相關申請

本申請要求2015年11月5日申請的美國臨時專利申請第62/251,302號的優(yōu)先權，所述美國臨時專利申請的全部內容通過引用結合到本文中。

背景技術：

本公開的一些方面總體上涉及由分離和清除有害材料(例如但不限于砂)造成的問題，在化學紙漿生產(chǎn)過程中的化學制漿廠的纖維線中。特別地，公開了從纖維線(蒸煮器)進料系統(tǒng)的再循環(huán)液中清除砂的設備和方法。

在傳統(tǒng)的紙漿生產(chǎn)過程中處理的粉碎纖維素纖維材料，例如木屑、生物質或其他粉碎的纖維素材料(為方便起見在這里稱為“屑”)通常包括非纖維素的有害材料。非纖維素的有害材料包括砂、泥土、石頭、不同的金屬片(例如釘子、金屬線段、或螺栓和螺母)、金屬屑、或其他沉重的纖維素材料(例如繩結)。該非纖維素的有害材料的密度通常比被處理的纖維素材料的密度高至少10％(例如至少高50％)。該非纖維素的有害材料的多數(shù)可以在用于進料到制漿過程的屑的生產(chǎn)過程中被清除，但是非纖維素的有害材料的部分會進入蒸煮器進料系統(tǒng)，到達可選的浸漬容器，并到達蒸煮器本身。

在許多現(xiàn)有的蒸煮器進料系統(tǒng)中，更少的非纖維素的有害材料(例如砂、泥土、石頭等)保留在用于蒸煮器進料系統(tǒng)的再循環(huán)液內。為了簡要的目的，術語“砂”在該文件的全文中用于表示先前認定的較小的非纖維素有害材料。再循環(huán)液(為方便起見在這里稱為“液體”)通常被用作蒸煮器進料系統(tǒng)中的傳輸液，所述系統(tǒng)包括低壓進料機、高壓進料機、屑泵、漿泵或液體可能需要的類似的設備。

蒸煮器進料系統(tǒng)內的液體可以具有許多功能和許多來源。為了清楚的目的，“夾帶液”在本公開指的是進料到砂分離器容器并含有砂和其他固體顆粒的液體。

液體在蒸煮器進料系統(tǒng)中再循環(huán)以輔助或提高蒸煮器進料系統(tǒng)中屑的運輸。液體可以是任何合適種類的液體，包括但是不限于清水、新鮮蒸煮液、黑液、綠液、再循環(huán)液、蒸煮溶液或其任何組合。

通常通過某種的分離器將砂從蒸煮器進料系統(tǒng)中的液體中分離。傳統(tǒng)的砂分離器容器從經(jīng)由蒸煮器設備處的屑輸送機裝置循環(huán)的夾帶液中清除砂和其他固體顆粒。美國專利第4,280,902號描述了旋風式砂分離設備，用于從含砂的或夾帶液中清除不期望的固體顆粒(特別是砂)。從夾帶液中清除固體顆粒(特別是砂)得到了基本不含砂的(凈化的)液體?；静缓暗?凈化的)液體可以接著被返回并且變成蒸煮器進料系統(tǒng)的液體的一部分。為了簡要，從夾帶液中清除的固體顆粒將被稱為“砂”，雖然其他不期望的固體顆粒也可以存在。

典型的砂分離器容器通常是圓筒狀的，通常帶有上部和下部，并且包括進入圓筒形容器的切向入口。圓筒形容器通常包括上部，該上部通常為圓筒形，和下部，該下部通常為圓錐體或錐形。本文中圓筒形容器的上部還可以稱為“圓筒形部分”。在這樣的設備中，含砂的液體被引入圓筒形容器的上部，并且在圓筒形部分產(chǎn)生有力的旋轉運動。從夾帶液清除出去并且被重力和離心力驅動的砂在圓筒形部分中被迫使向下進入下部，其可以是分離室，通常為錐形。從下部或分離室中排出砂。

在下部或分離室內設置了漏斗形可更換插件。為了簡要，在本申請中術語“可更換插件”和“插件”可以互換地使用?？筛鼡Q插件具有開口使得允許砂通過可更換插件進入固體顆粒收集區(qū)域(收集區(qū))并且最終從砂分離器容器排出。

砂分離器容器內的可更換插件的位置是位于阻止砂的縱向停滯的水平，同時具有旋轉運動的最小中斷?；静缓暗?凈化的)液體的出口被設置在圓筒形部分的上部。

典型地，可更換插件是穿孔的金屬件，形狀類似漏斗。穿孔可以是垂直槽或圓形孔并且可以在可更換插件的整個表面延伸?？筛鼡Q插件連接到砂分離器容器的下部的內壁上(在分離室內部)。當夾帶液進入砂分離器容器時，砂分離器容器內的旋轉運動將夾帶液內的液體和固體顆粒(砂)分離。砂向下移動到下部，引起具有復雜流動模式的強力旋轉流通過可更換插件的開口，并且最后從砂分離器容器排出。

可更換插件通常是錐形的(或漏斗形)，在其一端帶有大的開口，并且在相對端具有小的開口。通常可更換插件在砂分離器容器的垂直下方區(qū)域通過大的開口端連接到砂分離器容器的內壁。剛性連接通常被用于將可更換插件連接到砂分離器容器的內壁。

對砂分離器容器已經(jīng)確定了幾種不利的操作條件。作為從夾帶液中分離砂需要的旋轉運動和離心以及重力的結果，可更換插件被破壞并且會自己塌陷。另外，可更換插件經(jīng)歷不均勻磨損。

不均勻磨損導致可更換插件的一些部分完全缺失，同時其他部分保持完好無損。可更換插件被磨穿(或缺失)的地方，砂會激烈地接觸砂分離器容器的內部的收集區(qū)壁，并且引起磨損，其導致砂分離器容器內的材料變薄、薄弱點、并且最終出現(xiàn)孔洞。

可更換插件內的砂的不期望的和復雜的流動模式的存在引起不利的操作條件，例如可更換插件內的開口的堵塞。不期望的流動模式造成可更換插件內非常高的砂顆粒速度的部分或區(qū)域，其中可更換插件的開口變得難以承受并堵塞。

在某些時間點這些不利的操作和不均勻磨損條件需要砂分離器容器離線并且可更換插件被修理或更換。長期以來需要提供一種更易于承受重力和離心力、不期望的砂流動模式和速度、以及在可更換插件內移動的砂的磨損侵害的可更換插件。本公開針對這些需求和其他需要。

技術實現(xiàn)要素：

已經(jīng)構思一種用于蒸煮器進料系統(tǒng)的砂分離器容器的穿孔的可更換插件。所構思的穿孔的可更換插件減少了先前經(jīng)歷的非均勻磨損問題。另外，所構思的穿孔的可更換插件能夠承受離心力，由此消除與穿孔的可更換插件的塌陷相關的問題，即，穿孔的可更換插件自身的塌陷。

另外，已經(jīng)構思一種穿孔的可更換插件，提供了向下方向的砂顆粒的平滑一致的運動，并且沿著穿孔的可更換插件的整個縱向長度穿過穿孔的可更換插件的表面。砂顆粒的平滑、一致的運動抑制了插件的下端附近的砂的不期望的聚集，在那里砂可以引起堵塞和零星運動。砂顆粒通過穿孔的可更換插件的平滑和一致的運動克服了砂分離器容器的某些操作問題。

附圖說明

圖1顯示了現(xiàn)有技術的使用高壓懸浮液泵的蒸煮器進料系統(tǒng)內的砂分離器容器的布局。

圖2顯示了現(xiàn)有技術的使用高壓進料器(hpf)的蒸煮器進料系統(tǒng)內的砂分離器容器的布局。

圖3是現(xiàn)有技術的用于蒸煮器進料系統(tǒng)的砂分離器容器的示意圖。

圖4顯示了現(xiàn)有技術的用于砂分離器容器的有孔可更換插件。

圖5顯示了現(xiàn)有技術的砂分離器容器內的材料的流動。

圖6顯示了現(xiàn)有技術的用于砂分離器的開槽可更換插件。

圖7顯示了根據(jù)本申請的實施方式的，用于砂分離器的穿孔的可更換插件，帶有具有垂直取向的槽和平行于錐形的軸線的切線的槽的列。

圖8顯示了根據(jù)本申請的實施方式的，用于砂分離器的穿孔的可更換插件，帶有具有垂直取向和變化的寬度的槽。

圖9顯示了根據(jù)本申請的實施方式的，用于砂分離器的穿孔的可更換插件，帶有具有垂直取向和變化的長度的槽。

圖10顯示了根據(jù)本申請的實施方式的，用于砂分離器的穿孔的可更換插件，帶有具有垂直取向和變化的長度和寬度的槽。

具體實施方式

前述的內容將從以下的本公開的示例性實施方式的更特定的描述中變得清楚，如附圖中所展示的。附圖不一定按比例，而重點在于示出所公開的實施方式。

除非另有明確規(guī)定，以下的解釋規(guī)則適用于本說明書(即所寫的說明書、權利要求書、摘要和/或附圖)：(a)本文所用的所有詞語均須構成具有根據(jù)情況所需的屬性或數(shù)目(單數(shù)或復數(shù))；(b)單數(shù)詞“一(a)”、“一個(an)”和“所述(the)”當用于本說明書和權利要求書時包括多個，除非文中清楚地指明其他情況；(c)施加到列舉的范圍或數(shù)值的先行詞“大約”表示在檢測方法所屬技術領域公知或接受的偏差范圍或偏差值內的近似值；(d)詞語“本文”，“據(jù)此”，“在此”，“這里”，“以上”和“以下”以及類似含義的詞語指的是該說明書的整體，而不是任何特定的段落，權利要求或其他細分，除非另外說明；(e)描述性標題僅僅是為了方便，并且不應該控制或影響說明書的任何部分的含義或結構；和(f)“或”和“任何”不是排他性的，并且“包含(include)”和“包含(including)”不是限制性的。另外詞語“包括(comprising)”、“具有(having)”、“包含(including)”和“含有(containing)”被解釋為開放式詞語(即表示包括但是不限制于此)，除非另外表明。

雖然本公開的上下文中描述了與蒸煮器進料系統(tǒng)(也被稱為纖維線進料系統(tǒng))相關的砂分離器，應該明了的是本公開適用于其他分離設備，其中旋轉運動和重力以及離心力被用于將夾帶液(即夾雜了固體顆粒的液體和液流)分離為固體顆粒流和相對干凈的液體或液流。

在適當時并為了清晰，附圖間的相似的附圖標記被用于表示相似的設備。

圖1顯示了現(xiàn)有技術的蒸煮器進料系統(tǒng)，顯示了連接到蒸煮器或浸漬容器的再循環(huán)回路，其是已知的，根據(jù)例如美國專利第5,753,075號。在’075專利的系統(tǒng)中，屑被通過用于傳送屑的至少一個、優(yōu)選地為兩個高壓懸浮液泵251，251’運送到蒸煮器11而不是高壓進料器的入口。還能夠使用其他加壓的和運送設備例如高壓進料器(hpf，行業(yè)內眾所周知的)來代替高壓懸浮液泵251，251’。

屑20被引入汽蒸容器221，其通過一個或多個蒸汽管道22接收蒸汽。汽蒸后的屑從汽蒸容器221被送入計量設備223，其可以是袋式轉子或螺桿型設備或其他適合的計量設備。

從計量設備223的排出物可以被送到隔離設備224或可以被直接送到管道或槽226內。如果使用，隔離設備224可以是壓力隔離器，例如袋式轉子型隔離器設備(也已知為低壓進料器)，其設置在計量設備223和管道226之間。

蒸煮液(也已知為白液“wl”)被通過管線226’加入管道226內，這樣屑和液體的懸浮液形成(未示出)。懸浮液從管道226經(jīng)由彎曲的出口250排出到高壓懸浮液泵251的入口。通常，到達高壓懸浮液泵251的入口的懸浮液通過蒸煮器進料管道254被添加了從液體池253來的液體。

雖然圖1展示的實施方式具有兩個高壓懸浮液泵，可替換地可以使用僅一個單獨的高壓懸浮液泵，或可以使用兩個或多個串聯(lián)的或并聯(lián)的高壓懸浮液泵。

加壓的和通常加熱的懸浮液從高壓懸浮液泵251’排出到達蒸煮器進料管道234。蒸煮器進料管道234將懸浮液運送進入連續(xù)的蒸煮器11的入口。多余的液體被從懸浮液中移除，通過傳統(tǒng)方式的篩分機12。從蒸煮器11的黑液通過篩分機14進行提取。從篩分機14的黑液可以被進一步處理。蒸煮的屑(紙漿)16被從蒸煮器11被排出和處理到高壓懸浮液泵蒸煮器進料系統(tǒng)210的下游。

從懸浮液清除的多余的液體經(jīng)過回流管道235被返回到高壓懸浮液泵蒸煮器進料系統(tǒng)210，優(yōu)選地進入液體池253，以通過蒸煮器進料管道254用于在管道250內的屑和液體的懸浮液的形成?；亓鞴艿?35內的液體可以含有砂顆粒。如果期望的話，回轉管道235中的液體可以被運送穿過砂分離器容器237，其被設計為根據(jù)期望的操作模式被加壓或非加壓。

如果hpf被用于替代高壓懸浮液泵，回流管道235的加壓液體的回轉到高壓懸浮液泵251，251’的入口對于圖1的裝置的操作不是必要的。從回流管道235的流動可獲得的能量可以根據(jù)需要被用于化學制漿廠的任何點上。圖2顯示了使用hpf的蒸煮器進料系統(tǒng)。

如果管道226主要在大氣壓下操作，回流管道235內的回轉的液體在其被進料到管道250之前，被回轉到基本上大氣壓。一種適合于此的方式是在回流管道235內使用壓力調整閥58和壓力檢測器59。

壓力調整閥58的開口被控制，使得預定的較低的壓力在壓力調整閥58的下游的回流管道235內占優(yōu)勢。另外，液體池253可以被設計為其作為“閃蒸槽”操作，這樣回流管道235內的熱的加壓液體被快速地蒸發(fā)以用作蒸汽源，如經(jīng)由蒸汽管道60進入汽蒸容器221。

優(yōu)選地，通過添加管道61和添加管道泵62回流管道235內的加壓液體被用于添加到從高壓懸浮液泵251’排出的液流。一個選擇是使用回流管道235內的加壓液體來添加到泵連接器管道252內的高壓懸浮液泵251和251’之間的液流，通過泵添加管道63，使用或不使用泵添加泵64。如果需要的話，從蒸煮器管道254來的液體可以被用于添加到泵連接器管道252內的液流。從蒸煮器進料管道254來的液體可以經(jīng)由液體池添加管道56和液體池添加泵57加入到泵連接器管道252。

圖1顯示了設置于蒸煮器進料管道234內的單向(止回)閥65(該閥可以是止回閥或者其他任何適合的閥)。該單向閥(止回)閥65阻止了加壓流體回轉到高壓懸浮液泵251或251’。另外，傳統(tǒng)的自動(例如電磁操縱的)入口隔離閥66和回流隔離閥67分別位于蒸煮器進料管道234和回流管道235之中，以將蒸煮器進料管道234和回流管道235與高壓懸浮液泵蒸煮器進料系統(tǒng)210隔離。蒸煮器進料管道234和回流管道235可以包含加壓液體。

在一種操作模式中，傳統(tǒng)的壓力開關68被設置在蒸煮器進料管道234內的高壓懸浮液泵251’的下游。壓力開關68被用于監(jiān)控蒸煮器進料管道234內的壓力，這樣如果壓力偏離預定值，傳統(tǒng)的壓力控制器69將自動將蒸煮器11和高壓懸浮液泵蒸煮器進料系統(tǒng)210隔離。通過自動關閉進口隔離閥66和回流隔離閥67實現(xiàn)該隔離。

圖2顯示了hpf蒸煮器進料系統(tǒng)1000的部分，具有經(jīng)由低壓出口液體管道1110連接到砂分離器容器1237的hpf1100。低壓出口管道1110可以包括屑槽泵1200，以提供對從hpf1000來的液體的加壓，以進料到砂分離器容器1237。低壓出口管道1110內的液體可以包括砂，其如果沒有被清除的話，引起對hpf蒸煮器進料系統(tǒng)1000處理裝置(容器，管道，泵等)和上游的處理裝置的顯著破壞。

從低壓出口管道1110來的包含砂的液體(夾帶液)在容器的垂直頂部附近被切向地引入砂分離器容器1237內。通過離心力，砂被從夾帶液中分離并且通過砂分離器容器1237的底部離開砂分離器容器1237。詞語“底部”在這里表示容器的垂直的下端，所述容器具有位于其底部的垂直上方的頂部。

通常砂離開砂分離器容器1237，從底部出去，經(jīng)過球閥1400和袋式閥1450到達廢棄箱1500?；静缓暗?凈化的)液體1330被通過頂部排放1350排出并且可以被送到液位池1900或在線排液器1800，并經(jīng)由低壓液體再循環(huán)管道1810，通過流量計1700和止回閥1600回轉到屑槽1150。

液位池1900還可以具有經(jīng)由液位池頂部出口1950移除的蒸汽流到達汽蒸容器(未示出)。另外，液位池1900可以包括液位池底部排放1920，用于液體被排放到hpf蒸煮器進料系統(tǒng)1000內的別處的補充液泵(未示出)。

圖3顯示了典型的砂分離器容器1237。砂分離器容器1237被顯示為垂直取向的通常圓筒形的容器，具有頂部和底部。底部垂直地低于容器的頂部。

含有砂的液體1320(即具有被困的和隨著液體輸送的砂顆粒的液體)進在切向入口1355進入砂分離器容器1237。通常切向入口1355位于砂分離器1237的垂直方向的上部。進入砂分離器容器1237，夾帶液1320被迫使進入砂分離器容器1237內的旋轉運動。

砂分離器容器1237內的旋轉運動導致砂從液體分離。一旦被分離，砂通過重力和離心向下移動通過砂分離器容器1237，穿過位于砂分離器容器1237的底部區(qū)域內的可更換的插件1360。

已經(jīng)穿過可更換插件1360的砂，在砂收集區(qū)1365內被收集。砂收集區(qū)1365也可以稱為固體顆粒收集區(qū)或收集區(qū)。砂通過砂排放1380被從砂分離器容器1237清除并且被送到廢棄箱1500。

為了在通過砂排放1380排放之前打斷或另外停止砂的旋轉運動，旋轉的砂通過防渦器1370被運送。防渦器1370可以具有可更換插件1360，或可以在可更換插件1360的排放端處連接到可更換插件1360。

圖4顯示了傳統(tǒng)的有孔可更換插件1361，即帶有傳統(tǒng)設計的孔的可更換插件。傳統(tǒng)的有孔可更換插件1361由金屬板組成，所述金屬板被成形為適配于砂分離器容器1237的垂直的下部。圓形孔1360a在金屬板中制成并且在孔1360a之間具有實體區(qū)域(landareas)1360b。

孔1360a位于傳統(tǒng)的有孔可更換插件1361的大約整個表面上并且具有足夠允許砂通過孔1360a從傳統(tǒng)的有孔可更換插件1361表面的內部到達圍繞可更換插件1360(如圖3所示)的砂收集區(qū)1365(如圖3所示)的單一尺寸。孔1360a通常是對于1英寸間隔，為3/8英寸，并且足夠小以阻止任何屑穿過或卡在孔1360a，但是足夠大使得砂通過。孔的位置不通過特定圖案被確定。砂被收集在收集區(qū)1365用于從砂分離器容器1237排出。

圖5顯示了典型的砂分離器容器1237。含砂的液體1320在接近容器的垂直的頂部處通過切向入口1355進入砂分離器容器1237。砂1355的旋轉質量被顯示為在砂分離器容器1237內垂直向下移動。傳統(tǒng)的可更換插件1360被顯示為具有金屬板中的垂直槽1360c和垂直槽1360c之間的實體區(qū)域1360b。

在通過砂排放1380之前砂在砂分離區(qū)1365內聚集?；静缓暗?凈化的)液體1330被通過砂分離器容器1237的頂部排放1350移除。

圖6顯示了傳統(tǒng)的開槽可更換插件1362，如圖5所描述。在圖6中也顯示了垂直槽1360c和垂直槽1360c之間的實體區(qū)域1360b。垂直槽1360c通常具有8mm的寬度和72mm的長度尺寸。

當與孔1360a的直徑比較時，垂直槽1360c寬度為8mm允許槽的截面減少了20％。這樣的寬度尺寸的減少對于阻止屑穿過垂直槽1360c的通路或垂直槽1360c被屑的堵塞來說是期望的。

垂直槽1360c長度為72mm允許垂直槽1360c的數(shù)量上的減少(相比孔1360a)，由此增加了垂直槽1360c之間的距離(垂直槽1360c之間的距離通過垂直槽1360c的中心線到中心線來測定)。通過增加垂直槽1360c之間的距離，相比現(xiàn)有的有孔可更換插件1361，傳統(tǒng)的開槽可更換插件1362具有更充足的實體區(qū)域1360d(也稱為空白區(qū)域)。為了獲得相比傳統(tǒng)的有孔可更換插件1361更不易磨損的傳統(tǒng)的開槽可更換插件1362，增加可更換插件的實體區(qū)域1360d是重要的。

傳統(tǒng)的有孔可更換插件1361和傳統(tǒng)的開槽可更換插入式1362的制造過程需要使用平的金屬板件。雖然是平的，但開口、孔或槽是在沒有任何特定圖案或布置的金屬板中制造。

一旦開口被制造，金屬板被成型為可更換插件1360。其中金屬板的端部相遇，存在接縫1366。接縫1366可以通過將金屬端部焊接到一起來形成，或另一可接受的方法可以被用于將金屬端部片彼此連接和緊固。

圖7顯示了根據(jù)本公開的實施方式的穿孔的可更換插件1363。穿孔的可更換插件1363的穿孔是垂直槽1363a。垂直槽1363a在穿孔的可更換插件1363上被設置為列和行。

垂直槽1363a的列的取向可以平行于線“a”，這樣線“a”是穿孔的可更換插件1363的錐形軸線的切向。該平行取向對于當砂基于穿孔的可更換插件1363的錐形以旋轉運動移動時砂移動穿過垂直槽1363a是必須的。通過具有以平行于線“a”的列排列的垂直槽1363a，作用于穿過垂直槽1363a的砂上的離心力將導引砂進入垂直槽1363a。

作用于砂上的離心力提供了開槽可更換插件內的砂的流動模式。通過識別砂的流動模式和將垂直槽1363a以所述模式設置，允許離心力的模式迫使單獨的砂顆粒通過砂分離器內存在的離心力被移動到垂直槽1363a。通過提供建議模式的垂直槽1363a，更多的砂漿落入開口而不是撞擊金屬表面。撞擊金屬表面的砂導致金屬的磨損。垂直槽1363a，以建議的模式提供，導致穿孔的可更換插件1363的壽命的延長。

垂直槽1363a的列在從基本上穿孔的可更換插件1363的頂部1363c到底部1363d的垂直線上延伸。在整個穿孔的可更換插件上，垂直槽1363a可以均具有相同長度“l(fā)”和寬度“w”。通常地，垂直槽1363a的寬度“w”為6mm或更少，例如4mm或2mm，以防止木片、紙漿纖維或除砂外的其他物質穿過槽。垂直槽1363a通常具有不大于72mm的長度。長度和寬度的檢測值或長寬比率應該適于阻止木片、紙漿纖維或除砂外的物質穿過槽。例如，一個這樣的有益的長寬比率可以是12∶1，或長度為48mm且寬度為4mm。作為另一個實例，可以使用長度為36mm且寬度為3mm，這樣槽的長度可以使用期望的寬度設置，基于送到蒸煮器進料系統(tǒng)的原材料，這樣木片、紙漿纖維或除砂外的物質被防止穿過所述槽。通過保持寬度“w”小于6mm，從夾帶液中更少的細木屑或粉被與砂一起清除。

期望從夾帶液中分離砂的同時保留夾帶液內的細木屑和粉。垂直槽1363a的寬度為6mm或更小，例如4mm或更小，或2mm或更小，將防止細木屑和粉穿過垂直槽1363a或砂堵塞垂直槽1363a。在一個實施方式中，具有不大于6mm的寬度的垂直槽1363a被與相應的期望的垂直槽1363a尺寸一起使用，其中垂直槽1363a允許砂穿過并且允許足夠的行和列的槽以提供需要的砂通路的開放空間。

在一個示例性實施方式中，垂直槽1363a具有不大于6mm的寬度和不大于72mm的長度，或相應比率，并且砂收集區(qū)1365被保護使更少的期望的細木屑和粉穿過垂直槽1363a并進入砂收集區(qū)1365。細木屑和粉是顆粒，其已經(jīng)通過蒸煮器或浸漬器處理并且在顆粒內包含有磨蝕作用的蒸煮液。期望細木屑和粉保留在分離的夾帶液的基本不含砂的(凈化的)液體部分內并且回轉到進一步處理的過程中。減少細木屑和粉進入砂收集區(qū)1365的通路，提供了砂收集的另外的空間以及減少了如圖1或2所示的蒸煮器進料系統(tǒng)中的砂分離器容器237或1237被細木屑和粉內的液體腐蝕的可能性。

在垂直槽1363a之間是實體區(qū)域1363b。實體區(qū)域1363b對于提供穿孔的可更換插件1363的結構支撐來說是必須的。實體區(qū)域1363b可以包括介于大約75％到大約95％之間的金屬的表面區(qū)域，以提供足夠的結構支撐并且阻止穿孔的可更換插件自身的塌陷。通過使用實體區(qū)域1363b提供足夠的結構支撐，實現(xiàn)了穿孔的可更換插件1363的壽命增加。另外，高百分比的實體區(qū)域1363b，通過減少或消除穿孔的可更換插件1363塌陷的可能性，增強了對砂收集區(qū)域1365的保護。

另外，由于砂的具有腐蝕作用的特性，用于形成穿孔的可更換插件的金屬板可以非均勻地磨損。為了克服傳統(tǒng)的可更換插件經(jīng)歷的非均勻磨損模式，本公開的穿孔的可更換插件的一個實施方式包括被施加到金屬板表面的硬涂層，并且另一個實施方式包括具有增加的厚度的金屬板。

金屬板的頂部，例如，金屬板的頂部20％-40％、25％-35％、20％-30％、或甚至25％-30％，可以在安裝前用硬涂層處理，例如碳化鎢或其他適合的材料。(“頂部”在這種情況下，指的是穿孔的可更換插件的入口處的金屬部分的最寬部分)。硬涂層理想地不超過0.3mm厚度。用于施加硬涂層的適合的過程的實例是超音速火焰(hvof)噴涂過程，其中熔化的材料被噴到金屬板的表面。

如果沒有使用硬涂層，還可以構建金屬板的頂部，例如，金屬板的頂部20％-40％、25％-35％、20％-30％、或甚至25％-30％，帶有更厚的金屬板，例如比剩余的金屬板厚10％、15％或20％，或厚2mm-8mm、或厚4mm-6mm。

無論是使用硬涂層或是使用更厚的金屬板，雖然相對于傳統(tǒng)的可更換插件，金屬的磨損率沒有減少，但可更換插件的壽命將得到延長，因為金屬板的不均勻磨損可以被避免。

圖8顯示了根據(jù)本公開的另一個實施方式的穿孔的可更換插件13630。穿孔的可更換插件13630的穿孔是垂直槽13630a，垂直槽13630a之間帶有實體區(qū)域13630b。垂直槽13630a被設置成穿孔的可更換插件13630上的列和行。

對于圖7的垂直槽1363a時，垂直槽13630a可以被設置為平行于線“a”，使得線“a”是穿孔的可更換插件13630的錐形的軸線的切線。類似于圖7的垂直槽1363a，圖8的垂直槽13630a具有基本相同的長度“l(fā)”，與圖7不同，圖8的垂直槽13630a不是所有的均具有相同的寬度“w”。

當砂垂直向下移動穿過穿孔的可更換插件13630，從頂部13630c到達底部13630d，垂直槽13630a的寬度“w”發(fā)生變化。該變化可以是在頂部13630c具有更寬的寬度“w”，并且在底部13630d具有更窄的寬度“w”(如圖8所示)。當砂垂直向下移動時，垂直槽13630a的寬度“w”還可以是逐漸變化，這樣寬度“w”在行之間或者在每一行內不會發(fā)生變化。

在另一實施方式中，寬度“w”的逐漸變化可以發(fā)生在行的集合內，例如第一個三行可以是行的集合，并且對于這樣的集合內的每個垂直槽13630a的寬度“w”可以是相同的。第二個行的集合中的每個垂直槽13630a，位于第一個行的集合的垂直下方，可以具有與之前的行的集合不同的寬度“w”。其他行的集合可以繼續(xù)并且具有與之前的行的集合不同的寬度“w”。

在另一實施方式中，垂直槽13630a的行的寬度呈逐漸變化，這樣最寬的垂直槽位于底部(而不是頂部)并且垂直槽的頂部行具有最窄的垂直寬度“w”。

垂直槽的寬度“w”的變化可以積極地影響除砂效率，因為較大的(或在這種情況下較寬的)槽用于抵消要除去的砂的速度和濃度。在穿孔的可更換插件13630頂部附近設置較窄的槽，在那里砂的濃度和速度是最高的，這也可以積極地影響除砂。

在逐漸改變垂直槽寬度“w”尺寸的情況下，最大的寬度“w”不會超過6mm且最小的寬度“w”尺寸不會小于1mm。建議的寬度“w”尺寸會阻止木片、細木屑、粉或不同于砂的物質穿過垂直槽。

圖9顯示了根據(jù)本公開的另一實施方式的穿孔的可更換插件13631。穿孔的可更換插件13631的穿孔是垂直槽13631a，在垂直槽13631a之間帶有實體區(qū)域13631b。垂直槽13631a被設置成穿孔的可更換插件13631上的列和行。

對于圖7的垂直槽1363a，垂直槽13631a可以被設置為平行于線“a”，使得線“a”是穿孔的可更換插件13631的錐形軸的切線。類似于圖7的垂直槽1363a，圖9的垂直槽13631a具有基本相同的寬度“w”，與圖7不同，圖9的垂直槽13631a不是所有的均具有相同的長度“l(fā)”。

當砂垂直向下移動穿過穿孔的可更換插件13631，從頂部13631c到達底部13631d，垂直槽13631a的長度“l(fā)”發(fā)生變化。該變化可以是在穿孔的可更換插件13631的頂部13631c具有更長的長度“l(fā)”，并且在底部13631d具有更短的長度“l(fā)”(如圖9所示)。當砂垂直向下移動時，垂直槽13631a的長度“l(fā)”還可以是逐漸變化，并且在每一行內不會發(fā)生變化。

在另一實施方式中，長度“l(fā)”的逐漸變化可以發(fā)生在行的集合內，例如第一個兩行可以是行的集合，并且每個垂直槽13631a的長度“l(fā)”可以是相同的。第二個行的集合中的每個槽13631a，位于第一個行的集合的垂直下方，可以具有與之前的行的集合不同的長度“l(fā)”。其他行的集合可以繼續(xù)并且具有與之前的行的集合不同的長度“l(fā)”。

在另一實施方式中，垂直槽13631a的行的長度“l(fā)”呈逐漸變化，這樣最長的垂直槽位于底部(而不是頂部)并且垂直槽的頂部行具有最短的垂直長度“l(fā)”。

垂直槽的長度“l(fā)”的變化可以積極地影響除砂效率，因為較大的(或在這種情況下垂直較長的)垂直槽設置在最高濃度的待清除的砂存在的位置。在逐漸改變垂直槽長度“l(fā)”尺寸的情況下，最大的長度“l(fā)”不會超過100mm且最小的長度“l(fā)”尺寸不會小于5mm。例如，最大長度為50mm和最小長度為10mm是適當?shù)摹＿@些范圍的長度“l(fā)”尺寸將阻止木屑、細木屑、粉、紙漿纖維或其他不同于砂的物質穿過垂直槽的通道。

圖10顯示了根據(jù)本公開的另一實施方式的穿孔的可更換插件13632。穿孔的可更換插件13632的穿孔是垂直槽13632a，在垂直槽13632a之間帶有實體區(qū)域13632b。垂直槽13632a被設置成穿孔的可更換插件13632上的列和行。

對于圖7的垂直槽1363a，垂直槽13632a可以被設置為平行于線“a”，使得線“a”是穿孔的可更換插件13632的錐形的軸線的切線。不同于圖7的垂直槽1363a，圖10的垂直槽13632a不具有基本相同的寬度“w”或長度“l(fā)”。

當砂垂直向下移動穿過穿孔的可更換插件13632，從頂部13632c到達底部13632d，垂直槽13632a的長度“l(fā)”和寬度“w”發(fā)生變化。該變化可以是在穿孔的可更換插件13632的頂部13632c具有更長的長度“l(fā)”和更寬的寬度“w”，并且在底部13632d具有更短的長度“l(fā)”和更窄的寬度“w”(如圖10所示)。在一些實施方式中，當砂垂直向下移動時，垂直槽13632a的長度“l(fā)”和寬度“w”可以是逐漸變化，并且在每一行內不會發(fā)生變化。在另一實施方式中，長度“l(fā)”和寬度“w”的逐漸變化可以發(fā)生在行的集合內，例如第一個兩行可以是行的集合，并且每個垂直槽13632a的長度“l(fā)”和寬度“w”可以是相同的。第二個行的集合中的每個槽13632a，位于第一個行的集合的垂直下方，可以具有與之前的行的集合不同的長度“l(fā)”和寬度“w”。其他行的集合可以繼續(xù)并且具有與之前的行的集合不同的長度“l(fā)”和寬度“w”。

在一些實施方式中，垂直槽13632a的行的長度“l(fā)”和寬度“w”呈逐漸變化，這樣最長和最寬的垂直槽位于底部(而不是頂部)并且垂直槽的頂部行具有最短和最窄的垂直槽尺寸。

雖然沒有在圖7-10的任一個中示出，垂直的槽的行和列相對于線“a”具有一定角度也是可能的，角度為15度到185度，例如：30度到150度、45度到135度、60度到120度、15度到60度或甚至120度到185度也是適當?shù)?。選定的角度的范圍與砂在砂分離器容器中垂直向下移動的流動模式相關聯(lián)。砂的流動模式是多個因子的函數(shù)：砂分離器容器的尺寸、進入砂分離器容器的夾帶液的體積、和夾帶液中砂的濃度。通過觀察向下穿過砂分離器容器的砂的流動，可以設定角度。所使用的角度取決于進料到容器的夾帶液的體積和區(qū)域的尺寸。

在本公開中提出的是：一種砂分離器容器，用于將夾帶液分離為固體顆粒(基本為砂)和基本不含砂的(凈化的)液體流。所述砂分離器容器包括至少圓筒形部分的上部和至少下部；所述圓筒形部分的上部的切向入口用于接收夾帶液；在所述圓筒形部分的頂部的出口用于排放基本不含砂的(凈化的)液體；在所述下部的底部的出口用于排放所述固體顆粒；下部具有錐形部分。錐形部分具有被固體顆粒收集區(qū)包圍的錐形可更換插件。錐形可更換插件是帶有穿孔的金屬板，被形成為尺寸與所述下部的錐形部分內匹配的錐形。金屬板中的穿孔是具有長度“l(fā)”和寬度“w”的槽。槽設置為行和列的模式，使得槽的列平行于由可更換插件的錐形的軸線的切線形成的線。

在至少一些實施方式中，所述槽具有逐漸變化的寬度“w”，逐漸變化的槽長度“l(fā)”，逐漸變化的槽寬度“w”，和逐漸變化的槽長度“l(fā)”。

在本公開中提出的是用于分離設備的穿孔的可更換插件。用于分離設備的穿孔的可更換插件包括：具有錐形的金屬板。錐形具有在一端較大的開口和在相對端較小的開口。多個穿孔位于錐形金屬板中。多個穿孔的每一個具有長度“l(fā)”和寬度“w”，長度“l(fā)”和寬度“w”可以彼此不同。多個穿孔也可以是槽。多個穿孔在金屬板中形成行和列的模式；其中所述列均位于金屬板中并且穿孔的列平行于由可更換插件的錐形的軸線的切線形成的線。

在至少一些實施方式中，穿孔的可更換插件適于用于砂分離器容器。另外，在一些實施方式中，穿孔的寬度“w”從可更換插件的一端向可更換插件的相對端逐漸變化，同時長度“l(fā)”不發(fā)生改變。在一些實施方式中，多個穿孔的寬度“w”不大于6mm。

穿孔的可更換插件的一些實施方式可以具有施加到錐形金屬板的25％-30％頂部1363c、13630c、13631c、13632c端部的硬涂層，在那里形成的可更換插件具有比底部1363d、13630d、13631d、13632d更大的開口。在至少一些實施方式中，錐形金屬板在錐形金屬板具有更大開口的端部具有更大的厚度。

雖然本發(fā)明已經(jīng)結合目前被認為最實用和最優(yōu)選的實施方式進行了描述，應該了解的是本發(fā)明不限于所公開的實施方式，相反，其意在涵蓋包括在所附權利要求書的精神和范圍內的各種修改和等同布置。