JPH0351391A - 円板フイルタ用調節式弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、円板フィルタとともに用いる調節式弁に関す
るものである。さらに詳しくいえば、製紙工業において
パルプ形成に用いる円板フィルタの能力を調節する弁に
関するものである。

〔従来の技術〕

非常に様々な製紙パルプについてフィルタの動作を試験
した経験によっていくつかの結論が得られた。パルプ繊
維がシートを形成する方法及びそのようなパルプシーｔ
が微細な粒状物質を保持する方法は繊維の種類及び繊維
をキャリヤ液から分離する機構によって左右される。ろ
過サイクルの関金網に保持感れた繊維は、繊維マットを
形成し、ろ液の透明度は、繊維の間げきがだんだん細か
い材料でいっばいになるにつれて時間とともによくなる
。

異なるパルプは、パルプマットを乾燥するためと同様に
パルプマットを形成するため及びろ液の清澄部分の透明
度を最適にするために異なる条件を必要とする。

パルプ及び製紙工業において、円板及びその他の回転型
フィルタが二つの主な目的に用いられる。

すなわち、 １　重力及び真空によシ誘導される排液法を組合せて液
体を取除くことによってパルプを濃縮すること、 乙　節約装置として働らき、はとんど粒子状物質を含ま
ないろ液の流れとより多く粒状物質を含む流れに分離し
た液を回収すること、 である。

円板フィルタを最もよく動作させた場合、パルプからの
低速排液では大気圧での最初のパルプマット形成に必要
な時間は比較的短く、パルプマットの形成を終えて、マ
ットをできるだけ多く乾燥するために必要な真空サイク
ルが長くなる。パルプからの高速排液では必要な真空サ
イクルの時間が比較的短い。大気圧のマット形成はやは
シ短ぐすることができるが、大気圧のサイクルの時間を
長くすると、パルプマットの形成及び円板フィルタの動
作をよくするという利点が生ずる。

従来のパルプ試験の場合でさえ、これまでは、与えられ
たパルプに対する円板フィルタのｔＪ大気圧／真空作動
のタイミングを正確に予測して設計することは不可能で
あった。なお、作業者の中には、彼等が作ろうと望む製
品のいがんによって、パルプの特性を日ごとに変える必
要がある。固定設計の単一弁は、広範囲の材料給送条件
の下で満足に作動できない。以下に説明する調節式弁は
、フィルタが動作している量大気圧作動サイクルと真空
作動サイクルの長さを広範囲に変える調節ができるよう
に設計づれている。なお、余分の大気圧膜を正規のフィ
ルタ動作に加えて大気圧のろ液を超清澄ろ液部分と大気
圧清澄ろ液部分に分離できるようにした。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、円板フィルタが各パルプの特性に基づ
いた最適動作をするように動作していながら円板フィル
タ弁を調節できるようにすることである。本発明のその
ほかの目的は、最適円板フィルタ動作を維持しながらパ
ルプ特性の変化に対して円板フィルタ弁のタイミングを
再調節する能力を与えることである。本発明のそのほか
の目的は、初期大２圧マット形成の制御を改良すること
によって円板フィルタ容量を大きくすることである。本
発明のもう一つの目的は、異なるろ液の相対体積を動作
中に変えることができること、清澄ろ液体積を動作中に
変えることができること、及び大気圧ろ液体積を動作中
に変えることができることである。

〔課題を解決するための手段〕

これら及びその他の目的は、回転円板フィルタの中心軸
の回転収集チャネルに密封係合している弁タイミング板
と、大気圧回収ろ液部分と真空回収ろ液部分を分離する
ポート手段を内蔵する弁シール板と、収集円板を受ける
大部分が開いた面及び他方の端にある部分的に開いた分
配板を備える中空部分円筒弁ハウジングと、前記弁ハウ
ジングに含まれ、タイミング円板と分配板の間で大気圧
で収集されたろ液の収集・分配点を調節するように共同
作動する可動弁手段と、真空収集されたろ液を比例して
受けて分配する手段を備えた円板フィルタ用の調節式弁
で達成される。

〔実施例〕

次に、第１図を参照すると、円板フィルタの飴合配置の
略図が示されている。この円板フィルタは、照合数字１
によって総括的に表わされている。

円板フィルタ・ドラムに入るのが示されているのが入口
箱３を通って円板フィルタ１に入るストック入口配管２
であシ、また円板フィルタ・カバーに入るのが示されて
いるのは、ノックオフ・シャワキ（第５図に最もよく見
られる）、スルースジャワ５及び面清掃ジャワ６につな
がる配管である。

図の端の中心に本発明による円板フィルタ用調節式弁１
０がある。この弁の左には円板フィルタを回転させるの
に用いられる駆動モータと減速装宜の組合せ７が示され
ている。円板フィルタドラムを出てゆくパルプ排出管８
が示されている。

調節式弁１０のハウジングは、４本の排出管を備えてい
る。左には濁りろ減大気圧ドレン管１１が示され、右に
は清澄ろ減大気圧ドレン管１２が示されている。残りの
２本のドレン管は、フィルタの動作に必要な真空を作る
濁りろ液真空ドレン管１３及び清澄ろ液真空ドレン管１
ヰである。これらのドレン管１５及び１４は入口シール
を通してそれぞれに適当な濁り排液ウェル１５又は清澄
排液ウェル１６に入る。大気圧ドレン管は、濁りろ減大
気圧ドレン管１１及び清澄ろ減大気圧ドレン管１２のそ
れぞれのためのチャンバ１７及び１８に排出する。

ポンプ１９が濁りろ液を、たとえば、スルースジャワ５
に再循環させるために設けられ、たとえば、ノックオフ
・ジャワ４及び面清掃ジャワ６に還流させるためにスト
レーナ２１においてさらに澄ますことのできる清澄ろ液
を再循環するポンプ２０が示されている。

次に第２図を参月すると、従来のパルプ円板フィルタに
おいて、繊維状パルプ材料２５は円筒ドラムの形に形成
された円板フィルタバット２７の側面にある入口箱うの
中に送られる。普通に運転するときには、バット２７は
回転する軸の中心の高さをわずかに超えたところまで満
たされる。ろ過は、３６０回転することによって円板３
０（第５図に最もよく見られる）を形成する個々のパイ
形セクタ２ｇを回転することによって遂行される。

これは、個々のパイ形セクタ２ｇに、それらのセクタが
パルプの中に沈められている扇形部及びろ過されてパイ
形セクタ２ｇのろ過表面に形成場れるパルプがふるい状
のろ過表面がらはが嘔れて、排出トラフ３１の中に集め
られて、最後に排出ヘッダ及びパルプ排出管８の中に入
れられる扇形部を通過させる。

本発明の性質をよりよく理解するために、ろ過及び繊維
マット形成の順序を理解するのが望ましい。前述のよう
に、第２図を参照すると、パルプが入口箱５の中へ送ら
れ、そこから円板３０の直径の約半分以上のレベルが保
たれるバットの中に流入する。パイ形セクタ２ｇがパル
プに入る直前からの順序をとり、第２図に見られる左回
り回転を考えると、セクタが沈み始めるとき、繊維マッ
トがセクタのろ過表面に形成する。セクタが完全に沈ん
だ後のある最適時間に、最初に形成されたパルプマット
を横切って誘導する圧力差をより太きくするために真空
を加えて、より多（のろ液をマットを通して引き出すの
を促進し、同時に、マットに沈積する繊維の量を増加づ
せる。

沈積される繊維が多くなるにつれて、これはろ液の清澄
度を太きくし、繊維マットが厚くなる。

サイクルの最初の部分の間に得られるろ液は繊維マット
を最初に形成する聞咎セクタのろ過表面を通過する細か
い材料や繊維を含んでいる。最初の、すなわち濁ったろ
液は、清澄にするために再循環させたり、ほかの場所で
稀釈するために用いたりすることができる。濁りろ液が
次第に澄んでくると、清澄ろ液を弁箱の中で濁りろ液か
ら分離できる。これらの清澄ろ液は、ジャワ水又は、環
境処理装置への処分のために用いるのに十分に清澄であ
る。

真空は、セクタがパルプから出ると切られる。

繊維マットはさらにセクタがマットの頂部をろ過媒体か
ら切り離なすノックオフ・ジャワに達するまで残留真空
によって脱水される。次に、マットは、はげ落ちて円板
間に設けられたシュート５１の中に落ちる。スルースジ
ャワがシュートをきれいにかつ潤滑された状態に保つと
ともに、回収てれたストックが処理濃度に近くなるよう
にマットを希釈するのに用いることができる。ろ過領域
の清掃は、セグメントが繰返しサイクルのためにパルプ
に再び入る前に表面洗浄ジャワによって確実にされる。

この点に対して、パルプ円板フィルタプロセスの記述は
かなり一般的である。さらに、従来は、セグメントがパ
ルプに入る前に大気圧ドレンを閉じて、沈むと真空をセ
グメン）Ｋ加え、その真空をシートを除く前に止めるの
が慣用の方法であった。一般に、大気圧ドレンは開いて
いて、比較的澄んだ大気圧ドレン材料は、清澄なウェル
１６にもどされた。

また、真空で得られたろ液をさらにろ液処理において用
いるために濁りろ液セグメントと清澄ろ液セグメントに
分けることがかなり普通のやり方であった。従来技術に
おいては、大気圧と真空の分割が大気圧ドレンと真空の
適用のタイミングが代表的又は与えられた予測パルプ排
液特性に基づいて設計をする間に設定される固定タイミ
ング弁で遂行された。

パルプのフィルタによって検知された実際の動作排液特
性のいかんによってタイミングを変えるのが実際には留
ましいことが発見されたし、さらに最初のマット形成が
二つの遂次段において特に遅い排液パルプに対してより
長い時間大気圧条件の下で起ることができるようにする
ことが望ましいと分った。この場合にはマットは、真空
を加える前に形成されるようになって、ろ液中に通過さ
せる繊維を最小にするので、よりよくよシー貫したマッ
トを作る。しかし、最初の大気圧ろ液は、それが新しく
入ってくる濁りろ液によってセクタ及びチャネルから押
し出される前のろ過サイクルの後の残物なので、非常に
清澄であ夛、濁９ろ液ウェルへの第２の大気圧ドレンに
よって大気圧ろ液を分離するのが望ましいことが分った
。本発明は、これらの所望の結果を第２の大気圧ドレン
に備えること及び真空作動の適用を調節することによっ
て大気圧ドレンのタイミングを変えることによって遂行
する。本発明はまた濁りろ液ウェル清澄ろ液ウェルへ行
く真空ろ液の分流の変動に備えている。

第４図は、真空箱３５の中に設置された本発明による弁
の断面図を示している。再び、構成の詳細に対して第４
図を、そして一般的配置に対して第６図を参照すると、
弁箱５６は入口側に７ランジ５７を、そして出口側にフ
ランジ５８を有する中空円筒セグメントから形成されて
いることが分るであろう。

濁りろ液のための大気圧出口ドレン３つと清澄ろ液のた
めの大気圧出口ドレン管４０が弁胴の周辺の周りに間隔
をおいて配置されている。両方の大気圧ドレンは弁胴か
らつながってろ液を真空箱３５の外側に導き、最後には
それぞれ接続された配管Ｉ１１を通して濁りろ減大気圧
ドレン管１１と濁りろ液ウェル１７へ、そして大気圧出
口ドレン管４０と清澄ろ減大気圧ドレン管１２を通して
清澄ろ液ウェル１ｇへ導く。

円板フィルタの中心軸ｕ５と共同作動する弁タイミング
シール［４２がフランジ５７に取付けられている。円板
フィルタの軸１１５は、個々のフィルタセグメントとｈ
ａする個々の排液チャネル１ｉ７によって囲まれた中空
中心部１１６ｉもっている。

排液チャネルｕ７は、各円板セグメントにおいて集めら
れたろ液を、ろ液を受けて分配弁によって分配する円板
フィルタの端部へ送出、する。

第６図に見られるように、ろ液は、その目的のための三
つの穴を備えた弁タイミングシール［４２を通して弁の
中に受けられる。第１の穴は濁り大気圧ろ液を受けるボ
ー）Ｌｕｇである。ボー）ＩＩ９は、真空ろ液を受け、
ポート５０は清澄大気圧ろ液を受ける。

縦流れチャネル４７を用いて円板フィルタを出てゆくろ
液が弁タイミングシール板にある三つのポートの一つを
通って排出時点での各チャネルで構成する放射状配列の
位置に従って弁胴３６の内部に入ることは当業者には分
るはずである。とれはまた、流れチャネルが大気圧又は
真空をセクタの放射状配列の位置に従って受けるかどう
かを決定する。次にこれは、セクタフィルタ表面にパル
プマットを形成するために作用する全差圧を定め、それ
によってろ液の清澄度を決定することになる。

弁胴の円筒部の内部は４枚のじゃま板によって一連の４
個のチャンバに分離され、じゃま飯のうちの２枚は、あ
とで説明するように、それらの半径方向に調節可能であ
る。チャンバは、大気圧ろ液分離じゃま板５１と可動弁
５２のシール板５ｇの間に形成される。チャンバＢは、
可動シール板５ｇと可動真空ろ液スプリッタ板５３の間
に形成される。チャンバＣは、可動ろ液スプリッタ板５
３と固定清澄ろ液じやま板５４の間に形成される。

チャンバＤは、清澄ろ液じやまｆｆ１５１＋と曲がった
固定大気圧ろ液分離じゃま板５１の間に形成される。

第７図に示されているように、可動弁５２は二つのアン
ギュラセグメント３５と５７及び密封端板であるシール
板５８から形成されている。入口アンギュラセグメント
３５は円板弁タイミングシール板４２の中のポート４ｇ
と共同作動してろ液がチャンバＡに入ることができるよ
うにする一連のポート５６Ａないし５６Ｄをあけられて
いる。

アンギュラ密封セグメント５７と底板６２は、穴をもた
ず、それらの機能は、シール板５８が第６図に示された
ボー）１１９の縁を越えて伸びるとき、濁り大気圧ろ液
を真空箱３５からしゃ断することである。可動弁５２の
位置は、たとえば、従来のやシ方でハンドル６０′（ｉ
−回転させることによって決められる長さを変える制御
棒５９によって決められる。この場合には、ハンドル６
０の回転が第４図に最もよく見られるねじ６１を伸ばす
ことによって制御棒５９を伸ばし、それによって入口フ
ランジ３７と出口フランジ３ｇの間の弁胴３６の内部で
円を描くように可動弁５２を動かす。制御棒５９を伸ば
すことによってシール板５ｇしたがって可動弁５２を第
４図と第６図に示されたように右へ押しやり、それによ
ってチャンバＡｔ−拡張してチャンバＢｉ逆に小さくす
る。

スプリッタ板５３は、カラー帯金６３についているカラ
ー５６の周りに回転するように取付けられている。スプ
リッタ板５３は、集ったろ液をチャンバＢの濁りろ液と
チャンバＣの清澄ろ液に分離する。オフセット６５は真
空箱３５の各端において底に沿ってシール６７によって
密封されている。オフセット６５のついたスプリッタ板
５３は、必要な場合に濁りろ液の割合を犬きくする選択
のできることを考慮している。

濁シ真空ろ液は、濁シ真空ろ液ドレン７２を通って、弁
タイミングシール板ヰ２のポート１１９に接触している
フィルタセクタに加えるのに必要な真空を作る濁り真空
ドレン管１３の中に出てゆく。

清澄ろ液は、スプリッタ板５３によって分離されたポー
トＩＩ９を通して弁胴５６のチャンバＣに入り、チャン
バＣと本質的に開いた弁端であるポート６６を通って弁
から出て、清澄真空ろ液ドレン７５を経て清澄真空ろ液
ドレン管１１１に排出される。これはまた、このような
フィルタに対する従来のやり方で真空箱内で利用できる
真空度を大きくする。

チャンバＤはフィルタセグメントがバルブを通り過ぎて
フィルタチャンバの上半分の高さを通って行くとき、ポ
ート５０から大気圧ろ液を受け、そのフィルタチャンバ
において、残留真空が形成されたマツＩｆ脱水し続け、
さらに洗浄ジャワの残物が集められて清澄ろ液ウェルへ
戻される。スプリッタ板３５およびシーンじやま板であ
るオフセット６５もまた制御棒５９に対して前に説明し
たのと同じやり方で機能する伸縮棒７５によって円周方
向位置が可変である。

シール板５８の位置決めによってチャンバＡから大気圧
ドレン管５９の中への大気圧ドレンを長くしたり短かく
したりできるようにして、真空をかけている時間の合計
を変えることによって弁のタイミングにかなり影響を与
えることは当業者に分るはずである。真空ろ液は調節式
分離機のスプリッタ板５３及び適当な真空ろ液ドレン７
２又は７３への分配を行うオフセット６５によって清澄
ろ液部分と濁）ろ液部分にさらに分離できる。さらに、
清澄ろ液の最終大２圧ドレンは、次に、分離されて清澄
ろ液ウェルＩＦ３へ送られる。本発明の目的は、今やこ
れによって円板フィルタに対してだけでなく他の回転型
フィルタに対しても得られることが明らかなはずである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、回転円板フィルタのための総合配管配置の絵
画的端面図、 第２図は、回転ドラムフィルタの断面の略図、第う図は
、円板の配位を示す回転ドラムフィルタの略断面図、 第４図は、本発明による円板フィルタ用調節式％式％ 第５図は、本発明による円板フィルタ用調節式弁の側断
面図、 第６図は、本発明による円板フィルタ用調節式％式％ 第７図は、　　　゛　　−本発明 による可動弁セグメントの切除断面図、１５−一濁りろ
液真空ドレン管、１４−一清澄ろ液冥空ドレン管、３５
−一真空箱、３６−−弁胴、３つｍ−大気圧）”Ｌ’／
Ｗ、４０−一大気圧出ロドレン管、４２−−弁タイミン
グシール板、ｌｌ５−一中心軸、４７−−縦流れチャネ
ル、１１ｇ−一濁シ大気圧ろ液ポート、ｌｌ９−一真空
ろ液ポート、５０−一清澄大気圧ろ液ポート、５２−一
可動弁、３５−一可動真空ろ液スプリッタ板、５９ｍ−
制御棒、７２−一濁り真空ろ液ドレン、 ７３−一清溌真空ろ液ド レン、７５−一伸縮棒。 ＦＩＧ。 １ ＦＩＧ、　５ ＩＧ ７ 手 続 補　　正　　書 平成〜２年 毅殿 殿） ６月２０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フィルタ軸（４５）の中心の周りの分割された収集
   チャネルからろ液を受ける実質上開放状態の一端を有す
   る中空体（３６）及び 前記中空体の前記一端に配設されて、各々がろ液を前記
   中空体の内部に離散的に形成されたチャンバ（Ａ、Ｂ、
   Ｃ、Ｄ）へ導くようになつている複数のろ液を受けるポ
   ート手段（４８、４９、５０）と、各前記チャンバから
   ろ液を引き出す手段（３９、４０、７２、７３）と、ろ
   液の引出しと分配の時間的調整を行うために前記チャン
   バの有効体積を変える手段（５２、５３）とを有する収
   集分離手段を備えることを特徴とする円板フィルタ用調
   節式弁。 ２、前記収集分離手段が、半径方向に配置されたポート
   手段を表面の周囲に選択的に分布されている円板（４２
   ）をさらに備え、前記ポート手段がさらに、円板（４２
   ）を貫通する穴（４８、４９、５０）を備えていること
   をさらに特徴とする請求項１に記載の円板フィルタ用調
   節式弁。 ３、前記ポート手段は流れ収集チャネル（４７）と一線
   に並び前記流れチャネルと密封接触して置かれて、前記
   流れチャネルからの流れの分配を分離することをさらに
   特徴とする請求項２に記載の円板フィルタ用調節式弁。 ４、各前記チャンバからろ液を引出す前記手段がさらに
   複数の大気圧ドレン（３９、４０）と複数の真空ドレン
   （７２、７３）を備えることをさらに特徴とする請求項
   １に記載の円板フィルタ用調節式弁。 ５、前記複数の大気圧ドレンが清澄ろ液大気圧ドレン（
   ４０）と濁りろ液大気圧ドレン（３９）を備え、前記複
   数の真空ドレンが清澄ろ液真空ドレン（７３）と濁りろ
   液真空ドレン（７２）を備えていることをさらに特徴と
   する請求項４に記載の円板フィルタ用調節式弁。 ６、ろ液の引出しと分配の時間的調整を行うために前記
   室の有効体積を変える前記手段が前記有効体積内に配設
   された可動弁（５２）を備えていることをさらに特徴と
   する請求項１に記載の円板フィルタ用調節式弁。 ７、前記可動弁が濁り大気圧ろ液を濁り真空ろ液から選
   択的に分離するシール板（５２）及び清澄真空ろ液を前
   記中空体内に収集された清澄ろ液から選択的に分離する
   セパレータ（５３）を備えていることをさらに特徴とす
   る請求項６に記載の円板フィルタ用調節式弁。 ８、前記シール板（５２）及び前記セパレータ（５３）
   が動作中に選択的に分離を行うために外部の調節可能な
   手段（５９、７５）によつて可動であることをさらに特
   徴とする請求項７に記載の円板フィルタ用調節式弁。 ９、前記中空体（３６）が真空箱（３５）内に配設され
   、真空が気圧脚（１３、１４）によつて供給されること
   をさらに特徴とする請求項１に記載の円板フィルタ用調
   節式弁。 １０、別々の気圧脚が前記弁の中で比例して選択された
   清澄ろ液（１４）と濁りろ液（１３）のために設けられ
   ていることをさらに特徴とする請求項９に記載の円板フ
   ィルタ用調節式弁。