JPH09507038A - ガスと液体との混合体をポンピングし分離する装置および方法 - Google Patents

ガスと液体との混合体をポンピングし分離する装置および方法

Info

Publication number
JPH09507038A
JPH09507038A JP7517217A JP51721795A JPH09507038A JP H09507038 A JPH09507038 A JP H09507038A JP 7517217 A JP7517217 A JP 7517217A JP 51721795 A JP51721795 A JP 51721795A JP H09507038 A JPH09507038 A JP H09507038A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
liquid
suspension
separating
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7517217A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3679806B2 (ja
Inventor
ポウル オロフ メイナンデル,
Original Assignee
ポム テクノロジー オイ エービー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8539179&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH09507038(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by ポム テクノロジー オイ エービー filed Critical ポム テクノロジー オイ エービー
Publication of JPH09507038A publication Critical patent/JPH09507038A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3679806B2 publication Critical patent/JP3679806B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/0042Degasification of liquids modifying the liquid flow
    • B01D19/0052Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21DTREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/26De-aeration of paper stock
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D7/00Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04D7/02Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
    • F04D7/04Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
    • F04D7/045Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous with means for comminuting, mixing stirring or otherwise treating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00Working fluid
    • F05B2210/10Kind or type
    • F05B2210/13Kind or type mixed, e.g. two-phase fluid
    • F05B2210/132Pumps with means for separating and evacuating the gaseous phase
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S494/00Imperforate bowl: centrifugal separators
    • Y10S494/90Imperforate bowl: centrifugal separators involving mixture containing one or more gases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 ガスと液体との混合体をポンピングし前記ガスと液体を互いに分離する方法および装置にあって、前記装置は一端(18)に流体入口(14)を備えると共に他端(22)に液体出口(28)を有するポンプハウジング(16)を備え、前記入口(14)とポンプハウジング(16)との間に、分離されたガスのためのほぼ中心部の出口(26)を有する実質的に円形断面の細長い中空のガス分離部(30)を備えている。前記ガス分離部(30)は前記入口(14)と前記ポンプハウジング(16)との間の中空ロータ(12)によって形成し、前記ロータ(12)の内壁によって大きな回転ガス分離面(32)を提供する。前記ロータ(12)の前記他端(22)の直径は増大して前記ポンプハウジング(16)内へ延びたより大きい直径のポンピング部(17)を形成する。前記ロータ(12)には前記ポンプハウジング(16)内へ延びたブレードホイール(24)が設けられる。この装置は製紙工程においてフォーミングファブリックを通して排水されるバックウォータの脱ガスした再循環に特に適している。本発明はフローテーションによって分離された流体材料から空気を除去するのにも使用しうる。

Description

【発明の詳細な説明】 ガスと液体との混合体をポンピングし 分離する装置および方法 本発明は水または紙料(papermaking stock )の如き液体または懸濁液からこ の液体をポンピング(圧送)することに関連して空気の如きガスを分離する装置 および方法に関する、本発明は製紙機(抄紙機)のフォーミングファブリック( forming fabric)を通して排水されるバックウォータをポンピングするため、フ ローテーション(flotation )によって分離された流体をポンピングするため、 また紙料から空気を除去するための前記装置の使用にも関する。 多くの場合、ポンピングすべき流体内に閉じ込められたまたはかかる流体内で 発生するガスは問題を生じる。例えば、従来の遠心ポンプによってガスを含んだ 流体をポンピングする時、ガスはポンピングを阻害する。ポンプ室内で遠心力の 作用によって流体から分離するガスは徐々に生長する気泡を形成し、これは最終 的に気泡が放出されてしまうまでポンプのパワーを低下させる。一定流量を必要 とする各種処理においてはかかる不規則な動作は大きな阻害となる。 一例として、製紙工程においてフォーミングファブリックを通して排水される バックウォータは通常多量の閉じ込められた空気を含んでいる。製紙機の短い循 環(short circulation )は特に一定した流量を必要とするので通常、排水され たバックウォータを特別なパイプまたは通路によ って脱水ボックスから開放したバックウォータタンクへ導くことによって邪魔な 空気を除去し、ここから先のシート形成の短い循環の繊維処理にポンピングして 戻す。 製紙工程のうすい紙料中に含まれた空気は短い循環における流れの安定性を損 いまたシート中にボイドまたは孔を生じさせかつ排水を妨げることで紙シートの 形成を阻害する。 上述した理由により、製紙工程においては排水されたバックウォータの効果的 な脱気が特に重要である。従って、バックウォータタンクおよび装置の他の部分 は、バックウォータが短い循環の閉じた部分中へポンピングされる以前に、閉じ 込められた空気が出て除去されるに十分な時間を与えるために非常に遅い流速で 設計するのが従来のやり方である。また、バックウォータから除去されなかった 空気または紙料と一緒に短い循環内へ持込まれた空気を除去するために短い循環 中へ別個の脱気装置を組込むことも一般に行なわれている。 流速が低いため、繊維処理へのバックウォータの再循環は非常に長い時間を要 し、このことは紙の等級の変化の如き工程の変化の後に新しい平衡状態に達する のを遅らせる。更に、流速が低いということは分散された材料がタンクおよび配 管中に付着することによっておよび生物学的活動のために汚物がタンクおよび配 管中に蓄積する。 リサイクル故紙の脱インキまたは製紙機における長い循環からの繊維の回収と いった材料の分離にフローテーションが使用される場合には、空気の分離、脱泡 およびポンピ ングが特に困難でほとんどの場合別個の脱泡または沈澱タンクを必要とする。 圧送すべき流体からガスを分離しうるポンプは周知であるが、かかるポンプの 目的は、通常規則的なポンピングをなしうるようにするために十分なガスを除去 することだけであり、従来のポンプは例えば製紙工程で流体をそれ以上脱気する ことなく直接使用するのに必要とされる程度の脱気のために十分な程度にガスを 除去しうるものではない。比較的軽量の固形物を含有する粘性の高い繊維懸濁液 を処理するための脱気ポンプも知られている。かかるポンプにおいては、ガスの 分離は一般にポンピングすべき高粘性流体を流動化させるのに必要な高い剪断力 によって行なわれる。 ガスを含有した流体を均一にポンピングしうる従来のポンプの例がFI675 91,US4410337,US5039320,FI73023,FI759 12に開示されている。これらのポンプはその吸引路において流動化し、剪断お よび遠心力によって空気を分離するようにした、高稠度(約5%〜20%)のパ ルプをポンピングするために開発された所謂MC−ポンプである。分離された空 気はポンプの中心部に集中し、種々な手段で放出される。これらの従来のポンプ においては、分離量が少なくかつポンピングすべき流体の粘性が高いため、液体 とガスとの分離が完全ではない。従って、例えば特許出願EP337394およ びEP298442に開示のように放出される空気からの固形材料および液体の 更なる分離が必要である。 WO92/03613号として公告された国際特許出願は上述したMC−ポン プを変形したものによって繊維懸濁液をポンピングする紙料送給装置および方法 を開示している。しかし、その明細書はこれらのポンプをどのように変形すべき かを説明していない。 流体からガスを分離する、または蒸気を含んだまたは蒸気を発生する流体をポ ンピングする他の手段がUS2575568,US3203354,US332 3465,US3856483,US4201555,US3942961,U S4600413,US4908048,EP430636,WO90/133 44およびWO93/01875の如き特許に開示されている。 同一発明者による同時出願中の特許出願FI922283およびPCT/FI 93/00212はガスと水との混合体から空気と水を分離しうるガス分離ポン プを開示している。このポンプは中空の静止殻体とこの殻体の壁に接近して回転 し前記殻体によって提供される大きなガス分離面に沿って薄い流体層として前記 混合体を回転させる翼を備えた中心のロータとを備えている。前記混合体が前記 翼によって前記壁に沿って回転される時、液体から分離されたガスは装置の中心 部に集められる。この装置はそれより先に知られているガス分離ポンプよりは改 良されているが、製紙用の紙料の如きより粘稠性の流体からガスを分離するには 適していない。更に、容易に発泡する流体をポンピングする場合、翼が静止面に 沿って液体を引きずる時にいくらかの泡が生じることがある。前記静止面に沿っ て液体を 引きずることはエネルギーの消費にもなる。かくして、流体をポンピングする間 のガスの分離の技術分野においてはなお改良の必要がある。 本発明の目的は液体または懸濁液からガスを実質的に完全に分離しうるように するために従来の方法および装置の機能を改良することにある。 本発明の目的は実質的にガスを含まないポンピングすべき液体または懸濁液お よび実質的に液体を含まないガスを提供することにもある。 本発明の目的は水の如き低粘性の液体または紙料の如き高粘性の懸濁液または 液体から空気の如きガスを実質的に完全に除去することができ、また除去された ガスから液体または懸濁液を実質的に完全に分離することのできる技術的に簡単 でエネルギー効率の良いポンプを提供することにある。 本発明の目的は更に、ポンプへの流体の流入量に影響を与えることがなくかつ 動作範囲内において流入量に応じて実質的に自己調節するポンプを提供すること にある。 本発明の目的は更に、回転速度を調節することによって動作範囲を容易に調節 しうる自己調節ガス分離ポンプを提供することにある。 本発明の目的は更に、真空源に接続することができるガス分離ポンプ、特に真 空源と吸引対象物との間に接続することのできるガス分離ポンプを提供すること にある。 本発明の目的は泡を消滅させ、発泡液体からガスを分離しつつかかる液体をポ ンピングする手段を提供することに もある。 本発明の目的は更にポンピングと関連してガスを分離する方法および装置を提 供することにある。 特に、本発明の目的は紙またはボール紙製造のバックウォータの繊維処理への 迅速にして制御された再循環を、別個の脱気の必要なしに可能ならしめることに ある。 本発明の他の目的はガス分離を可能ならしめると共にフローテーションによっ て分離された流体材料の制御された処理を可能ならしめることにある。 本発明の目的は非常にエネルギー効率が良くかつ大きな粘度範囲内で流体を処 理しうる形態で前記諸目的を達成することにある。 本発明の目的は、短い循環へ導入される以前に製紙紙料から空気を分離するの を可能ならしめ、従って別個の脱気装置を不要ならしめることにもある。 本発明は添付の請求の範囲に記載されており、基本的にはガスと液体または懸 濁液との流体混合体をポンピングして前記ガスと前記液体または懸濁液とを互い に分離する装置であって、一端に流体入口を備えると共に他端に液体出口を有す るポンプハウジングを備え、前記入口とポンプハウジングとの間に、分離された ガスのためのほぼ中心部の出口を有する実質的に円形断面の細長い中空のガス分 離部を備え、更に前記混合体を回転させる手段を備えた装置に関する。この装置 において、前記ガス分離部は前記入口と前記ポンプハウジングとの間の中空ロー タによって形成され、前記ロータの内壁によって大きな回転ガス分離面が提 供される。この装置を使用することによって前記流体混合体からの前記ガスの実 質的に完全な分離を提供することができる。 本発明による装置のロータはほぼ管状の構造であって、その出口端に前記ポン プハウジング内へ延びる非常に直径の大きいポンピング部を備えている。ロータ がその入口に前記の流入混合体を回転させるブレードを有し、出口端に前記ポン プハウジング内へ延びるより大きな直径のブレードホイールを有する実施例によ って一般に最良の性能が得られる。 本発明の特定の実施例においては、ガス分離面に対して流体を吹付けるための 手段が設けられ、ガス出口は真空源に接続してガス分離部またはガス分離ポンプ の上流側に真空を提供するようにすることができる。 本発明はガスと液体または懸濁液の流体混合体をポンピングして前記ガスと前 記液体または懸濁液とを互いに分離する方法にも関する。この方法は、前記流体 混合体を円形断面の回転可能な中空ガス分離部を有するガス分離ポンプの入口へ 供給し、前記混合体を前記ガス分離ポンプの入口端において回転させて前記混合 体をその壁に向けて流れさせ、前記ガス分離部を回転させることによって前記混 合体を回転した状態に維持し、前記ガス分離部の壁によって形成される回転ガス 分離面に沿って前記混合体を流動させて前記ガス分離面上に流体層を形成し、前 記ガスが前記液体または懸濁液から分離して前記ガス分離部の中心部にガス柱を 形成するのを許容するのに十分な時間にわたって前記 ガス分離面上に前記流動を維持し、前記の分離された液体または懸濁液を前記回 転ガス分離面に沿って、前記ガス分離部に接続されたポンピング部中へ流動させ て前記液体に前記ポンピング部内で回転液体リングを形成させ、前記液体を前記 ポンピング部から放出すると共に前記ガスを前記ガス柱から放出することを含む 。前記ポンピング部は前記ガス分離部より大きい直径を有するのが好ましい。 好ましい実施例においては、前記混合体は互いに実質的に完全に分離される空 気と水の混合体からなる。ガスの良好な分離を提供するには、少なくともガス分 離部の端部において前記混合体を前記ガス分離面上で実質的に安定した流れとし て流動させることが重要である。この層の厚さは前記ガス分離部の直径の1/4 より小さい、好ましくは1/6より小さくするのが好ましい。空気と水を分離す る際には、この流体層は一般に前記直径の1/6より薄くされる。 流体層は開放した表面を有し、従って流量は開放通路内の流量と対応する。各 場合に応じて層の厚さが選択され設定されて、ガス分離部内での流れを速くした り穏やかにしたりする。速い流れから穏やかな流れへの制御された転換は流体が ポンピング部に入る前に行なうのが好ましい。 ガス放出口を真空源に接続することによって方法の好ましい実施例が得られ、 この真空源はポンプ内でのガス分離効率を改善するために、あるいはポンプの上 流側での処理における吸引手段として使用することができる。前記流体混合体が ガスと懸濁液との混合体である場合、この混合体 を前記吸引により生ぜしめられる真空によって沸騰させ、この混合体内に閉じ込 められたガスを実質的に完全に除去するようにすることができる。 本発明による方法は基本的には自己調節式である。しかし、必要に応じて前記 液体リングの深さは回転速度の調節によって調節することができる。 本発明の他の好ましい実施例においては、ガス分離面上に浮いている泡は中心 部のガス柱に流体を噴霧することによって消される。 本発明は、他の目的および効果と共に、添付の図面を参照して、以下の説明か ら理解されるであろう。図面において 図1は本発明の好ましい実施例によるガス分離ポンプの断面側面図である。 図2aは図1の線A−Aに沿った断面図である。 図2bは図1の線B−Bに沿った断面図である。 図3は随意に採用しうる代替構成を含む、本発明の他の実施例の図1と同様の 断面図である。 図3aは図3のガス分離ポンプの線C−Cに沿った断面図である。 図4は本発明の他の実施例によるガス分離ポンプの断面側面図である。 図5は本発明の消泡ノズルを備えた好ましい実施例によるガス分離ポンプの断 面側面図である。 図6は本発明によるガス分離ポンプを好ましい製紙工程に使用する態様を示す 図である。 図7は本発明によるガス分離ポンプを、粘稠性のスラリをポンピングする場合 にガスを実質的に完全に分離する態様を示す図である。 以下の本発明の詳細な説明において図面を参照するが、同一符号は同一部また は機能的に同様な部分を示す。 図1による本発明の好ましい実施例においては、本発明によるガス分離ポンプ は一端18に静止流体入口14を有すると共に反対端22に静止ポンプハウジン グ16を有する実質的に中空の管状ロータ12を備えている。ロータ12の前記 入口端18にはロータ壁からロータ12の中心に向けて延びた一組のブレード2 0が設けられている。前記出口端22にはブレード42を有するブレードホイー ル24が設けられている。また、ポンプハウジング16はガス出口と周縁の液体 放出パイプ28とを備えている。 ロータ12の中心部分は回転可能な細長い管状のガス分離部30を形成し、そ の内壁は大きな分離面32を提供する。本発明によれば、ガス分離部30は流体 がロータ12の入口から出口へ流れる間に、入口14を通して供給される流体お よび装置の入口端18のブレード20の作用によって生じることのあるしぶきを 前記分離面32に付着させ、前記流体内のガスを分離するのを許容するために十 分な時間を与えるために十分長くなされる。この時間を得るためにそして前記分 離面における軸方向の流量と分離を生じさせる遠心力との比を良好にするために 、分離部30の直径は分離部30の長さと比較して比較的小さくすべきである。 即ち、分離部30の直径Dは分離部30の長さLより 小さくすべきである。この直径Dは長さLの半分より小さくするのが好ましい。 Lに対するDの好ましい比は1:2以下から1:20またはそれ以上である。事 実上は、前記分離部の長さについては、極めて長い回転装置に伴う技術的問題を 除いては明確な限界はない。 本発明によれば、ガス分離面はロータ12内の流体がガス分離部30の面32 上に流体層34として付着するのを許容するに十分大きくなされる。この薄い流 体層34においてはガスが流体の表面36に達する距離は短く、効果的なガス分 離が行なわれる。 分離されたガスはロータ12の中心部において前記の流体表面36によって包 囲されたガス柱38を形成する。前記層34は含んでいるガスの全てを徐々に解 放し、ガスのない液体層または懸濁液層となる。 ロータ12の回転により、流体層34は分離部30において高速回転されて遠 心力を受け、この遠心力は流体−ガス混合体内に閉じ込められた気泡を前記混合 体の表面36へそしてそこから形成されているガス柱38の中心へ向けて迅速に 上昇させる。 ロータ12の入口端18における無秩序な乱流および噴霧を回避するために、 この位置におけるブレード20は、加速時に流体の自然な流動経路に従った螺旋 形にするのが好ましい。 ロータ12は前記出口端22において滑らかに拡大して、ブレードホイール2 4を備えたポンピング部17となる。装置の使用の間、分離された液体または懸 濁液(以下単 に「液体」と称する)はブレードホイール24内において深い液体リング40を 形成し、これはポンプハウジング16の周縁部における蓄積圧力を増大させ、今 や実質的にガスの無い液体を液体放出パイプ28を通して放出させる。 不安定な流動状態を回避するために、速い流れから穏やかな流れへの制御され た移行が望まれる部分においてガス分離面32上に限界リング(threshold ring )(図示せず)を挿入することによって前記移行が得られる。 放出パイプ28を通して放出される流量が入口14を通して入る流量より小さ ければ、液体リング40の深さが大きくなり、これと同時にポンピング圧力が増 大し、従って出口流量が大きくなる。このように、本発明によるガス分離ポンプ はある限界内で自己調節する。放出される液体の圧力はロータ12の回転速度を 調節することによっても調節することができ、従って自己調節の範囲をその時の 動作条件に適合するように設定することができる。 図1の実施例においては、分離部30は明確な移行点なしにより大きな直径の ポンピング部17へ滑らかに移行する。このポンピング部17の直径はガス分離 部30の直径よりかなり大きくし、脱ガスした液体を受入れるために装置の明確 な拡大を与え、かくして液体リングの表面を乱すことなく流体をポンピングしう るように十分に深い液体リング40を形成するようにするのが好ましい。かくし て、ロータ12が分離部30からブレードホイール24を有するポンピング部へ 漏斗状に滑らかに拡大する、本発明の最も好ましい実施例が得られる。この滑ら かな構成のおかげ で、液体層34は分離部30からポンピング部17へ分断することなく流れる。 急激な移行は層流を乱し、既にガスから分離された液体中へのガスの混合を生じ させることがある。 分離部とポンピング部との間の移行域(ここではガス柱が拡大することがある )における激しい加速を回避するために、ブレードホイール24のブレード42 をこの点において螺旋経路に沿わせるのが好ましい。 図1に示すロータ12の漏斗状形状が本発明の最も好ましい実施例であると考 えられるが、分離部30の幾何学的形状はこの形に限られるものではない。分離 部が円錐状に形成されていてもまたは中間の形状を有していても本発明は動作す る。 図1の実施例においては、ブレードホイール24は端部遮蔽体49を有してい て、ポンプハウジング16の静止した後壁41が液体リング40に乱流を生じさ せるのを防止するようになっている。端部遮蔽体49には孔47が設けられてい て端部遮蔽体49と後壁41との間に確立する液圧が液体リング40中へ放出さ れるのを許容するようになっている。 ガス分離部30において大きくて安定したガス柱38を提供すると共に流体層 34に大きい表面36を与えて、効果的なガス分離を行なうために、ガス柱38 は大きな部分、好ましくはロータ12のガス分離部30の容積の半分以上を占め るべきである。流体層34は比較的薄く、好ましくはガス分離部の直径Dの1/ 4以下、より好ましくは1 /6またはそれ以下にとどめて、遠心力によって流体層34内に穏やかな圧力を 確立させ、この流体層内に閉じ込められた気泡の過度の圧縮を防止するようにす べきである。 分離部30において薄い流体層を得る一方ポンプハウジング16内に所望のポ ンピング圧力を得るために、ポンピング部17およびブレードホイール24の直 径はガス分離部30の直径より大幅に大きくするのが好ましい。図1に示す最も 好ましい実施例は分離部30内の流体層34がポンピング部17における流体リ ング40に比較して浅いものであるが、分離部30とポンピング部との深さの差 がもっと小さくても本発明は機能する。 ポンプハウジング16の中心にはガス出口26があって、ガス柱38内に蓄積 するガスを除去するようになっている。好ましくは液体がガスから実質的に全て 分離されているポンプハウジング16において、ガスがガス柱38から常に除去 される。このガス出口はポンプハウジング16を通して中心にあるいは中心をは ずれて設けることができるし、ロータ12の筒状軸を通していずれの端部に設け ることもできる。本発明によれば、入口14を通しての逆流ガス除去も可能であ る。 図1の実施例においては、ロータ12は図示しない駆動装置によって入口端1 8において軸44によって駆動される。軸44は軸受46を通って入口14を貫 通する。反対端においてブレードホイール24がポンプハウジング16内に組込 まれた軸受48へ突入している。本発明の他の実施例においては、軸44はロー タ12全体および入口14 とポンプハウジング16の両方を通るようにすることもできるし、ブレードホイ ール24に結合したり、ロータ12の出口端にのみ結合したりすることもできる 。ロータ12の支持体は一端にのみ設けてもまた中央部に設けた軸受によっても 良い。当業者に判るように、多くの機械的手段がある。 図2aは図1のポンプのA−A断面図であり、ロータ12の入口端18のブレ ード20の好ましい螺旋形状を示している。ブレード20の螺旋形状およびガス と液体との混合体の接線方向の供給により、流体はスムーズに加速され、過度の 乱流が防止される。 螺旋状のブレード20は流体を入口端18の周縁部へ向けて流れさせ、この入 口端の中心部にガスのための空間を残す。従って、図1に見られる如く、ガス柱 38は前記ブレードによって入口14中へ延びる。 図2bは図1のポンプの出口端のB−B断面図であり、大直径のポンプハウジ ング16、このポンプハウジング16周囲を螺旋状に延びた出口28および前記 ポンプハウジング内に形成される液体リング40を示している。ポンプハウジン グ16の中心部における液体リング40の内径は動作条件に応じて変動するが、 ブレードホイール24の回転速度、出口28の圧力およびこのポンプを通しての 流体流量と釣合ったある範囲内にとどまる。 図3は図1の実施例とほぼ同様な実施例を示し、本発明の装置を作る際に随意 使用しうる種々な構成を示している。即ち、図示の実施例においては軸44はロ ータ12の全 長にわたって延びている。入口端18に設けられた軸受46′は流入する流体に よって潤滑される形式のものであり、かかる軸受は当業者に知られている。ロー タ12の出口端22は分離部30の下流端で翼を形するブレード13によって支 持されている。ロータ12はブレードホイール24のブレード42に取付けられ た環状板11によって境界づけられた溝状ポンピング部17内に終わっている。 ガス分離部30とポンピング部17との間の移行部において、ロータ12の壁 は環状の肩29を有していてロータ12の内径を小さくしている。肩29はガス 分離面32に沿って流れる流体層34の深さ、従って保持時間を制御する。泡は 合体して表面36へ上昇するのに十分な大きさの泡となるには最少保持時間を必 要とする。 回転ブレードホイール24と静止ポンプハウジング16との間に周知の形式の ラビリンスシール23が設けられている。このシール23は液体リング40から 外部空間への漏洩を最小ならしめる。シール23の端部により大きいリング25 があり、ラビリンスシール23を通して漏洩する液体を出口室21内で回転させ るようになっている。漏洩流体を出口室21から入口14へ戻すためにパイプ1 9が設けられている。当業者に明らかなように、ポンプハウジング16をシール するには他の種々な手段がある。 図3は更にポンプ内の液体リング40の圧力を感知するためにポンプハウジン グ16の後壁41に取付けられた圧力センサ74を示している。プロセス制御装 置がボックス76で示され、速度調節可能な駆動装置がボックス78で 示されている。かくしてロータ12の回転速度はポンプハウジング16内の液体 リング40の深さが自己制御の限界内に保持されうるように調節することができ る。 図3aは図3の線C−Cに沿った断面を示し、斜線を施して示すリング43は 液体リング40の自己調節内表面のスパンを示し、面43′は液体リングの最大 深さを示し、面43″は液体リングの最小深さを示している。この実施例におい て、ブレードホイール24のブレード42は液体リング40によって完全に覆わ れた状態にとどまるように短くなされている。本発明で使用するブレードホイー ルは当業者に知られた種々な態様で製作することができる。例えば、ブレードホ イールは閉塞された溝を有していても良く、ブレードはいずれの方向に開いてい ても良く、またブレードは完全に翼またはブレードを欠いていても良い。 図4は本発明の他の実施例を示す。この実施例においては入口14の外部とポ ンプハウジング16とはハウジング内でロータ12を包囲する殻体15によって 共に接続されている。前記ロータ12は入口14に組込まれた軸受46中へ延び た開放した入口端18を有する。出口端にはロータのための駆動軸45が設けら れており、ブレードホイール24のブレード42′はブレードホイール24の中 心部へ延びている。ガス出口27はポンプハウジング16の壁から中心をはずれ て延びている。 本発明の好ましい実施例においては、ガス出口26または27は真空源(図示 せず)に接続され、ガス柱38内に蓄積するガスは吸引により除去される。真空 は流体層34 内に閉じ込められた気泡を膨張させ、液体表面36へ向いそしてガス柱38中へ 入る気泡の流速を増大させる。施与される真空が十分深ければ、流体層34内の 液体が沸騰し、融解したガスが液体から遊離、除去される。 図4の実施例において、殻体15は入口14およびポンプハウジング16と一 緒に閉じた室を形成し、この室にはガス出口27を通して真空を施与し、出口2 7、ロータ12および上流の入口14を通して真空が作用するようにすることが できる。この実施例により、周囲から真空中への空気の漏洩を最小ならしめるこ とができる。 図4によるガス分離ポンプの利点は、このポンプが製紙に使用される時に特に 明らかであり、製紙機のフォーミングファブリックにおいて排水に必要な真空は ポンプのガス出口27を通して吸引によって生ぜしめられる。フォーミングファ ブリックにおける真空は入口パイプ14を通して、または前記ガス分離ポンプに 接続された別個の吸引パイプ(図示せず)を通して施与することができる。 前記ポンプへのバックウォータの安定した流れは排水されたバックウォータを その表面が常に開放されている状態にするに十分大きな入口パイプを通して前記 ポンプに供給するか、前記別個の吸引パイプを通してフォーミングファブリック に真空を施与する時に入口パイプを常に水で充満された状態に保持することによ って与えることができる。 図5は流体混合体が発泡体であるか発泡する傾向の強いものである場合にガス を分離し実質的に脱ガスした液体を排出するための装置の好ましい実施例を示す 。この装置は 軸45′が中空であって、ロータ12の出口端に設けられたノズル70を通して ガス柱38中へ噴霧流体を供給するパイプを構成している点を除いては図4の実 施例と実質的に同様である。あるいは噴霧ノズル(図示せず)をロータ全体を延 びた軸の中に組込むか同時出願中のWO93/23135で説明されているよう にポンプハウジング16内に組込むことができる。異なる形式の噴霧ノズルを組 合せることも本発明の範囲内のことである。ノズルから噴霧されて面34に当た る液滴72はこの面上の泡をつぶす。 本発明の装置においては、ガス分離部30に大きな回転ガス分離面が得られ、 従ってこの回転面上に薄い回転流体層34が形成されうるようにするのが何より 重要である。遠心力によって分離されたガスは中心部の明確なガス柱38内に集 められてそこから除去される。このような大きな回転分離面は、直径より実質的 に大きい直径を有するロータ12の細長い分離部30によって与えられる。 製紙工程への本発明の好ましい用途においては、更に他の目的のために必要な 吸引を本発明の装置によって施与しうることも重要である。 本発明の方法によれば、ガスと液体または懸濁液との混合体は実質的にガスの ない液体と実質的に液体のないガスとに分離される。液体は水の低粘性のもの、 またはそれより粘性の高い液体または繊維紙料のような懸濁液である。ガスは空 気か混合体の液体成分より実質的に軽い他のガスである。液体は、流体混合体を 過度に粘性にすることのない量のインク粒子の如き不純物または繊維を含みうる 。 本発明の方法においては、ガス/液体混合体は例えば入口14を通して図1の ガス分離ポンプ中へ供給される。この混合体はロータ12のブレード20によっ て回転させられ、ガス分離部30内にロータ12の内壁上に形成されるガス分離 面32上に投げつけられる。かくして前記回転面上に回転流体層34が形成され る。 前記回転によって生じる遠心力により、重い液体中に閉じ込められたより軽い ガスが装置の中心部へ向けて液体から飛び出し、ガス柱38を形成する。これに 対応してより重い液滴はロータ12のガス分離面32に集まってガス分離面上に 液体層34を形成する。閉じ込められたガスは比較的薄い流体層34を容易に通 過して液体から分離され、装置の中心部においてガス柱38へ入る。 分離部における層の厚さおよび流速は反比例するので、層が薄い限り層の厚さ の変動はガス分離効率を大きく左右することはない。かくして、ガス分離部中の 流速は、ガス分離面32上に沈着しようとする重い材料が流体流によって洗い流 されるように各場合に応じて選定することができる。 液体は回転分離部30の分離面に沿って入口端18から出口端22へ向けて連 続的に流れ、分離部30へ滑らかに接続されたブレードホイール24に到る。ロ ータ12の直径は分離部30とブレードホイール24との間の移行部において大 きくなるので、今や実質的に脱ガスされた回転する液体はポンプハウジング16 の周縁へ向けて押され、そこに液体リング40を形成する。遠心力のために、こ の液 体リング40はポンプハウジング16の周縁の周囲に螺旋状に延びた液体出口2 8中へ押されて放出される。 これに対応して、より軽量のガスは回転している装置の中心部に集まり、回転 している流体34に対して流体面36で境界づけられたガス柱38を形成する。 ガスはこのガス柱38から除去されて液体から分離されうる。ガスはポンプハウ ジング16内のガス出口26を通してまたはロータ軸を通して出口方向へまたは 入口方向へ放出することができる。 ポンプハウジング16内の液体リング40の深さは、液体を前方にポンピング するのに十分なポンピング圧力が得られるように、ある限界内で流入流体の流量 に対して自動調節する。ポンプに入る流体がより多くなれば、液体リングがより 深くなり、ポンピング圧力がより高くなる。圧力差の関数としての液体リングの 深さはロータの回転速度を調節することによって調節しうる。回転速度を調節す ることにより液体リングの深さを、流入するガスと液体の混合体の流量および必 要なポンピング圧力に従って調節することができる。ある限界内においてポンプ は自己調節する。動作を損うことなく、ポンプハウジング16内の液体リング4 0の深さは比較的大きな範囲内で変化しうる。流体層34が中断されない限り、 液体出口28にガスが入ることはなく、多くの量の液体がガス出口26に入るこ ともない。 ガス分離を増進させるためにガス出口26に吸引源を接続することができる。 吸引源のかかる使用はガスと液体と の混合体の源において吸引が必要な場合に特に好ましい。ポンプの中心部に形成 される開放されたガス柱38が入口14の空間54に直接接続されているため、 ガス出口27に施与された吸引力はポンプの上流側の装置にも影響を与える。特 に混合体がかなりの量のガスを含んでいる場合、混合体の流速は本発明のポンプ へ吸引源を接続することによって大きくすることができる。 ポンプに流入する泡またはポンプ内で発生する泡は流体層34の表面36に集 中し、遠心力によって迅速につぶれ、かくしてガスは解放されて中心部へ向かう 。特に安定した泡は液体の如き流体の噴霧52を流体層34の表面36へ指向さ せることによって消滅させることができる。噴霧ノズルはガス柱38の空間内で 流体を噴霧するように構成される。 本発明のガス分離ポンプは製紙機のバックウォータを短い循環繊維工程(shor t circulation fibre process )へ再循環させるのに特に良く適している。図6 は同じ発明者による同時出願中のWO93/23612(FI特許89728号 に対応する)の方法におけるガス分離ポンプの特に好ましい使用を示している。 参考のためにその出願の開示するところをここに示す。当業者に明らかなように 、本発明はバックウォータの再循環速度を増大し、大きなバックウォータタンク を不要ならしめる点で、従来の製紙法に対しても大きな改良をもたらす。 図6の解決策は薄い紙料をウエブ形成のためのフォーミングワイヤ(forming wire)上へヘッドボックス100を 通して供給する製紙法を示している。フォーミングワイヤを通してのバックウォ ータ排水は排水ボックス101、吸引ボックス102および吸引ロール103内 に集められて本発明によるガス分離ポンプ10,10′および10″中へ直接流 入する。吸引ボックスおよび吸引ロールに組合わされたガス分離ポンプ10′お よび10″はこの吸引ボックスおよび吸引ロールに必要な吸引力を与えるために 真空源(図示せず)に接続することができる。 ガス分離ポンプ10,10′および10″はバックウォータ中に含まれた空気 を分離し、脱気されたバックウォータを一次繊維処理の種々な稀釈点へ供給する 。この繊維処理は紙料製造124からミキサ123、遠心クリーナ122、スク リーン121および紙料分配器125からヘッドボックス100へそして更に紙 ウエブ形成へと進む。 かくして、本発明によるガス分離ポンプは脱空気したバックウォータを製紙機 の湿部の繊維処理へ迅速に直接循環させる手段を提供する。 図6による処理において、集められたバックウォータの一部分は同一発明者に よる同時出願中のFI930247による構成のものとすることができる繊維回 収ユニット50へ供給される。繊維回収ユニットにおいて、繊維は発泡によりバ ックウォータ流61から分離される。固形物が実質的に除去されたクリア水はク リア水排水手段63を通して放出され、短い循環(short circulation )から送 り出される。前記回収ユニットからの泡は消泡装置内で消滅され、ガス分離ポン プ10′′′中へ流入し、ガス分離ポン プは実質的に空気が抜かれた回収された紙料64を繊維処理に直接供給する。 このように、本発明は小型のフローテーションプロセスの生成物から空気を分 離する手段を提供し、製紙機の湿部において回収された繊維の迅速な再循環手段 を提供する。同様に、本発明によるガス分離ポンプは故紙のインキ抜きの如き他 のフローテーションプロセスの結果発生する泡を処理する手段を提供する。フロ ーテーションプロセスからの泡を処理するためのガス分離ポンプは図5に示すよ うに一体化された消泡手段を有する形式のものとするのが好ましい。 図6のプロセスにおいて、紙料製造124から短い回路中へ供給される紙料は 空気が抜かれていることが重要である。図7は空気がより安定して繊維ネットワ ークによって捕捉されている場合に、製紙紙料の如き粘稠性液体から空気を除去 するための本発明の使用を示している。 図7において、紙料は流量メータ82およびプロセス制御装置84によって制 御された紙料の一定流量を与えるために設けられた自動制御弁80を通してガス 分離ポンプへ供給される。ガス分離ポンプは真空装置86によって真空下に置か れるが、この真空は紙料の温度が液体層34内の紙料を回転ガス分離部30にお いて沸騰させるようなものである。この沸騰は液体層34内の気泡を膨張させか くして気泡は効果的にかつ実質的に完全にガス柱38中へ除去され、更に真空装 置86の凝縮器へ放出され、この凝縮器はポンプ内での紙料の沸騰によって蒸発 した蒸気を凝縮さ せる。紙料から除去された空気は真空ポンプ86によって凝縮器88から除去さ れる。脱気された紙料は紙料出口28を通してポンプから放出される。 紙料の滑らかで一定した供給のためには制御弁80の圧力差を一定に保つこと が重要であるが、これは制御弁80の圧力側で当業者に周知の手段で達成するこ とができ、吸引側ではポンプ86と凝縮器88とを、ポンプから十分な流量の蒸 気および空気を得るに十分なように寸法決めすることによって達成される。 同様に繊維回収に関しては、例えば印刷故紙をパルプ化することによって得ら れる繊維懸濁液からインク粒子を除去するといった他の分離処理において使用さ れるフローテーションが使用される。脱インキ処理においては、繊維懸濁液は典 型的には1〜3%であって、これによって比較的安定した繊維ネットワークが得 られ、一方、機械的および化学的手段によって繊維から解放されたインク粒子は 繊維ネットワーク内で動くことができ、これを移送する気泡によって懸濁液から 運び去られる。脱インキ処理の生成物はインク粒子を含んだ泡と脱インキされた 繊維の懸濁液である。これら両生成物は大量の空気を含んでおり、従来のポンプ で処理するのは困難である。 インキを含んだ泡は上述した方法で繊維材料を除去したのと同様にして本発明 のガス分離ポンプによって処理するのが好ましい。 脱インキフローテーション処理によって得られる脱インキした繊維の懸濁液は 典型的には空気で飽和しており、比 較的安定した繊維ネットワークが閉じ込められた空気の泡を担持してガス分離ポ ンプ中での泡の処理を特に困難にする。繊維ネットワークによって担持された気 泡によって飽和したパルプ懸濁液を本発明によるポンプで処理する場合には、ガ スの分離は部分的でしかないが、大きなガス分離能力およびポンプ内での滑らか な流れの故に、ポンピングは非常に安定していてポンプは上述したように自己調 節して機能する。ポンプを真空下にセットすることにより、繊維懸濁液も沸騰さ れ、かくして閉じ込められた泡は膨張し、上述した方法によるガスの完全な分離 が得られる。 上述した例は本発明によるガス分離ポンプが主としてガスと液体との実質的に 完全な分離を達成することを目的としてはいるが、液体をポンピングする時、ガ スの分離が非常に困難で従来のガス分離ポンプでは流体をポンピングするのに不 十分である処理において大きな利点を提供することを示している。 以上、本発明を主として紙産業に関連して説明したが、当業者に明らかな如く このポンプは液体または懸濁液からガスを分離すべき他の多くの目的のために、 またガスを含んだ液体または懸濁液を実質的に脱ガスした状態で圧送すべき他の 多くの目的にも使用しうるものである。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年5月31日 【補正内容】 請求の範囲 1.ガスと液体または懸濁液との流体混合体をポンピングして前記ガスと前記 液体または懸濁液とを互いに分離する装置であって、一端(18)に流体入口( 14)を備えると共に他端(22)に液体出口(28)を有する静止したポンプ ハウジング(16)を備え、前記入口(14)とポンプハウジング(16)との 間に、分離されたガスのためのほぼ中心部の出口(26,27)を有する実質的 に円形断面の細長い中空のガス分離部(30)を備え、更に前記混合体を回転さ せる手段を備えた装置において、前記ガス分離部(30)は前記入口(14)と 前記ポンプハウジング(16)との間の中空ロータ(12)によって形成し、前 記ロータ(12)の内壁によって大きな回転ガス分離面(32)を提供し、前記 他端(22)はポンピング部(17)へと拡大し、前記ポンピング部(17)の 直径はそのすぐ上流の前記ガス分離部(30)の直径より大きくしたことを特徴 とするガスと液体または懸濁液とを互いに分離する装置。 2.前記ロータ(12)がほぼ管状構造であって、その出口端(22)に非常 に大きい直径を有すると共に前記ポンプハウジング(16)内へ延びる前記ポン ピング部(17)を有する請求の範囲1のガスと液体または懸濁液とを互いに分 離する装置。 3.前記ロータ(12)の直径が前記大直径のポンピング部(17)へと滑ら かに延びており、前記ロータ(12)は前記ポンプハウジング(16)内へ突入 したブレード ホイール(24)を備えている請求の範囲2のガスと液体または懸濁液とを互い に分離する装置。 4.前記混合体を回転させる前記手段は前記入口端(18)において前記ロー タ(12)の壁からその中心部に向けて延びたブレード(20)を含む請求の範 囲1乃至3のいずれか一のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する装置。 5.前記ガス分離部(30)はその長さLより小さい直径Dを有するほぼ管状 の構造であり、その比D/Lは好ましくは約1:2以下から約1:20である請 求の範囲1乃至4のいずれか一のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する装 置。 6.前記入口(14)および前記ポンプハウジング(16)が殻体(15)に よって互いに結合されて、前記ロータ(12)を包囲する閉塞された空間を形成 している請求の範囲1乃至5のいずれか一のガスと液体または懸濁液とを互いに 分離する装置。 7.前記ロータ(12)の前記壁がその内径が減少する環状の肩を有する請求 の範囲1乃至6のいずれか一のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する装置 。 8.前記ガス分離面(32)に対して流体を吹付けるための手段(70)を設 けた請求の範囲1乃至7のいずれか一のガスと液体または懸濁液とを互いに分離 する装置。 9.前記ガス出口(26,27)に真空源を接続した請求の範囲1乃至8のい ずれか一のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する装置。 10.ガスと液体または懸濁液の流体混合体をポンピングして前記ガスと前記液 体または懸濁液とを互いに分離する方法において、 前記流体混合体を円形断面の回転可能な中空ガス分離部を有するガス分離ポン プの入口へ供給し、 前記混合体を前記ガス分離ポンプの入口端において回転させて前記混合体をそ の壁に向けて流れさせ、 前記ガス分離部を回転させることによって前記混合体を回転した状態に維持し 、 前記ガス分離部の壁によって形成される回転ガス分離面に沿って前記混合体を 流動させて前記ガス分離面上に流体層を形成し、 前記ガスが前記液体または懸濁液から分離して前記ガス分離部の中心部にガス 柱を形成するのを許容するのに十分な時間にわたって前記ガス分離面上に前記流 動を維持し、 前記の分離された液体または懸濁液を前記回転ガス分離面に沿って、前記ガス 分離部より大きい直径を有するポンピング部を備えた静止ポンプハウジング中へ 流動させて前記液体に前記ポンピング部内に回転液体リングを形成させ、 前記液体を前記ポンプハウジングから放出すると共に前記ガスを前記ガス柱か ら放出することを特徴とするガスと液体または懸濁液とを互いに分離する方法。 11.前記混合体が、互いに実質的に完全に分離される空気と水の混合体から実 質的になる請求の範囲10のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する方法。 12.前記混合体を前記ガス分離面上を実質的に穏やかな流れとして流動させて 前記ガス分離部の直径の1/4より小さい、好ましくは1/6より小さい厚さの 流体層を形成する請求の範囲10または11のガスと液体または懸濁液とを互い に分離する方法。 13.前記ガスを吸引により前記ガス柱から放出する請求の範囲10乃至12の いずれか一のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する方法。 14.前記流体混合体が前記吸引によって生じる真空によって沸騰される懸濁液 とガスとの混合体であり、かくして前記混合体中のガスを実質的に完全に除去す る請求の範囲13のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する方法。 15.前記吸引は前記ガス分離ポンプの出口端に施与し、前記ガス分離ポンプの 前記入口に入る流体流を制御する請求の範囲14のガスと液体または懸濁液とを 互いに分離する方法。 16.回転速度を調節することによって前記液体リングの深さを調節する請求の 範囲10のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する方法。 17.流体の噴霧を前記ガス分離面上の前記層に向けて吹付ける請求の範囲10 のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する方法。 18.請求の範囲1乃至9のいずれか一によるガス分離ポンプにより、バックウ ォータを製紙機のフォーマから繊維処理へ再循環させる紙またはボール紙の製造 方法。 19.流体フローテーション生成物を請求の範囲1乃至9 のいずれか一によるガス分離ポンプにより処理するフローテーション法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ),AM, AT,AU,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE ,HU,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK, LR,LT,LU,LV,MD,MG,MN,MW,N L,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SI,SK,TJ,TT,UA,US,UZ,VN 【要約の続き】 ンによって分離された流体材料から空気を除去するのに も使用しうる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ガスと液体または懸濁液との流体混合体をポンピングして前記ガスと前記 液体または懸濁液とを互いに分離する装置であって、一端(18)に流体入口( 14)を備えると共に他端(22)に液体出口(28)を有するポンプハウジン グ(16)を備え、前記入口(14)とポンプハウジング(16)との間に、分 離されたガスのためのほぼ中心部の出口(26,27)を有する実質的に円形断 面の細長い中空のガス分離部(30)を備え、更に前記混合体を回転させる手段 を備えた装置において、前記ガス分離部(30)は前記入口(14)と前記ポン プハウジング(16)との間の中空ロータ(12)によって形成し、前記ロータ (12)の内壁によって大きな回転ガス分離面(32)を提供し、前記他端(2 2)はポンピング部(17)へと拡大し、前記ポンピング部(17)の直径はそ のすぐ上流の前記ガス分離部(30)の直径より大きくしたことを特徴とするガ スと液体または懸濁液とを互いに分離する装置。 2.前記ロータ(12)がほぼ管状構造であって、その出口端(22)に非常 に大きい直径を有すると共に前記ポンプハウジング(16)内へ延びる前記ポン ピング部(17)を有する請求の範囲1のガスと液体または懸濁液とを互いに分 離する装置。 3.前記ロータ(12)の直径が前記大直径のポンピング部(17)へと滑ら かに延びており、前記ロータ(12)は前記ポンプハウジング(16)内へ突入 したブレード ホイール(24)を備えている請求の範囲2のガスと液体または懸濁液とを互い に分離する装置。 4.前記混合体を回転させる前記手段は前記入口端(18)において前記ロー タ(12)の壁からその中心部に向けて延びたブレード(20)を含む請求の範 囲1乃至3のいずれか一のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する装置。 5.前記ガス分離部(30)はその長さLより小さい直径Dを有するほぼ管状 の構造であり、その比D/Lは好ましくは約1:2以下から約1:20である請 求の範囲1乃至4のいずれか一のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する装 置。 6.前記入口(14)および前記ポンプハウジング(16)が殻体(15)に よって互いに結合されて、前記ロータ(12)を包囲する閉塞された空間を形成 している請求の範囲1乃至5のいずれか一のガスと液体または懸濁液とを互いに 分離する装置。 7.前記ロータ(12)の前記壁が前記出口端(22)において環状の肩(2 9)を有し、ガス分離部(30)とポンピング部(17)との間の移行部におい てその内径を減少させた請求の範囲1乃至6のいずれか一のガスと液体または懸 濁液とを互いに分離する装置。 8.前記ガス分離面(32)に対して流体を吹付けるための手段(70)を設 けた請求の範囲1乃至7のいずれか一のガスと液体または懸濁液とを互いに分離 する装置。 9.前記ガス出口(26,27)に真空源を接続した請 求の範囲1乃至8のいずれか一のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する装 置。 10.ガスと液体または懸濁液の流体混合体をポンピングして前記ガスと前記液 体または懸濁液とを互いに分離する方法において、 前記流体混合体を円形断面の回転可能な中空ガス分離部を有するガス分離ポン プの入口へ供給し、 前記混合体を前記ガス分離ポンプの入口端において回転させて前記混合体をそ の壁に向けて流れさせ、 前記ガス分離部を回転させることによって前記混合体を回転した状態に維持し 、 前記ガス分離部の壁によって形成される回転ガス分離面に沿って前記混合体を 流動させて前記ガス分離面上に流体層を形成し、 前記ガスが前記液体または懸濁液から分離して前記ガス分離部の中心部にガス 柱を形成するのを許容するのに十分な時間にわたって前記ガス分離面上に前記流 動を維持し、 前記の分離された液体または懸濁液を前記回転ガス分離面に沿って、前記ガス 分離部より大きい直径を有するポンピング部中へ流動させて前記液体に前記ポン ピング部内に回転液体リングを形成させ、 前記液体を前記ポンピング部から放出すると共に前記ガスを前記ガス柱から放 出することを特徴とするガスと液体または懸濁液とを互いに分離する方法。 11.前記混合体が、互いに実質的に完全に分離される空気と水の混合体から実 質的になる請求の範囲10のガスと 液体または懸濁液とを互いに分離する方法。 12.前記混合体を前記ガス分離面上を実質的に穏やかな流れとして流動させて 前記ガス分離部の直径の1/4より小さい、好ましくは1/6より小さい厚さの 流体層を形成する請求の範囲10または11のガスと液体または懸濁液とを互い に分離する方法。 13.前記ガスを吸引により前記ガス柱から放出する請求の範囲10乃至12の いずれか一のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する方法。 14.前記流体混合体が前記吸引によって生じる真空によって沸騰される懸濁液 とガスとの混合体であり、かくして前記混合体中のガスを実質的に完全に除去す る請求の範囲13のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する方法。 15.前記吸引は前記ガス分離ポンプの出口端に施与し、前記ガス分離ポンプの 前記入口に入る流体流を制御する請求の範囲14のガスと液体または懸濁液とを 互いに分離する方法。 16.回転速度を調節することによって前記液体リングの深さを調節する請求の 範囲10のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する方法。 17.流体の噴霧を前記ガス分離面上の前記層に向けて吹付ける請求の範囲10 のガスと液体または懸濁液とを互いに分離する方法。 18.請求の範囲1乃至9のいずれか一によるガス分離ポンプにより、バックウ ォータを製紙機のフォーマから繊維処理へ再循環させる紙またはボール紙の製造 方法。 19.流体フローテーション生成物を請求の範囲1乃至9のいずれか一によるガ ス分離ポンプにより処理するフローテーション法。
JP51721795A 1993-12-23 1994-12-21 ガスと液体または懸濁液との流体混合体をポンピングしてガスと液体または懸濁液とを互いに分離する装置および方法並びにかかる装置を用いた紙またはボール紙の製造方法およびフローテーション法 Expired - Lifetime JP3679806B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI935853A FI97332B (fi) 1993-12-23 1993-12-23 Laite ja menetelmä kaasun ja nesteen muodostaman seoksen pumppaamiseksi ja erottamiseksi
FI935853 1993-12-23
PCT/FI1994/000578 WO1995017235A1 (en) 1993-12-23 1994-12-21 Apparatus and process for pumping and separating a mixture of gas and liquid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09507038A true JPH09507038A (ja) 1997-07-15
JP3679806B2 JP3679806B2 (ja) 2005-08-03

Family

ID=8539179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51721795A Expired - Lifetime JP3679806B2 (ja) 1993-12-23 1994-12-21 ガスと液体または懸濁液との流体混合体をポンピングしてガスと液体または懸濁液とを互いに分離する装置および方法並びにかかる装置を用いた紙またはボール紙の製造方法およびフローテーション法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5861052A (ja)
EP (1) EP0735913B1 (ja)
JP (1) JP3679806B2 (ja)
KR (1) KR100402468B1 (ja)
AT (1) ATE172128T1 (ja)
AU (1) AU1371295A (ja)
BR (1) BR9408376A (ja)
CA (1) CA2179729C (ja)
DE (1) DE69413999T2 (ja)
FI (1) FI97332B (ja)
WO (1) WO1995017235A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004230294A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Komatsu Ltd 気泡除去装置
JP2008504449A (ja) * 2004-06-28 2008-02-14 ポム テクノロジー オイ エービー 製紙機での方法と装置
JP2008520421A (ja) * 2004-11-17 2008-06-19 ポム テクノロジー オイ エービー センサを持つ脱ガス遠心分離装置

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI97631C (sv) * 1994-11-21 1997-01-27 Pom Technology Oy Ab Anordning och förfarande för att sila en fibersuspension
DE19650407A1 (de) * 1996-12-05 1998-06-10 Kevin Business Corp Blut-Gas-Trennverfahren und -Trennvorrichtung
FI105489B (fi) * 1998-08-21 2000-08-31 Ahlstrom Machinery Oy Menetelmä ja laitteisto paperimassan esikäsittelemiseksi
FI111873B (sv) * 1999-06-03 2003-09-30 Pom Technology Oy Ab Gasavskiljande centrifugal anordning, förfarande för att pumpa och avgasa en fluid samt förfarande för tillverkning av papper eller kartong
FI109548B (sv) * 2000-04-19 2002-08-30 Pom Technology Oy Ab Arrangemang för rening av pappersmassa
FI20000939A (fi) * 2000-04-19 2001-10-20 Pom Technology Oy Ab Rainan muodostamiseen liittyvä menetelmä ja laite
US7537644B2 (en) 2003-10-24 2009-05-26 Gastran Systems Method for degassing a liquid
DE10356576A1 (de) * 2003-12-04 2005-07-07 Voith Paper Patent Gmbh Verfahren zum Führen von an einer Papiermaschine offen anfallendem Siebwasser
DE102004051327B4 (de) * 2004-10-21 2007-09-27 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Entgasung und Zuführung einer Faserstoffsuspension zu einem Stoffauflauf sowie Entgasungsvorrichtung
EP1873399B1 (de) * 2006-06-29 2012-12-05 Grundfos Management A/S Kreiselpumpenaggregat
JP5107747B2 (ja) * 2007-03-09 2012-12-26 富士フイルム株式会社 放射線画像検出器
US7947112B1 (en) 2007-07-16 2011-05-24 Rheodyne, Llc Method for degassing a fluid
FI20075558A0 (fi) * 2007-07-23 2007-07-23 Pom Technology Oy Ab Erotuspumppu
JP4739298B2 (ja) * 2007-08-31 2011-08-03 富士フイルム株式会社 放射線画像検出器
DE102007060736A1 (de) * 2007-12-17 2009-06-18 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Entfernung von Störstoffen aus einer wässrigen Papierfasersuspension mit Hilfe mindestens einer Flotationsanlage
EP2199614B1 (fr) * 2008-12-22 2016-09-28 Safran Aero Boosters SA Machine combinée de pompage et de séparation pour circuit d'huile de turboréacteur
US9095856B2 (en) 2010-02-10 2015-08-04 Dresser-Rand Company Separator fluid collector and method
US8673159B2 (en) 2010-07-15 2014-03-18 Dresser-Rand Company Enhanced in-line rotary separator
WO2012009159A2 (en) 2010-07-15 2012-01-19 Dresser-Rand Company Radial vane pack for rotary separators
WO2012012018A2 (en) 2010-07-20 2012-01-26 Dresser-Rand Company Combination of expansion and cooling to enhance separation
US8821362B2 (en) 2010-07-21 2014-09-02 Dresser-Rand Company Multiple modular in-line rotary separator bundle
EP2614216B1 (en) 2010-09-09 2017-11-15 Dresser-Rand Company Flush-enabled controlled flow drain
US9045980B1 (en) * 2013-11-25 2015-06-02 Troy Botts Downhole gas and solids separator
US9249653B1 (en) 2014-09-08 2016-02-02 Troy Botts Separator device
CN104929985A (zh) * 2015-04-29 2015-09-23 浙江大学 一种前置脱气的离心泵
DE202018006038U1 (de) 2018-07-04 2019-01-16 Voith Patent Gmbh Vorrichtung zum Entgasen eines flüssigen bis pastösen Mediums, insbesondere einer Streichfarbe
EP3908886B1 (en) 2019-07-31 2023-06-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Servicing a drum at a printer
RU2749586C1 (ru) * 2020-11-23 2021-06-15 Общество с ограниченной ответственностью "РИМЕРА-АЛНАС" Способ откачивания пластовой жидкости с повышенным содержанием газа и абразивных частиц и погружная установка с лопастным насосом и газосепаратором для его осуществления
DE102021113135A1 (de) 2021-05-20 2022-11-24 ventUP GmbH Horizontal rotierender Dünnschicht-Entgaser
US11819861B2 (en) 2022-03-22 2023-11-21 Brian W. Hedrick Uniflow cyclone separator with stable vortex and tangential heavy phase extraction

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE432461A (ja) * 1938-02-25
US2575568A (en) * 1946-11-12 1951-11-20 Gulf Research Development Co Centrifugal gas-liquid separator
US3203354A (en) * 1962-03-26 1965-08-31 Thiokol Chemical Corp Pump
NL6404199A (ja) * 1964-04-17 1965-10-18
DE1619909A1 (de) * 1967-12-20 1970-09-17 Probst & Class Verfahren und Vorrichtung zur Entgasung von hochviskosen Fluessigkeiten
DE1923826C3 (de) * 1968-05-14 1980-08-14 Aktiebolaget Celleco, Tumba (Schweden) Vorrichtung zum Entgasen von Flüssigkeiten
SE327129B (ja) * 1968-05-27 1970-08-10 Krima Maskinfabrik Ab
DE2147124C3 (de) * 1971-09-21 1974-08-22 Rumpf, Hans, Prof. Dr.-Ing., 7500 Karlsruhe Verfahren und Vorrichtung zum Entgasen von Flüssigkeiten
US3973930A (en) * 1973-10-09 1976-08-10 Burgess Harry L Drilling mud degasser apparatus and method
US3942961A (en) * 1974-09-17 1976-03-09 Joseph Lucas (Industries) Limited Pumps
GB1508212A (en) * 1975-02-10 1978-04-19 Rolls Royce Apparatus for separating suspension of liquids in gas
US4201555A (en) * 1976-12-30 1980-05-06 Joseph Tkach Method and apparatus for degasification of liquid by induced vortexing
US4273562A (en) * 1979-10-01 1981-06-16 A. Ahlstrom Osakeyhtio Method and apparatus for pumping gaseous liquids and separating the gaseous components therefrom
FR2478489B1 (fr) * 1980-03-21 1985-08-30 Centre Tech Ind Papier Procede et dispositif pour la separation de particules dans un fluide, notamment pour l'epuration de suspensions papetieres
US4435193A (en) * 1980-04-07 1984-03-06 Kamyr Ab Controlling operation of a centrifugal pump
US4410337A (en) * 1980-04-07 1983-10-18 A. Ahlstrom Osakeyhtio Method and an apparatus for separating a gas from a fibre suspension
DE3105914A1 (de) * 1981-02-18 1982-09-09 Agfa-Gevaert Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur entgasung von fluessigkeiten und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
US4362536A (en) * 1981-06-08 1982-12-07 Kamyr, Inc. Pulp degassing
FI73023C (fi) * 1984-07-17 1987-08-10 Ahlstroem Oy Anordning foer avskiljande av gas ur en fibersuspension.
US4600413A (en) * 1984-12-10 1986-07-15 Sundstrand Corporation Centrifugal deaerator and pump
SE468015B (sv) * 1987-04-15 1992-10-19 Sunds Defibrator Ind Ab Anlaeggning foer framstaellning av fibermassa av lignocellulosamaterial
FI872967A (fi) * 1987-07-06 1989-01-07 Ahlstroem Oy Pump och foerfarande foer separering av gas med pumpen ur mediet som skall pumpas.
DE68928632T2 (de) * 1988-02-26 1998-07-30 Ahlstroem Oy Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Faserbrei
FI86333C (fi) * 1988-04-11 1992-07-10 Ahlstroem Oy Foerfarande och anordning foer separering av gas med pumpen ur mediet som skall pumpas.
SE467466B (sv) * 1989-03-29 1992-07-20 Kamyr Ab Apparat foer fluidisering, gasavskiljning och pumpning av en suspension av fiberhaltigt cellulosamaterial, samt dess anvaendning
FI89516B (fi) * 1989-05-10 1993-06-30 Ahlstroem Oy Foerfarande foer blekning av cellulosamassa med otson
FR2648725B1 (fr) * 1989-06-21 1991-09-27 Em Lamort Procede et dispositif de desaeration de liquides
US4976586A (en) * 1989-07-18 1990-12-11 Kamyr Ab Pump with separate fluidizing vaned shaft adjacent impeller
JPH0784872B2 (ja) * 1989-11-27 1995-09-13 三菱石油株式会社 気体除去機能付液体流送用回転ポンプ
FI87247C (fi) * 1990-08-14 1992-12-10 Ahlstroem Oy Matningsarrangemang och -foerfarande foer en pappersmaskin foer behandling av en fibermassastroem
US5114310A (en) * 1990-09-07 1992-05-19 A. Ahlstrom Corporation Centrifugal pump with sealing means
FI97024C (fi) * 1991-07-15 1996-10-10 Ahlstroem Oy Menetelmä ja laite kaasun erottamiseksi kaasupitoisesta materiaalista
FI91980C (fi) * 1993-01-21 1994-09-12 Pom Technology Oy Ab Menetelmä ja laite kuitujen erottamiseksi nollavedestä
FI89728C (fi) * 1992-05-19 1993-11-10 Pom Dev Oy Ab Foerfarande och anlaeggning foer cirkulation av processvattnet i en pappersmaskin
WO1993023135A1 (en) * 1992-05-19 1993-11-25 Pom Technology Oy Ab Apparatus and process for pumping and separating a mixture of gas and liquid
AU2999195A (en) * 1994-06-29 1996-01-25 Uromed Corporation An assembly and method for prevention of urinary incontinence in humans

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004230294A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Komatsu Ltd 気泡除去装置
JP2008504449A (ja) * 2004-06-28 2008-02-14 ポム テクノロジー オイ エービー 製紙機での方法と装置
JP2008520421A (ja) * 2004-11-17 2008-06-19 ポム テクノロジー オイ エービー センサを持つ脱ガス遠心分離装置
JP4755195B2 (ja) * 2004-11-17 2011-08-24 ポム テクノロジー オイ エービー センサを持つ脱ガス遠心分離装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0735913B1 (en) 1998-10-14
CA2179729C (en) 2005-06-14
FI935853A0 (fi) 1993-12-23
DE69413999T2 (de) 1999-05-12
FI935853A (fi) 1995-06-24
CA2179729A1 (en) 1995-06-29
US5861052A (en) 1999-01-19
WO1995017235A1 (en) 1995-06-29
BR9408376A (pt) 1997-08-19
KR100402468B1 (ko) 2004-03-24
FI97332B (fi) 1996-08-30
ATE172128T1 (de) 1998-10-15
EP0735913A1 (en) 1996-10-09
JP3679806B2 (ja) 2005-08-03
AU1371295A (en) 1995-07-10
DE69413999D1 (de) 1998-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09507038A (ja) ガスと液体との混合体をポンピングし分離する装置および方法
US6723205B1 (en) Degassing centrifugal apparatus with energy recovery, process for degassing a fluid and process for producing paper or board
US3716449A (en) Method and apparatus for forming a non-woven fibrous web from a foamed fiber furnish
NL8501465A (nl) Werkwijze en inrichting voor het verminderen van het gasgehalte in een vloeistof.
EP0515492A1 (en) SUSPENSION FILTERING APPARATUS AND METHOD OF USING SUCH AN APPARATUS.
US2737857A (en) Hydraulic apparatus
US5868905A (en) Paper-making machine including a deaerator for a fiber suspension
EP1007784B1 (en) Using centrifugal pumps in the foam process of producing non-woven webs
CA2089078C (en) Method and apparatus for stabilizing and simplifying an approach flow system for a paper-making machine
US2765915A (en) Method of and means for recovering fibers from pulp-water
EP0543853A1 (en) A system for simultaneously degassing and pumping a liquid
EP0793750B1 (en) Apparatus and process for screening a fibre suspension and process for producing paper utilizing the same
KR0179036B1 (ko) 가압 작동식 펄프 세척 기구
US3494101A (en) Method and apparatus for deaerating liquid suspensions
CA2298083A1 (en) Process and apparatus for removing solids from an aqueous paper fiber suspension
JPH08509526A (ja) 水から繊維を選別するための方法及び装置
US3190792A (en) Cylinder type paper making machine
SU772598A2 (ru) Комбинированный гидроциклон
US11377794B2 (en) Pulp washer mist eliminator and foam remover system
FI113349B (fi) Menetelmä ja laitteisto kaasun erottamiseksi puunjalostusteollisuuden kuitususpensioista, suodoksista tai muista nesteistä
CA1075169A (en) Air separator method and apparatus
RU2167691C2 (ru) Многофункциональный контактный аппарат
SU747502A1 (ru) Устройство дл очистки воздуха
RU2174172C2 (ru) Использование центробежных насосов во вспененном процессе изготовления нетканых материалов
PL169230B1 (pl) Sposób oddzielania skladników gazowych z mediów plynnych oraz urzadzenie do oddzielania skladników gazowych z mediów plynnych PL

Legal Events

Date Code Title Description
A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20031201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040420

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20040716

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20040830

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041020

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050510

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050516

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090520

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100520

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110520

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120520

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130520

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term