JPS6174663A - 遠心分離装置 - 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〕 本発明は遠心分離装置に関する。

〔従来の技術〕

固形物及び水分を含む潤滑油、燃料油等の精製に（は調
節板式分離板型遠心分錐機が従来使用されており、これ
によると、分離室内の水分ｃ以下重液という）と油分Ｃ
以下重液という）との界面が分離板の所定の半径上に安
定１−で維持されるよう罠、重液通路の出ロ部ニ環状出
口堰Ｃ以下調節板という）を設けている。

しかしながら、この種の遠心分離機では、処理油Ｃ以下
原液という〕の比重が変わる場合には、これば応じてそ
の調節板を重液−軽液の界面を所定の半径上に位置せし
める最適の直径の調節板に変更しなければならないので
、取扱いが厄介である。

また、調節板方式に代わるものとして、遠心分離機から
排出される軽液中の水分を検知するか、又は重液中の油
分を検知し、これによって重液排出管路に挿入された開
閉弁を開閉することにより、重液の排出を制御する手段
も知られている。

ところで、オイルショック後、石油事情の悪化により、
燃料油等の比重が大きくなる傾向にあり、特に舶用ディ
ーゼルエンジンの燃料油にはこの傾向が大きく現われ、
調節板方式のものでは、油の比重が大きくなった場合に
は、同一調節板で界面を所定の半径範囲（（維持できる
油の比重中が狭いので、精製油の品質は低下し、排出重
液による油の流出損失が増加する。

一方、重液の排出を開閉弁で制御する方式では原液の比
重が小さい場合は、重液の自由表面が外向き半径方向に
移動するので、重液が十分に押し出されず、排出不良と
なり、原液の比重が大きい場合、軽液９重液の比重が接
近するので、重液の自由表面のレベルは軽液のそれとに
近くなシ、重液インペラーは常時重液チャンバー内の重
液中に浸漬することになり、動力損失が無視できないと
いう問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、原
液の比重の大小にか＼わらず、重液・軽液の分離性能を
高めると＼もに動力損失を低域する取扱容易な高性能の
遠心分離装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

そのためＶＣ本発明は、回転胴の大径部に設けられた固
形物排出孔と、それぞれインペラーを介して重液及び軽
液を排出する重液排出流路及び軽液排出流路を有する分
離板型遠心分離装置において、重液排出流路又は軽液排
出流路に挿入され重液中の軽液成分又は軽液中の重液成
分を検出する検出器と、上記軽液排出流路１（挿入され
た可変流路抵抗と、上記検出器の出力（ぞ応動じて上記
可変流路抵抗を増減する制御器とを具えだことを特徴と
する。

〔作　用〕

このような構成により、原液の比重の大小にか＼わらず
、重液・軽液の分離性能を高め、動力損失を低減する取
扱容易な高性能の遠心分離装置を得ることができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面について説明すると、第１図は
その部分縦断系統図である。

上図において、１は図示せざる駆動手段により鉛直方向
軸芯Ｚ−Ｚの周りに高速回転する回転胴で、上部には回
転体蓋２が締付リングによって嵌着されている。

３及び４はそれぞれ回転体蓋２の上部に付設された軽液
チャンバー及び重液チャンバー、５は重液チャンバーの
一部を形成する重液出口層、６は回転体蓋２の内面上部
に付設された円錐面軟水取板、７は案内筒９の周りに適
宜すきまをもって積層された截頭円錐面状の複数の分離
板、８は回転胴１の内面下部に鉛直方向に摺動可能に挿
入された主弁、１０は回転胴１の外周１ｃそれぞれ半径
方向に摺動可能に設けられた複数の副弁、１１は各副弁
１０の下方に設けられ開弁作動水を機外に排出するため
のドレンノズル、１２及び１３はそれぞれ回転体蓋２の
上部開口に適宜軸方向及び半径方向の間隔を存して同軸
的に挿入されだ軽液インペラー及び重液インペラーで、
両インペラーは回転胴１９回転体蓋２．＠液チャンバー
３及び重液チャンバー４の一体的高速回転とは無関係に
静止位置て取付けられている。

１４は回転体蓋２の上端開口を通して軸芯Ｚ−Ｚ方向に
挿入された原液供給用フィーダー管、１５は回転胴１の
外周に適宜間隔で半径方向に穿設された複数のスラッジ
排出用排出孔、１６及び１７はそれぞれ回転胴１の下部
に同心的に設けられた閉弁作動水入口及び開弁作動水入
口、１８は回転体蓋２の上端開口に形成された軽液出口
域、１９及び２０はそれぞれ分離室内に形成される重軽
液の外限界面及び自限界面、２１は主弁水室、２２及び
２６はそれぞれ回転体蓋２の内面と木取板６の大径開口
端との間に形成された重液通路入口部及び重液通路、２
４は重液通路２３に連通する重液通路、２５は重液チャ
ンバー４内に重液が一時的に貯溜される重液室、２６は
一端が重液インペラー１３の上端開口に接続された重液
管路、２７は軽液チャンバー３内の軽液が貯溜される軽
液室、２８は軽液インペラー１２に設けられた軽液通路
、２９は一端が軽液通路２８に接続され軽液を外部に排
出する軽液管路、６ｏは軽液管路２９に挿入された水分
検出器、３１は水分検出器３１の上流の軽液管路２９に
挿入された可変流路抵抗、３２は水分検出器３ｏの出力
に基づいて可変流路抵抗３１を増減する制御器、６３は
回転胴１内の分離室である。

このような装置において、遠心分離機が定速に達したの
ち、まずフィーダー管１４を経て適量の重液相当液（一
般には清水）を分離室３３内に供給し、次いで、フィー
ダー管１４より原液を供給すると、原液は分離板Ｚ上で
遠心分離され、比重差によって外側から固形分１重液分
、軽液分の順に分離室内で分層される。

その際、分離室３３にはあらかじめ適量の重液相当液が
供給されているので、重液−軽液界面１）５は重液通路
入口部２２を外向き半径方向（（越えることはない。

分４ｆｉ板Ｚ上で分πを精製された軽液（は、案内筒９
の外周と分離板７の内周との間を上昇し、軽液量Ｉ］堰
１８を溢流して軽液チャンバー３内の軽液室２７に入り
、こ＼に一時的に貯溜され、静止している′Ｍ液インペ
ラー１２．軽液通路２８．軽液管路２９を経て外部に排
出される。

一方、分離室内の重液ば、重液通路入口部２２、重液通
路２３．２４を経て以下詳記する要領で重液出口域５を
溢流して重液室２５に入り、重液インペラー１３１重液
管路２６を経て夕１部に排出される。

その際、軽液出口堰１８の溢流の内径（軽液の自由表面
）ｄｏと重液通路２４内の重液の自由表面の内径ｄｗ　
との間（（は、公知の下記（１）式が成立している。

これは、界面りにおける重液の圧力をＰｗ。

軽液の圧力をＰｏとすると、 が等しいことによる。

だゾし、γＷ：重液の比重、γＯ：軽液の比重、ω：角
速度である。

こ＼で、分離室内での重液の分離に伴い、その界面が例
えば、レベルＤ４　　を内向き半径方向に越えて、分離
板７内に入ると、分離板Ｚ上での分離精度が低下するの
で、軽液中に重液が混入し始める。

そうすると、軽液管路２９に挿入された水分検出器３０
がこれを検出し、制御部３２は水分検出器の検出値が上
限設定値に達しているときは、可変流路抵抗３１を作動
してその流路抵抗を若干増加するので、その結果、軽液
通路２８の軽液の背圧が上り、軽液室２７内の軽液の液
面及び自由表面である軽液溢流内径ｄｏは軽液出口層内
径Ｄ３より小さくなる。

そうすると、（１）式から導かれる（２）式の関係から
、 ｄＷ２ニニ７’　Ｏａ　ｏ　２　＋７　Ｍ仁ニア’　Ｏ
Ｄ　２　　　・・・・・（２）γＷ　　　　　　　　　
　γＷ 軽液の溢流内径ｄＯの減少に伴って重液出口層５内の重
液自由表面内径ｄｗも小さくなシ、やがてＤｌよしも小
さくなって、重液通路２４の重液は重液出口域５を溢流
して重液室２５中に入り重液インペラー１３１重液管路
２６を経て外部に排出される重液の量が増加し、界面は
レベル径Ｄ４からＤ５に向かって外向き半径方向に移動
する。

その際、界面がレベルＤ５　に達すると、水分検出器３
０の検出する軽液中の水分値は下限設定値に達し、制御
器３２により可変流路。

抵抗３１が減少し、軽液通路２８の軽液の背圧が下がシ
、軽液室２７内の液面及び自由表面内径ｄｏは孔径Ｄ３
に近づき、　［２１式の関係で重液通路２４の自由表面
の径ｄｗはＤｌよりも大きくなり、重液の溢流は止み、
外部に排出される重液は減少し、界面はレベル径Ｄ５か
らＤ４　　に向かって内向き半径方向に移動し、以降上
記作用−２くつ繰すことにより、界面は自限界面Ｄ４ど
外隅界面Ｄ５との間に自動的に制御される。

その間、分離室３３の大径部に集積された固形物は開弁
作動水入口１７に作動水を供給し、副弁１０を内向き半
径方向に摺動１−１主弁水室２１内の作動水を排出する
ことにより、主弁８を開き排出孔１５から排出される。

この主弁の開閉はタイマーにより一定周期で行われ、又
は制御部６２により可変流路抵抗３１の作動回数に応動
しても行われる。これは、固形分の蓄積量は重液排出量
に比例することによる。

なお、水分検出器３０としては、誘電率。

電気伝導度、密度、濁度等加と水の物性差を検出するも
のであれば、検出器として使用することができる。

寸だ、可変流路抵抗３１は管路の開閉を行うものではな
く、流路抵抗の増減を行々うことを１″１的とするもの
であり、流路を閉塞しないダンバー、リミットスイッチ
付コントロール弁、可変オリフィス等を使用することが
できる。

さら（で、比重の小さい油の場合は必要ないのであるが
、比重の大きい油の精製の場合は重液通路２４中の重液
の自由表面ｄ’ｗは内向き半径方向に寄るので、重液出
口堰内径Ｄ１が１庇液出口堰内径丁）３と同一程度の、
）易合は、重液は流出してし甘い流出を制御することは
できない場合があるから、その場合はＤｌ＜Ｄ３　　と
することが必要である。

このような装置によれば、下記の効果が奉仕られる。

（１）原液の体重が大［１］に変動しても、重液の排出
１は重液・１ｌｉｙ液界而を適切に制御することができ
る。

（２）原液の比重が大巾に変動しても、軽液中への重液
の混入及び重液中への軽液の流出損失をなくすることが
できる。

（３）重液インペラーは常時重液中に浸漬する訳ではな
く、重液排出時に重液室の液面が内向き半径方向に移動
したときのみ重液インペラーは重液に浸漬してこれを外
部へ排出するから、重液インペラーの動力損失が大巾に
減少する。

〔発明の効果〕

要するに本発明によれば、回転胴の大径部に設けられた
固形物排出孔と、それぞれインペラーを介して重液及び
軽液を排出する重液排出流路及び軽液排出流路を有する
分１報板型直心分離装置において、重液排出流路又ｉ軽
液排出流路に挿入され重液中の軽液成分又は軽液中の重
液成分全検出する検出器と、上記軽液排出流路１ｃ挿入
された可変流路抵抗と、上記検出器の出力に応動して上
記′可変流路抵抗を増減する制御器とを具えたことによ
り、原′液の比重□の大小（Ｃか＼わらず、重液・軽液
の分離性能を高め、動力損失を低減する取扱容易な高性
能の遠心分離装置を得ることができるので、本発明は産
業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す部分縦断系統図である
。 １・・・回転胴、２・・・回転体蓋、３・・軽液チャン
バー、４・・・重液チャンバー、５・・・重液出口堰、
６・・水取板、７・・・分離板、８・・主弁、９、・・
案内筒、１０・・副弁、１１・・・ドレンノズル、１２
・・軽液インペラー、１３・・重液インペラー、１４・
フィーダー管、１５・・・排出孔、１６・閉弁作動水入
口、１７・・・開弁作動水入口、１日・・ＩｊＹｔ液出
口堰、１９・・界面、２０・・・界面、２１・・・主弁
水室、２２・・・重液通路入口部、２３・重液通路、２
４・・・重液通路、２５・・・重液室、２６・重液管路
、２７・・・軽液室、２８・・・軽液通路、２９・・・
軽液管路、３０・・・水分検出器、３１・・・可変流路
抵抗、３２・・制御器、３３・・・分雁室、 ■）１９重液出口堰内径、Ｄ２・・重液自由表面内径、
Ｄ６・・・軽液出口堰内径、Ｄ４・・・内眼界面内径、
Ｄ５　　外限界面内径、 ｄｏ　、、、　％ｌｌ液流流内径ｄｗ・・重液自由表面
内径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転胴の大径部に設けられた固形物排出孔 と、それぞれインペラーを介して重液及び軽液を排出す
   る重液排出流路及び軽液排出流路を有する分離板型遠心
   分離装置において、重液排出流路又は軽液排出流路に挿
   入され重液中の軽液成分又は軽液中の重液成分を検出す
   る検出器と、上記軽液排出流路に挿入された可変流路抵
   抗と、上記検出器の出力に応動して上記可変流路抵抗を
   増減する制御器とを具えたことを特徴とする遠心分離装
   置。