JPH0260385B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液体中の固形異物を遠心力により分離
する液体サイクロン形分離装置に関するものであ
る。

（従来の技術） パルプ、製紙用原料または繊維等の溶液中から
樹皮、ノツト粕、ピツチ、導管、背ノリ、プラス
チツク微片等の軽量固型異物や、未叩解、未溶解
繊維、砂粒、スケール等の重量固形異物を分離除
去することが必要であり、殊に近年、ビニール、
ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエチレ
ン、その他のプラスチツクス片あるいは、これら
のラミネート物等が原木、チツプ、パルプ等に混
入することが多く、しかもこれらの混入物がレフ
アイナで微片に破砕分散され、繊維と混合した軽
量微異物となると、分離は極めて困難であつた。

原料溶液中から固形異物等を充分に分離除去し
ておかないと良質な紙を抄造することができない
し、また固形重量異物を原料溶液中から充分に除
去しておかないと、紙質が不良となるばかりか、
ワイヤーロール等に摩耗や損傷が生じてしまう。

従来、第５図、第６図および第７図に示したよ
うな、液体サイクロン形分離装置１を用いて軽量
異物が重量異物を除去するようにした。この液体
サイクロン形分離装置１は、上半部を軸線を垂直
とした直円筒状上部２とし、下半部をテーパー管
状下部３とした本体４の頂壁５近くに上壁部６ａ
を有し、接線方向から被処理液を流入させる液流
入管部６を設け、前記直円筒状上部２の中央部に
配し、同一中心軸線７とし、下端８ａと前記液流
入管部６の下壁部６ｂより下位とした内筒８を設
けてあり、本体４の下端はコアトラツプ９に接続
してある。

第５図に示す装置では、液流入管部６の流入口
１０から圧入される被処理原液１１が本体４の内
周面４ａ沿いの下降旋回流となつて進行する間に
重量異物を遠心力で分離し、重量異物を分離した
のち、未だ軽量異物が混在している液は中心部に
中心核状として起生したエアーコアー１２の低圧
域を上昇旋回流となつて進行し、軽量異物を多量
に含む液部分は低圧域の回りに集まりながら内筒
８を通つて次工程の分離装置に移り、さらに処理
される。

このような液体サイクロン形分離装置を多段式
に連合させて数次に亘り異物分離を行なうが、最
近における原料の質的変化、即ち梛子、マングロ
ーブ、ラワン等の繊維の短い安価かつ劣質な原料
として用いるという事情から、従来形の液体サイ
クロン形分離装置では充分な異物除去効果を発揮
し得なかつた。

特に放射状繊維によるピスの発生は印刷時に極
めて重大な支障を来すものである。

そこで種々の実験、研究を重ねた結果、これま
では液流入管の流入口を形成する上壁部、下壁部
のそれぞれ端縁は直円筒状上部の周壁部の弧の一
部分であり、両側壁部が直円筒状上部の周壁部に
おいて軸線と平行する内側壁部端縁、外側壁部端
縁とした縦長矩形枠状として上壁部、下壁部、両
側壁部の端縁がすべて直円筒状上部の内周面を開
口縁としてある点を変革してみることに着目し
た。

このような流入口を変形させることは、例えば
特公昭60−12914号公報、特公昭61−36988号公報
に開示されている。

これら特公昭60−12914号公報、特公昭61−
36988号公報に開示された発明に係る装置におい
ては、液流入管の流入口は内側壁部および大壁部
のそれぞれ端縁を直円筒状上部の内周面より内方
に突出させてあり、かつ内側壁縁の端縁を直円筒
状上部の中心軸線と平行状としてある。

従つて、流入口から流入した液流の旋回流は、
新規に流入口から入つてくる液流と衝突する際
に、内側壁部端縁の上下長さの全長においてシエ
アリング現象を起し、しかも流入口から直円筒状
上部内へは上下方向において等速一様な流れとな
るから、シエアリング現象が大であるが流速が一
様なため損失は免がれない。

（発明が解決しようとする問題点） 直円筒状上部内へ開口する流入口が液流入管部
の軸線方向から視て平行四辺形状であるため、流
入口の上下方向全長に亘り一様な流れとなり、全
長に亘り旋回流との間でシエアリング現象を起生
し、かつシエアリング作用が大なるため等速流入
する流れとの間で損失を免がれず充分な分離効率
を発揮し得ないという問題点があつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は直円筒状上部に開口する流入口の内側
壁部端縁を斜截縁として、流入口の上下方向長さ
における上半部分で整流効果を大とし、下半部分
で旋回流との間のシエアリング効果を大とするよ
うにし、併せて流入口より流出する液流を上半部
分の速度を下半部分の速度よりも大とする整流効
果を発揮させ、異物の分離、除去効率を向上せし
めることができるものであつて、直円筒状上部と
テーパー管状下部からなる本体における前記直円
筒状上部の頂壁の延長状とした上壁部と、下壁部
と、内側壁部と、外側壁部とからなり、断面矩形
枠状を呈するとともに前記直円筒状上部の接線方
向に延びる液流入管の内側壁部の端縁を直円筒状
上部の内周面より所定長突出させた上縁端と、前
記直円筒状上部の内周面に位置する下縁端とを結
ぶ斜截縁としてなることを特徴とする液体サイク
ロン形分離装置を提供する。

（作 用） 斜截縁とした内側壁部端縁により流入口より流
入する液流が整流され、流入口において旋回流と
新規に流入する液流との間において斜截縁の上端
部分でシエアリング現象を小とし、下端部分では
シエアリング現象を大とし、流入口の上下方向に
おけるシエアリング効果は下端より上端に至るに
従い小となり、併せて流入口の上下方向において
新規液流の速度が上端において大であり、下端に
おいて小であるように整流され、これら剪断作用
と整流作用との相乗作用によつて、全体しての異
物分離、除去効率を格段と向上させる。

（実施例） 本発明装置の実施例を第１図、第２図、第３図
および第４図を参照して説明する。

第１図に略示縦断面図で示し、第２図に要部を
拡大縦断面図で示してあるように、液体サイクロ
ン形分離装置１３は軸線を垂直とし、上半部を直
円筒状上部１４とし、下半部をテーパー管状下部
１５とした本体１６の直円筒状上部１４の頂壁１
４ａ近くに接線方向から被処理液を圧入させる液
流入管部１７を設けてあり、この液流入管部１７
は頂壁１４ａの延長状とした上壁部１７ａと、下
壁部１７ｂと、内側壁部１７ｃと、外側壁部１７
ｄとからなり断面矩形枠状としてあり、流入口１
８を形成してある。

前記直円筒状上部１４の中央部に配して内筒１
９を形成してあり、この内筒１９の中心軸線２０
は直円筒状上部１４の中心軸線と同一とし、かつ
内筒１９の下端１９ａを液流入管部１７の下壁部
１７ｂの高さより所定長（ｌ）下位としてある。

前記直円筒状上部１４内に開口する液流入管部
１７の流入口１８は液流入管部１７の軸線方向か
ら視て平行四辺形状を呈するが直円筒状上部１４
の内周面１４ｂに沿つて視ると内側壁部１７ｃの
端縁は斜截縁２１であり、この斜截縁２１は上端
２１ａを直円筒状上部１４の頂壁１４ａに固着
し、下端２１ｂを直円筒状上部１４の周壁部に固
着させてなり、斜截縁２１の上端２１ａは直円筒
状上部１４の内周面１４ｂより内方に所定距離
（ｍ）突出させてあり、下端２１ｂは内周面位置
で終つている。

従つて、流入口１８は上壁部１７ａ端、下壁部
１７ｂ端が直円筒状上部１４の周壁部の弧の一部
である湾曲線をなし、内側壁部１７ｃ端縁は直円
筒状上部１４の内方に傾斜し、上向きの直線縁を
なし、外側壁部１７ｄ端縁は直円筒状上部１４の
軸線と平行で内周面１４ｂの上下に延びる直線縁
としてある。

本発明装置は前記のように構成したから、第４
図に示すように、液流入管部１７から流入口１８
を通つて流入させた被処理原液の液流イは外周辺
部分が直円筒状上部１４の内周面１４ａ沿いに下
降し、内周辺部分は内筒１９の外周面に沿つて下
降しつつ重量異物を分離し本体１６の下端より排
出させる。

下テーパー管状下部１５を降下する旋回流によ
つて本体１６の中心部に中心核状に上昇するエア
ーコアー流ロが起生し、軽量異物はエアーコアー
流ロとともに上昇し内筒１９を通つて排出され次
工程に移る。

前記流入口１８から直円筒状上部１４内に流入
する際の流速分布は内側壁部１７ｃの突出する部
分および斜截縁２１によつて上部程流速が大であ
り下部に従い漸次、流速が小となり、整流速効果
を発揮し、内側壁部１７ｃの下半部は漸次、突出
部分が少なくなるから除去効率に影響するシエア
リング現象が確保される。

このようにして、内側壁部１７ｃの斜截縁２１
による整流作用と剪断作用との相乗効果によつて
充分な異物分離除去作用を達成することができ
る。

この種の液体サイクロン形分離装置において
は、接線方向の流れ速度、半径方向の流れ速度、
上下方向の流れ速度を最適とするよう流入圧力、
各部、各部材の寸法を選定して構造を設計するも
のであり、本発明では斜截縁の傾斜角、直円筒状
上部との寸法関連を充分に検討し選定する。

本実施例は本体の軸線を垂直状としたが、本体
の軸線を傾斜状とする場合、本体の軸線を水平状
とする場合もある。

（発明の効果） 本発明装置は流入口における内側壁部の端縁を
斜截縁としたことにより整流作用と剪断作用との
相乗効果を発揮させ軽量異物を充分補足し得、装
置全体としての異物分離除去効果を増大せしめる
等、特に軽量異物の分離効率を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の略示縦断面図、第２図は
同・要部拡大縦断面図、第３図は同・斜截縁部分
の詳細図、第４図は同・作用状態を示す説明図、
第５図は従来装置の略示縦断面図、第６図は同・
要部拡大図、第７図は同・作用説明図である。 １，１３…液体サイクロン形分離装置、２，１
４…直円筒状上部、３，１５…テーパー管状下
部、４，１６…本体、５，１４ａ…頂壁、６，１
７…液流入管部、８，１９…内筒、２１…斜截
縁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直円筒状上部とテーパー管状下部からなる本
   体における前記直円筒状上部の頂壁の延長状とし
   た上壁部と、下壁部と、内側壁部と、外側壁部と
   からなり、断面矩形枠状を呈するとともに前記直
   円筒状上部の接線方向に延びる液流入管の内側壁
   部の端縁を直円筒状上部の内周面より所定長突出
   させた上縁端と、前記直円筒状上部の内周面に位
   置する下縁端とを結ぶ斜截縁としてなることを特
   徴とする液体サイクロン形分離装置。