JP4348766B2

JP4348766B2 - 液分離排出装置及び液分離排出方法

Info

Publication number: JP4348766B2
Application number: JP07832699A
Authority: JP
Inventors: 克明松澤; 賢一田原; 俊一朗上野; 順也西野
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1999-03-23
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2019-03-23
Also published as: JP2000262807A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、都市ゴミ処理設備の乾留炉からでる水と油又は灰溶融炉のメタルとスラグ等といった互いに比重及び粘度の異なる結果、上下に層分離する２種以上の液体をそれぞれ分離して排出する液分離排出装置及び液分離排出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び課題が解決しようとする課題】
従来、水と油等のように比重の異なる２種類以上の液体の混合液を分離して排出する方法としては、かかる混合液を水槽等に一時的に貯留させて上下に層分離させた後、それぞれの液体層に排出口を有する排出ラインを設け、これら各排出ラインからポンプ等によってそれぞれの液体を別個に排出する方法が一般的に知られている。また、このような分離排出方法においては、それぞれの液レベルを検出するために、上下に層分離した各液体のほぼ中間の比重を有するフロートを透明な水槽中に投入し、そのフロートの高さ位置を水槽の側面等から目視によって確認することで各液体の液レベルを検出するようになっている。
【０００３】
従って、従来の液分離排出方法は、このフロートの高さ位置を作業員が目視してそれぞれの液体の液レベルを確認しながら交互にあるいは、同時にそれぞれの液体を各排出ラインから手作業で排出することになる。
【０００４】
しかしながら、このような従来方法では、フロートの高さ位置を外部から水槽越しに目視できるようなほぼ透明に近い液体の場合にしか利用できず、フロートの位置を目視できない色の濃い液体（タール等）や水槽自体が非透明の場合には、適用することができないといった不都合がある。また、この方法の場合は、水槽のサイズが大型化するに従ってフロートが益々目視でき難くなる上に、その回収も容易でないといった問題点がある。さらに、対象とする液体が、例えば灰溶融炉からでるメタルとスラグといった極めて高温の液体では、この温度に耐え得るフロートが見あたらない上に、作業員が近寄ることができないため、この方法を適用することは不可能である。また、各液体の排出制御は作業員の労力によるものであるため、効率が悪く、自動化が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために案出されたものであり、その主な目的は上下に層分離する２種以上の混合液体を分離して自動的に排出できる新規な液分離排出装置及び液分離排出方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、互いに比重と粘度の異なる２種以上の液体からなる混合液が流れ込む水槽と、この水槽内部で層分離した上層液と下層液とをそれぞれ排出する排出ラインと、上記水槽内に設置された回転子と、該回転子を垂直に支持するパイプ状の支持ロッドと、該支持ロッドを支持すると共に上記回転子を回転駆動する駆動部とからなり、上記回転子の回転数を一定に保つべく変化するトルクを検知して上記上層液の液面高さと下層液の液面高さをそれぞれ検知すべく、上記回転子の設置高さが異なるように設置された複数の回転型粘度計と、これら回転型粘度計によって検知された各分離液の液面高さに応じて上記各排出ラインのバルブを開閉制御する制御部と、を備えたものである。そして、このような液分離排出装置を用い、上記水槽内で層分離した上層液と下層液の液面高さがそれぞれ各回転型粘度計の回転子に達したときに上記各排出ラインのバルブを開いてそれぞれの分離液を排出し、その後、各液面が回転子のレベルを下回ったときに上記各排出ラインのバルブを閉じて排出を停止するようにしたものである。
【０００７】
すなわち、本発明は上層液と下層液との比重差のみならず、粘度差に着目し、それらの粘度差の違いを回転型粘度計によって検出することで各液体の液レベルを把握し、この回転型粘度計によって検出された各液レベルに応じて各液体の排出ラインのバルブを開閉制御するようにしたものである。
【０００８】
これによって、従来のように透明な液体は勿論、タール等のような色の濃い液体や溶融メタル／スラグ等といった高温の液体であっても容易かつ正確にその液レベルを検知し、各液体の分離排出制御を自動的に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は本発明に係る液分離装置の実施の一形態を示したものである。
【００１１】
図示するように、この液分離装置は、互いに比重と粘度の異なる２種類の液体からなる混合液体、例えば、水と油やタール，スラグと溶融メタル等が混合した状態で流れ込む水槽１と、この水槽１内部で層分離した上層液と下層液とをそれぞれ排出する排出ライン２ａ，２ｂと、これら各分離液の液面高さをそれぞれの検出する回転型粘度計３ａ，３ｂと、これら各回転型粘度計３ａ，３ｂによって検出された各分離液Ｕ，Ｌの液面高さに応じて上記各排出ライン２ａ，２ｂのバルブ４ａ，４ｂを開閉制御する制御部５とから主に構成されている。
【００１２】
この回転型粘度計３ａ，３ｂは、それそれ水槽１内の分離液中で回転する回転子（プロペラ）６と、この回転子６を垂直に支持するパイプ状の支持ロッド７と、この支持ロッド７を支持すると共に回転子６を回転駆動する駆動部８とから構成されており、各分離液の粘度の違いによる回転数又は回転抵抗の変化、すなわち回転数を一定に保つべく変化するトルクを検知して各分離液の液レベルを検出し、その液レベル検出信号を上記制御部５にそれぞれ入力するようになっている。
【００１３】
また、排出ライン２ａ，２ｂは水槽１の側面にそれぞれ上下、すなわち、排出ライン２ａ側が水槽１の底部に接続されると共に、排出ライン２ｂ側が水槽１の中段部、より詳しくは回転型粘度計３ａ側の回転子６より上方の位置にそれぞれ接続されており、上下に層分離した各分離液をそれぞれの排出ライン２ａ，２ｂから分離排出するようになっている。さらに、これら排出ライン２ａ，２ｂに設けられたバルブ４ａ，４ｂは、例えば、電磁バルブなどのように瞬時に応答するものからなっており、制御部５からの制御信号によってそれぞれの排出ライン２ａ，２ｂを瞬時に開閉して各分離液の排出停止を行うようになっている。
【００１４】
また、図中９は上記混合液を供給するための供給ラインであり、供給後の混合液の分離を促進すべく水槽１の底部側から水槽１内に混合液を供給するようになっている。
【００１５】
次に、このような構成をした液分離排出装置を用いて本発明方法の一例を説明する。
【００１６】
先ず、各排出ライン２ａ，２ｂの各バルブ４ａ，４ｂを閉じると共に、各回転型粘度計３ａ，３ｂの回転子６，６をそれぞれ回転駆動させた状態としてから供給ライン９から水槽１内に、互いに比重と粘度の異なる２種類の液体からなる混合液を連続して流し込む。すると、この混合液がその比重の違いにより水槽１内で上下に層分離すると共に、それらの液面が徐々に上昇してくる。
【００１７】
そして、この液面の上昇によって最初に上層液側の液面が水槽１内下方に位置している回転型粘度計３ａの回転子６のレベルに到達することで、その回転子６のトルクが上がることになるが、この時点では、制御部５はその検知信号を受け取っても排出ライン２ａ，２ｂのいずれのバルブ４ａ，４ｂを制御せずそのまま閉じた状態としておく。
【００１８】
次に、このようにして各分離液の液レベルがさらに上昇して上層液の液面が上方に位置している回転型粘度計３ｂの回転子６のレベルに達し、その回転子６の回転数が上がると、図２に示すように、制御部５がこれを検知し、液レベルが上限に達したと判断して中段部の排出ライン２ｂのバルブ４ｂを開いて排出ライン２ｂから上層液の一部を排出する。これによって、上層液の液レベルが降下すると共に、上層液のみを排出ライン２ｂから水槽１外へ分離排出することができる。そして、この上層液の液レベルの降下に伴って回転型粘度計３ｂの回転子６が液面上に露出してそのトルクが下がったならば、再び、制御部５がこれを検知し、液レベルが下がったと判断して排出ライン２ｂのバルブ４ｂを閉じて上層液の排出を停止する。その後、再び、上層液の液レベルが上昇したならば、上記と同様に排出ライン２ｂのバルブ４ｂの開閉制御を繰り返すことで上層液のみを排出ライン２ｂから水槽１外へ効果的に分離排出することができる。
【００１９】
一方、この上層液の上昇に伴って下層液の液レベルも上昇し、排出ライン２ｂ付近まで達することになるが、その前に下方に位置している回転型粘度計３ａの回転子６に達した時点で、この回転子６が上層液と下層液との粘度の違いによりさらにトルクが変化することにより、そのレベルに達したことを検知することになる。そして、レベル信号を受けた制御部５が図３に示すように、排出ライン２ａのバルブ４ａを開いてその下層液を排出ライン２ａから排出することになるため、下層液の液レベルの上昇が抑制されて中段の排出ライン２ｂ側から排出されるようなことがなくなると共に、水槽１中から下層液のみを水槽１外へ分離排出することができる。その後、このようにして下層液の液レベルが降下して回転型粘度計３ａの回転子６の回転数が上昇したならば、制御部５がこれを検知し、排出ライン２ａのバルブ４ａを閉じて下層液の排出を停止することになる。そして、その後は上層液と同様に、この下層液の液レベルに応じて排出ライン２ｂのバルブ４ｂの開閉制御を行うことによって上層液のみを排出ライン２ｂから水槽１外へ分離排出することができる。
【００２０】
このように、本発明は上層液と下層液との比重差のみならず、粘度差に着目し、それらの粘度差の違いを二つの回転型粘度計によって検出して各液体の液レベルを検出し、検出された各液体の液レベルに応じて排出ラインのバルブを開閉制御するようにしたものであるため、作業員の労力に頼ることなく自動的に液分離排出を行うことができる。しかも、その液レベルの検出を回転型粘度計によって検出するようにしたため、従来のように透明な液体は勿論、タール等のような色の濃い液体や溶融メタル／スラグ等といった高温の液体であっても容易かつ正確にその液レベルを検知し、正確な分離排出制御を行うことができる。
【００２１】
尚、本実施の形態では、比重及び粘度の異なる２種類の液体からなる混合液体を分離排出するようにした例で示したが、粘度及び比重の異なる３種類以上の液体の混合液体であっても、上述した回転型粘度計及び排出ラインをその数に応じてそれぞれ設置高さを異ならしめて設置すれば、上記と同様にそれぞれの液体毎に自動的かつ確実に分離排出することが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、２種以上の液体の混合液のそれぞれの液レベルの検出と分離排出を作業員の労力に頼ることなく自動的かつ確実に行うことができる。また、その液レベルの検出を回転型粘度計によって検出するようにしたため、従来のように透明な液体は勿論、タール等のような色の濃い液体や溶融メタル／スラグ等といった高温の液体であっても容易かつ正確にその液レベルを検知し、正確な分離排出制御を行うことができる等といった優れた効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液分離排出装置の実施の一形態を示す構成図である。
【図２】本発明に係る液分離排出装置を用いた液分離方法の実施の一形態を示す概念図である。
【図３】本発明に係る液分離排出装置を用いた液分離方法の実施の一形態を示す概念図である。
【符号の説明】
１水槽
2a,2b 排出ライン
3a,3b 回転型粘度計
4a,4b バルブ
５制御部
６回転子
７支持ロッド
８駆動部
９供給ライン

Claims

互いに比重と粘度の異なる２種以上の液体からなる混合液が流れ込む水槽と、
この水槽内部で層分離した上層液と下層液とをそれぞれ排出する排出ラインと、
上記水槽内に設置された回転子と、該回転子を垂直に支持するパイプ状の支持ロッドと、該支持ロッドを支持すると共に上記回転子を回転駆動する駆動部とからなり、上記回転子の回転数を一定に保つべく変化するトルクを検知して上記上層液の液面高さと下層液の液面高さをそれぞれ検知すべく、上記回転子の設置高さが異なるように設置された複数の回転型粘度計と、
これら回転型粘度計によって検知された各分離液の液面高さに応じて上記各排出ラインのバルブを開閉制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする液分離排出装置。
請求項１記載の液分離装置を用いた液分離方法において、上記水槽内で層分離した上層液と下層液の液面高さがそれぞれ各回転型粘度計の回転子に達したときに上記各排出ラインのバルブを開いてそれぞれの分離液を排出し、その後、各液面が回転子のレベルを下回ったときに上記各排出ラインのバルブを閉じて排出を停止するようにしたことを特徴とする液分離排出方法。