CN104878637B - 一种气流涡旋动能碎浆机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种气流涡旋动能碎浆机，主要包括空气压缩机、气体输送总管、筒体、气体输送分管。其特点是采用高压气流形成涡流，利用涡旋动能进行碎浆。本发明通过两个顺时针延伸1/4圆周且同一径向对称布置的气体输送分管实现生成涡流，通过D/2直径气体输送分管实现涡流的稳定运行，通过H/3高度的气体输送分管与气体输送总管接口设计实现最大程度降低气体总能的损耗且造型美观。

Description

一种气流涡旋动能碎浆机
技术领域
本发明涉及一种气流涡旋动能碎浆机，尤其涉及一种通过两个顺时针延伸1/4圆周且同一径向对称布置的气体输送分管实现生成涡流，通过D/2直径的气体输送分管实现涡流的稳定运行，通过H/3高度的气体输送分管与气体输送总管接口设计实现最大程度降低气体总能损耗且造型美观，属于造纸业制浆设备的技术研发领域。
背景技术
在造纸流程中，需要将浆板、废旧书本、废旧纸箱等进行碎解以制成造纸工业中所需要的纸浆，而水力碎浆机是这一工序中最常见的设备，水力碎浆机通过转子的运动，将水中的废料进行碎浆制成均匀悬浮液。但是由于目前碎浆机工作方式以及结构的单一性，造成以下问题：一是效率低，现有碎浆机的碎浆过程主要通过料液与转子、桶壁的机械碰撞来实现，碰撞的动力来源于转子对液料的搅动，而在碎浆的过程中，会有一部分能量消耗在机械的无功损耗上，造成机械制浆效率低；二是能耗大，碎浆机转子在工作过程中，不仅要带动流体转动，而且还要克服流体的阻力，这在一定程度上要消耗大量的机械能。
因此，针对现有碎浆机在使用中普遍存在的效率低、能耗大等问题，应从碎浆机工作方式及结构上进行综合考虑，设计出碎浆效率高且能耗低的一种制浆设备。
发明内容
本发明针对现有制浆设备存在的效率低、能耗大等问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种气流涡旋动能碎浆机。
本发明的一种气流涡旋动能碎浆机采用以下技术方案：
一种气流涡旋动能碎浆机，主要包括空气压缩机、气体输送总管、筒体、气体输送分管，所述空气压缩机出口接气体输送总管；所述气体输送总管一端接空气压缩机另一端接气体输送分管；所述气体输送分管为两个，气体输送分管由气体输送总管引出，在同一径向两侧由筒体的外侧延伸到内侧，并沿筒体内侧底部顺时针延伸1/4圆周，气体输送分管出口对称布置在同一径向两侧；所述筒体下端安装有支柱，支柱数量为4个。
所述气体输送总管的直径为D，气体输送分管的直径为D/2，气体输送总管和气体输送分管的折弯处设有圆角过渡，圆角R为D/10。
所述筒体高度为H，气体输送分管与气体输送总管接口处距筒体底部高度为H/3。
本发明将气体输送分管设计为两个，在筒体内侧底部顺时针延伸1/4圆周并且气体输送分管出口对称布置在同一径向两侧，通过这种设计可实现涡旋水流的生成，即由气体输送分管喷出的压缩空气在惯性力的作用下，仍沿圆周做周向运动，这样可促使静止的料液混合物产生圆周运动，进而形成涡流，料液混合物在涡流作用下促使废旧纸箱等废料进行碎解；而气体输送分管出口对称布置在两侧，这样设计可为液混合物的圆周运动提供充足气源，以保证涡旋碎浆所需的动能；此外，筒体内的两个气体输送分管可实现涡流的局部阻挡，防止涡流在光滑筒体内产生“旋饼”现象。
本发明将气体输送总管的直径设计为D，气体输送分管的直径设计为D/2，通过这种设计可实现两个气体输送分管的气体流量相同，保证涡流的稳定运行；将气体输送总管和气体输送分管的折弯处设有圆角过渡，可降低气体输送管道因局部流道突变引起的气流动能损失，减小无功能耗。
本发明将气体输送分管与气体输送总管接口处设计为距筒体底部高度为H/3，通过这种设计既可实现高速喷出的压缩空气在气体输送总管有一缓冲流动距离、能在较小的压损下实现分流，又具有结构美观的作用。即在出现较小压损时，通过管道分流，借助较窄的管道实现气流的加速，从而实现动能的增加，最大程度降低气体总能的损耗；如气体输送分管与气体输送总管接口距筒体底部高度较低，可能会出现高压气体对管壁的局部冲击，造成接口处管壁的过早损坏；如气体输送分管与气体输送总管接口距筒体底部高度较大，可能会出现气体压损过大而引起气流动能大量损失；此外，筒体底部高度为H/3，在造型外观设计上，具有结构比重平衡、美观的优点。
本发明的有益效果是：通过两个顺时针延伸1/4圆周且同一径向对称布置的气体输送分管实现涡流的生成，通过将气体输送分管的直径设计为气体输送总管的1/2实现涡流的稳定运行；通过折弯处的圆角过渡实现减小能耗；通过气体输送分管与气体输送总管接口距筒体底部高度为H/3的设计，实现最大程度降低气体总能损耗且造型设计美观。
附图说明
图1是本发明的整体结构主视示意图。
图2是本发明的整体结构俯视示意图。
图3是本发明的整体结构后视示意图。
其中：1、空气压缩机，2、气体输送总管，3、支柱，4、筒体，5、气体输送分管，6制浆区，7、气体。
具体实施方式
实施例：
如图1和图2所示，本发明的一种气流涡旋动能碎浆机，主要包括空气压缩机1、气体输送总管2、筒体4、气体输送分管5，空气压缩机1出口接气体输送总管2；气体输送总管2一端接空气压缩机1另一端接气体输送分管5；气体输送分管5为两个，气体输送分管5由气体输送总管2引出，在同一径向两侧由筒体4的外侧延伸到内侧，并沿筒体4内侧底部顺时针延伸1/4圆周，气体输送分管5出口对称布置在同一径向两侧。在工作时，这种设计可实现涡旋水流的生成，即由气体输送分管5喷出的压缩空气在惯性力的作用下，仍沿圆周做周向运动，这样可促使静止的料液混合物产生圆周运动，进而形成涡流，制浆区6中的料液混合物在涡流作用下促使废旧纸箱等废料进行碎解；而气体输送分管5出口对称布置在两侧，这种设计可为液混合物的圆周运动提供充足气源，以保证涡旋碎浆所需的动能；此外，筒体4内的两个气体输送分管5可实现涡流的局部阻挡，防止涡流在光滑筒体4内产生“旋饼”现象。筒体4下端安装有支柱3，支柱3数量为4个。
如图3所示，气体输送总管的直径为D，气体输送分管的直径为D/2，这种设计可实现两个气体输送分管5的气体7流量相同，保证涡流的稳定运行。气体输送总管2和气体输送分管5的折弯处设有圆角过渡，圆角R为D/10，可降低气体输送管道因局部流道突变引起的气流动能损失，减小无功能耗。
筒体4高度为H，气体输送分管5与气体输送总管2接口处距筒体4底部高度为H/3。这种设计既可实现高速喷出的压缩空气在气体输送总管2有一缓冲流动距离、能在较小的压损下实现分流，又具有结构美观的作用。在工作时，如气体输送分管5与气体输送总管2接口距筒体4底部高度较低，可能会出现高压气体7对管壁的局部冲击，造成接口处管壁的过早损坏；如气体输送分管5与气体输送总管2接口距筒体4底部高度较大，可能会出现气体7压损过大而引起气流动能大量损失。此外，设计为距筒体4底部高度为H/3，在造型外观设计上，具有结构比重平衡、美观的优点。

Claims (3)

1.一种气流涡旋动能碎浆机，主要包括空气压缩机、气体输送总管、筒体、气体输送分管，其特征在于：所述空气压缩机出口接气体输送总管；所述气体输送总管一端接空气压缩机另一端接气体输送分管；所述气体输送分管为两个，气体输送分管由气体输送总管引出，在同一径向两侧由筒体的外侧延伸到内侧，并沿筒体内侧底部顺时针延伸1/4圆周，气体输送分管出口对称布置在同一径向两侧；所述筒体下端安装有支柱，支柱数量为4个。
2.如权利要求1所述的一种气流涡旋动能碎浆机，其特征在于：所述气体输送总管的直径为D，气体输送分管的直径为D/2，气体输送总管和气体输送分管的折弯处设有圆角过渡，圆角R为D/10。
3.如权利要求1所述的一种气流涡旋动能碎浆机，其特征在于：所述筒体高度为H，气体输送分管与气体输送总管接口处距筒体底部高度为H/3。
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