消泡体 |
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| 申请号 | CN201380047319.3 | 申请日 | 2013-07-19 | 公开(公告)号 | CN104619389B | 公开(公告)日 | 2019-08-16 |
| 申请人 | 三菱重工环境·化学工程株式会社; | 发明人 | 代田博文; 尾田诚人; 萩本寿生; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种消泡体，该消泡体(20)在旋转的上圆盘(21)与下圆盘(22)之间设置有沿周向以规定间距形成破泡室(23)的多个 叶片 (24)，在上圆盘(21)上形成有与破泡室(23)中心侧连通的孔(21A)，在下圆盘(22)上形成有与破泡室(23)中心侧连通的孔(22A)。 | ||||||
| 权利要求 | |||||||
| 说明书全文 | 消泡体技术领域[0001] 本发明涉及一种安装在消泡装置的旋转轴前端的消泡体，所述消泡体通过驱动所述旋转轴使叶片旋转从而使被处理液上的气泡破泡。本申请主张基于2012年9月26日在日本申请的专利申请2012-211677号的优先权，并将其内容援用于此。 背景技术[0002] 以往，在专利文献1及2中提出有用于消除或破坏存在于容器内的溶液上并通过混入输送泵而使输送量变得不稳定的气泡的消泡装置。 [0003] 专利文献1中记载的消泡装置具备在液面上部的水平面内旋转的转子。所述转子具有以相互之间具有间隔的方式配置的上板和下板、及在所述上下板之间从旋转中心部以放射状配置的多个鳍片。该消泡装置通过所述转子的旋转，在所述转子的旋转中心侧吸引气泡之后，经由鳍片排出至所述转子的外周侧，由此进行消泡处理。 [0004] 专利文献2中记载的消泡装置具有气泡的吸引空间，并且在其周围沿旋转轴方向具有多个垂直翼以放射状排列的类似多翼风扇的吸引叶片。该吸引叶片将通过其旋转动作而被吸引的气泡向半径方向外侧高速排出，使其与壁面发生碰撞，并通过在此时的气泡的流动中瞬间产生的压力差使气泡破坏或破裂。 [0005] 以往技术文献 [0006] 专利文献 [0007] 专利文献1：日本专利公开2007-216113号公报 [0008] 专利文献2：日本专利第3694461号公报 [0009] 发明要解决的技术课题 [0010] 在此，专利文献1及2中记载的消泡装置均为具有将从旋转体的中心部吸入的气泡通过所述旋转体的离心力向外侧高速排出而进行消泡处理的压缩型叶片的结构。 [0011] 然而，由于溶液中混入有表面活性剂，因此当产生膜厚较薄的“轻气泡”时，如果只是通过离心力将气泡吹向外侧，则不仅气泡不会破裂，还有可能气泡被分割成多个细泡而残留。 [0012] 即，基于压缩型叶片的消泡处理中存在如下课题，因无法使“轻气泡”充分破泡，而需要加入用于消泡的添加物或进行洒水等额外处理。 发明内容[0013] 本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够可靠地使因溶液中混入有表面活性剂而产生的轻气泡破泡的消泡装置的消泡体。并且，其目的在于提供一种无需加入用于消泡的添加物或进行洒水等额外处理，且经济实惠的消泡装置的消泡体。 [0014] 用于解决技术课题的手段 [0015] 根据本发明的第1实施方式，消泡体为在旋转的上圆盘与下圆盘之间设置有沿周向以规定间距形成破泡室的多个叶片的消泡体，在所述上圆盘上形成有与所述破泡室中心侧连通的孔，在所述下圆盘上形成有与所述破泡室中心侧连通的孔。 [0016] 根据本发明的第1实施方式，消泡体在旋转的上圆盘与下圆盘之间设置有沿周向以规定间距形成破泡室的多个叶片，在上圆盘上形成有与破泡室中心侧连通的孔，且在下圆盘上形成有与破泡室中心侧连通的孔。由此，例如在下圆盘与被处理液的液面上的气泡接触，且上圆盘位于空气中的状态下，使该上下圆盘旋转时，从下圆盘的孔吸引气泡，且从上圆盘的孔吸引空气。此时，从下圆盘的孔吸入的气泡内能够引入从上圆盘的孔吸入的空气，在此状态下，向所述气泡施加离心力。其结果，通过引入的空气使气泡膨胀，增大其表面积，并且由于膜厚变薄，气泡会发生局部龟裂而容易破泡。 [0017] 即，在第1实施方式中，在从下圆盘的孔吸入的气泡内引入从上圆盘的孔吸入的空气的状态下，向所述气泡施加离心力，由此能够可靠地使因混入有表面活性剂而产生的轻气泡破泡。并且，能够实现无需加入用于消泡的添加物或进行洒水等额外处理的经济的消泡处理。 [0018] 根据本发明的第2实施方式，消泡体中配置有叶片，在俯视观察时，所述叶片在所述上圆盘与下圆盘之间形成呈扇形形状的破泡室。 [0019] 根据本发明的第2实施方式，在上圆盘与下圆盘之间且叶片之间沿周向以规定间距形成多个破泡室，且俯视观察这些破泡室时，分别呈扇形形状，因此对从下圆盘的孔吸入的气泡施加离心力时，能够使所述气泡处于减压状态。由此，气泡的表面积增大，通过降低气泡的膜厚能够有效地进行消泡处理。 [0020] 根据本发明的第3实施方式，消泡体中配置有叶片，从侧面观察时，所述叶片在所述上圆盘与下圆盘之间形成从内周向外周逐步扩大的呈倾斜状的破泡室。 [0021] 根据本发明的第3实施方式，从侧面观察时，将在上下圆盘之间形成的叶片之间的破泡室形成为从内周向外周逐步扩大的呈倾斜状的形状，因此对从下圆盘的孔吸入的气泡施加离心力时，能够对所述气泡施加较高的压力变动而有效地进行消泡处理。 [0022] 根据本发明的第4实施方式，消泡体中配置有叶片，从侧面观察时，所述叶片在所述上圆盘与下圆盘之间形成从内周向外周逐步扩大之后又逐步缩小的多个破泡室。 [0023] 根据本发明的第4实施方式，从侧面观察时，将在上下圆盘之间形成的叶片之间的破泡室形成为从内周向外周逐步扩大之后又逐步缩小的呈倾斜状的形状，因此对从下圆盘的孔吸入的气泡施加离心力，由此所述气泡被减压而破泡。之后，能够对因破泡而形成的被处理液进行加压并送出至外部。由此，能够对所述气泡施加压力变动及冲击而有效地进行消泡处理。 [0024] 根据本发明的第5实施方式，所述第1至第4实施方式中的任一项的消泡体中，所述下圆盘的孔与被处理液上的气泡接触，所述上圆盘的孔配置于吸入所述被处理液上方的空气的位置。 [0025] 根据本发明的第5实施方式，消泡体的下圆盘的孔与被处理液上的气泡接触，且上圆盘的孔配置于吸入所述被处理液上方的空气的位置，由此从下圆盘的孔吸入的气泡内能够引入从上圆盘的孔吸入的空气，并且能够在此状态下对所述气泡施加离心力。由此，能够可靠地使因混入有表面活性剂而产生的轻气泡破泡。 [0026] 发明效果 [0027] 根据本发明的实施方式，消泡体在旋转的上圆盘与下圆盘之间设置有沿周向以规定间距形成破泡室的多个叶片，在上圆盘上形成有与破泡室中心侧连通的孔，且在下圆盘上形成有与破泡室中心侧连通的孔。由此，例如在下圆盘与被处理液的液面上的气泡接触，且上圆盘位于空气中的状态下，使该上下圆盘旋转时，从下圆盘的孔吸引气泡，且从上圆盘的孔吸引空气。此时，从下圆盘的孔吸入的气泡内能够引入从上圆盘的孔吸入的空气，在此状态下，向所述气泡施加离心力。其结果，引入空气的气泡在破泡室内膨胀，气泡的表面积增大，由此气泡会发生局部龟裂而容易破泡。 [0028] 即，根据本发明的实施方式，在从下圆盘的孔吸入的气泡内引入从上圆盘的孔吸入的空气的状态下，向所述气泡施加离心力，由此能够可靠地使因混入有表面活性剂而产生的轻气泡破泡。并且，能够实现无需加入用于消泡的添加物或进行洒水等额外处理的经济的消泡处理。附图说明 [0029] 图1是表示本发明的实施方式中的安装有消泡体的消泡装置的正剖视图。 [0030] 图2A是表示本发明的第1实施方式的消泡体的俯视图。 [0031] 图2B是表示本发明的第1实施方式的消泡体的图，其为沿图2A的II-II线剖切的正剖视图。 [0032] 图3A是表示本发明的第2实施方式的消泡体的俯视图。 [0033] 图3B是表示本发明的第2实施方式的消泡体的图，其为沿图3A的III-III线剖切的正剖视图。 [0034] 图4A是表示本发明的第3实施方式的消泡体的俯视图。 [0035] 图4B是表示本发明的第3实施方式的消泡体的图，其为沿图4A的IV-IV线剖切的正剖视图。 具体实施方式[0036] (第1实施方式) [0037] 参考图1至图2B对本发明的第1实施方式进行说明。 [0038] 图1是表示在内部积存有被处理液W的筒状的处理槽1上设置有消泡装置10(后述)的状态的正剖视图。处理槽1设置在将排水浓缩成半固体状并最终对半固体状的排水进行焚烧的设备的一部分上。在处理槽1中，通过供排水装置2供给或排出成为被处理液W的排水。 [0039] 另外，成为被处理液W的排水中例如包含乙二醇和表面活性剂及丙烯酰胺和瞬干胶等粘接成分，通过输送、搅拌及离心分离处理等产生的气泡(以符号B表示)成为在水面漂浮的状态。 [0040] 设有消泡装置10的处理槽1具有围绕周围的侧壁3及覆盖其上部的盖板4。在形成于该盖板4中央的开口部5设有筒状的支承部6。在该支承部6的上部设有安装架11，通过该安装架11支承所述消泡装置10。在所述安装架11的中央部设有驱动马达M。在该驱动马达M的旋转轴12上安装有本发明的实施方式的消泡体20。 [0041] 驱动马达M的旋转轴12配置在处理槽1中央上部的上下方向上，在旋转轴12的下端部以呈水平方式安装有消泡体20。并且，旋转轴12设置成沿着其轴线12A在安装架11的上下方向上移动自如，能够从双点划线所示的上方位置与实线所示的下方的消泡处理位置之间移动。 [0042] 接着，参考图2A的俯视图及图2B的正剖视图对安装于消泡装置10的马达旋转轴12前端的，本发明的第1实施方式的消泡体20进行说明。 [0043] 消泡体20的结构为在相互隔开间隔且以平行位置关系设置的上圆盘21与下圆盘22之间，设置有沿周向以规定间距形成破泡室23的多个叶片24。这些叶片24以连结上下圆盘21、22之间且在图中上下方向上区分空间的方式按照一定间距配置，由此在所述叶片24之间形成破泡室23。 [0044] 并且，根据这种结构，如图2A所示，在叶片24之间且上圆盘21与下圆盘22之间沿周向以规定间距形成有多个破泡室23，所述破泡室随着朝向半径方向外侧宽度变宽且俯视观察时呈扇形形状。 [0045] 该消泡体20中，在上圆盘21上形成有与位于叶片24之间的破泡室23中心侧连通的孔21A，并且，在下圆盘22上形成有与破泡室23中心侧连通的孔22A，以便与所述孔21A对置。 [0046] 并且，在叶片24之间且上下圆盘21、22之间的破泡室23的外周边部成为用于使破泡处理过的气泡B的液体返回到处理槽1的开口部23A。 [0047] 并且，这种消泡体20中，使下圆盘22的孔22A与被处理液W上的气泡B接触，且将上圆盘21的孔21A配置于吸入所述被处理液W上方的空气的位置。由此，通过驱动驱动马达M，消泡体20与其内部的叶片24一同在水平面内旋转时，从下圆盘22的孔22A吸引气泡B且从上圆盘21的孔21A吸引空气。 [0048] 对如上述构成的消泡体20的作用进行说明。 [0049] 如图1至图2B所示，首先，沿着马达旋转轴12的轴线12A在上下方向上调整位置，由此使消泡体20的下圆盘22与被处理液W的液面上的气泡B接触，并且将上圆盘21配置为位于空气中。另外，也可以配置的更深，以使上圆盘21的大致全部淹没在气泡B中。 [0050] 之后，如图2A中的箭头a所示，通过驱动驱动马达M的旋转轴12使上下圆盘21、22旋转。由此，从下圆盘22的孔22A吸引被处理液W上的气泡B，且从上圆盘21的孔21A吸引被处理液W上方的空气(及上部的气泡B，或上部的气泡B)。 [0051] 此时，从下圆盘22的孔22A吸入的气泡B的内部成为容易引入从上圆盘21的孔21A吸入的空气的状态(参考图2B)，在此状态下对所述气泡B施加离心力。其结果，引入空气的气泡B膨胀，气泡B的表面积增大，由此气泡B会发生局部龟裂而容易破泡。 [0052] 并且，在上圆盘21与下圆盘22之间且叶片24之间沿周向以规定间距形成的多个破泡室23分别形成为，随着朝向半径方向外侧宽度变宽且俯视观察时呈扇形形状，因此对从下圆盘22的孔22A吸入的气泡B施加离心力时，随着气泡B向外侧移动而周围的压力减少。其结果，能够使所述气泡B处于减压状态，并且能够有效地进行消泡处理。 [0053] 如上述详细说明，本实施方式中所示的消泡体20为在旋转的上圆盘21与下圆盘22之间，设置有沿周向以规定间距形成破泡室23的多个叶片24的结构，其中，在上圆盘21上形成与破泡室23中心侧连通的孔21A，且在下圆盘22上形成与破泡室23中心侧连通的孔22A。 [0054] 由此，例如，在下圆盘22与被处理液W的液面上的气泡B接触且上圆盘21位于空气中的状态下，使该上下圆盘21、22旋转时，从下圆盘22的孔22A吸引气泡B，且从上圆盘21的孔21A吸引空气。此时，从下圆盘22的孔22A吸入的气泡内能够引入从上圆盘21的孔21A吸入的空气，在此状态下对所述气泡B施加离心力。其结果，引入空气的气泡B在破泡室23内膨胀，表面积增大，由此气泡B会发生局部龟裂而容易破泡。 [0055] 即，本实施方式所示的消泡体20中，在从下圆盘22的孔22A吸入的气泡内引入从上圆盘21的孔21A吸入的空气的状态下，对所述气泡B施加离心力，由此能够可靠地使因混入有表面活性剂而产生的轻气泡破泡。并且，能够实现无需加入用于消泡的添加物或进行洒水等额外处理的经济的消泡处理。 [0056] 并且，本实施方式所示的消泡体20中，在上圆盘21与下圆盘22之间且叶片24之间沿周向以规定间距形成多个破泡室23，且俯视观察时，所述破泡室23分别呈扇形形状，因此对从下圆盘22的孔22A吸入的气泡B施加离心力时，能够使所述气泡B处于减压状态。由此，能够有效地进行消泡处理。 [0057] (第2实施方式) [0058] 参考图3A及图3B对本发明的第2实施方式进行说明。 [0059] 第2实施方式所示的消泡体30与第1实施方式所示的消泡体20的结构的不同之处在于，具有孔31A、32A的上下圆盘31、32及在该上下圆盘31、32之间形成的叶片33的形状。 [0060] 即，如图3A的俯视图及图3B的侧剖视图所示，第2实施方式所示的消泡体30中，上圆盘31在驱动马达M的旋转轴12的轴线12A的周围具有以与所述轴线12A正交的位置关系配置的水平面31B。并且，下圆盘32以相对于上圆盘31的水平面31B其前端部朝下方连续倾斜的位置关系配置。 [0061] 并且，叶片33以连结上下圆盘31、32之间且在图中上下方向上以区分空间的方式按照一定间距配置，在所述叶片33之间形成有破泡室34。 [0062] 并且，如图3B所示，从侧面观察时，所述叶片33具有从内周向外周逐步扩大的倾斜状，与此同时，从侧面观察时，在叶片33之间形成的破泡室34也呈从内周向外周逐步扩大的倾斜状。 [0063] 另一方面，如图3A所示，在叶片33之间形成的破泡室34形成为随着朝向径向外侧宽度变宽且俯视观察时呈扇形形状。 [0064] 即，俯视观察时(参考图3A)及侧面观察时(参考图3B)的任一情况下，第2实施方式的破泡室34均形成为随着朝向半径方向外侧宽度变宽，对从圆盘32的孔32A吸入的气泡B施加离心力时，随着气泡B向外侧移动而周围的压力急剧减少。其结果，能够对所述气泡B施加较高的压力变动而有效地进行消泡处理。 [0065] 如上述详细说明，第2实施方式所示的消泡体30与第1实施方式同样地，在下圆盘32与被处理液W的液面上的气泡B接触且上圆盘31位于空气中的状态下，以旋转轴12的轴线 12A为中心使该上下圆盘31、32旋转时，从下圆盘32的孔32A吸引气泡B，且从上圆盘31的孔 31A吸引空气。此时，从下圆盘32的孔32A吸入的气泡内能够引入从上圆盘31的孔31A吸入的空气，在此状态下对所述气泡B施加离心力。其结果，引入空气的气泡B在破泡室34内膨胀，气泡B的表面积增大，由此气泡B会发生局部龟裂而容易破泡。 [0066] 并且，上述消泡体30中，俯视观察时(参考图3A)及侧面观察时(参考图3B)的任一情况下，在上下圆盘31、32的叶片33之间形成的破泡室34均形成为从内周向外周逐步扩大的倾斜状，因此对从下圆盘32的孔32A吸入的气泡B施加离心力时，能够使所述气泡B处于较高的减压变动状态。由此能够有效地进行消泡处理。 [0067] (第3实施方式) [0068] 参考图4A及图4B对本发明的第3实施方式进行说明。 [0069] 第3实施方式所示的消泡体40与第1及第2实施方式所示的消泡体20、30的结构的不同之处在于，具有孔41A、42A的上下圆盘41、42及在该上下圆盘41、42之间形成的叶片43的形状。 [0070] 即，如图4A的俯视图及图4B的侧剖视图所示，第3实施方式所示的消泡体40中，在驱动马达M的旋转轴12的轴线12A的周围，上圆盘41由以与所述轴线12A正交的位置关系配置的水平面41B、及在所述水平面41B的前端位置配置成与所述水平面41B一体设置且相对于所述水平面41B朝下方倾斜的倾斜面41C构成。 [0071] 并且，下圆盘42以相对于水平面41B其前端部朝下方连续倾斜的位置关系配置，该水平面以与旋转轴12的轴线12A正交的位置关系配置。 [0072] 并且，叶片43以连结上下圆盘41、42之间且在图中上下方向上以区分空间的方式按照一定间距配置，在所述叶片43之间形成有破泡室44。 [0073] 并且，如图4B所示，从侧面观察时，所述叶片43具有从内周向外周逐步扩大之后又逐步缩小的倾斜状。与此同时，从侧面观察时，在上下圆盘41、42之间且叶片43之间形成的破泡室44也呈从内周向外周逐步扩大之后又逐步缩小的倾斜状。 [0074] 如上述详细说明，第3实施方式所示的消泡体40与第1及第2实施方式同样地，在下圆盘42与被处理液W的液面上的气泡B接触且上圆盘41位于空气中的状态下，以旋转轴12的轴线12A为中心使该上下圆盘41、42旋转时，从下圆盘42的孔42A吸引气泡B，且从上圆盘41的孔41A吸引空气。此时，从下圆盘42的孔42A吸入的气泡内能够引入从上圆盘41的孔41A吸入的空气，在此状态下对所述气泡B施加离心力。其结果，引入空气的气泡B在破泡室44内膨胀，表面积增大，由此气泡B会发生局部龟裂而容易破泡。 [0075] 并且，上述消泡体40中，将在上下圆盘41、42的叶片43之间形成的破泡室44形成为从内周向外周逐步扩大之后又逐步缩小的倾斜状，因此通过对从下圆盘42的孔42A吸入的气泡B施加离心力，所述气泡B的表面积增大，且所述气泡B破泡。此时，将剩余的所述气泡B与被处理液W一同送出至外部时进行加压，从而能够进一步进行破泡。由此，能够对所述气泡B施加压力变动及冲击而有效地进行消泡处理。 [0076] (变形例1) [0077] 另外，上述第1至第3实施方式中，将上圆盘21、31、41的孔21A、31A、41A形成为相同大小，但也可以根据气泡B的种类而改变其大小。即，也可以调整在上圆盘21、31、41上形成的孔21A、31A、41A的大小，以便供给气泡B最容易破泡的空气量。并且，也可以适当调整在上圆盘21、31、41上形成的孔21A、31A、41A的个数，以便供给气泡B最容易破泡的空气量。 [0078] 并且，并不限定于上述方式，还可以同时调整在下圆盘22、32、42上形成的孔21B、31B、41B的大小及个数。 [0079] (变形例2) [0080] 并且，上述第1至第3实施方式中，沿着消泡体20、30、40的上圆盘21、31、41及下圆盘22、32、42的周向的整周以一定间隔设置叶片24、33、43，但并不限定于此。也可以间接地或局部地设置叶片24、33、43及在这些叶片之间的破泡室23、34、44，以使气泡B最容易破泡。并且，也可以适当调整破泡室23、34、44的容积。 [0081] (变形例3) [0082] 并且，上述第1至第3实施方式中，沿着马达旋转轴12的轴线12A在上下方向上调整位置，由此使消泡体20、30、40的下圆盘22、32、42与被处理液W的液面上的气泡B接触且使上圆盘21、31、41位于空气中，但是此时，也可以设置检测被处理液W的液面位置的液面传感器，根据所述液面传感器的输出，通过升降机构自动调整上下位置，以使消泡体20、30、40的下圆盘22、32、42与被处理液W的液面上的气泡B始终接触。 [0083] 并且，此时也可以设置检测被处理液W上的气泡B的气泡传感器，根据气泡传感器的输出，通过升降机构自动调整上下位置，以使消泡体20、30、40的下圆盘22、32、42与被处理液W的液面上的气泡B始终接触。 [0084] 以上，参考附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体结构并不限定于该实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内的设计变更等也包含在本发明内。 [0085] 工业实用性 [0086] 本发明涉及一种安装在消泡装置的旋转轴前端的消泡体，通过驱动所述旋转轴使被处理液上的气泡破泡。 [0087] 符号说明 [0088] 1-处理槽，10-消泡装置，12-旋转轴，20-消泡体，21-上圆盘，21A-孔，22-下圆盘，22A-孔，23-破泡室，24-叶片，30-消泡体，31-上圆盘，31A-孔，31B-水平面，32-下圆盘，32A-孔，33-叶片，34-破泡室，40-消泡体，41-上圆盘，41A-孔，41B-水平面，41C-倾斜面，42-下圆盘，42A-孔，43-叶片，44-破泡室，W-被处理液，B-气泡。 |
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