ディスクスタック遠心分離機
ディスクスタック遠心分離機(ディスクスタック遠心分離機、ディスクセパレーター、ディスクボウル遠心分離機とも呼ばれる)は、遠心分離空間を薄い層に分割する一連の円錐状ディスクを備えています。ディスクスタックにより表面積が増加し、分離プロセスが高速化されます。
ディスクスタック遠心分離機は、ほとんどの場合 10,000 g を超える非常に高い遠心力によって液体から固体相を除去したり、2 つの液体相を互いに分離したりするために使用されます。
これらの力の影響を受ける密度の高い固体または液体は回転するボウルの壁に向かって外側に移動し、密度の低い流体は中心に向かって移動します。
投入物の種類に応じて、異なるディスクスタックの設計、配置、形状が様々なプロセスに使用されます。濃縮された高濃度の固体または液体は、ボウルの設計に応じて、連続的、手動、または断続的に除去されます。
ディスクスタック型遠心分離機は、製品の清澄化、濃縮、精製に非常に適しています。セルフクリーニングボウル、固形物保持ボウル、ノズルボウル、チャンバーボウルが最も一般的な設計です。
ディスクスタック遠心分離機とは何ですか?
ディスクスタック型遠心分離機は、固体と1種類または2種類の液体を同時に分離します。遠心分離機のボウルに円錐状のプレート(ディスクスタック)が取り付けられます。ディスク遠心分離機は、遠心力を利用して、固体濃度が低く粒子径が比較的小さい液体を分離します。高速回転する遠心分離機では、重力(g)が遠心力に置き換えられ、その力は数千倍にもなります。円錐状のディスク(ディスクスタック)は、分離プロセスを促進する表面沈降面積(表面積)を増加させます。
ディスクスタック遠心分離機を使用すると、さまざまな液相と固体の機械的分離を迅速かつ連続的に実行できます。
沈降と分離は連続的なプロセスであり、非常に高速です。液体混合物中の液体と固体粒子が遠心分離ボウル内で遠心力を受けると、重力の影響下にあるタンク内では数時間かかる分離が、わずか数秒で完了します。分離プロセスと必要な分離効率に応じて、ディスクスタック遠心分離ボウルを清澄ボウルまたは精製ボウルとして使用できます。
ディスクスタック遠心分離機の基本原理
ディスクスタック遠心分離機の基本原理は、混合物中の異なる成分を密度差に基づいて分離することです。これは、混合物を入れたボウルを高速回転させることで実現されます。これにより遠心力が発生し、密度の高い粒子または液体はボウルの壁に向かって外側に移動し、密度の低い流体は中心に向かって移動します。
ボウル内のディスクスタックは、分離ボウル内の分離面積を大幅に拡大することで、分離効率の向上に貢献します。スタック内の円錐状のディスクは、流体が通過する一連の狭いチャネルを形成します。流体がこれらのチャネルを通過すると、密度の高い粒子または液体はボウル壁に向かって外側に押し出され、密度の低い流体は中心に向かって移動します。
分離されたさまざまなコンポーネントは、ディスクスタック遠心分離機から取り外すことができ、さらに処理したり廃棄したりできます。
セルフクリーニングディスクセパレーターの動作原理:
| セルフクリーニングディスクセパレーター セルフクリーニング ボウルを備えたセルフクリーニング ディスク セパレーターは、分離された固形物を定期的に全速力で排出できます。主に液体/液体/固形物の連続分離に使用されます。 セルフクリーニングディスクセパレーターは、円錐状のディスクを複数積層することで、比較的小さなボウル容積内に広大な等価清澄面積を確保します。セルフクリーニングディスクセパレーター。固形物の排出のために、ボウルの周囲に均等間隔で複数の固形物排出ポートが設けられています。これらのポートは、ボウル底部に配置された可動スライドピストンによって開閉されます。開閉機構は油圧で作動します。制御媒体としては通常水が使用されますが、特殊な場合には低粘性の有機流体も使用できます。 この開口機構は、部分排出と全排出の両方を可能にします。全排出では、供給バルブを閉じた状態でボウルの内容物全体を排出します。一方、部分排出では、供給バルブを開いた状態でボウルの内容物の一部のみが排出されます。 固形物保持分離器と同様に、セルフクリーニング ディスク分離器も、清澄化、分離、さらには濃縮用のバージョンとして利用できます。 セルフクリーニングディスクセパレーターの動作原理 |
セルフクリーニングセパレーターは、連続処理を必要とするアプリケーション向けです。
分離対象となる懸濁液は、供給パイプを介して上部からセルフクリーニング式分離ボウルに供給され、ディスクスタックに入ります。分離はディスクスタック内で行われ、固形物は固形物保持空間で分離されます。
重い液相と固体相はボウルの周辺に向かって押し出され、軽い相はボウルの中心に向かって流れ、そこから圧力がかかってポンプで送り出され、さらに処理されます。
重い液体相は上部のディスクを越えてチャンバーに導かれ、そこで求心ポンプによってセルフクリーニング ディスク セパレーターから排出されます。
固形物は固形物保持空間に集められ、断続的に自動的に排出されます。固形物保持空間は二重円錐形状で、排出ポートが設けられており、スライドピストンを油圧で上下させることで開閉します。排出は油圧システムによって行われ、設定された適切な間隔でスライドボウルの底部が下降し、ボウル周縁部の固形物排出ポートが開きます。固形物は下部フレームフードに集められ、ハイドラサイクロンを介してセルフクリーニングセパレーターから排出されます。
生産中は、スライドピストンを下降させることで、予め設定された間隔で堆積した固形物を瞬時に排出できます。生産終了時には、セルフクリーニング式セパレーターが自動的に洗浄されます。適切な制御装置を設置することで、運転を完全に自動化することも可能です。
セルフクリーニングディスクセパレーターの従来の材料データ
製品と接触するすべての部品はオーステナイト系 Cr-Ni-Mo 鋼で作られていますが、高応力を受けるボウル部品の場合はマルテンサイト系 Cr-Ni-Mo 鋼または二相合金で作られています。
セルフクリーニングディスクセパレーター標準装備
セルフクリーニングディスクセパレーターは、フレームとベースで構成され、ベースには水平駆動軸、ウォームギア、潤滑油槽、垂直ボウルスピンドル、入口・出口装置、回転計、防振ベースプレート、ACモーターが組み込まれています。ボウルは、フレーム上部、固形物収集カバー、フレームフードによって形成される空間内で、スピンドルの上部に固定されています。フードには液体排出システムが取り付けられています。
プロセス液体と接触するすべての部品はステンレス製です。
セルフクリーニングディスクセパレーターのCIP洗浄
遠心分離プロセスが完了すると、セルフクリーニングディスクセパレーターはCIP(定置洗浄)が可能です。洗浄液は遠心分離機と接続されたシステム内を循環します。CIP中に全排出は手動で開始するか、外部CIP制御を介して制御ユニットで自動的に開始されます。
セルフクリーニングディスクセパレーターの制御システム
自動ボウル排出を制御するために、次のシステムが利用可能です。
– 時間依存制御。
固形物の負荷が一定に保たれる製品に使用することをお勧めします。
– 濁度測定を利用した光電制御。
この自動排出システムは代替手段として使用できます。設定された濁度レベルを超えると、制御ユニットに信号が送信され、固形物排出プロセスが開始されます。この制御システムは、固形物含有量が変動する半透明の製品や、処理量が変動する場合に推奨されます。この監視システムは、標準的なセルフクリーニングディスクセパレーターすべてに搭載可能です。
![]() | ノズルセパレーター ノズルセパレーターは、固形物の濃縮と液体の清澄化を行う連続運転式ディスク遠心分離機です。濃縮された固形分はノズルから連続的に排出されます。ノズルセパレーターは、遠心分離式清澄機および分離機として設計されています。セルフクリーニング式分離機よりも固形分を多く除去するように設計されています。清澄機として機能するように構成されている場合は、濃縮機と呼ばれます。懸濁液から固形分を濃縮するために使用されます。 ノズルセパレーターの動作原理 液体と固体を含む生成物は、供給管を介して回転ノズル遠心分離ボウルの上部から導入され、分配器で加速されてディスクスタックに入ります。分離はディスク間で行われます。多数のディスクを積み重ねたディスクスタックは、液体を薄い層に分割し、固体粒子の沈降距離を短縮します。軽い相はディスクスタックを通ってノズル分離ボウルの中心に向かって移動し、内蔵の求心ポンプによって加圧されて排出されます。重い固体粒子はボウルの周縁部に集められ、ノズルから連続的に排出されます。 ノズルセパレーターの特徴 – ノズルセパレーターは、高固形分濃度および高粘度に対応できます。 ノズルセパレーター標準装備 AC モーター、制御ユニット、特殊工具、速度および振動センサー、油圧スイッチ、振動減衰脚、基礎プレート、および標準スペア部品セットを備えたノズルセパレーター。 ノズルセパレータの従来の材料データ 製品と接触するすべての部品はオーステナイト系 Cr-Ni-Mo 鋼で作られていますが、高応力を受けるボウル部品の場合はマルテンサイト系 Cr-Ni-Mo 鋼または二相合金で作られています。 ノズルセパレーターの用途 ノズルセパレーターは、バイオテクノロジー、製薬、食品業界における発酵製品の処理に特化した装置です。 – 固体の大きさによる分類 |
固形物保持分離機 固形物保持分離機(ソリッドウォールボウル型遠心分離機とも呼ばれる)は、ソリッドウォールボウル、つまり円筒形のボウル設計を特徴としています。セルフクリーニング式分離機と比較すると、ソリッドウォールボウル型固形物保持分離機は、油圧システムがないため、分離された固形物を定期的に全速力で排出することができません。そのため、分離された固形物はすべてソリッドウォールボウル内に保持され、手動で除去する必要があります。これがいわゆる固形物保持分離機です。 固形物保持分離器の特徴 固形物保持分離器は主に次の 2 つの目的で設計されています。 設計が簡単なため、非常に高い g 力を実現でき、固形物保持分離器は微粒子の回収に非常に効率的です。 耐食性仕様を満たすため、ハステロイC4/276やチタンなどの特殊材料クラッドが使用されています。ボウル底部およびボウル上部を含む荷重支持部は、スーパー二相鋼のみで構成することも可能です。 生成物は供給管を通って固形物保持分離ボウルに供給され、分配器へと送られます。そこでボウルの回転速度に達するまで加速されます。分配器は生成物をディスクスタックの上昇流路へと送り込み、そこで重質相と軽質相が分離されます。多数のディスクを積み重ねたディスクスタックは、液体を薄い層に分割し、固体粒子の沈降距離を短縮します。 軽い液体相はボウルの中央に向かって流れ、そこから圧力を受けて固形物を保持する分離器から排出され、さらに処理されます。 重質液相は上部ディスクを通過してチャンバーに導かれ、固定式または可変式の求心ポンプによって固形物保持分離器から排出されます。2つのポンプは回転する液相に囲まれているため、たとえ回転していなくても、液相の速度を静圧に変換します。 固形分はボウルの周縁部に押し出され、堆積します。分離された固形分はボウル周縁部の空間に集められ、定期的に手動で除去されます。 固形物保持分離器の用途 積層ディスクまたは円筒ボウル設計の固形物保持分離機、固形物保持遠心分離機は、以下の用途に広く使用されています。 | ![]() |
ディスクスタック遠心分離機の用途
– 飲み物
ビール | ワイン | ジュース | コーヒー | 紅茶 | 豆乳
– 乳製品
牛乳とホエイの脱脂 | 牛乳とホエイの清澄化 | 牛乳とホエイからの細菌除去 | クリームの濃縮
- 食べ物
油脂 | デンプンとタンパク質
- 化学薬品
有機化学 | 無機化学 | 石油化学
– 医薬品
酵素 | ヒト用ワクチン | 獣医用ワクチン | バイオマス由来インスリン | ヒト血液タンパク質 | 動物細胞培養
– ミネラルオイル
原油 | 残留油 | スロップオイル | 燃料 | 潤滑油 | 油圧油 | 掘削流体
– 環境技術
飲料水 | 都市廃水 | 産業廃水 | 下水汚泥
