JPS5959261A - エネルギ回復遠心機 - Google Patents
エネルギ回復遠心機Info
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- JPS5959261A JPS5959261A JP58155101A JP15510183A JPS5959261A JP S5959261 A JPS5959261 A JP S5959261A JP 58155101 A JP58155101 A JP 58155101A JP 15510183 A JP15510183 A JP 15510183A JP S5959261 A JPS5959261 A JP S5959261A
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Classifications
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- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
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- B04B1/04—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
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-
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- B04B2001/2083—Configuration of liquid outlets
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はエネルギ回復遠心機に関し、さらに詳しくは
互いに異なった密度を有し、かつ中に固体粒子が分散さ
れている混合不可能な液体の分離を意図したものであり
、またこの遠心機は２つの共軸回転ドラムと固形物質の
排出装置とエネルギ回復装置とを含んでいる。
互いに異なった密度を有し、かつ中に固体粒子が分散さ
れている混合不可能な液体の分離を意図したものであり
、またこの遠心機は２つの共軸回転ドラムと固形物質の
排出装置とエネルギ回復装置とを含んでいる。
液体のエマルジョンまたは固形物質の懸濁液の分離を意
図した産業用の遠心機は大量生産物の連続処理を意図し
た機械である。それらが高価なものであることとは別に
、それらの運転に必要なエネルギの消費が多大なために
それらの開発は非常な妨げとなっており、しかもそれら
の用途はかかる遠心機が特定の商業的価値を有する製品
の分離に用いられる化学及び石油産業に限定されてきて
いるのである。
図した産業用の遠心機は大量生産物の連続処理を意図し
た機械である。それらが高価なものであることとは別に
、それらの運転に必要なエネルギの消費が多大なために
それらの開発は非常な妨げとなっており、しかもそれら
の用途はかかる遠心機が特定の商業的価値を有する製品
の分離に用いられる化学及び石油産業に限定されてきて
いるのである。
たとえば工業用の溶出液中に含まれているもののような
無価値に近い産物の場合には、タンクまたはベイシン内
において長時間または短時間での傾瀉による分離で一般
には充分である。公害問題が今や日増しに重大さを増し
つつあるので、たとえばスラッジや、油またはグリース
のエマルジョンまたは懸濁液のような廃物の公害物質の
含有量はますます増加しつつあり、かかる基準への追従
は運転コストが禁止的である高出力の遠心機の使用を必
要とするわけである。
無価値に近い産物の場合には、タンクまたはベイシン内
において長時間または短時間での傾瀉による分離で一般
には充分である。公害問題が今や日増しに重大さを増し
つつあるので、たとえばスラッジや、油またはグリース
のエマルジョンまたは懸濁液のような廃物の公害物質の
含有量はますます増加しつつあり、かかる基準への追従
は運転コストが禁止的である高出力の遠心機の使用を必
要とするわけである。
そこで仏閣特許第２．３６１，９４２号には固形物を液
体から分離するための製紙工業に用いられる共軸ドラム
を有する水平軸式遠心機が記載されている。固形物を含
む液体は高速で回転する２つの円筒円錐形のドラムを分
離する空間内に到達し、外側ドラムと内側ドラムとの間
には固定された差速度が生成されている。内側ドラムに
はアルキメデスのら線を構成するブレードが設けられて
おり、そのブレードは固形物質の沈着を連続的に除去し
てそれらを各ドラムの円錐形の端部へ排出する。
体から分離するための製紙工業に用いられる共軸ドラム
を有する水平軸式遠心機が記載されている。固形物を含
む液体は高速で回転する２つの円筒円錐形のドラムを分
離する空間内に到達し、外側ドラムと内側ドラムとの間
には固定された差速度が生成されている。内側ドラムに
はアルキメデスのら線を構成するブレードが設けられて
おり、そのブレードは固形物質の沈着を連続的に除去し
てそれらを各ドラムの円錐形の端部へ排出する。
液体は円筒状の端部へ排出される。
分離はあまり完全なものではなく極微粒子が懸濁液内に
残存するのである。
残存するのである。
遠心機の有効性を増大するために、仏閣特許第２．３２
６，９８１号は縦軸式遠心機のボウルに中実軸に固着さ
れた１組の円錐形状のディツシュを装着することを提案
している。これらのディツシュは小さな空間によって互
いに分離されており、その空間内へ固体物を含む液体が
浸入しまたその空間内においてこの液体は固体粒子から
分離されるのである。液体はボウルの内部へＭ出され、
他方粒子は排出装置の運転によって半径方向に外部へ放
出される以前にボウルの壁によって形成されている相同
錐形の室内へ収集される。
６，９８１号は縦軸式遠心機のボウルに中実軸に固着さ
れた１組の円錐形状のディツシュを装着することを提案
している。これらのディツシュは小さな空間によって互
いに分離されており、その空間内へ固体物を含む液体が
浸入しまたその空間内においてこの液体は固体粒子から
分離されるのである。液体はボウルの内部へＭ出され、
他方粒子は排出装置の運転によって半径方向に外部へ放
出される以前にボウルの壁によって形成されている相同
錐形の室内へ収集される。
この発明の主題を形成する改良されたエネルギ効率を有
する高出力の工業用遠心機は懸濁液内に比較的高密度の
固体粒子を含む液体および／またはエマルジョン内に比
較的低密度の流体滴を含む液体の精製用に特に適してい
る。
する高出力の工業用遠心機は懸濁液内に比較的高密度の
固体粒子を含む液体および／またはエマルジョン内に比
較的低密度の流体滴を含む液体の精製用に特に適してい
る。
この遠心機はロートルを含み、このロートルは必須構成
要素として、２つの共軸円筒形ドラム間において高速で
回転する遠心用ディツシュの１つの積層体と、上記ロー
トルの内部空間を完全に充填するところの上記液体の連
続的導入および排出手段と、分離された不純物の選択的
抽出手段とからなる。
要素として、２つの共軸円筒形ドラム間において高速で
回転する遠心用ディツシュの１つの積層体と、上記ロー
トルの内部空間を完全に充填するところの上記液体の連
続的導入および排出手段と、分離された不純物の選択的
抽出手段とからなる。
同機の第１の特徴は、円筒状の外側ドラムおよび内側ド
ラム間の空間内においてこれらのドラムが共軸回転で各
独立に駆動され分離後の層の排出手段をそれぞれ有し、
内側ドラムとともに回転しかつ軸方向の人口および遠心
用のホイルを介して精製されるべき液体を供給するディ
ツシュ積層体が配置されていることである。
ラム間の空間内においてこれらのドラムが共軸回転で各
独立に駆動され分離後の層の排出手段をそれぞれ有し、
内側ドラムとともに回転しかつ軸方向の人口および遠心
用のホイルを介して精製されるべき液体を供給するディ
ツシュ積層体が配置されていることである。
この発明の別な特徴は、排出される液体のエネルギ回復
装置である。
装置である。
この装置は、精製済みの液体の出口において内側ドラム
へ固着されたブレードが設けられているとともに向心タ
ービンを形成する出口ホイルが設けられており、このタ
ービンのあとには外側ドラムへ固着されかつＭ製済み液
体の絶対排出速度がほぼ零に近いものとなる態様で構成
されている反動回転木戸を具備する接線方向のイジェク
タ（排出装置）が続いて設けられている。
へ固着されたブレードが設けられているとともに向心タ
ービンを形成する出口ホイルが設けられており、このタ
ービンのあとには外側ドラムへ固着されかつＭ製済み液
体の絶対排出速度がほぼ零に近いものとなる態様で構成
されている反動回転木戸を具備する接線方向のイジェク
タ（排出装置）が続いて設けられている。
このようにして、タービンおよび回転木戸は駆動トルク
の形式で液体に与えられた連動モーメントの主要部分を
回復しかくして連続運転状態のもとて摩擦損失を補償す
るために機械の運転に必要な動力を制限することが可能
になるわけである。
の形式で液体に与えられた連動モーメントの主要部分を
回復しかくして連続運転状態のもとて摩擦損失を補償す
るために機械の運転に必要な動力を制限することが可能
になるわけである。
以下の説明ならびに添付図面は例示のためのものである
が、この発明の実ｔＩｆ４Ｍ４様を理解することを可能
にするであろう。
が、この発明の実ｔＩｆ４Ｍ４様を理解することを可能
にするであろう。
第１図ないし第４図に示される水平軸式遠心機は、概略
的に内側ドラムＡと、外側ドラ八Ｂと、固形物質排出装
置Ｃと、エネルギ回復装ｒｆｌＤとを含む。
的に内側ドラムＡと、外側ドラ八Ｂと、固形物質排出装
置Ｃと、エネルギ回復装ｒｆｌＤとを含む。
精製されるべき液体は接続体１を介して上流側へ進入し
、この接続体には回転密封ユニット２が設けられていて
反対端部が内側ドラムＡへ接続されている中空軸４内へ
進入する固定内側スリーブ６によって延在している。
、この接続体には回転密封ユニット２が設けられていて
反対端部が内側ドラムＡへ接続されている中空軸４内へ
進入する固定内側スリーブ６によって延在している。
軸４はダブル−ポール・ベアリングによって支持されて
おり、それらの各７ラング間にはこの軸にキー止めされ
ていてベルト（図示せず）によって駆動されるプーリが
設けられている。この中空軸４は流体防止性の弾性カッ
プリング７によって内側ドラムＡの管状端部８へ接続さ
れている。外側ドラムＢの対応する端部９は外側ポール
・ベアリング１０によって・支持されているとともにプ
ーリ１１が設けられており、それによって内側ドラムの
速度とは異なった速度で駆動されうるのである。外側お
よび内側ドラム間には流体防止性ポール・ベアリング１
２が配置されている。外側ドラムＢの他端部はポール−
ベアリング１５によって支持されている。内側ドラムＡ
の対応する端部は各ドラム間に配置された流体防止性の
ボール拳ベアリング１４によって支持されている。
おり、それらの各７ラング間にはこの軸にキー止めされ
ていてベルト（図示せず）によって駆動されるプーリが
設けられている。この中空軸４は流体防止性の弾性カッ
プリング７によって内側ドラムＡの管状端部８へ接続さ
れている。外側ドラムＢの対応する端部９は外側ポール
・ベアリング１０によって・支持されているとともにプ
ーリ１１が設けられており、それによって内側ドラムの
速度とは異なった速度で駆動されうるのである。外側お
よび内側ドラム間には流体防止性ポール・ベアリング１
２が配置されている。外側ドラムＢの他端部はポール−
ベアリング１５によって支持されている。内側ドラムＡ
の対応する端部は各ドラム間に配置された流体防止性の
ボール拳ベアリング１４によって支持されている。
外側ドラ八Ｂの大部分を形成する遠心機のボウルは上流
側においてはベアリング１０によって支持された円筒円
錐形部材の端部９へ固着されたこの部材によって延在し
、さらに下流側においては円形の７ランジ１６を担持す
る幅広のカラーによって延在する円筒状の中空体で構成
されている。
側においてはベアリング１０によって支持された円筒円
錐形部材の端部９へ固着されたこの部材によって延在し
、さらに下流側においては円形の７ランジ１６を担持す
る幅広のカラーによって延在する円筒状の中空体で構成
されている。
この７ランジ上にはヘッド１７が固着されており、その
円筒状の端部１８はベアリング１３によって支持されて
いる。ヘッド１７はその内部に可動性の円錐形のプレー
ト１９を担持しており、このプレートは一方では上記ヘ
ッドの７ランジ１６に近接する代舎において設けられた
２段階のベアリング表面２０．２１上ならびに他方にお
いてはヘッド１７内に挿入された管状ライナー２２内を
密封状に摺動する（拡大された第２図を参照）。
円筒状の端部１８はベアリング１３によって支持されて
いる。ヘッド１７はその内部に可動性の円錐形のプレー
ト１９を担持しており、このプレートは一方では上記ヘ
ッドの７ランジ１６に近接する代舎において設けられた
２段階のベアリング表面２０．２１上ならびに他方にお
いてはヘッド１７内に挿入された管状ライナー２２内を
密封状に摺動する（拡大された第２図を参照）。
一方においては可動プレート１９は幅広のカラー１５と
ともにスラッジ室２３を画成するとともに他方において
はヘッド１７のうちのその内側ベアリング表面２１の内
方にある部分とともに後述するように溢流部２６から導
管２５によって給送をうける圧力室２４を画成する。
ともにスラッジ室２３を画成するとともに他方において
はヘッド１７のうちのその内側ベアリング表面２１の内
方にある部分とともに後述するように溢流部２６から導
管２５によって給送をうける圧力室２４を画成する。
第３図に示すように、ヘッド１７の周縁部へ押圧してい
るボウルの７ランジ１６は連続的なものでなく全７ラン
ジの周囲に規則的に分配されているとともに通路２８に
よって分離されているボス２７が設けられており、固着
用のボルト２９がこれらのボスを貫通している。
るボウルの７ランジ１６は連続的なものでなく全７ラン
ジの周囲に規則的に分配されているとともに通路２８に
よって分離されているボス２７が設けられており、固着
用のボルト２９がこれらのボスを貫通している。
可動プレート１９が第１図および第２図に示す位置にあ
るときは、７ランジ１６の内側の半径方向のベアリング
表面へ軸方向に押圧しているそれの周縁部はボウルの内
部と外部間のあらゆる連通を防止する。プレート１９が
図面上において右側へ移動されると、それの周縁部は通
路２８を露出させ、それによって単純な遠心作用によっ
てスラッジ室２６を空乏化することが可能になる。
るときは、７ランジ１６の内側の半径方向のベアリング
表面へ軸方向に押圧しているそれの周縁部はボウルの内
部と外部間のあらゆる連通を防止する。プレート１９が
図面上において右側へ移動されると、それの周縁部は通
路２８を露出させ、それによって単純な遠心作用によっ
てスラッジ室２６を空乏化することが可能になる。
内側ドラムＡはそれの管状端部８によって中空軸４の端
部へ接続されており、その軸内を処理され溶出液または
混合物が導入され、それは入口ホイルを形成する傾斜チ
ャンネル６１によって内側ドラムＡの外表面６０と外側
ドラム内壁との間に形成された環状空間へ進入する。第
３図に示すように、外表面３０は円錐形のディツシュ３
３（部分的に示されている）の積層体が回転駆動される
キーを形成する長手方向のリプ３２を担持する。
部へ接続されており、その軸内を処理され溶出液または
混合物が導入され、それは入口ホイルを形成する傾斜チ
ャンネル６１によって内側ドラムＡの外表面６０と外側
ドラム内壁との間に形成された環状空間へ進入する。第
３図に示すように、外表面３０は円錐形のディツシュ３
３（部分的に示されている）の積層体が回転駆動される
キーを形成する長手方向のリプ３２を担持する。
これらの截頭円錐形のディツシュは打抜きまたは取付け
られた半径方向のスベーザ３３ａによって隔置されてお
り、それらの間隔は分離されるべき粒子の大きさおよび
所定の生産に依存する。これらのディツシュの小さな基
部は処理される液体の循環の軸方向におりる下流へ指向
されている。ディツシュの積層体は上流側においてはプ
レート３４によって支持されており、また下流側におい
てはディツシュ・クランプ６５によって支持されている
０ 各ディツシュの周縁部にはプレート６４の助けによって
掻き落しスクリューが固定されている。
られた半径方向のスベーザ３３ａによって隔置されてお
り、それらの間隔は分離されるべき粒子の大きさおよび
所定の生産に依存する。これらのディツシュの小さな基
部は処理される液体の循環の軸方向におりる下流へ指向
されている。ディツシュの積層体は上流側においてはプ
レート３４によって支持されており、また下流側におい
てはディツシュ・クランプ６５によって支持されている
０ 各ディツシュの周縁部にはプレート６４の助けによって
掻き落しスクリューが固定されている。
このスクリューは、たとえば周縁部リング６７ａおよび
長手方向のバー６７ｂの組立体によって形成されたケー
ジ６７上においてら旋状に巻回された矩形の区分バーに
よって構成されている。スクリュー６６の外径はボウル
Ｂの内径よりもわずかに小さくなっていて、壁土に蓄積
する固形粒子を掻き落すことができるとともにそれらを
軸方向にスラッジ室２６へ送出し、またそれらの連動は
内側ドラムＡと外側ドラムＢとの各回転速度における差
異によるものである。
長手方向のバー６７ｂの組立体によって形成されたケー
ジ６７上においてら旋状に巻回された矩形の区分バーに
よって構成されている。スクリュー６６の外径はボウル
Ｂの内径よりもわずかに小さくなっていて、壁土に蓄積
する固形粒子を掻き落すことができるとともにそれらを
軸方向にスラッジ室２６へ送出し、またそれらの連動は
内側ドラムＡと外側ドラムＢとの各回転速度における差
異によるものである。
ディツシュ３３の組合せ体の下流端部には向心ホイル３
８が設けられており、それはディツシュ・クランプ６５
へ固着された截頭円錐形のケーシングの形式のものであ
ってそれの表面において固着されたブレード６９を担持
しており、それらのブレードはディツシュ・クランプ６
５と外側ドラムＢの可動プレート１９との間に形成され
た空間内へ突出している。
８が設けられており、それはディツシュ・クランプ６５
へ固着された截頭円錐形のケーシングの形式のものであ
ってそれの表面において固着されたブレード６９を担持
しており、それらのブレードはディツシュ・クランプ６
５と外側ドラムＢの可動プレート１９との間に形成され
た空間内へ突出している。
ホイル６８はエネルギ回復装置りのｔｒＳ１段階を形成
し、それの第２段階は回転木戸を形成するとともに外側
ドラムＢのヘッド１７に延在する円筒状の表面４１上に
固定された一連のイジェクタ４０によって構成されてい
る。取り付けられたプロ・ンク４２で構成されている各
イジェクタ４０は半径方向のチャンネル４ろ（第４図）
を介して精ｉｌＪされた流体を受は入れ、これらのチャ
ンネルはボウルの内部とそれらのイジエクション・ノズ
ル４４との間に連通部を形成し、これらのノズルの軸心
は外側ドラムＢのヘッド１７の円筒状の表面４１に関し
てほぼ接線方向に指向されている。イジェクタ４０から
排出される接線方向のジェットは精製後の液体の排出用
の円筒状のら編体４７内へ挿入された２つの半径方向の
プレート４６間に配置された固定ブレード４５のリング
に到達する。このら編体は遠心機を支持するベアリング
Ｂへ固定されている。各ブレード４５は残留運動モーメ
ントを維持するために方位がｖ４整可能であるとともに
流体の排出を容易にするために渦巻状に配置されている
ことが有利である。
し、それの第２段階は回転木戸を形成するとともに外側
ドラムＢのヘッド１７に延在する円筒状の表面４１上に
固定された一連のイジェクタ４０によって構成されてい
る。取り付けられたプロ・ンク４２で構成されている各
イジェクタ４０は半径方向のチャンネル４ろ（第４図）
を介して精ｉｌＪされた流体を受は入れ、これらのチャ
ンネルはボウルの内部とそれらのイジエクション・ノズ
ル４４との間に連通部を形成し、これらのノズルの軸心
は外側ドラムＢのヘッド１７の円筒状の表面４１に関し
てほぼ接線方向に指向されている。イジェクタ４０から
排出される接線方向のジェットは精製後の液体の排出用
の円筒状のら編体４７内へ挿入された２つの半径方向の
プレート４６間に配置された固定ブレード４５のリング
に到達する。このら編体は遠心機を支持するベアリング
Ｂへ固定されている。各ブレード４５は残留運動モーメ
ントを維持するために方位がｖ４整可能であるとともに
流体の排出を容易にするために渦巻状に配置されている
ことが有利である。
運動エネルギの回復は以下のごとく説明される。
遠心機は軸方向に供給を受けており、液体の回ρω！Ｒ
２ 転によってあらゆる個所において上昇圧ΔＰ” ２が
生成される、ここでρは流体の密度でありＯ）は回転の
角速度であり、またＲは考慮される個所における旋回半
径である。
２ 転によってあらゆる個所において上昇圧ΔＰ” ２が
生成される、ここでρは流体の密度でありＯ）は回転の
角速度であり、またＲは考慮される個所における旋回半
径である。
圧力は式Ｗ＝ｒに従ってイジェクタのノズル４４内にお
いて速度に変換される、ここでＷはノズルに対する流体
の速度である。各ノズルの方位及び断面が適当に選択さ
れていると、その結果化じる速度Ｗは係数的に周（泣部
の回転速度に等しい。機械外の座標系に対する流体の絶
対速度Ｖａは考慮された個所における相対速度Ｗと駆動
速度Ｖ＝ωＲの幾何学的和、すなわちＶ’ａ −Ｖ ＋
１ 、 である。従っていまＷとＶとが共線的であり
、方向が互いに反対であって係数が同一であるとすれは
、Ｖａは零でありβ留連動エネルギは全面的に回復され
る。実際的な理由によって、イジェクタの出口角度は、
排出を容易にするために絶対速度は低いが零ではないよ
うに選ばれる（第５図）。
いて速度に変換される、ここでＷはノズルに対する流体
の速度である。各ノズルの方位及び断面が適当に選択さ
れていると、その結果化じる速度Ｗは係数的に周（泣部
の回転速度に等しい。機械外の座標系に対する流体の絶
対速度Ｖａは考慮された個所における相対速度Ｗと駆動
速度Ｖ＝ωＲの幾何学的和、すなわちＶ’ａ −Ｖ ＋
１ 、 である。従っていまＷとＶとが共線的であり
、方向が互いに反対であって係数が同一であるとすれは
、Ｖａは零でありβ留連動エネルギは全面的に回復され
る。実際的な理由によって、イジェクタの出口角度は、
排出を容易にするために絶対速度は低いが零ではないよ
うに選ばれる（第５図）。
内側ドラムＡの中央部分は窓４９によってドラムの外側
空間と連通ずる円筒状の軸方向の腔４８を有している。
空間と連通ずる円筒状の軸方向の腔４８を有している。
これらの窓は外壁６０沿いに流れて腔４８の周縁部に集
まる最も軽い流体の通過を許すものであり、その腔は抽
出管５０が流体を連続的にすくい上げる貯溜器を檜成し
この流体はそれを遠心機の外方へ排出するために遠心作
用によって壁に対して保持される。
まる最も軽い流体の通過を許すものであり、その腔は抽
出管５０が流体を連続的にすくい上げる貯溜器を檜成し
この流体はそれを遠心機の外方へ排出するために遠心作
用によって壁に対して保持される。
さきに記述したように、固形物質排出装置は掻き落しス
クリュー６６と液圧式排出装置Ｃとによって構成されて
おり、そのｇ＜４ ｆＴの一部は可動プレート１９によ
って形成されている。溢流部２６はヘッド１７上に固定
されていて軸方向に隔置されしかも高さが浮動な２つの
内方へ突出するリング５２．５３を担持する円筒状のリ
ング５１によって形成されており、リング５２はリング
５６の内径よりも小さな内径を有している。ヘッド１７
の外面５４とともにリング５２は第１の溝５５を画威し
、またリング５６とともに第２の溝５６を画成する。初
校形の給水管５７はリング５２および５３の中央開口内
へ入っていて第１の溝５５内へ出ていき、その溝の底部
はチャンネル５８を介して外側ドラムＢのヘッド１７の
段付きベアリング表面２０．２１間の可動プレート１９
の周縁部に位置する環状室５９と連通している。通路２
８内へ達する大きさの定められた出口窓６０が設けられ
ているこの室は固定袴杖形管５７、溝５５およびチャン
ネル５８を介して出口６０から流れるものよりも大きい
水流を連続的に受は入れる。過剰の水は第１の溝から溢
流して第２の溝５６を充填する０室５９の底部に形成さ
れた半径方向のチャンネルは、導管２５を介して可動プ
レート１９とヘッド１７の内面６１とによって画成され
た圧力室２４と連通ずる。回転によって遠心力を受けた
水は可動プレート１９に対して充分な圧力を与えてそれ
の周縁部の軸方向の押圧力を７ランジ１６の半径方向の
ペアリンダ表１Ｉｉｉ６２へ対して軸方向に維持し、そ
の位置においてこのプレートは通路２８を閉鎖してスラ
ッジ室２ろを外部と連通させる。
クリュー６６と液圧式排出装置Ｃとによって構成されて
おり、そのｇ＜４ ｆＴの一部は可動プレート１９によ
って形成されている。溢流部２６はヘッド１７上に固定
されていて軸方向に隔置されしかも高さが浮動な２つの
内方へ突出するリング５２．５３を担持する円筒状のリ
ング５１によって形成されており、リング５２はリング
５６の内径よりも小さな内径を有している。ヘッド１７
の外面５４とともにリング５２は第１の溝５５を画威し
、またリング５６とともに第２の溝５６を画成する。初
校形の給水管５７はリング５２および５３の中央開口内
へ入っていて第１の溝５５内へ出ていき、その溝の底部
はチャンネル５８を介して外側ドラムＢのヘッド１７の
段付きベアリング表面２０．２１間の可動プレート１９
の周縁部に位置する環状室５９と連通している。通路２
８内へ達する大きさの定められた出口窓６０が設けられ
ているこの室は固定袴杖形管５７、溝５５およびチャン
ネル５８を介して出口６０から流れるものよりも大きい
水流を連続的に受は入れる。過剰の水は第１の溝から溢
流して第２の溝５６を充填する０室５９の底部に形成さ
れた半径方向のチャンネルは、導管２５を介して可動プ
レート１９とヘッド１７の内面６１とによって画成され
た圧力室２４と連通ずる。回転によって遠心力を受けた
水は可動プレート１９に対して充分な圧力を与えてそれ
の周縁部の軸方向の押圧力を７ランジ１６の半径方向の
ペアリンダ表１Ｉｉｉ６２へ対して軸方向に維持し、そ
の位置においてこのプレートは通路２８を閉鎖してスラ
ッジ室２ろを外部と連通させる。
スラッジ室２６内に蓄積されたスラッジを排出したい場
合には、初校形の管５７を通過する水の供給が中断され
る。出口窓６０は水室５９を空乏にさせ、適在配置され
た窓６６によって圧力室２４の空乏化が可能になる。ボ
ウルＢ内の圧力は可動プレート１９の他方の面に作用し
てこのプレートが図面において右方向に移動させられて
通路２８を露出させる。このプレート１９は溢流部２６
が再び供給を受けると再度閉鎖される。
合には、初校形の管５７を通過する水の供給が中断され
る。出口窓６０は水室５９を空乏にさせ、適在配置され
た窓６６によって圧力室２４の空乏化が可能になる。ボ
ウルＢ内の圧力は可動プレート１９の他方の面に作用し
てこのプレートが図面において右方向に移動させられて
通路２８を露出させる。このプレート１９は溢流部２６
が再び供給を受けると再度閉鎖される。
この発明に係る遠心機の運転を以下に記述する。
処理されるべき流体は連続的に遠心機内に入り、軸方向
の中空軸８を介して遠心機内を完全に充填し、その中空
軸内において流体は比較的に低い回転速度を得る。流体
が入口ホイルの傾斜溝６１内へ流入すると第１の加速段
階が生じ、それらの溝は中空軸を各ドラム間に形成され
た環状空間へ接続し、その空間内においては内側ドラム
Ａへ固定されたディツシュ６６の積層体は高速で回転す
る。
の中空軸８を介して遠心機内を完全に充填し、その中空
軸内において流体は比較的に低い回転速度を得る。流体
が入口ホイルの傾斜溝６１内へ流入すると第１の加速段
階が生じ、それらの溝は中空軸を各ドラム間に形成され
た環状空間へ接続し、その空間内においては内側ドラム
Ａへ固定されたディツシュ６６の積層体は高速で回転す
る。
精製されるべき液体はそこからディツシュの組合せを通
過しく太線で示す矢印）、そこにおいて遠心分離が行な
われそしてこれが第２の加速段階を構成する二Ｎ製され
るべき流体は各ディツシュ３３を分離する各空間内にお
いて粘度によって周知の態様で加速され、かくして固体
粒子は遠心力によって外側ドラムＢの壁に向って投げ飛
ばされ、他方このような態様で精製される最も重い流体
（破線で示す矢印）はディツシュの積層体の周縁部に位
置する空間内へ軸方向に流入して向心ホイル６８内を貫
通し軸心へ戻らされ、それによって流体の回転エネルギ
は部分的に回復する。最も軽い流体は遠心場の作用によ
って（細線で示す矢印）各ディツシュの内側周縁部の方
向へ移入して合体して膜の形状になり、そしてこの膜は
遠心軸の方向へ流れる。この膜はディツシュの内縁に到
達すると大筒の粒子に分割されて内側ドラムＡの表面３
０上で極めて迅速に集約されて窓４９を介して貯溜器４
８内へ流入し、そこですくい上げ％Ｆ ５ Ｑを介して
回収される。
過しく太線で示す矢印）、そこにおいて遠心分離が行な
われそしてこれが第２の加速段階を構成する二Ｎ製され
るべき流体は各ディツシュ３３を分離する各空間内にお
いて粘度によって周知の態様で加速され、かくして固体
粒子は遠心力によって外側ドラムＢの壁に向って投げ飛
ばされ、他方このような態様で精製される最も重い流体
（破線で示す矢印）はディツシュの積層体の周縁部に位
置する空間内へ軸方向に流入して向心ホイル６８内を貫
通し軸心へ戻らされ、それによって流体の回転エネルギ
は部分的に回復する。最も軽い流体は遠心場の作用によ
って（細線で示す矢印）各ディツシュの内側周縁部の方
向へ移入して合体して膜の形状になり、そしてこの膜は
遠心軸の方向へ流れる。この膜はディツシュの内縁に到
達すると大筒の粒子に分割されて内側ドラムＡの表面３
０上で極めて迅速に集約されて窓４９を介して貯溜器４
８内へ流入し、そこですくい上げ％Ｆ ５ Ｑを介して
回収される。
このように固体粒子および軽い流体から逸脱した最も重
い流体はホイル６８、可動プレート１９の管状端部およ
び半径方向のチャンネル４３内を通過した後でドラムＢ
のヘッド１７に取り付けられたイジェクタ４２へ到達し
、それによって流体の極めて遅い絶対排出速度が確保さ
れ、かくしてその残留運動エネルギを回復する。
い流体はホイル６８、可動プレート１９の管状端部およ
び半径方向のチャンネル４３内を通過した後でドラムＢ
のヘッド１７に取り付けられたイジェクタ４２へ到達し
、それによって流体の極めて遅い絶対排出速度が確保さ
れ、かくしてその残留運動エネルギを回復する。
固定ブレード４５および渦巻体４’−ｙ Ｊｊ□流体の
排出に必要なわずかな圧力をｅ 成ゴー乙ため一流体の
残留連動エネルギを利用する。
排出に必要なわずかな圧力をｅ 成ゴー乙ため一流体の
残留連動エネルギを利用する。
実施態様の１例においては、石油の生産における水処理
、とくに油／水エマルジョンおよび固体粒子の分離を意
図するこの発明に係る遠心機は下記の特徴を有するもの
である： 流量は入口部におけるオイルの濃度が１００ ｐｐｍか
ら２０００ ｐｐｍ以上、また出口部では２０ ｐｐｍ
以下かまたはそれに等しい範囲のものに対して毎時１０
０−である。懸濁液内の２μｍ以上の直径を有する小滴
に対する分離パワーは水／オイルの密度差の比が０．１
５であるものに対しては完全である。
、とくに油／水エマルジョンおよび固体粒子の分離を意
図するこの発明に係る遠心機は下記の特徴を有するもの
である： 流量は入口部におけるオイルの濃度が１００ ｐｐｍか
ら２０００ ｐｐｍ以上、また出口部では２０ ｐｐｍ
以下かまたはそれに等しい範囲のものに対して毎時１０
０−である。懸濁液内の２μｍ以上の直径を有する小滴
に対する分離パワーは水／オイルの密度差の比が０．１
５であるものに対しては完全である。
内側ドラム、ディツシュ・クランプおよびスクリューを
含む組立体の回転速度は５０００ ｒｐｍであり、外側
ボウルの回転速度は外側ドラムに対し、±２００ｒｐｍ
である。
含む組立体の回転速度は５０００ ｒｐｍであり、外側
ボウルの回転速度は外側ドラムに対し、±２００ｒｐｍ
である。
ディツシュの数は５６０個であり、各ディツシュ間の間
隔は０．５媚程度である。
隔は０．５媚程度である。
遠心機は長さが２．５ｍで直径が０．７０ ｍ程度であ
る。
る。
回復率は流体へ伝達される運動力に対して９５％程度で
ある。
ある。
上述の可動プレートを有する固体物質排出装置はそれを
中等度の容積のスラッジ室とともに用いる場合には不利
な点がありうる。事実、開放時間は充分に短くなくとも
よく、多量の液体が開放ごとに固体物質とともに排出さ
れ、それぞれ液体相の流れに不均衡を惹起する。
中等度の容積のスラッジ室とともに用いる場合には不利
な点がありうる。事実、開放時間は充分に短くなくとも
よく、多量の液体が開放ごとに固体物質とともに排出さ
れ、それぞれ液体相の流れに不均衡を惹起する。
第６図は弁付きの排出装置を示し、それに可動プレート
を有する装置と置換されうるので有利である。それはさ
らに製作が−Ｊｕｌ単でありまたコストが一層低廉であ
るという利点をも有する。
を有する装置と置換されうるので有利である。それはさ
らに製作が−Ｊｕｌ単でありまたコストが一層低廉であ
るという利点をも有する。
この装置の上述の装置におりる各素子と同一な各素子に
は同一の参照符号が付せられている。
は同一の参照符号が付せられている。
上記の排出装置は前述のごとく掻き落しスクリュー６６
と液圧式排出装置とで構成されている。
と液圧式排出装置とで構成されている。
スラッジ室２６は幅広のカラー１５の内壁とヘッド１７
の内壁を形成する円錐形の固定プレート６４との間に画
成されている。ヘッド１７の周縁部へ押圧するボウルの
フランジ１６は全７ランジの周囲に規則正しく配置され
て、長手方向の通路６６を介して７ランジ１６の面内に
形成された半径方向の溝６７と連通ずる半径方向の６窓
６５を担持する。長手方向の通路６６はスリーブ６８を
受は入れており、それらの端部の１つはヘッド１７の周
縁部内に設けられた６弁６９の弁座を形成する。
の内壁を形成する円錐形の固定プレート６４との間に画
成されている。ヘッド１７の周縁部へ押圧するボウルの
フランジ１６は全７ランジの周囲に規則正しく配置され
て、長手方向の通路６６を介して７ランジ１６の面内に
形成された半径方向の溝６７と連通ずる半径方向の６窓
６５を担持する。長手方向の通路６６はスリーブ６８を
受は入れており、それらの端部の１つはヘッド１７の周
縁部内に設けられた６弁６９の弁座を形成する。
ヘッド１７に設けられたチャンネル５８は１つの側にお
いて溝５５内へ入っており、初校形の供給９５７から水
を受けとり、他方の側において弁室７０内へ入っている
。６弁７１の可動部分はヘッドの周縁部において軸心に
平行に形成された各内孔７０内をあそびをもって摺動す
る。これらの内孔の自由開口部上に装着された流体防止
性通路７６はスクリューｅベアリング７５を受は入れる
ねじ山７４を担持する。これらのベアリングは弁の可動
体とそれらの弁座との間の開口の度合を調整可能にする
。
いて溝５５内へ入っており、初校形の供給９５７から水
を受けとり、他方の側において弁室７０内へ入っている
。６弁７１の可動部分はヘッドの周縁部において軸心に
平行に形成された各内孔７０内をあそびをもって摺動す
る。これらの内孔の自由開口部上に装着された流体防止
性通路７６はスクリューｅベアリング７５を受は入れる
ねじ山７４を担持する。これらのベアリングは弁の可動
体とそれらの弁座との間の開口の度合を調整可能にする
。
弁を有するス２ツジ＃出装置の運転モードは以下のごと
くである。すなわち、供給用初校形の管５７から到着す
る水は溢流部２６の溝５５内へ注入して遠心力の作用を
もとにチャンネル５８を介して弁室７０内へ送給される
。この水は弁の可動体の背面へ圧力をかけてそれを弁座
６８へ押圧させたままに保持し、そしてスラッジ室２６
と外部へつながる溝６７との間の連通を閉鎖する。室７
゜からの水の一部分は、上記内孔と可動体との間に設け
られたあそびによって可動体７１の周囲から外部へ流れ
る。溝５５内へ到着する（このあそびによる連続的な流
れに対する）余剰の水は溢流部２６のリング５３内の中
央開口から逃げる。
くである。すなわち、供給用初校形の管５７から到着す
る水は溢流部２６の溝５５内へ注入して遠心力の作用を
もとにチャンネル５８を介して弁室７０内へ送給される
。この水は弁の可動体の背面へ圧力をかけてそれを弁座
６８へ押圧させたままに保持し、そしてスラッジ室２６
と外部へつながる溝６７との間の連通を閉鎖する。室７
゜からの水の一部分は、上記内孔と可動体との間に設け
られたあそびによって可動体７１の周囲から外部へ流れ
る。溝５５内へ到着する（このあそびによる連続的な流
れに対する）余剰の水は溢流部２６のリング５３内の中
央開口から逃げる。
前記の実施例におけるように、袴杖形管５７からの水の
供給が遮断されると、弁の可動体に対してスラッジおよ
び液体が与える圧力はもはや弁室７０内の圧力によって
平衡が保たれなくなり、空乏化が生じ、これは初校形ｇ
′５７からの水の供給が再現されると停止する。
供給が遮断されると、弁の可動体に対してスラッジおよ
び液体が与える圧力はもはや弁室７０内の圧力によって
平衡が保たれなくなり、空乏化が生じ、これは初校形ｇ
′５７からの水の供給が再現されると停止する。
上述の説明は１個の弁について記述された。ヘッド１７
の周囲に配置された各１１（の弁は同時に同様に作動す
る。
の周囲に配置された各１１（の弁は同時に同様に作動す
る。
あそびにもとづいて生じる水の連続的な脱出は可動体の
内孔の目詰りを惹起しうる固体の沈着の防止に役立つの
である。
内孔の目詰りを惹起しうる固体の沈着の防止に役立つの
である。
固体物用の排出部所面積（５ないし１０−）はスラッジ
室の容積および液体の流れを妨げる危険を伴わないで容
易に制御可能な開放時間（１０ないし３０秒）を得るた
めにスラッジ室の容積と流速との関数として選択される
。
室の容積および液体の流れを妨げる危険を伴わないで容
易に制御可能な開放時間（１０ないし３０秒）を得るた
めにスラッジ室の容積と流速との関数として選択される
。
上述の構造は可動プレートを設けた構造と比べて簡単で
ある。事実、溢流部２６にはここでは溝５５が１個だけ
設けられており、もはや室２４とは連通していない。各
可動部品（弁）は水の連続循環によって固体物の堆積が
生じないように守られている。
ある。事実、溢流部２６にはここでは溝５５が１個だけ
設けられており、もはや室２４とは連通していない。各
可動部品（弁）は水の連続循環によって固体物の堆積が
生じないように守られている。
スラッジは室２６内に堆積し、そして排出の際にはスラ
ッジが小さいので２つの窓間に位置するこのスラッジの
一部が適当に持ち来られることが防止されうる。次いで
スラッジは小さな盛り上がり層を形成しこれによって遠
心機の平衡が妨げられるはずである。この不利な点を克
服するために、掻き落しスクリュー３６とブレード３９
との端部に掻き落し用のブレード７６が設けられており
、これらの掻き落し用ブレードは空乏化段階において固
体物の非対称的堆積を防止するために室２６を清掃する
。
ッジが小さいので２つの窓間に位置するこのスラッジの
一部が適当に持ち来られることが防止されうる。次いで
スラッジは小さな盛り上がり層を形成しこれによって遠
心機の平衡が妨げられるはずである。この不利な点を克
服するために、掻き落しスクリュー３６とブレード３９
との端部に掻き落し用のブレード７６が設けられており
、これらの掻き落し用ブレードは空乏化段階において固
体物の非対称的堆積を防止するために室２６を清掃する
。
第１図はこの発明に係る遠心機の長手方向の断面図。
第２図は第１図の部分拡大図。
第３図は第２図のｍ ｍｔ’Ａ沿いにおける半径方向
の断面の部分図。。 第′４図は第２図のＩＶ−ｆ’／線沿いにおける半径方
向の断面の部分図。 第５図はエネルギ回復装置においてイジェクタから流出
する流体速度の組成を示す図。 第６図は第１図の部分拡大図である。 Ａ・・・内側ドラム；Ｂ・・・外側ドラム；１６・・・
７ランジ；１７・・・ヘッド；１９・・・可動プレート
；２２・・・管状ライナー：２６・・・スラッジ室；２
４・・・圧力室；２６・・・溢流部；６１・・・傾斜チ
ャンネル；６４・・・プレート；３６・・・掻き落しス
クリュー；３９・・・ブレード；４０・・・イジェクタ
；４７・・・ら編体；５０・・・抽出管；５５・・・溝
；６０・・・出口窓。 ｅＦｒｌＢ願人： ヘルタン・工・コンパニ代 理 人
：弁理士 海 津 保 三 同 ：弁理士 平 山 −幸
の断面の部分図。。 第′４図は第２図のＩＶ−ｆ’／線沿いにおける半径方
向の断面の部分図。 第５図はエネルギ回復装置においてイジェクタから流出
する流体速度の組成を示す図。 第６図は第１図の部分拡大図である。 Ａ・・・内側ドラム；Ｂ・・・外側ドラム；１６・・・
７ランジ；１７・・・ヘッド；１９・・・可動プレート
；２２・・・管状ライナー：２６・・・スラッジ室；２
４・・・圧力室；２６・・・溢流部；６１・・・傾斜チ
ャンネル；６４・・・プレート；３６・・・掻き落しス
クリュー；３９・・・ブレード；４０・・・イジェクタ
；４７・・・ら編体；５０・・・抽出管；５５・・・溝
；６０・・・出口窓。 ｅＦｒｌＢ願人： ヘルタン・工・コンパニ代 理 人
：弁理士 海 津 保 三 同 ：弁理士 平 山 −幸
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）懸濁液内に比較的高密度の固体粒子を、および／ま
たはエマルジョン内に比較的低密度の流体の小滴を含む
液体を精製するための、２つの共軸式円筒状ドラム間に
おいて高速で回転する遠心用ディツシュの積層体から本
質的に成るロートルと、上記液体を連続して導入かつ排
出する手段と、分離された不純物の選択的抽出手段とを
含む形式の改良されたエネルギ効率を有する高出力の工
業的遠心機であって、それぞれが共軸回転で独立に駆動
されるとともにそれぞれに分離相の排出手段が設けられ
ている外側円筒状ドラムＣＢ）と内側ドラム（Ａ）との
間の空間内において上記内側ドラムと共に回転するとと
もに遠心ホイルが後続して設けられ軸方向の入口を介し
て精製されるべき液体が供給されるディツシュ（６６）
の積層体が配置されており、また精製後の液体は、内側
ドラム（Ａ）へ固着されていて同心タービンを形成する
ブレード（３９）で構成された出口ホイルを介して、ま
た外側ドラム（Ｂ）へ固着されていて精製後の液体の給
体脱出速度がほぼ零になるように構成された反動回転木
戸を形成する接線方向のイジェクタ（４０）を介して上
記空間から流出し、かくして上記タービンおよび」−記
回転木戸は上記液体へ付与された連動モーメントの主要
部分を駆動トルクの形式で回復しまたその結果連続作動
状態のちとに要求される駆動力は摩擦損失の補償に制限
される、ことを特徴とする上記遠心機。 ２）前記イジェクタ（４０）から流出する精製後の液体
のジェットはそれの排出を容易にするように配置されか
つ作用する固定ブレード（４５）へ当接することを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の遠心機。 ３）前記固定ブレード（４５）は方位が自由につけられ
うるように装着されておりおよび／または回転の渦（４
７）内にら線状に配置されていることを特徴とする特１
ｔ’ｆ請求の範囲第２項に記載の遠心機。 ４）前記固体粒子を抽出する手段は、前記内側ドラム（
Ａ）へ固着された前記ディツシュ（５３）の積層体の周
囲を囲みまた前記外側ドラム（Ｂ）の円筒状の壁土に堆
積した上記粒子を、このドラム（Ｂ）がやや異なる速度
で回転することによってそれらの粒子を上記外側ドラム
の端部に設けた周縁部の室（２３）内へ搬入するように
これらの粒子を軸方向へ給送する掻き落しスクリュー（
３６）を含むことを特徴とする特＃！１′請求の範囲第
１項ないし第３項のいずれかに記載の装置。 ５）前記周縁部の室（２６）は前記外側ドラム（Ｂ）の
端部に配置された軸方向に可動プレー）（１９）の周縁
部によって通常は閉鎖されている半径方向の通路（２８
）によって外部へ排出することを特徴とする特許請求の
範囲第４項に記載の遠心機。 ６）前記可動プレート（１９）および前記外側ドラム（
Ｂ）は現状室（５９）を画成しこの室は大きさの設定さ
れた窓（６０）を介して外部へつながっておりこの室内
へ上記プレートを閉鎮位置に保持するのに充分な圧力の
もとで水その他の液体の比較的大きな流れが導入される
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の遠心機
。 ７）前記環状室（５９）は底部を有するチャンネル（５
８）を介して前記外側ドラム（１１）の外壁に設けられ
るとともにそれの軸心方向に開口する現状の溝（５５）
の比較的小さい半径の底部と連通し、またこの溝内へ初
校形の固定管（５７）を介して水が注入されることを特
徴とする特Ｗｒ請求の範囲第６項に記載の遠心機。 ８）前記可動プレート（１９）および前記外側ドラム（
Ｂ）は前記のｍｌの室内に適当に配置されたチャンネル
（６６）を介して上記ドラムの内部へつながる第２の環
状室（２４）を画成し、この第２の室内へは前記溝（５
５）から瞬接する溝（５６）内へ流入する水その他の液
体のごく一部が導管（２５）によって加圧下に注入され
ることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の遠心
機。 ９）前記周縁部の室（２３）は前記外側ドラム（Ｂ）の
端部において周縁部に配置された弁装置（６６，６９）
によって通常は閉鎖されている通路を介して外側へつな
がっていることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記
載の遠心機。 １０）前記弁装置ｆ（６９）はチャンネル（５８）を介
して前記ドラム（Ｂ）の外壁に設けられていてそれの軸
心方向に開口する環状溝（５５）と連通ずるとともに、
この溝内へ初校形の固定管（５７）を介して水が注入さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の遠
心機。 １１）可動弁体（７１）とそれが中を摺動する内孔（７
２）との間にはあそびが設けられており、このあそびは
前記環状ｆｆ４（５５）から連続的な水の脱出を可能に
することを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載の
遠心機。 １２）前記比較的に低密度の流体を抽出する手段は前記
内側ドラム（Ａ）の壁を貫通する半径方向の通路（４９
）と上記ドラム内にドラムの中に堆積した上記流体をす
くい上げる初校形の固定された軸方向の抽出管（５０）
とを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の遠心機。 １３）前記掻き落しスクリュー（６６）はそれの端部に
前記周縁部の室を清掃する掻き落しブレード（７６）を
担持することを特徴とする特；ｆ請求の範囲第４項に記
載の遠心機。 １４）前記遠心機は特に石油産業において溶出液または
廃水を精製するのに用いられることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の遠心機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8214702A FR2532198B1 (fr) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | Centrifugeuse a recuperation d'energie |
| FR8214702 | 1982-08-27 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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