JP7156426B2 - Concentration distribution measuring device - Google Patents

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JP7156426B2 JP2021042458A JP2021042458A JP7156426B2 JP 7156426 B2 JP7156426 B2 JP 7156426B2 JP 2021042458 A JP2021042458 A JP 2021042458A JP 2021042458 A JP2021042458 A JP 2021042458A JP 7156426 B2 JP7156426 B2 JP 7156426B2
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Description

本発明は、濃度分布測定装置に関する。 The present invention relates to a concentration distribution measuring device.

例えばニッケル粉の製造に、シックナー（沈降濃縮装置）が用いられている（例えば特許文献１参照）。シックナーは、液体中に分散混合している少量の固体粒子を重力の作用で沈降させ高濃度のスラッジ(泥漿)として液体から連続的に分離する工業的装置である。シックナーによる分離の制御性を高めるために、シックナーの槽内の深さ方向おけるスラリーの濃度分布を測定できることが望ましい。 For example, a thickener (sedimentation and concentration apparatus) is used in the production of nickel powder (see, for example, Patent Document 1). A thickener is an industrial device that sediments a small amount of solid particles dispersed and mixed in a liquid by the action of gravity and continuously separates them from the liquid as high-concentration sludge. In order to improve the controllability of the separation by the thickener, it is desirable to be able to measure the concentration distribution of the slurry in the depth direction within the thickener tank.

特許文献２に、巻き取り装置によりサンプリングチューブの先端を沈殿槽内で上下させることで、汚泥濃度分布を測定する技術が提案されている。 Patent Literature 2 proposes a technique for measuring the sludge concentration distribution by moving the tip of a sampling tube up and down in a sedimentation tank using a winding device.

特開２０２０－１２１８４号公報JP 2020-12184 A 特開２００９－２２８６５号公報JP 2009-22865 A

しかしながら、特許文献２に提案された技術では、異なる時刻において複数回の濃度測定を行うこととなるため、濃度分布の時間変動の影響に起因して、濃度分布測定の精度を高めることが難しい。 However, with the technique proposed in Patent Document 2, since concentration measurements are performed multiple times at different times, it is difficult to improve the accuracy of concentration distribution measurement due to the effects of temporal fluctuations in the concentration distribution.

本発明の一目的は、シックナーの槽内の深さ方向おけるスラリー濃度分布の測定に適用でき、濃度分布の測定精度を高めることができる濃度分布測定装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a concentration distribution measuring apparatus that can be applied to measure the slurry concentration distribution in the depth direction in a thickener tank and that can improve the measurement accuracy of the concentration distribution.

本発明の一態様によれば、
レーキが設けられた槽内に収容され液体中に固形分が分散した混合物中の、深さ方向に関する前記固形分の濃度分布を測定する濃度分布測定装置であって、
下端が前記混合物中の相異なる測定深さに配置された複数の抜き取り管、を有し、
複数の前記抜き取り管を用いて、相異なる測定深さにおける前記混合物の抜き取りを同時に行うことで、前記濃度分布を測定する濃度分布測定装置
が提供される。 According to one aspect of the invention,
A concentration distribution measuring device for measuring the concentration distribution of solids in the depth direction in a mixture in which solids are dispersed in a liquid contained in a tank provided with a rake,
a plurality of extraction tubes having lower ends positioned at different measured depths in the mixture;
A concentration distribution measuring apparatus for measuring the concentration distribution is provided by simultaneously extracting the mixture at different measurement depths using a plurality of extraction tubes.

シックナーの槽内の深さ方向おけるスラリー濃度分布の測定に適用でき、濃度分布の測定精度を高めることができる濃度分布測定装置が提供される。 Provided is a concentration distribution measuring device that can be applied to measure the slurry concentration distribution in the depth direction in a thickener tank and that can improve the measurement accuracy of the concentration distribution.

図１は、本発明の一実施形態による濃度分布測定装置の全体的な構成を例示する概略的な断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the overall configuration of a concentration distribution measuring device according to one embodiment of the present invention. 図２は、実施形態による濃度分布測定装置が有する複数の抜き取り管の平面的な配置を例示する概略的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view illustrating the planar arrangement of a plurality of extraction tubes of the concentration distribution measuring device according to the embodiment; 図３は、実施形態による濃度分布測定装置が有する抜き取り管の下部管の近傍を例示する概略的な斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating the vicinity of the lower tube of the extraction tube of the concentration distribution measuring device according to the embodiment.

本発明の一実施形態による濃度分布測定装置について説明する。図１は、本実施形態による濃度分布測定装置１００（以下、装置１００ともいう）の全体的な構成を例示する概略的な断面図である。図２は、装置１００が有する複数の抜き取り管１３０の平面的な配置を例示する概略的な平面図である。図３は、装置１００が有する抜き取り管１３０の下部管１１０の近傍を例示する概略的な斜視図である。 A concentration distribution measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the overall configuration of a concentration distribution measuring device 100 (hereinafter also referred to as device 100) according to this embodiment. FIG. 2 is a schematic plan view illustrating the planar arrangement of a plurality of extraction tubes 130 of device 100. FIG. FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating the vicinity of the lower tube 110 of the extraction tube 130 of the device 100. FIG.

装置１００は、液体中に固形分が分散した混合物１０（以下、スラリー１０ともいう）中の、深さ方向に関する固形分の濃度分布を測定する濃度分布測定装置であり、より具体的には、シックナー２００が有する、レーキ２２０が設けられた槽２１０内における当該濃度分布を測定する濃度分布測定装置である。 The device 100 is a concentration distribution measuring device for measuring the concentration distribution of solids in the depth direction in a mixture 10 (hereinafter also referred to as slurry 10) in which solids are dispersed in a liquid. More specifically, It is a concentration distribution measuring device for measuring the concentration distribution in the tank 210 provided with the rake 220 of the thickener 200 .

スラリー１０は、例えば、ニッケル粉の製造に用いられるシックナー２００の槽２１０内に収容されたスラリーである。スラリー１０の単位体積当たりの重量に対する、スラリー１０の単位体積に含まれる固形分の重量の比率が、スラリー１０中における固形分の濃度（Ｓｏｌｉｄ％）である。本明細書において、濃度とは、スラリー１０中における固形分の濃度を意味する。 The slurry 10 is, for example, slurry contained in a tank 210 of a thickener 200 used for manufacturing nickel powder. The ratio of the weight of the solid content contained in the unit volume of the slurry 10 to the weight per unit volume of the slurry 10 is the solid content concentration (Solid %) in the slurry 10 . Concentration as used herein means the concentration of solids in the slurry 10 .

槽２１０内において、深さ方向に、深い側ほど概ね高濃度となるような、スラリー１０の濃度分布が生じている。本明細書において、濃度分布とは、槽２１０内の深さ方向に関するスラリー１０の濃度分布のことをいう。 In the bath 210 , there is a concentration distribution of the slurry 10 in the depth direction such that the deeper the slurry 10 , the higher the concentration. In this specification, the concentration distribution refers to the concentration distribution of the slurry 10 in the depth direction inside the bath 210 .

槽２１０は、平面視で円形を有する。以下、径方向、周方向とは、槽２１０の中心に対する径方向、周方向のことをいう。槽２１０は、例えば、直径４０ｍ程度の円形を有し、中心部で相対的に深く６ｍ程度の深さを有し、外周部で相対的に浅く４ｍ程度の深さを有する。 The tank 210 has a circular shape in plan view. Hereinafter, the radial direction and the circumferential direction refer to the radial direction and the circumferential direction with respect to the center of the tank 210 . The tank 210 has, for example, a circular shape with a diameter of about 40 m, a relatively deep central portion of about 6 m, and a relatively shallow outer peripheral portion of about 4 m deep.

槽２１０内に、レーキ２２０が設けられている。レーキ２２０は、槽２１０の中心から外周に延びた掻き取り部２２１と、掻き取り部２２１を支えるアーム２２２と、を有する。レーキ２２０は、槽２１０の中心の周りに掻き取り部２２１が回転する動作により、槽２１０の底部におけるスラッジ（泥漿）の掻き取りを行う。 A rake 220 is provided in the tank 210 . The rake 220 has a scraping portion 221 extending from the center of the tank 210 to the outer circumference, and an arm 222 supporting the scraping portion 221 . The rake 220 scrapes the sludge at the bottom of the tank 210 by the action of the scraper 221 rotating around the center of the tank 210 .

レーキ２２０による掻き取りに起因して、周方向のある位置における濃度分布は、時間的に変動する。また、濃度分布は、径方向の位置によっても変動する。このため、周方向および径方向の同じ位置、つまり、平面視上の同じ位置において同時に、複数の測定深さでの濃度を測定することが、濃度分布を精度良く測定する観点から好ましい。 Due to the scraping by the rake 220, the concentration distribution at a certain position in the circumferential direction fluctuates with time. In addition, the density distribution also varies depending on the position in the radial direction. For this reason, it is preferable from the viewpoint of accurately measuring the concentration distribution to simultaneously measure the concentration at the same position in the circumferential direction and the radial direction, that is, at the same position in a plan view at a plurality of measurement depths.

装置１００は、下端がスラリー１０中の相異なる測定深さに配置された複数の抜き取り管１３０を有する。抜き取り管１３０のそれぞれは、下端が配置された各測定深さにおけるスラリー１０を、槽２１０から抜き取って濃度測定装置１５０に供給する。 Apparatus 100 has a plurality of extraction tubes 130 whose lower ends are positioned at different measured depths in slurry 10 . Each extraction tube 130 extracts the slurry 10 at each measurement depth at which the lower end is located from the tank 210 and supplies it to the concentration measurement device 150 .

より詳細には、平面視上の（周方向および径方向の）同等な位置において下端がスラリー１０中の相異なる測定深さに配置された複数の抜き取り管１３０が、抜き取り管１３０の組（束）１４０を構成するように、複数の抜き取り管１３０が設けられている。図１および図２には、径方向の相異なる位置に配置された２つの組１４０、具体的には、中心近傍に配置された組１４１と、外周近傍に配置された組１４２と、を例示している。 More specifically, a plurality of extraction tubes 130 having their lower ends positioned at different measured depths in the slurry 10 at equivalent positions (circumferentially and radially) in plan view form a set (bundle) of extraction tubes 130 . ) 140, a plurality of extraction tubes 130 are provided. 1 and 2 illustrate two sets 140 arranged at different positions in the radial direction, specifically, a set 141 arranged near the center and a set 142 arranged near the outer periphery. is doing.

なお、装置１００が有する抜き取り管１３０の組１４０の個数は、例示の２つに限らず、必要に応じて適宜変更されてよい。また、本例では、組１４１、１４２において、構成する抜き取り管１３０の本数をそれぞれ３本とし、測定深さを揃えているが、各々の組１４０を構成する抜き取り管１３０の本数、測定深さは、必要に応じて適宜変更されてよい。 Note that the number of sets 140 of extraction tubes 130 included in the device 100 is not limited to two in the example, and may be changed as needed. In this example, the numbers of extraction tubes 130 constituting each group 141 and 142 are three, and the measurement depths are uniform. may be changed as appropriate.

図２において、破線で示した円２４０は、１つの組１４０を構成する（つまり、同じ組１４０に含まれる）複数の抜き取り管１３０が配置された位置を、平面視において内包する領域を示す。各々の抜き取り管１３０が配置された位置とは、各々の抜き取り管１３０の下端の開口の中心の位置である。組１４０を構成する複数の抜き取り管１３０が、平面視上の同等な位置に配置されているとは、当該複数の抜き取り管１３０の配置された位置が、所定の直径の円２４０に内包されていることをいう。円２４０の所定の直径は、円２４０内の領域において水平方向の濃度分布が実用上同一と考えられる程度に、適度に小さく選択される。 In FIG. 2 , a circle 240 indicated by a broken line indicates an area including, in plan view, the positions where a plurality of extracting tubes 130 forming one set 140 (that is, included in the same set 140) are arranged. The position where each extraction tube 130 is arranged is the center position of the opening at the lower end of each extraction tube 130 . When the plurality of extraction tubes 130 constituting the set 140 are arranged at the same position in a plan view, the positions at which the plurality of extraction tubes 130 are arranged are included in a circle 240 having a predetermined diameter. It means that there is The predetermined diameter of circle 240 is selected to be reasonably small so that the horizontal density distribution in the area within circle 240 is considered practically the same.

例えば１つの目安として、円２４０の面積は、槽２１０の面積に対し、１／１０００以下であることが好ましく、１／１００００以下であることがより好ましく、１／１０００００以下であることがさらに好ましい。つまり、円２４０の直径は、槽２１０の直径に対し、１／３２以下であることが好ましく、１／１００以下であることがより好ましく、１／３２０以下であることがさらに好ましい。例えば、槽２１０の直径が４０ｍであるとき、円２４０の直径は、１．３ｍ以下であることが好ましく、４０ｃｍ以下であることがより好ましく、１３ｃｍ以下であることがより好ましい。実際の装置１００において、円２４０の直径は、より小さい値、例えば５ｃｍ程度とすることもできる。 For example, as a guideline, the area of the circle 240 is preferably 1/1000 or less, more preferably 1/10000 or less, and even more preferably 1/100000 or less of the area of the tank 210. . That is, the diameter of the circle 240 is preferably 1/32 or less, more preferably 1/100 or less, and even more preferably 1/320 or less of the diameter of the tank 210 . For example, when the diameter of the tank 210 is 40 m, the diameter of the circle 240 is preferably 1.3 m or less, more preferably 40 cm or less, and more preferably 13 cm or less. In the actual device 100, the diameter of the circle 240 can be smaller, for example about 5 cm.

組１４０が配置されている平面視上の位置（以下、組１４０の位置ともいう）は、例えば、組１４０に対応する円２４０の中心の位置で規定されてよい。なお、代表的に、組１４０の位置を、当該組１４０を構成する複数の抜き取り管１３０が配置されている平面視上の位置と捉えてもよい。 The position in plan view where the set 140 is arranged (hereinafter also referred to as the position of the set 140) may be defined by the center position of the circle 240 corresponding to the set 140, for example. In addition, representatively, the position of the set 140 may be regarded as the position in a plan view where the plurality of extracting tubes 130 constituting the set 140 are arranged.

本実施形態による濃度分布測定装置１００では、組１４０を構成する複数の抜き取り管１３０を用いて、相異なる測定深さにおけるスラリー１０の抜き取りを同時に行うことで、当該組１４０の位置における濃度分布を、精度良く測定することができる。 In the concentration distribution measuring apparatus 100 according to the present embodiment, a plurality of extraction tubes 130 constituting a group 140 are used to simultaneously extract the slurry 10 at different measurement depths, thereby measuring the concentration distribution at the position of the group 140. , can be measured with high accuracy.

また、本実施形態による濃度分布測定装置１００では、径方向の相異なる複数の位置に組１４０を配置し、それぞれの組１４０の位置における濃度分布を測定することで、径方向に関する変動まで反映された濃度分布を、精度良く測定することができる。つまり、深さ方向および面内方向における、立体的な濃度分布を、精度良く測定することができる。 Further, in the concentration distribution measuring apparatus 100 according to the present embodiment, by arranging the sets 140 at a plurality of different positions in the radial direction and measuring the concentration distribution at the position of each set 140, fluctuations in the radial direction are also reflected. Therefore, the concentration distribution can be measured with high accuracy. That is, it is possible to accurately measure the three-dimensional concentration distribution in the depth direction and the in-plane direction.

測定された濃度分布は、例えば、シックナー２００の槽２１０に供給する水量をできるだけ増やしつつ、一方で、槽２１０の底部におけるスラッジの濃度をできるだけ高めるような、濃度分布の制御を行う際の、指標として活用される。また例えば、立体的な濃度分布の時間変化を追うことで、シックナー２００の性能を評価することもできる。 The measured concentration distribution is, for example, an index for controlling the concentration distribution such that the amount of water supplied to the tank 210 of the thickener 200 is increased as much as possible while the concentration of sludge at the bottom of the tank 210 is increased as much as possible. used as Further, for example, the performance of the thickener 200 can be evaluated by following the temporal change of the three-dimensional density distribution.

以下、装置１００についてより詳しく説明する。装置１００は、複数の抜き取り管１３０（少なくとも１つの、抜き取り管１３０の組１４０）と、濃度測定装置１５０と、制御装置１８０と、を有する。制御装置１８０は、例えばパーソナルコンピュータを用いて構成される。 The device 100 will be described in more detail below. The device 100 has a plurality of extraction tubes 130 (at least one set 140 of extraction tubes 130), a concentration measurement device 150, and a control device 180. FIG. The control device 180 is configured using, for example, a personal computer.

各々の抜き取り管１３０は、スラリー１０に浸漬された下部管１１０と、下部管１１０が接続された上部管１２０と、を有する。下部管１１０は、錘１１１と、管１１２と、浮き１１３と、を有し、接続部１１４で上部管１２０に接続されている。上部管１２０は、管１２１と、ポンプ１２２と、を有する。下部管１１０の下端から吸引されたスラリー１０は、上部管１２０を介して、濃度測定装置１５０に供給される。なお、槽２１０の上部は解放されており、橋げたが設けられている。抜き取り管１３０の束を、橋げたに固定することで、槽２１０に抜き取り管１３０を配設することができる。 Each extraction tube 130 has a lower tube 110 immersed in the slurry 10 and an upper tube 120 to which the lower tube 110 is connected. The lower tube 110 has a weight 111 , a tube 112 and a float 113 and is connected to the upper tube 120 at a connecting portion 114 . Upper tube 120 has tube 121 and pump 122 . Slurry 10 sucked from the lower end of lower pipe 110 is supplied to concentration measuring device 150 via upper pipe 120 . In addition, the upper part of the tank 210 is open and provided with a bridge. By fixing a bundle of the extraction tubes 130 to a bridge, the extraction tubes 130 can be arranged in the tank 210 .

濃度測定装置１５０は、組１４０を構成する複数の抜き取り管１３０のそれぞれに対応するように、複数設けられている。各々の濃度測定装置１５０は、これに対応する抜き取り管１３０により抜き取られたスラリー１０が収容される容器１５１と、容器１５１に収容されたスラリー１０の濃度を測定する濃度計１５２と、を有する。濃度計１５２としては、特に限定されずどのような濃度計が用いられてもよく、例えば、超音波濃度計、レオメータ等が用いられる。 A plurality of concentration measuring devices 150 are provided so as to correspond to each of the plurality of extraction tubes 130 forming the set 140 . Each concentration measuring device 150 has a corresponding container 151 containing the slurry 10 extracted by the extraction pipe 130 and a concentration meter 152 for measuring the concentration of the slurry 10 contained in the container 151 . The densitometer 152 is not particularly limited, and any densitometer may be used, for example, an ultrasonic densitometer, a rheometer, or the like.

組１４０を構成する複数の抜き取り管１３０による抜き取り（吸引）動作が、同時に行われるように、制御装置１８０が、各々の抜き取り管１３０のポンプ１２２を制御する。これにより、複数の測定深さにおける同時刻の濃度状態を反映するように、スラリー１０の抜き取りを行うことができる。また、好ましくは、各々の抜き取り管１３０に対応して設けられた複数の濃度測定装置１５０により、並行して（同時に）濃度測定を行うことで、効率的に濃度分布を測定することができる。濃度測定装置１５０で測定された、各測定深さにおける濃度が、制御装置１８０に入力され、制御装置１８０が、濃度分布を算出する。 A controller 180 controls the pump 122 of each extraction tube 130 so that the extraction (suction) operations by the plurality of extraction tubes 130 that make up the set 140 are performed simultaneously. Thereby, the slurry 10 can be extracted so as to reflect the concentration states at the same time at a plurality of measurement depths. Also, preferably, a plurality of concentration measuring devices 150 provided corresponding to the extraction tubes 130 perform concentration measurements in parallel (simultaneously), so that the concentration distribution can be efficiently measured. The concentration at each measurement depth measured by the concentration measurement device 150 is input to the control device 180, and the control device 180 calculates the concentration distribution.

濃度分布を精度良く測定するためには、槽２１０の底部に近い深さの濃度を測定できることが好ましい。このため、複数の抜き取り管１３０のうち、下端が最も深く配置されたものは、レーキ２２０と（より具体的には、レーキ２２０の掻き取り部２２１あるいはアーム２２２と）干渉する程度に深く、下端が配置されている。装置１００は、抜き取り管１３０がレーキ２２０と干渉することに起因する不具合が抑制されるよう、以下のように構成されている。 In order to accurately measure the concentration distribution, it is preferable to be able to measure the concentration at a depth close to the bottom of the tank 210 . Therefore, among the plurality of extraction tubes 130, the one with the deepest lower end is deep enough to interfere with the rake 220 (more specifically, with the scraping portion 221 or the arm 222 of the rake 220). are placed. The device 100 is configured as follows so as to suppress problems caused by the extraction pipe 130 interfering with the rake 220 .

複数の抜き取り管１３０のうち、少なくとも、レーキ２２０と干渉する抜き取り管１３０の、スラリー１０に浸漬された部分は、上部管１２０に接続された下部管１１０として構成され、下部管１１０の管１１２としては、少なくともレーキ２２０と干渉する部分が可撓性を有するもの（ホース）が用いられる。管１１２の下端の開口の直径（１本分のホースの内径）は、例えば０．８ｃｍ程度である（なお、当該ホースの外径は、例えば１．２ｃｍ程度である）。 Among the plurality of extraction pipes 130, at least the portion of the extraction pipe 130 that interferes with the rake 220 and is immersed in the slurry 10 is configured as the lower pipe 110 connected to the upper pipe 120, and as the pipe 112 of the lower pipe 110 , at least a portion (hose) that interferes with the rake 220 is flexible. The diameter of the opening at the lower end of the tube 112 (the inner diameter of one hose) is, for example, about 0.8 cm (the outer diameter of the hose is, for example, about 1.2 cm).

測定深さは、下部管１１０がスラリー１０中で懸垂した下端の深さに設定される。つまり、抜き取り管１３０のスラリー１０中に懸垂した部分の長さにより、測定深さが設定される。抜き取り管１３０をスラリー１０中に懸垂させる簡便な構造で、測定深さを設定することができる。このようにして、抜き取り管１３０の下端が、一定の測定深さに配置される。 The measurement depth is set to the depth at which lower tube 110 suspends in slurry 10 . That is, the length of the portion of the extraction tube 130 suspended in the slurry 10 sets the measurement depth. With a simple structure in which the extraction tube 130 is suspended in the slurry 10, the measurement depth can be set. In this way, the lower end of extraction tube 130 is positioned at a constant measured depth.

下部管１１０がレーキ２２０と干渉する期間において、下部管１１０の下端近傍は、レーキ２２０により持ち上げられることで変形し、下部管１１０の下方をレーキ２２０がくぐる。下部管１１０によるスラリー１０の抜き取り動作は、下部管１１０がレーキ２２０と干渉しない期間に行われる。抜き取り動作の際、下部管１１０の下端が、適正に測定深さに配置されるように（鉛直下方に懸垂するように）、下部管１１０の下端部には、錘１１１が設けられている。 During the period when the lower pipe 110 interferes with the rake 220 , the vicinity of the lower end of the lower pipe 110 is lifted by the rake 220 and deformed, and the rake 220 passes under the lower pipe 110 . The extraction operation of the slurry 10 by the lower pipe 110 is performed while the lower pipe 110 does not interfere with the rake 220 . A weight 111 is provided at the lower end of the lower tube 110 so that the lower end of the lower tube 110 is properly positioned at the measurement depth (so that it hangs vertically downward) during the extraction operation.

図３に示すように、錘１１１は、下部管１１０の下端の先端に設けられていなくてもよく、下部管１１０の下端を測定深さまで懸垂させられるような、下端の先端近傍の位置（このような位置を、下端部と呼ぶ）に、設けられていればよい。下端部は、例えば、下部管１１０の下端の先端から５０ｃｍ程度までの位置であり、錘１１１は、例えば、下部管１１０の下端の先端から３０ｃｍ程度の位置に設けられる。 As shown in FIG. 3, the weight 111 does not have to be provided at the tip of the lower end of the lower tube 110, but a position near the tip of the lower tube 110 that suspends the lower end of the lower tube 110 to the measurement depth (this Such a position is called a lower end portion). The lower end is, for example, a position up to about 50 cm from the tip of the lower end of the lower tube 110, and the weight 111 is provided at a position of about 30 cm from the tip of the lower end of the lower tube 110, for example.

このように、装置１００の通常の動作において、レーキ２２０と干渉する深さまで配置された下部管１１０は、レーキ２２０と干渉する期間に、レーキ２２０を下方にくぐらせる。しかしながら、何らかの要因により、下部管１１０がレーキ２２０に巻き込まれる可能性はある。抜き取り管１３０は、レーキ２２０との干渉に起因して下部管１１０が所定以上の（通常の動作時には生じない異常な）力で引っ張られた場合に、下部管１１０が上部管１２０から外れるように構成されている。これにより、レーキ２２０による抜き取り管１３０の巻き込みに起因した事故が起こることを、防ぐことができる。 Thus, in normal operation of apparatus 100, lower tube 110 positioned to a depth that interferes with rake 220 causes rake 220 to underpass during the period of interference with rake 220. FIG. However, there is a possibility that the lower pipe 110 will be caught in the rake 220 due to some factor. Extraction tube 130 is designed to separate lower tube 110 from upper tube 120 when lower tube 110 is pulled by a predetermined (abnormal) force that does not occur during normal operation due to interference with rake 220. It is configured. As a result, it is possible to prevent an accident caused by the extraction pipe 130 being caught in the rake 220 .

図３に示すように、下部管１１０は、スラリー１０の液面１１よりも上方に配置された接続部１１４で上部管１２０と接続されており、液面１１よりも上方に配置された浮き１１３を有する。接続部１１４は、上述のように、下部管１１０が所定以上の力で引っ張られた場合に、下部管１１０が上部管１２０から外れる（抜ける）ように構成されている。また、浮き１１３により、外れた下部管１１０を、液面１１上に浮かせることができるため、容易に回収することができる。外れた下部管１１０の全体が液中に沈んでしまうと、外れた下部管１１０の回収が困難となる。このため、浮き１１３としては、下部管１１０が上部管１２０から外れた際に下部管１１０の全体が液中に沈まないような、充分な浮力を生じさせるものが用いられる。 As shown in FIG. 3 , the lower pipe 110 is connected to the upper pipe 120 at a connecting portion 114 arranged above the liquid level 11 of the slurry 10 , and the float 113 arranged above the liquid level 11 . have As described above, the connecting portion 114 is configured such that the lower tube 110 is disengaged (loosen) from the upper tube 120 when the lower tube 110 is pulled with a force greater than or equal to a predetermined force. In addition, the float 113 allows the detached lower tube 110 to float on the liquid surface 11, so that it can be easily recovered. If the entire lower tube 110 that has come off is submerged in the liquid, it will be difficult to recover the lower tube 110 that has come off. For this reason, as the float 113, one that generates sufficient buoyancy so that the entire lower tube 110 does not sink in the liquid when the lower tube 110 is separated from the upper tube 120 is used.

浮き１１３は、下部管１１０が上部管１２０と接続された状態では、液面１１よりも上方に配置されている（スラリー１０に浸漬されていない）。これにより、下部管１１０の懸垂が浮き１１３の浮力に起因して阻害されること、が抑制される。 The float 113 is arranged above the liquid surface 11 (not immersed in the slurry 10) when the lower tube 110 is connected to the upper tube 120. FIG. This prevents the suspension of the lower tube 110 from being hindered due to the buoyancy of the float 113 .

装置１００は、好ましくはさらに、排出機構１６０と、洗浄機構１７０と、を有する。排出機構１６０は、容器１５１に収容されたスラリー１０を、濃度測定後に容器１５１から排出させる。洗浄機構１７０は、スラリー１０の排出後に容器１５１を洗浄する。容器１５１の洗浄により、当該容器１５１を用いた次回の濃度測定を適正に行うことができる。 Apparatus 100 preferably further comprises an evacuation mechanism 160 and a cleaning mechanism 170 . The discharge mechanism 160 discharges the slurry 10 contained in the container 151 from the container 151 after concentration measurement. The cleaning mechanism 170 cleans the container 151 after the slurry 10 is discharged. By cleaning the container 151, the next concentration measurement using the container 151 can be properly performed.

洗浄機構１７０は、管１７１と、ポンプ１７２と、を有する。管１７１は、下端がスラリー１０の液面１１の近傍に浸漬されている。ポンプ１７２としては、好ましくは高圧ポンプが用いられる。洗浄機構１７０は、スラリー１０の上澄み液（具体的には、固形分をほとんど含まない水）を採取し、当該上澄み液を好ましくは加圧して各々の容器１５１に洗浄液として供給することで、容器１５１を洗浄する。このように、シックナー２００の槽２１０に収容されたスラリー１０の上澄み液を、洗浄液として有効に利用することで、容器１５１の洗浄液を別途用意する必要がなくなる。これにより、濃度分布測定作業を、より簡便に行うことができる。 The cleaning mechanism 170 has a pipe 171 and a pump 172 . The lower end of the pipe 171 is immersed near the liquid surface 11 of the slurry 10 . A high-pressure pump is preferably used as the pump 172 . The cleaning mechanism 170 collects the supernatant liquid (specifically, water containing almost no solid content) of the slurry 10, preferably pressurizes the supernatant liquid, and supplies it to each container 151 as a cleaning liquid, thereby cleaning the container. Wash 151. By effectively using the supernatant liquid of the slurry 10 contained in the tank 210 of the thickener 200 as the cleaning liquid in this way, it is not necessary to separately prepare the cleaning liquid for the container 151 . As a result, the concentration distribution measurement work can be performed more easily.

＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。しかしながら、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。 <Other embodiments>
The embodiments of the present invention have been specifically described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, improvements, combinations, etc. are possible without departing from the spirit of the present invention.

例えば、図１に示す実施形態では、組１４１を構成する抜き取り管１３０と、組１４２を構成する抜き取り管１３０とで、濃度測定装置１５０を共用させることにより、濃度測定装置１５０を効率的に利用する態様を例示した。このため、組１４１の位置における濃度分布測定と、組１４２の位置における濃度分布測定とは、非同時に行われる。このような態様に限らず、組１４１を構成する抜き取り管１３０と、組１４２を構成する抜き取り管１３０とで、濃度測定装置１５０を個別に用意することにより、組１４１における濃度分布測定と、組１４２の位置における濃度分布測定とを、同時に行うようにしてもよい。なお、組１４１の位置における濃度分布測定と、組１４２の位置における濃度分布測定とを、非同時に行う場合、周方向に関する測定条件を揃える観点から、組１４１に対する掻き取り部２２１の方位の位置関係（位相）と、組１４２に対する掻き取り部２２１の方位の位置関係（位相）と、が同様となるタイミングで、測定を行うことが好ましい。 For example, in the embodiment shown in FIG. 1, the concentration measuring device 150 is shared by the extracting tubes 130 forming the group 141 and the extracting tubes 130 forming the group 142, thereby efficiently using the concentration measuring device 150. The mode to do is illustrated. Therefore, the density distribution measurement at the positions of the set 141 and the density distribution measurement at the positions of the set 142 are performed non-simultaneously. Without being limited to such an aspect, by separately preparing the concentration measuring device 150 with the extraction tube 130 constituting the group 141 and the extraction tube 130 constituting the group 142, the concentration distribution measurement in the group 141 and the group The density distribution measurement at the position 142 may be performed at the same time. Note that when the density distribution measurement at the position of the set 141 and the density distribution measurement at the position of the set 142 are performed non-simultaneously, the positional relationship of the orientation of the scraping portion 221 with respect to the set 141 is taken from the viewpoint of aligning the measurement conditions in the circumferential direction. It is preferable to perform the measurement at a timing when the (phase) and the positional relationship (phase) of the orientation of the scraping portion 221 with respect to the set 142 are the same.

また例えば、図１に示す実施形態では、洗浄機構１７０においてスラリー１０の上澄み液（洗浄液）を採取する管１７１を、抜き取り管１３０とは別の管として設ける態様を例示した。このような態様に限らず、必要に応じ、抜き取り管１３０を、洗浄液を採取する管として共用してもよい。具体的には、複数の抜き取り管１３０のうち、下端が浅く配置された抜き取り管１３０により、洗浄液として利用できる程度に固形分の少ないスラリー１０を抜き取り可能な場合、このように抜き取られたスラリー１０を、洗浄液として用いてもよい。 Further, for example, in the embodiment shown in FIG. 1, the pipe 171 for collecting the supernatant liquid (washing liquid) of the slurry 10 in the washing mechanism 170 is provided as a separate pipe from the extracting pipe 130 . The extraction pipe 130 may be shared as a pipe for collecting the cleaning liquid, if necessary, without being limited to such an aspect. Specifically, when the slurry 10 having a low solid content that can be used as a cleaning liquid can be extracted by the extraction pipe 130 having a shallow lower end among the plurality of extraction pipes 130, the slurry 10 extracted in this way can be extracted. may be used as the cleaning solution.

１０…スラリー、１１…液面、１００…濃度分布測定装置、１１０…下部管、１１１…錘、１１２…管、１１３…浮き、１１４…接続部、１２０…上部管、１２１…管、１２２…ポンプ、１３０…抜き取り管、１４０…（抜き取り管の）組、１５０…濃度測定装置、１５１…容器、１５２…濃度計、１６０…排出機構、１７０…洗浄機構、１７１…管、１７２…ポンプ、１８０…制御装置、２００…シックナー、２１０…槽、２２０…レーキ、２２１…掻き取り部、２２２…アーム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Slurry, 11... Liquid level, 100... Concentration distribution measuring apparatus, 110... Lower pipe, 111... Weight, 112... Pipe, 113... Float, 114... Connection part, 120... Upper pipe, 121... Pipe, 122... Pump , 130... Extraction tube 140... Set (of extraction tubes) 150... Concentration measuring device 151... Container 152... Densitometer 160... Discharging mechanism 170... Washing mechanism 171... Pipe 172... Pump 180... Control device 200 Thickener 210 Tank 220 Rake 221 Scraping unit 222 Arm

Claims (9)

レーキが設けられた槽内に収容され液体中に固形分が分散した混合物中の、深さ方向に関する前記固形分の濃度分布を測定する濃度分布測定装置であって、
下端が前記混合物中の相異なる測定深さに配置された複数の抜き取り管、を有し、
複数の前記抜き取り管を用いて、相異なる測定深さにおける前記混合物の抜き取りを同時に行うことで、前記濃度分布を測定し、
複数の前記抜き取り管は、下端が前記レーキと干渉するように配置された抜き取り管を有する、濃度分布測定装置。 A concentration distribution measuring device for measuring the concentration distribution of solids in the depth direction in a mixture in which solids are dispersed in a liquid contained in a tank provided with a rake,
a plurality of extraction tubes having lower ends positioned at different measured depths in the mixture;
measuring the concentration distribution by simultaneously extracting the mixture at different measurement depths using a plurality of extraction tubes ;
The concentration distribution measuring device , wherein the plurality of extraction tubes have extraction tubes arranged such that their lower ends interfere with the rake . 複数の前記抜き取り管は、前記槽内の平面視上の第１の位置において、下端が前記混合物中の相異なる測定深さに配置されており、第１の抜き取り管の組を構成し、
前記濃度分布測定装置は、さらに、前記槽内の前記第１の位置と径方向に異なる第２の位置において、下端が前記混合物中の相異なる測定深さに配置されており、第２の抜き取り管の組を構成する、複数の抜き取り管、を有し、
前記第１の抜き取り管の組を用いて前記第１の位置における前記濃度分布を測定し、前記第２の抜き取り管の組を用いて前記第２の位置における前記濃度分布を測定する、請求項１に記載の濃度分布測定装置。 a plurality of the extraction tubes having lower ends positioned at different measured depths in the mixture at a first position in plan view within the tank to form a first set of extraction tubes;
The concentration distribution measuring device further comprises a lower end located at a different measurement depth in the mixture at a second position in the tank that is radially different from the first position, and a second sampling a plurality of extraction tubes forming a set of tubes;
3. The first set of extraction tubes is used to measure the concentration distribution at the first location, and the second set of extraction tubes is used to measure the concentration distribution at the second location. 2. The concentration distribution measuring device according to 1. 前記抜き取り管は、下端が一定の測定深さに配置されている、請求項１または２に記載の濃度分布測定装置。 3. The concentration distribution measuring apparatus according to claim 1, wherein said extracting tube has a lower end arranged at a constant measuring depth. 前記レーキと干渉するように配置された前記抜き取り管は、前記混合物中に浸漬された下部管と、前記下部管が接続された上部管と、を有し、前記レーキとの干渉に起因して前記下部管が所定以上の力で引っ張られた場合に、前記下部管が前記上部管から外れるように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の濃度分布測定装置。 The extraction tube positioned to interfere with the rake has a lower tube immersed in the mixture and an upper tube to which the lower tube is connected, resulting in The concentration distribution measuring device according to any one of claims 1 to 3 , wherein said lower tube is detached from said upper tube when said lower tube is pulled with a force greater than or equal to a predetermined force. 前記下部管は、前記混合物の液面よりも上方で前記上部管と接続されており、前記液面よりも上方に配置された浮きを有する、請求項４に記載の濃度分布測定装置。 5. The concentration distribution measuring device according to claim 4 , wherein said lower tube is connected to said upper tube above the liquid level of said mixture, and has a float arranged above said liquid level. 前記浮きは、前記下部管が前記上部管から外れた際に、前記下部管の全体が液中に沈まないような浮力を生じさせる、請求項５に記載の濃度分布測定装置。 6. The concentration distribution measuring apparatus according to claim 5 , wherein said float generates a buoyant force such that said lower tube does not entirely sink in the liquid when said lower tube is separated from said upper tube. 前記レーキと干渉するように配置された前記抜き取り管は、少なくとも前記レーキと干渉する部分が可撓性を有する、請求項１～６のいずれか１項に記載の濃度分布測定装置。 The concentration distribution measuring apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein said extraction pipe arranged to interfere with said rake has flexibility at least in a portion thereof that interferes with said rake. 前記レーキと干渉するように配置された前記抜き取り管は、下端部に設けられた錘を有する、請求項７に記載の濃度分布測定装置。 8. The concentration distribution measuring device according to claim 7 , wherein said extraction pipe arranged so as to interfere with said rake has a weight provided at its lower end. 抜き取られた前記混合物が収容される容器と、
前記容器から前記混合物を排出させる排出機構と、
前記混合物の上澄み液を採取し、前記容器に洗浄液として供給することで、前記容器を洗浄する洗浄機構と、
を有する、請求項１～８のいずれか１項に記載の濃度分布測定装置。 a container in which the extracted mixture is accommodated;
a discharge mechanism for discharging the mixture from the container;
a cleaning mechanism for cleaning the container by collecting a supernatant liquid of the mixture and supplying it to the container as a cleaning liquid;
The concentration distribution measuring device according to any one of claims 1 to 8 , having
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