CN105002767A - 一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备 - Google Patents

一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备，主要包括同轴逆向双涡旋生成装置和液浆生成装置。其特点是通过4个异向对称分布的涡旋生成器生成同轴逆向双涡旋，利用涡旋动能碎料，并与液态水混合生成浆液。本发明通过4个异向对称分布的涡旋生成器，由内到外依次生成为逆时针涡旋区，逆、顺双向对流涡旋区，顺时针涡旋区；通过竖长条梯形槽的涡旋生成器实现气流作用于多区域的混合液；通过气流输送支管、涡旋生成器连接管的内径依次减半，实现气流的加压提速；通过涡旋生成器连接管处、气流输送支管处的圆角过渡，减小气流动能损耗；通过液浆筒盖支撑梁增强液浆筒盖的结构强度。

Description

一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备
技术领域
本发明涉及一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备，尤其涉及一种通过4个异向对称分布的涡旋生成器生成同轴逆向双涡旋，并且由内到外依次为逆时针涡旋区，逆、顺双向对流涡旋区，顺时针涡旋区；通过竖长条梯形槽的涡旋生成器实现气流作用于多区域的混合液；通过气流输送支管、涡旋生成器连接管的内径依次减半，实现气流的加压提速；通过涡旋生成器连接管处、气流输送支管处的圆角过渡，减小气流动能损耗；通过液浆筒盖支撑梁增强液浆筒盖的结构强度，属于造纸业制浆设备的技术研发领域。
背景技术
在造纸行业中，纸浆的生成需要将浆板、废旧书本、废旧纸箱等放入水力碎浆机中，并通过转子的转动进行碎解，以制成均匀悬浮液。但是由于目前碎浆机工作方式及结构的单一性，造成以下问题：一是机械碎浆效率低，现有碎浆机主要是通过机械转子的搅拌来实现碎料的分解，碎料的分解速度往往取决于转子的转动速度，并且在碎浆过程中，有一部分能量消耗在机械的无功损耗上，因此造成机械制浆的效率很低；二是能耗大，机械转子的转动需要消耗大量的电能，并且转子在运动过程中不仅要带动流体转动，而且还要克服流体的阻力，这在一定程度上增大电能的消耗。
因此，针对现有制浆设备中普遍存在的机械碎浆效率低、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，设计出无机械转子、效率高且能耗小的一种制浆设备。
发明内容
本发明针对现有制浆设备存在的机械碎浆效率低、能耗大等问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备。
本发明的一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备采用以下技术方案：
一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备，主要包括同轴逆向双涡旋生成装置和液浆生成装置，所述同轴逆向双涡旋生成装置由空气压缩机、气流输送总管、气流输送支管、涡旋生成器连接管、外涡旋生成器A、外涡旋生成器B、内涡旋生成器A和内涡旋生成器B组成，空气压缩机通过空气压缩机固定螺钉固定在液浆筒盖上，气流输送总管上端安装在空气压缩机下端，气流输送总管下端连接有2根气流输送支管，在每根气流输送支管上安装有2根涡旋生成器连接管，外涡旋生成器A和外涡旋生成器B分别安装在外侧的涡旋生成器连接管，内涡旋生成器A和内涡旋生成器B分别安装在内侧的涡旋生成器连接管；所述液浆生成装置由液浆筒和液浆筒盖组成，液浆筒盖通过液浆筒盖固定螺钉安装在液浆筒上，液浆筒内装有液态水和碎料的混合液，液浆筒下底面安装有支柱，液浆筒下端侧面安装有出料口，液浆筒盖由液浆筒盖外圈、液浆筒盖支撑梁A、液浆筒盖支撑梁B和空气压缩机座组成，其间的空隙为进水进料口，空气压缩机座中心处开有圆孔，用于安装气流输送总管。
所述外涡旋生成器A、外涡旋生成器B和内涡旋生成器A、内涡旋生成器B分别呈异向对称分布，且为竖长条梯形槽结构；气流输送总管的内径为d 1，气流输送支管的内径为d 2且d 2=d 1/2，涡旋生成器连接管的内径为d 3且d 3=d 2/2，涡旋生成器连接管处的圆角为r 1，气流输送支管处的圆角为r 2且r 2=2r 1。
所述液浆筒盖上的液浆筒盖外圈和空气压缩机座为圆环形结构，液浆筒盖支撑梁A、液浆筒盖支撑梁B为方形结构，其数量分别为4根，液浆筒盖支撑梁A为周向均匀分布，液浆筒盖支撑梁B两端分别安装在液浆筒盖支撑梁A中点处；液浆筒为圆筒形结构，支柱为4根且周向均匀分布。
本发明将外涡旋生成器A、外涡旋生成器B和内涡旋生成器A、内涡旋生成器B分别呈异向对称分布，通过这种设计实现同轴逆向双涡旋的生成，即通过内涡旋生成器A、内涡旋生成器B在液浆筒内生成逆时针旋向的涡流，通过外涡旋生成器A、外涡旋生成器B在液浆筒内生成顺时针旋向的涡流，逆时针涡旋和顺时针涡旋不仅分别在逆时针涡旋内侧、顺时针涡旋外侧通过涡旋对碎料进行搅拌破碎，而且还在逆时针涡旋外侧、顺时针涡旋内侧之间区域通过逆、顺双向旋流的对流，实现对碎料的撕扯搅拌，加速碎料的破碎、分解；将外涡旋生成器A、外涡旋生成器B和内涡旋生成器A、内涡旋生成器B设计为竖长条梯形槽结构，通过这种较大截面积的出口以使高速气流作用于更多的混合液，并且竖长条形结构可作用于上、中、下多层区域，梯形槽结构可增加混合液的作用截面积；将气流输送支管、涡旋生成器连接管的内径依次减半，通过这种设计实现气流的加压提速，提高气流的动能，保证涡旋动能具有足够的破碎力，保证碎浆效率；在涡旋生成器连接管处、气流输送支管处设计为圆角过渡，使气流运动平顺，减小动能损耗。
本发明将液浆筒盖支撑梁A设计为周向均匀分布，液浆筒盖支撑梁B两端分别安装在液浆筒盖支撑梁A中点处，通过这种设计增强整个液浆筒盖的结构强度。
本发明的有益效果是：通过异向对称分布的外涡旋生成器A、外涡旋生成器B和内涡旋生成器A、内涡旋生成器B实现同轴逆向双涡旋的生成，即由内到外依次为内部区域的逆时针涡旋， 中间区域的逆、顺双向对流涡旋，外部区域的顺时针涡旋；通过竖长条梯形槽的外涡旋生成器A、外涡旋生成器B和内涡旋生成器A、内涡旋生成器B实现气流作用于多区域的混合液；通过气流输送支管、涡旋生成器连接管的内径依次减半，实现气流的加压提速，保证涡旋动能的破碎力；通过涡旋生成器连接管处、气流输送支管处的圆角过渡，减小气流动能损耗；通过液浆筒盖支撑梁A、液浆筒盖支撑梁B增强整个液浆筒盖的结构强度。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的液浆筒盖结构示意图；
图3是本发明的局部同轴逆向双涡旋生成装置的布置示意图；
图4是本发明的局部同轴逆向双涡旋生成装置的结构尺寸示意图；
图5是本发明的局部同轴逆向双涡旋生成装置的三维结构示意图；
图6是本发明的涡旋生成器的三维结构示意图。
其中：1、支柱，2、液浆筒，3、外涡旋生成器A，4、气流输送支管，5、内涡旋生成器A，6、气流输送总管，7、液浆筒盖，8、进水进料口，9、空气压缩机，10、空气压缩机固定螺钉，11、液浆筒盖固定螺钉，12、内涡旋生成器B，13、外涡旋生成器B，14、出料口，15、液浆筒盖外圈，16、液浆筒盖支撑梁A，17、液浆筒盖支撑梁B，18、空气压缩机座，19、涡旋生成器连接管。
具体实施方式
实施例：
如图1所示，本发明的一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备，主要包括同轴逆向双涡旋生成装置和液浆生成装置。同轴逆向双涡旋生成装置由空气压缩机9、气流输送总管6、气流输送支管4、涡旋生成器连接管19、外涡旋生成器A 3、外涡旋生成器B 13、内涡旋生成器A 5和内涡旋生成器B 12组成，空气压缩机9通过空气压缩机固定螺钉10固定在液浆筒盖7上，气流输送总管6上端安装在空气压缩机9下端，气流输送总管6下端连接有2根气流输送支管4，在每根气流输送支管4上安装有2根涡旋生成器连接管19，外涡旋生成器A 3和外涡旋生成器B 13分别安装在外侧的涡旋生成器连接管19，内涡旋生成器A 5和内涡旋生成器B 12分别安装在内侧的涡旋生成器连接管19。液浆生成装置由液浆筒2和液浆筒盖7组成，液浆筒盖7通过液浆筒盖固定螺钉11安装在液浆筒2上，液浆筒2内装有液态水和碎料的混合液，液浆筒2下底面安装有支柱1，液浆筒2下端侧面安装有出料口14，液浆筒2为圆筒形结构，支柱1为4根且周向均匀分布。
如图2所示，本发明的液浆筒盖7由液浆筒盖外圈15、液浆筒盖支撑梁A 16、液浆筒盖支撑梁B 17和空气压缩机座18组成，其间的空隙为进水进料口8，空气压缩机座18中心处开有圆孔，用于安装气流输送总管6。
液浆筒盖7上的液浆筒盖外圈15和空气压缩机座18为圆环形结构，液浆筒盖支撑梁A 16、液浆筒盖支撑梁B 17为方形结构，其数量分别为4根，液浆筒盖支撑梁A 16为周向均匀分布，液浆筒盖支撑梁B 17两端分别安装在液浆筒盖支撑梁A 16中点，这种设计在工作时能增强整个液浆筒盖7的结构强度。
如图3、图4、图5、图6所示，本发明中外涡旋生成器A 3、外涡旋生成器B 13和内涡旋生成器A 5、内涡旋生成器B 12分别呈异向对称分布，且为竖长条梯形槽结构，工作时，这种结构设计实现同轴逆向双涡旋的生成，即通过内涡旋生成器A 5、内涡旋生成器B 12在液浆筒2内生成逆时针旋向的涡流，通过外涡旋生成器A 3、外涡旋生成器B 13在液浆筒2内生成顺时针旋向的涡流，逆时针涡旋和顺时针涡旋不仅分别在逆时针涡旋内侧、顺时针涡旋外侧通过涡旋对碎料进行搅拌破碎，而且还在逆时针涡旋外侧、顺时针涡旋内侧之间区域通过逆、顺双向旋流的对流，实现对碎料的撕扯搅拌，加速碎料的破碎、分解；将外涡旋生成器A 3、外涡旋生成器B 13和内涡旋生成器A 5、内涡旋生成器B 12设计为竖长条梯形槽结构，通过这种较大截面积的出口以使高速气流作用于更多的混合液，并且竖长条形结构可作用于上、中、下多层区域，梯形槽结构可增加混合液的作用截面积。
气流输送总管6的内径为d 1，气流输送支管4的内径为d 2且d 2=d 1/2，涡旋生成器连接管19的内径为d 3且d 3=d 2/2，将气流输送支管4、涡旋生成器连接管19的内径依次减半，在工作时，这种设计能实现气流的加压提速，提高气流的动能，从而保证涡旋动能具有足够的破碎力及碎浆效率；涡旋生成器连接管19处的圆角为r 1，气流输送支管4处的圆角为r 2且r 2=2r 1，这种圆角过渡设计，使气流运动平顺，减小动能损耗。

Claims (3)

1.一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备，主要包括同轴逆向双涡旋生成装置和液浆生成装置，其特征在于：所述同轴逆向双涡旋生成装置由空气压缩机、气流输送总管、气流输送支管、涡旋生成器连接管、外涡旋生成器A、外涡旋生成器B、内涡旋生成器A和内涡旋生成器B组成，空气压缩机通过空气压缩机固定螺钉固定在液浆筒盖上，气流输送总管上端安装在空气压缩机下端，气流输送总管下端连接有2根气流输送支管，在每根气流输送支管上安装有2根涡旋生成器连接管，外涡旋生成器A和外涡旋生成器B分别安装在外侧的涡旋生成器连接管，内涡旋生成器A和内涡旋生成器B分别安装在内侧的涡旋生成器连接管；所述液浆生成装置由液浆筒和液浆筒盖组成，液浆筒盖通过液浆筒盖固定螺钉安装在液浆筒上，液浆筒内装有液态水和碎料的混合液，液浆筒下底面安装有支柱，液浆筒下端侧面安装有出料口，液浆筒盖由液浆筒盖外圈、液浆筒盖支撑梁A、液浆筒盖支撑梁B和空气压缩机座组成，其间的空隙为进水进料口，空气压缩机座中心处开有圆孔，用于安装气流输送总管。
2.如权利要求1所述的一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备，其特征在于：所述外涡旋生成器A、外涡旋生成器B和内涡旋生成器A、内涡旋生成器B分别呈异向对称分布，且为竖长条梯形槽结构；气流输送总管的内径为d 1，气流输送支管的内径为d 2且d 2=d 1/2，涡旋生成器连接管的内径为d 3且d 3=d 2/2，涡旋生成器连接管处的圆角为r 1，气流输送支管处的圆角为r 2且r 2=2r 1。
3.如权利要求1所述的一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备，其特征在于：所述液浆筒盖上的液浆筒盖外圈和空气压缩机座为圆环形结构，液浆筒盖支撑梁A、液浆筒盖支撑梁B为方形结构，其数量分别为4根，液浆筒盖支撑梁A为周向均匀分布，液浆筒盖支撑梁B两端分别安装在液浆筒盖支撑梁A中点处；液浆筒为圆筒形结构，支柱为4根且周向均匀分布。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107858846A (zh) * 2017-09-25 2018-03-30 济南大学 一种集雨水和风能的气液双涡旋动能碎浆设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3024485A1 (de) * 1980-06-28 1982-01-21 Ed. Mann GmbH & Co KG Papierfabrik, 6719 Ebertsheim Vorrichtung zum entfernen des grob- und schwerabfalles bei der altpapieraufbereitung
EP0189104A1 (en) * 1985-01-16 1986-07-30 Fläkt Aktiebolag A separating apparatus
DE102012203397A1 (de) * 2012-03-05 2013-09-05 Voith Patent Gmbh Stofflöser
CN204715119U (zh) * 2015-06-17 2015-10-21 济南大学 一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3024485A1 (de) * 1980-06-28 1982-01-21 Ed. Mann GmbH & Co KG Papierfabrik, 6719 Ebertsheim Vorrichtung zum entfernen des grob- und schwerabfalles bei der altpapieraufbereitung
EP0189104A1 (en) * 1985-01-16 1986-07-30 Fläkt Aktiebolag A separating apparatus
FI71175B (fi) * 1985-01-16 1986-08-14 Suomen Puhallintehdas Oy Arrangemang foer matande av kantband e d i en pulper
DE102012203397A1 (de) * 2012-03-05 2013-09-05 Voith Patent Gmbh Stofflöser
CN204715119U (zh) * 2015-06-17 2015-10-21 济南大学 一种以空气为动力的同轴逆向双涡旋动能碎浆设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107858846A (zh) * 2017-09-25 2018-03-30 济南大学 一种集雨水和风能的气液双涡旋动能碎浆设备

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