例を図12に示す。図12(a)において、オペレータは漏斗部108Aの細径部に真空引き用のホース111を接続し、治具106をスラリー容器112内のスラリーに浸漬させる。次いで、真空ポンプを作動させて真空引きし、ろ過を開始する。ろ液は、ホース111の途中に設けたろ液回収管113に回収される。これを回転ドラム式ろ過機100のろ過工程に準じたろ過工程とする。
FIG. 12 shows an example of a test method using the
所定時間が経過したら、ろ過工程終了とし、オペレータは図12(b)に示すように治具106をスラリー容器112から引き上げ、ろ布103に付着したケーキを大気に露出させる。これを回転ドラム式ろ過機100の脱水工程に準じた脱水工程とする。所定時間が経過したら、脱水工程終了とし、真空ポンプを停止させるとともに、バルブ114を開いてろ液回収管113からろ液を回収する。
After the lapse of a predetermined time, the filtration step is terminated, and the operator pulls up the
次いで、オペレータは、治具106からホース111を外し、図12(c)に示すようにブロー用のホース115に付け替えてエアコンプレッサを作動させる。これにより、ろ布103の表面に付着したケーキがエアブローにより剥離し、容器116に回収される。これを回転ドラム式ろ過機100のケーキ剥離工程に準じたケーキ剥離工程とする。
Next, the operator removes the
オペレータは、以上の工程で得られたろ液やケーキに関して各種データを測定し、必要に応じてスラリーの投入量を変化させたり、各工程時間を変化させる等の条件を変えて上記試験を繰り返す。これらの試験を複数種のろ布103に対して行うことで、最適なろ布やろ過条件が決定される。
The operator measures various data regarding the filtrate and cake obtained in the above steps, and repeats the above test under conditions such as changing the amount of slurry to be charged and changing the time of each step as necessary. By performing these tests on a plurality of types of
なお、本発明者はろ過試験装置に関する特許文献を見つけることができなかったので、先行技術文献として回転ドラム式ろ過機に関する特許文献を特許文献1とした。
Since the present inventor could not find a patent document relating to the filtration test apparatus, the patent document relating to the rotary drum type filter was designated as
従来のろ過試験方法によれば、次のような問題がある。
(1)ろ過工程、脱水工程、ケーキ剥離工程を人手で行うので、オペレータがスラリーやケーキに直に接触する頻度が高い。
(2)人手で行うので、オペレータ毎の癖等によるばらつきが試験結果に出やすい。
(3)長時間にわたる連続試験のときには、オペレータに負荷がかかる。
(4)一人での試験は難しく、オペレータとして2人を要する。
According to the conventional filtration test method, there are the following problems.
(1) Since the filtration step, the dehydration step, and the cake peeling step are performed manually, the operator frequently comes into direct contact with the slurry or cake.
(2) Since it is performed manually, variations due to habits of each operator are likely to appear in the test results.
(3) During a continuous test over a long period of time, a load is applied to the operator.
(4) It is difficult to test by one person, and two people are required as operators.
本発明はこのような問題を解決するために創作されたものであり、オペレータの作業負荷を軽減できるろ過試験装置を提供することを目的とする。 The present invention has been created to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a filtration test device capable of reducing the workload of an operator.
前記課題を解決するために本発明は、着脱自在に備えたろ材によりスラリーをろ過し、ろ液を内部のろ過室に収容するリーフヘッドと、前記リーフヘッドを、スラリーに対し前記ろ材が浸漬する位置と離れた位置との間で移動させるリーフヘッド駆動機構と、前記ろ過室とろ液排出部との間に形成されるろ液回収路を連通状態と非連通状態とに切り換えるろ液回収路切換機構と、前記ろ過室とブロー流入部との間に形成されるブロー供給路を連通状態と非連通状態とに切り換え、前記ろ材が前記スラリーから離れた位置であって、かつ前記ろ液回収路が非連通状態のときにブロー供給路を連通状態にするブロー供給路切換機構と、を備え、前記リーフヘッド駆動機構は、軸心回りに回転する回転シャフトと、前記回転シャフトから径外方向に延びて該回転シャフトと一体に回転する回転フランジと、前記リーフヘッドと前記回転フランジとを接続し、前記ろ液回収路および前記ブロー供給路を構成する管材と、を備え、前記リーフヘッドは、前記管材にワンタッチカプラにより取り付けられることを特徴とするろ過試験装置とした。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, the slurry is filtered by a removable filter medium, and the leaf head for accommodating the filtrate in the internal filtration chamber and the leaf head are provided with respect to the slurry. The leaf head drive mechanism that moves between the position where the filter medium is immersed and the position away from it, and the filtrate collection path formed between the filtration chamber and the filtrate discharge portion are switched between the communicating state and the non-communication state. The filter fluid recovery path switching mechanism and the blow supply path formed between the filtration chamber and the blow inflow section are switched between the communicating state and the non-communicating state, and the filter medium is at a position away from the slurry. In addition, the leaf head drive mechanism includes a rotary shaft that rotates around the axis and the rotary shaft that makes the blow supply path in the communicating state when the filtrate recovery path is in the non-communication state. A rotary flange that extends outward from the rotary shaft and rotates integrally with the rotary shaft, and a pipe material that connects the leaf head and the rotary flange and constitutes the filtrate recovery path and the blow supply path. The leaf head is a filtration test device characterized in that it is attached to the pipe material by a one-touch coupler .
本発明によれば、オペレータの作業負荷を軽減でき、オペレータの癖等によるばらつきのない試験結果を得られる。 According to the present invention, the workload of the operator can be reduced, and test results can be obtained without variation due to the operator's habits and the like.
図1に示すように、本発明に係るろ過試験装置1は、リーフヘッド2と、リーフヘッド駆動機構3と、ろ液回収路切換機構4と、ブロー供給路切換機構5とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the
「リーフヘッド2」
リーフヘッド2は、着脱自在に備えたろ材によりスラリーSをろ過し、ろ液Lを内部のろ過室6に収容する。図4において、リーフヘッド2は、アウタケース7と、インナケース8と、キャップ9と、止め具10とを備えている。アウタケース7は、方形体状を呈しており、その一面に、ろ材としてのろ布11を外部に臨ませるためのろ材開口部12が形成されている。ろ材開口部12に対向する面は、ろ布11と支持板13とパッキン14とインナケース8とをアウタケース7の内部に挿入させるための挿入開口部15が形成されている。支持板13は、パンチングメタル等、ろ液Lを通過可能な目の開いた板材で構成されている。
"
The
インナケース8は、アウタケース7の内面形状に倣った方形体状を呈しており、挿入先端面には、ろ布11および支持板13を介して前記ろ材開口部12と通ずるように開口部16が形成されている。開口部16に対向する面には、後記するろ液回収管34およびブロー供給管35をろ過室6に連通するように接続するためのワンタッチカプラオス17、18が取り付けられている。
The
キャップ9は、アウタケース7の挿入開口部15を開閉する板状部材であり、アウタケース7の外側面に蝶番19で回動自在に取り付けられている。キャップ9は、閉じた際にインナケース8の外面を押さえ付けることで、インナケース8のがたつきを阻止する。キャップ9には、ワンタッチカプラオス17、18を通すための逃げ開口部20が形成されている。
The
本実施形態の止め具10は、カムレバー21からなる。カムレバー21は、カム部22を有したレバー23と、カム部22により押圧されるコンタクトプレート24と、ボルト25と、ナット26とを有して構成されている。アウタケース7の外側面にはU字溝27を有する被締結板28が取り付けられ、キャップ9の短縁にもU字溝27に対応してU字溝29が形成されている。
The
リーフヘッド2は以上の構成を備えており、ろ布11のセッティング作業時、オペレータは、アウタケース7の挿入開口部15からろ布11、支持板13、パッキン14、インナケース8の順で挿入してキャップ9を閉じ、U字溝27,29にボルト25を通してレバー23を倒す。これにより、図1に示すように、カム部22で押圧されたコンタクトプレート24とナット26とによって、キャップ9の短縁と被締結板28とが締結される。ろ布11および支持板13は、アウタケース7とインナケース8とで安定して挟持固定され、パッキン14によりインナケース8の内部は密閉されたろ過室6として画成される。
The
「リーフヘッド駆動機構3」
図1において、リーフヘッド駆動機構3は、リーフヘッド2を、スラリーSに対しろ布11が浸漬する位置と離れた位置との間で移動させる。本実施形態のリーフヘッド駆動機構3は、水平方向の軸心O回りに回転する回転シャフト30と、回転シャフト30から径外方向に延びて回転シャフト30と一体に回転する回転フランジ31と、リーフヘッド2と回転フランジ31とを接続し、ろ液回収路32およびブロー供給路33を構成する管材であるろ液回収管34、ブロー供給管35とを備えて構成されている。
"Leaf
In FIG. 1, the leaf
ろ過試験装置1は、軸心Oに沿う方向を長手方向として長方形状に枠組みされた架台36を備えている。架台36には、上部が開口し、スラリーSが貯溜されたスラリー容器37が載置固定されている。図2に示すように、スラリー容器37の一部には仕切板91を介してケーキ回収部92が画成されている。ケーキ回収部92は着脱自在とすることが好ましい。また、スラリー容器37とケーキ回収部92とを別体の容器としてもよい。図1において、スラリー容器37を軸心O方向に挟み、架台36の一端側には第1回転軸支持板38が立設され、他端側には第2回転軸支持板39が立設されている。第2回転軸支持板39よりもさらに他端側にはモータ支持板40が立設されている。これら3つの支持板は、いずれも各板面を軸心O方向に直交させて鉛直状に立設されている。モータ支持板40には、回転シャフト30の駆動源として、回転シャフト30の他端に接続する減速機付きのモータ52が取り付けられている。
The
第1回転軸支持板38および第2回転軸支持板39にはそれぞれ回転軸支持孔が貫通形成され、この一対の回転軸支持孔にカラー42を介して回転シャフト30が回転自在に軸支されている。符号43はカラー押さえである。各カラー42は、第1回転軸支持板38、第2回転軸支持板39からスラリー容器37側に突出しており、このカラー42の突出部にそれぞれ第1固定フランジ44、第2固定フランジ45が外嵌されている。第1固定フランジ44、第2固定フランジ45については後に詳述する。
A rotary shaft support hole is formed through the first rotary
回転フランジ31は、リーフヘッド2を軸心O方向に挟む第1回転フランジ46と第2回転フランジ47とから構成されている。第1回転フランジ46は、その外端面が第1固定フランジ44に接面し、第2回転フランジ47は、その外端面が第2固定フランジ45に接面する。第1回転フランジ46、第2回転フランジ47はキー48により回転シャフト30と一体に回転するように取り付けられている。
The rotary flange 31 is composed of a first rotary flange 46 and a second rotary flange 47 that sandwich the
ろ液回収管34は、軸心Oに沿って延設する管部材であり、一端が後に詳述する第1回転フランジ46のろ液回転孔55に圧入や溶接等により固定されている。ろ液回収管34の他端には、エルボ49を介し軸心Oの径外方向に向けてワンタッチカプラメス50が取り付けられている。ブロー供給管35も、軸心Oに沿って延設する管部材であり、一端が後に詳述する第2回転フランジ47のブロー回転孔73に圧入や溶接等により固定されている。ブロー供給管35の他端にも、エルボ49を介し軸心Oの径外方向に向けてワンタッチカプラメス51が取り付けられている。
The
以上により、リーフヘッド2は、ワンタッチカプラオス17,18がそれぞれワンタッチカプラメス50,51に接続することで、ろ布11を軸心Oの径外方向に対向させた配置で、ろ液回収管34およびブロー供給管35に支持される。つまり、ろ液回収管34およびブロー供給管35は、ろ液回収路32、ブロー供給路33としての機能と、リーフヘッド2を第1回転フランジ46、第2回転フランジ47を介して回転シャフト30と一体回転するように取り付ける支持機能とを兼ねている。本実施形態では、リーフヘッド2は、軸心O回りに複数、具体的には等間隔で8個設けられている(図2に符号2A~2Hで示す)。したがって、ろ液回収管34およびブロー供給管35も軸心O回りに等間隔で8個設けられており、ろ液回転孔55およびブロー回転孔73も軸心O回りに等間隔で8個穿孔されている。モータ52の駆動により回転シャフト30を回転させると、各リーフヘッド2A~2Hが図2におけるP方向に回転し、下方に変位したときろ布11がスラリー容器37内のスラリーSに浸漬し、上方に変位するとスラリーSから上方に離れる。
As described above, in the
「ろ液回収路切換機構4」
図1において、ろ液回収路切換機構4は、ろ過室6とろ液排出部53との間に形成されるろ液回収路32を連通状態と非連通状態とに切り換える。具体的には、ろ液回収路切換機構4は、第1固定フランジ44に形成されたろ液固定孔54と第1回転フランジ46に形成されたろ液回転孔55との連通または非連通の切換動作を行う。
"Filtrate recovery
In FIG. 1, the filtrate recovery
第1回転フランジ46には、前記したように8個のリーフヘッド2(図2)に対応して、ろ液回転孔55が軸心O回りに等間隔で8個設けられている。ここで、第1回転フランジ46は、キー48で回転シャフト30に取り付けられるとともにろ液回収管34が取り付けられる回転ベースフランジ56と、第1固定フランジ44に接面する回転摺接フランジ57とに分割構成されている。回転ベースフランジ56と回転摺接フランジ57とは互いに同径である。回転ベースフランジ56と回転摺接フランジ57とは、それぞれ軸O方向に貫通形成された8個のろ液回転孔55の回転位相を合わせた状態で、ボルト58により一体化されている。
As described above, the first rotary flange 46 is provided with eight filtrate rotation holes 55 at equal intervals around the axis O corresponding to the eight leaf heads 2 (FIG. 2). Here, the first rotary flange 46 is attached to the
第1固定フランジ44は非回転の部材である。第1固定フランジ44も、カラー42に外嵌する四角形状の固定ベースフランジ59と、回転摺接フランジ57に接面する固定摺接フランジ60とに分割構成されている。固定摺接フランジ60は第1回転フランジ46と同径である。固定ベースフランジ59の分割面側には、図5に示すように軸心O回り360度にわたる環状溝61が形成されており、環状溝61の下端の溝内面から固定ベースフランジ59の下面にかけて貫通する貫通孔62が形成されている。貫通孔62の下端開口部には、図1に示すように、ろ液排出部53として継手63が取り付けられている。ろ液は、継手63に接続する図示しない配管等を介しろ液回収部に回収される。本実施形態では、ろ液排出部53から常時真空引きしており、ろ液固定孔54に常に負圧がかかっている。
The first fixed
一方、固定摺接フランジ60には、軸心O回りに環状溝61と同ピッチ径寸法で有端環状孔64(図1)が貫通形成されている。図6において、有端環状孔64の起端64Aは、或るリーフヘッド2がスラリーSに浸漬し始めてろ布11の概ね全体が浸漬した状態の時点で、そのリーフヘッド2に通ずるろ液回転孔55と連通し始めるように位置している。有端環状孔64の終端64Bは、或るリーフヘッド2がスラリーSから離れて半回転以上し、再びスラリーSに浸漬する前の概ね横向きとなった時点で、そのリーフヘッド2に通ずるろ液回転孔55と連通し終えるように位置している。有端環状孔64の形成範囲角度θは、ろ液回収路32の連通時間等を考慮して適宜に設定される。以上の固定ベースフランジ59と固定摺接フランジ60とは、図1に示すように、ボルト65により一体化される。これにより、有端環状孔64と環状溝61と貫通孔62とがろ液固定孔54を構成する。
On the other hand, the fixed sliding
ここで、互いに接面し合う回転摺接フランジ57と固定摺接フランジ60とにおいて、一方の硬度を他方の硬度よりも低くすることが好ましい。好適例としては、一方を金属材料から構成し、他方を樹脂材料から構成する。本実施形態では、回転摺接フランジ57を金属材料から構成し、固定摺接フランジ60を樹脂材料から構成している。樹脂材料としてはフッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等である。これにより、金属面と樹脂面とによる良好な摺動性と密着性を確保できる。また、一方の硬度を他方の硬度よりも低くする他の例として、回転摺接フランジ57と固定摺接フランジ60の両方を金属材料から構成し、一方のフランジを他方のフランジよりも硬度の低い金属材料で構成するようにしてもよい。摺動する金属面や樹脂面の摩耗を考慮して、本実施形態のように、第1回転フランジ46を回転ベースフランジ56と回転摺接フランジ57とに分けて構成し、或いは第1固定フランジ44を固定ベースフランジ59と固定摺接フランジ60とに分けて構成することで、摩耗に関する交換作業やメンテナンス作業も容易に行える。
Here, it is preferable that the hardness of one of the rotary sliding
また、回転摺接フランジ57と固定摺接フランジ60との密着性を高めるために、第1固定フランジ44を押圧して固定摺接フランジ60の接面部を回転摺接フランジ57の接面部に密着させる付勢手段66を備えることが好ましい。第1回転軸支持板38の外端面側(第1固定フランジ44との対向面とは反対の面側)には、ばね収容ケース67が取り付けられている。ばね収容ケース67は、軸心O回りに複数、本実施形態では四角形状を呈している固定ベースフランジ59の四隅に対応して図3に示すように4カ所取り付けられている。各ばね収容ケース67には、圧縮コイルばね68と、圧縮コイルばね68の一端を押圧する押圧プレート69とが収容されている。圧縮コイルばね68の他端は、第1回転軸支持板38に形成した貫通孔を介して固定ベースフランジ59の側面に当接している。ばね収容ケース67には、押圧プレート69を圧縮コイルばね68に向けて押圧調節するための六角穴付きボルト70が螺合されている。
Further, in order to improve the adhesion between the rotary sliding
以上により、圧縮コイルばね68の復元弾性力により第1固定フランジ44が第1回転フランジ46に向けて押され、固定摺接フランジ60の接面部が回転摺接フランジ57の接面部に密着される。また、六角穴付きボルト70により圧縮コイルばね68の付勢力を容易に調節できる。
As described above, the first fixed
「ブロー供給路切換機構5」
図1において、ブロー供給路切換機構5は、ろ過室6とブロー流入部71との間に形成されるブロー供給路33を連通状態と非連通状態とに切り換え、ろ布11がスラリーSから離れた位置であって、かつろ液回収路32が非連通状態のときにブロー供給路33を連通状態にする。具体的には、ブロー供給路切換機構5は、第2固定フランジ45に形成されたブロー固定孔72と第2回転フランジ47に形成されたブロー回転孔73との連通または非連通の切換動作を行う。
"Blow supply
In FIG. 1, the blow supply
第2回転フランジ47には、8個のリーフヘッド2(図2)に対応して、ブロー回転孔73が軸心O回りに等間隔で8個設けられている。第1回転フランジ46と同様にして、第2回転フランジ47も、回転ベースフランジ74と回転摺接フランジ75とに分割構成されている。回転ベースフランジ74と回転摺接フランジ75とは、それぞれ軸O方向に貫通形成された8個のブロー回転孔73の回転位相を合わせた状態で、ボルト76により一体化されている。
The second rotary flange 47 is provided with eight blow rotary holes 73 at equal intervals around the axis O, corresponding to the eight leaf heads 2 (FIG. 2). Similar to the first rotary flange 46, the second rotary flange 47 is also divided into a
第1固定フランジ44と同様にして、第2固定フランジ45も、カラー42に外嵌する四角形状の固定ベースフランジ77と固定摺接フランジ78とに分割構成されている。固定ベースフランジ77には、固定ベースフランジ59と同様に、環状溝79と、環状溝79の下端の溝内面から固定ベースフランジ77の下面にかけて貫通する貫通孔80が形成されている。貫通孔80の下端開口部には、ブロー流入部71として継手81が取り付けられている。継手81には、エアコンプレッサ等のブローガス源につながる配管が接続される。本実施形態では、ブロー流入部71からブロー固定孔72に常時ブローガスを供給している。
Similar to the first fixed
固定摺接フランジ78には、環状溝79に連通するブロー孔82が貫通形成されている。図7に示すように、ブロー孔82は1つの単孔として形成されている。ブロー孔82はブロー回転孔73のピッチ円と重なる位置に穿孔されている。図1において、ブロー孔82は、或るリーフヘッド2に対応するろ液回転孔55とろ液固定孔54とが非連通状態であるとき、そのリーフヘッド2に対応するブロー回転孔73と連通する位置に形成されている。以上の固定ベースフランジ77と固定摺接フランジ78とは、ボルト83により一体化される。これにより、ブロー孔82と環状溝79と貫通孔80とがブロー固定孔72を構成する。
A
ろ液回収路切換機構4と同様に接面部の密着性を高める目的で、回転摺接フランジ75が金属材料で構成され、固定摺接フランジ78が樹脂材料で構成されている。さらに、ろ液回収路切換機構4と同様に、ブロー供給路切換機構5においても、第2固定フランジ45を押圧して固定摺接フランジ78の接面部を回転摺接フランジ75の接面部に密着させる付勢手段66を備えている。
Similar to the filtrate recovery
「作用」
図8は、図1におけるIII矢視方向から見たろ過試験装置1の作用説明図である。回転シャフト30のP方向への回転により、或るリーフヘッド2が位置R1で示すようにそのろ布11全体が概ねスラリーSに浸漬し始めたとき、ろ液回転孔55と、ろ液固定孔54の有端環状孔64の起端64Aとが非連通状態から連通状態に切り換わる。これにより、図1におけるろ液回収管34が通じてリーフヘッド2のろ過室6に負圧がかかり、スラリーSがろ布11でろ過され、ろ液Lがろ液回収管34→ろ液回転孔55→ろ液固定孔54の経路でろ液排出部53から排出される。図8において、位置R1から位置R2までろ布11がスラリーSに浸漬している間が概ねろ過工程となる。
"Action"
FIG. 8 is an explanatory diagram of the operation of the
図8において、リーフヘッド2がスラリーSから上方に離れてから半回転以上し、位置R3で示すように横向きになったとき、ろ液回転孔55が有端環状孔64の終端64Bに達し、ろ液回転孔55とろ液固定孔54とが連通状態から非連通状態に切り換わる。これにより、ろ過室6の負圧発生が停止する。回転シャフト30がさらに回転してリーフヘッド2が位置R4に達すると、ブロー回転孔73とブロー固定孔72のブロー孔82とが非連通状態から連通状態に切り換わる。この連通状態に切り換わる直前までが概ねケーキCの脱水工程である。ブロー回転孔73とブロー孔82との連通により、図1におけるブロー供給管35を通してろ過室6にブローガスが供給される。ろ液回転孔55とろ液固定孔54とは非連通状態になっているので、ブローガスがろ液排出部53から逃げることはない。これにより、ケーキ剥離工程として、ケーキCがろ布11から効果的に剥離してケーキ回収部92に回収される。ケーキCが剥離されたリーフヘッド2は再びスラリーSに浸漬される。以上の工程が繰り返し行われる。
In FIG. 8, when the
以上の工程において、回転シャフト30は一定の回転速度で回転させているが、例えば図示しないコントローラによりモータ52を制御して、各工程で回転速度を変化させるようにしてもよい。また、ブロー回転孔73とブロー孔82とが連通している間、しばらく回転を停止させてブロー時間を長く設定するなど、回転シャフト30の回転速度の変化や停止などにより、各工程の時間を任意に設定してもよい。
In the above steps, the
以上のように、着脱自在に備えたろ布11によりスラリーSをろ過し、ろ液Lを内部のろ過室6に収容するリーフヘッド2と、リーフヘッド2を、スラリーSに対しろ布11が浸漬する位置と離れた位置との間で循環移動させるリーフヘッド駆動機構3と、ろ過室6とろ液排出部53との間に形成されるろ液回収路32を連通状態と非連通状態とに切り換えるろ液回収路切換機構4と、ろ過室6とブロー流入部71との間に形成されるブロー供給路33を連通状態と非連通状態とに切り換え、ろ布11がスラリーSから離れた位置であって、かつろ液回収路32が非連通状態のときにブロー供給路33を連通状態にするブロー供給路切換機構5と、を備えるろ過試験装置1によれば、次のような効果が奏される。
As described above, the slurry S is filtered by the
(1)従来のように、各試験工程(ろ過工程、脱水工程、ケーキ剥離工程)を人手で行うことがないので、オペレータのスラリーSやケーキCとの接触が低減される。
(2)人手で行うことがないので、オペレータ毎の癖等によるばらつきが出ることもなく、オペレータに依らない一様な試験結果が得られる。
(3)長時間にわたる連続試験において、オペレータの負荷が軽減される。
(4)オペレータとして一人で対応できる。
(1) Since each test step (filtration step, dehydration step, cake peeling step) is not manually performed as in the conventional case, contact with the operator's slurry S and cake C is reduced.
(2) Since it is not performed manually, there is no variation due to habits of each operator, and uniform test results can be obtained regardless of the operator.
(3) The load on the operator is reduced in continuous tests over a long period of time.
(4) You can handle it by yourself as an operator.
リーフヘッド駆動機構2は、軸心O回りに回転する回転シャフト30と、回転シャフト30から径外方向に延びて回転シャフト30と一体に回転する回転フランジ31と、リーフヘッド2と回転フランジ31とを接続し、ろ液回収路32およびブロー供給路33を構成する管材と、を備える構成とすれば、次のような効果が奏される。
The leaf
(1)回転シャフト30を利用した簡単な構造でリーフヘッド2を循環移動させることができる。
(2)管材に、ろ液回収路32によるろ液回収機能およびブロー供給路33によるブロー供給機能と、リーフヘッド2の支持機能とを持たせることができるので、部品点数が少なくなり、組み付け性に優れる。
(1) The
(2) Since the pipe material can have a filtrate recovery function by the
回転フランジ31の外端面に接面する固定フランジ(第1固定フランジ44、第2固定フランジ45)を備え、回転フランジ31には、ろ液回収路32およびブロー供給路33を構成して軸心O回りに変位する回転孔(ろ液回転孔55、ブロー回転孔73)が形成され、ろ液回収路切換機構4は、固定フランジに形成されたろ液固定孔54と回転孔(ろ液回転孔55)との連通または非連通の切換動作を行い、ブロー供給路切換機構5は、固定フランジに形成されたブロー固定孔72と回転孔(ブロー回転孔73)との連通または非連通の切換動作を行う構成とすれば、次のような効果が奏される。
A fixed flange (first fixed
(1)回転フランジ31のろ液回転孔55と固定フランジのろ液固定孔54とを利用した簡単な構造で、ろ液回収路切換機構4を製作できる。
(2)回転フランジ31のブロー回転孔73と固定フランジのブロー固定孔72とを利用した簡単な構造で、ブロー供給路切換機構5を製作できる。
(1) The filtrate recovery
(2) The blow supply
接面し合う回転フランジ31および固定フランジにおいて、一方の接面部の硬度が他方の接面部の硬度よりも低い構成とすれば、両接面部の良好な摺動性と密着性を確保できる。 If the hardness of one contact surface portion of the rotating flange 31 and the fixed flange that are in contact with each other is lower than the hardness of the other contact surface portion, good slidability and adhesion of both contact surface portions can be ensured.
固定フランジを押圧して固定フランジの接面部を回転フランジ31の接面部に密着させる付勢手段66を備える構成とすれば、簡単な構造で接面部同士を密着させることができる。 If the urging means 66 is provided to press the fixed flange to bring the contact surface portion of the fixed flange into close contact with the contact surface portion of the rotary flange 31, the contact surface portions can be brought into close contact with each other with a simple structure.
リーフヘッド2を軸心O回りに複数設ければ、同種のろ布11を複数同時に試験したり、異種のろ布11を同時に試験でき、試験時間の短縮を図れる。
If a plurality of leaf heads 2 are provided around the axis O, a plurality of
リーフヘッド2を管材にワンタッチカプラ(ワンタッチカプラオス17,18、ワンタッチカプラメス50,51)により取り付ける構成とすれば、リーフヘッド2のセッティング作業および取り外し作業を迅速に行える。
If the
回転フランジ31は、リーフヘッド2を軸心O方向に挟む第1回転フランジ46と第2回転フランジ47とから構成され、固定フランジは、第1回転フランジ46の外端面に接面する第1固定フランジ44と第2回転フランジ47の外端面に接面する第2固定フランジ45とから構成される。そして、前記管材は、リーフヘッド2と第1回転フランジ46とを接続してろ液回収路32を構成するろ液回収管34と、リーフヘッド2と第2回転フランジ47とを接続してブロー供給路33を構成するブロー供給管35とから構成される。そして、ろ液回収路切換機構4は、第1固定フランジ44に形成されたろ液固定孔54と第1回転フランジ46に形成されたろ液回転孔55との連通または非連通の切換動作を行い、ブロー供給路切換機構5は、第2固定フランジ45に形成されたブロー固定孔72と第2回転フランジ47に形成されたブロー回転孔73との連通または非連通の切換動作を行う構成とすれば、次のような効果が奏される。
The rotary flange 31 is composed of a first rotary flange 46 and a second rotary flange 47 that sandwich the
回転フランジ31を第1回転フランジ46、第2回転フランジ47に分けるとともに、固定フランジを第1固定フランジ44、第2固定フランジ45に分けることで、ろ液回収路切換機構4とブロー供給路切換機構5とを互いに離間させて配置できる。また、リーフヘッド2をろ液回収管34とブロー供給管35の両方で支持させることができ、リーフヘッド2の支持強度が高まる。
By dividing the rotary flange 31 into the first rotary flange 46 and the second rotary flange 47 and the fixed flange into the first fixed
以上、本発明の好適な実施形態を説明した。説明した実施形態は、ろ液排出部53から真空引きすることにより、リーフヘッド2のろ過室6に負圧を発生させ、ろ過室6の内外差圧によりスラリーSをろ過させる真空方式とした。しかし、本発明はこれに限定されず、加圧方式にも容易に適用できる。
The preferred embodiment of the present invention has been described above. In the embodiment described, a vacuum method is adopted in which a negative pressure is generated in the
<変形例>
図9は加圧方式のろ過試験装置1を示し、図1のろ過試験装置1に対し、モータ52周りを除いて加圧ケース93で密閉状に覆ってある。回転シャフト30の挿通部周りはシール部材94により軸封する。加圧ケース93内の加圧雰囲気により、リーフヘッド2のろ過室6の内外差圧が生じるので、ろ液排出部53から真空引きすることなく、スラリーSをろ過してろ液をろ液排出部53から排出できる。
<Modification example>
FIG. 9 shows a pressurization type
また、説明した実施形態では、回転フランジ31を第1回転フランジ46と第2回転フランジ47とから構成するとともに、固定フランジを第1固定フランジ44と第2固定フランジ45とから構成し、管材をろ液回収管34とブロー供給管35の2本とした。そして、ろ液回収路切換機構4を第1固定フランジ44、第1回転フランジ46側に設け、ブロー供給路切換機構5を第2固定フランジ45、第2回転フランジ47側に設けた。しかし、本発明はこれに限定されず、例えば、一方の第1固定フランジ44側にろ過固定孔54とブロー固定孔72の両方を形成し、両孔に第1回転フランジ46のろ液回転孔55を対応させることにより、第1固定フランジ44、第1回転フランジ46側に、ろ液回収路切換機構4とブロー供給路切換機構5の両方を設けることができる。つまり、ろ液回収管34の1本でろ液回収とブロー供給とを行わせることができる。これによれば、部品点数の削減を図れる。
Further, in the described embodiment, the rotary flange 31 is composed of the first rotary flange 46 and the second rotary flange 47, the fixed flange is composed of the first fixed
また、リーフヘッド2に取り付けるろ材としては、ろ布に限定されることなく、ろ紙や固形状のろ材であってもよい。
リーフヘッド2のケース形状は、方形体形状に限定されることなく、円筒形状、円錐台形状、角錐台形状等であってもよく、立体形状で有れば限定されない。
リーフヘッド駆動機構3として、実施形態では回転シャフト30を設けてこの回転シャフト30にリーフヘッド2を支持させ、リーフヘッド2を循環移動させたが、本発明はこれに限定されることなく実施可能である。例えば、循環するチェーンにリーフヘッド2を取り付けてリーフヘッド2を循環移動させるようにしてもよい。また、リーフヘッド2を直線状に往復動させてもよい。
Further, the filter medium attached to the
The case shape of the
As the leaf
1 ろ過試験装置
2 リーフヘッド
3 リーフヘッド駆動機構
4 ろ液回収路切換機構
5 ブロー供給路切換機構
6 ろ過室
11 ろ布(ろ材)
30 回転シャフト
31 回転フランジ
32 ろ液回収路
33 ブロー供給路
34 ろ液回収管
35 ブロー供給管
37 スラリー容器
44 第1固定フランジ
45 第2固定フランジ
46 第1回転フランジ
47 第2回転フランジ
53 ろ液排出部
54 ろ液固定孔
55 ろ液回転孔
56 回転ベースフランジ
57 回転摺接フランジ
59 固定ベースフランジ
60 固定摺接フランジ
61 環状溝
62 貫通孔
64 有端環状孔
64A 起端
64B 終端
66 付勢手段
71 ブロー流入部
72 ブロー固定孔
73 ブロー回転孔
74 回転ベースフランジ
75 回転摺接フランジ
77 固定ベースフランジ
78 固定摺接フランジ
82 ブロー孔
92 ケーキ回収部
1
30 Rotating shaft 31 Rotating
Claims (2)
前記リーフヘッドを、スラリーに対し前記ろ材が浸漬する位置と離れた位置との間で移動させるリーフヘッド駆動機構と、
前記ろ過室とろ液排出部との間に形成されるろ液回収路を連通状態と非連通状態とに切り換えるろ液回収路切換機構と、
前記ろ過室とブロー流入部との間に形成されるブロー供給路を連通状態と非連通状態とに切り換え、前記ろ材が前記スラリーから離れた位置であって、かつ前記ろ液回収路が非連通状態のときにブロー供給路を連通状態にするブロー供給路切換機構と、
を備え、
前記リーフヘッド駆動機構は、
軸心回りに回転する回転シャフトと、
前記回転シャフトから径外方向に延びて該回転シャフトと一体に回転する回転フランジと、
前記リーフヘッドと前記回転フランジとを接続し、前記ろ液回収路および前記ブロー供給路を構成する管材と、
を備え、
前記リーフヘッドは、前記管材にワンタッチカプラにより取り付けられることを特徴とするろ過試験装置。 A leaf head that filters the slurry with a removable filter medium and stores the filtrate in the internal filtration chamber,
A leaf head drive mechanism that moves the leaf head between a position where the filter medium is immersed in the slurry and a position away from the slurry.
A filtrate recovery path switching mechanism that switches the filtrate recovery path formed between the filtration chamber and the filtrate discharge section between a communicating state and a non-communicating state.
The blow supply path formed between the filtration chamber and the blow inflow section is switched between a communicating state and a non-communicating state, the filter medium is at a position away from the slurry, and the filtrate recovery path is not communicating. A blow supply path switching mechanism that switches the blow supply path to a communication state when in the state,
Equipped with
The leaf head drive mechanism is
A rotating shaft that rotates around the axis and
A rotary flange that extends outward from the rotary shaft and rotates integrally with the rotary shaft.
A pipe material that connects the leaf head and the rotary flange to form the filtrate recovery path and the blow supply path, and
Equipped with
The leaf head is a filtration test apparatus characterized in that it is attached to the pipe material by a one-touch coupler.
前記リーフヘッドを、スラリーに対し前記ろ材が浸漬する位置と離れた位置との間で移動させるリーフヘッド駆動機構と、
前記ろ過室とろ液排出部との間に形成されるろ液回収路を連通状態と非連通状態とに切り換えるろ液回収路切換機構と、
前記ろ過室とブロー流入部との間に形成されるブロー供給路を連通状態と非連通状態とに切り換え、前記ろ材が前記スラリーから離れた位置であって、かつ前記ろ液回収路が非連通状態のときにブロー供給路を連通状態にするブロー供給路切換機構と、
を備え、
前記リーフヘッド駆動機構は、
軸心回りに回転する回転シャフトと、
前記回転シャフトから径外方向に延びて該回転シャフトと一体に回転する回転フランジと、
前記リーフヘッドと前記回転フランジとを接続し、前記ろ液回収路および前記ブロー供給路を構成する管材と、
を備え、
前記回転フランジの外端面に接面する固定フランジを備え、
前記回転フランジは、前記リーフヘッドを軸心方向に挟む第1回転フランジと第2回転フランジとから構成され、
前記固定フランジは、前記第1回転フランジの外端面に接面する第1固定フランジと前記第2回転フランジの外端面に接面する第2固定フランジとから構成され、
前記管材は、前記リーフヘッドと前記第1回転フランジとを接続して前記ろ液回収路を構成するろ液回収管と、前記リーフヘッドと前記第2回転フランジとを接続して前記ブロー供給路を構成するブロー供給管とから構成され、
前記ろ液回収路切換機構は、前記第1固定フランジに形成されたろ液固定孔と前記第1回転フランジに形成されたろ液回転孔との連通または非連通の切換動作を行い、
前記ブロー供給路切換機構は、前記第2固定フランジに形成されたブロー固定孔と前記第2回転フランジに形成されたブロー回転孔との連通または非連通の切換動作を行うことを特徴とするろ過試験装置。 A leaf head that filters the slurry with a removable filter medium and stores the filtrate in the internal filtration chamber,
A leaf head drive mechanism that moves the leaf head between a position where the filter medium is immersed in the slurry and a position away from the slurry.
A filtrate recovery path switching mechanism that switches the filtrate recovery path formed between the filtration chamber and the filtrate discharge section between a communicating state and a non-communicating state.
The blow supply path formed between the filtration chamber and the blow inflow section is switched between a communicating state and a non-communicating state, the filter medium is at a position away from the slurry, and the filtrate recovery path is not communicating. A blow supply path switching mechanism that switches the blow supply path to a communication state when in the state,
Equipped with
The leaf head drive mechanism is
A rotating shaft that rotates around the axis and
A rotary flange that extends outward from the rotary shaft and rotates integrally with the rotary shaft.
A pipe material that connects the leaf head and the rotary flange to form the filtrate recovery path and the blow supply path, and
Equipped with
A fixed flange that comes into contact with the outer end surface of the rotary flange is provided.
The rotary flange is composed of a first rotary flange and a second rotary flange that sandwich the leaf head in the axial direction.
The fixed flange is composed of a first fixed flange that contacts the outer end surface of the first rotary flange and a second fixed flange that contacts the outer end surface of the second rotary flange.
The pipe material includes a filtrate recovery pipe that connects the leaf head and the first rotary flange to form the filtrate recovery path, and the blow supply path that connects the leaf head and the second rotary flange. Consists of a blow supply pipe and consists of
The filtrate recovery path switching mechanism performs a communication or non-communication switching operation between the filtrate fixing hole formed in the first fixing flange and the filtrate rotation hole formed in the first rotating flange.
The filtration supply path switching mechanism is characterized in that it performs a communication or non-communication switching operation between the blow fixing hole formed in the second fixing flange and the blow rotation hole formed in the second rotating flange. Test equipment.
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