JP5757700B2 - プレッシャーディフューザーの内部ガイド - Google Patents

Description

本発明は、一般にパルプおよび／または紙−製造プロセスに用いるためのプレッシャーディフューザーに関する。

プレッシャーディフューザーは、（例えば米国特許第５，０２０，１７８号、第５，４４４，８８４号および第５，５６７，２７９号の各明細書に記載されたプレッシャーディフューザーの如くに）当該産業において知られている。プレッシャーディフューザーにおいては、スライド（またはキャッチャー）が、ディフューザーの中央のパルプスクリーンと洗浄捕集スペースとの間に位置しており、パルプスクリーンと洗浄捕集の間のスペースに中コンシステンシーパルプの集合体が集まる傾向がある。

図１は、スライド１０８を含む、従来のプレッシャーディフューザー１００の部分断面図を示す。この従来のプレッシャーディフューザーは、１個または複数個の水圧シリンダー（hydraulic cylinder）（図示せず）に連結しているシャフト１０４を含み、この水圧シリンダーはシャフトを周期的な方法および／または予め規定された方法で運動させる。典型的には３〜６本のサポートアーム１０６（スパイダーアームとしても知られている）がシャフト１０４をスライド１０８に連結させている。一方、スライド１０８は、外部エッジ表面１２２を介してスクリーン１２４に連結されている。水圧シリンダーが動くにつれてスライドは矢印１２６で示されるように水平に動く。

洗浄室１０２も図示されており、洗浄室は洗浄液体（例えば水）を壁１１６を通して供給する。この洗浄液体は、リファイニングされたセルロース材料１２０のスラリーを洗浄し、液体がスクリーン１２４と外部壁１２８との間のスペース１３２に入るときに、スラリーをスクリーン１２４に向けて押しやる。スクリーン１２４は伝統的に１個または複数個の水圧シリンダーを介して動かされており、向流の洗浄を起こし、スクリーンの細孔の目詰りを防止しまたは抑制する。

伝統的に、６インチの厚さのスライドメカニズムが、パルプベッド（pulp bed）といわれているパルプの集合体を、ディフューザーの長さを通して、約６秒ごとに垂直に動かすために用いられている。スライド１０８の厚さは距離１１０で図示されている。この距離１１０はかなり大きいために、スライド１０８の内部エッジ表面１１４と壁１１６との間の距離１１８は小さい。シール用リングメカニズム１３０中のシール用リング１１２は、洗浄液体がスクリーン１２４を通過することを除いて、いかなる部分でも排出するのを防止している。

図示されているように、スライド１０８は“下方の”位置にあり、内部エッジ表面１１４のより低い部分がシール用リング１１２により近づくようにスライドを上げることができる。スライド１０８は約６インチの厚さであるために、パルプベッドは約６インチの厚さのみであると信じられている。（残りのスペースは大部分は洗浄水であると信じられている。）このパルプの移動はディフューザーを通過する連続的なパルプの流れを与えるが、同時にまたパルプを通して洗浄濾液を（空間１３２を通して）濾液捕集室へ移動させることになる。

従来技術の適用では、この６インチ厚のベッドは適切なおよび／または完全な繊維の洗浄を達成するために必要であると信じられていた。繊維ベッドをより薄くすると、適切なスループット（例えば処理されるトン数）が得られず、ディフューザー内の繊維の適切な洗浄が得られず、または両者が得られないと一般に信じられていた。

加えるに、従来の技術では、より高い頻度数（frequency）で一般に操作できない。各ストロークでは繊維の十分な“キャッチ（捕集）”が要求される。スライドの速度を上げていくと、キャッチャーは各ストロークで満たされないため、スループットを増加できない。ストロークの頻度数を増加させると、機械が詰まって、非常に貧弱な洗浄能率を有することになる。

したがって、本発明の一つの見地によれば、プレッシャーディフューザーをより薄いスライドを有するものに改造（retrofit）する必要性が存在する。このより薄いスライドは洗浄能率を減少させることなくプレッシャーディフューザーを通過する繊維の容積流を増加させる。

比較的に薄い繊維ベッドがディフューザー内で存在しうるように、現存する装置をより薄いスライドを有するものに改造する必要性も存在する。

ストローク頻度数が増加し、スループットが増加し得るように、キャッチャーを各ストローク毎に繊維で満たす必要性も存在する。

一つの見地では、本発明は一般に、現存するプレッシャーディフューザーの生産能力を増加することに関する。この改造は、洗浄濾液の流れの問題を生じることなく、槽を通過するパルプの流れ（すなわちスループット）を増加させることを可能にする。本発明は一般に、以前に知られていない厚さに関する。

特に、スライドの厚さが６インチからより薄い厚さに減少される。この今まで知られていないスライドの厚さの減少は、形成されるパルプベッドをより薄いものとする。このより薄いパルプベッドは中コンシステンシーパルプ材料であることに起因している。そしてこのより薄いベッドの故に、新しいスライドはディフューザーを通過するパルプの移動をはるかに速く、例えば４倍まで速くすることができる。

ディフューザーを通過するパルプの速度を速め、ディフューザーを通過するパルプの移動時間を減少することによって、ディフューザーを通過するパルプの流れを増加させることができる（例えば、サイクルタイムが現在６秒であるとすると、サイクルタイムが３秒に減少するので、パルプ生産が洗浄能力を失うことなく増加する）。加えるに、このより薄いパルプベッドは、より多くの洗浄水（これは、洗浄濾液としても知られる）が、同一の圧力低下でベッドを通して移動することを可能とする。この増加する流速は、生産速度を例えば以前の生産速度の約２倍に増加させることができる。

別の見地では、本発明はベッドの形成に関する。ベッドの厚さにおける不均一性（inconsistencies）は、プレッシャーディフューザーの操作上の問題を引き起こす。より薄いパルプベッドは、パルプベッド内の不均一性（例えば、ベッドの厚さの不均一性は、洗浄液体がより薄い地点をより容易に移動させるようにしてベッドの洗浄を弱めてしまう）を自己矯正ないし自己修復させることを可能とするが、自己矯正ないし自己修復は、いくらかの繊維を同伴している洗浄液体のより多くがより薄い領域を通過して、より薄い領域を繊維で満たすことによって、厚みがより均一になることによりなされる。ベッドがより均一な厚さになると、セルロース材中の液体が均一に置換されて、より良い洗浄能率を与えることになる。

一つの見地では、パルプを洗浄するためのプレッシャーディフューザーがあり、同プレッシャーディフューザーは、
壁を通して洗浄液体を供給する洗浄室であって、洗浄液体がプレッシャーディフューザーの外部壁に向かって外側の半径方向に移動するようにプレッシャーディフューザーの中央に位置する洗浄室；
洗浄液体が洗浄室から供給され、洗浄スペースを通して、そしてプレッシャーディフューザーから除去用スクリーンを通して移動し、パルプがスクリーンによって洗浄スペースに残留するようにするために、プレッシャーディフューザーの外部壁と、パルプが洗浄される洗浄スペースを規定する洗浄室との間に設けられたスクリーン；
プレッシャーディフューザーの操作の間、スクリーンがプレッシャーディフューザーの外部壁に実質的に平行な方向に移動できるように、スクリーンに連結されているスライドに連結する水圧シリンダーであって、スライドが、洗浄室の壁とプレッシャーディフューザーの外部壁との間で半径方向に測定して、２〜５．５インチの厚さを有する水圧シリンダー
を含む。

別の態様では、プレッシャーディフューザーを改造する方法があり、同方法は、
洗浄スクリーンに連結されている現存する、約６インチの厚さを有するスライドを、プレッシャーディフューザーから除去するステップ、および
現存するスライドを２〜５．５インチの厚さを有する、より薄いスライドに置き換えるステップ
を含む。

従来のプレッシャーディフューザーの部分断面図である。 本発明の見地に従って、より薄いスライドを有するプレッシャーディフューザーの一態様の部分断面図である。

図２は、スライド２０８を含む、プレッシャーディフューザー２００の部分断面図を示す。プレッシャーディフューザーは、１個または複数個の水圧シリンダー（図示せず）に連結しているシャフト２０４を含む。１個または複数個の水圧シリンダーはシャフトを周期的な方法および／または予め規定された方法で運動させる。スライド幅のサイズの減少によって、運動の周期は従来型のスライドに比べて比較的により短くなる。

典型的には、３〜６本のサポートアーム２０６がシャフト２０４をスライド２０８に連結させている。一方、スライド２０８は外部エッジ表面２２２を介してスクリーン２２４に連結されている。水圧シリンダーが動くにつれて、スライドは矢印２２６で示すように水平に動く。

“連結する”（attach）という語は、例えば溶接、ボルト締め等のように、保持するために当業者に公知の機構または技術をいう。さらに、用いられる材料は、例えばスチールアロイのような、パルプおよび／または製紙分野の当業者に公知の適切な材料である。

洗浄室２０２も図示されており、洗浄室は洗浄液体（例えば水）を壁１１６を通して供給する。この洗浄液体はリファイニングされたセルロース材２２０のスラリーを洗浄し、液体がスクリーン２２４と外部壁２２８との間のスペースに入るときに、スラリーをスクリーン２２４に向けて押しやる。スクリーン２２４は、１個または複数個の水圧シリンダーを介して動かされ、向流洗浄を起こして、スクリーンの細孔の目詰りを防止または抑制する。

従来技術（６インチ厚さのスライドを使用している）と違って、本発明は２〜５．５インチのスライドを用いて、ディフューザーの長さを通してパルプの集合体を垂直に動かしている。このより薄いスライドは、より速いストロークの頻度数を可能とする−例えば従来技術では６秒であるのに対し、２〜３秒である。スライド２０８の厚さは距離２１０で図示されている。シール用リングメカニズム２３０中のシール用リング２１２は洗浄液体がスクリーン２２４を通過することを除いていかなる部分でも排出しないようにしている。スライド２０８およびスクリーン２２４の移動距離は約１／２メーターとすることができる。

図示されるように、スライド２０８は“下方の”位置にあり、内部エッジ表面のより低い部分がシール用リング２１２に近づくようにスライドを上げることができる。スライド２０８は約２〜５．５インチ厚であるため、パルプベッドも約２〜５．５インチ厚しかないと信じられている。残りのスペースは大部分は洗浄水であると信じられている。より薄いパルプベッドは、例えば繊維の厚さがより薄いと洗浄時間がより短くなるので、装置を通してのパルプの容積流速の増加を促進する。

ある態様において、現存するプレッシャーディフューザーは、より薄いスライド（スパイダーアームとしても知られている）を有するものに改造され得る。この見地では、この改造は現存する多数の構造（configurations）にも適用し得る。例えば現存するプレッシャーディフューザーは、洗浄液体を外側から供給し、内側から除去するものであってもよく、または洗浄液体を内側から供給し、外側から除去するものであってもよい（例えば図１と図２に示されているように）。さらに、プレッシャーディフューザーは、プレッシャーディフューザーの下部またはプレッシャーディフューザーの上部にあるリファイナーまたはダイジェスター（蒸解缶）からパルプを供給するものであってもよい。すなわち、多数の槽も本発明のある態様内で改造される。例えば、ある態様は、７〜１０メーターの高さのスクリーンを有するプレッシャーディフューザーにおよび／または３０ｍ^２〜１２０ｍ^２の表面積を有するスクリーンに適用される。

本発明は、現在最も実用的で、好ましい態様で考えられるものに関して記載されているけれども、本発明は開示された態様に限定されることなく、むしろ反対に、特許請求の範囲に含まれる多岐にわたる改良や等価の改変もカバーするものであると理解される。

Claims (2)

1. パルプを洗浄するためのプレッシャーディフューザーであって、同プレッシャーディフューザーは、
   壁を通して洗浄液体を供給する洗浄室であって、洗浄液体がプレッシャーディフューザーの外部壁に向かって外側の半径方向に移動するようにプレッシャーディフューザーの中央に位置する洗浄室；
   洗浄液体が洗浄室から供給され、洗浄スペースを通して、そしてプレッシャーディフューザーから除去用スクリーンを通して移動し、パルプがスクリーンによって洗浄スペースに残留するようにするために、プレッシャーディフューザーの外部壁と、パルプが洗浄される洗浄スペースを規定する洗浄室との間に設けられたスクリーン；
   プレッシャーディフューザーの操作の間、スクリーンがプレッシャーディフューザーの外部壁に実質的に平行な方向に移動できるように、スクリーンに連結されているスライドに連結する水圧シリンダーであって、スライドが、洗浄室の壁とプレッシャーディフューザーの外部壁との間で半径方向に測定して、５．０８〜１３．９７ｃｍの厚さを有する水圧シリンダー
   を含むことを特徴とするプレッシャーディフューザー。
2. プレッシャーディフューザーをプレッシャーディフューザーの生産能力を増加させるために改造する方法であって、同方法は、
   洗浄スクリーンに連結されている現存する、１５．２４ｃｍの厚さを有するスライドを、プレッシャーディフューザーから除去するステップ、および
   現存するスライドを５．０８〜１３．９７ｃｍの厚さを有する、より薄いスライドに置き換えるステップ、
   を含むことを特徴とするプレッシャーディフューザーの改造方法。

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