(57)【要約】【課題】水バランスを維持できるポンプ用シール水供給装置を提供する。【解決手段】移送対象液を移送するポンプ２の軸封装置２１にシール水を供給するシール水供給装置１であって、移送対象液が流れる流路２２ｂから移送対象液の一部を抜き出しシール水として軸封装置２１に供給する供給配管１１と、軸封装置２１から排出されたシール水を流路２２ａに戻す戻り配管１２とを備える。移送対象液の一部をシール水として軸封装置２１に供給し、軸封装置２１から排出されたシール水を移送対象液に戻すので、移送対象液に水の出入りがなく、水バランスを維持できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移送対象液を移送するポンプの軸封装置にシール水を供給するシール水供給装置であって、
前記移送対象液が流れる流路から該移送対象液の一部を抜き出し、シール水として前記軸封装置に供給する供給配管と、
前記軸封装置から排出された前記シール水を前記流路に戻す戻り配管と、を備える
ことを特徴とするポンプ用シール水供給装置。
【請求項２】
前記供給配管は前記ポンプの吐出側の前記流路に接続されており、
前記戻り配管は前記ポンプの吸入側の前記流路に接続されている
ことを特徴とする請求項１記載のポンプ用シール水供給装置。
【請求項３】
前記移送対象液はスラリーであり、
前記供給配管には前記スラリーに含まれる固形分を捕捉する濾過器が設けられている
ことを特徴とする請求項１または２記載のポンプ用シール水供給装置。
【請求項４】
前記濾過器はケーキ濾過方式で前記スラリーに含まれる固形分を捕捉する
ことを特徴とする請求項３記載のポンプ用シール水供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ用シール水供給装置に関する。さらに詳しくは、ポンプの軸封装置にシール水を供給するためのシール水供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式製錬プラント、紙パルププラント、廃棄物処理プラントなどのプラントでは、中間品あるいは製品としてスラリー状の流体（以下、単に「スラリー」という。）が取り扱われる。スラリーの移送にはスラリーポンプを用いるのが一般的である。
【０００３】
スラリーポンプに限られず、液体を移送するポンプには軸封装置が設けられており、主軸がケーシングを貫通する軸受け部分から、内部の液が外部に漏れたり、外部の空気を吸い込んだりするのを防止している。軸封装置としてシール水を用いるものが知られており、この種の軸封装置が設けられたポンプには運転中にシール水の供給が必要である。
【０００４】
ところで、湿式製錬プラントにおいては、プロセス全体の水の出入りバランス（以下、単に「水バランス」という。）の維持および調整が必要である。水バランスが崩れると、湿式製錬プロセス全体の液体の量が増減し、貯留槽などの設備の規模に影響を与えるからである。また、水バランスが崩れると、スラリーに含まれる有価金属の濃度が変化するため、プラントの性能を十分に発揮できなくなる恐れがあるからである。
【０００５】
湿式製錬プラントにおいてスラリーの移送にスラリーポンプを用いる場合、スラリーポンプに供給されたシール水の一部は、軸受け部分の隙間からケーシングの内部に入りスラリーに混入される。そのため、シール水の供給が水バランスを崩す要因となる。
【０００６】
メカニカルシールなど、シール水の供給が必要のない軸封装置も知られているが、このような軸封装置を備えるポンプを導入することは、設備コストやメンテナンスコストが高くなるという問題がある。
【０００７】
特許文献１には、発電プラントの循環水ポンプにシール水を供給するシール水供給装置が開示されている。循環水ポンプは復水器に導かれるタービン排気を冷却して腹水させるために海水を循環水として供給する設備である。シール水供給装置は、循環水ポンプの出口側の循環水からシール水を抽出し、循環ポンプの軸受部に供給する。しかし、軸受部から排出されたシール水は系外に排出される構成であり、水バランスを維持することは考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開昭６３−１４１８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑み、水バランスを維持できるポンプ用シール水供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明のポンプ用シール水供給装置は、移送対象液を移送するポンプの軸封装置にシール水を供給するシール水供給装置であって、前記移送対象液が流れる流路から該移送対象液の一部を抜き出し、シール水として前記軸封装置に供給する供給配管と、前記軸封装置から排出された前記シール水を前記流路に戻す戻り配管と、を備えることを特徴とする。
第２発明のポンプ用シール水供給装置は、第１発明において、前記供給配管は前記ポンプの吐出側の前記流路に接続されており、前記戻り配管は前記ポンプの吸入側の前記流路に接続されていることを特徴とする。
第３発明のポンプ用シール水供給装置は、第１または第２発明において、前記移送対象液はスラリーであり、前記供給配管には前記スラリーに含まれる固形分を捕捉する濾過器が設けられていることを特徴とする。
第４発明のポンプ用シール水供給装置は、第３発明において、前記濾過器はケーキ濾過方式で前記スラリーに含まれる固形分を捕捉することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、移送対象液の一部をシール水として軸封装置に供給し、軸封装置から排出されたシール水を移送対象液に戻すので、移送対象液に水の出入りがなく、水バランスを維持できる。
第２発明によれば、ポンプの送液によりシール水が軸封装置に循環するので、シール水を循環させる装置が不要であり、設備コストや運転コストを抑えることができる。
第３発明によれば、濾過器によりスラリーの固形分が補足されるため、固形分が除去されたシール水を軸封装置に供給でき、固形分により軸封装置が摩耗することを抑制できる。
第４発明によれば、ケーキ濾過方式であるので、目詰まりし難く、固形分の分離回収も容易である。そのため、メンテナンスが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るシール水供給装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るシール水供給装置１は、スラリーを移送するスラリーポンプ２の軸封装置２１にシール水を供給する装置である。
【００１４】
スラリーは特に限定されないが、例えば湿式製錬プラントにおける原料スラリーである。湿式製錬プラントでは、ニッケルマットやニッケル・コバルト混合硫化物を原料とし、原料を粉砕して工業用水と混合して原料スラリーを得る。この原料スラリーを塩素浸出することで原料中のニッケルやコバルトを液中に溶出させる。塩素浸出工程では原料スラリーを複数段の浸出槽に順に供給し、塩素浸出反応を進行させる。原料スラリーを浸出槽に供給するためにスラリーポンプ２が用いられる。なお、本実施形態におけるスラリーは特許請求の範囲に記載の「移送対象液」に相当する。また、スラリーポンプ２は特許請求の範囲に記載の「ポンプ」に相当する。
【００１５】
スラリーポンプ２はスラリー配管２２（２２ａ、２２ｂ）に介装されている。スラリーポンプ２の駆動によりスラリーはスラリー配管２２（２２ａ、２２ｂ）を流れて移送される。なお、スラリー配管２２（２２ａ、２２ｂ）は特許請求の範囲に記載の「流路」に相当する。
【００１６】
シール水供給装置１は、供給配管１１と、戻り配管１２とを備えている。供給配管１１は、一端がスラリーポンプ２の吐出側のスラリー配管２２ｂに接続されており、他端が軸封装置２１のシール水供給口に接続されている。また、戻り配管１２は、一端が軸封装置２１のシール水排出給口に接続されており、他端がスラリーポンプ２の吸入側のスラリー配管２２ａに接続されている。
【００１７】
スラリーポンプ２を駆動させると、吐出側のスラリー配管２２ｂを流れるスラリーの一部が供給配管１１に抜き出される。抜き出されたスラリーはシール水として軸封装置２１に供給される。軸封装置２１から排出されたシール水は戻り配管１２を介して吸入側のスラリー配管２２ａに戻される。
【００１８】
供給配管１１の途中には濾過器１３が設けられており、この濾過器１３によりスラリーに含まれる固形分が補足される。濾過器１３の濾過方式は特に限定されないが、ケーキ濾過方式であることが好ましい。ここで、ケーキ濾過方式とは、濾材表面に堆積した濾滓の層（ケーキ層）によって濾過する方式である。より詳しくは、濾材として空隙がスラリーに含まれる固形粒子より大きいものを選択する。スラリーに含まれる固形粒子が濾材の空隙に付着し架橋を形成することによりケーキ層が形成される。そのケーキ層そのものを濾材として機能させる。ケーキ濾過方式を採用できる濾過器としては、例えば漏斗（一般的なロート）、吸引濾過器（ブフナーロート）などが挙げられる。ケーキ濾過方式であれば、目詰まりし難く、補足した固形分の分離回収も容易である。そのため、メンテナンスが容易となる。
【００１９】
なお、ケーキ濾過方式の場合、新しい濾材を装着した直後、あるいは濾材からケーキを除去した直後では、濾液に多少の固形分が含まれている。湿式製錬プラントにおける原料スラリーの場合、固形分には有価金属が含まれているため、固形分を系外に排出すると有価金属のロスとなる。本実施形態のシール水供給装置１では、濾過器１３を通った濾液に含まれた固形分は、軸封装置２１および戻り配管１２を介してスラリーに戻されるため、系外に排出されることはなく、有価金属のロスとならない。
【００２０】
供給配管１１の途中にはさらに圧力計・流量計ユニット１４が設けられている。圧力計・流量計ユニット１４は、流量計１４ａと、圧力計１４ｂと、圧力制御弁１４ｃと、逆止弁１４ｄとからなる。流量計１４ａと圧力計１４ｂにより供給配管１１を流れるシール水の流量および圧力を測定できる。圧力制御弁１４ｃによりシール水の圧力を調整できる。逆止弁１４ｄによりシール水が逆流（軸封装置２１側からスラリー配管２２ｂ側への流れ）することを防止できる。
【００２１】
圧力制御弁１４ｃの操作は、流量計１４ａおよび圧力計１４ｂの測定値を参考に作業員が手動で行ってもよいし、自動制御で行ってもよい。圧力制御弁１４ｃを自動制御するには、圧力計・流量計ユニット１４に制御装置を設けて、圧力制御弁１４ｃを電磁弁とする。流量計１４ａおよび圧力計１４ｂの測定値を制御装置に入力し、制御装置の信号により圧力制御弁１４ｃを制御するよう構成する。制御装置はフィードバック制御などにより圧力制御弁１４ｃの開度を調整し、シール水の圧力を調整する。
【００２２】
つぎに、シール水供給装置１の動作を説明する。
スラリーポンプ２を駆動させると、移送対象液であるスラリーはスラリー配管２２（２２ａ、２２ｂ）を流れて移送される。吐出側のスラリー配管２２ｂを流れるスラリーの一部は供給配管１１に抜き出される。
【００２３】
供給配管１１を流れるスラリーは、濾過器１３を通ることで固形分が補足され、固形分が除去されたシール水となる。シール水は供給配管１１を介して軸封装置２１に供給される。このように、固形分が除去されたシール水を軸封装置２１に供給できるので、固形分により軸封装置２１が摩耗することを抑制できる。
【００２４】
また、流量計１４ａおよび圧力計１４ｂの測定値を参考に圧力制御弁１４ｃを操作することで、シール水の圧力を軸封装置２１に適切な圧力となるように調整できる。
【００２５】
供給配管１１により軸封装置２１に供給されたシール水は、一部はスラリーポンプ２の軸受け部分の隙間からケーシングの内部に入りスラリーに混入される。また、残りのシール水は戻り配管１２によりスラリー配管２２ａに戻されスラリーに混入される。すなわち、全てのシール水がスラリーに戻される。
【００２６】
以上のように、スラリーの一部をシール水として軸封装置２１に供給し、軸封装置２１から排出されたシール水をスラリーに戻すので、スラリーに水の出入りがなく、水バランスを維持できる。湿式製錬プラントにおいては、水バランスを維持できることから、スラリーに含まれる有価金属の濃度を維持できる。
【００２７】
また、本実施形態においては、供給配管１１が吐出側のスラリー配管２２ｂに接続され、戻り配管１２が吸入側のスラリー配管２２ａに接続されているため、スラリーポンプ２の送液により供給配管１１側が正圧、戻り配管１２側が負圧となり、これによりシール水が軸封装置２１に循環する。そのため、シール水を循環させる装置が不要であり、設備コストや運転コストを抑えることができる。
【００２８】
（その他の実施形態）
上記実施形態では供給配管１１が吐出側のスラリー配管２２ｂに接続され、戻り配管１２が吸入側のスラリー配管２２ａに接続されているがこれに限定されない。供給配管１１を吸入側のスラリー配管２２ａに接続し、戻り配管１２を吐出側のスラリー配管２２ｂに接続してもよい。また、供給配管１１と戻り配管１２の両方を吸入側のスラリー配管２２ａに接続してもよい。さらに、供給配管１１と戻り配管１２の両方を吐出側のスラリー配管２２ｂに接続してもよい。
【００２９】
移送対象液はスラリーに限定されない。移送対象液に固形分が含まれていない場合には濾過器１３を設けなくてもよい。また、ポンプはスラリーポンプ２に限られず、シール水を用いる軸封装置が設けられたポンプであればその種類は限定されない。
【符号の説明】
【００３０】
１      シール水供給装置
１１    供給配管
１２    戻り配管
１３    濾過器
１４    圧力計・流量計ユニット
１４ａ  流量計
１４ｂ  圧力計
１４ｃ  圧力制御弁
１４ｄ  逆止弁
【図１】
2015129444.tif 000003