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WO2007119374A1 - 遠心分離機、円筒バスケットの口部材及び遠心分離方法 - Google Patents

遠心分離機、円筒バスケットの口部材及び遠心分離方法 Download PDF

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WO2007119374A1
WO2007119374A1 PCT/JP2007/055225 JP2007055225W WO2007119374A1 WO 2007119374 A1 WO2007119374 A1 WO 2007119374A1 JP 2007055225 W JP2007055225 W JP 2007055225W WO 2007119374 A1 WO2007119374 A1 WO 2007119374A1
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WO
WIPO (PCT)
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cylindrical
basket
cylindrical basket
cake
screen
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2007/055225
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shinpei Kurita
Takanori Nakane
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsukishima Kikai Co Ltd
Original Assignee
Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsukishima Kikai Co Ltd filed Critical Tsukishima Kikai Co Ltd
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Publication of WO2007119374A1 publication Critical patent/WO2007119374A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/02—Casings; Lids
    • B04B7/04—Casings facilitating discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B3/00—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering
    • B04B3/02—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering discharging solid particles from the bowl by means coaxial with the bowl axis and moving to and fro, i.e. push-type centrifuges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/08—Rotary bowls
    • B04B7/18—Rotary bowls formed or coated with sieving or filtering elements

Definitions

  • the present invention relates to an extrusion-type centrifuge that extrudes and discharges a cake, a mouth member of a cylindrical basket used in the centrifuge, and a centrifugation method using these.
  • centrifuges such as a coral type and an extrusion type.
  • an extrusion-type centrifuge for example, a rotating cylindrical basket, a cylindrical screen fixed to the inner surface of the cylindrical basket, an extrusion mechanism for a cake formed on the inner surface of the cylindrical screen, and this And a cake discharge port extruded by an extrusion mechanism (see, for example, Patent Document 1) o
  • a slurry-like object to be processed is put into a cylindrical basket, the cylindrical basket is rotated, and the filtrate is discharged to the outside through the cylindrical screen, so that the cake is placed on the inner surface of the cylindrical screen.
  • the cake is extruded by an extrusion mechanism and discharged.
  • the extrusion-type centrifuge thus formed is excellent in practical use, and is now used in various facilities.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 2936270
  • a main problem to be solved by the present invention is to provide a centrifugal separator, a cylindrical basket member, and a centrifugal separation method that are excellent in filtration performance.
  • a rotating cylindrical basket, a cylindrical screen fixed to the inner surface of the cylindrical basket, an extrusion mechanism for the cake formed on the inner surface of the cylindrical screen, and a discharge port for the cake extruded by the extrusion mechanism are provided. Centrifuge,
  • a rotating cylindrical basket, a cylindrical screen fixed to the inner surface of the cylindrical basket, an extrusion mechanism for the cake formed on the inner surface of the cylindrical screen, and a discharge port for the cake extruded by the extrusion mechanism are provided.
  • the centrifugal member having a small diameter portion having an inner diameter smaller than the inner diameter of the cylindrical screen.
  • An outer cylindrical basket that rotates, an inner cylindrical basket disposed coaxially with the outer cylindrical basket, an outer cylindrical screen fixed to the inner surface of the outer cylindrical basket, and an inner cylindrical screen fixed to the inner surface of the inner cylindrical basket;
  • the inner cylindrical basket An extrusion mechanism that extrudes the cake formed on the inner surface of the outer cylindrical screen and pushes out the cake formed on the inner surface of the inner cylindrical screen by retreating the inner cylindrical basket; And a discharge port for the cake extruded on the inner surface of the outer cylindrical screen by the extrusion mechanism,
  • a centrifuge in which a mouth member is attached to an end of the extrusion side of at least one of the outer cylindrical basket and the inner cylindrical basket,
  • the centrifugal member has a small diameter portion having an inner diameter smaller than a corresponding cylindrical screen inner diameter.
  • the rear end of at least one of the small-diameter portions has an inclined surface with a smaller inner diameter on the extrusion side, and the inclined surface has an inclination angle of 5 to 40 ° with respect to the inner surface of the corresponding cylindrical screen.
  • a cake receiving ring is provided for receiving cake discharged from the rotating cylindrical basket
  • a tip end portion of the small-diameter portion is an inclined surface having an inner diameter that extends toward an extrusion destination side.
  • a rotating cylindrical basket, a cylindrical screen fixed to the inner surface of the cylindrical basket, an extrusion mechanism for the cake formed on the inner surface of the cylindrical screen, and a discharge port for the cake extruded by the extrusion mechanism are provided. Used for a centrifuge,
  • An opening member for a cylindrical basket wherein the cylindrical basket mouth member is attached to an end of the cylindrical basket at a push-out side, and has a small diameter portion smaller than an inner diameter of the cylindrical screen.
  • a centrifuge method in which a cylindrical basket having a cylindrical screen fixed on its inner surface is rotated, and the cake formed on the inner surface of the cylindrical screen is extruded and discharged by this rotation.
  • a centrifugal separation method comprising using a cylindrical basket having a small-diameter portion having an inner diameter smaller than the inner diameter of the cylindrical screen at an end portion on the extrusion side.
  • centrifugal separator a centrifugal separator, a cylindrical basket member, or a centrifugal separation method having excellent filtration performance is obtained.
  • FIG. 1 is a cross-sectional side view of a centrifuge.
  • FIG. 2 is a front sectional view of a centrifuge.
  • FIG. 3 An example of an end ring.
  • FIG. 4 An example of a form of end ring.
  • FIG. 5 is a graph showing test results.
  • a cylindrical casing 1 fixed to the ground is provided at the front of the apparatus.
  • the cylindrical casing 1 has an outer cylinder.
  • a basket 11 and an inner cylindrical basket 12 disposed coaxially with the outer cylindrical basket 11 are provided.
  • the outer cylindrical screen 11A is fixed to the inner surface of the outer cylindrical basket 11, and the inner cylindrical screen 12A force is fixed to the inner surface of the inner cylindrical basket 12.
  • the outer cylindrical socket 11 is integrally joined with a holding plate 11B, which is bolted to the tip of the main shaft 30, by a bolt or the like.
  • the main shaft 30 rotates when the output from a motor or the like (not shown) is transmitted to the pulley 33. This rotation causes the outer cylindrical basket 11 and the outer cylindrical screen 11 A to rotate in the circumferential direction.
  • a filtrate outlet 6 is provided on the side surface of the cylindrical casing 1. From the filtrate outlet 6, the filtrate (mother liquid) filtered by centrifugation by the rotation of the outer cylindrical basket 11 and the inner cylindrical basket 12 and the cleaning liquid supplied at the time of cleaning are discharged.
  • an extrusion shaft 31 is fitted into the main shaft 30 with play.
  • the rear end portion of the extrusion shaft 31 is integrated with a piston 32 that can move back and forth.
  • a holding plate 12B is bolted to the tip of the extrusion shaft 31.
  • An inner cylindrical basket 12 is fixed to and integrated with the holding plate 12B by a bolt or the like.
  • An extrusion plate 13 is disposed in the inner cylindrical basket 12.
  • the pushing plate 13 is fixed to a holding plate 11B holding the outer cylindrical basket 11 via a plurality of support arms 11C, 11C.
  • the plurality of support arms 11C, 11C may Penetrate through the holding plate 12B with play.
  • the main pushing plate 13 functions as a plate for pushing the cake formed on the inner surface of the inner cylindrical screen 12A forward when the inner cylindrical basket 12 is moved backward by the piston 32.
  • a distributor plate 14 is bolted to the extrusion plate 13.
  • the distributor plate 14 functions as a plate for dispersing the slurry, which is the object to be processed, supplied from the slurry supply pipe 2.
  • a cleaning liquid supply pipe 15 for supplying a cleaning liquid such as distilled water is provided on the cylindrical casing 1 from the front side.
  • the cleaning liquid supply pipe 15 is provided with a plurality of cleaning nozzles 15A, 15A. From the cleaning nozzles 15A, 15 ⁇ , the cleaning liquid is sprayed toward the inner surface of the outer cylindrical basket 11 and the inner cylindrical basket 12 (including the outer cylindrical screen 11A and the inner cylindrical screen 12A). Of this cleaning solution The spraying is performed for cake washing. The washing liquid sprayed for washing the cake is discharged from the filtrate outlet 6.
  • the slurry as the object to be processed is supplied from the slurry supply pipe 2 toward the distributor plate 14.
  • the outer cylindrical basket 11 and the outer cylindrical screen 11A rotate, and the inner cylindrical basket 12 and the inner cylindrical screen 12A also rotate in the same direction.
  • the extrusion shaft 31 is moved back and forth by the piston 32.
  • the piston 32 moves back and forth, the retracted inner cylindrical basket 12 moves forward, and is attached to the end of the inner end of the inner cylindrical basket 12 to be pushed out. 12 C force inner surface of the outer cylindrical screen 11A Move forward. With this advance, the cake accumulated on the inner surface of the outer cylindrical screen 11A is pushed forward and discharged into the cake receiving ring 16.
  • the cake receiving ring 16 is positioned ahead of the outer cylindrical basket 11 in order to receive the portion pushed forward of the cake accumulated on the inner surface of the outer cylindrical screen 11A.
  • the cake receiving ring 16 is separate from the outer cylindrical basket 11, and is fixed to the inner surface of the cylindrical casing 1 via a cake receiving ring bracket 16A. Therefore, the cake receiving ring 16 does not rotate even when the outer cylindrical basket 11 rotates.
  • the cake receiving ring 16 has a ring-shaped member with a substantially half-cylindrical cross section.
  • a cylindrical discharge pipe 16B is connected to a part of the ring-shaped member. The cake that receives the normal force due to the rotation of the outer cylindrical basket 11 swivels in a ring shape within the ring-shaped member, and is finally discharged from the discharge pipe 16B, which is the cake discharge port.
  • the inner cylindrical socket 12 is retracted to the original position. With this retreat, the peripheral end portion of the push-out plate 13 described above advances relatively on the inner surface of the inner cylindrical basket 12. By this advance, a part of the cake formed on the inner surface of the inner cylindrical screen 12A is pushed out onto the inner surface of the outer cylindrical basket 11 (transition).
  • solid-liquid separation (filtration) of the slurry as the object to be processed is performed through the inner cylindrical screen 12A by the rotation of the inner cylindrical basket 12.
  • the cake pushed onto the inner surface of the outer cylindrical basket 11 is also covered by the outer cylindrical screen 11A by the rotation of the outer cylindrical basket 11.
  • Solid-liquid separation (filtration) of the slurry that is the processed product is performed.
  • the filtrate filtered through the cylindrical screens 11A and 12A is discharged from the filtrate outlet 6 through the through holes of the cylindrical gaskets 11 and 12.
  • a multi-stage (two-stage) extrusion centrifuge having an outer cylindrical socket 11 and an inner cylindrical socket 12 arranged coaxially therewith is described.
  • the invention is not limited to this.
  • a single-stage extrusion centrifuge having only a single-stage cylindrical basket may be used.
  • a small-diameter portion having an inner diameter smaller than the inner diameter of the outer cylindrical screen 11A or the inner cylindrical screen 12A is provided at the push-out side end (tip portion) of the outer cylindrical basket 11 or the inner cylindrical basket 12. It is provided.
  • the small-diameter portion can also be configured by deforming the push-out side end itself of the outer cylindrical basket 11 or the inner cylindrical basket 12.
  • the outer cylindrical socket 11 or the inner cylindrical basket 12 is constructed by attaching a powerful mouth member such as a ring-shaped base having a small diameter portion to the pushing end side of the inner cylindrical basket 12. This configuration is economical because it requires almost no change to existing equipment.
  • the small-diameter portion to which force is applied is effective even if it is provided in the outer cylindrical basket 11 and the inner cylindrical basket 12, but it is more effective if provided in both.
  • the end ring 21 serving as a mouth member having a small diameter portion is attached only to the pushing end side end portion of the outer cylindrical basket 11. Therefore, the end ring 21 will be described in detail below.
  • the attachment method of the end ring 21 is not particularly limited.
  • it can be fixed by a fixing means such as a bolt.
  • the conventional end ring 121 is made to be the same horizontal as the inner surface of the outer cylindrical screen 11A. That is, the conventional end ring 121 has the same inner diameter as the inner diameter of the outer cylindrical screen 11 A! /.
  • the end ring 21 of the present embodiment is inward of the inner surface of the outer cylindrical screen 11A. It has a protruding small diameter part. That is, the end ring 21 of the present embodiment has a small diameter portion having an inner diameter smaller than the inner diameter of the outer cylindrical screen 11A. Therefore, when the retracted inner cylindrical basket 12 moves forward and the pushing portion 12C provided at the end of the pushing end advances on the inner surface (inner peripheral surface) of the outer cylindrical screen 11A, the outer cylindrical basket 12C moves forward. The cake deposited on the inner surface of the screen 11A moves to the extrusion side (discharge side) while receiving the resistance of the end ring 21 having a small diameter.
  • the cake receives a centrifugal force from the inside, receives an extrusion force from the rear (extruded side), and receives resistance from the end ring 21 small-diameter portion from the front (extruded side).
  • the filtrate resulting from this compression is filtered through the outer cylindrical screen 11A. Therefore, the filtration performance is improved as compared with the case of using only the centrifugal force.
  • the end ring 21 having the small-diameter portion of the present embodiment can be attached to the end portion on the push-out side of the inner cylindrical basket 12 as well. When this attachment is performed, the compression effect of the cake on the inner surface of the inner cylindrical screen 12A when the inner cylindrical basket 12 retracts is improved.
  • the small diameter portion of the end ring 21 does not have a step 21e having a smaller inner diameter on the extrusion side as shown in (2) of FIG. More preferably, does not have a step 21f having a large inner diameter. If the step 21e or the step 21f is provided, the cake may remain in this portion.
  • the small-diameter portion of the end ring 21 has at least a rear end portion force, preferably a total force, as shown in FIG. 3 (2).
  • the ⁇ force is preferably 5 ° or less, and more preferably 5 to 40 °. If the inclination angle ⁇ is too small, the effect of improving the filtration performance cannot be obtained. On the other hand, if the inclination angle ⁇ is too large, problems such as the cake remaining without being discharged and a large load applied to the piston 32 for reciprocating the inner cylindrical basket 12 occur.
  • the above description is not limited to the force plane described for the case where the inner surface of the small diameter portion of the end ring 21 is a plane.
  • it may be a concave curved surface 21b as shown in (3) of FIG. 3 or a convex curved surface 21c as shown in (4) of FIG.
  • end ring A horizontal surface 21d may be present on the inner surface of the 21 small diameter portion as shown in FIG.
  • the tip of the small diameter portion of the end ring 21 is preferably inclined surfaces 21g and 21h having a larger inner diameter on the extrusion side. According to this form, the filtered cake is smoothly extruded (discharged) toward the cake receiving ring 16.
  • the cake receiving ring 16 When the cake receiving ring 16 is provided as in the present embodiment, it is also preferable to attach the blade 22 to the end ring 21 so as to be positioned in the cake receiving ring 16 as shown in FIG. If the blades 22 are attached, the cake can be prevented from accumulating in the cake receiving ring 16.
  • FIG. 5 shows that the cake moisture content (wt% WB) increases as the slurry supply flow rate increases.
  • the present invention relates to an extrusion-type centrifuge that extrudes and discharges a cake, and the centrifuge It can be applied as a mouthpiece of a cylindrical basket used in the present invention, and as a centrifugal separation method using these.

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Abstract

【課題】ろ過性能に優れた遠心分離機とする。 【解決手段】回転する円筒バスケット１１と、この円筒バスケット１１の内面に固定された円筒スクリーン１１Ａと、この円筒スクリーン１１Ａの内面上に形成されたケーキの押出し機構（３１）と、この押出し機構（３１）によって押し出されたケーキの排出口１６Ｂとを備える。そして、円筒バスケット１１の押出し先側端部に、円筒スクリーン１１Ａ内径よりも小さな内径の小径部（２１）を設ける。

Description

遠心分離機、円筒バスケットの口部材及び遠心分離方法
技術分野
[0001] 本発明は、ケーキを押し出して排出する押出し型の遠心分離機、この遠心分離機 に用いられる円筒バスケットの口部材、及びこれらを用いた遠心分離方法に関するも のである。
背景技術
[0002] 従来から、遠心分離機としては、コ-カル型、押出し型などの、種々の型式のもの がある。そして、このうち押出し型の遠心分離機としては、例えば、回転する円筒バス ケットと、この円筒バスケット内面に固定された円筒スクリーンと、この円筒スクリーン 内面上に形成されたケーキの押出し機構と、この押出し機構によって押し出されたケ ーキの排出口と、が備えられたものがある (例えば、特許文献 1参照。 ) o
この押出し型の遠心分離機においては、スラリー状の被処理物を円筒バスケット内 に投入し、この円筒バスケットを回転し、円筒スクリーンを介してろ液を外部に排出し 、もって円筒スクリーン内面上にケーキを形成し、このケーキを押出し機構により押し 出して排出ロカ 排出する。
このようにしてなる押出し型の遠心分離機は、実用性に優れるため、現在では、さま ざまな施設にぉ 、て、使用されるようになって 、る。
し力しながら、増加する被処理物に対する対応、乾燥工程等の後工程における処 理コストの削減、生産性の向上などを目的として、近年では、排出されるケーキ水分 の低減や単位時間あたりの処理量の増カロ、つまり「処理効率の向上」が求められるよ うになつている。
この点、処理効率の向上を図るためには、単に、単位時間あたりに円筒ノ スケット 内に投入する被処理物の量を増加することも考えられる。しかしながら、「遠心分離に よるろ過」という性質上、被処理物の投入量を増やすと、得られるケーキの水分率も 上昇してしまう。したがって、得られるケーキの水分率を所定値以下としなければなら ない場合などにおいては、処理効率の向上を図ることができない。もちろん、ろ過時 間を長くすれば、得られるケーキの水分率自体は低下するが、大型の装置が必要に なる。そこで、近年においては、装置を大型化せずにろ過性能自体を向上させること 力 求められている。
特許文献 1：特許第 2936270号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 本発明が解決しょうとする主たる課題は、ろ過性能に優れた遠心分離機、円筒バス ケットのロ部材及び遠心分離方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0004] この課題を解決した本発明は、次のとおりである。
〔請求項 1記載の発明〕
回転する円筒バスケットと、この円筒バスケット内面に固定された円筒スクリーンと、 この円筒スクリーン内面上に形成されたケーキの押出し機構と、この押出し機構によ つて押し出されたケーキの排出口と、が備えられた遠心分離機であって、
前記円筒バスケットは、押出し先側端部に、前記円筒スクリーン内径よりも小さな内 径の小径部を有する、ことを特徴とする遠心分離機。
[0005] 〔請求項 2記載の発明〕
回転する円筒バスケットと、この円筒バスケット内面に固定された円筒スクリーンと、 この円筒スクリーン内面上に形成されたケーキの押出し機構と、この押出し機構によ つて押し出されたケーキの排出口と、が備えられ、
前記円筒バスケットの押出し先側端部に、口部材が取り付けられた遠心分離機で あって、
前記ロ部材は、前記円筒スクリーン内径よりも小さな内径の小径部を有する、ことを 特徴とする遠心分離機。
[0006] 〔請求項 3記載の発明〕
それぞれ回転する外円筒バスケット及びこの外円筒バスケットと同軸に配設された 内円筒バスケットと、前記外円筒バスケット内面に固定された外円筒スクリーン及び 前記内円筒バスケット内面に固定された内円筒スクリーンと、前記内円筒バスケットを 前進させて前記外円筒スクリーン内面上に形成されたケーキを押し出すとともに、前 記内円筒バスケットを後退させて前記内円筒スクリーン内面上に形成されたケーキを 前記外円筒バスケット内面上に押し出す押出し機構と、この押出し機構によって前記 外円筒スクリーン内面上力 押し出されたケーキの排出口と、が備えられ、
前記外円筒ノ スケット及び前記内円筒バスケットの少なくともいずれか一方の押出 し先側端部に、口部材が取り付けられた遠心分離機であって、
前記ロ部材は、対応する円筒スクリーン内径よりも小さな内径の小径部を有する、 ことを特徴とする遠心分離機。
[0007] 〔請求項 4記載の発明〕
前記小径部の少なくともいずれか 1つは、押出し先側の方が内径の小さい段差を有 しな 、、請求項 1〜3の 、ずれか 1項に記載の遠心分離機。
[0008] 〔請求項 5記載の発明〕
前記小径部の少なくともいずれか 1つの後端部は、押出し先側の方が内径の狭まる 傾斜面とされ、この傾斜面は、対応する円筒スクリーン内面に対する傾斜角が 5〜40 ° とされている、請求項 1〜4のいずれ力 1項に記載の遠心分離機。
[0009] 〔請求項 6記載の発明〕
回転する前記円筒バスケットから排出されたケーキを受けるケーキ受けリングが備 えられているとともに、
前記小径部の先端部は、押出し先側の方が内径の広がる傾斜面とされている、請 求項 1〜5のいずれか 1項に記載の遠心分離機。
[0010] 〔請求項 7記載の発明〕
回転する円筒バスケットと、この円筒バスケット内面に固定された円筒スクリーンと、 この円筒スクリーン内面上に形成されたケーキの押出し機構と、この押出し機構によ つて押し出されたケーキの排出口と、が備えられた遠心分離機に用いられるものであ り、
前記円筒バスケットの押出し先側端部に取り付けられるロ部材であって、 前記円筒スクリーン内径よりも小さな内径の小径部を有する、ことを特徴とする円筒 バスケットの口部材。 [0011] 〔請求項 8記載の発明〕
内面に円筒スクリーンが固定された円筒バスケットを回転し、この回転によって前記 円筒スクリーン内面上に形成されたケーキを押し出し、排出する遠心分離方法であつ て、
前記円筒バスケットとして、押出し先側端部に、前記円筒スクリーン内径よりも小さ な内径の小径部を有するものを用いる、ことを特徴とする遠心分離方法。
発明の効果
[0012] 本発明によると、ろ過性能に優れた遠心分離機、円筒バスケットのロ部材又は遠心 分離方法となる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]遠心分離機の側面'断面図である。
[図 2]遠心分離機の正面断面図である。
[図 3]エンドリングの形態例である。
[図 4]エンドリングの形態例である。
[図 5]試験結果を示すグラフである。
符号の説明
[0014] 1…ケーシング、 2· ··スラリー供給管、 6…ろ液出口、 11· ··外円筒バスケット、 11A …外円筒スクリーン、 11Β· ··保持板、 11C…支持アーム、 12· ··内円筒バスケット、 12 A…内円筒スクリーン、 12Β· ··保持板、 12C…押出し部、 13· ··押し出し板、 14· ··ディ ストリビューター板、 15· ··洗浄液供給管、 15A…洗浄ノズル、 16· ··ケーキ受けリング 、 16Α· ··ケーキ受けリングブラケット、 16Β· ··排出管、 21, 121· ··エンドリング、 30· ·. 主軸、 31· ··押出し軸、 32…ビス卜ン、 33…プーリー。
発明を実施するための最良の形態
[0015] 次に、本発明の実施の形態を説明する。
〔遠心分離機の全体構成及び遠心分離方法〕
図 1に示すように、本形態の遠心分離機においては、装置前部に、対地固定された 円筒形ケーシング 1が備えられている。また、この円筒形ケーシング 1内には、外円筒 バスケット 11及びこの外円筒バスケット 11と同軸に配設された内円筒バスケット 12が 、備えられている。さらに、外円筒バスケット 11の内面には外円筒スクリーン 11Aが、 内円筒バスケット 12の内面には内円筒スクリーン 12A力 それぞれ固定されている。
[0016] 外円筒ノ スケット 11は、主軸 30の先端部にボルト固定された保持板 11Bと、ボルト 等によって一体ィ匕されている。主軸 30は、図示しないモーター等からの出力がプーリ 一 33に伝達されることによって回転する。この回転によって、外円筒バスケット 11及 び外円筒スクリーン 11 A力 周方向に回転する。
[0017] 図 1及び図 2に示すように、円筒形ケーシング 1の側面には、ろ液出口 6が設けられ ている。このろ液出口 6からは、外円筒バスケット 11や内円筒バスケット 12の回転に よる遠心分離によってろ過されたろ液 (母液)や洗浄の際に供給される洗浄液が、排 出される。
[0018] 一方、主軸 30内には、押出し軸 31が遊びをもって揷嵌されている。この押出し軸 3 1の後端部は、前後移動可能なピストン 32と一体ィ匕されている。他方、押出し軸 31の 先端部には、保持板 12Bがボルト固定されている。この保持板 12Bには、内円筒バ スケット 12がボルト等によって固定されて一体化されて 、る。この内円筒バスケット 12 内には、押し出し板 13が配設されている。この押し出し板 13は、外円筒バスケット 11 を保持する保持板 11Bに対して、複数本の支持アーム 11C, 11C…を介して固定さ れている。この複数本の支持アーム 11C, 11C…は、保持板 12Bを、遊びがある状 態で貫通する。本押し出し板 13は、内円筒バスケット 12がピストン 32による前後作動 によって、後方へ後退した際に内円筒スクリーン 12A内面に形成されたケーキを前 方へ押し出す板として機能する。押し出し板 13にはディストリビューター板 14がボル ト固定されている。このディストリビューター板 14はスラリー供給管 2から供給された被 処理物たるスラリーを散らす板として機能する。
[0019] 以上のほか、本形態の遠心分離機においては、蒸留水等の洗浄液を供給する洗 浄液供給管 15が、円筒形ケーシング 1に前方カゝら揷設されている。洗浄液供給管 15 には、複数の洗浄ノズル 15A, 15A…が取り付けられている。この洗浄ノズル 15A, 15Α· ··からは、外円筒バスケット 11や内円筒バスケット 12 (外円筒スクリーン 11Aや 内円筒スクリーン 12Aを含む。）内面に向けて、洗浄液が噴射される。この洗浄液の 噴射は、ケーキ洗浄のために行われる。ケーキ洗浄のために噴射された洗浄液は、 ろ液出口 6から排出される。
[0020] 以上のように構成された本遠心分離機においては、被処理物たるスラリーが、スラリ 一供給管 2からディストリビューター板 14に向けて供給される。この際、主軸 30の回 転によって、外円筒バスケット 11及び外円筒スクリーン 11Aが回転するとともに、内 円筒バスケット 12及び内円筒スクリーン 12Aも同一方向に回転する。
[0021] この回転過程においては、押出し軸 31が、ピストン 32によって前後運動させられる 。このピストン 32の前後運動にともなって、後退していた内円筒バスケット 12が前進 すると、この内円筒バスケット 12の押出し先側端部に取り付けられて 、る押出し部 12 C力 外円筒スクリーン 11Aの内面上を前進する。この前進にともなって、外円筒スク リーン 11A内面上に堆積しているケーキは、前方に押し出され、ケーキ受けリング 16 内に排出される。
[0022] ケーキ受けリング 16は、外円筒スクリーン 11A内面上に堆積したケーキのうち前方 へ押し出された分を受けとめるために、外円筒バスケット 11の先方に位置している。 このケーキ受けリング 16は、外円筒バスケット 11とは別体とされており、ケーキ受けリ ングブラケット 16Aを介して円筒形ケーシング 1の内側面に固定されている。したがつ て、ケーキ受けリング 16は、外円筒バスケット 11が回転しても回転しない。ケーキ受 けリング 16は、断面略半割円筒の部材をリング状にした形状をしている。このリング形 状とされた部材の一部には、円筒状の排出管 16Bが接続されている。外円筒バスケ ット 11の回転によって法線方向の力を受けたケーキは、リング形状とされた部材内を リング状に旋回移動し、最終的には、ケーキ排出口たる排出管 16Bから排出される。
[0023] 次いで、内円筒ノ スケット 12は、元の位置まで後退する。この後退にともなって、前 述した押し出し板 13の周端部は、内円筒バスケット 12内面上を相対的に前進するこ とになる。この前進によって、内円筒スクリーン 12A内面上に形成されたケーキの一 部は、外円筒バスケット 11内面上に押し出される (移行)。この押し出しに際しては、 内円筒バスケット 12の回転によって、内円筒スクリーン 12Aを介した被処理物たるス ラリーの固液分離 (ろ過）が行われる。また、外円筒バスケット 11内面上に押し出され たケーキも、外円筒バスケット 11の回転によって、外円筒スクリーン 11Aを介した被 処理物たるスラリーの固液分離 (ろ過）が行われる。各円筒スクリーン 11A, 12Aを介 してろ過されたろ液は、各円筒ノ スケット 11, 12の透孔を通って、ろ液出口 6から排 出される。
[0024] 本形態においては、外円筒ノ スケット 11及びこれと同軸に配設された内円筒ノ ス ケット 12を有する多段 (2段)式の押出し型遠心分離機について説明しているが、本 発明はこれに限定されるものではない。例えば、 1段の円筒バスケットのみの単段式 の押出し型遠心分離機とすることもできる。
[0025] 〔特徴的構成〕
次に、本形態の特徴的構成について、説明する。
本形態の遠心分離機においては、外円筒バスケット 11や内円筒バスケット 12の押 出し先側端部 (先端部）に、外円筒スクリーン 11Aや内円筒スクリーン 12Aの内径より も小さな内径の小径部が設けられることを特徴とする。この小径部は、外円筒バスケ ット 11や内円筒バスケット 12の押出し先側端部自体を変形させることにより構成する こともできる。ただし、外円筒ノ スケット 11や内円筒バスケット 12の押出し先側端部に 、力かる小径部を有する例えばリング状の口金など力 なる口部材を取り付けることに より構成する方が好ましい。この構成によれば、既存の装置をほとんど変更する必要 がなぐ経済的である。また、力かる小径部は、外円筒バスケット 11及び内円筒バス ケット 12の 、ずれに設けられて 、ても効果を発揮するが、両方に設けられて 、ればよ り大きな効果を発揮する。
[0026] 本形態の遠心分離機にお!/、ては、小径部を有する口部材たるエンドリング 21が、 外円筒バスケット 11の押出し先側端部のみに取り付けられている。そこで、以下、ェ ンドリング 21について、詳しく説明する。
エンドリング 21は、その取付け方法が特に限定されない。例えば、ボルト等の固定 手段により固定して、取り付けることができる。
[0027] そして、図 3の（1)に示すように、従来のエンドリング 121は、外円筒スクリーン 11A 内面と同一の水平となるようにされていた。つまり、従来のエンドリング 121は、外円 筒スクリーン 11 Aの内径と同一の内径とされて!/、た。
[0028] これに対して、本形態のエンドリング 21は、外円筒スクリーン 11A内面よりも内方に 突出した小径部を有する。つまり、本形態のエンドリング 21は、外円筒スクリーン 11A の内径よりも小さな内径の小径部を有する。したがって、後退していた内円筒バスケ ット 12が前進して、その押出し先側端部に設けられた押出し部 12Cが外円筒スクリー ン 11Aの内面（内周面）上を前進すると、外円筒スクリーン 11A内面上に堆積して 、 るケーキは、エンドリング 21小径部力もの抵抗を受けつつ押出し先側 (排出側）へ移 動する。
[0029] この際、かかるケーキは、内方からは遠心力を受け、後方 (押出し後側)からは押出 力を受け、前方 (押出し先側)からはエンドリング 21小径部による抵抗を受けることで 、圧縮され、この圧縮によるろ液が外円筒スクリーン 11Aを介してろ過されることにな る。したがって、遠心力のみによる場合と比較して、ろ過性能が向上する。
[0030] 本形態の小径部を有するエンドリング 21は、内円筒バスケット 12の押出し先側端 部にも取り付けることができる。この取付けを行った場合は、内円筒バスケット 12が後 退した場合における内円筒スクリーン 12A内面上のケーキの圧縮効果が向上する。
[0031] ここでエンドリング 21の小径部は、図 4の（2)に示すような、押出し先側の方が内径 の小さい段差 21eを有しないのが好ましぐまた、押出し先側の方が内径の大きい段 差 21fも有しないのがより好ましい。段差 21eや段差 21fを有すると、この部分に、ケ ーキが残留してしまうおそれがある。
[0032] 一方、エンドリング 21の小径部は、少なくとも後端部力 望ましくは全部力 図 3の（ 2)に示すように、押出し先側の方が内径の狭まる傾斜面 21aとされ、この傾斜面 21a の、対応する円筒スクリーン (本形態では、外円筒スクリーン 11A。なお、内円筒バス ケット 12の押出し先側端部が対象となる場合は、内円筒スクリーン 12A。）内面に対 する傾斜角 Θ力 5° 以下とされているのが好ましぐ 5〜40° とされているのがより 好ましい。傾斜角 Θが小さすぎると、ろ過性能向上効果が得られない。他方、傾斜角 Θが大きすぎると、ケーキが排出されずに残留する、内円筒バスケット 12を往復動さ せるピストン 32に大きな負荷がかかる、等の問題が生じる。
[0033] ところで、以上では、エンドリング 21小径部の内面が平面である場合を説明した力 平面に限定されるものではない。例えば、図 3の（3)に示すように、凹曲面 21bとなつ ていても、図 3の（4)に示すように、凸曲面 21cとなっていてもよい。また、エンドリング 21小径部の内面には、図 4の（1)に示すように、水平面 21dが存在していてもよい。
[0034] ただし、本実施の形態のように、回転する外円筒バスケット 11から排出されたケー キを受けるケーキ受けリング 16が備えられている場合は、図 4の（3)や (4)に示すよう に、エンドリング 21小径部の先端部は、押出し先側の方が内径の広がる傾斜面 21g , 21hとされているのが好ましい。この形態によると、ろ過されたケーキのケーキ受けリ ング 16に向けての押出し (排出）が円滑になされることになる。
[0035] 本形態のように、ケーキ受けリング 16を備える場合は、図 1に示すように、エンドリン グ 21に、ケーキ受けリング 16内に位置するように羽根 22を取り付けるのも好ましい。 羽根 22を取り付けると、ケーキ受けリング 16内において、ケーキが堆積するのを防止 することができる。
実施例 1
[0036] 次に、実施例について、説明する。
図 3の（2)に示すようなエンドリング 21 (傾斜角 0 = 30° )を使用した場合 (傾斜型 )、及び、図 3の（1)に示すようなエンドリング 121 (傾斜角 Θ =0° )を使用した場合（ 水平型）について、ろ過性能の比較試験を行った。試験は、遠心効果を 700G又は 1 OOOGと変化させ、また、スラリー供給流量を変化させて行った。結果を、図 5に示し た。
[0037] まず、図 5からは、スラリー供給流量が増えるとケーキ水分率 (wt%WB)も上昇する ことがわ力ゝる。
[0038] し力しながら、傾斜型のエンドリング 21を使用すると、同一条件にて排出されるケー キ水分率が 1〜1. 5wt%低下すること、つまり、ろ過性能が向上することが分かる。 特に、図 5からは、所定の水分率、例えば、遠心効果 1000Gの条件で水分率 33. 0 Owt%のケーキを得たい場合、水平型の場合は 150〜160kgZhr程度のケーキし か得られないのに対し、傾斜型の場合は 250kgZhr以上のケーキが得られるという ように、ケーキ水分率が上昇するために処理量が制限される場合においては、著しく 処理効率が向上することが分かる。
産業上の利用可能性
[0039] 本発明は、ケーキを押し出して排出する押出し型の遠心分離機、この遠心分離機 に用いられる円筒バスケットの口部材、及びこれらを用いた遠心分離方法として、適 用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 回転する円筒バスケットと、この円筒バスケット内面に固定された円筒スクリーンと、 この円筒スクリーン内面上に形成されたケーキの押出し機構と、この押出し機構によ つて押し出されたケーキの排出口と、が備えられた遠心分離機であって、
前記円筒バスケットは、押出し先側端部に、前記円筒スクリーン内径よりも小さな内 径の小径部を有する、ことを特徴とする遠心分離機。
[2] 回転する円筒バスケットと、この円筒バスケット内面に固定された円筒スクリーンと、 この円筒スクリーン内面上に形成されたケーキの押出し機構と、この押出し機構によ つて押し出されたケーキの排出口と、が備えられ、
前記円筒バスケットの押出し先側端部に、口部材が取り付けられた遠心分離機で あって、
前記ロ部材は、前記円筒スクリーン内径よりも小さな内径の小径部を有する、ことを 特徴とする遠心分離機。
[3] それぞれ回転する外円筒バスケット及びこの外円筒バスケットと同軸に配設された 内円筒バスケットと、前記外円筒バスケット内面に固定された外円筒スクリーン及び 前記内円筒バスケット内面に固定された内円筒スクリーンと、前記内円筒バスケットを 前進させて前記外円筒スクリーン内面上に形成されたケーキを押し出すとともに、前 記内円筒バスケットを後退させて前記内円筒スクリーン内面上に形成されたケーキを 前記外円筒バスケット内面上に押し出す押出し機構と、この押出し機構によって前記 外円筒スクリーン内面上力 押し出されたケーキの排出口と、が備えられ、
前記外円筒ノ スケット及び前記内円筒バスケットの少なくともいずれか一方の押出 し先側端部に、口部材が取り付けられた遠心分離機であって、
前記ロ部材は、対応する円筒スクリーン内径よりも小さな内径の小径部を有する、 ことを特徴とする遠心分離機。
[4] 前記小径部の少なくともいずれか 1つは、押出し先側の方が内径の小さい段差を有 しな 、、請求項 1〜3の 、ずれか 1項に記載の遠心分離機。
[5] 前記小径部の少なくともいずれか 1つの後端部は、押出し先側の方が内径の狭まる 傾斜面とされ、この傾斜面は、対応する円筒スクリーン内面に対する傾斜角が 5〜40 ° とされている、請求項 1〜4のいずれ力 1項に記載の遠心分離機。
[6] 回転する前記円筒バスケットから排出されたケーキを受けるケーキ受けリングが備 えられているとともに、
前記小径部の先端部は、押出し先側の方が内径の広がる傾斜面とされている、請 求項 1〜5のいずれか 1項に記載の遠心分離機。
[7] 回転する円筒バスケットと、この円筒バスケット内面に固定された円筒スクリーンと、 この円筒スクリーン内面上に形成されたケーキの押出し機構と、この押出し機構によ つて押し出されたケーキの排出口と、が備えられた遠心分離機に用いられるものであ り、
前記円筒バスケットの押出し先側端部に取り付けられるロ部材であって、 前記円筒スクリーン内径よりも小さな内径の小径部を有する、ことを特徴とする円筒 バスケットの口部材。
[8] 内面に円筒スクリーンが固定された円筒バスケットを回転し、この回転によって前記 円筒スクリーン内面上に形成されたケーキを押し出し、排出する遠心分離方法であつ て、
前記円筒バスケットとして、押出し先側端部に、前記円筒スクリーン内径よりも小さ な内径の小径部を有するものを用いる、ことを特徴とする遠心分離方法。
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