JP3944589B2 - 固体−液体懸濁液脱水装置 - Google Patents

Description

本発明は、2つのフィルターベルトの間で楔形に形成されている楔形脱水ゾーンで懸濁液が脱水される、固体液体懸濁液、特にパルプ懸濁液を脱水する装置の改良に関する。
このような装置は、AT385,793から知られるように、例えば、それらの製造条件がひどく限定されており、そして異なった固体含有率の懸濁液を脱水し生成物のマットを作り出すとき、乾燥した生成物を獲得する能力が劣っている。楔形脱水ゾーンの端部のギャップが固定されているので、懸濁液の固体含有率のレンジは狭く限定されている。ここで、高い固体含有率は生成物の乾燥度を高めるが、低い固体含有率では低乾燥度しか得られない。特に脱水が難しいパルプでは、終端部で圧力が過大であると、パルプが側方に押し出される。さらに高圧力のために、楔形脱水ゾーンの縁のシールが破損することがある。固体含有率が上昇すると、圧力はより高くなる。そして、その結果、機械を停止させるほど大きな摩擦力のために、機械が必要とする駆動力が増大する。
本発明の目的は、脱水することが難しいパルプが側方へはみ出したり、縁のシールが破損したりすることがなく、高い乾燥成分レベルが得られ、立ち往生するリスクが極めて低い脱水装置を提供することにある。
本発明によれば、これは楔形脱水ゾーンの後段に、一対のＳ脱水ロール、即ち第一Ｓロール及び第二Ｓロールが設けられ、楔形脱水ゾーンで脱水された懸濁液を挟んだ2つのフィルターベルトが第一Ｓロール及び第二Ｓロールに接触してＳ字状に曲げられ、蛇行しつつ、これらのロールの間に形成されるＳ字形脱水ゾーンを通り、懸濁液が更に脱水されるよう構成される。
楔形脱水ゾーンはその下流端に於いて、ベルトの略全幅にわたって生成物の高さを自動的に、例えば弾力的に、調整可能とすることが望ましい。出口での生成物の高さが調整可能になると、正しいギャップは常に適切な固体含有率が得られるようにセットされる。
本発明の更なる利点は、自動的に、例えば弾性的にその相対位置が調節される上部プレート又は下部プレートによって特徴づけられる。これらの改良により、生成物の厚みが最適にセットされるようになる。
本発明の望ましい構成は、一つまたは複数の柔軟なチューブあるいはニューマチックシリンダーのようなニューマチックエレメントを、楔形脱水ゾーンの略全幅にわたって配置して成る調整装置により特徴づけられる。変更例では、この調整装置は、ハイドロリックエレメントとして提供され、楔形脱水ゾーンの全幅にわたって設けられた一つまたは複数のベローズ、柔軟なチューブあるいはハイドロリックシリンダーを用いて構成される。出口側で楔形脱水ゾーンの高さをセットするために、ニューマチックまたはハイドロリックエレメントを用いることによって、上部プレートと下部プレートの間のギャップは発生した圧力に応じてそれ自身自動的にセットされる。特に楔形脱水ゾーンの全幅にわたって設けられている柔軟なチューブあるいはベローズを有する実施例では、例えば上部又は下部のプレートが湾曲していて、パルプが均一に押し出されないようなときでも、このようにして求められる固体含有率に適合するように楔形脱水ゾーンの高さが調整される。パルプに短周期の圧力変動が生じたり、あるいは生成物マットがより厚くなったり、あるいは所々アーチ形になったりしても、装置は一般的に生じ得る状態に順応して、稼動を継続し、それで、サービスの信頼性が高められる。
本発明の更に好ましい実施例は、バネによって支持された上部プレートあるいは下部プレートによって特徴づけられる。
本発明の好ましい構成では、材料供給部の出口側で、特に機械的に調節自在に結合された上部プレート及び下部プレートによって特徴づけられる。
材料供給部の出口側における上部プレート及び下部プレートの間の機械的な結合は、生成するフィルターケーキの厚さに影響を与え、楔形脱水ゾーンの適切な長さは生成物の脱水に好ましい影響を及ぼす。
本発明の更に好ましいい実施例は、リミットストップを具備する最大・最小ギャップ調整装置によって特徴づけられる。最大調整値を限定することによって、原料の脱水が常に保証され、最小調整値を制限することにより、無負荷運転による機械の破損が防止される。上部プレート及び下部プレートの間のギャップは常に有効に作動するように、懸濁液の変化に応じてセットされる。
本発明の好ましい構成では、楔形脱水ゾーンは、後段の最初のロール、即ち第一Ｓロールの鉛直中心線を超えて続き、下部プレートが第一Ｓロールと下部フィルターベルトの間のスペースに突出している。このデザインで、ベルトの間のパルプ懸濁液は最初の第一Ｓロールまで安定させられ、そしてパルプが第一Ｓロールの上流で詰まること及びフィルターベルトの側方に押し出されることが防止される。加えて、フィルターケーキはその後膨張せず、そして再度吸水することもない。結果として、脱水装置の生産高、特に、固体含有率が低いパルプのような脱水することが困難なパルプの生産高が増加する。
本発明の主要な利点は、脱水圧力を変えることによって、原料の固体含有率に無関係に、懸濁液脱水を速やかにパルプ含有率に適応させることが可能なことである。何故ならば、圧力はたとえば、固体含有率や脱水性などのオペレーティングパラメーターの変化に応じて自動的に変動するにもかかわらず、楔形脱水ゾーンの終端の圧力は常に一定に保たれるからである。
特に最初の第一Ｓロールより下流側にまでＳ字形脱水ゾーンが延びているので、楔形脱水ゾーンの終端においてパルプが漏れるのが阻止され、脱水ユニットはパルプの品質の変動によってはあまり影響されず、固体含有率が変動しても、開閉自在の楔形脱水ゾーンの開口で生成物がジャミングすることがない。
尚、ここで楔形脱水ゾーンとは、上部プレートと下部プレートの間に挟まれたフィルターベルトにより形成される脱水ゾーンを言い、Ｓ字形脱水ゾーンとは、楔形脱水ゾーンの下流側に第一及び第二のＳロールによりフィルターベルトをＳ字状に屈曲して成る脱水ゾーンを言うものとする。
本発明はここで、楔形脱水ゾーン及びＳ字形脱水ゾーンを備えた脱水装置の断面を示す図1、図1のII-II断面を示す図2、図2のIII-III断面を示す図3を参照して実施例によって説明されるであろう。
楔形脱水ゾーンと2とＳ字形脱水ゾーン3を備えた脱水装置1が図1に示されている。ここで上部フィルターベルト4は、その位置が調整および修正可能な上部第一デフレクションロール6と、上部第二デフレクションロール7を通って、上部プレート10及び下部プレート11によって形成された楔形脱水ゾーン2の中を通っている。下部フィルターベルト5が同じく適切な下部第一デフレクションロール8と下部第二デフレクションロール9を通って、楔形脱水ゾーン2を通る。脱水される材料、例えば、パルプ懸濁液は、材料供給部12を通って楔形脱水ゾーン2に送られる。
楔形脱水ゾーン2を形成する上部プレート10と下部プレート11の部分は、材料供給部12の接続側近傍でネジ付きスピンドル13により、機械的に結合され、そして上記2つのプレート10、11の間の間隔は調整可能である。上部フィルターベルト4および下部フィルターベルト5はそれらの間にパルプ懸濁液を挟み、第一Ｓロール21と第二Ｓロール22を回って変形され、脱水が行われる。楔形脱水ゾーン2の終端部における上部プレート10の高さは、空気圧または油圧のチューブ14により調節される。圧縮空気あるいは加圧された液体が接続部15を通じて供給される。停止ねじ16が上部プレート10の高さの最小及び最大を限定する。軸方向の力を吸収するためにスライドプレート17が設けられる。更に、エンドレスに織られたベルトを交換するためにサポート18がカンチレバーとして設けられる。可能な限り影響を局部に限定するために、ボンネット19が上部プレート10に、濾液トレー20が下部プレート11に、それぞれ一体的に設けられている。
Ｓ字形脱水ゾーン3の終端において、上部プレート10は第一Ｓロール21の鉛直中心線を越えて延びる延長ピース23を有し、又、下部プレート11は、第一Ｓロール21と下部フィルタ5の間のスペースに延び、このようにして、一方では楔形脱水ゾーンが延び、そして他の一方では、繊維はＳ字形脱水ゾーン3の上流側では詰まることがなく、かつパルプは側方に押し出されないようになる。
図2は調整要素14'を通る断面を示す。この図は、フレームの左側側面部材25及び右側側面部材25'と共に、上部プレートを支持する上部フレーム24を示す。下部フレーム28上にはチューブ把持部材27が取り付けられ、その上に、チューブ14を挟んで、チューブ押え部材部26が置かれ、更にその上に上部フレーム24が置かれる。チューブ押え部材部26とチューブ把持部材27の間にニューマチック又は液圧チューブ14があり、接続部15を通してそこに圧縮空気または加圧液体が供給される。しっかりと上部プレート10に接続したチューブ押え部材26は、チューブ14の圧力によって上部フレーム24を押し上げる。楔形脱水ゾーンの高さは、懸濁液の圧力とチューブ14の圧力とによって調節される。
図3は、図2中のIII-IIIで示した切断線に沿った断面を示す図であり、チューブ押え部材26とチューブ保持部材27、両者の間のチューブ14の詳細な構成を、上部プレート10に接続された上部フレーム24と共に示している。
本発明は図示された実施例に限定されるものでなく、例えば、本発明はスラッジ脱水に使われるベルトプレスにおいても使用し得るものである。

Claims (15)

1. 脱水ゾーン（2）が、上下に対をなして設けられる上部プレート（10）及び下部プレート（11）と、上部プレート（10）と下部プレート（11）との間に上下に対をなして設けられ、それぞれ上部プレート（10）と下部プレート（11）に沿って移動する上部フィルターベルト（4）及び下部フィルターベルト（5）とにより楔形脱水ゾーン（2）として形成され、脱水される固体液体懸濁液を一対のフィルターベルト（4、5）の間で脱水する固体液体脱水装置（1）において、
   楔形脱水ゾーン（2）の下流側に、一対のＳ脱水ロール、即ち第一Ｓロール（21）及び第二Ｓロール（22）を、略脱水された生成物を挟んだ2つのフィルターベルト（4、5）に接触してＳ字状移動経路を形成し得る位置に設けて（3）を形成したことを特徴とする上記の固体液体脱水装置（1）。
2. 一対のプレート（10、11）の略全幅にわたって、懸濁液の圧力に応じて脱水ゾーン（2）の出口における一対のプレート（10、11）間の間隔を自動的に調整する調整要素（14'）を設けたことを特徴とする請求項1に記載の1固体液体脱水装置（1）。
3. 下部プレート（11）が固定されており、上部プレート（10）が調整要素（14'）により支持された請求の範囲2に記載の固体液体脱水装置（1）。
4. 上部プレート（10）が固定されており、下部プレート（11）が調整要素（14'）により保持された請求の範囲2に記載の固体液体脱水装置（1）。
5. 調整要素（14'）が、脱水ゾーン（2）の略全幅にわたって設けられた少なくとも1つのニューマチックエレメントから成る請求の範囲2ないし4の何れか1に記載の固体液体脱水装置（1）。
6. ニューマチックエレメントが、少なくとも1つのニューマチックチューブ（14）である請求の範囲5に記載の固体液体脱水装置（1）。
7. ニューマチックエレメントが、少なくとも1つのニューマチックシリンダーである請求の範囲5に記載の固体液体脱水装置（1）。
8. 調整要素（14'）が、脱水ゾーン（2）の略全幅にわたって設けられた1あるいはそれ以上のハイドロリックエレメントから成る請求の範囲2ないし4の何れか1に記載の固体液体脱水装置（1）
9. ハイドロリックエレメントが、少なくとも1つのハイドロリックシリンダーである請求の範囲8に記載の固体液体脱水装置（1）。
10. ハイドロリックエレメントが、少なくとも1つのハイドロリックベロー又はチューブである請求の範囲8に記載の固体液体脱水装置（1）。
11. 上部プレート（10）又は下部プレート（11）がバネによって支持された請求の範囲2ないし4の何れか1に記載の固体液体脱水装置（1）。
12. 上部プレート（10）と下部プレート（11）の材料供給部（12）側端部が、一定の許容範囲内で相対的に変位自在に機械的に結合された請求の範囲1ないし11の何れか1に記載の固体液体脱水装置（1）。
13. 材料供給部（12）側端部近傍にリミットストップによって上部プレート（10）と下部プレート（11）の端部間の最大及び最小ギャップを限定する調整装置（13）を設けた請求の範囲12に記載の固体液体脱水装置（1）。
14. 脱水ゾーン（2）が、後段の第一Ｓロール（21）の鉛直中心線を超えて続き、下部プレート（11）の端部が下部フィルタープレート（5）と第一Ｓロール（21）の間の空間内に突出する請求の範囲1から13までの何れか1に記載の固体液体脱水装置（1）。
15. 上部プレート（10）が、後段の第一Ｓロール（21）の鉛直中心線を超えて延びる延長ピース（23）を具備する、請求の範囲14に記載の固体液体脱水装置（1）。

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