JPH01127062A

JPH01127062A - 遠心式分離機

Info

Publication number: JPH01127062A
Application number: JP62284870A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Watanabe; 慎一渡辺; Masayuki Saito; 斎藤　正之
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-11-11
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1989-05-19

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、特に原子燃料再処理施設で使用される遠心抽
出機や遠心清澄機のように、高放射線環境下で使用する
等の理由で保守時の回転胴の取り出しまたはアクセスが
容易であることを要求される遠心式分離機の構造に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の遠心式分離機の構造を、第２図に示す原子燃料再
処理施設用遠心抽出機において説明する。

回転１５ｉ１は静止胴２の内部に、上方のモータ１５に
直結した駆動軸１７により、吊り下げられる形で支持さ
れる６回転胴１は、その内部に、分離された液を回転胴
から取り出すための流路を形成する仕切板３、および液
を回転させるためのバッフル板５を、さらに該バッフル
板５の回転軸と同軸上に設けられ液を吸い上げるポンプ
羽根８を有している。静止胴２は、分離する混合流体を
導入するため底部に溶液導入管１１と溶媒導入管１２を
有し、側面には分離した重い液を導く溶液スクープ管１
０および分離した軽い液を導く溶媒スクープ管９を有し
、さらに上部には前記駆動軸１７が貫通する貫通部を有
している。

このような遠心分離機と同様の構造を有するものに、特
開昭５７−１８０４０２号公報記載のものがある。

（発明が解決しようとする問題点〕上°記従来技術カ一対象としている原子燃料再処理施設
における遠心抽出機等の場合、混合流体である処理溶液
中に含まれる固形分の付着、堆積による流路面積の減少
、閉塞が運転上の問題点であり、流路に付着した固形分
を除去するための保守作業を容易に行えることが要求さ
れている。

■上記従来技術では、分離した２つの物質（液体）を回
転胴１の外部へ取り出すための仕切板３が、保守作業の
ための開口部を有さない（方向に開口を有さない）回転
Ｗｉ４１内部に設けられており、流路に付着した固形分
の除去作業の作業性が考慮されていなかった。

■また、貫通部１６を貫通する駆動軸１７が回転胴１内
に取り付けられているという点で、保守作業時の分解、
および回転胴１の取り出し、補修作業の作業性について
も、十分には考慮されていなかった。

本発明の目的は、分離した２つの物質を回転胴から取り
出すための流路を形成する仕切板および回転胴内壁への
アクセス性を向上させ、さらに分解２回転胴の取り出し
、補修作業を煩雑なものとしている回転ｗＡＩＳ＠動軸
をなくすことにより、保守作業の作業性を向上させるこ
とである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の遠心式分離機は、上下に２分割されうる静止層
と、この静止側内に収納される略円筒状であって上下に
開口を有する回転胴と、混合流体を回転させるため回転
胴内に設けられたバッフル板と、回転胴の外周部位に設
けられた回転胴を支持する軸受機構と、回転胴外周部位
に取り付けられた駆動羽根と、この駆動羽根に吹きつけ
る駆動流体を通すため静止胴壁を貫通する管と、前記軸
受機構と駆動羽根の存在する回転胴と静止層の間の空間
を密封する密封機構と、２分割されうる静止層の上側に
設けられた仕切板と、静止層の底部−に設けられて前記
混合流体を導入する管と、静止層の上方で前記仕切板の
内と外に設けられて前記分離された物質を取り出す２本
の管と、から構成される。

〔作用］本発明は、以上のように、回転胴の回転をｒ回転胴外周
部位に取り付けられた駆動羽根」と「静止胴壁を貫通す
る管」を通る駆動流体によって行うので、従来のような
駆動軸も不要であり、貫通部も不要である。また、駆動
軸が不要であることから、回転胴の上方を「開口」でき
、保守作業のための開口部とできる。さらに、「仕切板
」を「静止層の上方に設けるｊことにより、回転胴内が
簡素になり、作業性がよい。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図に示す原子燃料再処理施設の共除染工程用の遠心抽出
機において、回転胴１は、静止層２の内部に油受機構で
あるアンギュラコンタクトベアリング６ａ、６ｂにより
、軸方向および半径方向を拘束し回転可能な形で支持さ
れる。回転胴１は、その内部にバッフル板５を有し、こ
れと同軸上にポンプ羽根８を有している。また、回転胴
１の外周部位には駆動羽根７が取り付けられ、回転Ｍ１
上下端にある静止層２との摺動部には、密封機構として
液封のためのメカシール４を設ける。

静止層２は、上下２分割が可能で、フランジ１４で結合
され、下部に混合流体を導入するための管である溶液導
入管１１および溶媒導入管１２、さらにドレン配管１３
を有し、上部には分離した物質（流体）を取り出すため
の溶媒スクープ管９゜溶液スクープ管１０を有している
。また、静止層２には、回転胴１の上部開口部から回転
胴１内に挿入される形で、仕切板３が取り付けられてい
る。

ウラン、プルトニウム等の核燃料物質と、それ以外の核
分裂生成物とを含んだ硝酸溶液は、溶液導入管１１によ
り静止側内へ導かれ、ウラン、プルトニウム等の核燃料
物質を選択的に抽出するＴ、Ｂ、Ｐ等の試薬を含んだ有
機溶媒は、溶媒導入管１２により静止Ｗ４２内に導かれ
る。２つの液は、回転胴１と共に回転するポンプ羽根５
により攪拌。

混合されて混合流体となり、回転胴１内へと吸い上げら
れる。

回転胴１内には、バッフル板５が設けられていることか
ら、混合された２つの液は回転胴１と共に回転し、２つ
の液の比重差に起因する遠心力の違いから、比重の小さ
い物質（溶媒）が内側に、比重の大きい物質（硝酸溶液
）は外側へと分離する。この混合２分離操作の間に核燃
料物質は、硝酸溶液中から溶媒側へと抽出され、硝酸溶
液中の核分裂生成物質と分離される。分離された２つの
液は、回転胴１内壁と回転胴１内部に挿入された仕切板
３により形成される流路によって分離されたまま、回転
ＪＩｌｉｉｌから静止胴２側へ取り出され、それぞれ溶
液スクープ管１０．溶媒スクープ管９により下流側の装
置へと運ばれる。

回転胴１の駆動は、回転胴１の外周に取り付けられた駆
動羽根７に空気を吹きつけることで行う。

駆動装置として、ベルＩ−やチェーンによる機械的なも
の、コイルや磁石による電気的なものを使用すると、放
射能による装置の劣化を無視できず、または保守点検の
必要性を生じるが１本実施例のように空気を使用すると
、放射能による劣化はなく、保守点検の必要性も非常に
小さい。

原子燃料再処理施設の共除染工程用遠心抽出機の場合、
前工程である清澄工程において除去できなかった固形分
が回転胴内壁や液取り出しのための流路を形成する仕切
板の表面に付着・堆積し、抽出機の性能を低下させるた
め、定期的に回転胴１を取り出し、付着した固形分を除
去する保守作業が必要である。この作業は、遠心抽出機
が取り扱う溶液が高レベルの放射性溶液であるため、遠
隔操作により行う必要がある。

本実施例の場合、静止胴のフランジ１４を外し、静止胴
２上部とアンギュラコンタクトベアリング６ａを一緒に
取り外すだけで５回転胴１の上方へ抜き出せる状態にな
る。これにより、本実施例においては、保守作業に要す
る時間の短縮、遠隔保守機器の適用範囲の拡大を図るこ
とができ、作業員の被曝低減、稼動率の向上、装置の長
寿命化等の効果を得られる。また、回転胴１の駆動を空
気によって行うことにより、従来装置で大きな問題とな
っていた駆動用モータの放射線損傷を考慮する必要がな
くなる。したがって、従来装置よりも保守の頻度が少な
くなり、駆動用モータへの放射線を遮蔽するための遮蔽
体が不要となるため、装置の小型化が図れる。

さらに、回転胴駆動用の空気を回転胴１内の圧力より高
くすることにより、回転胴１上下端のメニカルシール４
からの液の漏洩をより低く抑えることができる。

仕切板３は円周状に形成され、かつ上方にいくに従って
肉厚が厚くなり、中央の空間を狭くしている６狭くする
ことにより、液の旋回半径が上方にいくに従って小さく
なり、大きな遠心力が与えられ、比重の大きな溶液は中
央の空間を昇れず、分離がうまくなされる。

しかし、他の実施例では、仕切板３は、肉厚の変化しな
い上下に延びる円筒状のもの、あるいは円錐台状のもの
であってもよい。

ポンプ羽根８は、ターボタイプのものであり、遠心力に
よって液を吸い上げる。しかし、他の実施例では、スク
リュータイプ（第１図８参照）のものでもよい。また、
液を圧力によって強制的に送り込むものであれば、ポン
プ羽根８は不要となる。

アンギュラコンタクトベアリング６ａ、６ｂは、回転胴
１を上下方向から挟みつけた状態になっているが、他の
実施例では、上下いずれか１つのベアリング６ａ、６ｂ
を垂直に回転胴１に接し、軸方向の拘束をやめることも
できる。このとき、回転胴１は、メカニカルシール４の
部分で軸方向に拘束されることになる。

図のバッフル板５は板状のものであるが、粘性の高い液
を回転させるときは、板状でなくともよく、凸凹状のも
のでもよい。

本実施例では、密封機構にメカニル力シールが用いられ
るが、他の実施例ではラビリンスシールを用いてもよい
。

〔発明の効果〕

従来装置では、回転胴内壁および仕切板に付着した固形
分除去としては、洗浄液を流しながら運転する方法以外
は困難であったが、本発明によれば、回転胴の上部に大
きな開口部を設けることができるので、回転胴内壁への
保守機器等のアクセスが可能となる。また、従来装置で
は回転胴内部に設けられていた、回転胴から流体を取り
出すための流路を形成する仕切板を、静止胴側に取り付
けることにより、仕切板への保守機器等のアクセスも可
能となり、回転胴の内部構造物もバッフル板のみとなり
、簡略化される。したがって、回転胴内壁および仕切板
に付着した固形分を、研削や高圧水ジェット等の機械的
操作により除去できるようになり、保守作業の作業性向
上の効果がある。

また、本発明によれば、従来装置で回転胴を支持、駆動
していた駆動軸をなくすことができるで、回転胴を取り
出す分解作業のうち、駆動軸の静止胴貫通部に係るもの
は不要となり、作業性向上の効果がある。さらに、分解
後の回転胴のハンドリングについても、従来装置では、
駆動軸の取り付けられた状態で行っていたが、本発明に
よれば、回転胴単体を取り扱うので、ハンドリングの作
業性向上の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である原子燃料再処理施設の
共除染工程用遠心抽出機の縦断面図、第２図は従来技術
による原子燃料再処理施設用遠心抽出機の縦断面図であ
る。１・・・回転胴、２・・・静止器、３・・・仕切板、４
・・・メカニカルシール、５・・・バッフル板、６・・
・アンギュラコンタクトベアリング、７・・・駆動羽根
、８・・・ポンプ羽根、９・・・溶媒スクープ管、１０
・・・溶液スクーパ管、１１・・・溶液導入管、１２・
・・溶媒導入管、１３・・・ドレン配管、１４・・・フ
ランジ、１５・・・モータ、１６・・・貫通部、１７・
・・駆動軸。

Claims

【特許請求の範囲】

１、比重の異なる２つの物質の混合流体を回転胴内に導
いて回転させ、作用する遠心力の差により２つの物質を
分離する遠心式分離機において、上下２分割されうる静
止胴と、この静止胴内に収納される略円筒状であつて上
下に開口を有する回転胴と、混合流体を回転させるため
回転胴内に設けられたバッフル板と、回転胴の外周部位
に設けられた回転胴を支持する軸受機構と、回転胴外周
部位に取り付けられた駆動羽根と、この駆動羽根に吹き
つける駆動流体を通すため静止胴壁を貫通する管と、前
記軸受機構と駆動羽根の存在する回転胴と静止胴の間の
空間を密封する密封機構と、２分割されうる静止胴の上
側に設けられた仕切板と、静止胴の底部に設けられて前
記混合流体を導入する管と、静止胴の上方で前記仕切板
の内と外に設けられて前記分離された物質を取り出す２
本の管と、から構成される遠心式分離機。