JP2004517229A

JP2004517229A - ペーパーマシン若しくはその類のヘッドボックスへの紙料供給装置

Info

Publication number: JP2004517229A
Application number: JP2002557592A
Authority: JP
Inventors: ヒエタニエミ，マッティ
Original assignee: メッツォペーパーインコーポレイテッド
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2004-06-10
Also published as: DE60124305D1; WO2002057542A8; FI20002896A0; DE60124305T2; US6869504B2; FI115540B; CA2433331A1; EP1346104A1; WO2002057542A1; US20040060680A1; ATE344348T1; FI20002896A; EP1346104B1

Abstract

本発明は、ペーパーマシン若しくはその類のヘッドボックス（１００）に紙料を供給するための装置に関する。本装置は、真空ポンプ（Ｐ_０）若しくはその他の装置によって真空が付与される脱気タンク（１１）を含む。脱気タンク（１１）は、入口ダクト（１０）を含み、それを通ってワイヤ水が供給される。脱気タンク（１１）は、排出ダクト（１２）を含み、その排出端にて、排出ダクト（１２）内のワイヤ水に対するオーバーフロー（１４）を含む。排出ダクト（１２）のオーバーフロー（１４）は、脱気タンク（１１）より下方に位置し、自由空気空間に開口しており、排出ダクト（１２）は、ヘッドボックス（１００）に供給される流れ用の分岐ダクト（１５_ａ１）を含む。

Description

【０００１】
本発明は、ペーパーマシン（抄紙機）若しくはその類のヘッドボックスに紙料を供給する装置に関する。
【０００２】
脱気タンクが、遠心式クリーナ装置とヘッドボックスフィードポンプとの間に短い循環で位置するとき、それは、エアを除去する手段としてだけでなく、ヘッドボックスフィードポンプの前段の圧力平衡装置としても機能すべきである。しかし、脱気タンクは、脱気タンクの圧力条件では気泡が液体の容積の大部分を占めるので、一定の圧力を保証しない。例えば、５％のエアは、０．１ａｔｍの圧力にて液体容積の５０％を占める。脱気タンク内の気泡の形成は、不安定である。脱気タンクからのオーバーフローは、表面を均等にするが、脱気タンクの液体スペース内にエア若しくはガスが存在するかどうかに注意を払わない。この理由により、脱気タンクの後段の圧力は変化する。圧力変動は、ヘッドボックスに伝達される。ヘッドボックスの圧力制御は、導入パイプ内を一定圧に維持しようとするが、それは、脱気タンクの表面のレベルに影響を及ぼし、外乱を強めることになる。脱気タンクからのオーバーフローの単なる排除は、圧力変動が濃度変動に変わるので十分でない。
【０００３】
本発明によれば、脱気タンクは、セラー（貯蔵庫）内のオーバーフロー表面に液圧的に接続される場合に、オーバーフロー無しに達成されることができる。例えば、循環水タンクのロック水部分は、脱気タンクが短い循環でワイヤ水を処理するように配設されている場合、オーバーフロー表面として機能できる。オーバーフローを広くなるように確立した方が賢明である。とりわけヘッドボックス供給に対して、短い循環希釈、及びファンポンプが接続パイプからとられるとき、短い循環の圧力は一定である。というのは、それが、通常圧の安定したオーバーフローによって決定されるからであり、この場合、エアのバブリングによる問題が無い。脱気タンク内の負圧を制御する際、ターボブロアは、真空ポンプよりも適切でありうる。処理は、従前より簡素になり、より少ないエネルギを消費し、大幅により小さな処理ボリュームしか必要としない。ワイヤ水の流れが増加する時、サイクロン及び脱気タンクのスプレイ管内の速度が増加し、これにより、脱気能力が増大される。
【０００４】
従って、本発明によれば、脱気タンクには、オーバーフローが設けられ、オーバーフローは、例えばペーパーマシンホールのセラー空間内に、脱気タンクから真空に必要とされる液体柱の静的高さの差の距離で配置される。脱気タンクとオーバーフロー表面との液体表面の高さの差は、効果的には５〜１０ｍの範囲内である。
【０００５】
ポンプにより必要とされる背圧は、ポンプに依存する静水柱と見なすと３〜４ｍの範囲内である。オーバーフロー表面の高さは、調整される必要は無く、即ち固定されていてもよく、脱気タンクの液体の表面より約８ｍ（８ｍは、脱気タンクの８０ｋＰａの負圧に対応している）下であってよい。これに関して、脱気タンクの真空レベルを調整することは可能であるはずである。脱気タンクは、約１３ｍだけセラーレベルよりも上方に、即ちマシーンレベルよりも約４ｍ上方に、位置するだろう。脱気タンクのスプレイ供給の圧力損失は、約３〜５ｍの範囲内である。脱気タンクの圧力損失がポンプの背圧に付加されるとき、僅かにマシーンレベルよりも低いレベルが達成され、これは、ワイヤから来る水を追加の吸引無しで当該システムにて処理できることを意味する。ディストリビュータパイプの直径は、０．３から２．０ｍの範囲内であり、液体が脱気タンクから最も大きな使用位置まで流れる時間は、２分より少なく、実際には約５秒である。
【０００６】
従って、本発明は、オーバーフローを有していない脱気タンクを採用する一方で、本発明によれば、脱気タンクの排出ダクトが、オーバーフローを含む。オーバーフローは、好ましくは、ワイヤ水タンク若しくはその類内に配置される。本発明によれば、一若しくはそれ以上の分岐ダクトが、排出ダクトのオーバーフローと脱気タンクとの間のダクトから、ヘッドボックスへと、好ましくはヘッドボックスフィードポンプの吸引側へと導かれるよう配設される。
【０００７】
本発明による装置は、圧力及び密度の双方で一定である紙料流れをヘッドボックスフィードポンプの吸引側へと更にはヘッドボックスへと供給する。
【０００８】
ペーパーマシン若しくはその類のヘッドボックスに紙料を供給する装置は、請求項の開示により特徴付けられている。
【０００９】
ペーパーマシン若しくはその類は、印刷紙、板紙及び軟質薄葉紙（ソフトティッシュ）用の抄紙機を意味すると理解されるべきである。
【００１０】
次に、本発明は、添付図面の図に示される本発明の幾つかの効果的な実施例を参照して説明されるが、本発明は、これらに限定的に制限されることを意味するものでない。
【００１１】
図１Ａは、ペーパーマシン若しくはその類のヘッドボックスの紙料フィードシステム及びその短い循環に関する本発明の第１の効果的な実施例を示す。ワイヤ水は、ダクト１０に沿って脱気タンク１１へと通され、脱気タンク１１は、エアが除去されたワイヤ水のための排出ダクト１２を有し、排出ダクト１２は、その端部にオーバーフロー１４を含み、当該オーバーフローのオーバーフロー表面１４’のレベルＴ_２と脱気タンク１１のワイヤ水の表面Ｔ_１との高さの差Ｈ_１は、５〜１０ｍの範囲内である。脱気タンク１１は、ワイヤ水に対して内部タンク空間Ｄを含み、内部タンク空間Ｄは、液体上に負圧空間Ｄ’を含み、当該空間内に、負圧が真空ポンプＰ_０によりダクトｆを介して引かれ、同時に、エアが、ワイヤ水から除去される。ワイヤ水とは、ペーパーマシンで紙ウェブから取り除かれる水を意味する。
【００１２】
図１Ａに示すように、排出ダクト１２は、タンク１３内へとその壁を通ってタンク内で上向きに導かれるように配置される。排出ダクトは、タンク内、例えばワイヤ水タンク１３内の中心に位置するオーバーフロー１４を含む。分岐ダクト１５_ａ３、１５_ａ２，１５_ａ１は、脱気タンクの排出ダクト１２に開口し、ワイヤ水及び濃縮紙料ｍは、フィードポンプＰ_２の吸引側に当該ダクトのダクト１５_ａ２を介して通され、更に、遠心式クリーナ設備２００に通され、そこから、紙料混合物が、ダクト１５_ａ２’を介して、排出ダクト１２の分岐ダクト１５_ａ１から通されたワイヤ水の混合地点まで通され、当該混合地点にて、紙料混合物は、ヘッドボックス濃度へと希釈され、ヘッドボックスフィードポンプＰ_１の吸引側に通され、更に、ヘッドボックス１００の入口ヘッダーＪへと通される。希釈水は、ダクト１５_ａ３を介してペーパーマシンのヘッドボックスの厚さフロファイリングシステムへ通される。効果的には、分岐ダクトの接続点は、オーバーフロー１４の近傍の排出ダクト１２内に位置し、高さ方向では、オーバーフロー１４の下方に位置する。
【００１３】
排出ダクト１２は、従って、それ自体がオーバーフロー１４を含むことができ、即ち、排出ダクト１２の下端１２’は、図１Ａに示すように、ワイヤ水タンク１３内部の中心に位置し、当該端部は、タンク１３内の通常の空気圧に上向きに開口し、これに関して、一定圧が、排出ダクト１２内に支配的に及ぶ。このとき、最終結果は、上述の場合と同一であり、即ち、一定圧が排出ダクト１２内に支配的に及ぶ。ワイヤ水／紙料は、脱気タンク１１へポンプＰ_４により通される。ワイヤ水は、タンク１３のダクト１６を通される。
【００１４】
図１Ｂは、脱気タンクの排出ダクト１２が、オーバーフロー１４を含むタンク１３自体に接続される実施例を示す。オーバーフロー１４は、排出ダクト１２がタンク１３へとその側壁１３’から開口するように形成され、かかる場合、タンク１３が、その関連でオーバーフロー１４を含む。オーバーフロー１４と脱気タンクの紙料の表面レベルＴとの高さの差は、図でＨ_１により指示される。Ｈ_１は、５から１０ｍの範囲内である。
【００１５】
図１Ｃは、タンク１３が２つのオーバーフロー、即ち排出ダクト１２のオーバーフロー１４、及び、更に、タンク１３の紙料の表面レベル、タンク内に支配的に及ぶ圧力を調整するオーバーフロー１４０を含む実施例を示す。ワイヤ水は、タンク１３からポンプＰ_４によりダクト１０に沿って脱気タンク１１まで循環され、エアが除去されたワイヤ水は、排出ダクト１２に沿ってタンク１３まで通される。脱気タンク１１の排出ダクト１２には、ヘッドボックスフィードポンプＰ_１の分岐ダクト１５_ａ１が設けられ、そこから、紙料が、ヘッドボックス１００の入口ヘッダーＪに更に通され、また、フィードポンプＰ_２用の分岐ダクト１５_ａ２により、紙料が遠心式クリーナ設備２００に通され、さらに、分岐ダクト１５_ａ１への通路を介してヘッドボックス１００へと通される。
【００１６】
図１Ｄは、ダクト１２のオーバーフロー１４が、排出ダクト１２がタンク１３内にその側面から開口するように、形成されている、本発明の実施例を示す。タンク１３は、液体表面に対するオーバーフロー１４を含む。エアが除去されたワイヤ水は、タンク１３へ排出ダクト１２を介して通される。ワイヤ水は、ポンプＰ_４によりダクト１０に沿って、タンク１３に対して高い位置にある脱気タンク１１内へと吸入される。排出ダクト１３は、オーバーフロー１４の近傍で且つより低い高さに、ポンプＰ_１，Ｐ_２を含む分岐ダクト１５_ａ１，１５_ａ２を含み、紙料は、分岐ダクト１５_ａ１を介してヘッドボックスに通され、また、分岐ダクト１５_ａ２を介して遠心式クリーナ設備２００通され、さらに、分岐ダクト１５_ａ１に通される。バージン紙料ｍは、分岐ダクト１５_ａ２に付加される。ワイヤ水は、タンク１３の上側にダクト１７を介して通される。
【００１７】
図１Ｅは、ペーパーマシン若しくはその類のワイヤセクション３００〜除去されたワイヤ水がダクト１０に沿ってサイクロン２５内に通され、更に脱気タンク１１内に通される、本発明の実施例を示す。サイクロンの目的は、脱気タンク１１の本体の前段で既にワイヤ水からエアを除去することである。オーバーフローを有していない脱気タンク１１は、エアの無いワイヤ水用の排出ダクト１２を含み、排出ダクト１２は、本発明に従ってタンク１３の低い高さにてオーバーフロー１４内に終端する。図に不等角投影的に示すように、排出ダクト１２の端部は、タンク１３の側壁１３’を貫通して通じており、排出ダクト１２の端部は、タンク１３内の自由空気空間及び通常のエア圧に開口している。従って、ダクト１２内では、一定圧が、エアの無いワイヤ水において支配的となる。図に示すように、管１５_ａ３若しくはダクトは、オーバーフロー１４に対して鉛直面内でより下側の位置で排出ダクト１２から開口し、当該管若しくはダクトを介して希釈水が通され、例えばヘッドボックス希釈水若しくは紙料希釈水として機能する。更に、図に示すように、濃縮紙料ｍは、ダクト１７_ａ３を介して排出ダクト１２へ通され、更に、遠心式クリーナ設備２００に紙料を供給するフィードポンプＰ_２に通される。ワイヤ水と紙料との混合物は、遠心式クリーナ設備２００から、排出ダクト１２から分岐する分岐ダクト１５_ａ１に接続する分岐ダクト１５_ａ２’に通される。紙料とワイヤ水との混合フローは、ヘッドボックスフィードポンプＰ_１の吸引側にダクト１５_ａ１に沿って通され、更に、ペーパーマシンのヘッドボックス１００の紙料入口ヘッダーＪにマシンスクリーン１８を介して通される。添加物／フィラー若しくは希釈液体は、ヘッドボックスに供給されるべき紙料にダクト１７_ａ１及び１７_ａ２を介して付加できる。ダクト１６は、タンク１３の下側から開口し、ワイヤ水を長い循環へと通す。
【００１８】
ダクトｆは、真空ポンプＰ_０若しくはその類から脱気タンク１１に通じ、それによりタンク１１の内部空間が真空引きされ、ワイヤ水から放出されるエアは、タンク空間Ｄ’から除去される。脱気タンクにおいて、エアは、ワイヤ水からのみ除去される。その後、ワイヤ水は、異なる位置で、とりわけ紙料の希釈のために使用される。サイクロン形の装置２５は、脱気タンクの上流側で使用され、遠心場が当該装置で生成され、エアが気泡の形態で分離され、また、ワイヤセクションの異なる水フラクション（分留水）に対する幾つかのサイクロン形の装置２５が存在してもよい。フローダクトは、また、脱気タンクの前段で使用されてよく、流れは、当該フローダクトの上部から分離されるより多くのエアを含む。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】
図１Ａは、脱気タンクの排出ダクトが、その端部がタンクの中心に開口しオーバーフローを形成するように、タンク内に接続されるよう構成されている、本発明の第１の効果的な実施例を示す。
【図１Ｂ】
オーバーフローを含むタンクに直接的に接続される排出ダクトを含む、本発明の一実施例を示す。
【図１Ｃ】
２つのオーバーフロー、即ち排出ダクト用のオーバーフロー、及び、更に、タンクの紙料の表面レベルに対するオーバーフローを含むタンクを含む本発明の一実施例を示す図である。
【図１Ｄ】
本発明の追加の実施例を示す図である。
【図１Ｅ】
遠心式クリーナ設備と共にペーパーマシンのヘッドボックスに関連する本発明のよる紙料の短い循環の不等角図である。

Claims

ペーパーマシン若しくはその類のヘッドボックス（１００）に紙料を供給する装置であって、真空ポンプ（Ｐ_０）若しくはその他の装置により負圧が供給される脱気タンク（１１）を含み、脱気タンク（１１）が、ワイヤ水が通って供給される入口ダクト（１０）を含む、装置において、
脱気タンク（１１）は、排出ダクト（１２）、及び、その排出端にて、排出ダクト（１２）内のワイヤ水に対するオーバーフロー（１４）を含み、排出ダクト（１２）のオーバーフロー（１４）が、脱気タンク（１１）の下方に位置し、且つ、自由空気空間に開口しており、
排出ダクト（１２）が、ヘッドボックス（１００）へ供給される流れのための分岐ダクト（１５_ａ１）を含むことを特徴とする、装置。
排出ダクト（１２）の端部がオーバーフロー（１４）を形成する、請求項１記載の装置。
排出ダクト（１２）が、先ず下向きに、その端部領域で鉛直方向に上向きになるように配設され、排出ダクト（１２）の端部が、自由空気空間及び通常のエア圧に上向きに開口している、請求項１又は２記載の装置。
排出ダクト（１２）が、紙料及び／又はワイヤ水タンク（１３）の壁部（１３’）を貫通するように配設され、タンク（１３）内部で上向きに開口している、請求項１乃至３のうちいずれか１項の装置。
排出ダクト（１２）の端部が、タンク（１３）内の液体表面よりも上側の空間にタンク（１３）内で開口している、請求項１乃至４のうちいずれか１項の装置。
排出ダクト（１２）の端部が、タンク（１３）に接続され、タンク（１３）が、排出ダクト（１２）内のワイヤ水に対するオーバーフローを含む、請求項１記載の装置。
排出ダクト（１２）の下端部が、タンク（１３）内で自由空気空間／エア圧に開口し、更に、タンク（１３）が、別のオーバーフロー（１４０）を含み、また、タンク（１３）が、脱気タンク（１１）に導くダクト（１０）を含み、該ダクトは、ワイヤ水を脱気タンク（１１）へと吸引するポンプ（Ｐ_４）を含む、請求項１記載の装置。
分岐ダクト（１５_ａ１）は、ヘッドボックスフィードポンプ（Ｐ_２）に濃縮紙料（ｍ）及びワイヤ水を供給するために排出ダクト（１２）に接続されており、紙料は、ヘッドボックスフィードポンプ（Ｐ_２）からペーパーマシン若しくはその類のヘッドボックス（１００）へと供給される、請求項１記載の装置。
排出ダクト（１２）は、紙料の希釈を実現すべく、ヘッドボックスの幅方向の異なる位置にペーパーマシンのヘッドボックスへ希釈液体を供給するための希釈液体用分岐ダクト（１５_ａ２）を含む、請求項１記載の装置。
排出ダクト（１２）は、分岐ダクト（１５_ａ２）を含み、
バージン紙料（ｍ）は、該分岐ダクト内のワイヤ水に付加され、フィードポンプ（Ｐ_２）の吸引側に供給され、更に、遠心式クリーナ設備（２００）に供給され、遠心式クリーナ設備（２００）から、分岐ダクト（１５_ａ１）へ及びヘッドボックス（１００）内へ供給される、請求項１又は８記載の装置。
脱気タンク（１１）の前段に、気泡の形態でエアを分離する遠心場が生成されるサイクロン形の装置（２５）が使用され、ワイヤセクションの異なる分留水に対して幾つかのサイクロン形の装置（２５）が存在しうる、請求項１記載の装置。
フローダクトが、脱気タンクの前段で使用され、フローは、該フローダクトの上部から分離されたより多くのエアを含む、請求項１記載の装置。