JP5336344B2

JP5336344B2 - 流体の反応塔

Info

Publication number: JP5336344B2
Application number: JP2009287338A
Authority: JP
Inventors: 一十士篠原
Original assignee: 一十士篠原
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2029-12-18
Also published as: JP2011125798A

Description

本発明は、パルプの漂白に使用される晒塔その他の流体用反応塔に関する。

従来の流体用反応塔として、下端部に流体の供給口を備え且つ上端部に流体が溢れ出る開口部を備えたチタン又はステンレスからなる内筒を、コンクリート構造物などからなる外筒の内側に嵌合保持してなるものが知られている。

上記従来の反応塔は、内面にライニングを施す代りに、チタン又はステンレスのように耐腐食性の高い金属材料でできた内筒を外筒内に嵌合するものであるから、腐食が生じにくく、長時間の使用が可能となり、また腐食により補修の必要が生じたときは、内筒の腐食箇所を溶接などによって容易に補修することが可能となる。

しかしながら、上記従来の反応塔では、外筒から突出した内筒の基部に、外筒に当接して内筒の揺れを規制する揺れ止め部材が設けてあるが、この揺れ止め部材自体は、常時、外筒の上端面に載置された状態にあるため、夏季などに気温が上昇して内筒が熱膨張するときは、揺れ止め部材の縦向き部材が外筒の内面に沿って摺動するが、気温の低下などによって内筒が軸方向に収縮するときには、その収縮応力による揺れ止め部材の軸方向下向きの変位が外筒によって制限され、収縮応力が大きくなると、揺れ止め部材更には内筒が破損するおそれがあった。

本発明は、上記の事情に鑑み、気温及び流体の温度変化による内筒の熱膨張及び熱収縮に十分に対応できる構造の反応塔を提供することを目的としている。

上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明は、下端部に流体の供給口１４を備え且つ上端部に流体が溢れ出る開口部３８を備えた金属製の内筒３を外筒２の内側に嵌合保持してなる流体の反応塔１において、外筒２から突出する内筒３の上端部と外筒２の上端部との間に、外筒側ガイド部材１５に対し内筒側スライド部材１６を上下方向スライド変位可能に当接させて内筒３の揺れを規制する揺れ止め手段１７を介設すると共に、内筒３の中心を調整する芯出し手段１８を介設し、外筒２から突出した内筒３の外周に、前記揺れ止め手段１７４び芯出し手段１８を被う雨カバー３７を設け、更に前記揺れ止め手段１７と芯出し手段１８とは、内外筒２，３の周方向に適当間隔に交互に複数個設けられ、揺れ止め手段１７の内筒側スライド部材１６は、内筒３の外周面に沿って固着されたサポートリング１９に取り付けられ、外筒側ガイド部材１５は、外筒２の上端部に設置された揺れ止めサポート２０に取り付けられ、芯出し手段１８は、前記サポートリング１９に取り付けられた芯出し用内筒側スライド部材３２と、前記揺れ止めサポート２０に取り付けられた台枠３３に螺装された押しボルト３４と、該押しボルト３４の先端部に取り付けられ、前記芯出し用内筒側スライド部材３２に当接して該芯出し用内筒側スライド部材３２が上下方向スライド変位し得ると共に、前記押しボルト３４を締め込んだり、緩めたりすることによって前記芯出し用内筒側スライド部材３２を径方向に押し引きし得る芯出し用外筒側ガイド部材３５とからなることを特徴とする。

上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明の反応塔によれば、夏季などに気温及び流体の温度が上昇して内筒３が熱膨張するときは、揺れ止め手段１７の内筒側スライド部材１６が外筒２の外筒側ガイド部材１５に沿って上方向にスライド変位し、また冬季などに気温及び流体の温度が低下して内筒３が軸方向に収縮するときには、内筒側スライド部材１６が外筒２の外筒側ガイド部材１５に沿って下方向にスライド変位するから、そのような熱膨張や熱収縮によって内筒３や外筒２の一部が破損するようなおそれがない。

また、芯出し手段１８を設けたことによって、内筒３の中心が外筒２の中心と一致するように簡単容易に調整することができ、こうして芯出し手段１８により内筒３の中心を調整することによって、内筒３を外筒２に対し安定良く保持することができる。

本発明の一実施形態の反応塔を示す縦断面図である。内筒の一部断面正面図である。 (a) は図１の一部拡大図で、内筒の上端部を示し、(b) は左側半分が(a) のＡ−Ａ線断面図、右側半分が(a) のＢ−Ｂ線断面図、(c) は(b) のＣ−Ｃ線拡大断面図、(d) は(c) のＤ−Ｄ線断面図である。 (a) は触れ止めサポート設置部分の拡大断面図、(b) は(a) に示す触れ止めサポートの外筒側ガイド部材の拡大図であり、(c) 同外筒側ガイド部材の平面図である。 (a) は芯出し手段が設置された部分の拡大断面図、(b) は(a) のＥ−Ｅ線断面図、(c) は(a) の一部拡大図、(d) は摺動部材の側面図、(e) は摺動部材の正面図である。図１のＦ−Ｆ線断面図である。図１のＧ−Ｇ線断面図である。 (a) 及び(b) は触れ止めサポートが設置される外筒部分の変形例を示す断面図である。

以下に本発明の好適な一実施形態を図面に基づいて説明すると、図１は本発明に係る反応塔の一例としてのパルプ用晒塔１を示し、このパルプ用晒塔１は、外筒２内に内筒３を嵌合保持してなるものである。外筒２は、外装材４の内側に鉄筋コンクリート層５を設けた筒体として形成され、この鉄筋コンクリート層５の内面はモルタル仕上げ層６となっている。尚、図示は省略するが、モルタル仕上げ層６の表面には、ゴム、ＦＲＰなどのライニング層が設けられている。

外筒２の下端部には、ベース８が一体に設けられている。このベース８は、外径が外筒２とほぼ等しく、図７に示すように二つ割りの中空構造となっていて、外筒２の下端部を例えば約２ｍ程度持ち上げた状態で支持するようになっている。このベース８の内部にはスラリー状のパルプを供給する供給配管Ｐ１が配設される。

外筒２の底部をなす下端部内面９は、球面状ないしテーパ状となっており、その中央部に開口部１０が設けられている。この開口部１０の内周部には補強用の金属製リング１１が設けられ、後述するようにモルタル１２が充填されたとき、この金属製リング１１により閉止されたモルタル１２が漏出しないようになっている。

内筒３は、全体がチタン又はステンレス、特に高耐腐食性を有するスーパーステンレス（ＪＩＳ規格Ｍ６）材料で一体に作られた円筒状のものである。チタン材料としては、純チタンの他に適当なチタン合金を使用することができる。この内筒３は、チタン又はステンレス材料の板材を溶接により互いにつなぎあわせて、外筒２とは別個独立した構造のものに製作されている。

内筒３の下端部１３は、図２に示すように先端側が細くなる円錐状に形成されていて、その下端部の中央部に供給口１４が設けられている。この円錐状部分１３と外筒２の内面との間隙部分に、図１に示すようにモルタル１２が充填されており、これにより内筒３がしっかりと支持されている。図１において、Ｊは前記モルタル１２の充填口であり、外筒２の内周に沿って２箇所設けてある。また、Ｋは水抜き孔であって、２箇所設けてある。なお、内筒３の外周面と外筒２の内周面との間には数十ｍｍの隙間Ｓが設けられており、このため内筒３を外筒２内に嵌合するのが容易であり、外筒２の内面に凹凸が存在しても楽に嵌合することができ、また内筒３が若干熱膨張しても支障をきたすことがない。

内筒３の上部は、図１に示すように外筒２の上端部から長さＬだけ上向きに突出している。内筒３が長さ長さＬだけ上向きに突出しているのは、外筒２内の容積に対して、内筒３を設けることによる容積減を長さＬだけ内筒３の高さを多くとることによって補うためである。内筒３の外径は外筒２の内径にかなり余裕をもって形成される。これは内筒３の外筒２に対する嵌合作業を容易にするためである。このように内筒３を外筒２に余裕をもって嵌合すると、両者間に上述のようにかなりの隙間Ｓができる。

従って、内筒３が外筒２に嵌合された後に、内筒３の突出部の基部と外筒２の上端部との間には、外筒側ガイド部材１５に対し内筒側スライド部材１６を上下方向スライド変位可能に当接させて内筒３の揺れを規制する複数の揺れ止め手段１７が介設されると共に、内筒３の中心を調整する複数の芯出し手段１８が介設される。この実施形態においては、揺れ止め手段１７及び芯出し手段１８は、図３の(a) ，(b) に概略示すように、夫々周方向に４つずつ且つ交互に設けられる。

上記揺れ止め手段１７について図３及び図４を参照して説明すると、この揺れ止め手段１７は、図４の(a) に示すように、外筒２の上端部から突出した内筒３の基部の外周面に沿って固定されたチャンネル材からなるサポートリング１９に周方向９０°間隔おきに固着した内筒側スライド部材１６と、外筒２上端部に設置された揺れ止めサポート２０の、前記内筒側スライド部材１６と対向する位置で、その内筒側スライド部材１６が上下スライド変移し得るように取り付けた外筒側ガイド部材１５と、からなるもので、図３の(b) から分かるように周方向９０°間隔おきに４つ設けられている。

サポートリング１９は、外筒２の上端部外周面に固着されたサポートリング３０と同じ構造で、夫々チャンネル材からなる２つの半割リング１９ａ，１９ａからなる。外筒２側のサポートリング３０は、図３の(a) ，(b) に示すように夫々チャンネル材からなる２つの半割リング３０ａ，３０ａからなるもので、両半割リング３０ａ，３０ａを内筒３の基端部外周面に張り付けた状態で、図３の(c) に示すように各半割リング３０ａの両端部に固着された連結板２１，２１をボルト２２で締め付けることによって、外筒２の上端部外周面に固定されるようになっており、しかしてサポートリング１９もサポートリング３０と同様にして内筒３の基部外周面に固定される。

揺れ止めサポート２０は、図４(a) に示すように、外筒２の上端部に環状の座板２３を介して固定された環状の外側サポート２０ａと、内筒３の基部の外周に沿って配置された内側サポート２０ｂと、内外両サポート２０ａ，２０ｂ間に亘って設けられ、水切り勾配を有する雨カバー２０ｃと、内側サポート２０ｂの上端部に環状の座板２４を介して取り付けられたガイド部材取付枠２５とからなるステンレス製のもので、両サポート２０ａ，２０ｂ間に補強リブ２６が周方向一定間隔おきに配設され、雨カバー２０ｃの下面側にグラスウールからなる断熱材２７が装着されている。また、座板２４と雨カバー２０ｃとの間にはリブ２８が介装され、内筒３の基部外周面と揺れ止めサポート２０の内側サポート２０ｂとの間にもグラスウールからなる断熱材２９が介装されている。また、図４の(b) 及び(c) に示すように、ガイド部材取付枠２５は、座板２４上の所要位置にボルト（図示省略）止めされるボルト挿通用長孔２５ｃ付き下板２５ａと、この下枠２５ａ上に立設された立板２５ｂとからなるもので、立板２５ｂの内端面に前記外筒側ガイド部材１５が固着されている。尚、図８の(a) は、図４の(a) と同様な揺れ止めサポート２０を示す断面図であるが、この図の(a) は、外筒２が、コンクリート層４７とこれの内周面に貼り付けられた耐酸性のタイル又はレンガ層４８とからなる例を示す。この場合、サポートリング３０はアンカーボルト４９によってコンクリート層４７の上端部に固定される。また同図の(b) は、(a) と同様に、外筒２が、コンクリート層４７とこれの内周面に貼り付けられた耐酸性のタイル又はレンガ層４８とからなるもので、この外筒２のコンクリート層４７の上端部外周にサポートリング３０をアンカーボルト４９によって固着し、このサポートリング３０上に環状の座板２３を介して揺れ止めサポート２０を設置した例を示す。

従って、上記のような揺れ止め手段１７によれば、夏季などに気温及び流体の温度が上昇して内筒３が熱膨張するときは、揺れ止め手段１７の内筒側スライド部材１６が外筒２の外筒側ガイド部材１５に沿って上方向にスライド変位し、また冬季などに気温及び流体の温度が低下して内筒３が軸方向に収縮するときには、内筒側スライド部材１６が外筒２の外筒側ガイド部材１５に沿って下方向にスライド変位するから、そのような熱膨張や熱収縮によって内筒３や外筒２の一部が破損するようなおそれがなくなる。

内筒３の中心を調整する複数の芯出し手段１８は、図５の(a) に示すように、外筒２の上端部から突出した内筒３の基部外周面に沿って固定されたサポートリング１９に周方向９０°間隔おきで且つ前記揺れ止め手段１７とは周方向９０°ずれた位置に固着した内筒側スライド部材３２と、前記揺れ止めサポート２０の環状外側サポート２０ａに取り付けてある環状座板２４の、前記内筒側スライド部材３２と対応する位置に設けられた台枠３３に螺装した複数の押しボルト３４と、これら複数の押しボルト３４の先端部が回転可能に挿着されていて、前記内筒側スライド部材３２が当接して上下スライド変移し得るように設けられた外筒側ガイド部材３５とからなるもので、図３の(b) から分かるように隣り合う揺れ止め手段１７，１７間にあって、周方向９０°間隔おきに４つ設けられている。台枠３３は、環状の座板２４上に固定された下向きコ字状の下枠３３ａとこれに載設された外向きコ字状の立枠３３ｂとからなるもので、立枠３３ｂに例えば上下２つの押しボルト３４が螺装され、両押しボルト３４の先端部３４ａが外筒側ガイド部材３５のボルト孔３５ａに嵌着されている。尚、各押しボルト３４は、図５の(c) に示すように、台枠３３の立枠３３ｂに固着されたナット３６に螺合されている。

従って、上記のような芯出し手段１８によれば、外筒２側に設けた各芯出し手段１８の押しボルト３４を適宜に締め込んだり、緩めたりすることによって、内筒３の中心が外筒２の中心と一致するように簡単容易に調整することができる。こうして芯出し手段１８により内筒３の中心を調整することによって、内筒３を外筒２に対し安定良く保持することができる。

図１，図３〜図５において、３７は、外筒２の上端部から突出した内筒３の基部外周に前記揺れ止め手段１７及び芯出し手段１８を被うように設けられたステンレス製の雨カバーで、内筒３の外周面に固定された上側被いカバー３７ａと、この上側被いカバー３７ａの外周縁部に取り付けられて垂下する周辺側被いカバー３７ｂとからなる。このような雨カバー３７を設けたことにより、揺れ止め手段１７及び芯出し手段１８が雨に濡れるのを防止でき、それらの使用寿命を延ばすことができる。

内筒３は、図２に示すように、上端部が開口部３８となっている。また、内筒３の上部には、開口部３８から溢れ出るパルプを受ける受け皿部３９が一体に設けてある。この受け皿部３９は、図１及び図６に示すように、内筒３本体の外周に沿って設けられた周壁３９ａと一方に傾斜する底面３９ｂとを有するリング状の溝状凹部として形成されており、その最も低い底面部に排出口４０が設けてある。また受け皿部３９は、平面視で真円ではなく、その半径が、排出口４０の設けられている部分が最も大きく、その反対側の高い部分に向かって徐々に小さくなっている。尚、排出口４０には排出ノズル４１が取り付けられ、この排出ノズル４１に排出配管Ｐ２が接続される。

また図１に示すように、内筒３の受け皿部３９の上側はキャップ４２よって覆蓋されている。このキャップ４２の中心部には回転軸４３が挿通され、この回転軸４３に撹拌具４４が取り付けてある。撹拌具４４は、放射状に設けられた半径方向に延びる複数のアーム４４ａの下側に救うの撹拌翼４４ｂを設けたもので、これら撹拌翼４４ｂの隙間からパルプが受け皿３９部内に流出するようになっている。回転軸４３の上端部にはモータ４５と減速機４６が設けられている。

この晒塔１を用いてパルプの漂白を行う場合は、下端側の供給口１４に接続した供給配管Ｐ１から原料のパルプを内筒３内に供給する。パルプはスラリー状で、供給配管Ｐ１の途中で漂白剤である二酸化塩素が添加される。このパルプは内筒３内を徐々に上昇して、その間に漂白され、上端部の開口部３８から溢れ出るが、このとき回転している撹拌具４４によって撹拌されると共に、掻き出される。開口部３８から流出したパルプは受け皿部３９内に受けられ、この受け皿部３９傾斜底面３９ｂに沿って排出口４０側へ流動して、排出ノズル４１から排出配管Ｐ２を通って所定の場所へ送られるようになっている。

１晒塔（反応塔）
２外筒
３内筒
１４供給口
１５外筒側ガイド部材
１６内筒側スライド部材
１７揺れ止め手段
１８芯出し手段
３８開口部

Claims

下端部に流体の供給口を備え且つ上端部に流体が溢れ出る開口部を備えた金属製の内筒を外筒の内側に嵌合保持してなる流体の反応塔において、外筒から突出する内筒の上端部と外筒の上端部との間に、外筒側ガイド部材に対し内筒側スライド部材を上下方向スライド変位可能に当接させて内筒の揺れを規制する揺れ止め手段を介設すると共に、内筒の中心を調整する芯出し手段を介設し、外筒から突出した内筒の外周に、前記揺れ止め手段及び芯出し手段を被う雨カバーを設け、更に前記揺れ止め手段と芯出し手段とは、内外筒の周方向に適当間隔に交互に複数個設けられ、揺れ止め手段の内筒側スライド部材は、内筒の外周面に沿って固着されたサポートリングに取り付けられ、外筒側ガイド部材は、外筒の上端部に設置された揺れ止めサポートに取り付けられ、芯出し手段は、前記サポートリングに取り付けられた芯出し用内筒側スライド部材と、前記揺れ止めサポートに取り付けられた台枠に螺装された押しボルトと、該押しボルトの先端部に取り付けられ、前記芯出し用内筒側スライド部材に当接して該芯出し用内筒側スライド部材が上下方向スライド変位し得ると共に、前記押しボルトを締め込んだり、緩めたりすることによって前記芯出し用内筒側スライド部材を径方向に押し引きし得る芯出し用外筒側ガイド部材とからなることを特徴とする流体の反応塔。