JPS6050483B2 - 繊維ガラス補強プラスチツク・ドラムを有する回転ドラムろ過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はパルプ・ミル中のパルプの洗浄に使用される
回転、真空または加圧洗浄ドラムに関、し、特に全体が
実質的に一体構造の繊維ガラス補強プラスチックで作ら
れたパルプ洗浄ドラムに関する。

アメリカ合衆国の環境保護庁は、絶えずパルプ産業界に
パルプ・ミル（粉砕装置）からの全てのＪ流出物を減少
または除去するよう要請している。

その結果、パルプ・ミルに使用される液中の化学薬品濃
度は増加し、洗浄ドラムはますます濃縮液（特に漂白プ
ラントにおいて）の腐食を受ける。多くの場合、３１７
低炭素ステンレス鋼のシリ；ンダは１年以下の使用で完
全に腐食されてしまう。チタンを内張りしたシリンダは
耐食性であるが、そのコストは非常に高い。

また、チタン・ライナの疲労割れは一般に極めて短時間
の中に軟鋼支持構造物の完全破壊をもたらす。これまで
に、繊維ガラス補強プラスチックで被覆された軟鋼支持
体を有するドラムが作られているが、これらの繊維ガラ
ス補強プラスチックを被覆した機械はチタンを内張りし
た機械と同じ問題を有する、すなわち被覆体中の欠陥ま
たは割れのためその支持体は腐食液にさらされて破壊さ
れてしまう。繊維ガラス補強プラスチックと軟鋼支持体
との間の熱膨張差も破壊をもたらす。全体がほＳ゛一体
構造の繊維ガラス補強プラスチックで作られた回転ドラ
ムろ過装置が極めて望ましい。

繊維ガラス補強プラスチックは優れた耐薬品性を有する
。しかしながら、それは構造材料としてはあまり有用で
はない。例えば、それは強度が低く、全疲労応力を極め
て低く保たねばならない。それは低弾性率であつて、シ
リンダは過剰のたわみを避けるように設計しなければな
らない。また、それは高い熱膨張係数を有するため、一
体構造の繊維ガラス補強プラスチック●シリンダは熱膨
張差による過剰応力が生じないように熱膨張させる構造
にしなければならない。従つて、本発明の目的は実質的
に一体構造の繊維ガラス補強プラスチックで作られた新
しいドラムろ過装置を提供することである。

本発明による回転ドラムろ過装置における構成要素の配
置は、繊維ガラス補強プラスチック・ドラムの全ての点
に過剰な疲労応力が生じないようになつている。本ろ過
装置の構造も過剰なたわみが回避されるようになつてい
る。その構造は、熱膨張差のために過剰応力が生じるこ
となく熱膨張ができるようになつている。要約すると、
本発明は主に繊維ガラス補強プラ．スチツクで作られた
回転ドラムろ過装置から成る。

デッキ部および両方のヘッド部は繊維ガラス補強プラス
チックで作られる。中心の繊維ガラス補強プラスチック
●バイブは第１の繊維ガラス補強プラスチック●ヘッド
から所定距離繊維ガラス・補強プラスチック・ドラムへ
伸びている。複数の繊維補強プラスチック・ラジアル排
水導管は前記ドラムのデッキ部から中心の繊維ガラス補
強プラスチック・バイブへ伸びている。繊維ガラス補強
プラスチック●ラジアル排水導管と第１の繊維ガラス補
強プラスチック●ヘッドとの縦方向の間隔、および第１
繊維ガラス補強のプラスチック・ヘッドの寸法は、該第
１の繊維ガラス補強プラスチック●ヘッドがラジアルカ
、駆動トルクおよび端部にかかる水力に十分耐える強さ
になる値になつている。本発明並びにその多くの利点は
次の詳細な説明および図面からさらに十分理解できるで
あろう。

第１図に示す回転ドラムろ過装置は保持パット（おけ）
１２に回転自在に装着された回転ドラム１０を含む。そ
のパット１２は直立の周壁または端壁１４，１６を含み
、バルブ・スラリーのような液体スラリーを含むことが
できる。支持台１８，２０はドラム１０の両端を回転自
在に支持するためパット１２外側のドラム１０両端に配
置される。ドラム１０は繊維ガラスで補強したプラスチ
ック・デッキ２１を有する。

軸方向に所定の間隔を保つた一対の繊維ガラス補強プラ
スチック・ヘッド２２，２４がデッキ２１の端部を支え
る。図面には示されていないが、ドラム１０はその機能
を果たす十分な強度および剛性を与える別の補強用構造
体を含むことができる。繊維ガラス補強の中心プラスチ
ック◆バイブ２６（第２図参照）は第１の繊維ガラス補
強プラスチック・ヘッド２２から所定距離ドラム内へ伸
びている。

繊維ガラス補強プラスチック・ハブ２８が繊維ガラス補
強プラスチック・バイブ２６の内端部を覆う。チタン・
スリーブ３２を囲むカーボン・ブッシング３０は前記ハ
ブ２８の穴３３に装着される。繊維ガラス補強プラスチ
ック・バイブ２６より小直径の固定中心軸３４がバイブ
２６内に配置される。固定軸３４の小直径端部３６はチ
タン・スリーブ３２を貫通している。繊維ガラス補強プ
ラスチック弁セグメント（部分）３８が軸３４に装着さ
れる。第２図、第３図および第４図に示すように、第１
の繊維ガラス補強プラスチック・ヘッド２２から所定の
距離Ａだけ縦方向に隔離された複数の繊維ガラス補強プ
ラスチック・ラジアル排水導管４０は繊維ガラス補強プ
ラスチック・デッキ２１から繊維ガラス補強バイブ２６
へ伸びる。

繊維ガラス補強プラスチック・バイブ２６の内端に隣接
して繊維ガラス補強プラスチック・ラジアル排水導管４
０は繊維ガラス補強プラスチック◆バイブ２６に連接さ
れる。第１図に示すように、支持台２０に支持された回
転軸４２には第１図に破線で示す円筒部材４４が連接さ
れる、そして後者は繊維ガラス補強支持体４６へ連接さ
れる。

１つの繊維補強支持体４６のみが図示されているが、実
際には複数の繊維補強支持体４６が設けられる。第３図
を参照して操作を説明すると、バルブ・スラリーのよう
なスラリーは保持パット１２へ供給される。

ドラム１０の回転に伴い、ドラムの繊維ガラス補強プラ
スチック・デッキ２１上にバルブ・マット４８が形成さ
れる。マット４８はドラム１０からテーク・オフ（除去
）ロール５０によつて除去される。中心バイブ２６、ハ
ブ２８、ブッシング３０、スリーブ３２および排水導管
４０は固定軸３４および固定弁セクタ３８の回りに回転
する（第２図参照）。第３図に示すように、弁セクタ３
８はドラム１０が１満の位置から３時の位置へ回転する
際に繊維ガラス補強プラスチック・ラジアル排水導管４
０を閉じる。

繊維ガラス補強プラスチック・ラジアル排水導管４０は
それらが３時の位置から５時の位置へ回転する際に大気
圧の通気孔５２へ開口する。５時の位置から１満の位置
の間、該ラジアル排水導管４０内は減圧される。

回転真空または加圧ろ過装置の大部分の要素を一体構造
の繊維ガラス補強プラスチックで作製したことにおける
大きな利点は、もちろん繊維ガラス補強プラスチックが
優れた化学薬品抵抗を有することである。

それは最近のシステムに含まれる強い化学薬品に腐食さ
れない。しかしながら、繊維ガラス補強プラスチックで
の大きな問題の１つはそれが低強度であるため応力が高
いとその材料を破壊することである。それは弾性率が低
い（これは材料を過剰のたわみを避ける構造にしなけれ
ばならないことを意味する）。また、熱膨張係数が高い
ため、シリンダは熱膨張差による過剰な応力をもたらす
ことがなく熱膨張させる構造にしなければならない。使
用中に回転真空ろ過ドラムは極めて大きな浮力を受ける
。

この浮力は繊維ガラス補強プラスチック・ヘッド部２２
，２４に大きなりをもたらす。繊維ガラス補強プラスチ
ック・ヘッド２２だけでは浮力による曲げモーメントに
耐えることができない。実際的見地からその曲げモーメ
ントに耐えるのに十分な強さのヘッドを作ることは困難
であろう。従つて、繊維ガラス補強プラスチック・ラジ
アル排水導管４０は排水導管としての働きのみならず繊
維ガラス補強プラスチック・ヘッド２２を助けて浮カー
曲げモーメントに耐える機構の働をする。繊維補強プラ
スチック中心バイブ２６の長さが長が過ぎると、浮力曲
げモーメントのためにたわんだり曲がることになり、そ
の長さが短か過ぎると、繊維ガラス補強プラスチック・
ヘッド２２は余りにも大きなラジアル荷重に耐えなけれ
ばならない。従つて、繊維ガラス補強プラスチック・ラ
ジアル排水導管４０と繊維ガラス補強プラスチック・ヘ
ッド２２との間の縦方向の間隔「Ａ」は極めて慎重に選
ばなければならない。浮力に起因する曲げ応力は繊維ガ
ラス補強プラスチック・ヘッド２２と繊維ガラス補強ラ
ジアル・排水導管４０によつて支えられる。前記縦方向
の間隔「Ａ」が増すと、繊維ガラス補強プラスチック・
ヘッド２２の支えるラジアルカが減少する。従つて、繊
維ガラス補強プラスチック・ヘッド２２にかかるラジア
ルカの見地からは間隔「Ａ」が大きい程好ましい。しか
しながら、前述の如く、繊維ガラス補強プラスチックで
のもう１つの難点は熱膨張差がもたらす問題である。間
隔「Ａ」が長い程、熱膨張のため繊維ガラス補強プラス
チック・ヘッド２２はより多くたわむ傾向にある。従・
つて、たわみの観点から、繊維ガラス強化プラスチック
・ヘッド２２と繊維ガラス補強プラスチック・ラジアル
排水導管４０との間の間隔「Ａ」が小さい方が望ましい
。従つて、折衷案として間隔「Ａ」は繊維ガラス強化プ
ラスチック・ヘッド２２によつて支えられるラジアルカ
が繊維ガラス強化プラスチック・ヘッド２２を破壊する
程大きくないように十分長く、同時にその距離は膨張差
に起因する問題がないように十分短いことになる。円筒
形の繊維ガラス強化プラスチック・ヘッド２ｊ２は比較
的薄いが、その寸法はそれがラジアル力、駆動トルク、
および端部にかかる水力に十分耐える強さのものである
。ドラム他端における繊維ガラス補強プラスチック・ヘ
ッド２４と支持体４６との間の間隔「Ｂ」は繊維ガラス
補強プラスチック・ヘッド２２と繊維ガラス補強プラス
チック・ラジアル排水導管４０との間の間隔「Ａ」と同
一であることが望ましい。

このようにして、ドラム１０の他端における浮力による
曲げモーメントは繊維ガラス補強プラスチック・ヘッド
２４と支持体４６によつて支えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転ドラムろ過装置の部分側面図
；第２図は第１図の部分拡大断面図；第３図は本回転ド
ラムろ過装置の部分横断面図；そして第４図は第２図に
示す線４−４についての横断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維ガラス補強プラスチック・デッキ２１と、一端
   に第１の繊維ガラス補強プラスチック・ヘッド２２他端
   に第２の繊維ガラス補強プラスチック・ヘッド２４を有
   する繊維ガラス補強プラスチック・ドラム１０を備えた
   回転ドラムろ過装置において、中心の繊維ガラス補強プ
   ラスチック管２６が、第１の繊維ガラス補強プラスチッ
   ク・ヘッド２２から所定距離前記繊維ガラス補強プラス
   チック・ドラム内に延在し；複数の繊維ガラス補強プラ
   スチック・ラジアル排水導管４０が、前記繊維ガラス補
   強プラスチック・デッキ２１から前記中心の繊維ガラス
   補強プラスチック管２６へ所定距離延在して、前記第１
   の繊維ガラス補強プラスチック・ヘッド２２から縦方向
   に隔離され；前記繊維ガラス補強プラスチック・ラジア
   ル排水導管４０と第１の繊維ガラス補強プラスチック・
   ヘッド２２との間の縦方向の間隔、および該第１の繊維
   ガラス補強プラスチック・ヘッドの寸法は、該第１の繊
   維ガラス補強プラスチック・ヘッドがラジアル力、駆動
   トルクおよび端部にかかる水力に耐えるのに十分な強さ
   を有するような値であることを特徴とする回転ドラムろ
   過装置。 ２ 繊維ガラス補強プラスチック支持部材が前記繊維ガ
   ラス補強プラスチック・デッキ２１から半径方向なるド
   ラム軸の方向へ伸び、かつ第１の繊維ガラス補強プラス
   チック・ヘッド２２からの繊維ガラス補強プラスチック
   ・ラジアル排水導管４０の縦方向の間隔とほぼ同じ距離
   だけ前記第２の繊維ガラス補強プラスチック・ヘッド２
   ４から縦方向に隔離され、該第２の繊維ガラス補強プラ
   スチック・ヘッドの寸法が第１の繊維ガラス補強プラス
   チック・ヘッドの寸法と実質的に同一であることをさら
   に特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転ドラムろ
   過装置。