CN102207091B - 一种内外拐角喷水高浓度离心纸浆泵 - Google Patents

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一种内外拐角喷水高浓度离心纸浆泵，泵头部分包括主轴（1）、机械密封（2）、挡浆料板（3）、泵后盖（4）、联接体（5）、蜗壳（6）、半开式叶轮（7）、叶轮前可调挡板（8）、调节螺栓螺母（9）、外喷嘴环（13）、湍流导叶（15），其特别之处在于：在泵的入口拐角处有中心喷嘴口（14）和外围喷嘴口（12），连同抽真空小孔（11）、真空泵（23）、汽水分离器（21）、高压泵（18）构成的真空抽气高压喷水循环系统。该系统的作用是：真空抽气排除了纸浆纤维所释放出的气体，消除了汽蚀现象；高压水喷射解决了纸浆纤维累积堵塞在纸浆泵入口拐角处这个一直无法解决的技术问题，因此，既确保了中高浓度浆料的无堵塞输送，又保持了被输送浆料的浓度值恒定，实现了造纸节能技术的重大突破。

Description

一种内外拐角喷水高浓度离心纸浆泵
技术领域
本发明涉及一种造纸过程中的纸浆输送设备，特别涉及其中的一种内外拐角喷水高浓度离心纸浆泵。
背景技术
在造纸工业中，纸浆泵用于实现对纸浆的输送。根据纸浆质量浓度的不同，通常情况下分为低浓度纸浆泵(浓度小于7％)、中浓度纸浆泵(浓度在7％和15％之间)和高浓度纸浆泵(浓度大于15％)。随着低碳概念的深入，造纸技术正向着中浓技术发展，采用中浓漂白技术不仅可以减少漂白污染，而且可以节约能源、节省漂白剂用量、减少漂白用水、提高纸浆白度，而一种内外拐角喷水高浓度离心纸浆泵是实现中浓技术的关键设备。但纸浆浓度超过12％后其流动性很差，使得输送很困难，成为全球造纸产业长期难以攻克的技术瓶颈，我国传统造纸业所用的离心泵，一般只能达到6％，其最高输送纸浆浓度也低于8％。最常见的故障是纸浆纤维累积堵塞在纸浆泵入口拐角处，导致离心无法正常工作；且纸浆纤维含有大量气体，在离心力作用下，近轴处部位会产生瞬态负压，将释放出大量气体，严重的汽蚀现象导致离心泵失效。因此，一般离心浆泵在浓度超过10％时都很难实现正常工作，无法胜任中浓浆料的高扬程输送工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内外拐角喷水高浓度离心纸浆泵，工作浓度为15％时，扬程可达100米，且工作浓度最高可达到20％。本发明的效果是克服现有的技术局限，满足新型高效生产流程的需要。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种内外拐角喷水高浓度离心纸浆泵，泵头部分包括主轴1、机械密封2、挡浆料板3、泵后盖4、联接体5、蜗壳6、半开式叶轮7、叶轮前可调挡板8、调节螺栓螺母9、外喷嘴环13、导叶键14、湍流导叶15，所述的主轴1上内有中心高压注水通孔10，主轴1外廓上依次套装有挡浆料板3、半开式叶轮7、中心喷嘴内套151和湍流导叶15；所述的机械密封2安装在泵后盖4上；所述的联接体5用于支撑泵头整体部分；所述的调节螺栓螺母9用于调节叶轮前可调挡板8与半开式叶轮7的间隙；所述的湍流导叶15内设置高压水回流孔152，高压水回流孔152与中心喷嘴内套151组合形成中心喷嘴口14；所述的外喷嘴环13与叶轮前可调挡板8一起形成外围喷嘴口12，作为改进：在泵的入口拐角处有中心喷嘴口14和外围喷嘴口12，中心喷嘴口14和外围喷嘴口12一起连同抽真空小孔11、真空泵23、汽水分离器21、高压泵18构成真空抽气高压喷水循环系统。
作为进一步改进：
所述的抽真空小孔11，呈现环状布置在叶轮近轴处，抽真空小孔11的直径在2到8毫米，用于抽出浆料所释放的气体。
本发明的有益效果在于：采用真空抽气高压喷水循环系统，最突出的功效是：在纸浆泵入口拐角处设有中心喷嘴口14和外围喷嘴口12，中心喷嘴口14和外围喷嘴口12一起连同抽真空小孔11、真空泵23、汽水分离器21、高压泵18构成真空抽气高压喷水循环系统，不但避免了流道转角处的纤维等杂质累积堵塞，而且高压喷水还减少了浆料相对于泵腔内壁拐角处的流通阻力，使得纸浆在流经最关键部位的瞬态浓度降至其全程平均浓度的一半，确保了纸浆在中高浓度条件下实现离心泵高扬程输送。用真空泵吸走滞留在叶轮近轴处的气体，吸走气体时附带抽走的水分经过汽水分离后又被高压泵增压注射到中心喷嘴口14和外围喷嘴口12，还保持了被输送浆料的工艺浓度值恒定，实现了现代造纸自动化。
附图说明
附图是本发明一种内外拐角喷水高浓度离心纸浆泵的泵头结构和系统循环示意图；
具体实施方式
结合附图和实施列，进一步对本发明的结构和工作原理作详细说明。
附图中1是主轴，用于传递扭矩；2是机械密封，用于泵腔流体密封；3是挡浆料板，用于阻挡部分流经抽真空小孔11的浆料；4是泵后盖，用于活动结构方便半开式叶轮7的拆卸；5是联接体，用于泵体与轴承座的连接，支撑泵头部分的整体；6是蜗壳，用于构建水力模型；7是半开式叶轮，用于提高扬程传输浆料；8是叶轮前可调挡板，用于控制半开式叶轮7在运转中保持一定的间隙；9是调节螺栓螺母，用于调节叶轮前可调挡板8与半开式叶轮7的间隙；10是中心高压注水通孔，用于传递高压水给高压水回流孔152；11是抽真空小孔，呈现环状布置在叶轮近轴处，用于抽出浆料所释放的气体；12是外围喷嘴口，用于消除纤维累积堵塞浆泵入口外拐角处；13是外喷嘴环，与叶轮前可调挡板8构成外围喷嘴口12；14是中心喷嘴口，用于消除纤维累积堵塞浆泵入口内拐处；15是湍流导叶，用于强化纸浆呈现湍流性流动，内设置高压水回流孔152，与中心喷嘴内套151组合形成中心喷嘴口14；16是高压注水口；17是高压注水管，供给外围喷嘴口12；18是高压泵；19是另一路高压注水管，供给中心高压注水通孔10；20是吸水管；21是汽水分离器，使被分离的气体直接排走；22是排气管；23是真空泵；24是中心高压注水口，连接另一路高压注水管19和中心高压注水通孔10；25是真空吸气管；26是泵后盖真空孔。
开始工作时，主轴1将扭矩传递给半开式叶轮7和湍流导叶15，湍流导叶15的旋转强化了纸浆呈现湍流性流动，避免了浆料沉淀；半开式叶轮7的离心力将浆料吸入并增压后从蜗壳6出口排出。同时，离心力作用下纤维所含有大量气体释放滞留在半开式叶轮7的近轴处，真空泵23通过抽真空小孔11的通道排走纸浆所释放气体以消除汽蚀现象，其中挡浆料板3用于阻挡部分流经抽真空小孔11的浆料；真空泵23吸走气体时附带抽走的水量经过汽水分离器21分离后经吸水管20又被高压泵18增压后分两路，流经高压注水管17到高压注水口16，从外围喷嘴口12喷压注射；流经另一路高压注水管19到中心高压注水口24，从中心喷嘴口14喷压注射。内外拐角联合喷水作业避免了口环处纤维累积堵塞浆泵入口拐角处。如此循环就能始终保持生产工艺流程浓度恒定不变。

Claims (2)

1.一种内外拐角喷水高浓度离心纸浆泵，泵头部分包括主轴(1)、机械密封(2)、挡浆料板(3)、泵后盖(4)、联接体(5)、蜗壳(6)、半开式叶轮(7)、叶轮前可调挡板(8)、调节螺栓螺母(9)、外喷嘴环(13)、导叶键、湍流导叶(15)，所述的主轴(1)上内有中心高压注水通孔(10)，主轴(1)外廓上依次套装有挡浆料板(3)、半开式叶轮(7)、中心喷嘴内套(151)和湍流导叶(15)；所述的机械密封(2)安装在泵后盖(4)上；所述的联接体(5)用于支撑泵头整体部分；所述的调节螺栓螺母(9)用于调节叶轮前可调挡板(8)与半开式叶轮(7)的间隙；所述的湍流导叶(15)内设置高压水回流孔(152)，高压水回流孔(152)与中心喷嘴内套(151)组合形成中心喷嘴口(14)；所述的外喷嘴环(13)与叶轮前可调挡板(8)一起形成外围喷嘴口(12)，其特征是：在泵的入口拐角处有中心喷嘴口(14)和外围喷嘴口(12)，中心喷嘴口(14)和外围喷嘴口(12)一起连同抽真空小孔(11)、真空泵(23)、汽水分离器(21)、高压泵(18)构成真空抽气高压喷水循环系统。
2.根据权利要求1所述的一种内外拐角喷水高浓度离心纸浆泵，其特征是：所述的抽真空小孔(11)呈现环状布置在叶轮近轴处，抽真空小孔(11)的直径在2到8毫米之间。 
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