CN111519459B - 一种多级除砂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多级除砂装置，包括机架、一级旋流除砂器、第一收集槽、第一分流管、三通管、第一水泵和第一输入管、第三水泵和连接管，连接管远离第三水泵的一端与第一收集槽的内部连通；还包括第一输出管、二级旋流除砂器、第二分流管、第二水泵、第二输出管、位于多个二级旋流除砂器下方的第二收集槽，以及连通于第二收集槽的排泄管；每个一级旋流除砂器内均设有用于提升纸浆旋转速度的第一螺旋片。本方案不仅增加了纸浆在一级旋流除砂器内的旋转速度，提高纸浆的除砂效果，还可以有效降低纸纤维的浪费。

Description

一种多级除砂装置

技术领域

本发明涉及造纸生产的技术领域，尤其是涉及一种多级除砂装置。

背景技术

造纸生产分为制浆和造纸两个基本过程。制浆就是把植物纤维原料离解变成本色纸浆或漂白纸浆。造纸则是把悬浮在水中的纸浆纤维加工成纸页。废旧报纸在制浆时需经过碎浆、筛分、脱墨和除砂等工序，旋流除砂器是除砂工序中的主要处理设备，其内壁是锥面光滑体，它是利用切线进来的纸浆所产生的离心力除去砂粒或比重大的杂质。

如图3，图中所示的为一种除砂装置，包括机架1、并排设置在机架1上的多个旋流除砂器2、安装在机架1上且与多个旋流除砂器2的切向进水管均连通的分流管3、设置在分流管3一端上用于注入纸浆的水泵4和输入管5、设置在机架1上且与多个旋流除砂器2的出水管均连通的输出管6，以及位于多个旋流除砂器2下方的收集槽7和排泄管8。工作人员启动水泵4后，池子里的纸浆将依次经过输入管5、水泵4和分流管3，然后以一定的压力下从旋流除砂器2的进水管切向进入，纸浆将在旋流除砂器2内产生强烈的旋转运动，由于砂和水的密度不同，在离心力、向心力、浮力和流体曳力的共同作用下，密度低的水和纸纤维上升，并从出水管汇聚至输出管6内，再从输出管6输至下道工序中，而密度大的砂粒从旋流除砂器2的排砂口排至收集槽7内，最终达到除砂的目的。

上述除砂装置虽然可以达到除砂的目的，但是当纸浆从分流管的一端输入后，纸浆的压力将随着流经旋流除砂器的数量而逐渐减小，纸浆在旋流除砂器内的旋转速度将无法达到预期要求，离心力变小，纸浆的除砂效果大幅度降低。此外，旋流除砂器的排砂口不仅排出了砂粒，还夹杂有较多的水和纸纤维，若是将收集槽内的废水直接通过排泄管排出，这将造成大量纸纤维的浪费，提高造纸的生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种多级除砂装置，不仅可保证纸浆在旋流除砂器内的旋转速度，使纸浆的除砂效果达到预期要求，还可以有效降低纸纤维的浪费。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种多级除砂装置，包括机架、并排设置在机架上的多个一级旋流除砂器、位于多个一级旋流除砂器下方的第一收集槽、设置在机架上且与多个一级旋流除砂器的进水管均连通的第一分流管、连通于第一分流管中部的三通管、设置在三通管其中一进水端上的第一水泵和第一输入管、设置在三通管另外一进水端上的第三水泵和连接管，连接管远离第三水泵的一端与第一收集槽的内部连通；还包括设置在机架上且与多个一级旋流除砂器的出水管均连通的第一输出管、位于第一收集槽下方的多个二级旋流除砂器、连通于第一收集槽和多个二级旋流除砂器的第二分流管、设置在第二分流管上的第二水泵、设置在机架上且与多个二级旋流除砂器的出水管均连通的第二输出管、位于多个二级旋流除砂器下方的第二收集槽，以及连通于第二收集槽的排泄管；每个一级旋流除砂器内均设有用于提升纸浆旋转速度的第一螺旋片。

通过采用上述技术方案，当需要对纸浆进行除砂时，工作人员启动第一水泵、第二水泵和第三水泵，池子里的纸浆将依次经过第一输入管、第一水泵、三通管和第一分流管，然后以一定的压力下从一级旋流除砂器的进水管切向进入，纸浆将在一级旋流除砂器内产生强烈的旋转运动，水和纸纤维将上升并汇至第一输出管，再从第一输出管输送至下道工序中，砂粒则会从一级旋流除砂器的排砂口排至第一收集槽内，从而达到一级除砂的效果。第一收集槽内的部分废水又将经过第二水泵和第二分流管，然后又以一定的压力下从二级旋流除砂器的进水管切向进入，废水中的水和纸纤维将上升并汇至第二输出管，再从第二输出管输送至下道工序中，废水中的砂粒则会从二级旋流除砂器的排砂口排至第二收集槽内，从而达到二级除砂和回收纸纤维的效果，第二收集槽内的废水直接通过排泄管排出。第一收集槽内的部分废水还会通过连接管和第三水泵后重新注入至三通管内，废水和纸浆将在三通管内发生汇聚并注入到第一分流管内，废水将再一次进行一级除砂，废水中的纸纤维得以重新回收利用。此外，废水和纸浆汇聚后的流速会增大，这将有利于保证纸浆在一级旋流除砂器内的旋转速度，提升纸浆的除砂效果。纸浆沿着切线方向进入螺旋片后，加速了纸浆的旋转速度，纸浆的除砂效果将进一步增加。相比于现有技术，本方案通过三通管、第三水泵、连接管、第二水泵、第二分流管、二级旋流除砂器、第二收集槽和第一螺旋片的设置，不仅增加了纸浆在一级旋流除砂器内的旋转速度，提高纸浆的除砂效果，还可以有效降低纸纤维的浪费。

本发明进一步设置为：所述第一螺旋片的螺距自上而下逐渐减小。

通过采用上述技术方案，纸浆在第一螺旋片内流动，当纸浆的流量保持一定时，第一螺旋片供纸浆流动的截面积将越来越小，纸浆的流速便可在第一螺旋片的基础上进一步增大，这不仅提高了一级旋流除砂器的除砂效果，同时还减少了纸纤维从排砂口甩出的量，有利于降低纸纤维的浪费。

本发明进一步设置为：所述第一螺旋片的螺距减小程度由中间至两侧逐渐增大。

通过采用上述技术方案，由于纸浆的水压将随着流经一级旋流除砂器的数量而逐渐减小，所以第一分流管的两端水压比中间水压要小，而第一螺旋片的螺距减小程度由中间至两侧逐渐增大，这刚好有利于提升纸浆在两端一级旋流除砂器内的旋转速度，保证了两端一级除砂器的除砂效果。

本发明进一步设置为：所述三通管的两个进水端内均设有第二螺旋片，两个第二螺旋片的螺旋方向相反。

通过采用上述技术方案，废水和纸浆流经第二螺旋片后，废水和纸浆均会带有一定旋向，且废水的旋向和纸浆的旋向相反，废水和纸浆将更好地发生碰撞和混合，废水和纸浆的混合液将分布更均匀，后续混合液在一级除砂器中的除砂过程将更加顺利和高效。

本发明进一步设置为：所述第一收集槽的底壁朝向一端呈向下倾斜设置；第一收集槽的底壁上还开设有用于收集砂粒的凹槽。

通过采用上述技术方案，第一收集槽的底壁可对废水中的砂粒起到一个收集导向的作用，砂粒将沿着第一收集槽的底壁发生移动并最终被收集在凹槽内，一来降低了砂粒进入连接管和第二分流管内的概率，可对第三水泵和第二水泵起到一定程度的保护作用，降低了一级旋流除砂器的工作负载，二来可对砂粒进行收集，便于砂粒的后续清理。

本发明进一步设置为：所述第一收集槽内安装有一块靠近连接管进口的稳流板。

通过采用上述技术方案，稳流板可对水流进行阻挡，有效降低了砂粒随水流移动而进入连接管内的概率，不仅保护了第三水泵，还能降低了一级旋流除砂器的工作负载。

本发明进一步设置为：所述第一分流管上设有多个启闭一级旋流除砂器的阀门。

通过采用上述技术方案，工作人员通过阀门即可灵活地控制一级旋流除砂器的开启或关闭，纸浆进入一级旋流除砂器的压力会随着一级旋流除砂器的开启数量减小而增大，工作人员可根据实际的加工情况来调整一级旋流除砂器的开启数量，大大提高了装置使用时的灵活性。

本发明进一步设置为：所述第二收集槽的底部朝向排泄管呈向下倾斜设置。

通过采用上述技术方案，倾斜设置的第二收集槽底部可对最终的废水起到一个收集导向的作用，最终的废水能够第一时间全部进入排泄管内，让废水的后续排出更加顺利。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.三通管、第三水泵、连接管、第二水泵、第二分流管、二级旋流除砂器、第二收集槽和第一螺旋片的设置，不仅增加了纸浆在一级旋流除砂器内的旋转速度，提高纸浆的除砂效果，还可以有效降低纸纤维的浪费；

2.第一螺旋片的螺距设置，不仅提高了一级旋流除砂器的除砂效果，同时还减少了纸纤维从排砂口甩出的量，有利于降低纸纤维的浪费；

3.第二螺旋片的设置，可让废水和纸浆的混合液能顺利且高效地进行除砂；

4.第一收集槽底壁和凹槽的设置，不仅保护了第三水泵和第二水泵，降低了一级旋流除砂器的工作负载，还便于砂粒的后续清理；

5.稳流板的设置，不仅保护了第三水泵，还能降低了一级旋流除砂器的工作负载；

6.阀门的设置，使工作人员可根据实际的加工情况来调整一级旋流除砂器的开启数量，大大提高了装置使用时的灵活性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中A部分的局部放大示意图；

图3是现有技术的整体结构示意图。

图中，1、机架；2、一级旋流除砂器；3、第一分流管；4、第一水泵；5、第一输入管；6、阀门；7、第一输出管；8、第一收集槽；9、二级旋流除砂器；10、第二分流管；11、第二水泵；12、第二输出管；13、第二收集槽；14、排泄管；15、凹槽；16、第一螺旋片；17、三通管；18、第三水泵；19、连接管；20、第二螺旋片；21、稳流板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，一种多级除砂装置,包括机架1、并排安装在机架1上的五个一级旋流除砂器2、固连在机架1上且与五个一级旋流除砂器2的进水管均连通的第一分流管3、用于往第一分流管3的中部注入纸浆的第一水泵4和第一输入管5，第一水泵4通过电线与电源连接，第一输入管5远离第一水泵4的一端与装有纸浆的池子连通，第一分流管3上还安装有四个用于启闭对应一级旋流除砂器2的阀门6；还包括固连在机架1上且与五个一级旋流除砂器2的出水管均连通的第一输出管7、固连在机架1上且位于五个一级旋流除砂器2正下方的第一收集槽8、并排安装在机架1上且位于第一收集槽8下方的三个二级旋流除砂器9、连通于第一收集槽8和三个二级旋流除砂之间的第二分流管10、安装在第二分流管10上起增压作用的第二水泵11、固连在机架1上且与三个二级旋流除砂器9的出水管均连通的第二输出管12、固连在机架1上且位于三个二级旋流除砂器9正下方的第二收集槽13，以及连通第二收集槽13内部用于排出最终废水的排泄管14，第二收集槽13的底部朝向排泄管14呈向下倾斜设置，第二水泵11同样通过电线与电源连接。当需要对纸浆进行除砂时，工作人员启动第一水泵4和第二水泵11，池子里的纸浆将依次经过第一输入管5、第一水泵4和第一分流管3，然后以一定的水压切向进入一级旋流除砂器2内，纸浆会在一级旋流除砂器2内产生强烈的旋转运动，大量的水和纸纤维将上升并汇至第一输出管7，再从第一输出管7输送至下道工序中，砂粒、少量的水和纸纤维将从一级旋流除砂器2的排砂口排至第一收集槽8内，进而达到一级除砂的效果。第一收集槽8内的废水又将经过第二水泵11和第二分流管10，然后又以一定的水压切向进入二级旋流除砂器9内，废水中的水和纸纤维将上升并汇至第二输出管12，再从第二输出管12输送至下道工序中，废水中的砂粒、少量的水和极少量的纸纤维则会从二级旋流除砂器9的排砂口排至第二收集槽13内，从而达到二级除砂和回收纸纤维的效果，第二收集槽13内的废水将通过排泄管14直接排走。

第一收集槽8的一端底壁上开设有一条收集砂粒的凹槽15，且第一收集槽8的底壁朝向凹槽15呈向下倾斜设置。废水中的砂粒将沿着第一收集槽8的底壁滑入凹槽15内，这不仅对砂粒进行了收集，还降低了砂粒进入到第二分流管10、第二水泵11和一级旋流除砂器2内的概率，降低了一级旋流除砂器2的工作负载。

每个一级旋流除砂内均安装有螺距自上而下逐渐减小的第一螺旋片16，且第一螺旋片16的螺距减小程度由中间至两侧逐渐增大。纸浆在第一螺旋片16内流动，当纸浆的流量保持一定时，第一螺旋片16供纸浆流动的截面积将越来越小，纸浆的流速将会随之增大。第一螺旋片16不仅提高了一级旋流除砂器2的除砂效果，同时还减少了纸纤维从一级旋流除砂器2的排砂口甩出的量，有利于降低纸纤维的浪费。

一种多级除砂装置,还包括连通于第一分流管3中部的三通管17，以及设置在三通管17其中一进水端上的第三水泵18和连接管19，连接管19远离第三水泵18的一端与第一收集槽8的内部连通，三通管17的另外一进水端与第一水泵4连通,第三水泵18通过电线与电源连接。工作人员启动第三水泵18后，第一收集槽8内的废水会通过连接管19和第三水泵18后重新注入至三通管17内，废水和纸浆将在三通管17内发生汇聚并注入到第一分流管3内，废水将在一级旋流除砂器2内再次进行除砂，废水中的纸纤维得以重新回收利用。

参照图2，三通管17的两个进水端内均设有第二螺旋片20，且两个第二螺旋片20的螺旋方向相反。废水和纸浆流经第二螺旋片20后，废水和纸浆会带上相反的旋向，废水和纸浆将更好地发生碰撞和混合，后续混合液在一级除砂器中的除砂过程将更加顺利和高效。

参照图1，为了降低砂粒因水流而进入连接管19内的概率，第一收集槽8内安装有一块靠近连接管19进口的稳流板21，这不仅对第三水泵18起到一定程度的保护作用，还可降低一级旋流除砂器2的工作负载。

本实施例的实施原理为：当需要对纸浆进行除砂时，工作人员启动第一水泵4和第二水泵11，池子里的纸浆将依次经过第一输入管5、第一水泵4和第一分流管3，然后以一定的水压切向进入一级旋流除砂器2内，纸浆会在一级旋流除砂器2内产生强烈的旋转运动，大量的水和纸纤维将上升并汇至第一输出管7，再从第一输出管7输送至下道工序中，砂粒、少量的水和纸纤维将从一级旋流除砂器2的排砂口排至第一收集槽8内，进而达到一级除砂的效果。第一收集槽8内的废水又将经过第二水泵11和第二分流管10，然后又以一定的水压切向进入二级旋流除砂器9内，废水中的水和纸纤维将上升并汇至第二输出管12，再从第二输出管12输送至下道工序中，废水中的砂粒、少量的水和极少量的纸纤维则会从二级旋流除砂器9的排砂口排至第二收集槽13内，从而达到二级除砂和回收纸纤维的效果，第二收集槽13内的废水将通过排泄管14直接排走。此外，工作人员还可启动第三水泵18，第一收集槽8内的废水会通过连接管19和第三水泵18后重新注入至三通管17内，废水和纸浆将在三通管17内发生汇聚并注入到第一分流管3内，废水将在一级旋流除砂器2内再次进行除砂，废水中的纸纤维得以重新回收利用。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多级除砂装置，其特征在于：包括机架（1）、并排设置在机架（1）上的多个一级旋流除砂器（2）、位于多个一级旋流除砂器（2）下方的第一收集槽（8）、设置在机架（1）上且与多个一级旋流除砂器（2）的进水管均连通的第一分流管（3）、连通于第一分流管（3）中部的三通管（17）、设置在三通管（17）其中一进水端上的第一水泵（4）和第一输入管（5）、设置在三通管（17）另外一进水端上的第三水泵（18）和连接管（19），连接管（19）远离第三水泵（18）的一端与第一收集槽（8）的内部连通；还包括设置在机架（1）上且与多个一级旋流除砂器（2）的出水管均连通的第一输出管（7）、位于第一收集槽（8）下方的多个二级旋流除砂器（9）、连通于第一收集槽（8）和多个二级旋流除砂器（9）的第二分流管（10）、设置在第二分流管（10）上的第二水泵（11）、设置在机架（1）上且与多个二级旋流除砂器（9）的出水管均连通的第二输出管（12）、位于多个二级旋流除砂器（9）下方的第二收集槽（13），以及连通于第二收集槽（13）的排泄管（14）；每个一级旋流除砂器（2）内均设有用于提升纸浆旋转速度的第一螺旋片（16）；所述第一螺旋片（16）的螺距自上而下逐渐减小；所述第一螺旋片（16）的螺距减小程度由中间至两侧逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的一种多级除砂装置，其特征在于：所述三通管（17）的两个进水端内均设有第二螺旋片（20），两个第二螺旋片（20）的螺旋方向相反。

3.根据权利要求1所述的一种多级除砂装置，其特征在于：所述第一收集槽（8）的底壁朝向一端呈向下倾斜设置；第一收集槽（8）的底壁上还开设有用于收集砂粒的凹槽（15）。

4.根据权利要求1所述的一种多级除砂装置，其特征在于：所述第一收集槽（8）内安装有一块靠近连接管（19）进口的稳流板（21）。

5.根据权利要求1所述的一种多级除砂装置，其特征在于：所述第一分流管（3）上设有多个启闭一级旋流除砂器（2）的阀门（6）。

6.根据权利要求1所述的一种多级除砂装置，其特征在于：所述第二收集槽（13）的底部朝向排泄管（14）呈向下倾斜设置。

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