CN107083713B - 一种基于涡旋动能碎料且料液分离的卧式制浆设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于涡旋动能碎料且料液分离的卧式制浆设备，主要包括涡旋破碎装置、卧式搅拌装置，涡旋破碎装置在卧式搅拌装置上方，涡旋破碎装置和卧式搅拌装置之间的连通处设有过滤板，涡旋破碎装置和卧式搅拌装置之间的非连通处设有弹性阻尼块。其特点是二层涡旋破碎，反旋向转子搅拌。本发明通过涡旋破碎装置对碎料进行初次破碎，通过卧式搅拌装置对碎料进行二次分解，通过二层涡旋破碎装置和反旋向转子提高破碎效率。

Description

一种基于涡旋动能碎料且料液分离的卧式制浆设备
技术领域
本发明涉及一种基于涡旋动能碎料且料液分离的卧式制浆设备，尤其涉及一种通过涡旋破碎装置对碎料进行初次破碎，通过卧式搅拌装置对碎料进行二次分解，通过二层涡旋破碎装置和反旋向转子提高破碎效率，属于碎浆设备的技术研发领域。
背景技术
水力碎浆机作为制浆造纸工业中最常用的碎浆设备之一，主要碎解浆板、废旧书本、废旧纸箱等。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：单一的碎浆方式造成制浆效率低，这是由于制浆设备主要依靠机械转子的旋转带动碎纸料分解来形成料浆，而碎纸料的分解经历由大到小的过程，单靠溶解生成料浆所经历时间长，从而造成制浆效率低；二是搅拌不均匀造成料浆品质低，制浆过程中，针对硬质碎料，易存在碎料分解不完全，生成的碎料颗粒大小不均匀，从而造成料浆不均匀。
因此，针对现有碎浆机在使用中普遍存在的效率低和料浆品质低等问题，应从碎浆机工作方式及结构上进行综合考虑，设计出效率高且料浆品质高的一种制浆设备。
发明内容
本发明针对现有碎浆机在使用中普遍存在的效率低和料浆品质低等问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种基于涡旋动能碎料且料液分离的卧式制浆设备。
本发明的一种基于涡旋动能碎料且料液分离的卧式制浆设备采用以下技术方案：
一种基于涡旋动能碎料且料液分离的卧式制浆设备，主要包括涡旋破碎装置、卧式搅拌装置，涡旋破碎装置在卧式搅拌装置上方，涡旋破碎装置和卧式搅拌装置之间的连通处设有过滤板，涡旋破碎装置和卧式搅拌装置之间的非连通处设有弹性阻尼块，弹性阻尼块为橡胶材料；所述涡旋破碎装置分为涡旋破碎装置上层和涡旋破碎装置下层；所述涡旋破碎装置上层主要由料筒、分隔板、气流入口和进料口组成，涡旋破碎装置上层的料筒内设有大碎料，气流入口和进料口依次设在料筒上端，分隔板为直板状，分隔板倾斜安装在料筒内壁上，分隔板将涡旋破碎装置分为涡旋破碎装置上层和涡旋破碎装置下层，分隔板在远离气流入口端设有圆孔；所述涡旋破碎装置下层主要由分隔板、过滤板和料筒组成，过滤板上设有过滤孔，过滤孔为锥台形结构，过滤孔小端靠近涡旋破碎装置下层，过滤孔大端靠近卧式搅拌装置；所述卧式搅拌装置主要由料筒、转轴、转子A和转子B组成，转轴两端分别通过轴承、密封圈安装在料筒上，并且分别通过压板A、压板B、垫片和螺钉固定，转轴一端连接有电机且另一端悬空，转轴上安装有转子A和转子B，转子A和转子B间设有间隙，卧式搅拌装置的料筒外端设有进水口，卧式搅拌装置的料筒内设有水和小碎料，料筒下端外侧处设有4个支柱，料筒下端中部设有出浆口。
所述涡旋破碎装置上层的纵切面由气流入口到分隔板上圆孔的截面积逐渐减小，涡旋破碎装置下层的纵切面由分隔板上圆孔到过滤板上过滤孔的截面积逐渐减小。
所述分隔板与料筒内壁间的夹角为60度。
所述过滤孔小端直径为d 1，过滤孔大端直径为d 2且d 2=2d 1，气流入口直径为d 3且d 3=4d 1，圆孔直径为d 4且d 4=5d 1，进料口直径为d 5且d 5=10d 1。
所述转子A和转子B的螺距相同、旋向相反，转子A和转子B间的间隙距离为2倍螺距。
所述进水口为倾斜状安装，进水口与料筒间的夹角为60度。
所述电机的下端设有橡胶垫，橡胶垫放置在支撑板A上，支撑板A固定于料筒外端，支撑板A支撑压板A和电机，支撑板A通过肋板A加固；所述支撑板B固定于料筒外端，支撑板B支撑压板B，支撑板B通过肋板B加固。
本发明将制浆过程分为涡旋破碎和卧式搅拌两个过程，通过这种设计实现碎料的初次破碎、二次分解，即通过涡旋破碎装置对大碎料进行初次破碎，使大碎料破碎为小碎料，然后通过卧式搅拌装置对小碎料进行搅拌分解，生成所需料浆。
本发明通过涡旋破碎装置对大碎料进行初次破碎，具体为设备工作时，当高压气流由气流入口切向进入涡旋破碎装置内，高压气流在涡旋破碎装置上层内形成旋流，旋流带动大碎料共同旋转运动，大碎料在运动中不仅相互碰撞破碎，而且在涡旋破碎装置上层内的涡旋、筒壁作用下相互碰撞破碎，形成较小的碎料。
本发明将涡旋破碎装置分为涡旋破碎装置上层和涡旋破碎装置下层，通过这种设计提高初次破碎的效率，即涡旋破碎装置上层对进入的大碎料进行空气涡旋破碎，当破碎后的碎料直径小于圆孔直径时，破碎后的大碎料进入涡旋破碎装置下层并再次进行涡旋破碎，通过这种二次涡旋破碎来提高初次破碎效率。
本发明将分隔板与料筒内壁间的夹角设为60度，通过这种设计实现涡旋破碎装置上层和涡旋破碎装置下层呈现锥台形结构，从而为空气涡旋加速破碎提供条件。
本发明通过卧式搅拌装置对小碎料进行二次分解，具体为设备工作时，当涡旋破碎装置中的大碎料经空气涡旋破碎后，如果破碎后的大碎料直径小于过滤孔上端直径，则碎料直接进入卧式搅拌装置内，卧式搅拌装置内转轴上的转子A和转子B对小碎料搅拌分解，直至达到所需的料浆。
本发明将转子A和转子B设计为螺距相同、旋向相反的结构，通过这种设计实现转子A和转子B同时将小碎料和水的混合液向中心旋转推送，使混合液在转子A和转子B的中心处碰撞分解，加速分解效率。
本发明在涡旋破碎装置和卧式搅拌装置间的非连通处设有橡胶材料的弹性阻尼块，通过这种设计实现设备的消振、降噪，即通过弹性阻尼块的弹性变形消耗振动能，并通过橡胶材料来隔离噪声传播。
本发明的有益效果是：通过涡旋破碎装置对碎料进行初次破碎，通过卧式搅拌装置对碎料进行二次分解，通过二层涡旋破碎装置和反旋向转子提高破碎效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的整体纵剖结构示意图。
图3是本发明的涡旋破碎装置的上层涡旋分布示意图。
图4是本发明的涡旋破碎装置的下层涡旋分布示意图。
图5是本发明转轴初端连接处的局部结构示意图。
图6是本发明转轴末端连接处的局部结构示意图。
其中：1、电机，2、肋板A，3、支撑板A，4、支柱，5、料筒，6、转子A，7、转轴，8、出浆口，9、水，10、小碎料，11、转子B，12、肋板B，13、支撑板B，14、圆孔，15、分隔板，16、过滤板，17、过滤孔，18、大碎料，19、气流入口，20、橡胶垫，21、垫片，22、螺钉，23、压板A，24、轴承，25、滚珠，26、密封圈，27、压板B，28、弹性阻尼块，29、进料口，30、进水口。
具体实施方式
实施例：
如图1、和图2、图3和图4所示，本发明的一种基于涡旋动能碎料且料液分离的卧式制浆设备，主要包括涡旋破碎装置、卧式搅拌装置，涡旋破碎装置在卧式搅拌装置上方，涡旋破碎装置和卧式搅拌装置之间的连通处设有过滤板16，涡旋破碎装置和卧式搅拌装置之间的非连通处设有弹性阻尼块28，弹性阻尼块28为橡胶材料；涡旋破碎装置分为涡旋破碎装置上层和涡旋破碎装置下层。
本发明将制浆过程分为涡旋破碎和卧式搅拌两个过程，通过这种设计实现碎料的初次破碎、
二次分解，即通过涡旋破碎装置对大碎料18进行初次破碎，使大碎料18破碎为小碎料10，然后通过卧式搅拌装置对小碎料10进行搅拌分解，生成所需料浆。
本发明在涡旋破碎装置和卧式搅拌装置间的非连通处设有橡胶材料的弹性阻尼块28，通过这种设计实现设备的消振、降噪，即通过弹性阻尼块28的弹性变形消耗振动能，并通过橡胶材料来隔离噪声传播。
涡旋破碎装置上层主要由料筒5、分隔板15、气流入口19和进料口29组成，涡旋破碎装置上层的料筒5内设有大碎料18，气流入口19和进料口29依次设在料筒5上端，分隔板15为直板状，分隔板15倾斜安装在料筒5内壁上，分隔板15将涡旋破碎装置分为涡旋破碎装置上层和涡旋破碎装置下层，分隔板15在远离气流入口19端设有圆孔14。
涡旋破碎装置下层主要由分隔板15、过滤板16和料筒5组成，过滤板16上设有过滤孔17，过滤孔17为锥台形结构，过滤孔17小端靠近涡旋破碎装置下层，过滤孔17大端靠近卧式搅拌装置。
卧式搅拌装置主要由料筒5、转轴7、转子A 6和转子B 11组成，转轴7两端分别通过轴承24、密封圈26安装在料筒5上，并且分别通过压板A 23、压板B 27、垫片21和螺钉22固定，转轴7一端连接有电机1且另一端悬空，转轴7上安装有转子A 6和转子B 11，转子A 6和转子B 11间设有间隙，卧式搅拌装置的料筒5外端设有进水口30，卧式搅拌装置的料筒5内设有水9和小碎料10，料筒5下端外侧处设有4个支柱4，料筒5下端中部设有出浆口8。
本发明通过涡旋破碎装置对大碎料18进行初次破碎，具体为设备工作时，当高压气流由气流入口19切向进入涡旋破碎装置内，高压气流在涡旋破碎装置上层内形成旋流，旋流带动大碎料18共同旋转运动，大碎料18在运动中不仅相互碰撞破碎，而且在涡旋破碎装置上层内的涡旋、筒壁作用下相互碰撞破碎，形成较小的碎料。
本发明将涡旋破碎装置分为涡旋破碎装置上层和涡旋破碎装置下层，通过这种设计提高初次破碎的效率，即涡旋破碎装置上层对进入的大碎料18进行空气涡旋破碎，当破碎后的碎料直径小于圆孔14直径时，破碎后的大碎料18进入涡旋破碎装置下层并再次进行涡旋破碎，通过这种二次涡旋破碎来提高初次破碎效率。
涡旋破碎装置上层的纵切面由气流入口19到分隔板15上圆孔14的截面积逐渐减小，涡旋破碎装置下层的纵切面由分隔板15上圆孔14到过滤板16上过滤孔17的截面积逐渐减小。
分隔板15与料筒5内壁间的夹角为60度，这种设计实现涡旋破碎装置上层和涡旋破碎装置下层呈现锥台形结构，从而为空气涡旋加速破碎提供条件。
过滤孔17小端直径为d 1，过滤孔17大端直径为d 2且d 2=2d 1，气流入口19直径为d 3且d 3=4d 1，圆孔14直径为d 4且d 4=5d 1，进料口29直径为d 5且d 5=10d 1。
转子A 6和转子B 11的螺距相同、旋向相反，转子A 6和转子B 11间的间隙距离为2倍螺距。进水口30为倾斜状安装，进水口30与料筒5间的夹角为60度。
本发明通过卧式搅拌装置对小碎料10进行二次分解，具体为设备工作时，当涡旋破碎装置中的大碎料18经空气涡旋破碎后，如果破碎后的大碎料18直径小于过滤孔17上端直径，则碎料直接进入卧式搅拌装置内，卧式搅拌装置内转轴7上的转子A 6和转子B 11对小碎料10搅拌分解，直至达到所需的料浆。
本发明将转子A 6和转子B 11设计为螺距相同、旋向相反的结构，通过这种设计实现转子A 6和转子B 11同时将小碎料10和水9的混合液向中心旋转推送，使混合液在转子A6和转子B 11的中心处碰撞分解，加速分解效率。
结合图5和图6所示，电机1的下端设有橡胶垫20，橡胶垫20放置在支撑板A 3上，支撑板A 3固定于料筒5外端，支撑板A 3支撑压板A 23和电机1，支撑板A 3通过肋板A 2加固；支撑板B 13固定于料筒5外端，支撑板B 13支撑压板B 27，支撑板B 13通过肋板B 12加固。

Claims (1)

1.一种基于涡旋动能碎料且料液分离的卧式制浆设备，主要包括涡旋破碎装置、卧式搅拌装置，涡旋破碎装置在卧式搅拌装置上方，涡旋破碎装置和卧式搅拌装置之间的连通处设有过滤板，涡旋破碎装置和卧式搅拌装置之间的非连通处设有弹性阻尼块，弹性阻尼块为橡胶材料；其特征在于：所述涡旋破碎装置分为涡旋破碎装置上层和涡旋破碎装置下层；所述涡旋破碎装置上层主要由料筒、分隔板、气流入口和进料口组成，涡旋破碎装置上层的料筒内设有大碎料，气流入口和进料口依次设在料筒上端，分隔板为直板状，分隔板倾斜安装在料筒内壁上，分隔板将涡旋破碎装置分为涡旋破碎装置上层和涡旋破碎装置下层，分隔板在远离气流入口端设有圆孔；所述涡旋破碎装置下层主要由分隔板、过滤板和料筒组成，过滤板上设有过滤孔，过滤孔为锥台形结构，过滤孔小端靠近涡旋破碎装置下层，过滤孔大端靠近卧式搅拌装置；所述卧式搅拌装置主要由料筒、转轴、转子A和转子B组成，转轴两端分别通过轴承、密封圈安装在料筒上，并且分别通过压板A、压板B、垫片和螺钉固定，转轴一端连接有电机且另一端悬空，转轴上安装有转子A和转子B，转子A和转子B间设有间隙，卧式搅拌装置的料筒外端设有进水口，卧式搅拌装置的料筒内设有水和小碎料，料筒下端外侧处设有4个支柱，料筒下端中部设有出浆口；所述涡旋破碎装置上层的纵切面由气流入口到分隔板上圆孔的截面积逐渐减小，涡旋破碎装置下层的纵切面由分隔板上圆孔到过滤板上过滤孔的截面积逐渐减小；所述分隔板与料筒内壁间的夹角为60度；所述过滤孔小端直径为d 1，过滤孔大端直径为d 2且d 2=2d 1，气流入口直径为d 3且d 3=4d 1，圆孔直径为d 4且d 4=5d 1，进料口直径为d 5且d 5=10d 1；所述转子A和转子B的螺距相同、旋向相反，转子A和转子B间的间隙距离为2倍螺距；所述进水口为倾斜状安装，进水口与料筒间的夹角为60度；所述电机的下端设有橡胶垫，橡胶垫放置在支撑板A上，支撑板A固定于料筒外端，支撑板A支撑压板A和电机，支撑板A通过肋板A加固；所述支撑板B固定于料筒外端，支撑板B支撑压板B，支撑板B通过肋板B加固。
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