JPH02501491A - パルプ濾過装置 - 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】 パルプ濾過装置 本発明は一般に０．３チないし６％のコンシスチンシーを有する繊維懸濁物を濾 過する装置に関し、とくに木材部分および種々の大きさおよび型式の好ましくな い粒子を含む紙パルプを濾過する装置に関する。

米国特許出願第７３８，７４３号にはパルプ濾過装置が記載され、該装置は容器 、容器内の円筒形スクリーン、一定速度でスクリーン近傍で移動する回転要素容 器の未濾過パルプ入口、濾過済みパルプ出口、スクリーン内 いる。回転要素はスクリーンの包絡面に平行な第１底面、傾斜面および側面から 形成された成形面を有する。

側面は第１底面にほぼ垂直である。傾斜面は第１面に対して３０°ないし６ｃｆ の角度をなしている。上面は第１面に平行である。スクリーンもまた溝を備えて いる。

製紙工程において、パルプは木材を繊維に分解する木材処理によって製造される 。木材の異なった特性のため、同じ木材からでさえある種の繊維は分解せず、排 出物を構成する、通常デブリス、シープまたはスリバと称する繊維の束として拡 散する。また除去しなければならないパークのような他の不純物も存在する。

スクリーンはうけ入れ部分から排出物と称せられる好ましくない不純物およびデ ブリスを分離しなければなら力い。排曲部分にデブリスと一緒に運ばれる゛繊維 のか毫）の損失を回避す、るため、不純物を有効、にかつ選択的に除去すること が必要である１゜ 別の用途には別の要求があること、はいうまでもない。

ある用途においては、たとえば紙に対して、長繊維、が最終製品に強度を与える た・め、義＠難と、＜１に二枚繊、雑の高い含有量を達成することが必要である 。一方、別の用途に対しては反対である。たとえば新しいまたはパルプミル繊維 において、排出物中の長繊維を排出物精製のため凝集することが望ましい。

ある用途においては、スクリーンを一層円滑な流れ状態で作用させる一方、別の 用途においては一層乱流状態でスクリーンを作動させることが有利である。

環状濾過区域を構成するスクリーン部材およびロータを有するパルプ濾過装置に おいて、材料は濾過区域の入口端から進入し角度をなして濾過面に沿って移動し て材料のうけ入れ部分は濾過面を通過し、パルプの排出部分は濾過面に沿いほぼ らせん状の通路を移動し排出端において濾過区域から排出する。濾過工程の開繊 維材料に伴う液体は濾過面を繊維よシ一層容易に通過する。したがって、材料が 濾過区域に沿って移動するとき、繊維対水の比が増加することを意味するコンシ スチンシーを発生する傾向がある。もしこの比があまシにも大きくなシすぎると 、濾過工程はスローダウンするか阻止されさえする。このスローダウンまたは阻 止を防止するため、一層多くの水を材料に加えて水のある部分を置換することは 通常のプラクティスであシ、水は入口側の満足な濾過のコンシスチンシーを維持 するように濾過面を通過する。

入口側に濾過のコンシスチンシーを維持するため使用される別の方法は、装置に 故意に過度に希釈された材料を供給して、過剰の水が入口において濾過区域を通 って十分に連続濾過しうるようにすることである。

しかしながら１．Ｉ！通過中層多くの水を添加する方法ならびに最初罠材料を過 度に希釈することは添加される水の量によって濾過容量をなくするような好まし くない影響を生ずる。

上記課題を解決するため多くの提案がなされた。西暦１９７５年、Ｓ、　Ｅ、　 Ｅ、　Ａｈｌｆｏｒｓに特許されたスウェーデン国特許第３７４１４８号の装置 は、粗い濾過ドラムおよび細かい濾過ドラムを有し、前者は後者を包囲し、かつ パルス発生装置および該パルス発生装置の後側または直ぐ後方の孔を備えている 。この装置は改装用として現存するハウジングに容易に使用しえない欠点を有し 、一方のドラムを他方のドラムとは別に、二つのドラムを回転するため、二つの モータが必要であるために、きわめて高価である。

西暦１９７９年に５ｕｎｄ　Ｄｅｆｉｂｒａｔｏｒ　ＡｋｔｉｅｂＯｒａｇに特 許されたフィンランド国特許８６６２１８号には、回転する粗い−ａ通過ラムお よび細かい濾過ドラムが設けられた濾過装置が記載されている。前者は吸い込み によシ細かいスクリーンドラムの開口に詰まった不純物を除去する給送装置を備 えている。粗い濾過作用および精密な濾過作用を含むこの提案は、高生産コスト および低い一般的性能のため、部分的成功しか得られなかった。さらに、給送管 の大きさおよび作用条件によシ、この装置は改装用として通常のハウジングに容 易に使用することはできない。

フィンランド国特許第６６２１８号の装置は、西暦１９８６年９月発行のＴａｐ ｐｉ　Ｊｏｕｒｎａｌ第２７頁１およびＴａｐｐｉ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　 、（１９８６）　ＥｎｇｉｎｅｅｒｒｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　、第５８５ 〜５８７頁にも記載されている。

異なったコンシスチンシーのパルプは異なった外径のスクリーンを必要とする。

異なった外形は異なった用途に対して異なった物理的特性を有するパルプ懸濁物 を必要とする。

本発明の目的は長繊維をスリブおＸびデブリスを分離する効率および選択性にあ る。

別の目的は円滑な流れにおいてならびに一層乱流状態において作用する濾過装置 を得ることにある。

なお別の目的は濾過作用の量水を添加することなくまた最初に過度に希釈された 材料を使用することなく所要の濾過効率を維持することにある。

さらに別の目的は０．３％から６％までのパルプ供給コンシスチンシーにおいて 作用しつる２＋！過装置を得ることにある。

なお別の目的は、各種のパルプ懸濁物に対して、各種の外形のスクリーンととも に使用可能な、低コンシスチンシー懸濁物に対して必要な給送効果を発生しうる 、そして高コンシスチンシー材料に対して必要な乱流を発生するロータを得るこ とにある。

上記目的を達成するため、本発鴫による濾過装置は繊維材料を内部に導入しうる ように構成された入口、うけ入れられる濾過された材料をハウジングから除去し うるように構成された出口、排出物の出口を有するハウジング、ハウジング内の 成形スクリーン、スクリーン付近で予定速度で移動しスクリーンとともに環状濾 過室を形成するロータを有し、ロータはスクリーンに面する側に少なくとも１つ の部分的に成形された面を有し、多数の突起が濾過室の長手方向の一部に沿って 複数の孔を備え繊維材料を濾過室に導入しうるように構成されまた材料の好まし くないデブリスが室に入るのを防止している。

本発明の他の目的および特徴は図面に基づいて表される下記の記載から明らかに なるであろう。

第１図は本発明による濾過装置の、部分破断側面図。

第２図は、とくにロータがスクリーンの入口側に設けられた、本発明による濾過 装置の実施例を示す。ロータはつねにスクリーンの入口側に設けられているが、 装置は流出または流入型として作用することができる。

第２図の流出型において、パルプはスクリーン内側から外側に流れ、スクリーン の成形面はスクリーン内側にある。

第３図、第４図、第５図、第６図、第７図および第８図は本発明によるロータと ともに使用しうるスクリーン板を示す。

第９図は流入型として構成された装置を示す。

第９図の装置において、パルプはスクリーン外側から内側に流れスクリーンの成 形面はスクリーンの外側グ１、ハウジング内に設けられた円筒形スクリーン３、 軸５内に取付けられたロータ４を有する。ハウジングは未濾過パルプ懸濁液をハ ウジング上部の室７に導入することを可能にする入口６、うけ入れられる（濾過 された）材料用出口８、排出室１９および下端における排出される材料の出口９ を有する。濾過室１２は円筒形スクリーンとロータとの間に形成されている。符 号１５はうけ入れ室を示す。

符号２はハウジングの着脱可能なカバーを示し、符号１１は濾過室上端を閉鎖す る板を示す。スクリーン部材を構造１０に固定する円筒形スクリーンの上端のン グ上部の第１室７とうけ入れ室である第２室１５との間の隔壁を構成する。うけ 入れ室１５はハウジングの垂直壁１６と円筒スクリーンとの間に形成され、第２ 室は円筒形スクリーンを囲んでいる。ハウジングは付加的構造１７を有し、構造 １７はフランジ１８とともに第２室と第３室１９との間の隔壁を形成し、第３室 １９はハウジングの底部の排出室である。材料人口６は直接第１室と連通し、う け入れ室８は直接第６室に連通している。

実質的に、ロータ長さの少なくとも一部に沿って延びる軸方向バーまたは翼２０ は、ロータ内面に隣接した支持体上に取付けられている。板２１はロータ下端を 閉鎖している。ロータドラム２３下端の開口２２はロータの内部空間と排出室と の間を連通している。

スクリーン板３は成形面を有する。第２図に示す一実施例において、円筒形スク リーン板は入口面に溝２４を有する。またロータの内側および外側は溝２５．２ ６を形成されるが、ロータはスクリーンに向いて只一つの成形面を有するに過ぎ ない。成形面は連続している必要はない。

ロータのスクリーン側溝２５は底面２７および二つの側面２８．２９を形成され ている。ロータの入口側溝２６は同様に底面３０および二つの側面３１．３２に よって形成されている。

底面２７．３０は全体的に側面３２．２９に垂直である。側面２８．３１は円筒 形内外面に対して全体的に傾斜している。角度αは上面３３と傾斜面２８との間 に形成され、この実施例においてはダと６０°の間にちる。。角度βは包絡面３ ４と側面３１の間に形成され１０°と６ｃｆ′との間にある。

符号Ｈ１は底面２７とロータ外面の上面３３との間の距離を示し、し１６インチ （１，５８Ｆ１１）と２インチ（５０，８＋ｉ＋）との間にある。符号Ｈ２は底 面３０とロータ入口側の包絡面３４との間の距離を示し、電。

インチ（１，５８ｍ＋ｍ）と２インチ（５０，８正）との間にある。符号Ｂ１お よびＢ２はロータのそれぞれ外面および内面の底面２７．３０の幅を示し、／Ｂ 　（３，１７ｉｉＪおよび２インチ（５０，８ｎ）とすることができる。

ロータ２３はその上端から始まるその軸線方向長さく第１図のＬ）の一部に沿っ て延び、かつ繊維材料がロータを通ることができるが孔の入口開口３６よシ大き い異物が濾過区域１２に入るのを防止する大きさの複数の孔３５を有する。孔の 入口開口はロータ入口側溝２６の底面に設置され、排出開口３７はロータ出口面 上に設置される。

ロータの孔は円筒形または好ましくは断面溝付きである。孔の排出開口は入口開 口よシ大きいのが好ましい。

ロータの溝ならびに孔は第２図の実施例においてスクリーンの溝および孔よシ大 きいが、これは必要ではない。ロータはまた成形されたバーから構成することも でき、・バーは組み立てられたときその間に開口する縦方向開口を形成し、開口 はロータの孔を形成する。

成形バーは第２図に示すようにロータの開口を通って引かれた点線によって示さ れている。

ロータ両面の傾斜側面は、第２図の実施例におけるロータの回転方向に対して、 先端側面であるかまたは後端側面である。

ロータは異なった方向に、すなわち、第２図に示すように高効率のため時計方向 に、また高容量を達成するため反時計方向に回転する。

溝２５，２６は第２図に示すように相対的に設置され、すなわち傾斜面が溝の下 流側にくる。しかしながら、溝２５．２６の一方または双方は垂直面２９．３２ が溝の下流側にくるように形成することもできるすべての第２番目の溝はその下 流側に傾斜面を有し、他方は垂直面であるように溝を形成することもできる。群 をなす溝は溝のある群がその下流側に傾斜面を有し、つぎの溝の群は垂直面とす ることもできる。

第１図、第２図の流出作用において、パルプ懸濁物は入口６を通って装置上端の 第１室Ｔに供給され、ロータ４に流入する。繊維材料はロータの孔を通って濾過 部材に流れ、孔よシ大きい粒子はロータの孔を通過できない。ロータの大きい断 面積は重い異物がロータ下端の開口２２を通って排出することを可能にし、また パルプ懸濁物がロータ内面を通ってほとんど生伍方向に流れることを可能にする 。ロータの回転溝面と軸線方向の流れ阻止部材２２によってほとんど回転を阻止 されたパルプ懸濁物との相互作用によシ、強さの強いパルスおよび乱流を発生し 、それらは繊維のマットが溝２６の開口に形成されることを防止している。溝面 に対する流れ阻止部材の位置および傾斜を調節することによシ、パルスおよび乱 流の強さを変化することができる。もし望むならば、希釈水を流れ阻止部材を通 してロータ下部の溝面に向けて流すこともできる。

濾過室に入る材料はロータによる円周運動をうけまたスクリーン面上の溝にほぼ 垂直方向に流れるとき強いパルスおよび乱流を生ずる。溝の方向とスクリーン板 円筒の軸線との角度はぴから４ダである。うけ入れられる繊維はスクリーンの孔 を通ってスクリーンを囲む室１５に流れ、うけ入れうる材料として出口８を通っ て除去される。ロータの孔またはスクリーンを通らなかった材料は、ハウジング 下端の室１９に集められ、排出物として出口９を通って排出される。

ロータとスクリーンとの間の濾過室１２は狭いものは約１龍で６’）広いものは 約５０ｒｎｘである。

スクリーン室は狭いとき１１１Ｉｌｌないし３＝】であシ、ロータの溝面と互い に向き合うスクリーンとの有効液圧作用が達成され、濾過に有利な状態が得られ る。そζでまたスクリーンが６＋％までの高コンシスチンシー材料を有効に処理 することを可能になる。

第３図、第４図の実施例において、スクリーンの溝は底面４０を有し、底面４０ はスクリーン面の包絡面４２、溝の底に立って見たときの上流側面４４および下 流側面４５とほぼ平行である。第３図において、スクリーン面の包絡面と上流側 面４５との間の角度α、すなわちこの側面に近いスクリーン面の包絡面に接する 平面とこの側面との間の角度はほぼ９（ｆであシ、スクリーン面の包絡面と下流 側面４５との間の角度βはダないし６ｒｆでちる。第４図において、角度αはデ ないし６０°でらシ、角度βは９ａＱである。スクリーン板の孔は溝の底面４０ に設けられている。

第５図に示す実施例において、溝５２はＵ型で、両側面４４．４５はスクリーン 面の包絡面にほぼ垂直である。

第６図の実施例において、スクリーン面は波状で、溝の両側４４．４５はスクリ ーン面の包絡面に対して傾斜している。

スクリーンに面しないロータ面は溝付きとする必要はなくロータ全面を溝付きと することは必要でない。

ロータの入口側もまた、たとえば第３図〜第８図に示すような、成形面とするこ とができる。

チ（９，５α）の円筒形ロータを有する代表的濾過装置底面の幅（ＢｌおよびＢ ２）　％６　ｘｎ　（４，７６ｍｘ　）角度〔αおよびβ〕５０゜ 軸方向溝３６の幅　”／１６　ｌｎ　（１−５８ｌＩｍ　）溝の円周方向間隔、 すなわち連続溝２６間の距離０．５　ｓｎ　（１２，７ａｏｗ　） スクリーン室の幅（Ｗ　）　’ｉｃｔ　ｉｎ　（４，７６ｍ　）第７図の実施例 において、スクリーンにおける、溝は、底面および上面二つの側面を有し、−側 面はスクリーンの包絡面に垂直であシ、他の側面は包絡面に対して凸または凹に 湾曲している。

第８図において、溝の側面は逆Ｖ型である。

第１図、第２図は流出型を意図しているが、第９図による装置は容易に流入型に 適用可能であシ、それによれば、パルプはロータ外面に供給され、孔を通って内 方に流れ、スクリーン室に流入する。その後うけ入れ部分はスクリーンの細かい 孔を通ってうけ入れ室に入シ、スクリーン室の残った排出部分は排出室に向かっ て移動する。この作用は大きいごみ型粒子を除去するときとくに有利である。

本発明による装置の他の利点は、それが通常のスクリーンハクゾングに改装され 、使用でき大きい経費節約を得られることである。

ＩＧ　１ ＦＩＧ、　３ ＦＪ（３，７ａ ＦＩＧ、　７　ｂ ＦＪ６．８ 臼６．９ 補正書の翻訳文提出書　（特於法創８４船７第１４乎成７年７２月８α

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．繊維材料を内部に導入しうるように構成された入口、濾過済みの繊維材料を そこから除去しうるように構成された第１出口、排出物用第２出口を有するハウ ジング、前記ハウジング内の成形面を有するスクリーン、前記スクリーン付近に おいて予定速度で移動し前記スクリーンとともに環状濾過室を形成するロータを 有し、前記ロータは少なくとも部分的に成形されたスクリーンに面する面を有し 前記濾過室の長さの少なくとも一部に沿って複数の孔を備え、繊維材料を前記濾 過室に導入しうるように構成され材料の好ましくないデブリスが前記室に入るの を防止するパルプ濾過装置。 ２．前記ロータの成形面は溝を有し、ロータは入口側面および出口側面を有し前 記ロータの両方の側面は溝付きである請求項１記載の装置。 ５．前記ロータの成形面は溝を有し、前記溝は底面および二つの側面を有し、一 方の側面は傾斜し他方の側面は底面に垂直であり、前記傾斜面は底面に５°ない し６０°の角度をなす請求項１記載の装置。 ４．前記ロータの成形面は溝を有し、前記溝は上面、底面および二つの側面を有 し、一方の側面は傾斜し他方の側面は底面に垂直であり、前記傾斜面は底面に５ °ないし６０°の角度をなす請求項５記載の装置。 ５．該ロータの溝は上流側面および下流側面を有し、ロータ溝の下流側面はロー タ面に対して傾斜し上流側面はロータ面にほぼ垂直である請求項５記載の装置。 ６．該ロータの溝は上流側面および下流側面を有し、ロータ溝の下流側面は底面 に対してほぼ垂直であり上流側面はロータ面に傾斜している請求項３記載の装置 。 ７．該ロータは両面に溝を有し、該孔は入口を有し、孔の入口はロータ入口側溝 の底部に設けられた請求項２記載の装置。 ８．該孔は出口を有し、出口はロータ出口側溝の傾斜面に設けられた請求項５記 載の装置。 ９．該孔はロータ出口側溝の上面に設けられた出口を有する請求項５記載の装置 。 １０．該孔はロータ出口側溝の底面に設けられた出口を有する請求項５記載の装 置。 １１．該ロータはスクリーン内に設けられた請求項１記載の装置。 １２．該ロータ内面はスクリーン外面に面している請求項１記載の装置。 １３．前記ロータは円筒形である請求項１記載の装置。 １４．前記ロータは非円筒形である請求項１記載の装置。 １５．該ロータの孔は円筒形である請求項１記載の装置。 １６．該ロータの孔は非円筒形である請求項１記載の装置。 １７．該スクリーンの成形面は孔を備えた溝を有し、溝およびロータの孔はスク リーンの溝および孔より大きい請求項２記載の装置。 １８．該スクリーンは孔を備えた溝を有する円筒形スクリーン板であり、孔は底 にあり、溝の底面は包絡面に平行であり、溝は二つの側面を有し、溝の一方の側 面はスクリーン面の包絡面にほぼ垂直であり他方の側面は包絡面に対して傾斜し ている請求項１記載の装置。 １９．前記スクリーン板は濾過面の凹んだ入口側に溝を有し、スクリーン板は包 絡面を有し、溝は溝の底部に立って見たときの上流側面、下流側面および底面を 形成され、前記底面はスクリーン板の包絡面にほぼ平行であり、溝は底面に孔を 有し、溝の上流側面は前記包絡面に垂直であり溝の下流側面は前記包絡面に対し て６０°ないし５°をなす請求項１８記載の装置。 ２０．前記スクリーン板、下流側面および上流側面は前記包絡面にほぼ平行な平 面によつて互いに連結されている請求項１９記載の装置。 ２１．前記スクリーンは入口面および出口面を有し、前記ロータは前記スクリー ンの入口側に設けられ、スクリーンの成形面はスクリーン内側にある請求項１１ 記載の装置。 ２２．前記スクリーンは入口側および出口側を有し、ロータはスクリーンの内側 に設けられスクリーンの成形面はスクリーンの外側に設けられた請求項１２記載 の装置。 ２３．該の下流側面はスクリーン面の包絡面にほぼ垂直であり上流側面は傾斜し ている請求項１８記載の装置。 ２４．該スクリーンの成形面は溝を有し溝の両側面はスクリーンの包絡面にほぼ 垂直である請求項１記載の装置。 ２５．該スクリーンは溝を備えた円筒形スクリーン板であり、孔は溝の底にあり 、溝の底面は包絡面に平行であり、溝は二つの面および上面を有し、溝の一方の 側面はスクリーンの包絡面にほぼ垂直であり他方の側面は前記包絡面に対して湾 曲している請求項１記載の装置。 ２６．前記側面は前記包絡面に対して凸または凹である請求項２５記載の装置。 ２７．該スクリーンは波状であり、スクリーンは溝を有し溝の両側は包絡面に対 して傾斜している請求項１記載の装置。 ２８．前記ロータの成形面は離れた成形バーによって形成されている請求項１記 載の装置。