CN102635555A - 内拐角喷水高浓度离心纸浆泵 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种内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，且最高浓度可达到20％。为了实现上述目的，包括主轴1、机械密封2、泵后盖5、泵头蜗壳9、叶轮10、湍流发生器13、高压泵15、汽水分离器18以及真空泵20所组成，构成真空抽气，高压喷水的汽水分离循环系统。该系统的优点是：用环状高压水喷嘴有效解决了纸浆纤维累积堵塞在纸浆泵入口内拐角叶轮上的可能；用真空抽气有效排除了纸浆纤维所释放出的气体，消除了汽蚀现象；汽水分离循环系统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，实现了现代造纸自动化。

Description

内拐角喷水高浓度离心纸浆泵
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内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内拐角处的叶轮上，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，且最高浓度可达到20％。本发明的效果是克服现有技术的局限，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：
一种内拐角喷水高浓度离心纸浆泵，它包括主轴1、机械密封2、泵后盖5、泵头蜗壳9、叶轮10、湍流发生器13、高压泵15、汽水分离器18以及真空泵20所组合，其特别之处在于：高压注水通孔11、蓄水腔131和高压水回流孔133、叶轮内拐处抽真空小孔103、泵后盖上的真空孔22、真空吸气管21、真空泵20、排气管19、汽水分离器18、吸水管17、高压泵15、高压主水管16以及高压水注入口23构成真空抽气，高压喷水的汽水分离循环系统；
主轴1中的高压注水通孔11；
叶轮10上有叶轮内拐处抽真空小孔103；
湍流发生器13内设置蓄水腔131和高压水回流孔133；
湍流发生器13中的环状高压水喷嘴内口环135和环状高压水喷嘴外口环137组合成环状高压水喷嘴。
该系统的优点是：用环状高压水喷嘴有效解决了纸浆纤维累积堵塞在纸浆泵入口内拐角叶轮上的可能；用真空抽气有效排除了纸浆纤维所释放出的气体，消除了汽蚀现象；汽水分离循环系统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，实现了现代造纸自动化。本发明的效果是克服现有技术的局限，满足新型高效生产流程的需要。
附图说明
附图是本发明内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，图中省略了支撑主轴和泵头作用的轴承座泵体部分。
具体实施方式
附图中1是主轴，用于传递扭矩，贯穿其中的是高压注水通孔11；2是机械密封，用于对泵腔中流体密封；3是机封螺钉，用于将机械密封固定在泵后盖5上；4是挡浆料板，用于阻挡流经叶轮内拐处抽真空小孔103的浆料；5是泵后盖，采用活动结构方便叶轮10的拆卸；6是泵体与轴承座泵体连接部位，用于支撑泵头整体；7是后盖蜗壳连接螺钉；8是密封圈；9是泵头蜗壳，用于构建水力模型，进料口12，出料口14；10是叶轮，采用半开式结构用于传输浆料，103是叶轮内拐处抽真空小孔，用于抽出浆料所释放的气体；13是湍流发生器，带有多片不规则导叶138用于增强纸浆湍流化流动性，湍流发生器13内设置蓄水腔131和多个环状布置的高压水回流孔133，湍流发生器13中的环状高压水喷嘴内口环135和环状高压水喷嘴外口环137组合成环状高压水喷嘴，用于消除泵头内拐角处的纤维纸浆累积堵塞；15是高压泵；16是高压主水管；17是吸水管；18是汽水分离器，使被分离的气体直接排走；19是排气管；20是真空泵；21是真空吸气管；22是泵后盖上的真空孔；23是高压水注入口。
开始工作时，主轴1将扭矩传递给叶轮10，同时也传递给湍流发生器13，借助于其自身带有多片不规则导叶138增强纸浆湍流化流动性，避免了浆料沉淀；叶轮10上至少有两片曲面正叶片102在离心力作用下将造纸浆料从吸入口12吸入并增压后从泵头蜗壳9的出口14处排出。同时，离心力作用下纤维所含有大量气体释放滞留在叶轮10的近轴处，真空泵20通过真空吸气管21和泵后盖上的真空孔22后，抽走叶轮内拐处抽真空小孔103的气体以消除汽蚀现象。其中挡浆料板4用于阻挡部分夹杂在气体中的浆料被挡桨料板4挡住的浆料流经至少两片叶轮背叶101的离心力作用，也从出口14处排出；真空泵20吸走气体时附带抽走的水量经过排气管19进入汽水分离器18分离后，经吸水管17又被高压泵15增压通过高压主水管16注入到高压水注入口23。如此循环，既消除了内拐角处纤维堵塞和汽蚀现象，还能始终保持生产工艺流程浓度恒定不变。本发明做到了工作浓度为12％时，扬程可达100米，且最高浓度可达到20％，满足了现代新型高效造纸生产流程自动化的需要。

Claims (5)

1.一种内拐角喷水高浓度离心纸浆泵，它包括主轴(1)、机械密封(2)、泵后盖(5)、泵头蜗壳(9)、叶轮(10)、湍流发生器(13)、高压泵(15)、汽水分离器(18)以及真空泵(20)所组成，其特征是：高压注水通孔(11)、蓄水腔(131)和高压水回流孔(133)、叶轮内拐处抽真空小孔(103)、泵后盖上的真空孔(22)、真空吸气管(21)、真空泵(20)、排气管(19)、汽水分离器(18)、吸水管(17)、高压泵(15)、高压主水管(16)以及高压水注入口(23)组成真空抽气，高压喷水的汽水分离循环系统。
2.根据权利要求1所述的内拐角喷水高浓度离心纸浆泵，其特征是：主轴(1)轴心设置有高压注水通孔(11)。
3.根据权利要求1所述的内拐角喷水高浓度离心纸浆泵，其特征是：叶轮(10)上有叶轮内拐处抽真空小孔(103)。
4.根据权利要求1所述的内拐角喷水高浓度离心纸浆泵，其特征是：湍流发生器(13)内设置蓄水腔(131)和高压水回流孔(133)。
5.根据权利要求1所述的内拐角喷水高浓度离心纸浆泵，其特征是：湍流发生器(13)中的环状高压水喷嘴内口环(135)和环状高压水喷嘴外口环(137)组合成环状高压水喷嘴。 
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