新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器，包括具有進(jìn)漿口和排漿管的殼體，并在排漿管與殼體內(nèi)壁之間安裝有紡錘形的出漿管組件。進(jìn)一步地可以在出漿管組件與殼體內(nèi)壁之間安裝螺旋導(dǎo)流葉片。本發(fā)明改變了傳統(tǒng)錐形除渣器漿雜分離流動(dòng)機(jī)理，使?jié){渣分離更加平穩(wěn)，漿雜分離率高，而且提高了內(nèi)部漿料的流速，克服了傳統(tǒng)式高濃除渣器短路流的影響，提高了除渣效率。
【專利說明】新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種紙漿的凈化設(shè)備，具體涉及一種新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器，屬于造紙【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)的造紙?jiān)现校瑥U紙?jiān)险嫉搅?65%以上，需要使用除渣器去除廢紙漿中比重較大的鐵質(zhì)、沙石、漿團(tuán)、漿塊、膠塊、鐵釘?shù)戎仉s質(zhì)。由于高濃除渣器可以在較高濃度下運(yùn)行，具備顯著的節(jié)水節(jié)電等優(yōu)勢(shì)，在廢紙制漿生產(chǎn)線上得到了非常廣泛的應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的紙漿高濃除渣器采用如中國(guó)專利文獻(xiàn)⑶103352390八中所公開的結(jié)構(gòu)，由進(jìn)料三通、出漿管、大錐體、殼體和沉渣罐等組成。漿料由上部進(jìn)料三通切線進(jìn)入，良漿出口在上部正中央。下錐部有平衡水進(jìn)口、底部配有閘閥及沉渣罐，下錐部和沉渣罐分別設(shè)有窺視鏡。
[0004]其工作原理是利用纖維與雜質(zhì)比重不同對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行分離。如圖1所示，漿料1以一定壓力由進(jìn)料三通切線進(jìn)入除渣器后高速旋轉(zhuǎn)，由于離心力的不同，重雜質(zhì)被甩向器壁，在重力作用下，漸漸向錐體2底部運(yùn)行，進(jìn)入沉渣罐。纖維由于離心力較小，逐漸向中心低壓區(qū)運(yùn)行，到達(dá)底部后渦旋上升，最后由良漿口 3排出。高濃除渣器的錐體2具有一定錐度，且錐體2較長(zhǎng)，漿料在錐體內(nèi)旋轉(zhuǎn)半徑逐漸減小，避免漿流在旋轉(zhuǎn)過程中速度降低，保證離心力得到加強(qiáng)，因而提高了紙料的凈化效率。底部平衡水壓力略大于漿料壓力，使纖維不能進(jìn)入沉渣罐4，只有砂粒、金屬顆粒、膠塊、塑料等重雜質(zhì)沉入罐內(nèi)，減少了纖維流失。
[0005]傳統(tǒng)式高濃除渣器主要技術(shù)問題和缺點(diǎn):當(dāng)上部漿料以一定壓力由進(jìn)料三通切線進(jìn)入除渣器后的初始階段，一方面形成的旋轉(zhuǎn)流不對(duì)稱不穩(wěn)定，有部分混流，不利于雜質(zhì)與漿分離，且消耗部分動(dòng)能；另一方面，圓筒部中心區(qū)良漿出口管占居，圓筒內(nèi)中間區(qū)和周邊區(qū)均為剛進(jìn)入漿料占滿，重雜因離心力作用下由內(nèi)向周邊區(qū)至筒壁方向流動(dòng)，但須克服較高濃度(2?5%)的漿流層阻力(總體上雜質(zhì)體積量遠(yuǎn)大于良漿纖維),才能實(shí)現(xiàn)漿雜分離。可見現(xiàn)有高濃除渣器的漿雜分離效率受上述混流和阻力等因素的制約。開發(fā)一種分離效率更高的高濃除渣器已成為亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種。
[0007]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器，包括具有進(jìn)漿口和排漿管的殼體，所述排漿管與殼體內(nèi)壁之間安裝有紡錘形的出漿管組件。
[0008]作為優(yōu)選，為了使輸入的漿料形成定向的、穩(wěn)定的旋流，所述出漿管組件與殼體內(nèi)壁之間還安裝有螺旋導(dǎo)流葉片。
[0009]具體地，所述出漿管組件包括相互連接的正圓錐體和倒圓錐體，所述正圓錐體的頂部靠近進(jìn)漿口。
[0010]作為優(yōu)選，所述螺旋導(dǎo)流葉片是旋向相同的三片。
[0011]作為優(yōu)選，相鄰螺旋導(dǎo)流葉片厚度自上而下變薄而螺距變大。
[0012]作為優(yōu)選，所述螺旋導(dǎo)流葉片的旋向與進(jìn)漿口切入方向一致。
[0013]作為優(yōu)選，所述進(jìn)漿口和排漿管正交設(shè)置。
[0014]作為優(yōu)選，為了使出漿管組件的上流道和下流道形成流速差，所述正圓錐體的高度是倒圓錐體的高度的2.5飛倍。
[0015]發(fā)明原理:漿料以一定壓力由進(jìn)料三通下傾切線方向進(jìn)入除渣器后，在導(dǎo)流葉片和出漿管外表正圓錐體形的作用下，迅速形成三個(gè)流道的高速旋轉(zhuǎn)流并導(dǎo)入筒內(nèi)周邊區(qū)；當(dāng)?shù)竭_(dá)出漿管外表的正圓錐體與倒圓錐體結(jié)合處后，漿料離開流道，繼續(xù)做向下螺旋運(yùn)動(dòng)，并沿倒圓錐體螺旋下行，下行過程空間不斷擴(kuò)大，壓力和轉(zhuǎn)速相對(duì)減少。由于重雜質(zhì)在筒內(nèi)周邊區(qū)，無(wú)須象傳統(tǒng)除砂器那樣要克服高濃漿層阻力由筒內(nèi)中心或中間區(qū)向周邊移動(dòng)，而沿內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)下行至雜質(zhì)排口 ；對(duì)于相對(duì)比重較輕，不斷大量地從周邊區(qū)移向中心區(qū)，然后沿出漿口向上排出。
[0016]有益效果:發(fā)明人根據(jù)長(zhǎng)期以來對(duì)紙漿高濃除砂器的結(jié)構(gòu)和漿質(zhì)分離機(jī)理研究，首次提出將導(dǎo)流葉片應(yīng)用到造紙用高濃重雜除渣器結(jié)構(gòu)改進(jìn)上，即提出了新的結(jié)構(gòu)——出漿管組件，并采用了紡錘形的結(jié)構(gòu)，具備以下顯著的優(yōu)點(diǎn):
1、當(dāng)漿料離開正錐形體上流道后，繼續(xù)沿倒圓錐體螺旋下行，下行過程空間不斷擴(kuò)大，壓力和轉(zhuǎn)速相對(duì)減少，旋流穩(wěn)定，漿料和重雜質(zhì)在此區(qū)域迅速分離。在漿雜分離過程，只有比重相對(duì)重雜質(zhì)較輕的漿料由周邊區(qū)沿徑向逐漸向中心區(qū)移動(dòng)(“單向”徑向移動(dòng))并進(jìn)入排良漿管上行；而重雜質(zhì)在“原地”——周邊區(qū)——無(wú)須沿徑向移動(dòng)。而在傳統(tǒng)除砂器內(nèi)，在離心力作用下出現(xiàn)“雙向”徑向移動(dòng)，即重雜質(zhì)由中心區(qū)和中間區(qū)沿徑向向周邊區(qū)移動(dòng)，較輕的漿由周邊區(qū)和中間區(qū)沿徑向向中心區(qū)移動(dòng)，那樣重雜質(zhì)的遷移要克服高濃(2?5%)漿層阻力且漿料和重雜質(zhì)之間是相向逆向移動(dòng)，遷移分離時(shí)間較長(zhǎng)，相對(duì)漿雜分離效率下降；
2、由于上述的漿質(zhì)分離優(yōu)勢(shì)，本發(fā)明的新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器的分離筒體下錐體較傳統(tǒng)式高濃除渣器變短，使得設(shè)備的整體高度降低，降低了加料和出漿時(shí)所需克服的重力勢(shì)能。
[0017]本發(fā)明由于進(jìn)一步在出漿管組件上采用了螺旋導(dǎo)流葉片的機(jī)構(gòu)，還具有以下優(yōu)占-
1、當(dāng)漿料以一定壓力由頂部進(jìn)料三通下傾切線方向進(jìn)入除渣器后，在導(dǎo)流葉片作用下迅速形成定向的、穩(wěn)定的旋流，克服了傳統(tǒng)除砂器進(jìn)漿區(qū)的部分混流和不對(duì)稱流，利于雜質(zhì)與漿分離，而且因混流減少可減少部分動(dòng)能消耗；
2、漿料在導(dǎo)流葉片和出漿管外表正圓錐體形的作用下，迅速形成沿導(dǎo)流葉片流道旋轉(zhuǎn)同時(shí)被快速推向筒內(nèi)壁區(qū)，使?jié){中重雜質(zhì)迅速全部流向筒內(nèi)周邊區(qū)，與傳統(tǒng)除砂器靠旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)產(chǎn)生離心力作用使重雜質(zhì)逐漸移至周邊區(qū)不同，本發(fā)明的重雜質(zhì)在上部非分離區(qū)內(nèi)就完成了到達(dá)周邊區(qū)的分離移動(dòng)目標(biāo)區(qū)域要求。
[0018]除了上面所述的本發(fā)明解決的技術(shù)問題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征以及由這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來的優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明的新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器所能解決的其他技術(shù)問題、技術(shù)方案中包含的其他技術(shù)特征以及這些技術(shù)特征帶來的優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖做出進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有高濃除渣器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例:
本實(shí)施例的新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器如圖2所示，其頂部進(jìn)漿口與底部沉渣罐的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的高濃除渣器基本相同，主要改進(jìn)之處在出漿管組件5，其內(nèi)部為圓柱形出良漿通道6，相當(dāng)于現(xiàn)有高濃除渣器中的排漿管，出漿管組件5外表上部為正圓錐體5-1，其上部為小端；下部為較短的倒圓錐體5-2，其上為大端，正圓錐體5-1的長(zhǎng)度比倒圓錐體5-2要長(zhǎng)，可以取2.5飛倍，最好為4.5倍。
[0021]在出漿管組件5外表面有三片螺旋導(dǎo)流葉片7，三片螺旋導(dǎo)流葉片7的整體外輪廓為圓柱體，該圓柱體與除砂器上部圓筒體內(nèi)表面相重合，相鄰導(dǎo)流葉片厚度自上而下變薄而螺距變大，導(dǎo)流葉片旋向與進(jìn)漿口切入方向一致，導(dǎo)流葉片高度上至頂蓋下至出漿管外表的正圓錐體與倒圓錐體結(jié)合處，進(jìn)料口與筒體連接部包含有這樣由導(dǎo)流葉片、出漿管外圓錐表面和除砂器上部筒體內(nèi)表面組成了上部進(jìn)漿流通道，進(jìn)料口與筒體連接部包含三個(gè)葉片高度。
[0022]對(duì)出漿管組件，上錐形體尺寸選擇原則:大端直徑同上部圓筒殼體內(nèi)徑；小端直徑與進(jìn)料流量有關(guān)，進(jìn)料流量大則相應(yīng)的小端直徑小一些。導(dǎo)流葉片螺距選擇原則:螺距變化與上錐形體的錐度有關(guān)，螺距逐漸變大使得單個(gè)螺旋流道與殼體內(nèi)壁圍成的空間自上而下減少不能太明顯，也即螺旋流道中漿料流動(dòng)加速不宜太大。對(duì)出漿管組件，采用1(^1軟件對(duì)其模型劃分混合結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，通過？1116社軟件對(duì)其內(nèi)部3%濃度紙漿懸浮液進(jìn)行數(shù)值模擬；分析了其內(nèi)部漿料運(yùn)行軌跡、壓力分布和速度分布特征。結(jié)果表明，本發(fā)明的高濃錐形除渣器內(nèi)部流場(chǎng)具有對(duì)稱性，漿渣分離更加平穩(wěn)；漿料流場(chǎng)由除渣器內(nèi)壁附近的外旋流和中心區(qū)域的內(nèi)旋流組成；在進(jìn)漿速度4111/8時(shí)，良漿出口流量為4.4241^/8，尾渣出口流量為
1.083匕々，纖維收集效率為80.54%，比傳統(tǒng)式除渣器提高了約10% ；同時(shí)新型除渣器內(nèi)部漿料流速更快，克服了傳統(tǒng)式高濃除渣器短路流的影響，除渣效率提高約10%?20%以上；經(jīng)過實(shí)型實(shí)驗(yàn)得到，由于出漿管組件等的作用帶來了除渣效率的提高，使新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器(見圖2)的分離筒體下錐體8要比傳統(tǒng)的分離筒體下錐體要短1/3以上。
[0023]以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做出詳細(xì)說明，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本發(fā)明的原理和技術(shù)思想的范圍內(nèi)，對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變形仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器，包括具有進(jìn)漿口和排漿管的殼體，其特征在于:所述排漿管與殼體內(nèi)壁之間安裝有紡錘形的出漿管組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器，其特征在于:所述出漿管組件與殼體內(nèi)壁之間還安裝有螺旋導(dǎo)流葉片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器，其特征在于:所述出漿管組件包括相互連接的正圓錐體和倒圓錐體，所述正圓錐體的頂部靠近進(jìn)漿口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器，其特征在于:所述螺旋導(dǎo)流葉片是旋向相同的二片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器，其特征在于:相鄰螺旋導(dǎo)流葉片厚度自上而下變薄而螺距變大。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器，其特征在于:所述螺旋導(dǎo)流葉片的旋向與進(jìn)漿口切入方向一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器，其特征在于:所述進(jìn)漿口和排衆(zhòng)管正交設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型導(dǎo)流式高濃錐形除渣器，其特征在于:所述正圓錐體的高度是倒圓錐體的高度的2.5?6倍。
【文檔編號(hào)】D21D5/22GK104452403SQ201410728375
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】張輝, 劉鈺, 竇靖 申請(qǐng)人:南京林業(yè)大學(xué)