JPH01115420A - 懸濁液から液体を除去する装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は懸濁液を分離し、ケーキ中の湿分を減少させる
装置に関し、より詳細には、懸濁液から液体を除去する
装置に関する。

本発明による装置は、公益事業、化学工業および採鉱工
業において天然水および下水を清浄するプラントでフィ
ルタケーキを除湿したり、化学工業および食品工業にお
いて処理懸濁液から液体を除去して低湿ケーキを得たり
するのに使用することができる。

〔従来技術とその問題点〕

懸濁液から液体を除去する装置は従来知られており（米
国特許第６３６．０１３号参照）、この装置はシャフト
およびこのシャフトと同軸に配置されかつ有孔円筒体と
して形成された濾過要素を収容する切頭円錐体状のケー
シングを備えている。シャフトには、テーパ状のスクリ
ュが設けられており、このスクリュは有孔円筒体と同軸
に配置されていて、この円筒体のまわりを回転すること
ができる。

有孔円筒体とシャフトとの間には、懸濁液から液体を除
去する室が形成されており、この室は懸濁液を供給する
管およびケーキを真空引きする管と連通している。中空
の有孔円筒体は濾液を集液する室として働き、この室は
濾液を真空引きする管と連通している。

この装置の作動は、回転しているテーパスクリュによっ
てケーキが懸濁液供給管からケーキを真空引きしかつ圧
縮するための管まで移動され、これに伴って、懸濁液お
よびケーキから遊離された液体を中空の有孔円筒体を通
って濾過し、この液体を濾液集液室に集めることに基づ
いている。この装置は、中空の有孔円筒体形態の濾過要
素が形成する濾過表面が小さいため、懸濁液から液体の
除去が不十分である。？！ｉ、濁液を装入すると、遊離
した液体は有効円筒体を通って滲出し損い、ケーキとと
もにテーパスクリュにより生じる高圧帯域に向って移動
する。ケーキが圧縮されると、その多孔性が低下するた
め、高圧帯域における過剰の遊離液の濾過が妨げられる
。

この装置の成る欠点として、装置における濾過表面を大
きくする可能性を固有的に制限する濾過要素の構成によ
り、装置が大型になり、処理能力が低くなる。

さらに、可成りの厚さのケーキ層でケーキからの液体の
除去が起る。これにより、濾過要素から遠いケーキ層か
らの液体の吸引を悪くする。

また、シャフトおよび少なくとも２つの濾過要素を収容
するケーシングを備えている懸濁液から液体を除去する
装置も知られており（英国特許出願第１５０，９７５号
参照）、各濾過要素は有孔ディスクとして形成され、シ
ャフトと同軸にケーシング内に配置されている。対をな
した有孔ディスクは懸濁液から液体を除去する室を形成
し、この室は懸濁液を供給する管およびフィルタケーキ
を吸引するための管と連通している。

各有孔ディスクの両側面ばケーシングとともに濾液を集
める室を形成し、この室は濾液を排出するための管と連
通している。懸濁液から液体を除去する室には、シャフ
トに固着されたブレードが有孔ディスク間に配置されて
いる。このブレードは弧形櫂を各側に備えたディスクの
形態をしている。

この従来装置の作動は、ブレードが回転し、懸濁液がブ
レード表面に沿って流れるにつれて、ケーキから液体を
除去する室で懸濁液を液体およびケーキに分離すること
に基づいている。回転しているブレードにより生じる遠
心力で懸濁液からケーキを分離し、液体を各有孔ディス
クに通して濾過し、濾液集液室に溜める。

しかしながら、この装置は、ブレードによって生ずる遠
心力の作用でケーキに及ぼされる圧縮圧が低いため、ケ
ーキからの液体の除去が不十分であるという欠点がある
。このブレードは、ケーキから液体の完全除去を達成す
るために薄いケーキ層に作用する単調に増大する圧力を
確保することができない。

〔解決すべき問題〕

本発明はブレードおよび装置を構造変更することにより
薄いケーキ層に及ぼす圧力を単調に増すことができる懸
濁液から液体を除去する装置を提供することを目的とす
る。

〔問題を解決する手段〕

本発明の目的は、シャフトおよび少なくとも２つの濾過
要素を収容するケーシングを備え、これらの濾過要素が
シャフトと同軸にケーシング内に固着され、各々、有孔
ディスクの形態をしていて、対をなしてかつシャフトと
ともに、懸濁液から液体を除去する室を形成し、この室
が懸濁液を供給する管およびケーキを真空引きする管と
連通しており、各濾過要素の両面が各々ケーシングとと
もに、濾液を排出するための管と連通している濾液を集
める室を形成し、ブレードがシャフトに固着され、懸濁
液から液体を除去するための室の中に配置された懸濁液
から液体を除去する装置において、シャフトに固着され
、可変の羽根ピッチを持つスクリュを有し、ブレードが
スクリュの羽根間に固着されていて、スクリュと協力し
てケーキに及ぼされる圧縮圧力を増すように働くことを
特徴とする装置により達成される。

好ましくは、ブレードは対数螺旋として形成される。

懸濁液から液体を除去するこの提案装置におけるブレー
ドとスクリュとの組合せ、ならびにブレードおよびスク
リュの構造上の特定の特徴により、薄いケーキ層に単調
に増大する圧力を加えることにより懸濁液から液体を除
去しながら分離されたケーキ中の非常に低い湿分含有量
を達成することができる。

好ましくは、ブレードは有効ディスクと直角の平面内に
長さ方向のスロットを有する。

好ましくは、シャフトはブレードの長さ方向スロットと
連通ずる長さ方向通路を有する。

ブレードおよびシャフトの前記特定の特徴によれば、ブ
レードの回転中、空気を各濾過要素に、その表面がブレ
ードのスロットと整合する部分で勢いよく通すことによ
り濾過要素のより効率的な洗浄が行われることによって
この提案装置の高い信頼性が確保される。

好ましくは、各有孔ディスクは、懸濁液から液体を除去
する室を形成する表面に、ブレードにより移動できるケ
ーキを解放するための歯を収容する半径方向に延びる溝
を少なくとも２つ有し、これらの歯はブレードがかかる
各溝上を通るときに同一高さにされる。

有孔ディスクのこのような構成によれば、ブレードによ
って移動されるケーキを解放することにより、ケーキの
より低い含湿量および装置のより高い効率が確保され、
ケーキがブレードに粘着するのを防ぎ、ケーキに濾過通
路を形成してケーキから液体の除去を容易にする。

〔実施例〕

懸濁液から液体を除去する本装置は２つの支承板３．４
を備えた支承リング２の形態としてのケーシング１　（
第１図および第２図）を備えている。

支承リング２および支承板３，４はポルト５とナツト６
で連結されている。ケーシング１の中には、スクリュ８
を固着したシャフト７が支承リング２と同軸に配置され
ている。支承リング２には、少なくとも２つの濾過要素
９がケーシング１の中でシャフト７およびスクリュ８と
同軸に取付けられている。各濾過要素９は有孔ディスク
１０として形成されている。これらの有孔ディスク１０
は互いにかつシャフト７とともに懸濁液から液体を除去
するための室１１を形成している。

従って、懸濁液から液体を除去するための室１１は有孔
ディスク１０間に包囲された容積を有しかつシャフト７
と有孔ディスク１０の環状の内面１３との間に形成され
た中央通路１２を有している。この室１１は、支承リン
グ２に固着された懸濁液を供給するための管１４と連通
し、さらに支承ディスク３に設けられたケーキを排出す
るための管１５と連通している。

有孔ディスク１０上には、濾過材１６が室１１の側に張
られており、各有孔ディスク１０の両側１７はケーシン
グ１とともに、すなわち、支承板３．４とともに濾液を
集める室１８を形成している。濾液を集める各室１８は
濾液を排出するための管１９と連通しており、この管１
９は支承リング２に設けられていて、圧縮空気源、すな
わちコンプレッサ（図示せず）に連結されており、また
各室１８は有効ディスク１０の表面１７に固着された密
封リング２０により室１１から分離されている。有孔デ
ィスク１０間の室１１には、ブレード２１が収容されて
おり、このブレード２１はスクリュ８の羽根２２間でシ
ャフト７に固着され、凹形の作用表面を持つ対数螺旋の
形態をしている。

室１１の中央通路１２に配置されたスクリュ８はケーキ
を吸引する通路に向って、すなわち、ケーキを排出する
ための管１５に向って減小している可変ピッチの羽根２
２を有している。　　゛ブレード２１は有孔ディスク１
０と直角な平面内に長さ方向に延びるスロット２４を有
しており、シャフト７は長さ方向の通路２５を有してお
り、この通路２５はシャ゛フト７に形成された穴２６を
介してブレード２１のスロット２４、および支承ディス
ク４に設けられた洗浄液を排出するための管２７と連通
している。さらに、ブレード２１はこれと有効ディスク
１０の表面との密接を行なう弾性材のスリーブ２８を有
している。また、各有孔ディスク１０は室１１を形成す
るその表面２９にケーキを解放する歯３１を持つ半径方
向の溝３０を少な（とも２つ有しており、これらの歯３
１は、ブレード２１が各溝３０上を通るとき、同一高さ
にされる。

以上のことを考慮して、懸濁液から液体を除去する装置
は懸濁液から液体を除去する室１１を１つ有し、濾液を
集める室１８を２つ有している。

変更例として、懸濁液から液体を除去する装置はケーシ
ング１の有効ディスク１０および支承リング２の数を増
すことによってかかる室１１を２つまたはそれ以上有す
ることもできる。

懸濁液から液体を除去する装置は下記のようにして作動
する。懸濁液をポンプ（図示せず）により生じた圧力で
管１４を通して室１１に供給する。

ポンプにより生じた圧力で両面濾過を行うことにより、
液体を遊離して濾過材１６および有孔ディスク１０を通
して濾液を集める室１８まで移送し、この液体を濾液排
出管１９から除去する。室１１において濾過材１６に形
成され、ブレード２１と濾過材１６との間の隙間の大き
さを越える濃縮ケーキ層を回転ブレード２１によって連
続的に剥離する。それにより、ケーキの濾過中、ポンプ
により生じる圧力の作用でケーキの濃縮が起り、ブレー
ド２１と濾過材１６との間の隙間の大きさから有効ディ
スク１０間の距離の２分の１まで変わる薄いケーキ層で
おおわれる。ブレード２１の凹形作用表面２３の前の空
間は濃縮ケーキで占められ、この濃縮ケーキはブレード
２１の回転中、有孔ディスク１０の周囲から室１１の中
央通路１２まで移動し、これに伴って、対数螺旋として
形成されたブレード２１の単調に増大する曲率により発
生する単調に増大する圧力が有孔ディスク１０間の距離
の２分の１に相当する薄いケーキ層に及ぼされる。

ブレード２１の凹形表面２３によるケーキの圧縮の結果
さらに遊離された液体は濾過材１６により濾過されて濾
液集液室１８に入る。

ブレード２１の凹形作用表面２３によるケーキの移送中
に行われるケーキから液体の勢いのよい除去は、ブレー
ド２１が溝３０上を進むときに溝３０内で同一高さにさ
れる歯３１によって濃縮ケーキを解放することにより達
成される。

歯３１によるケーキの解放により濾過通路を形成して濃
縮ケーキから液体の除去を促進するだけでなく、ケーキ
がブレード２１の凹形作用表面２３に粘着しないように
して中央通路１２までのブレード２１によるケーキの移
動を容易にし、懸濁液から液体のより効率的な除去を行
う。除去される液体のいくらかを含有するケーキはブレ
ード２１により室１１の中央通路１２まで押し進められ
、羽根２２の漸減ピッチを持つスクリュ８によって生じ
る単調に増大する圧縮圧により更らに圧縮される。ケー
キに及ぼされる圧力の最も高い領域がスクリュ８によっ
て管１５の前に生じる。スクリュ８によってケーキから
更らに除去された液体はケーキに及ぼされる圧力の最も
高い領域から圧力の最も低い領域まで中央通路１２に潜
って向流で滲出して濾過材１６および有孔ディスク１０
を通って濾過集液室１８に入り、除湿済みのケーキは管
１５を通して押出される。

スクリュ８によって装置から押出されたケーキ中の含湿
量および装置の全体効率は、スクリュ８によって生じか
つケーキ排出管１５を開くことによって制御される圧縮
圧によって定められる。

装置の作動およびケーキから液体の除去の過程で、濾過
材１６が沈澱物で詰まって装置の作動効率が低下する。

濾過材１６は下記の手順で達成される逆洗浄によって周
期的に再生される。懸濁液を供給する管１４およびケー
キを排出する管１９を閉じ、洗浄液を排出する管２７を
開け、圧縮空気を濾液排出管１９から濾液集液室１８に
供給する。濾液と混合された圧縮空気を有孔ディスク１
０および濾過材１６を通してブレード２１の長さ方向ス
ロット２４まで移送し、そしてシャフト７の穴２６およ
びシャフト７の長さ方向通路２５を通して開放した濾液
排出管１９まで移送する。空気／水エマルジョンを供給
して濾過材の局部表面すなわちブレード２１でおおわれ
た表面に通すことによって濾過材１６の効率的な洗浄を
行う。洗浄中、ブレード２１を回転することによって濾
過材１６の全表面の逆洗浄を行う。濾過材１６を再生す
ることに続いて、懸濁液から液体を除去する工程を再び
行う。

懸濁液から液体を除去する装置が懸濁液から液体を除去
する室１１を２つ又はそれ以上有する場合、装置のより
高い処理能力が達成され、懸濁液からの液体除去は、濾
過表面の増大により、またスクリュ８の長さを長くする
ことにより効率よく行われ、圧縮圧をよりゆっくり増大
してケーキから液体の効率のよい除去を容易にする。

以上の事を考慮して、懸濁液から液体を除去する装置の
ブレード２１、スクリュ８および他の特徴を構造変更す
ることにより、薄いケーキ層に及ぼされる単調増大圧力
が達成されてケーキ中の含湿量を減小させかつ装置の作
動効率を高めることができ、装置の全信頼性に加えて濾
過布の効率よい再生を可能にする。

〔発明の効果〕

本発明は、公益事業、化学工業および採鉱工業における
天然水および下水を清浄するプラントでケーキを除湿し
たり、化学工業および食品工業において処理懸濁液から
液体を除去して低湿ケーキを得たりするのに使用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による懸濁液から液体を除去する装置の
縦断面図；第２図は第１図の線ｎ−ｎに沿った横断面図
である。 １・・・・・・ケーシング、２・・・・・・支承リング
、３．４・・・・・・支承板、５・・・・・・ボルト、
６・・・・・・ナツト、７・・・・・・シャフト、８・
・・・・・スクリュ、９・・・・・・濾過要素、１０・
・・・・・有孔ディスク、１１・・・・・・懸濁液から
液体を除去するための室、１２・・・・・・中央通路、 １３・・・・・・有孔ディスクの環状内面、１４・・・
・・・懸濁液供給管、１５・・・・・・ケーキ排出管、
１６・・・・・・濾過材、１７・・・・・・有孔ディス
クの表面、１８・・・・・・濾液集液室、１９・・・・
・・濾液排出管、２０・・・・・・密封リング、２１・
・・・・・ブレード、２２・・・・・・スクリュの羽根
、 ２３・・・・・・ブレードの凹形作用表面、２４・・・
・・・ブレードの長さ方向スロット、２５・・・・・・
ブレードの長さ方向通路、２６・・・・・・シャフトの
穴、２７・・・・・・洗浄液排出管、２８・・・・・・
スリーブ、２９・・・・・・有孔ディスクの表面、３０
・・・・・・溝、３１・・・・・・歯。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シャフト（７）および少なくとも２つの濾過要素（
   ９）を収容するケーシング（１）を備え、これらの濾過
   要素（９）がシャフト（７）と同軸にケーシング（１）
   内に固着され、各々、有孔ディスク（１０）の形態をし
   ていて、対をなしてかつシャフト（７）とともに懸濁液
   から液体を除去する室（１１）を形成し、この室（１１
   ）が懸濁液を供給する管（１４）およびケーキを真空引
   きする管（１５）と連通しており、各濾過要素の両面が
   各々ケーシング（１）とともに、濾液を排出する管（１
   ９）と連通す、る濾液を集める室（１８）を形成し、ブ
   レード（２１）がシャフト（７）に固着され、懸濁液か
   ら液体を除去する室（１１）の中に配置された懸濁液か
   ら液体を除去する装置において、シャフト（７）に固着
   され、可変の羽根ピッチを持つスクリュ（８）を有して
   おり、ブレード（２１）はスクリュ（８）と羽根（２２
   ）間に固着されていて、スクリュ（８）と協力してケー
   キに及ぼされる圧縮圧を増すように働くことを特徴とす
   る装置。 ２、ブレード（２）は対数螺旋として形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３、ブレード（２１）は有孔ディスク（１０）と直角の
   平面内に配置された長さ方向のスロットを有しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載の装置。４、シャフト（７）はブレード（２１）の長
   さ方向（２４）と連通する長さ方向の通路（２５）を有
   していることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
   の装置。 ５、各有孔ディスク（１０）は、懸濁液から液体を除去
   する室（１１）を形成する表面（２９）に、ブレード（
   ２１）により移動できるケーキを解放するための歯（３
   １）を収容する半径方向に延びる溝（３０）を少なくと
   も２つ有しており、歯（３１）はブレード（２１）が各
   溝（３０）上を通るときに同一高さにされることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかの
   項に記載の装置。