JPH0671109A

JPH0671109A - 脱気槽

Info

Publication number: JPH0671109A
Application number: JP4278559A
Authority: JP
Inventors: Kari Kapanen; カパネンカリ; Seppo Lukkarinen; ルカリネンセポ; Jouni Parviainen; パービアイネンジョウニ; Pentti Vikioe; ビキオペンティ
Original assignee: Ahlstrom Corp
Current assignee: Ahlstrom Corp
Priority date: 1991-10-16
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1994-03-15
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: FI914871A7; FI914871A0; FR2682610A1; FI93314C; FR2682610B1; SE9202995L; FI93314B; JP2735443B2; DE4234522C2; SE9202995D0; US5308384A; DE4234522A1; SE510249C2

Abstract

(57)【要約】【目的】原料流の出口管についておよび液面を一定に維
持するのに使用される堰について改良された脱気槽を提
供する。【構成】本発明の脱気槽の特徴は、堰 Kを形成する仕切
り壁(120) が、脱気された懸濁液用の出口(116) の周囲
の下流側に実質的に接近した位置に設けられ、しかもこ
の堰が、垂直であるか、槽の流れに対抗するように傾斜
されているか、又は曲げられていることにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙パルプ産業などに使
用される脱気槽に関する。詳しくは本発明は、原料流の
出口管についての改良および液面を一定に維持するのに
使用される堰についての改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び課題】これらの脱気槽のなかで、当業
者に最も知られているものに商標がデキュレーター(Ahl
strom C & V Inc.製) なる脱気槽がある。その名前から
明らかなように、これらの槽は、繊維懸濁液から空気及
びその他のガスを除去するものである。これらの槽は、
含まれていると紙製造プロセスにとって有害となる他の
軽質不純物をも同時に除去する。脱気槽は、大型の槽で
あり、これに繊維懸濁液が希薄混合物として導入され
る。この槽の運転原理は、大気圧より低い圧力で上記繊
維懸濁液を沸騰させることによって、ガスをいわゆるガ
ス空間へ分離させ、該槽から放出し、同時に他の軽質不
純分もその軽さを利用して槽中の液表面へ分離させるも
のである。抄紙機へ送られるべき懸濁液は、この槽の底
部にある開口部から抜き出されるが、この場合、出来る
だけ脱気された状態で懸濁液を抜き出すことが意図され
るのは当然である。槽の脱気性能を最大限にするために
は、槽を真空ポンプで真空にして、ガスは真空ポンプか
ら抜き出すようにする。この脱気性能は、槽の液面の上
に設けられたノズルから液体を噴射し、この液体中に気
泡の状態で存在しているガスがあれば、上記液体が槽中
の液体に接触する前に分離してしまうことによって更に
向上される。液面を制御する上記の方法の他に、槽の中
の液面の所に集められた軽質不純分を除去し、これらが
抄紙機の方に入らないようにするためには、溢流法も使
用さる。軽質不純分は堰の上を溢流し、排除され、更に
処理されるが、この操作の目的は、フィンランド特許第
81397号( 米国特許第 5,084,161号) 明細書に記載のよ
うに懸濁液から不純分を分離し、上記懸濁液を循環系に
返送することである。

【０００３】いままで、堰は、槽の他端近くに設けら
れ、一方抄紙機へ送られるべき懸濁液の出口は、槽のほ
ぼ中央に（米国特許3,206,917 号、米国再発行特許 29,
472 号、フィンランド特許 47 795 号及びフィンランド
特許 70 945 号明細書を参照)又は堰の近くに（米国特
許4,419,109 号明細書を参照) 設けられるのが通常であ
った。しかし、脱気されるべき懸濁液の流れが乱流とな
り、その結果として上記出口またはその近傍で圧力変動
が起こる傾向は、長い間知られている問題点である。上
記の乱流及び圧力変動は、流れの方向が槽内の水平流か
ら出口への下向流へと変化する時に惹起される。本発明
者らが実験で知ったところによると、乱流は懸濁液の表
面で発生し、従って、その程度が十分に大きいと、渦流
が抜き出されるべき懸濁液に圧力パルスを誘起し、或い
は、少なくとも、溢流堰のところで実際に抜き出される
はずの懸濁液に同伴不純分を含ませてしまうことにな
る。抄紙機へ送られる流れに乱流が存在していれば、圧
力変動がこれによって起こされるという現象の他に、上
記乱流によって、処理後に循環系に返送される廃棄溢流
に変動が引き起こされる。上記の流れに変動があると、
不安定現象が起こる。

【０００４】抄紙機の紙層形成プロセスは、液の流れ、
乱流、波動によって起こされるところの色々な周期運動
に極めて敏感であることが従来から知られている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】脱気槽における本発明の
改良は、上記の欠点を克服するために行われたものであ
る。本発明の改良は、堰と脱気懸濁液出口との相対的位
置を最適化し、その結果悪影響ある乱流の発生を防止
し、抄紙機へ送られる懸濁液の品質とプロセスの安定操
業の両方を改善させることを包含するものである。ま
た、最終製品、すなわち紙も、脱気装置の誤作用による
品質問題に遭遇することはない。また、液の運動に由来
する槽自体の振動も、従来技術の解決法に比較して本質
的に減少したことも認められた。

【０００６】本発明の脱気槽の特徴は、例えば、堰を形
成する仕切り板を、脱気された媒体の出口の周囲の下流
側に本質的に隣接して位置させるものである。

【０００７】本発明の脱気槽の他の特徴は、前記の特許
請求の範囲から明らかである。

【０００８】

【実施例】本発明の脱気装置を、図面を参照しつつ、よ
り詳細に説明する。

【０００９】図 1に示されるように、普通の従来技術(
例えば、米国特許 3,206,917号明細書) の脱気槽 10
は、入口ヘッダー12、入口ノズル14、脱気された懸濁液
用の出口16、ガス排出/ 真空ダクト18、堰 Kを形成する
仕切り壁 20 、及び表面流のための出口22を包含する。
槽中の懸濁液は脱気部 26 中の第一表面 24 と表面流出
口部 30 中の第二表面 28 とを有する。この図に示され
ている解決法においては、脱気された懸濁液用の出口16
は、槽 10 の底部、脱気部分26の中間部に位置してい
る。堰 20 は、斜めの位置に配置されている板で構成さ
れている。すなわち、この板は、槽の他端にて、溢流の
方向に傾けられたものであり、脱気部分 26は槽の全容
積に関連して出来るだけ大きくなるようにしている。従
って、出口管と堰とは相互の関連位置は任意に、つまり
相互に関連せずして位置させられている。

【００１０】図 2は、別の、更に普通の従来技術の方法
（米国再発行特許29,742号、フィンランド特許 47 795
号及びフィンランド特許 70 945 号明細書）を示すもの
で、これらの場合、堰 20 ′は垂直な板であり、或いは
堰 20 ″では上部縁が溢流と並流となるように曲げられ
ている。この曲げた部分の目的は上記並流を具現するた
めであるが、或いは板の剛性を強くする目的もある。ま
た、これらの方法でも、脱気された懸濁液用の出口16
は、脱気部分26のほぼ中間部に位置させられており、堰
20 ′、堰 20 ″とに関連してはいない。

【００１１】図 3は、本発明の脱気槽全体 110を示し、
その必須の部分は図 1の部分に大体相当するので、各参
照数字の前に 1を付けて示し、更に、図 4〜図 9では、
堰に関して、堰を示す数字に図の番号を最後の桁に付け
て示す( 例えば、板 1204 は図 4に示す堰板てある) 。
本発明の脱気槽の本質的な特徴は、堰 120、或いはより
正確には、堰を形成する板 120と、脱気された懸濁体用
の出口116 とが、堰 120が出口 116の周囲の下流側に本
質的に隣接するように配置されていることである。これ
は本質的には堰板と抜き出し管との間に有意な閾値距離
がないことを意味する。堰板と抜き出し管とを隣接して
配置するときに製作上不可避に生じる、堰板と抜き出し
管との間の距離は有意な閾値距離とは見なさない。実際
には２００mm又はそれ以上の距離が有意の閾値距離を形
成するが、非常に小さい脱気槽の場合、１００mmさらに
は５０mmでも有意の閾値距離を形成することがあること
が明らかとなっている。この目的は、脱気された懸濁液
の流れを脱気部分 126から出口116 まで板 120に沿って
一気に導くことである。

【００１２】図 4の実施態様では堰 Kを定義する板 120
4 は、槽の底部 132で、出口116 の周囲の下流側の直近
に固定されている。更に、本質的なことは、板 1204 を
堰 Kの上を流れる流れに対して対抗するように傾斜させ
ておくことであり、こうすると板 1204 によって出口11
6 のほうへ流れが導かれる。

【００１３】図 5の実施態様では板 1205 は図 4の実施
態様と同様に取り付けられているが、板 1205 自体とし
ては図 4の板とは相違する。板 1205 の、槽の底部に取
り付けられる下の部分120 ′は、底部に対して本質的に
直角であり、板 1205 の上の部分が、堰 Kの上を流れる
流れに対して対抗するように傾斜させられており、その
結果板 1205 によって出口116 のほうへ流れが導かれ
る。一方、板の下側の部分 120′の方向は、出口116 の
方向と実質的に同じであるとも言うことができる。つま
り、何らかの理由で出口が槽の底に対してある角度を成
すように取り付けられた場合には、板 1205 も、流れが
板 1205 から出口116 へ再配向される時に流れの方向に
本質的な変化を起こさないように取り付けることができ
る。

【００１４】図 6でも更に板 1206 は図 4の実施態様と
同様に取り付けられているが、板 1206 は図 4及び図 5
の板とは相違する。板 1206 は、好ましくは水平軸の回
りに曲面を描いており、その結果堰は堰 Kの上を流れる
流れに対して対抗するような形になり、板 1206 によっ
て出口116 のほうへ流れが円滑に導かれる。

【００１５】図 7,8及び9 は、堰板の構造 1204,1205及
び1206を示すもので、堰 Kは図 4〜6 のものにそれぞれ
対応する。だだし、角とりをした延長部140 ( 図 7及び
8）又は曲面の延長部 142( 図 9) は、出口の周囲の上
流側に配設され、出口116 へ流れが円滑に入るようにす
る目的で設けられるものである。

【００１６】図 10 は、本発明の脱気槽 110の尚、別の
好ましい実施態様を水平断面で示すものである。図 10
は、槽の最も本質的な部分のみ、つまり表面流の出口12
2 、出口116 及び堰を形成する板 120を示すが、この実
施態様の堰板は流れの方向から見ると凹面となってい
る。すなわち、堰板は垂直軸の回りの曲面を成してい
る。この堰板 120は側面から見て曲面を成すようにもで
きる。すなわち、板は水平軸の回りに曲面を成すように
もできる。従って、球形表面である堰板 120を形成する
理想的な状態が達成される。取り得る最良の状態では、
堰板は出口の周囲の輪郭線に沿うようにし、或は逆に、
堰板から出口への乱流が全くない流れを得るために、出
口は堰板の曲面に従うように設計すべきである。実際に
はこのような構造をとると、極めて高価な方法になって
しまうので、このような理想的なものは、本発明の、よ
り簡単な構造手段に比して実質的な改良とは決してなら
ないであろう。

【００１７】本発明者らによって展開された理論及び本
発明者らによって行われた実験の両者に基づけば、最適
に近い装置は図 10 に示されるような堰板となり、これ
は球形の表面の一部から形成されるか、又は多次元の曲
表面から構成され、出口へと流れを円滑に導くものであ
る。曲表面を有する板を用いる場合は、曲率半径は出来
るだけ大きくすべきである。比較の為に言えば、抄紙機
の短循環系で用いられているような、いわゆる3 D 曲率
面を挙げることができる。ここで用いられている管は、
管の直径の三倍の曲率半径を有しており、管の中の流
れ、又は本発明の場合は、管に沿った流れを出来るだけ
層流で確実に前進させるようにしている。しかし、本発
明者らの試験では、曲面板の曲率半径又は曲面の表面を
構成する板の表面に接する円の半径が出口の直径の 1〜
2 倍の程度であっても、流れは十分に円滑であることが
示された。

【００１８】しかし、従来技術にたいする最大の改良
は、脱気された懸濁液の出口の周囲の下流側の直近に、
板すなわち堰を形成する仕切り板を設けることによって
提供されることに留意すべきである。。これ以外にも、
更に改良を行えば、脱気された懸濁液の出口への流れ及
び溢流の流れが全て最適化されるが、仕切り壁の位置に
関してはほとんど改良されない。

【００１９】上記の説明から分かるように、本発明によ
れば従来の技術から明白に異なる脱気槽が提供された。
上記の説明は、異なる幾つかの実施態様を挙げたに過ぎ
ず、本発明の範囲や前記の特許請求の範囲に記載の保護
に限定するものではない。従って、上記の実施態様にお
いて堰を定義する板が常に板の底部に直角であったり、
或いは溢流に対して傾いているように記載されているに
しても、この堰板は反対の方向に傾かせることができる
場合もある。しかし、いかなる場合でもこの板又は堰の
上部の縁が流れに対抗するようになっているようにすべ
きである。脱気された懸濁液の出口の方向は、図に示さ
れるものとは異なることもあり得るが、その場合は堰板
の位置又は設置箇所にある程度の変化があるのは当然で
ある。

【発明の効果】本発明によれば、原料流の出口管が改良
され、かつ液面を一定に維持するための堰が改良された
脱気槽が提供された。

【図面の簡単な説明】

【図１】図 1は、従来技術の装置である。

【図２】図 2は、他の従来技術の装置である。

【図３】図 3は、本発明の脱気装置を概略断面図で示し
たものである。

【図４】図 4は、本発明の好ましい実施態様の堰を、よ
り詳細に示したものである。

【図５】図 5は、本発明の好ましい二番目の実施態様の
堰を、より詳細に示したものである。

【図６】図 6は、本発明の好ましい三番目の実施態様の
堰を、より詳細に示したものである。

【図７】図 7は、本発明の好ましい四番目の実施態様の
堰を、より詳細に示したものである。

【図８】図 8は、本発明の好ましい五番目の実施態様の
堰を、より詳細に示したものである。

【図９】図 9は、本発明の好ましい六番目の実施態様の
堰を、より詳細に示したものである。

【図１０】図 10 は、本発明の堰の更に別の実施態様で
ある。

【符号の説明】

10 脱気槽、12 入口ヘッダー、14 入口ノズル、16
脱気された懸濁体用の出口、18 ガス排出/ 真空ダク
ト、 20 堰 Kを形成する仕切り壁、22 表面流のため
の出口、24 脱気部中の第一表面、26 脱気部、28 表
面流出口部中の第二表面、30 表面流出口部、132 槽
の底部、140 角とりした延長部、142円形の延長部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョウニパービアイネンフィンランド国、サボンリナ 57120、バリマエンティエ７ビー 34 (72)発明者ペンティビキオフィンランド国、ケリマキ 58200、マティニエメンティエ 26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】槽本体と、その中に配設された堰形成の
仕切り壁と、媒体を導入し、かつ脱気された媒体及び堰
で分離された媒体を抜き出すために槽の外側に設けられ
た複数の管とを包含する脱気槽において、前記仕切り壁
(120,1204,1205,1206)が、脱気された懸濁液用の出口(1
16) の周囲の下流側に本質的に接近した位置に設けられ
ていることを特徴とする脱気槽。
【請求項２】前記仕切り壁(120,1204,1205,1206)の上
部の縁、すなわち、堰Kが、流れに対抗するように設け
られていることを特徴とする請求項 1 記載の脱気槽。
【請求項３】前記仕切り壁(120,1204,1205,1206)が、
出口(116) の周囲の下流側に接触するような位置に設け
られていることを特徴とする請求項 1 記載の脱気槽。
【請求項４】前記仕切り壁(120,1204,1205,1206)が、
曲面を有する板であることを特徴とする請求項 1 記載
の脱気槽。
【請求項５】前記仕切り壁(1205)が、互いに角度をも
って組み合わされた二つの部品(120,120′) から成るこ
とを特徴とする請求項 1 記載の脱気槽。
【請求項６】前記仕切り壁(120,1204,1205,1206)の下
端が、槽(110) の底部(132) へ垂直に取り付けられてい
ることを特徴とする請求項 4 又は 5記載の脱気槽。
【請求項７】前記仕切り壁(120,1204,1205,1206)が、
水平軸の回りの曲面を有する板であることを特徴とする
請求項 4 記載の脱気槽。
【請求項８】前記仕切り壁(120,1204,1205,1206)が、
垂直軸の回りの曲面を有する板であることを特徴とする
請求項 1 記載の脱気槽。
【請求項９】曲面状仕切り壁(120,1206)の曲率半径又
は平面表面(1205)で構成された仕切り壁の表面に接する
ように描かれた円の半径が、出口管(116) の少なくとも
直径に等しいことを特徴とする請求項 1 記載の脱気
槽。
【請求項１０】出口(116) の形状が、管状か又は上流側
に拡大した形状(140)若しくは(142) をもつ管であるこ
とを特徴とする請求項 1 記載の脱気槽。