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CN113164835A - 用于对泵除气的装置和方法 - Google Patents

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CN113164835A
CN113164835A CN201980077097.7A CN201980077097A CN113164835A CN 113164835 A CN113164835 A CN 113164835A CN 201980077097 A CN201980077097 A CN 201980077097A CN 113164835 A CN113164835 A CN 113164835A
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vessel
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CN201980077097.7A
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罗尼·盖格
卡里·皮尔统
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Andritz Oy
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Abstract

本发明涉及一种用于控制从中浓度纸浆的悬浮液分离的气体流的装置和方法。在纸浆处理设备中处理纸浆，该纸浆处理设备至少包括第一泵和第二泵，其中，该第二泵是设置有除气系统的除气离心泵，该除气系统包括除气导管，除气阀被布置在该除气导管中，用于调控该第二泵的入口与该除气导管之间的压力差。该除气系统还包括加压除气容器，该加压除气容器在过压下工作并且具有入口和出口，其中，该容器的出口被连接到压力控制阀，该压力控制阀用于维持所述容器中的期望的过压。

Description

用于对泵除气的装置和方法
技术领域
本发明属于用于将纸浆悬浮液泵送通过制浆和造纸工业设备的中浓度(MC)泵的领域。
背景技术
中浓度(MC)泵广泛用于纸浆和纸张生产中。中浓度纸浆是纤维素纤维和反应副产物在水中的悬浮液，其中，纤维素质量含量(浓度)确定为具有6％到16％范围内的浓度，但浓度范围更典型地是8％到12％。用于中浓度纸浆的泵被设计用于在各种纸浆和纸张工业应用中泵送和输送纸浆。
由于中浓度纸浆的物理性质，除非施行适当的除气，否则空气或气体会被捕集到悬浮液中，并可能使离心泵送失效。因此，MC泵配备有1980年代早期发明的气体移除系统。除了纸浆的流化之外，对需要除气的理解是发明MC泵的关键特征。在离心泵送运作期间，施加到MC纸浆的离心力促进所捕集的气体与水/纸浆悬浮液之间的分离。发生分离是由于气体密度大大小于MC纸浆的其它组分，并且因此，气体倾向于积聚在旋转叶轮的中心。如果不从泵移除积聚的气体，则附加的所分离的气体将会积聚，并且泵内的气体体积将增加，且泵将剧烈降低效率和泵送稳定性。必须维持适宜的排气流。MC泵除气基于离心泵的泵送行为以及在泵入口与泵除气管线之间发展正的压力差。这可以通过充足的入口压力或通过外部或内部真空泵来实现。MC泵将空气积聚到泵中且由此降低泵送效果，这一发现导致当前的除气系统如今用在若干类型的MC泵中。
通常，MC泵用于给洗浆机、漂白级或储存塔供料。在一些应用中，例如，如果一个MC泵无法提供足够高的压力，则需要串联使用一个或若干MC泵。在加压漂白阶段(例如，氧脱木素处理和PO阶段)中，MC泵必须在纸浆管线上生成足够高的压力，以便实现所需的反应器工艺压力。可能需要串联另一泵(增压泵)，以实现所需的压力。在一些情况下，如果用于将蒸汽或化学品(例如过氧化物)进料至工艺所需的压力不够高，则可能需要增压MC泵。在这种条件下，可以在增压泵的入口侧进料化学品或蒸汽，然后，增压泵生成满足工艺条件所需的压力。
在典型安装设备中，MC泵的抽吸侧由储存塔或小型进料罐进料。在这种应用中，MC泵进料压力稳定，并且进料压力变化缓慢。此外，MC泵进料纸浆中的气体含量在正常运作期间不会剧烈波动。从MC泵移除所积聚的气体的驱动力是MC泵抽吸口与大气之间或MC泵抽吸口与MC泵的除气装置之间的压力差。在典型的安装设备中，压力差和除气流两者都相对稳定，因此除气系统的设计和运作是众所周知的，且其性能已得到充分证明。
在增压MC泵应用中，泵的入口压力非常高；大约1到10bar，但通常为2到6bar。在许多情况下，增压MC泵可以在不使用除气系统的情况下工作，但如果在需要气体移除的条件下，则MC泵配备有气体移除装置。由于对泵的上游的纸浆添加气态化学品，因此可能需要使用除气。除气的另一个原因是在反应器中生成气态反应产物，并且该气态反应产物与纸浆一起进入位于反应器的下游的增压泵。例如，在双容器氧脱木素处理阶段中，如果需求增压MC泵将纸浆进料到第二氧气反应器，则这种条件是典型的。
图1展示两级氧脱木素处理系统的简化流程图。该系统包括进料MC泵3、将氧气和蒸汽通过管线12进料到其中的混合器4和第一反应器5以及通向第二反应器7的导管6。这些反应器之间的导管6包括第二(增压)MC泵8和第二氧气混合器9。纸浆掉落到大气腿2中，并进一步由泵3输送，化学品也可以进料到该泵3中。进料到第一反应器中的氧气剂量的主要部分在反应器中被消耗掉，但是一定量的残余氧气和气态反应产物将进入增压MC泵8。氧气和蒸汽通过管线13添加到纸浆中。也可以在增压泵8之前通过管线14添加蒸汽。对于可用蒸汽或反应物压力，MC泵压头需求可能太高，因此压头生成在两个泵3和8之间进行划分，添加第二泵来作为增压泵。泵3和8两者均是分别配备有除气导管10和11的除气MC泵。氧脱木素处理的纸浆通过管线15从第二反应器7排放。
有时，反应器中的氧气消耗量会由于工艺条件的变化而改变，或者氧气剂量过多，或者在增压泵之前安排蒸汽的添加。在任何情况下，增压泵的入口中的气体含量都很难估计，并且将会在较宽的范围内变化，这使得除气的控制变得困难。因此，将不时有纤维通过除气导管的除气阀泄漏，并且如果除气不充分的话，则还将出现泵送问题和不稳定的工艺条件。如果通过MC泵的除气产生的废气的量不够高，则增压MC泵中的气体含量将会增加，这会降低泵的压头生成，并会妨碍泵的运作。如果气体含量在泵的入口中波动，则泵的压头生成开始波动。MC泵的入口侧的气体积聚减少了压头生成，但也会引起泵的气蚀和振动。在增压MC泵安装设备中，压力差和除气流范围两者都是较大的，并且运作条件会快速变化。因此，在这些应用中，除气系统运作很容易是不稳定的。
在MC泵中，空气或气体从纸浆分离，然后通过在泵的入口侧与除气腔室之间产生一定的压力差来移除。通常，增压MC泵20的除气系统(图2a)包括处在泵20的入口21和除气导管22中的压力测量，该除气导管22被连接到泵的除气腔室。通过导管23从纸浆移除纸浆。除气导管22(排气导管)包括除气阀24。通过压力计来测量泵的入口与除气(排气)之间的压力的差。将所述差与设定数值比较，并通过压力差指示器控制器(PDIC)控制除气阀，以将差压维持在期望水平下。除气导管的出口被连接到周围环境空气或通气系统(未示出)。
图2b示出已知的系统，在该系统中，除气导管被连接到分水容器，该分水容器也用作消音器。分水器25具有通向通气系统或大气的导管26。从所分离的气体移除水的分水器还配备有排水连接装置27，用于调控分水器容器25中的液位。
发明内容
现有增压MC泵应用的经验表明，需要提供一种控制系统和方法，其能够在变化的工艺条件下发挥功能，使得增压MC泵除气系统能够得以稳定。
如上所述，废气量由除气阀控制，该除气阀从泵的入口侧和泵的除气导管中的压力测量获得开度的指示。主要地是，如果在这些测量结果之间测量得到的压力差低，则泵中存在很多气体。如果压力差高，则没有气体进入到泵中。因此，基于这些压力测量结果，可以粗略估计泵中的气体含量，并产生除气阀在不同压力条件下应如何运作的构造。由于泵入口侧的条件可能会非常快速地变化，因此除气阀也应快速运作。另一方面，除气阀的过快运作将容易导致纸浆纤维随气体大量泄漏，并容易导致在废气处理中的不同种类的问题。如果除气阀太慢，则泵中的气体含量能够增加太多，从而对工艺引起压头损失以及压力和流波动。
本发明涉及一种用于对从中浓度纸浆的悬浮液分离的气体流进行控制的装置，在纸浆处理设备中处理该中浓度纸浆，该纸浆处理设备至少包括第一泵和第二泵。第二泵是除气离心泵，并且作为增压泵工作。第二泵设置有除气系统，该除气系统通常包括除气(排气)导管，除气阀被布置在该除气导管中，用于调控泵入口与除气导管之间的压力差。该除气导管被连接到加压除气容器，该加压除气容器在过压下工作并且具有入口和出口，其中，该容器的出口被连接到压力控制阀，该压力控制阀用于维持容器中的过压。除气导管被连接到容器的入口。该加压除气容器可以是如下管：该管水平放置并具有充足的直径和长度。该容器还可以通过出口导管连接到单独的非加压的分水腔室，该非加压的分水腔室具有液位和在该液位上方的气体空间以及用于调控腔室中的液位的排水导管。分水器腔室还包括通气导管，该通气导管用于提供用于所分离的气体的出口。压力控制阀被设置在加压除气容器与分水腔室之间的出口导管中，以维持加压除气容器中所需的过压。该加压除气容器是直径大于50mm、优选地是大于80mm的管。管长度与管直径之比优选地是20到100。
当该加压除气容器是管时，入口管线(除气导管)的至少一部分和出口管线的至少一部分竖直地行进。优选地是，入口管线的除气阀位于比出口管线的压力控制阀高的高度处。该管状的加压除气容器位于比两个阀即压力控制阀和除气阀低的高度处。
根据本发明的另一方面，该加压除气容器可以是加压分水器腔室，该加压分水器腔室具有液位和在该液位上方的气体空间以及排水导管。该排水导管设置有阀，该阀用于调控腔室中即加压除气容器中的液位。该通气导管设置有压力控制阀，以维持容器中所需的过压。该加压分水器位于比两个阀即压力控制阀和除气阀低的高度处。
加压除气容器的排水导管可以设置有泵，优选地是设置有自吸泵。该自吸泵能够移除除气导管的阀与容器的排水阀之间的可能堵塞。
该第一泵通常也是用于中浓度纸浆的除气离心泵。
在用于控制从中浓度纸浆的悬浮液分离的气体流的新方法中，在纸浆处理设备中处理纸浆悬浮液，该纸浆处理设备至少包括第一泵和第二泵。通过第一泵且然后通过第二泵泵送纸浆，用于提高纸浆的压力。在第二泵中从纸浆悬浮液分离的气体通过除气导管排放。该第二泵在2到6bar的高入口压力下工作。确定第二泵的入口与除气导管之间的压力差。连接到除气导管的除气阀根据压力差运作，以将压力差数值维持在给定范围内。气体从除气导管被引导到在过压下工作的加压除气容器。在容器的下部中存在液体，通常是水，在液位上方存在气体空间。当加压的除气容器也作为分水腔室工作时，设置了通气导管，该通气导管具有用于维持容器中的期望过压的阀。如果加压的除气容器是位于分水器腔室之前的管，则该容器与腔室之间的出口导管设置有用于维持容器中的期望过压的阀。容器中的过压和容器的容积允许抑制除气阀上的快速压力变化。
该方法中使用的第一泵通常也是用于中浓度纸浆的除气离心泵。
在已知的增压MC泵应用中，废气被引导到分水器，并从那里被引导到大气或通气系统，并且背压接近大气压，这导致除气阀上高的压力差。已知的系统无法对快速变化充足地反应。在新的除气系统中，废气被引导到在过压下工作的加压除气容器。将容器中的压力调节到与MC泵的入口中的工艺压力相关的数值。优选地是，可以将除气容器中的压力调节到0.1到4.0bar(g)、优选地是0.3到3bar(g)的范围，该除气容器可以是具有充足的直径和长度的管或是分水腔室。增压MC泵的入口侧(抽吸侧)的压力通常为2到5bar(g)。如果增压MC泵的入口压力约为5bar(g)，则分水腔室中的压力是约3.5bar(g)。
必要的是，加压除气容器的总容积充足大，该加压除气容器可以是管或分水腔室。该总容积通常在0.01m3到1.0m3的范围内，优选地是0.02到0.2m3的范围内。该加压除气容器的气体体积和压力取决于容器的期望抑制效果，使得可以控制气体体积和压力两者。该压力由加压除气容器的出口导管中的阀控制，该加压除气容器可以是管或分水腔室。如果将分水器用作除气容器，则通过排水导管中的液位控制(LIC)回路来控制气体体积。如果该除气容器是管，并且该除气容器所具有的出口导管带有通向分水器的压力控制阀，则可以利用溢流管来调节分水器中的水位。该加压除气容器(即管或分水器)的总容积必须足够大，使得可以抑制压力和气体波动，并且防止纤维通过除气阀泄漏。
当在较高压力下工作的新系统中控制废气背压时，废气的体积流较小，这将降低废气流携带纸浆纤维的能力。除气阀的开度通常在与已知系统相同的范围内，尽管气体体积流率较小，但压力差也较小。这意味着泵的除气管道和除气阀中的废气速度是较小的。除气系统中较小的废气速度是优选的，这是因为这减小使纸浆纤维被夹带在所排放的气体流中的风险。如果MC泵的入口侧的压力或气体体积变化，则该加压除气容器使得除气阀上的压力差能够保持稳定。除气容器的抑制效果与容器中的容积和背压有关，可以通过水位和安装于该装备的废气阀来控制该容器中的容积和背压。
如果有除气阀在使用中，并且控制该除气阀的开度的压力或压力差测量值充足，则在过压下工作的该新的加压除气容器可以与所有现有的MC增压泵应用一起使用。该加压除气容器优选地是被安装在MC泵附近。
该新的方法和装置通常用于纸浆处理工艺中，在该工艺中，在加压条件下利用气态化学品来处理纸浆。典型的工艺是氧脱木素处理和用臭氧或过氧化物进行漂白。氧脱木素处理指代的是这样的碱性阶段，该碱性阶段在混合点处在1到20bar、优选的是6到12bar(绝对压力)的压力范围内进行加压。氧气阶段可以包括一个、两个或甚至若干个步骤，由此每个反应步骤均包括化学混合以及通过管子完成的反应容器或反应保留。如果该工艺在两个反应器中施行，则通常将第二(增压)泵布置在处于这些反应器之间的纸浆管线中，以提高纸浆的压力。
附图说明
通过根据本发明的实施例并且参照所附示意图来更详细地描述本发明，在附图中：
图1是结合可以应用新的方法和装置的氧脱木素处理工艺的示意图；以及
图2a和图2b是增压MC泵的已知除气装置的示意图，以及
图3示出本发明的实施例的装置；以及
图4示出本发明的另一实施例的装置。
具体实施方式
图3示出新方法的实施例。管线30中的浓度为6％到16％的纸浆通常从如图1中所示的纸浆处理反应器排放，在该纸浆处理反应器中，将纸浆从氧脱木素处理反应器5排放。通常，管线30中的纸浆由除气MC泵31通过管线32进料到第二反应器(图1中的反应器8)。泵31作为增压泵工作，用于提升纸浆的压力。
在MC泵31中，空气或气体从纸浆分离，然后通过在泵的入口侧与泵的除气腔室之间产生一定的压力差而被从泵排放到除气导管33。通常，增压MC泵31的除气系统包括在泵的入口30和除气导管33中的压力测量，该除气导管33连接到泵的除气腔室。通过导管32从泵移除纸浆。除气导管33(排气导管)包括除气阀34。通过压力计来测量泵的入口与除气(排气)之间的压力的差。将所述差与设定数值比较，并通过诸如压力差指示器控制器(PDIC)之类的控制器来控制除气阀，以将差压维持在期望水平下。
除气导管33被连接到加压除气容器35，该加压除气容器35也是分水腔室。从所分离的气体移除水的分水器腔室还配备有排水导管37，该排水导管37用于调控分水器容器35中的液位。分水器腔室35具有通气导管36，该通气导管36被连接到通气系统或大气。根据本发明，分水容器在过压下工作。通气导管设置有阀38，该阀38被调节，以在分水腔室中维持期望的过压。将压力调节至足够高，以控制和抑制除气阀34上不可预见的变化。调节压力设定点，使得分水腔室中的压力在0.1到2.0bar(g)的范围内，优选地是在0.3到1bar(g)的范围内。分水腔室位于比阀34和38低的高度处。
从所分离的气体移除水的分水器腔室还配备有排水导管37，该排水导管37用于调控分水器容器35中的液位。在分水器腔室中必须存在液位，使得该腔室能够被加压并且气体流可以被导引到腔室的顶部并进一步导引到通气导管。气体体积通过排水导管37中的液位控制(LIC)回路控制。气体体积也可在一定限度内调节。
如果未从泵排放适量的气体，则进料到增压泵的纸浆可能包含波动量的空气或其它气体，这些空气或其它气体在泵中被分离出来并倾向于积聚到泵。分水容器的加压减小来自除气阀34的废气的体积流，这将降低废气流携带纸浆纤维的能力。除气阀的开度通常在与对应大气系统相同的范围内，尽管气体体积流率较小，但压力差也较小。这意味着泵的除气导管33和除气阀34中的废气速度是较小的。
图4示出新方法的另一实施例。管线40中浓度为6％到16％的纸浆通常从如图1中所示的纸浆处理反应器排放，在该纸浆处理反应器中，将纸浆从氧脱木素处理反应器5排放。管线40中的纸浆由除气MC泵41通过管线42进料到第二反应器(图1中的反应器7)。泵41作为增压泵工作，用于提升纸浆的压力。
在MC泵41中，空气或气体从纸浆分离，然后通过在泵41的入口侧与泵41的除气腔室之间产生一定的压力差而被从泵排放到除气导管43。通常，增压MC泵41的除气系统包括在泵的入口40和除气导管43中的压力测量，该除气导管43被连接到泵41的除气腔室。通过导管42从泵移除纸浆。除气导管43(排气导管)包括除气阀44。通过压力计来测量泵的入口与除气(排气)之间的压力的差。将所述差与设定数值比较，并通过诸如压力差指示器控制器(PDIC)45的控制器来控制除气阀，以将差压维持在期望水平下。
除气导管43被连接到加压除气容器46。该容器是管46，该管46水平放置并具有充足的直径和长度。压力由容器46的出口导管48中的压力控制阀47控制。容器中的过压和容器的容积允许抑制除气阀44中的快速压力变化。调节压力控制阀47，以维持容器46中的期望过压。将压力调节至足够高，以控制和抑制除气阀44上不可预见的变化。调节压力设定点，使得分水腔室中的压力在0.1到2.0bar(g)的范围内，优选的是在0.3到1bar(g)的范围内。
该加压除气容器46进一步通过导管48被连接到单独的非加压的分水腔室49，该非加压的分水腔室49具有液位50和在该液位上方的气体空间以及用于调控腔室中液位的排水导管51。分水器腔室还包括通气导管52，该通气导管用于提供用于所分离的气体的出口。
在图4中，除气导管43的至少一部分和出口导管48的至少一部分竖直地行进。优选地是，除气导管的除气阀44位于比出口管线的压力控制阀47高的高度处。除气容器46位于比阀44和47低的高度处。
该新的装置允许增压MC泵在纸浆处理系统中稳定运作。
尽管本文公开了本发明的至少一个示例性实施例，但是应该理解，修改、替代和替换对于本领域的普通技术人员来说可以是显而易见的，并且可以在不脱离本公开范围的情况下进行修改、替代和替换。本公开旨在覆盖示例性实施例的任何改型或变型。此外，在本公开中，术语“包括(comprise)”或“包括(comprising)”不排除其它元件或步骤，术语“一(a)”或“一个(one)”不排除多个，且术语“或(or)”意指两者中的任何一个或两者。此外，已经描述的特性或步骤也可以与其它特性或步骤组合并且以任何顺序使用，除非本公开或上下文另有建议。

Claims (15)

1.一种用于控制从中浓度纸浆的悬浮液分离的气体流的装置，在纸浆处理设备中处理所述中浓度纸浆，所述纸浆处理设备至少包括第一泵和第二泵，其中，所述第二泵是设置有除气系统的除气离心泵，所述除气系统包括：
除气导管，除气阀被布置在所述除气导管中，用于调控所述第二泵的入口与所述除气导管之间的压力差，其特征在于，所述除气系统进一步包括加压除气容器，所述加压除气容器在过压下工作并且具有入口和出口，其中，所述容器的所述出口被连接到压力控制阀，所述压力控制阀用于维持所述容器中的过压。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加压除气容器是水平布放的管，并且所述管的所述入口被连接到所述除气导管，并且所述管的所述出口被连接到出口导管，所述压力控制阀位于所述出口导管处。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述除气系统进一步包括分水器，所述分水器被连接到所述出口导管并且是非加压腔室，所述非加压腔室在其上部中设置有通气导管，并且所述非加压腔室设置有用于调节所述分水器中的水位的排水导管。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加压除气容器是加压分水器腔室，所述加压分水器腔室具有液位和在所述液位上方的气体空间以及通气导管，所述压力控制阀被布置在所述通气导管中，以维持所述腔室中的所需的过压，并且所述腔室进一步包括排水导管，所述排水导管设置有阀，用于调控所述腔室中的所述液位。
5.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述管的直径是至少50mm，优选地是超过80mm。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的装置，其特征在于，所述加压除气容器的容积在0.01m3到1.0m3的范围内，优选地是在0.02m3到0.2m3的范围内。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的装置，其特征在于，所述加压除气容器被布置成在0.1bar(g)到4.0bar(g)的压力下运作。
8.一种用于控制从中浓度纸浆的悬浮液分离的气体流的方法，在纸浆处理设备中处理所述中浓度纸浆，使得所述中浓度纸浆的悬浮液至少由第一泵和第二泵泵送，所述第二泵用于提升所述纸浆的压力，并且在所述第二泵中，从所述纸浆分离气体，所分离的气体流被排放到除气导管，其中，确定所述第二泵的入口与所述除气导管之间的压力差，并且通过被连接到所述除气导管的除气阀将所述压力差的数值维持在给定范围内，其特征在于，所分离的气体被进料到加压除气容器，所述加压除气容器位于所述除气阀的下游并且被连接到所述除气导管，其中，通过位于所述容器的下游的压力控制阀维持在所述加压除气容器中的过压，以便减小所述气体流的体积。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，从所述气体流分离水，使得在所述加压除气容器之后的单独腔室中执行水的分离。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，从所述气体流分离水，使得在所述加压除气容器中执行水的分离。
11.根据权利要求8、9或10所述的方法，其特征在于，在水的分离期间控制液位。
12.根据权利要求8、9、10或11所述的方法，其特征在于，将所述加压除气容器中的压力调节到0.1bar(g)到4.0bar(g)的范围，优选地是0.3bar(g)到3bar(g)的范围。
13.根据权利要求8到12中任一项所述的方法，其特征在于，所述加压除气容器中的过压和所述容器的容积允许抑制所述除气阀上的压力变化。
14.根据权利要求8到13中任一项所述的方法，其特征在于，对在所述第二泵中分离出气体的所述中浓度纸浆进行氧脱木素处理。
15.根据权利要求8到13中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第二泵中分离出气体的所述中浓度纸浆在泵送之前利用诸如臭氧或过氧化物之类的气态漂白化学品进行处理。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATA147481A (de) * 1980-04-07 1984-05-15 Kamyr Ab Vorrichtung und verfahren zum trennen eines gases von einer faserstoffsuspension
CA1214686A (en) * 1981-11-02 1986-12-02 Johan Gullichsen Method for regulating the function of a centrifugal pump
EP0330387A2 (en) * 1988-02-26 1989-08-30 A. Ahlstrom Corporation Improved method and apparatus for processing pulp
US5087171A (en) * 1989-07-25 1992-02-11 Goulds Pumps, Incorporated Paper pulp centrifugal pump with gas separation
WO1992003611A1 (en) * 1990-08-14 1992-03-05 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for decreasing problems caused by residual or reaction gases or gases harmful to a process
CN1938522A (zh) * 2004-03-31 2007-03-28 米原技研有限公社 加压离心泵
CN101314488A (zh) * 2007-05-30 2008-12-03 株式会社日立制作所 紫外线水处理方法及装置
CN102164645A (zh) * 2008-07-24 2011-08-24 史派隆公司 为液体除气的装置和方法
CN102812179A (zh) * 2010-03-18 2012-12-05 安德里兹公司 用于在纸浆生产工艺中分离有害材料的装置和方法
CN103124852A (zh) * 2010-09-27 2013-05-29 安德里特斯公开股份有限公司 离心泵
CN203516115U (zh) * 2013-09-02 2014-04-02 轻工业杭州机电设计研究院 中浓纸浆泵的浆气二次分离结构

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4684442A (en) * 1984-03-29 1987-08-04 Weyerhaeuser Company Oxygen reactor deaeration tank and system
EP0391839B1 (de) * 1989-04-05 1992-06-03 GebràœDer Sulzer Aktiengesellschaft Verfahren zum Anfahren eines Prozesses zum Deoxidieren von Wasser, insbesondere von Meerwasser
FI122840B (fi) 2000-05-10 2012-07-31 Andritz Oy Menetelmä massan käsittelemiseksi
RU2318575C2 (ru) 2005-10-06 2008-03-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение" Дегазатор
DE102010039959A1 (de) 2010-08-30 2012-03-01 Aloys Wobben Fluidentgasungs-Vorrichtung und Verfahren zur Entgasung von Fluiden

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATA147481A (de) * 1980-04-07 1984-05-15 Kamyr Ab Vorrichtung und verfahren zum trennen eines gases von einer faserstoffsuspension
CA1214686A (en) * 1981-11-02 1986-12-02 Johan Gullichsen Method for regulating the function of a centrifugal pump
EP0330387A2 (en) * 1988-02-26 1989-08-30 A. Ahlstrom Corporation Improved method and apparatus for processing pulp
US5087171A (en) * 1989-07-25 1992-02-11 Goulds Pumps, Incorporated Paper pulp centrifugal pump with gas separation
WO1992003611A1 (en) * 1990-08-14 1992-03-05 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for decreasing problems caused by residual or reaction gases or gases harmful to a process
CN1938522A (zh) * 2004-03-31 2007-03-28 米原技研有限公社 加压离心泵
CN101314488A (zh) * 2007-05-30 2008-12-03 株式会社日立制作所 紫外线水处理方法及装置
CN102164645A (zh) * 2008-07-24 2011-08-24 史派隆公司 为液体除气的装置和方法
CN102812179A (zh) * 2010-03-18 2012-12-05 安德里兹公司 用于在纸浆生产工艺中分离有害材料的装置和方法
CN103124852A (zh) * 2010-09-27 2013-05-29 安德里特斯公开股份有限公司 离心泵
CN203516115U (zh) * 2013-09-02 2014-04-02 轻工业杭州机电设计研究院 中浓纸浆泵的浆气二次分离结构

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