特許 6357013 フレア状入口挿入部を備えるフラッシュタンク及びフラッシュタンクに流れを導入するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6357013

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】フレア状入口挿入部を備えるフラッシュタンク及びフラッシュタンクに流れを導入するための方法

(51)【国際特許分類】

   D21C 11/00 20060101AFI20180702BHJP

   B01D 3/06 20060101ALI20180702BHJP

【ＦＩ】

   D21C11/00 B

   B01D3/06 Z

【請求項の数】15

【外国語出願】

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-107648(P2014-107648)

(22)【出願日】2014年5月26日

(65)【公開番号】特開2014-231667(P2014-231667A)

(43)【公開日】2014年12月11日

【審査請求日】2017年2月14日

(31)【優先権主張番号】61/827,830

(32)【優先日】2013年5月28日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/272,941

(32)【優先日】2014年5月8日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】502278600

【氏名又は名称】アンドリッツ インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002538

【氏名又は名称】特許業務法人あしたば国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】リチャード エム． グロガン

(72)【発明者】

【氏名】ウォルター エドワード ネリス

(72)【発明者】

【氏名】タイソン ブラッドフォード ハント

【審査官】 河島 拓未

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６０−１８３００２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−０３８２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１７６３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２７７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第９９／５４５１５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｄ２１Ｃ １１／００−１１／１４

Ｂ０１Ｂ １／００−１／０８

Ｂ０１Ｄ １／００−８／００

Ｆ１６Ｌ ９／００−１１／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フラッシュタンクであって、このフラッシュタンクは、
フラッシュタンクの側壁によって形成された内部表面を有する内部チャンバー；
前記チャンバーの上部部分に連結されている蒸気排出ポート；
前記チャンバーの下部部分に連結されている液体排出ポート；
挿入出口を有し、前記チャンバーの入口ポートに挿入されたその断面積が挿入入口チューブの長さに沿って実質的に均一である挿入入口チューブを含み、
前記挿入入口チューブは側壁の内側に延びており、前記挿入出口はフラッシュタンクの中心垂直軸に対して実質的に平行に、且つフラッシュタンクの半径ラインに対して実質的に垂直に配向された伸長した断面形状を有し、それによって挿入出口が側壁に実質的に接していることを特徴とするフラッシュタンク。

【請求項2】

挿入入口チューブの長手軸が、フラッシュタンクの垂直軸から半径方向に延びているラインに対して垂直である請求項１に記載のフラッシュタンク。

【請求項3】

挿入入口チューブが円形断面を有する円筒状セクション、及び円形セクションと挿入出口との間のフレア状セクションを含み、
前記フレア状セクションが、円筒状セクションの長手軸から、挿入出口に近接するフラッシュタンクの側壁の方へ徐々にオフセットされている請求項１に記載のフラッシュタンク。

【請求項4】

挿入入口チューブの初期長さの断面積が挿入入口チューブのフレア状セクションより実質的に大きい請求項１に記載のフラッシュタンク。

【請求項5】

側壁及び入口ポートを含むフラッシュタンクのための挿入入口チューブアセンブリであって、この挿入入口チューブアセンブリは、
入口ポートに挿入され、入口ポートに固定されるように構成されたその断面積が長さに沿って実質的に均一であるチューブ状セクション、及び
チューブ状セクションの挿入出口を含み、
前記挿入入口チューブアセンブリはチャンバーの入口ポートに挿入されており、
前記挿入入口チューブは側壁の内側に延びており、挿入出口はフラッシュタンクの中心垂直軸に対して実質的に平行に、且つフラッシュタンクの半径ラインに対して実質的に垂直に配向された伸長した断面形状を有し、それによって挿入出口が側壁に実質的に接していることを特徴とする挿入入口チューブアセンブリ。

【請求項6】

挿入出口がフラッシュタンクの垂直軸及び挿入入口チューブの長手軸に対して垂直に延びている半径ラインに実質的に位置合わせされている請求項５に記載の挿入入口チューブアセンブリ。

【請求項7】

チューブ状セクションが円形断面及び長手軸を有するセクション、及び円形セクションと挿入出口との間のフレア状セクションを含み、
前記フレア状セクションが長手軸から、挿入出口に近接するフラッシュタンクの側壁の方へ徐々にオフセットされている請求項５に記載の挿入入口チューブアセンブリ。

【請求項8】

チューブ状セクションに固定され、チューブ状セクションの一部に沿って長手方向に延びている少なくとも１つの添え板をさらに含む請求項５に記載の挿入入口チューブアセンブリ。

【請求項9】

挿入出口が楕円形に形成されている請求項５に記載の挿入入口チューブ状アセンブリ。

【請求項10】

挿入出口が競技用トラック形に形成されている請求項５に記載の挿入入口チューブ状アセンブリ。

【請求項11】

挿入出口が実質的に伸長した形状に形成され、挿入出口が黒液を１秒当たり１０フィート〜５，０００フィートの範囲でフラッシュタンクに導入するように構成されている請求項５に記載の挿入入口チューブ状アセンブリ。

【請求項12】

挿入入口チューブのフレア状セクションが耐摩耗性チップをさらに含む請求項５に記載の挿入入口チューブ状アセンブリ。

【請求項13】

加圧された薬液をフラッシュするための方法であって、この方法は、
加圧された薬液をフラッシュタンクの挿入入口チューブに供給する工程；
加圧された薬液を挿入入口チューブから挿入出口を通じて側壁の内側表面上にスムーズに流す工程；
加圧された薬液が側壁の内部表面上に流れるとき、加圧された薬液をフラッシュする工程；
フラッシュすることによって形成された蒸気をチャンバーの上部部分を通じて排出する工程；及び
フラッシュすることによって形成された液体をチャンバーの下部部分から排出する工程を含み、
加圧された薬液を挿入入口チューブを通じて流す工程をさらに含み、
前記挿入入口チューブは、加圧された薬液の流路に沿って実質的に均一な断面積を有し、
前記挿入入口チューブがフラッシュタンクの側壁の内側表面を越えて延びており、側壁の内側表面に隣接する挿入出口を含んでいる
ことを特徴とする方法。

【請求項14】

加圧された薬液をスムーズに流す前記工程が、加圧された薬液を挿入出口から側壁の内側表面に接する方向に流すことを含む請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

加圧された薬液を挿入入口チューブを通じて流す工程をさらに含み、
前記挿入入口チューブの初期長さの断面積が、挿入入口チューブのフレア状セクションより実質的に大きい請求項１３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、加圧反応槽から抽出された流体をフラッシュすることに一般的に関連し、パルプ化又はバイオマス処理システムにおける加圧反応槽からの黒液をフラッシュするためのフラッシュタンクに特に関する。

【背景技術】

【0002】

フラッシュタンクは、スチーム及び凝縮物を含む高圧の流体薬液流をフラッシュするために一般に使用される。フラッシュタンクは、高圧入口ポート、内部チャンバー、上部のスチーム又は気体排出ポート、及び下部の凝縮物又は液体排出ポートを典型的に有する。フラッシュタンクは、加圧された流体流における圧力を安全且つ効率的に減少させ、上記流体流により生じた蒸気からの熱エネルギーの回収を可能にし、上記流体流のうちの凝縮物から化学薬品を捕集する。

【0003】

フラッシュタンクはケミカルパルプ化システム、例えばクラフト蒸解システムから化学薬品を回収するために使用される。フラッシュタンクは、ケミカルパルプ化システム及びメカニカル−ケミカルパルプ化システムのための他のタイプの蒸解システムにおいても使用される。木材チップ又は他の細砕セルロース繊維有機材料（本明細書では「セルロース材料」と総称する）をパルプ化するために、セルロース材料は薬液、例えば水及び蒸解化学薬品と混合され、加圧処理槽にポンプ輸送される。水酸化ナトリウム、亜硫酸ナトリウム及び他のアルカリ化学薬品は、例えばクラフト蒸解プロセスにおいて、セルロース材料を「蒸解」するために使用される。これらの化学薬品は、セルロース材料内の、リグニン、並びにヘミセルロース化合物及びセルロース化合物を分解し、可溶化させることに貢献する。クラフト蒸解プロセスはセ氏１００度（１００℃）〜１７０℃の範囲の温度、及び大気圧か、大気圧より高い圧力か又は実質的に大気圧より高い圧力、例えば５バールゲージ〜１５バールゲージを超える圧力で行われる。他の従来の蒸解プロセスにおいて、セルロース材料は、主にヘミセルロース化合物を可溶化させることを目的として酸加水分解を開始するために水又は酸と処理されている。

【0004】

蒸解（反応）槽は、バッチ式槽又は連続流式槽である。蒸解槽は一般に垂直に配向され、１日につき１，０００トン又はそれ以上のセルロース材料を処理するために十分な大きさである。連続流式槽において、セルロース材料は連続的に槽に流入、流出し、槽に数分間又は数時間も滞留する。蒸解槽に加えて、従来のパルプ化システムは、他の反応槽（例えば、大気圧、大気圧近く、又は大気圧超で稼働している槽）を、例えば、蒸解槽に先行してセルロース材料を薬液に含浸させるために含むことがある。含浸槽及び蒸解槽中の大量のセルロース材料を考慮すると、大量の黒液がこれらの槽から典型的に抽出される。

【0005】

黒液は、蒸解化学薬品、及び有機化学薬品若しくは有機化合物、例えば、セルロース供給材料から溶解した、加水分解物、残留アルカリ、リグニン、ヘミセルロース及び他の溶解有機物質を含む。黒液はスチーム及び凝縮物を生成するためにフラッシュタンクで典型的にフラッシュされる。蒸解化学薬品及び有機化合物は、フラッシュ後の液体画分に一般に含まれる。フラッシュにより形成されたスチームは、蒸解化学薬品及び有機化合物を一般に含まない。液体画分は、例えば蒸解化学薬品を回収し、再苛性化するために処理される。スチームはパルプ化システムにおいて熱エネルギーとして使用される。

【0006】

従来のフラッシュタンクにおいて、黒液はタンクの側壁上の入口ポートに連結された入口パイプを通って通常流入する。他の従来のフラッシュタンクでは、入口ポートは槽の頂部に位置している。入口ポートは、典型的には、フラッシュタンクの側壁において円形又は楕円形の開口である。黒液は入口パイプからフラッシュタンクに典型的に流入する。入口パイプからフラッシュタンクまでの遷移は断続的（abrupt）であり、これがフラッシュタンクに流入する黒液の分断（disruption）及び乱流（turbulence）を引き起こす。

【発明の概要】

【0007】

例示的な実施形態において、フラッシュタンクが発明され、このフラッシュタンクは、
フラッシュタンクの側壁によって形成された内部表面を有する内部チャンバー、
前記チャンバーの上部部分に連結されている蒸気排出ポート、
前記チャンバーの下部部分に連結されている液体排出ポート、
挿入出口を有し、チャンバーの入口ポートに挿入された挿入入口チューブを含み、
前記挿入入口チューブは側壁の内側に延びており、前記挿入出口はフラッシュタンクの中心垂直軸に対して実質的に平行に、且つフラッシュタンクの半径ラインに対して実質的に垂直に配向された伸長した断面形状を有し、それによって挿入出口は側壁に実質的に接している。

【0008】

挿入入口チューブは、フラッシュタンクの垂直軸から半径方向に延びているラインに垂直な長手軸を有する。挿入入口チューブアセンブリは、フラッシュタンクの垂直軸及び挿入入口チューブの長手軸に対して垂直に延びている半径ラインに実質的に位置合わせされた挿入出口を有する。挿入入口チューブは、長手軸を中心とする円形の断面を有する円筒状セクション、及び円形セクションと挿入出口との間のフレア状セクションを含み、フレア状セクションは、円筒状セクションの長手軸から、挿入出口に近接するフラッシュタンクの側壁の方へと徐々にオフセットされている。挿入入口チューブの断面積は挿入入口チューブの長さに沿って実質的に均一である。

【0009】

別の例示的な実施形態において、側壁及び挿入入口ポートを含むフラッシュタンクのための挿入入口チューブアセンブリが発明され、この挿入入口チューブアセンブリは、入口ポートに挿入されて入口ポートに固定されるように構成されたチューブ状セクション、及びチューブ状セクションの挿入出口を含み、
前記挿入入口チューブアセンブリはチャンバーの入口ポートに挿入されており、
前記挿入入口チューブは側壁の内側に延びており、
前記挿入出口はフラッシュタンクの中心垂直軸に対して実質的に平行に、且つフラッシュタンクの半径ラインに対して実施的に垂直に配向された伸長した断面形状を有し、それによって挿入出口は側壁に実質的に接している。

【0010】

例示的な挿入入口チューブは、挿入入口チューブを通過する供給材料の圧力、温度及び腐蝕性に耐えられるように構成された金属、ポリマー又は他の材料で作製されている。例えば供給材料が黒液であるとき、例示的な挿入入口チューブは、黒液の腐蝕性、及び黒液が挿入入口チューブを通って運ばれる場所での温度及び圧力に耐えられるように構成されたステンレス鋼又は他の適切な材料で作製されている。

【0011】

また別の例示的な実施形態において、入口挿入チューブは耐摩耗性材料、例えば長期間に渡って材料流の圧力及び温度に耐えるように構成された金属、ポリマー又は他の材料で作製された耐摩耗性チップ（wear-tip）をさらに含む。例示的な耐摩耗性材料は、ステンレス鋼、チタン及びタングステンである。他の例示的な実施形態において、耐摩耗性材料は挿入入口チューブの材料の表面を被覆してもよい。

【0012】

ある例示的なチューブ状セクションは、円形断面及び長手軸を有するセクションを含む。フレア状セクションは円形セクションと挿入出口との間にあり、フレア状セクションは、長手軸から挿入出口に近接するフラッシュタンクの側壁の方へと徐々にオフセットされている。挿入入口チューブアセンブリは、チューブ状セクションに固定され、チューブ状セクションの部分に沿って長手方向に延びている少なくとも１つの添え板（gusset）をさらに含む。

【0013】

また別の例示的なフラッシュタンクにおいて、挿入入口チューブの初期長さ（initial length）の断面積は挿入入口チューブのフレア状セクションより実質的に大きい。

【0014】

加圧された薬液をフラッシュするための例示的な方法が発明され、この方法は、
加圧された薬液をフラッシュタンクの挿入入口チューブに供給する工程；
加圧された薬液を挿入入口チューブから挿入出口を通じて側壁の内側表面上にスムーズに流す工程；
薬液が側壁の内部表面上に流れるとき、加圧された薬液をフラッシュする工程；
フラッシュすることによって形成された蒸気をチャンバーの上部部分を通じて排出する工程；及び
フラッシュすることによって形成された液体をチャンバーの下部部分から排出する工程を含み、
前記挿入入口チューブはフラッシュタンクの側壁の内側表面を越えて延びており、側壁の内側表面に隣接する挿入出口を含んでいる。

【0015】

この方法は、加圧された薬液を挿入入口チューブを通じて流すことをさらに含み、挿入入口チューブの初期長さの断面積は、挿入入口チューブのフレア状セクションより実質的に大きい。

【図面の簡単な説明】

【0016】

前述のことは、添付図面を参照しての本開示の例示的な実施形態のより詳細な説明から明らかとなるが、添付図面において、同様な参照符号は異なる図面に渡って類似の部材を示すものとする。図面は必ずしも一定の縮尺を表しているものではなく、開示される実施形態を説明することに力点が置かれている。

【0017】

【図1】図１は、黒液を受け入れる従来のフラッシュタンクの概略図であり、タンクの側壁部分がタンクに流入している薬液のための入口ポートを示すために切り欠かれている。

【0018】

【図2】図２は、挿入された入口チューブを有する、本開示の例示的なフラッシュタンクの部分のトップダウンの断面図であり、断面は入口ポートの高さで取られている。

【0019】

【図3】図３は本開示の例示的な入口チューブアセンブリの正面図を示す。

【0020】

【図4】図４は本開示の例示的な入口チューブアセンブリの斜視図を示す。

【0021】

【図5】図５は、黒液をフラッシュタンクに供給する、本開示の例示的な入口チューブアセンブリの概略図であり、フラッシュタンクの側壁の一部が入口チューブアセンブリの例示的な入口ポートを示すために切り欠かれている。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１は、黒液３７の給源１１に連結されている従来のフラッシュタンク９の概略図である。黒液３７の給源１１は母管１４、例えば円筒状母管又は混合スプールであり、母管１４は、黒液３７を受け入れ、黒液３７を複数の流れから、フラッシュタンク９に流入する、単一の流れ２６に合同させるものであるが、黒液３７はパルプを生産するためのクラフト蒸解プロセスにおける加圧されたバッチ式又は連続式の蒸解槽から抽出されることもある。母管１４は、黒液３７のための、円形断面を有する内部通路（図２参照）を有する。

【0023】

黒液３７は、母管１４からフランジのついた連結部１６を通って入口ポート１８に流入する。黒液３７が従来の出口２０を通って入口ポート１８を出るとき、黒液３７は黒液３７の流れ２６になる。従来の出口２０からフラッシュタンク９の内側側壁面２２への遷移は断続的であり、黒液３７の流れ２６が不均一な態様で従来の出口２０を出るときに分断及び乱流が起こる。

【0024】

入口ポート１８から、黒液３７が従来のフラッシュタンク９の内側側壁面２２上にある従来の出口２０を通過する。内側側壁面２２は一般に円筒状であるか、連続的に湾曲しているか、又は曲線状である表面を有し、それによって内側側壁面は内部チャンバーを規定している。特に入口ポート１８の長手軸（図２の４０参照）が従来のフラッシュタンク９の中心垂直軸２４を横切る半径ラインと同軸であれば、従来の出口２０は断面が円形である。入口ポート１８が中心垂直軸２４に対して実質的に垂直に位置合わせされていなければ、従来の出口２０の断面は楕円である。黒液３７の流れ２６は従来の出口２０から流れ、従来の出口２０から従来のフラッシュタンク９内の液体の表面２８に落下し、それにより従来のフラッシュタンク９における分断及び乱流のさらなる原因となる。

【0025】

黒液の流れ２６が従来のフラッシュタンク９に入るとき、液体の圧力は解放される。母管１４における黒液への圧力は実質的に大気圧を超え、例えば５バールゲージ超又は１０バールゲージ超である。従来のフラッシュタンク９の内部チャンバー内の圧力は実質的に大気圧であり、例えば０．１〜１．５バールゲージである。黒液３７の流れ２６が従来のフラッシュタンク９に入るとき、圧力が解放されることによって、黒液３７中のスチーム及び他の蒸気が「フラッシュ」されるが、これは液体から蒸気へ相が変化し、黒液の残留液体、例えば凝縮物と分離することを意味する。フラッシュされたスチーム及び他の蒸気３０は、従来のフラッシュタンク９の上部部分にある蒸気排出ポート３３から排気される。液体を凝縮した黒液３２は、従来のフラッシュタンク９の下部部分にある液体排出ポート３１から抜き出される。

【0026】

図２は本開示の例示的なフラッシュタンク１０の部分のトップダウンの断面図であり、断面は入口ポート１８の高さにおいて取られている。フラッシュタンク１０は、入口ポート１８において中空の挿入入口チューブ３４を付加することにより、図１に示された構成を修正している。挿入入口チューブ３４は母管１４への入口連結部４４を有し、挿入出口３６を有する。挿入出口３６は狭い隙間６１に隣接しているか、又は狭い隙間６１により隔てられており、例えば内側側壁面２２の領域３８から６インチ未満〜１インチ未満（１５２ミリメートル未満〜２５ミリメートル未満）である。

【0027】

領域３８は挿入入口チューブの長手軸４０に一般に平行である。ある構成において、挿入出口３６はフラッシュタンク１０の中心垂直軸２４を通って延びているライン４２にまで延びている。挿入出口３６はライン４２と位置合わせされることは必要ではないが、本明細書に開示されている例示的な実施形態において、挿入出口３６は、ライン４２からの距離がフラッシュタンク１０の直径の２５％未満である。内側側壁面２２の領域３８の近くに挿入出口３６を有することの利点は、挿入出口３６からの黒液３７の流れが、流れの広範な分断又は乱流なしに、内側側壁面２２上に直接的且つスムーズに流れることである。挿入出口３６からの黒液３７の流れは、内側側壁面２２の領域３８に実質的に接している。

【0028】

挿入入口チューブ３４の断面積は、チューブの全長（Ｌ）に沿って一般に均一である。挿入入口チューブ３４の断面の一部は、母管１４の入口連結部４４からフレアの始点（Ｌ_１）まで円形である。挿入入口チューブ３４の部分（Ｌ_１）は、長手軸４０を有する。挿入入口チューブ３４のフレアセクション（Ｌ_２）（図４の６２参照）に沿って、断面は円形から楕円形、競技用トラック、又は他の伸長した形状４６に例えば図３に示されるように徐々に変化する。挿入出口３６の伸長した形状４６の利点は、黒液３７が挿入出口３６を従来の出口２０より速い速度で、及び、従来のフラッシュタンク９よりも内側壁面２２にはるかに近接して流出することである。

【0029】

挿入入口チューブ３４は、その断面積が挿入入口チューブ３４の長さ（Ｌ）に沿って実質的に一定であるように設計されている。実質的に一定とは、挿入入口チューブ３４の長さ（Ｌ）に渡って１０％を超えて断面積が変化しないことを意味する。実質的に一定の断面積を維持することは、挿入入口チューブ３４を通って流れている黒液３７において、分断、例えば乱流及び非層流を最小化することに役立つ。挿入入口チューブ３４の長さ（Ｌ）に沿って実質的に一定の断面積を維持することは、黒液３７が実質的に一定の速度で挿入入口チューブ３４を流れることを可能にする。同様に、挿入入口チューブ３４の滑らかな内側壁を維持すること、及び挿入入口チューブ３４の断面形状を徐々に変化させることにより、黒液３７の流れにおける分断が最小化される。さらに、挿入入口チューブ３４の初期長さ（Ｌ_１）の断面積及び直径（Ｄ_１）を、母管１４の断面積及び直径（Ｄ_１）にマッチングさせることにより、母管１４と挿入入口チューブ３４との間の遷移部、例えば入口連結部４４を通る流れにおける分断が防止される。

【0030】

別の例示的な実施形態において、挿入入口チューブ３４の初期長さ（Ｌ_１）の直径（Ｄ_１）は、挿入出口３６のフレア状セクション（Ｌ_２）（図４の６２参照）の断面積より実質的に大きい断面積を規定する。実質的に大きいとは、断面積が挿入入口チューブ３４の長さ（Ｌ）に渡って１０％を超えて変化することを意味する。

【0031】

挿入入口チューブ３４は、フラッシュタンク１０の従来の入口ポート１８に挿入される。入口ポート１８の直径（Ｄ_２）は挿入入口チューブ３４の直径（Ｄ_１）より実質的に大きく、例えば挿入入口チューブ３４の直径（Ｄ_１）の２倍である。挿入入口チューブ３４を入口ポート１８に取り付けるために、ブラケット及び他の取り付け具が挿入入口チューブ３４に固定される。これらの取り付け具は、入口ポート１８のフランジの付いた連結部１６に連結される円形プレート４８を含む。円形プレート４８は入口ポート１８の末端をシールするものであり、締結具、例えばボルトを受け入れ、円形プレート４８をフランジの付いた連結部１６に締め付けるための開口５２を有する。円形プレート４８は、挿入入口チューブ３４を受け入れ支持する開口５２を有する。開口５２は、タンク１０の内側側壁面２２の領域３８に向かう方向に円形プレート４８の中心からオフセットしており、挿入入口チューブ３４の挿入出口３６に隣接している。

【0032】

円形ブレースプレート５４は典型的には金属であるが、他の適切な材料でもよく、入口ポート１８中にフィットし、入口ポート１８の内径（Ｄ_２）と実質的に同じ直径を有する。円形ブレースプレート５４は挿入入口チューブ３４のための開口５６を有し、例えば溶接されるなどで、挿入入口チューブ３４を支持する。円形ブレースプレート５４は、挿入入口チューブ３４の長手軸４０及び入口ポート１８に対して一般に垂直である。第１の添え板５８、例えば挿入入口チューブ３４を支持するのに十分な金属又は他の材料は、三角形のプレートであり、挿入入口チューブ３４に対して長手方向の支持を提供し、円形ブレースプレート５４から挿入入口チューブ３４の長さの一部へ延びている。第１の添え板５８は挿入入口チューブ３４の外表面に固定、例えば溶接され、挿入入口チューブ３４の長手方向の支持を提供する。

【0033】

第２の添え板６０は、内側側壁面２２の領域３８に隣接する挿入入口チューブ３４のサイド上、及び挿入入口チューブ３４の挿入出口３６の近くにある。第２の添え板６０は、１インチ（２５ｍｍ）の高さ及び１インチ（２５ｍｍ）の幅より小さく（第１の添え板５８と比較して）相対的に狭小のリブである。第２の添え板６０は、挿入入口チューブ３４の補強（stiffening）を提供し、構造的支持を挿入入口チューブ３４に提供するために挿入入口チューブ３４に固定されている。第２の添え板６０はフラッシュタンクの内側壁３８、又は入口ポート１８に対して着座している。第２の添え板６０は、フラッシュタンク１０の内側側壁面２２に対する挿入出口３６の振動を最小化もする。挿入出口３６とフラッシュタンク１０の内側側壁面２２との間の振動を想定して、１インチ（２５ｍｍ）より小さい狭小の隙間６１が、挿入出口３６とフラッシュタンク１０との間に形成される。狭小の隙間６１は第２の添え板６０の寸法によって決定される。

【0034】

図３は例示的な挿入入口チューブ３４の正面図である。図３の示すように、挿入入口チューブ３４のフレア状セクション６２は、挿入入口チューブ３４の断面部分（Ｌ_１）における円形の長手軸４０からオフセットされている。このオフセット６４は、挿入出口３６をポジショニングすることに役立ち、その結果、フラッシュタンク１０の内側側壁面２２及び領域３８に近い黒液の流れ（図２における３７）をポジショニングすることに役立つ。挿入出口３６の形状４６は、黒液が挿入出口３６からスムーズ且つ直接的に、フラッシュタンク１０の内側側壁面２２上を流れるように使用される。形状４６はフラッシュタンク１０の中心垂直軸（図２及び図５における２４）に対して平行な方向に伸長されている。形状４６は、黒液３７がフラッシュタンク１０の内部チャンバー（図５参照）に、従来の出口２０を通って流れる黒液３７よりも高速度で流入することを可能にする。例示的な実施形態において、黒液及び蒸気３７は、１秒あたり１０フィート（ｆｔ／ｓｅｃ）から１秒あたり５０００フィートまでの範囲の速度でフラッシュタンク１０に流入する。

【0035】

図４は、フラッシュタンク１０の入口ポート１８に挿入される前の挿入入口チューブ３４の例示的な実施形態の斜視図である。挿入入口チューブ３４は、前もって製作されたものであり、母管１４への入口連結部４４のためのフランジ、入口ポート１８のフランジ１６に取り付けられるための円形プレート４８、挿入入口チューブ３４へとスライドし、挿入入口チューブ３４に対して着座する円形ブレースプレート５４、及び挿入入口チューブ３４に補強及び長手方向の支持を提供する第１の添え板５８及び第２の添え板６０を含む。さらに、挿入入口チューブ３４は前もって製造されたものであり、フレア状セクション６２が競技用トラックの外形を有する形状４６を有するように形成されている。挿入出口３６の形状４６は、挿入入口チューブ３４がフラッシュタンク１０に挿入される前に、前もって製作されている。

【0036】

別の例示的な実施形態において、フラッシュタンク１０は大きな直径の入口ポート１８なしで挿入入口チューブ３４を直接受け入れるように設計される。挿入入口チューブ３４のための適切な支持部材が、挿入入口チューブ３４を支持するためにフラッシュタンク１０の内側側壁面２２の内側及び外側に配置されている。挿入出口３６は、挿入入口チューブ３４からフラッシュタンク１０の内側側壁面２２までの黒液の均一な流れを促進するために、例えばフラッシュタンク１０に溶接されるなどで、固定されたエッジを有する。

【0037】

図５は、フラッシュタンク１０の入口ポート１８に挿入された後の例示的な挿入入口チューブ３４の側面図である。黒液３７の流れは母管１４に入り、挿入入口チューブ３４及びフレア状セクション６２をそれぞれ流れる。フレア状領域は、黒液３７の流れの圧力、温度及び腐蝕性に耐えるように構成された材料で作製された耐摩耗性チップ７２をさらに含む。例示的な実施形態において、耐摩耗性チップ７２は全体のフレア状のセクション６２を含むことがある。他の例示的な実施形態において、耐摩耗性チップ７２は挿入出口３６に近接するフレア状領域の一部を含むことがある。さらに他の例示的な実施形態において、耐摩耗性チップ７２はフレア状セクション６２の全部又は一部を被覆している。挿入出口３６は、フラッシュタンク１０の中心垂直軸２４に実質的に接している。

【0038】

フラッシュタンク１０の中心垂直軸２４に対して平行に配向された、競技用トラック、楕円形、又は他の伸長された開口である形状４６は、黒液が挿入出口３６からフラッシュタンク１０の内側側壁面２２上へ、スムーズ且つ最小の分断で流れることを補助する。形状４６は、黒液３７が従来のフラッシュタンクにおける黒液３７よりも高速度でフラッシュタンク１０に流入することを可能にする。例示的な実施形態において、黒液３７は１０ｆｔ／ｓｅｃ〜５０００ｆｔ／ｓｅｃの範囲で、かつそれらの間の一つの範囲又は一連の範囲でフラッシュタンクに流入する。黒液３７が高速度であり、挿入出口３６がフラッシュタンク１０の中心垂直軸２４と交差する半径ラインに対して垂直に位置していることによって、フラッシュタンク１０に流入する黒液が分離流８６を形成することが可能になる。この分離流は、フラッシュタンク１０における液体の表面２８上及び中へと内側側壁面２２に沿って接線方向及び下方向に流れる遠心分離流８６である。黒液３７が内側側壁面２２上に流れると、黒液３７の流れ２６は内側側壁面２２に沿って広がり、狭まる。分離流８６は、内側側壁表面２２に沿って黒液３７の鞘（sheaths）又は層（layers）を形成する。分離流８６の広がり及び狭まりによって、黒液からのスチーム及び他の蒸気３０の放出が促進される。同様に、黒液３７の流れにおける乱れ(disturbances)を減少させることによって、黒液３７からのスチーム及び他の蒸気３０の放出が促進される。

【0039】

本発明は、最も実用的で好ましい実施形態であると現在考えられているものとの関係で説明されたが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、種々の修正及び等価な構成が添付の特許請求の範囲内に含まれることを意図していることを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】