CN107100024B - 一种基于气流涡旋且搅拌碎浆的d型制浆设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于气流涡旋且搅拌碎浆的D型制浆设备，主要包括D型料筒装置、气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置。其特点是依次气碎、液碎和滤碎。本发明过气流涡旋碎浆装置实现对碎料的初次无转子气流涡旋破碎，通过搅拌碎浆装置实现碎料的二次搅拌分解破碎，通过细浆储存装置实现对碎料的细化筛选。

Description

一种基于气流涡旋且搅拌碎浆的D型制浆设备
技术领域
本发明涉及一种基于气流涡旋且搅拌碎浆的D型制浆设备，尤其涉及一种通过气流涡旋碎浆装置实现对碎料的初次无转子气流涡旋破碎，通过搅拌碎浆装置实现碎料的二次搅拌分解破碎，通过细浆储存装置实现对碎料的细化筛选，属于碎浆设备的技术研发领域。
背景技术
水力碎浆机主要碎解浆板、废旧书本、废旧纸箱等，是制浆造纸工业中最常用的碎浆设备之一。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：一是碎浆方式单一，主要是转子带动料浆旋转碎料，并且转子固定，搅拌区域有限，如果想搅拌均匀，需增加搅拌时间，从而造成碎浆效率低；二是料浆品质低，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；三是在形成最终料浆前未进行过滤细化，从而造成出料浆的不均质。
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气流涡旋且搅拌碎浆的D型制浆设备。
本发明的一种基于气流涡旋且搅拌碎浆的D型制浆设备采用以下技术方案：
一种基于气流涡旋且搅拌碎浆的D型制浆设备，主要包括D型料筒装置、气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置，气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置共同布置在D型料筒装置内，气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置分别为3边结构装置，气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置分别相互相邻；所述D型料筒装置主要由底板、直板、弧板和盖板组成，底板下设有4个支柱，直板和弧板焊接在底板上，盖板安装在直板、弧板上，盖板上设有通气孔；所述气流涡旋碎浆装置主要由直板、弧板、分隔板、加速板、曲板、过滤板B、扰流板A、扰流板B、扰流板C和扰流板D组成，直板、弧板、分隔板、曲板和过滤板B围成涡旋破碎区，加速板安装在入口直板上，分隔板安装在直板上，曲板两端分别连接直板和分隔板，曲板内侧设有弹性阻尼块A，过滤板B设在涡旋破碎区内靠近弧板的分隔板上，过滤板B两端分别与分隔板和弧板连接，过滤板B上开有过滤孔B，扰流板A和扰流板B安装在弧板上，扰流板C安装在分隔板上，扰流板D安装在直板上；所述搅拌碎浆装置主要由直板、弧板、分隔板、过滤板A、导流板、主轴、连杆和叶片组成，直板、弧板、分隔板、过滤板A和导流板围成料浆生成区，过滤板A两端分别连接直板和分隔板，过滤板A上设有过滤孔A，导流板设在料浆生成区内靠近弧板的分隔板上，导流板和弧板间设有间隙通道，主轴下端设有电机，主轴上端设有4个周向均布的连杆，每个连杆上分别设有叶片，叶片的顶端和底端设有三角齿；所述细浆储存装置主要由直板、分隔板和过滤板A组成，过滤板A、直板和分隔板围成细浆储存区。
所述底板呈D形结构；所述支柱的2个支柱沿直板分布，另2个支柱沿弧板分布；所述直板的横截面呈长方形结构，弧板的横截面呈圆弧形结构；所述盖板呈D形结构，盖板在料浆生成区上方设有通气孔，盖板在涡旋破碎区上方为实体结构。
所述加速板垂直与直板，加速板在入口内侧与直板圆角过渡连接；所述扰流板A与弧板的夹角为a且a=30度，扰流板B与弧板的夹角为b且b=45度，扰流板C与分隔板的夹角为c且c=60度，扰流板D与直板的夹角为d且d=50度，入口处加速板与弧板的夹角为e且e=20度；所述过滤板B的弯曲半径为r 1，曲板的弯曲半径为r 2且r 2=2r 1，涡旋破碎区内弧板的弯曲半径为r 3且r 3=8r 1；所述导流板的弯曲半径为r 4且r 4=0.5r 1，过滤板A的弯曲半径为r 5且r 5=1.5r 1，涡旋破碎区内弧板的弯曲半径为r 6且r 6=6r 1。
所述扰流板A、扰流板B、扰流板C和扰流板D的数量分别为2个且长度相等，各同名扰流板的间距与其长度相等，相邻异名扰流板的间距为其长度的1.5倍，扰流板A和扰流板C与盖板接触且与底板间的距离为其长度值，扰流板B和扰流板D与底板接触且与盖板间的距离为其长度值。
所述过滤孔A为锥台形孔，过滤孔A的小端面在料浆生成区，过滤孔A的大端面在细浆储存区；所述过滤孔B为平行孔。
所述导流板和过滤板B间设有弹性阻尼块B；所述导流板和弧板间的间隙通道在垂直方向高于过滤板A。
所述涡旋破碎区的横截面由下到上逐渐减小；所述弹性阻尼块A和弹性阻尼块B采用橡胶材质。
本发明将D型制浆设备主要分为气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置，通过这种设计依次实现气碎、液碎和滤碎，即通过气流涡旋碎浆装置实现对碎料的初次无转子气流涡旋破碎，通过搅拌碎浆装置实现碎料的二次搅拌分解破碎，通过细浆储存装置实现对碎料的细化筛选。
本发明通过气流涡旋碎浆装置实现对纸质碎料的初次气碎，具体为当纸质碎料放入气流涡旋碎浆装置，在高压气流由入口进入涡旋破碎区后，高压气流在弧板和加速板的作用下，产生加速旋流并带动纸质碎料一起运动，由于涡旋破碎区的横截面由下到上逐渐减小，所以纸质碎料产生涡旋向上的加速运动模式；纸质碎料在涡旋破碎区形成大涡旋的同时，涡旋破碎区内的扰流板A、扰流板B、扰流板C和扰流板D依次会形成较多小涡旋区，这样纸质碎料在涡旋运动的同时，大涡旋中纸质碎料相互碰撞、大涡漩内纸质碎料和小涡旋内纸质碎料相互碰撞、大涡漩内纸质碎料与扰流板A、扰流板B、扰流板C和扰流板D相互碰撞，通过多种类型的碰撞实现纸质碎料的快速破碎。
本发明通过搅拌碎浆装置实现对纸质碎料的二次液碎，具体为当纸质碎料由涡旋破碎区进入料浆生成区后，初次破碎后的纸质碎料进入料浆生成区的水中并形成混合液，电机经主轴、连杆带动叶片旋转，叶片在旋转同时带动混合液旋转，混合液中的纸质碎料在旋转同时相互碰撞，并且随着叶片旋转的纸质碎料还与局部涡流内的纸质碎料碰撞，从而加速整体混合液内纸质碎料的搅拌分解速率。
本发明通过细浆储存装置实现对纸质碎料的三次滤碎，具体为经过搅拌分解破碎后的纸质碎料，如果纸质碎料的直径小于过滤孔A的小端直径，则纸质碎料进入细浆储存区内，从而实现对料浆的均质控制；而锥台形的过滤孔A能防止纸质碎料在过滤孔A内堵塞。
本发明将料浆生成区上方的盖板设有通气孔，通过这种设计既实现将由涡旋破碎区进入料浆生成区内的高压气体快速排出，又实现向料浆生成区方便注水。
本发明通过设计的扰流板A、扰流板B、扰流板C和扰流板D，实现在涡旋破碎区内生成局部小涡旋，从而加速纸质碎料的涡旋破碎；而将扰流板A、扰流板B、扰流板C和扰流板D依次交错布置，这种设计在实现局部小涡旋的同时，还防止涡旋破碎区内的纸质碎料在旋转破碎时形成“旋饼”，以致降低涡旋破碎效率。
本发明在曲板内侧设有弹性阻尼块A，通过这种设计既消除高压气旋对曲板的冲击，又实现该设备的降噪处理，即通过橡胶材质的弹性阻尼A消除噪声的传播。
本发明在导流板和过滤板B间设有弹性阻尼块B，通过这种设计消除高压气流对过滤板B和导流板的冲击，从而起到保护的作用。
本发明在叶片顶端和底端设有三角齿，通过这种设计加速纸质碎料混合液的搅拌破碎，即在叶片带动混合液旋转时，叶片上的三角齿会对混合液中的纸质碎料产生撕扯作用，从而加速纸质碎料的破碎分解。
本发明的有益效果是：通过气流涡旋碎浆装置实现对碎料的初次无转子气流涡旋破碎，通过搅拌碎浆装置实现碎料的二次搅拌分解破碎，通过细浆储存装置实现对碎料的细化筛选。
附图说明
图1是本发明的整体俯视剖面结构示意图。
图2是本发明的整体主视剖面结构示意图。
图3是本发明的盖板结构示意图。
图4是本发明的支柱布置示意图。
图5是本发明的涡旋破碎区的结构示意图。
图6是本发明的扰流板A、扰流板B、扰流板C和扰流板D的展开布置示意图。
图7是本发明的涡旋破碎区的涡旋分布示意图。
图8是本发明的料浆生成区的结构示意图。
图9是本发明的料浆生成区的涡旋分布示意图。
其中：1、扰流板A，2、弧板，3、入口，4、加速板，5、扰流板D，6、曲板，7、弹性阻尼块A，8、过滤孔A，9、细浆储存区，10、过滤板A，11、叶片，12、连杆，13、三角齿，14、主轴，15、料浆生成区，16、导流板，17、弹性阻尼块B，18、过滤板B，19、过滤孔B，20、分隔板，21、扰流板C，22、扰流板B，23、涡旋破碎区，24、支柱，25、出浆口，26、电机，27、盖板，28、通气孔，29、直板，30、底板。
具体实施方式
实施例：
如图1、图2、图3和图4所示，本发明的一种基于气流涡旋且搅拌碎浆的D型制浆设备，主要包括D型料筒装置、气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置，气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置共同布置在D型料筒装置内，气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置分别为3边结构装置，气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置分别相互相邻。
本发明将D型制浆设备主要分为气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置，通过这种设计依次实现气碎、液碎和滤碎，即通过气流涡旋碎浆装置实现对碎料的初次无转子气流涡旋破碎，通过搅拌碎浆装置实现碎料的二次搅拌分解破碎，通过细浆储存装置实现对碎料的细化筛选。
D型料筒装置主要由底板30、直板29、弧板2和盖板27组成，底板30下设有4个支柱24，直板29和弧板2焊接在底板30上，盖板27安装在直板29、弧板2上，盖板27上设有通气孔28。
底板30呈D形结构；支柱24的2个支柱24沿直板29分布，另2个支柱24沿弧板2分布；直板29的横截面呈长方形结构，弧板2的横截面呈圆弧形结构；盖板27呈D形结构，盖板27在料浆生成区15上方设有通气孔28，盖板27在涡旋破碎区23上方为实体结构。
本发明将料浆生成区15上方的盖板27设有通气孔28，通过这种设计既实现将由涡旋破碎区23进入料浆生成区15内的高压气体快速排出，又实现向料浆生成区15方便注水。
过滤孔A 8为锥台形孔，过滤孔A 8的小端面在料浆生成区15，过滤孔A 8的大端面在细浆储存区；过滤孔B 18为平行孔。
导流板16和过滤板B 18间设有弹性阻尼块B 17；导流板16和弧板2间的间隙通道在垂直方向高于过滤板A 8。涡旋破碎区23的横截面由下到上逐渐减小；弹性阻尼块A 7和弹性阻尼块B 17采用橡胶材质。本发明在导流板16和过滤板B 18间设有弹性阻尼块B 17，通过这种设计消除高压气流对过滤板B 17和导流板16的冲击，从而起到保护的作用。
结合图5、图6和图7所示，气流涡旋碎浆装置主要由直板29、弧板2、分隔板20、加速板4、曲板6、过滤板B 18、扰流板A 1、扰流板B 22、扰流板C 21和扰流板D 5组成，直板29、弧板2、分隔板20、曲板6和过滤板B 18围成涡旋破碎区23，加速板4安装在入口3直板29上，分隔板20安装在直板29上，曲板6两端分别连接直板29和分隔板20，曲板6内侧设有弹性阻尼块A 7，过滤板B 18设在涡旋破碎区23内靠近弧板2的分隔板20上，过滤板B 18两端分别与分隔板20和弧板2连接，过滤板B 18上开有过滤孔B 19，扰流板A 1和扰流板B 22安装在弧板2上，扰流板C 21安装在分隔板20上，扰流板D 5安装在直板29上。
本发明在曲板6内侧设有弹性阻尼块A 7，通过这种设计既消除高压气旋对曲板6的冲击，又实现该设备的降噪处理，即通过橡胶材质的弹性阻尼A 7消除噪声的传播。
本发明通过气流涡旋碎浆装置实现对纸质碎料的初次气碎，具体为当纸质碎料放入气流涡旋碎浆装置，在高压气流由入口3进入涡旋破碎区23后，高压气流在弧板2和加速板4的作用下，产生加速旋流并带动纸质碎料一起运动，由于涡旋破碎区23的横截面由下到上逐渐减小，所以纸质碎料产生涡旋向上的加速运动模式；纸质碎料在涡旋破碎区23形成大涡旋的同时，涡旋破碎区23内的扰流板A 1、扰流板B 22、扰流板C 21和扰流板D 5依次会形成较多小涡旋区，这样纸质碎料在涡旋运动的同时，大涡旋中纸质碎料相互碰撞、大涡漩内纸质碎料和小涡旋内纸质碎料相互碰撞、大涡漩内纸质碎料与扰流板A 1、扰流板B 22、扰流板C 21和扰流板D 5相互碰撞，通过多种类型的碰撞实现纸质碎料的快速破碎。
加速板4垂直与直板29，加速板4在入口3内侧与直板29圆角过渡连接；扰流板A 1与弧板2的夹角为a且a=30度，扰流板B 22与弧板2的夹角为b且b=45度，扰流板C 21与分隔板20的夹角为c且c=60度，扰流板D 5与直板29的夹角为d且d=50度，入口3处加速板4与弧板2的夹角为e且e=20度；过滤板B 18的弯曲半径为r 1，曲板6的弯曲半径为r 2且r 2=2r 1，涡旋破碎区23内弧板2的弯曲半径为r 3且r 3=8r 1；导流板16的弯曲半径为r 4且r 4=0.5r 1，过滤板A 10的弯曲半径为r 5且r 5=1.5r 1，涡旋破碎区23内弧板2的弯曲半径为r 6且r 6=6r 1。
扰流板A 1、扰流板B 22、扰流板C 21和扰流板D 5的数量分别为2个且长度相等，各同名扰流板的间距与其长度相等，相邻异名扰流板的间距为其长度的1.5倍，扰流板A 1和扰流板C 21与盖板27接触且与底板30间的距离为其长度值，扰流板B 22和扰流板D 5与底板30接触且与盖板27间的距离为其长度值。
本发明通过设计的扰流板A 1、扰流板B 22、扰流板C 21和扰流板D 5，实现在涡旋破碎区23内生成局部小涡旋，从而加速纸质碎料的涡旋破碎；而将扰流板A 1、扰流板B 22、扰流板C 21和扰流板D 5依次交错布置，这种设计在实现局部小涡旋的同时，还防止涡旋破碎区23内的纸质碎料在旋转破碎时形成“旋饼”，以致降低涡旋破碎效率。
结合图8和图9所示，搅拌碎浆装置主要由直板29、弧板2、分隔板20、过滤板A 10、导流板16、主轴14、连杆12和叶片11组成，直板29、弧板2、分隔板20、过滤板A 10和导流板16围成料浆生成区15，过滤板A 10两端分别连接直板29和分隔板20，过滤板A 10上设有过滤孔A 8，导流板16设在料浆生成区15内靠近弧板2的分隔板20上，导流板16和弧板2间设有间隙通道，主轴14下端设有电机26，主轴14上端设有4个周向均布的连杆12，每个连杆12上分别设有叶片11，叶片11的顶端和底端设有三角齿13。
本发明通过搅拌碎浆装置实现对纸质碎料的二次液碎，具体为当纸质碎料由涡旋破碎区23进入料浆生成区15后，初次破碎后的纸质碎料进入料浆生成区15的水中并形成混合液，电机26经主轴14、连杆12带动叶片11旋转，叶片11在旋转同时带动混合液旋转，混合液中的纸质碎料在旋转同时相互碰撞，并且随着叶片11旋转的纸质碎料还与局部涡流内的纸质碎料碰撞，从而加速整体混合液内纸质碎料的搅拌分解速率。
本发明在叶片11顶端和底端设有三角齿13，通过这种设计加速纸质碎料混合液的搅拌破碎，即在叶片11带动混合液旋转时，叶片11上的三角齿13会对混合液中的纸质碎料产生撕扯作用，从而加速纸质碎料的破碎分解。
细浆储存装置主要由直板29、分隔板20和过滤板A 10组成，过滤板A 10、直板29和分隔板20围成细浆储存区9。
本发明通过细浆储存装置实现对纸质碎料的三次滤碎，具体为经过搅拌分解破碎后的纸质碎料，如果纸质碎料的直径小于过滤孔A 8的小端直径，则纸质碎料进入细浆储存区9内，从而实现对料浆的均质控制；而锥台形的过滤孔A 8能防止纸质碎料在过滤孔A 8内堵塞。

Claims (1)

1.一种基于气流涡旋且搅拌碎浆的D型制浆设备，主要包括D型料筒装置、气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置，气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置共同布置在D型料筒装置内，气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置分别为3边结构装置，气流涡旋碎浆装置、搅拌碎浆装置和细浆储存装置分别相互相邻；其特征在于：所述D型料筒装置主要由底板、直板、弧板和盖板组成，底板下设有4个支柱，直板和弧板焊接在底板上，盖板安装在直板、弧板上，盖板上设有通气孔；所述气流涡旋碎浆装置主要由直板、弧板、分隔板、加速板、曲板、过滤板B、扰流板A、扰流板B、扰流板C和扰流板D组成，直板、弧板、分隔板、曲板和过滤板B围成涡旋破碎区，加速板安装在入口直板上，分隔板安装在直板上，曲板两端分别连接直板和分隔板，曲板内侧设有弹性阻尼块A，过滤板B设在涡旋破碎区内靠近弧板的分隔板上，过滤板B两端分别与分隔板和弧板连接，过滤板B上开有过滤孔B，扰流板A和扰流板B安装在弧板上，扰流板C安装在分隔板上，扰流板D安装在直板上；所述搅拌碎浆装置主要由直板、弧板、分隔板、过滤板A、导流板、主轴、连杆和叶片组成，直板、弧板、分隔板、过滤板A和导流板围成料浆生成区，过滤板A两端分别连接直板和分隔板，过滤板A上设有过滤孔A，导流板设在料浆生成区内靠近弧板的分隔板上，导流板和弧板间设有间隙通道，主轴下端设有电机，主轴上端设有4个周向均布的连杆，每个连杆上分别设有叶片，叶片的顶端和底端设有三角齿；所述细浆储存装置主要由直板、分隔板和过滤板A组成，过滤板A、直板和分隔板围成细浆储存区；所述底板呈D形结构；所述支柱的2个支柱沿直板分布，另2个支柱沿弧板分布；所述直板的横截面呈长方形结构，弧板的横截面呈圆弧形结构；所述盖板呈D形结构，盖板在料浆生成区上方设有通气孔，盖板在涡旋破碎区上方为实体结构；所述扰流板A与弧板的夹角为a且a=30度，扰流板B与弧板的夹角为b且b=45度，扰流板C与分隔板的夹角为c且c=60度，扰流板D与直板的夹角为d且d=50度，入口处加速板与弧板的夹角为e且e=20度；所述过滤板B的弯曲半径为r 1，曲板的弯曲半径为r 2且r 2=2r 1，涡旋破碎区内弧板的弯曲半径为r 3且r 3=8r 1；所述导流板的弯曲半径为r 4且r 4=0.5r 1，过滤板A的弯曲半径为r 5且r 5=1.5r 1，涡旋破碎区内弧板的弯曲半径为r 6且r 6=6r 1；所述扰流板A、扰流板B、扰流板C和扰流板D的数量分别为2个且长度相等，各同名扰流板的间距与其长度相等，相邻异名扰流板的间距为其长度的1.5倍，扰流板A和扰流板C与盖板接触且与底板间的距离为其长度值，扰流板B和扰流板D与底板接触且与盖板间的距离为其长度值；所述过滤孔A为锥台形孔，过滤孔A的小端面在料浆生成区，过滤孔A的大端面在细浆储存区；所述过滤孔B为平行孔；所述导流板和过滤板B间设有弹性阻尼块B；所述导流板和弧板间的间隙通道在垂直方向高于过滤板A；所述涡旋破碎区的横截面由下到上逐渐减小；所述弹性阻尼块A和弹性阻尼块B采用橡胶材质。
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