CN102207092A - 一种外拐角喷水高浓度离心纸浆泵 - Google Patents
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Abstract
一种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)、叶轮键(10)、喷嘴环(13)、导叶键(14)、湍流导叶(15)。喷嘴环(13)与叶轮前可调挡板(8)一起形成环状高压水喷嘴口(12)，连同抽真空小孔(11)、真空泵(22)、汽水分离器(20)、高压泵(18)构成的真空抽气、高压喷水循环系统。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
所属技术领域
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，公知的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外拐角喷水高浓度离心纸浆泵，工作浓度为12％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、叶轮键10、喷嘴环13、导叶键14、湍流导叶15，所述的喷嘴环13与叶轮前可调挡板8一起形成环状高压水喷嘴口12，连同抽真空小孔11、泵后盖真空孔24、真空吸气管23、真空泵22、排气管21、汽水分离器20、吸水管19、高压泵18、高压主水管17、高压注水口16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。
所述的主轴1上依次套装有挡浆料板3、半开式叶轮7和湍流导叶15，挡浆料板3和半开式叶轮7与叶轮键10配合，湍流导叶15与导叶键14配合。
所述的半开式叶轮7上有2到6个抽真空小孔11，优选为4个；抽真空小孔11的直径在2到8毫米，优选为5毫米。
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喷嘴环13，与叶轮前可调挡板8一起构成环状高压水喷嘴口12。该环状高压水喷嘴口12的喷水作用，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环状高压水喷嘴口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
结合附图和实施例，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，用于支撑泵头整体部件；6是蜗壳，用于构建水力模型；7是半开式叶轮，用于增压传输浆料；8是叶轮前可调挡板，用于将半开式叶轮7保持一定的旋转间隙；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是叶轮键，用于传递扭矩给半开式叶轮7；11是抽真空小孔，用于抽出浆料所释放的气体；12是环状高压水喷嘴口，用于消除累积堵塞在浆泵拐角处的纤维；13是喷嘴环，用于形成环状高压水喷嘴口12；14是导叶键，用于传递扭矩给湍流导叶15；15是湍流导叶，用于增强纸浆湍流化流动性；16是高压注水口；17是高压注水管；18是高压泵；19是吸水管；20是汽水分离器，使被分离的气体直接排走，被截止下来的水分参与循环工作；21是排气管；22是真空泵；23是真空吸气管；24是泵后盖上的真空孔。
主轴1上依次套装有挡浆料板3、半开式叶轮7和湍流导叶15，挡浆料板3和半开式叶轮7与叶轮键10配合，湍流导叶15与导叶键14配合。
半开式叶轮7上有4个抽真空小孔11；抽真空小孔11的直径为5毫米。
开始工作时，主轴1借助叶轮键10将扭矩传递给半开式叶轮7，同时借助于导叶键14将扭矩传递给湍流导叶15，湍流导叶15的旋转增强了纸浆湍流化流动性，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22通过抽真空小孔11的通道排走所释放的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20吸走气体时附带抽走的水量经过汽水分离器20分离截止后又被高压泵18增压循环流经到环状高压水喷嘴口12高速喷出，避免了纤维累积堵塞在纸浆泵的拐角处。如此循环就能始终保持生产工艺流程浓度恒定不变。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认定为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种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)、叶轮键(10)、喷嘴环(13)、导叶键(14)、湍流导叶(15)，其特征是：喷嘴环(13)与叶轮前可调挡板(8)一起形成环状高压水喷嘴口(12)，连同抽真空小孔(11)、泵后盖真空孔(24)、真空吸气管(23)、真空泵(22)、排气管(21)、汽水分离器(20)、吸水管(19)、高压泵(18)、高压主水管(17)、高压注水口(16)构成的真空抽气，高压喷水循环系统。
2.根据权利要求1所述的一种外拐角喷水高浓度离心纸浆泵，其特征是：主轴(1)上依次套装有挡浆料板(3)、半开式叶轮(7)和湍流导叶(15)，挡浆料板(3)和半开式叶轮(7)与叶轮键(10)配合，湍流导叶(15)与导叶键(14)配合；
3.根据权利要求1所述的一种外拐角喷水高浓度离心纸浆泵，其特征是：半开式叶轮(7)上有2到6个抽真空小孔(11)，优选为4个：抽真空小孔(11)的直径在2到8毫米，优选为5毫米。
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