(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本質的に円筒形の蒸解槽において粉砕されたセルロース材と処理液との懸濁液から処理液を排出するためのプロファイルバースクリーンであって、
前記プロファイルバースクリーンが、
蒸解槽の外壁（１）の内側に配置され、蒸解槽の壁とプロファイルバースクリーンとの間に回収チャンバー（２０）を形成し、
粉砕されたセルロース材の懸濁液に面する垂直プロファイルバー要素（１０）を備え、前記垂直プロファイルバーが互いに平行に配置され、隣接するプロファイルバーの間に処理液用回収スロット（１５）を形成し、
前記プロファイルバースクリーンが、垂直取付けスロット内にプロファイルバー要素を保持するための前記垂直取付けスロットを有する複数の水平支持アーチ（１１）を備え、前記水平支持アーチが円筒形の蒸解槽の外壁の内側に当接する一体型の支持ショルダー（１２）を有するプロファイルバースクリーンにおいて、
支持アーチのそれぞれが支持アーチの各端部のそれぞれに配置された一体型支持ショルダーを２つだけ設け、
支持ショルダー間の支持アーチが蒸解槽の外壁（１）から距離を置いて位置するようにし、
蒸解槽壁と支持アーチとの間及び各支持アーチの支持ショルダー間に回収された蒸解液の自由で邪魔されない流れを可能にする
ことを特徴とするプロファイルバースクリーン。
【請求項２】
２つの一体型支持ショルダーを備えた支持アーチ（１１）のそれぞれが、１２ミリから１８ミリの範囲の厚さの金属プレートから単一片で製造され、
前記支持アーチ及び一体型支持ショルダーが、ウォータージェットまたはレーザー切断機を用いて前記金属片から切断される
ことを特徴とする請求項１に記載のプロファイルバースクリーン。
【請求項３】
２つの一体型支持ショルダーを備えた支持アーチ（１１）のそれぞれが、約１５ミリの厚さの金属プレートから単一片で製造される
ことを特徴とする請求項２に記載のプロファイルバースクリーン。
【請求項４】
互いに向かって直角に配置された第一及び第二の脚部を備えたＬ字型フレーム（８２）が支持アーチ（１１）に取り付けられていて、
第一の脚部が、溶接によって支持アーチに取り付けられて蒸解槽の半径方向に向けられており、第二の脚部が、蒸解槽の周方向に向けられていて、
第二の脚部の内側に面する側は、蒸解槽の内部に保持された粉砕されたセルロース材の懸濁液に面する垂直プロファイルバー要素（１０）の表面と同一平面上にあり、
第二の脚部の外側に面する側は支持バー（８１）に当接して蒸解槽壁（１）の最終荷重の支持を得る
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のプロファイルバースクリーン。
【請求項５】
前記水平支持アーチ１１に、蒸解槽の内部に面する開放端（１６ａ）と、支持ショルダー（１２）の領域にある閉鎖端（１６ｂ）とを有する追加の拡張スロット（１６）を設け、蒸解槽壁が完璧な円筒形状から局部的に外れているにもかかわらず、支持ショルダー（１２）が蒸解槽の壁に当接することができるように水平支持アーチの可撓性を許容する
ことを特徴とする請求項４に記載のプロファイルバースクリーン。
【請求項６】
スクリーンの蒸解槽の周方向のアーチ長（ＡＬ）が、２００ミリから６００ミリの範囲にある
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のプロファイルバースクリーン。
【請求項７】
支持ショルダー（１２）の蒸解槽の円周方向の長さ（ＳＬ）が、一枚のプレート片から作られる場合、２０ミリから６０ミリの範囲で、総アーチ長（ＡＬ）に対して１０％未満であり、蓄積する堆積物に晒されることが殆どない支持ショルダー（１２）の間に妨害するものがない大きな流路（１３）を残すようにした
ことを特徴とする請求項６に記載のプロファイルバースクリーン。
【請求項８】
支持ショルダー（１２）の蒸解槽の円周方向の長さ（ＳＬ）が、一枚のプレート片から作られる場合、４０ミリである
ことを特徴とする請求項７に記載のプロファイルバースクリーン。
【請求項９】
蒸解槽壁（１）に最も近くて且つフィレット溶接部（９０）で蒸解槽壁の一部に溶接された支持部材（８０）に最も近い支持ショルダー（１２）の外縁部が、フィレット溶接部（９０）にクリアランスを提供する大きな半径（Ｒ１）で設計され、
前記半径は１０ミリを超える
ことを特徴とする請求項６に記載のプロファイルバースクリーン。
【請求項１０】
蒸解槽壁（１）に最も近くて且つフィレット溶接部（９０）で蒸解槽壁の一部に溶接された支持部材（８０）に最も近い支持ショルダー（１２）の外縁部が、フィレット溶接部（９０）にクリアランスを提供する大きな半径（Ｒ１）で設計され、
前記半径は１５ミリを超える
ことを特徴とする請求項９に記載のプロファイルバースクリーン。
【請求項１１】
回収流路（１３）に最も近くて且つ蒸解槽壁の一部に溶接された最も近い支持部材（８０）から最も離れた支持ショルダーの内縁部が、小さな半径（Ｒ２）で設計され、
前記半径は３ミリを超え、最大でも大きな半径（Ｒ１）と同じである
ことを特徴とする請求項６に記載のプロファイルバースクリーン。
【請求項１２】
回収流路（１３）に最も近くて且つ蒸解槽壁の一部に溶接された最も近い支持部材（８０）から最も離れた支持ショルダーの内縁部が、小さな半径（Ｒ２）で設計され、
前記半径は５ミリを超え、最大でも大きな半径（Ｒ１）と同じである
ことを特徴とする請求項１１に記載のプロファイルバースクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載のプロファイルバースクリーンに関する。プロファイルバースクリーンは、本質的に円筒形状の蒸解槽内で粉砕されたセルロース材と処理液との懸濁液から処理液を排出するために使用される。この種のプロファイルバースクリーンはパルプ製造用の、特に連続した蒸解槽で使用される。既存のスクリーンプレートが交換を要する場合または回収能力の増加によって大きなスクリーン面積を必要とする場合に、このようなプロファイルバースクリーンを新しく構築されたリアクターで使用することができ、また古い蒸解槽のスペア部品としても使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
現在では、連続した蒸解槽は、例えば直立位置に配置された本質的に円筒形状の圧力容器を備えている。連続パルプ蒸解槽の圧力容器は相当な高さであり、それらの直径は数メートルにもなり得る。例えば圧力容器の底部の直径は、４メートルから１５メートルであり、すべては蒸解槽の生産能力に依存する。
【０００３】
通常このような圧力容器の直径は、蒸解槽の上端部の方がその底端部よりも小さい。しかし、蒸解槽の直径は、蒸解プロセス中、ステップアウトの特定の位置で、１つ以上の円錐形の移行部によって典型的に増加するよう構成される。その正確な位置は、プロセス特有の技術的根拠または処理液の交換をどこで行う必要があるのかによって画定され、これらの位置で回収または抽出スクリーンが使用される。通常、スクリーンは、上記ステップアウトの下に取り付けられている。
【０００４】
圧力容器の寸法が相当に大きいために圧力容器の製造中に作られるシリンダの理論的形状からの偏向（ズレ）は、重大である。意図された円形の断面からのこれらの偏向は多くの問題を引き起こす。例えば、圧力容器の内面に必要とされるスクリーンを設ける際にある問題が生じる。製造中に作られる円筒形状のこれらの偏向に加えて、蒸解槽の作動中、蒸解槽壁の内側は浸食及び堆積物の形成の両方に晒される。
【０００５】
従来、この種のスクリーンでは、ステップアウトの上の容器の内径がスクリーン領域の内径と同じかそれより小さくなるように圧力容器の直径を拡幅するステップアウトが、スクリーン面をステップアウトの下に設けて取付けられているので、パルプカラムは、スクリーン面の下でスクリーン領域から圧力容器の内側に向かって、ステップアウトで拡張することができる。処理液の回収中、チップカラムはスクリーン面に圧縮されているので、チップカラムが膨張するのを可能にするために、このステップアウトはスクリーン面の下に作られている。このようなステップアウトに関連して２つ以上のスクリーン列が配置される場合には、第一の上部スクリーン列と第二の下部スクリーン列との間に、パルプカラムが膨張して第二のスクリーン列での回収能力を改善可能にする小さいステップアウトを配置する。
【０００６】
通常、スクリーンの面に向けられた力は、二種類の支持システムによって圧力容器のカバーに伝達されるよう構成されている。
【０００７】
最初の種類の支持システムは、好ましくは、長方形のスクリーン領域を囲むフレームベッドによってのみ支持が得られる丈夫な自立式支持スクリーンにおいて使用されている。この種の支持システムは、好ましくは、プロファイルバースクリーンに使用されている。このような支持システムによって、回収された処理液が集まるスクリーンの背面にある回収空間は、堆積物を蓄積する可能性のあるあらゆる障害物を避けることができ、時間の経過と共に処理液の回収流量の全容量を維持することができる。
【０００８】
スロット付きスクリーンプレートに使用される第二の種類の支持システムは、好ましくは、スクリーンプレートと圧力容器の内壁との間に配置された支持ロッド、すなわちスクリーンプレートに固定された特定の長さのバーを備えている。この第二の種類の支持システムは、支持体を得るために、それぞれが容器壁の特定の曲率に調節されなければならない多数の支持ロッドを使用する。蒸解槽の圧力容器の内壁の不調和は、問題を引き起こす傾向がある。圧力容器の円筒形状の偏向に起因して、相当な数のロッドは容器壁に支持されているのではなく、支持ロッドはそれらの一端をスクリーンの背面でスクリーンと圧力容器の内壁との間に形成された処理液回収チャンバの中に自由にぶら下がっている。従って、スクリーン構造に向けられた力を蒸解槽の内壁に伝達する目的は、支持ロッドを使用することによって常に達成されるというわけではない。支持ロッドは不利な力のストレスによって曲がり、スクリーンが捻れてさらには破損する。この問題を解決または回避するために、これらの支持ロッドを調整可能にすることができるが、それは個々の支持ロッドのそれぞれを調整するための時間のかかる手順を必要とする。調整可能な支持ロッドを備えたそのようなスクリーンプレートの設置及び交換は、時間を費やすプロセスになってしまう。
【０００９】
上記解決策の実施例は、先行技術の特許に見出すことができる。米国公開第２００３／００９５９０１号には、調整可能な支持ピンが使われたスクリーンプレート用の支持システムが開示されている。
【００１０】
米国公開第２００５／０２８４５９４号には、円筒形のプロファイルバーロッドを使用する丈夫な自立式支持プロファイルバースクリーン用の支持システムを開示している。プロファイルバースクリーンは、スクリーンを囲むフレームベッドで支持され、一体型支持ショルダーを備えた水平支持アーチは、特定の能力を作動させるために蒸解槽壁から距離を置いて位置決めされている。類似のプロファイルドバースクリーンは、調整可能な支持ピンを有して米国特許第６８８９８５１号に開示されている。
【００１１】
米国特許第５８２７４０１号には、Ｔ字型プロファイルバーロッドを使用する丈夫な自立式支持プロファイルドバースクリーン用の支持システムを開示しているが、円形スクリーンに適用されている。この設計では、スクリーンプロファイルバー上の力は、まずロッドの背面の支持アーチに伝達され、さらに円形スクリーンの周りに配置されたフレームベッドに伝達される。
【００１２】
国際公開第９５／１６８１７号には、Ｔ字型プロファイルバーロッドを使用する頑丈な自立式支持プロファイルドバースクリーン用のさらに別の支持システムが開示されているが、ここでは水平方向プロファイルバーロッドを使用している。
【００１３】
国際公開第２０１３／１０５８８８号には、蒸解槽スクリーン用の別の自立式支持システムが開示されているが、ここでは支持アーチは一定間隔で蒸解槽の外壁に支持を見出し、また支持ショルダーを貫通するスロットを有して、支持ショルダーが蒸解槽シェルと直接接触を見出すことができるよう局所的な変形を可能にする一体型の支持ショルダーを設けている。
【００１４】
プロファイルバースクリーンは、総回収面積（すなわち、スロット面積）がスロット付きスクリーンプレートよりも大きく、従って表面積当たりの回収能力がより高くなり得るので良く使用されているが、これらのプロファイルバースクリーンは、すべての力が支持フレームベッドによって蒸解槽壁に伝達される頑丈な自立式支持設計と共に最も多く作られている。
【００１５】
プロファイルバースクリーンによるもう１つの利点は、これらの間に垂直スロットを備えた垂直プロファイルバーを有する場合、スロットは下降するパルプカラムからの連続的な摩擦作用を受けることができ、スロットから障害物がないように維持しながら、これらのプロファイルバーの低い端部には阻むものがないスロット終端部を有することができ、スロット内に捕捉されたチップ片がパルプカラムからの押し作用でスロットから離れ外に流れ出ることを可能にする。
【００１６】
スクリーンプレート及びスクリーンプレートと蒸解槽壁との間に多数の支持ロッドを備えたスクリーン領域を有する蒸解槽では、丈夫な自立式支持プロファイルドバースクリーンを設置するために使用できる丈夫なフレームベッドは存在しない。そのような蒸解槽にプロファイルドスクリーンバーを設置する場合には、多数の支持ロッドを備えた同じ支持構造を持たなければならず、それぞれ個々の支持ロッドの設置及び適合に時間がかかり、従ってコストが嵩む。しかも、使用される高圧ジェットランスは全てのロッドの間に浸透してフラッシング作用を各ピンに向けなければならないので、保守作業で毎年停止する間に支持ロッドを備えたそのようなスクリーンの背面の堆積物を洗い流すのは困難になる。或いは、新しいフレームベッド構造を所定の位置に溶接しなければならず、これは時間のかかるプロセスであり、フレームベッドの追加のコストも加算される。毎年の総点検中に新しいスクリーンを設置する場合には、必要以上に長い期間蒸解槽の停止をミルオペレータに要求してしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、円筒形状の蒸解槽にプロファイルバースクリーンを設置する際に、既存の解決策にある問題点を回避することにあり、丈夫なプロファイルバースクリーンを迅速且つ最適な荷重支持で設置することができる。本発明によれば、プロファイルドバースクリーンは、元々スロット付きスクリーンプレートを使用していたが、代わりにスロット付きスクリーンプレートの裏側に多数の支持ピンを備えて荷重支持を得、従って弱い囲みフレームベッドを有する蒸解槽に交換スクリーンとして設置することができる。
【００１８】
従来、プロファイルドバースクリーンは最も多くの支持荷重を囲みフレームベッドだけに有するので、スロット付きスクリーンプレートをプロファイルドバースクリーンと交換する場合、囲みフレームベッド全体を再構築しなければならなかった。
【００１９】
弱いスクリーンフレームを備えたスクリーンベッドにプロファイルバースクリーンの設置を可能にするために、特定のプロファイルドバースクリーンは、プロファイルドバースクリーンの裏側に多数の支持ピンを有していた。これらの支持ピンは、典型的には支持アーチと蒸解槽の内壁との間に配置されていたが、このような支持ピンの使用は、支持バーそれぞれの個々の長さを適合させるために退屈で時間のかかる作業を伴う本質的な欠点を有していた。蒸解槽のスクリーン交換は、蒸解槽及びパルプ製造ライン全体の停止中に設置されるのが一般的であるが、停止時間がパルプ販売の収入に大きな損失をもたらすため、効率的で迅速なプロセスを可能にする設計が求められる。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
従って、本発明によれば、本質的に円筒形状の蒸解槽内で粉砕されたセルロース材と処理液との懸濁液から処理液を排出するためのプロファイルバースクリーンが提供され、前記プロファイルバースクリーンは、蒸解槽の外壁１の内側に配置され、蒸解槽の壁とプロファイルバースクリーンとの間に回収チャンバ２０を形成し、上記プロファイルバースクリーンは、粉砕されたセルロース材の懸濁液に直面する垂直プロファイルバー要素１０を備え、前記垂直プロファイルバーは互いに平行に配置され、隣接するプロファイルバーとの間に処理液用回収スロット１５を形成し、幾つかの水平支持アーチ１１が、プロファイルバー要素を保持するために垂直取付けスロットを備え、水平支持アーチは円筒形状の蒸解槽の外壁の内側に当接する一体型の支持ショルダー１２を有し、支持ショルダーと支持ショルダーとの間にある支持アーチが蒸解槽外壁１から特定の距離に位置するように、各支持アーチは支持アーチのそれぞれの端部に、それぞれ位置する一体型の支持ショルダーを２つ設けているだけであって、蒸解槽壁と支持アーチとの間及び各支持アーチにある支持ショルダーとの間で、回収された蒸解液の自由で邪魔されない流れを可能にする。この解決策により、圧力容器の壁の改造及び新しい溶接部の第三者試験の必要がなく、新しいスクリーンを蒸解槽に素早く取付けることができる。また、支持アーチのそれぞれの端部で支持ショルダーを２つだけ使用することによって、ピン上に潜在的な沈殿物が存在することなく、支持アーチの端部間に追加の支持ショルダーを必要としない流量のパスを提供する。
【００２１】
さらに好ましい実施形態によれば、一体型の支持ショルダーを２つ備えた支持アーチのそれぞれは、１２ミリから１８ミリの範囲の厚さ、好ましくは約１５ミリの厚さを有する金属プレートから単一片で製造され、前記支持アーチ及び一体型の支持ショルダーは、好ましくはウォータージェット又はレーザー切断を用いて、前記金属プレートから切断される。よって、低コストで且つ複雑でない設計でスクリーンを製造することができる。
【００２２】
前記スクリーンを含むさらに別の実施形態では、互いに向かって直角に配置された第一及び第二の脚部を備えたＬ字型フレーム８２が支持アーチに取り付けられ、第一の脚部は、好ましくは溶接によって支持アーチに取り付けられ、蒸解槽の半径方向に向けられており、第二の脚部は、蒸解槽の周方向に向けられ、第二の脚部の内側に面する側は、蒸解槽の内部に保持された粉砕されたセルロース材の懸濁液に面する垂直プロファイルバー要素１０の表面と同一平面上にあり、第二の脚部の外側に面する側は支持バー８１に当接して蒸解槽壁の最終荷重の支持を得る。不均一な蒸解槽の壁によって、Ｌ字型フレームが溶接で取付けられようと意図される支持ロッドと接触しない場合には、支持ショルダーを研削する必要があることを素早く確認するためにＬ字型フレームを設けている。Ｌ字型フレームと支持バーとの間の距離が例えば３ミリの場合、支持ショルダーを同じ長さに研削する必要がある。
【００２３】
別の実施形態では、プロファイルバースクリーンの水平支持アーチには、蒸解槽の内部に向かって面する開放端部と支持ショルダーの閉鎖端部とを有する追加の拡張スロットが設けられ、蒸解槽壁の完璧な円筒形状からの局部的な偏差にもかかわらず、支持ショルダーが蒸解槽の壁に当接することができるように水平支持アーチの可撓性を許容する。設計それ自体は、国際公開第２０１３／１０５８８８号から公知であるが、支持アーチの長さにわたって他の屈曲が可能ではないので、支持アーチの端部に支持ショルダーだけを有する場合にこの設計を使用することがより重要である。ストレス解析法では、最大のストレス力は、それ自体が剛性で可撓性がない支持バーの近くで展開されていることが示されてきた。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態は添付図面を参照して以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】蒸解槽の２つのスクリーン領域に、外壁を切り取って中が見えるようにした断面を有する連続蒸解槽を示す。
【図２】従来技術によるスロット付きスクリーンプレートを示す。
【図３】従来技術によるプロファイルバースクリーンを示す。
【図４】従来技術による垂直断面図に別のプロファイルバースクリーンを示す。
【図５】従来技術による図４の断面Ａ‐Ａで見られるプロファイルバースクリーンを示す。
【図６ａ】第２のスクリーン区画のそれぞれにブラインドプレートを備え、図１に示すような「市松模様設計」でスクリーン行に設置された別のプロファイルバースクリーンを示す。
【図６ｂ】図６ａによるスクリーン行設計が、先行技術に従って以前はブラインドプレートを有した区画にスクリーンを用いてどのように偏向され得るかを示す。
【図７】本発明によるスクリーン設計を示す。
【図８ａ】本発明において使用可能な種々のプロファイルバーを示す。
【図８ｂ】本発明において使用可能な種々のプロファイルバーを示す。
【図８ｃ】本発明において使用可能な種々のプロファイルバーを示す。
【図８ｄ】本発明において使用可能な種々のプロファイルバーを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１には、上部に粉砕されたセルロース材のインフィードを、そして底部に蒸解されたパルプのアウトフィードを備えた、従来の設計の背の高い円筒形状の連続蒸解槽を示している。蒸解槽は、その２つのスクリーン領域が表面を切り取った断面によって示されている。上部の切取られた断面には３つのスクリーン行が示されている。ここには「市松模様」のスクリーン領域、すなわちスクリーン行のそれぞれにブラインドプレートとスクリーン６１、６２、６３を交互に用いて設計されたスクリーン領域が存在する。
【００２７】
同じ「市松模様」のスクリーン領域が下部の切取られた断面にも示されており、スクリーン行のそれぞれにブラインドプレートとスクリーン７１、７２、７３とを交互に用いた３つのスクリーン行が示されている。
【００２８】
プロファイルバースクリーンがより大きな開放スロット領域を有するので、スロット付きプレートの代わりにプロファイルバースクリーンが使用されるのであれば、このような「市松模様」のスクリーンを用いて本質的に同じ回収能力を得ることができる。回収能力に関する主な問題点は、蒸解槽内部のチップ（またはパルプ）ベッドを通る流れ抵抗にあり、直径１０メートルから１４メートルの蒸解槽では非常に高くなり得る。従って、スクリーンは、蒸解槽の中心までのチップベッドの距離と比較して無視することができる距離である７００ミリから１０００ミリ離れて位置しているので、「市松模様」のスクリーン領域を備えたプロファイルバースクリーンは、全周スロット付きスクリーンプレートを備えたスクリーン行と同じ回収能力を有することができる。
【００２９】
図２には、従来技術による従来のスロット付きスクリーンプレート７４が示されている。金属プレート７５には、機械粉砕またはウォータージェット切断技術の何れかによって作られた回収スロット７６が設けられている。スクリーンプレート全体は、多数の支持ロッド７８によってのみ支持されている。
【００３０】
図３では、先行技術による従来のプロファイルバースクリーン６４が示されている。プロファイルバー６６は、水平支持アーチ６５によって支持され、水平支持アーチ６５は、多数の支持ロッド６８によって支持される。また、スクリーンアセンブリの下部を清掃するために開くことができる清掃プレート６９も示されている。これら両方のタイプのスクリーンは、Ａｈｌｓｔｒｏｍ  Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ社（現Ａｎｄｒｉｔｚ社）によって販売促進されたスクリーンとして、ＩＳＢＮコード９５２−５２１６−０６−３の「Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｕｌｐｉｎｇ」書籍、６Ａサイズ（１９９９年）のＡ５３７頁に開示されている。
【００３１】
図４では、国際公報第２０１３／１０５８８８号によるプロファイルバースクリーンが連続蒸解槽に取付けられ示されている。蒸解槽の壁１は、実圧力容器壁であり、粉砕されたセルロース材の懸濁液が下向きの矢印ＰＣに沿ってパルプカラムとして蒸解槽を通って降下する際に、粉砕されたセルロース材の懸濁液と直面する垂直プロファイルバー要素１０を備えたプロファイルバースクリーン２が、壁の内側に配置されている。垂直プロファイルバー要素１０は、水平支持アーチ１１に取付けられており、好ましくは支持アーチ１１は、各支持アーチ１の間に所定の垂直距離が開くように配置される。従って、先ず、プロフィールバー要素１０そして支持アーチを介した蒸解槽壁１の内側が、プロファイルバースクリーン上のパルプカラムからの力に晒される。
【００３２】
図示されているように、ブラインドプレート３２は、水平スラスト梁３０上に支持され、スクリーンバー要素１０の上に配置することができる。上部ブラインドプレート３２は、スクリーンバー要素の内向きの面と同一平面に位置するその内向きの面を有し、下降するパルプカラムをバースクリーン領域まで何の障害もなく下降させることができる。
【００３３】
プロファイルバー要素１０の下に案内プレート３１が取付けられ、その上部に、プロファイルバー要素間のスロットに捕捉されたチップ断片が、パルプカラムが下降する際にスロットから押し出されることを可能にする格納位置を有する。
【００３４】
回収された処理液は、プロファイルバー要素１０と蒸解槽壁内側との間にある多数の回収チャンバ２０に回収される。すべての回収チャンバ２０はお互いに流体連通され、出口２２を通って蒸解槽から排出される前に、回収された処理液は最終的にチャンバ２０の下に位置するヘッダチャンバ２１に集められることになる。
【００３５】
国際公報第２０１３／１０５８８８号に示されたプロファイルバースクリーンの特徴は、図５に示されている。支持アーチ１１は、その蒸解槽の内部を向いた面１４に、垂直取付けスロットを備え、前記取付けスロットにプロファイルバー要素１０（図中３つのプロファイルバー要素だけが符号を付けられている）を保持する。プロフィールバー要素は、Ｔ字型の形状を有する。Ｔ字型プロファイルバー要素の底部は、水平支持アーチの垂直取付けスロットに取り付けられており、処理容器の内側及び粉砕されたセルロース材がその中に含まれる懸濁液に面するＴ字型垂直プロファイルバーの上部平坦面を備えている。
【００３６】
従って、回収スロット１５は、プロファイルバー要素１０の間に形成される。スクリーンスロットの大きさは、蒸解槽の上部で約５ミリから６ミリ、蒸解槽の下部で約３ミリまで小さく変化するが、セルロース材は蒸解槽での蒸解中脱リグニン及び軟化が進むため、スロットの大きさが蒸解の最終段階ではより小さくなる必要がある。
【００３７】
水平支持アーチ１１はさらに、円筒形状の蒸解槽容器の外壁１の内側に当接する一体型の突出支持ショルダー１２を有しており、図５にはこのような支持ショルダー１２が示され、支持ショルダー１２のそれぞれが所定の距離を離間して配置され、相互に回収チャンバ２０に接続する開放流路１３を形成する。
【００３８】
国際公報第２０１３／１０５８８８号によれば、水平支持アーチ１１には、蒸解槽容器の内部に面する開放端１６ａと支持ショルダー１２の領域における閉鎖端１６ｂとを有する追加の拡張スロット１６が設けられ、蒸解槽壁の完全な円筒形状からのあらゆる局部的な偏差にも関らず、すべての支持ショルダーが蒸解槽の壁に当接することができるように水平支持アーチの可撓性を可能にする。
【００３９】
図示実施形態では、２つの隣接する拡張スロットの間に約１２個のプロファイルバー要素を取り付けることができるが、少なくて１０個、多くて２０個になる場合もある。従って、支持アーチの非屈曲部分は、プロファイルバー要素を相互に固定して保持するので、回収スロット１５は一定に保たれる。それに代わって、拡張スロット１６と一致する回収スロット１５は、支持アーチが撓むようにスロット幅の所定の変更を可能にする。しかし、この変更の影響は小さく、また、例えば１０本のプロファイルバー要素が２つの拡張スロットの間に取り付けられる場合、スロット領域の僅か１０％が支持アーチの撓みによる変更を受けることになる。個々のスロットの相対的な変更は、蒸解槽容器の不均一な円筒形状に起因した撓みが拡張スロットを超えて分散されることになるので、拡張スロット間のプロファイルバー要素が少なくなると減少することになる。
【００４０】
好ましくは、拡張スロットは支持アーチの領域に水平支持アーチ１１の深さＹを超えて水平支持アーチを通る深さＸを有する。支持ショルダーは、支持アーチの外側半径方向に位置していない。
【００４１】
拡張スロットの深さＸは、好ましくは、支持アーチ１１の内向面１４から支持アーチ１１の支持ショルダー１２の外向面までを含んだ全水平支持アーチ１１の深さＺの５０％を超える。支持ショルダーの深さ（図５のＺ−Ｙ）は、個々の蒸解槽それぞれのチャンバ２０の深さに応じて変化できる。
【００４２】
支持アーチ１１が撓むときの局所的な応力負荷による応力亀裂を避けるために、拡張スロットの閉端部１６ｂは、好ましくは、図５に原則的に示されるように、半径が４ミリを超える本質的な円形スロット部を備えて広げられる。
【００４３】
拡張スロット１６は、プロファイルバースクリーンを前記蒸解槽容器に取り付ける前に、実質的に一定の幅を有することができ、或いはまたプロファイルバースクリーンを前記蒸解槽容器に取り付ける前に、閉鎖端１６ｂの幅よりも大きな蒸解槽容器の内向きの開放端１６ａの幅を有することができる。蒸解槽容器が完全な円筒形から大きく逸脱する形状を有することが予想される場合には、好ましくは、開放端１６ａに向かって拡幅する代替案を用いることができ、支持アーチ１１にさらなる撓みを必要とする。従って拡幅に伴い、スロットは閉鎖端１６ｂで約１ミリ、開放端１６ａで約２ミリから４ミリであることができる。
【００４４】
図６ａには、図１で開示された市松模様のスクリーン行に従来技術で使用されたスクリーン設計が開示されている。この設計では、スクリーンは、個々のスクリーンバー１０を取り付けるためのスロットを有する自立式の丈夫な支持アーチ１１を備えている。Ｌ字型フレーム８２は、フィレット溶接によって支持アーチに取り付けられ、スクリーン領域を取り囲んでいる。支持アーチ１１は、フィレット溶接部９０によって蒸解槽壁に溶接された多数の支持部材８０にその荷重支持を見出す。典型的には、スクリーンの高さを超えて配置された多数の支持部材８０が存在し、図４に示された支持アーチ１１の数に一致する数である。このような支持部材８０のそれぞれが圧力容器の一部に溶接されると、各溶接部９０は、圧力容器設計の適切な承認のために第三者認証メンバーによって検査されなければならない。またフィレット溶接は、支持部材８０と圧力容器壁１との間への腐食性の蒸解液の浸入を防止し、支持部材全体にわたって連続している必要がある。このような検査では、浸透剤法またはマグナフラックス法または同様の方法を用いて溶接部９０の亀裂検査を最も頻繁に行う必要がある。従って、すべての溶接に長い時間と広範囲な検討が必要である。また、Ｌ字型フレーム８２の周辺を囲むフィレット溶接部９２と、支持部材８０に堅固に取り付けられたフィレット溶接部９１とを備えるＬ字型フレーム８２に支持を提供する垂直支持バー８１を備えている。従って、溶接部９２が研削ディスク等で除去される必要がある場合のみ、必要に応じて圧力容器の壁設計を変更することなくスクリーンセクションを交換することができる。支持部材８０は、支持アーチ１１に対して必要な支持領域が得られるように、回収区画２０に向かって延びているだけである。ブラインドプレート８４で覆われた次の区画では、ブラインドプレートは、図２に開示されているのと同様の方法で配置された支持ピン８８を有する。
【００４５】
先ず、蒸解槽の運転条件に回収能力を増加させる必要がある場合には、ブラインドプレートをスクリーン部分と交換する選択肢がある。図６には、これが従来どのように実施されてきたかのかが示され、ブラインドプレート８４は取り除かれている。ここで必要とされるのは、ブラインドプレートによって以前覆われていた区画にわたって伸びる新しい支持アーチ１１のための支持領域を拡張する追加の支持部材８０ｅである。Ｌ字型フレーム８２及び個々のスクリーンバー１０は、新しいスクリーン用のこの図には示されていないが、当然最終的な設計には含まれる。追加の支持部材８０ｅは、全周にわたってフィレット溶接部９０ｅで溶接される必要がある。この従来の設計では、溶接作業に時間がかかり、しかも溶接材料／電極の高いコストに加えて、圧力容器設計の変更が成されたとして承認される前に追加の溶接を徹底的に検査しなければならないという欠点がある。典型的な蒸解槽ではブラインドプレートの交換を必要とする４つのスクリーン行を備えており、図１は千個を超える支持部材が設置され、従って千個以上の追加の支持部材８０ｅを設置する必要がある。承認された溶接機は、追加の支持部材１個に対し１回の溶接を５分から１０分で適用することができ、従って、総溶接作業だけでも１００から２００人工以上を必要とする場合がある。その後、浸透剤法またはマグナフラックス法を用いた検査に必要な時間は、同じオーダーで追加の時間を要することがある。点検作業後も新しい画面のインストールが開始され再構築を完了するのに追加の時間がかかる。
【００４６】
通常、このような時間は、短い停止時間で完成を要する蒸解槽の保守または再構築の作業では利用できない。
【００４７】
本発明のスクリーン設計は、図７に示され、新しいスクリーンを設置する際に蒸解槽シェルのあらゆる変更を回避する。圧力容器の変更は行われていないため、変更された圧力容器設計の適切な承認のために、溶接部を第三者の認証メンバーが点検する必要はない。スクリーン設計は、国際公報第２０１３／１０５８８８号に開示されたものと同様であるが、２つの支持ショルダー１２だけが各端部に位置しており、支持アーチ１１と一体化されている点で異なっている。支持アーチ１１は、好ましくは、図５の対応する寸法Ｙより幾分大きな寸法Ｙ’で作られ、支持アーチ１１の厚さは、好ましくは、約８ミリから約１５ミリに拡張されている。前記したように、蒸解槽は完璧な円形ではないので、支持バー８１の内面側と蒸解槽壁１の内部との間の距離が変化することがあるが、径方向に多少大きめの支持ショルダー１２を備えたスクリーンを供給することによってこれを補償することができる。外Ｌ字形フレーム８２が支持バー８１に当接していない場合、現場で余分な材料を支持ショルダーから容易に削ることができ、支持アーチ１１のそれぞれに２つの支持ショルダーしか存在しないので、設置中に必要な調整時間が短い。必要な設置時間が劇的に短縮されるほか、本発明によるスクリーン設計は、回収された使用済み蒸解液が回収区画２０内に流れ落ちるのを妨害するものがなく、また使用済み蒸解液が使用済みの蒸解液から沈殿した堆積物を形成できる表面量がより少なくなる。
【００４８】
好ましくは、支持アーチ１１及び一体型支持ショルダー１２の全体をウォータージェットまたはレーザー切断技術を用いて、約１５ミリの厚さの金属プレートから切断された単一片で製造される。本発明は、好ましくは、２００ミリから６００ミリの範囲の蒸解槽の円周方向のアーチ長ＡＬを備えたスクリーンに適用可能である。最初の設備では、スクリーンは約４９５ミリのアーチ長で作られ２０１４年後半に運用予定である。
【００４９】
一枚のプレート片から作られる場合、支持ショルダー１２の蒸解槽の円周方向の長さＳＬは、２０ミリから６０ミリの範囲であり、好ましくは４０ミリであり、総アーチ長ＡＬに対して１０％未満であり、蓄積する堆積物に晒されることが殆どない支持ショルダー１２の間に妨害するものがない大きな流路１３を残す。
【００５０】
最も好ましい実施形態では、蒸解槽壁に近くまた支持部材８０にも近い支持ショルダーの外縁は、フィレット溶接部９０にクリアランスを提供する大きな半径Ｒ１で設計され、前記半径は１０ミリを超え、好ましくは１５ミリを超える。流路１３に近くて支持部材８０から離れた支持ショルダーの内縁は、好ましくは、小さな半径Ｒ２で設計され、前記半径は３ミリを超え、好ましくは５ミリを超え、最大でもＲ１と同じである。この小さな半径の目的は、鋭いエッジが圧力容器壁１を貫通するのを避けることにある。支持ショルダー１２と支持部材８０との間のクリアランスは、好ましくは最小に保持されるが、支持部材の局所的なズレを、バリまたは溶接スポットの形状で蓄積できるよう大きくすべきである。このクリアランスは、回収流が発生しないように意図されており、短時間だけの操作後に堆積物によって閉塞される可能性が最も高く、この閉塞は、主要回収流路１３を減少させることを犠牲にして、クリアランスが１０ミリから３０ミリの大きさであっても生じることになる。
【００５１】
しかし、別の解決策では、支持ショルダーはまた別個の部品として支持アーチに取り付けることができ、好ましくは、溶接によって取り付けることができる。或いは、支持ショルダーは調整後に溶接によってロックされる調整可能なネジとして設計することができるが、これら両方の代替方法は一層高価なスクリーンに帰着する。
【００５２】
国際公報第２０１３／１０５８８８号による設計の場合と同様に、支持アーチ１１は、好ましくは、蒸解槽容器の内部に面する開放端１６ａと支持ショルダー１２の領域にある閉鎖端１６ｂとを有する追加の拡張スロット１６を備え、蒸解槽壁が完全な円筒形状からの局部的なズレにもかかわらず、２つの支持ショルダーが蒸解槽の壁に当接することができるように、水平支持アーチの可撓性を許容する。
【００５３】
上記説明及び関連する図面は、単に本発明の解決策を説明することを意図していることを理解すべきである。従って、解決策は、上記及び特許請求の範囲に定義された実施形態だけに限定されるものではなく、特許請求の範囲に定義された理念の範囲内で多くの異なる変更及び修正が可能であり、それらは当業者には明らかである。
【００５４】
従って、プロファイルバースクリーンは、例えば蒸解槽などの円筒形の圧力容器で、好ましくは、円筒形状を備えた連続式またはバッチ式の何れかの蒸解槽内で使用することができる。図８ａから図８ｄには、使用可能な異なるタイプのプロファイルバーが示されている。
【００５５】
図８ａには、閉じたＹ字形を有する垂直プロファイルバー要素を有するプロファイルバーが示され、前記支持スロット内にプロファイルバー要素を保持するために水平支持アーチの垂直取り付けスロット内に取り付けられたＹ字形の底部部分と、処理容器の内側及びそこに収容された粉砕セルロース材の懸濁液に面する閉じたＹ字形の垂直プロファイルバーの上部平坦面とを備えている。
【００５６】
図８ｂには、蒸解槽の内部に面した円形形状を有する垂直プロファイルバー要素１０ｂを有するプロファイルバーが示され、前記取付けスロット内にプロファイルバー要素を保持するために水平支持アーチの垂直取り付けスロット内に取り付けられたその底部に一体化された平坦バー部分と、処理容器の内側及びそこに収容された粉砕セルロース材の懸濁液に面する円形バーの上部面とを備えている。
【００５７】
図８ｃには、Ｔ字形の形状を有する垂直プロファイルバー要素１０ｃを有するプロファイルバーが示され、前記支持スロット内にプロファイルバー要素を保持するための水平支持アーチの垂直取り付けスロット内に取り付けられたＴ字形バーの底部と、処理容器の内側及びそこに収容された粉砕セルロース材の懸濁液に面するＴ字形の垂直プロファイルバーの上部平坦面とを備えている。しかしこの実施形態では、第二のバー要素のそれぞれは平坦なバー要素１０ｃ’である。
【００５８】
図８ｄには、図８ｃによる別のプロファイルバー構成が示されているが、第二のバー要素のそれぞれは、隣接するＴ字型バー要素の上側平坦面から距離Ｂだけ凹んでいる。
【符号の説明】
【００５９】
１    蒸解槽壁
２    プロファイルバースクリーン
１０；１０ｃ；１０ｃ’    垂直プロファイルバー要素
１１    支持アーチ
１２    支持ショルダー
１３    流路
１５    回収スロット
１６    拡張スロット
１６ａ    開放端
１６ｂ    閉鎖端
２０    回収チャンバ
２１    ヘッダチャンバ
３１    案内プレート
３２    ブラインドプレート
６１；６２；６３；７１；７２；７３  スクリーン
６４    プロファイルバースクリーン
６５    水平支持アーチ
６６    プロファイルバー  
６８    支持ロッド
６９    清掃プレート
７４    スクリーンプレート
７５    金属プレート
７６    回収スロット
７８    支持ロッド
８０；８０ｅ    支持部材
８１    垂直支持バー
８２    Ｌ字型フレーム
８４    ブラインドプレート
８８    支持ピン
９０；９０ｅ；９１；９２    フィレット溶接部
ＡＬ    アーチ長    
Ｂ    距離
Ｒ１    大きな半径
Ｒ２    小さな半径
ＳＬ    蒸解槽の円柱方向の長さ
Ｘ    拡張スロットの深さ
Ｙ    支持アーチの深さ
Ｙ’    本発明の支持アーチの深さ
Ｚ    水平支持アーチの深さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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