CN114749081A - 一种废纸原料处理装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种废纸原料处理装置及其使用方法，所述打浆装置包括：外壳体；内壳体，其可旋转的设置在所述外壳体内；循环导流组件，其设置在所述内壳体内，所述循环导流组件的内部空间分隔形成第一循环腔和第二循环腔，所述第二循环腔位于所述循环导流组件的中心，所述第一循环腔为环绕所述第二循环腔外围设置的环形腔；供气组件，其能够向所述循环导流组件内充入气泡，并在所述循环导流组件内形成在所述第一循环腔和第二循环腔之间循环流动的液流，本发明所述的废纸原料处理装置及其使用方法能够克服废纸再生过程中塑料薄膜和胶带等不具备再生作用的物质带来的不利影响，同时，避免废纸再生过程中打浆装置对纸浆纤维的过度剪切。

Description

一种废纸原料处理装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及包装纸回收再生技术领域，具体涉及一种废纸原料处理装置及其使用方法。

背景技术

造纸工业是我国国民经济的重要产业之一，但随着植物资源的日益短缺和人们对环境保护的逐渐重视，再生纤维的回收利用得到了世界各国的高度重视。在我国，再生纤维也已经成为了造纸原料的重要组成部分，占我国造纸总原料的1/3以上，且有逐年增长的趋势。

相较于原生植物纤维造纸而言，废纸回收造纸过程不再需要剥皮、原木切割和破碎、蒸煮等过程，因此不会产生剥皮碎屑、蒸煮废液等，不但制浆过程更为简单，而且制浆过程产生的污染物和消耗的化学药品量也极少、同时产生的废水更易于处理，对环境的损害小，可有效节约能源、同时降低能耗。

其中，瓦楞纸板是一种常见的包装材料，是废纸回收再生的主要原料来源，其回收再生过程通常是将纸板回收、切碎后，与水混合搅拌形成纸浆，但在瓦楞纸板的回收再生过程中，存在以下问题：

第一，作为包装材料，回收的瓦楞纸板表面通常会粘合一层塑料薄膜或残留若干封口胶带，但塑料薄膜和胶带不具备再生作用，废纸再生时若要完全清除塑料薄膜和胶带，常常需要执行繁琐的工序、付出巨大的劳动，这不但加大了废纸再生的难度，也提高了废纸再生的成本、降低了废纸再生的效率；但若不清除塑料薄膜和胶带，塑料薄膜和胶带掺杂在纸浆中，不但影响再生纸的质量，还会降低纸浆的流动性；

第二，废纸再生时，由于废纸中的纤维在原纸打浆过程中已经被切断至适宜的程度，若在废纸再生的打浆过程中，再次对纸浆纤维进行强力切断，将会导致纸浆纤维过短，纸张容易出现强度降低、耐折度下降、容易起毛等缺陷。

发明内容

本发明设计出一种废纸原料处理装置及其使用方法，以克服废纸再生过程中塑料薄膜和胶带等不具备再生作用的物质带来的不利影响，同时，避免废纸再生过程中打浆装置对纸浆纤维的过度剪切。

为解决上述问题，本发明公开了一种废纸原料处理装置，包括：

外壳体，其构成所述废纸原料处理装置的外壁；

内壳体，其可旋转的设置在所述外壳体内；

循环导流组件，其设置在所述内壳体内，所述循环导流组件的内部空间分隔形成第一循环腔和第二循环腔，其中，所述第二循环腔位于所述循环导流组件的中心，所述第一循环腔为环绕所述第二循环腔外围设置的环形腔；

供气组件，其位于所述循环导流组件下方，所述供气组件能够向所述循环导流组件内充入气泡，所述供气组件产生的气泡能够在所述循环导流组件内形成在所述第一循环腔和第二循环腔之间循环流动的液流。

进一步的，在所述内壳体上设置多个过浆孔，所述过浆孔分布在所述内壳体中的环形侧壁上。

进一步的，在所述外壳体和内壳体之间设置硬质球。

进一步的，在所述外壳体上设置：

第一排浆口和第二排浆口，所述第一排浆口的高度高于所述第二排浆口的高度，且所述第一排浆口和第二排浆口分别与匀浆组件连通。

进一步的，所述匀浆组件包括：

外管，其两端部封闭，在其侧壁上设置进料口，所述进料口与所述第一排浆口和第二排浆口中的一个连通；

内管，其同轴地设置在所述外管内，所述内管的两端敞口，分别构成进料端和出料端，所述进料端与所述第一排浆口和第二排浆口中的另一个连通；

在所述内管的环形侧壁上开设若干混浆孔，所述混浆孔将所述外管和内管的内部空间相连通。

进一步的，在所述外壳体上设置：

过滤口，将所述外壳体的高度记为H，则所述过滤口的高度＞0.8H；

回浆口，所述回浆口位于所述过滤口的下方；

过滤组件，所述外壳体内的浆液通过所述过滤口排出后，进入所述过滤组件内，经所述过滤组件过滤后的浆液通过所述回浆口回流进入所述外壳体内。

进一步的，所述过滤组件包括：

过滤腔，其上设置滤液进口、滤液出口和废液出口，所述滤液进口与所述过滤口连通，所述滤液出口与所述回浆口连通；

在所述过滤腔内设置过滤网，所述滤液进口和废液出口位于所述过滤网的上方，所述滤液出口位于所述过滤网的下方。

进一步的，所述过滤组件还包括：

第一回气管、排气管、回浆管、以及第一控制阀；

其中，所述回浆管连通所述滤液出口和回浆口，在所述回浆管上设置旁通口，所述第一控制阀安装在所述旁通口上，所述排气管连通所述供气组件中的气囊和回浆管上的旁通口，所述第一回气管连通所述排气口和所述供气组件中的气囊。

进一步的，所述循环导流组件包括：

围成所述第二循环腔的内腔壁和围成所述第一循环腔的外腔壁；

其中，所述内腔壁包括：

上部内腔壁，其为两端敞口的圆环形结构，所述上部内腔壁的中心轴线沿竖直方向设置，且在竖直方向上，所述上部内腔壁的内、外径大小恒定；

下部内腔壁，其为喇叭形环状结构，所述下部内腔壁的上下两端敞口，所述下部内腔壁设置在所述上部内腔壁的下端，所述下部内腔壁的上端内径小于下端内径，所述下部内腔壁的上端内径等于所述上部内腔壁的内径；

所述外腔壁)包括：

上部外腔壁，其为两端敞口的圆环状结构，自所述上部外腔壁的上端至下端，所述上部外腔壁的内径逐渐增大；

下部外腔壁，其为喇叭形环状结构，所述下部外腔壁的上下两端敞口，所述下部外腔壁设置在所述上部外腔壁的下端，所述下部外腔壁的上端内径小于下端内径，所述下部外腔壁的上端内径等于所述上部外腔壁的下端内径；

切刀，其为设置在所述上部外腔壁外表面上的螺旋状刀片。

一种废纸原料处理装置的使用方法，所述废纸原料处理装置的使用方法用于上述的废纸原料处理装置，所述废纸原料处理装置的使用方法包括步骤：

S1，填料：通过进纸口和注水口添加切割后的碎纸片和水；

S2，控制旋转筒进行低速正反转：启动气泵向所述废纸原料处理装置内充入气体，同时启动驱动组件带动旋转筒以100～300转/min的速度做低速正反转运动；

S3，控制旋转筒进行中速单向旋转：所述驱动组件带动所述旋转筒以500～800转/min的速度做中速单向旋转运动；

S4，控制旋转筒进行高速单向旋转：关闭所述气泵，所述驱动组件带动所述旋转筒以1000～2000转/min的速度做高速单向旋转运动；

S5，清洗过滤网：切换第一控制阀的状态将气囊与滤液出口连通，将所述气囊内的气体充入过滤腔内，同时打开废液出口排出滤渣；

S6，排浆：所述驱动组件带动所述旋转筒以100～300转/min的速度做低速正反转运动，之后打开第一排浆口和第二排浆口，浆液通过所述第一排浆口和第二排浆口进入匀浆组件内，经匀浆组件混合均匀后排出。

本申请所述的废纸原料处理装置及其使用方法具有以下优点：

第一，通过供气组件、内壳体、外壳体、过滤组件等部件的配合，实现了废纸再生过程中塑料薄膜和胶带等不具备再生作用的物质收集和排放，避免了塑料薄膜和胶带带来的不利影响；

第二，通过所述供气组件和循环导流组件的配合，在对纸浆纤维进行搅拌打浆前，对其进行了充分溶胀和分散，为后期进行均匀打浆提供了良好的基础；

第三，通过可旋转的内壳体、硬质球、外壳体、供气组件和循环导流组件的配合，避免了在废纸再生的打浆过程中，对纸浆纤维进行过度的强力切断，同时实现了纤维细化和均匀分布；

第四，两个排浆口的设置，及其与匀浆组件的配合，提高了浆液排放过程中的均匀性。

附图说明

图1为本发明所述废纸原料处理装置的结构示意图；

图2为本发明所述废纸原料处理装置中流体的流动路径示意图；

图3为本发明所述外壳体的立体结构示意图；

图4为本发明所述外壳体的俯视结构示意图；

图5为本发明所述外壳体的侧视结构示意图；

图6为图5中A-A剖面的剖面结构示意图；

图7为图6中M区域的局部结构放大示意图；

图8为本发明所述旋转桶的立体结构示意图；

图9为本发明所述外腔壁的立体结构示意图；

图10为本发明所述内腔壁的立体结构示意图；

图11为本发明所述内循环组件的立体结构示意图；

图12为本发明所述内循环组件的俯视结构示意图；

图13为图12中B-B剖面的剖面结构示意图；

图14为本发明所述匀浆组件的立体结构示意图；

图15为本发明所述匀浆组件的侧视结构示意图；

图16为图15中C-C剖面的剖面结构示意图；

图17为本发明所述过滤组件的内部结构示意图。

附图标记说明：

1、外壳体；101、第一排浆口；102、第二排浆口；103、过滤口；1031、分流片；1032、活动片；104、回浆口；105、排气口；106、凸包；2、内壳体；201、旋转筒；202、驱动组件；203、进纸口；204、注水口；205、过浆孔；206、提升筋；3、硬质球；4、循环导流组件；401、外腔壁；4011、上部外腔壁；4012、下部外腔壁；4013、切刀；402、内腔壁；4021、上部内腔壁；4022、下部内腔壁；403、第一循环腔；404、第二循环腔；405、导流板；406、内循环组件；4061、内芯体；4062、外环体；5、供气组件；501、气泵；502、导气管；503、气体分布板；504、第二回气管；505、气囊；506、第二控制阀；6、过滤组件；601、过滤腔；602、滤液进口；603、滤液出口；604、废液出口；605、过滤网；606、第一回气管；607、排气管；608、回浆管；609、第一控制阀；7、匀浆组件；701、外管；7011、进料口；702、内管；7021、进料端；7022、出料端；7023、混浆孔。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

如图1～17所示，一种废纸原料处理装置，包括：

外壳体1，其构成所述废纸原料处理装置的外壁；

内壳体2，其可旋转的设置在所述外壳体1内；

循环导流组件4，其设置在所述内壳体2内，所述循环导流组件4的内部空间分隔形成第一循环腔403和第二循环腔404，其中，所述第二循环腔404位于所述循环导流组件4的中心，所述第一循环腔403为环绕所述第二循环腔404外围设置的环形腔；

供气组件5，其位于所述循环导流组件4下方，所述供气组件5能够向所述循环导流组件4内充入气泡，通过所述供气组件5产生的气泡能够在所述循环导流组件4内形成在所述第一循环腔403和第二循环腔404之间循环流动的液流；

打浆时，切割后的废纸原料首先进入所述第一循环腔403内，在所述循环导流组件4内循环流动的液流的作用下，部分密度较大的废纸原料进入所述第二循环腔404内，经所述第二循环腔404溶胀后排出，之后再次进入所述第一循环腔403内，通过循环流动实现废纸原料的浸润、溶胀、分散和解缠绕；部分密度较小的废纸原料直接进入所述循环导流组件4和内壳体2之间的区域后，在所述内壳体2的旋转搅拌作用下形成纸浆。

本申请所述的废纸原料处理装置通过在所述外壳体1内设置可旋转的内壳体2，在所述内壳体2的旋转作用下，在所述外壳体1和内壳体2之间、以及内壳体2和循环导流组件4之间形成绕中心旋转的液流，通过液流的旋转带动液体中纸浆纤维的流动，并对其进行梳解、剪切、分裂和分散，同时对液体中纸浆纤维进行梳理，减少纤维扭结；如此，可在形成纸浆浆液的同时，避免了对纸浆纤维的强力切断，利于保持纸浆纤维的长度，同时能够充分溶胀和分散纸浆纤维，形成均匀的纸浆。

此外，本申请所述的废纸原料处理装置通过在所述内壳体2中设置循环导流组件4和供气组件5，通过所述供气组件5产生的气泡在所述第一循环腔403和第二循环腔404内的分布密度差，在所述循环导流组件4内形成在所述第一循环腔403和第二循环腔404之间循环流动的液流，在所述循环导流组件4内循环流动的液流的作用下，使得未经充分溶胀、分丝帚化、较为粗大的高密度纸浆纤维经所述第一循环腔403排出后、能够进入所述第二循环腔404内，在所述第二循环腔404内再次溶胀后排出，之后再次进入所述第一循环腔403内，通过循环流动实现了纸浆纤维的充分浸润、溶胀、分散和解缠绕；而已经充分溶胀、分丝帚化、较为细小的低密度纸浆纤维则可直接进入所述循环导流组件4和内壳体2之间的区域，后在所述内壳体2的旋转搅拌作用下形成纸浆，避免了对低密度纸浆纤维的过度溶胀和梳理，节能增效。

进一步的，所述内壳体2包括：

旋转筒201，其为可旋转地设置在所述外壳体1内的环形结构，所述旋转筒201的上下两端敞口；

驱动组件202，其与所述旋转筒201连接，并能够带动所述旋转筒201旋转。

更进一步的，所述旋转筒201的下端面与所述外壳体1的下端面之间具有微小的间隙，该间隙允许水、细小的纸浆纤维等物料通过，但不允许下述的硬质球3通过。

作为本申请的一些实施例，所述旋转筒201的上端具有多根沿其直径方向交叉设置的横梁，所述驱动组件202的输出轴与所述旋转筒201上端的横梁连接，并驱动所述旋转筒201自转。

作为本申请的一些实施例，所述驱动组件202为可双向旋转的变速电机。

进一步的，在所述内壳体2的上端设置进纸口203和注水口204，所述进纸口203和注水口204的上端穿过所述外壳体1后裸露在所述废纸原料处理装置外部，所述进纸口203和注水口204通过所述外壳体1实现固定，所述进纸口203和注水口204的下端悬置在所述旋转筒201的上方，且所述进纸口203和注水口204正对所述第一循环腔403设置，使得通过所述进纸口203和注水口204添加的废纸原料和水首先进入所述第一循环腔403内。

更进一步的，如图8所示，在所述旋转筒201上还设置多个过浆孔205，所述过浆孔205均匀分布在所述旋转筒201的环形侧壁上，所述内壳体2中的浆液和气泡能够通过所述过浆孔205进入所述外壳体1和内壳体2之间的区域内。

作为本申请的一些实施例，所述过浆孔205为直径介于3～5mm的通孔。

作为本申请的另外一些实施例，所述过浆孔205内设置过滤装置，如滤网等，此时，所述过浆孔205的直径可设置的略大，如介于20～50mm之间，滤网的目数可根据纸浆纤维进行选择，以特定长度或粗细的纸浆纤维能够通过该滤网进入所述外壳体1和内壳体2之间的区域为宜。

进一步的，如图1～2、以及图8所示，在所述旋转筒201的外围设置螺旋凸起状的提升筋206，在所述旋转筒201旋转过程中，所述提升筋206能够带动所述旋转筒201外围的介质螺旋上升。

优选的，所述提升筋206的外径为所述旋转筒201外径的1.05～1.2倍，所述提升筋206不宜设置的过大，否则将会影响所述旋转筒201外侧产生的旋转流场，影响所述的废纸原料处理装置的打浆效果；此外，所述提升筋206也不宜设置的过小，否则对浆液、尤其是对浆液中重介质的提升效果不佳。

进一步的，在所述外壳体1和内壳体2之间设置硬质球3，在所述内壳体2旋转产生的流场带动下，结合提升筋206的辅助提升作用，所述硬质球3能够随浆液做旋转离心运动，进而对浆液中的纸浆纤维进行摩擦、碰撞和压溃，使得纸浆纤维的细胞壁发生位移、变形与破裂，从而进一步吸水溶胀，产生细纤维化。

优选的，所述硬质球3可以为陶瓷球、钢球等。

更进一步的，所述硬质球3的直径为1～2cm，所述硬质球3的总体积为所述外壳体1和内壳体2之间的空间的总体积的5％～15％。

打浆时，进入所述内壳体2和循环导流组件4之间的纸浆纤维在所述内壳体2的旋转搅拌作用下，做旋转离心运动，在离心力的作用下，进行梳解、剪切、分裂和分散后，通过所述过浆孔205进入所述外壳体1和内壳体2之间，之后在所述内壳体2的旋转带动下，结合提升筋206的辅助提升作用，浆液中的水、纸浆纤维和硬质球3做运动速度不等的旋转离心运动，在离心运动过程中，不同的纸浆纤维之间、纸浆纤维和水之间、纸浆纤维和硬质球3之间相互摩擦、碰撞，使得纸浆纤维进一步疏解、分丝帚化，产生细纤维化、形成更加均匀的纸浆，最后通过设置在所述外壳体1上的排浆口排出。

具体的，所述外壳体1上的排浆口包括：

第一排浆口101和第二排浆口102，所述第一排浆口101的高度高于所述第二排浆口102的高度。

优选的，将所述外壳体1的高度记为H，则所述第一排浆口101的高度为0.7～0.8H，所述第二排浆口102的高度≤0.3H。所述第一排浆口101和第二排浆口102可以将所述外壳体1内的浆液同步排出。

此外，所述外壳体1上还设置有：

过滤口103，所述过滤口103的高度＞0.8H；

回浆口104，所述回浆口104位于所述过滤口103的下方；

过滤组件6，所述外壳体1内的浆液通过所述过滤口103排出后，进入所述过滤组件6内，经所述过滤组件6过滤后的浆液通过所述回浆口104回流进入所述外壳体1内。

优选的，在向所述废纸原料处理装置内添加废纸原料和水时，应控制浆液静止时的液面位于所述过滤口103附近，如浆液静止时的液面最低可低至所述过滤口103的中心处；浆液静止时的液面最高可达到所述过滤口103的上方5～10cm处。

进一步的，如图3～7所示，在将所述外壳体1的内侧设置向所述外壳体1的内部拱起、呈弧形内凸的凸包106，所述过滤口103设置在所述凸包106上。

优选的，如图3～7所示，所述过滤口103设置在所述凸包106竖直方向的两侧，所述过滤口103平行于所述外壳体1中环形侧壁的切向设置。

更进一步的，如图3～7所示，在所述过滤口103内设置若干分流片1031，所述分流片1031间隔设置在所述过滤口103内，在上下方向上将所述过滤口103分隔成多个较小的浆液出口，通过所述分流片1031的设置，一方面，能够使得所述过滤口103的总开口面积可以设置的较大，但硬质球3等物质不容易进入所述过滤口103内，同时所述过滤口103的总高度可以设置的更高，使得其能够有效过滤的浆液高度更高；另一方面，能够对进入所述过滤口103内的浆液进行分流和导向，使其均匀地进入过滤组件6内。

进一步的，所述分流片1031完全容纳在所述过滤口103内，即所述分流片1031不凸出与所述凸包106的内、外侧表面，同时，如图7所示，在所述外壳体1和凸包106之间设置活动片1032，所述活动片1032可旋转地设置在所述过滤口103附近，通过旋转所述活动片1032，能够打开或关闭所述过滤口103。

作为本申请的一些实施例，所述活动片1032通过铰接轴铰接在所述凸包106的外表面，在水流的冲击下，所述活动片1032可绕铰接轴旋转以打开或关闭所述过滤口103。例如，在图7中，当所述外壳体1内的浆液沿顺时针旋转时，浆液将能够通过图7中上部的过滤口103进入所述外壳体1和凸包106之间的区域，之后进入与所述外壳体1和凸包106之间的区域相连通的过滤组件6内进行过滤，此时，图7中下部的过滤口103处于关闭状态；相反的，当所述外壳体1内的浆液沿逆时针旋转时，浆液将能够通过图7中下部的过滤口103进入所述外壳体1和凸包106之间的区域，之后进入与所述外壳体1和凸包106之间的区域相连通的过滤组件6内进行过滤，此时，图7中上部的过滤口103处于关闭状态，使得无论所述外壳体1内的浆液沿顺时针还是逆时针方向旋转，均能够进入过滤组件6内、实现过滤。

进一步的，所述外壳体1上还设置排气口105，所述排气口105位于所述外壳体1的顶面上，经所述供气组件5进入所述废纸原料处理装置内的气体最终能够通过所述排气口105排出。

进一步的，所述供气组件5包括：

气泵501；

导气管502，其与所述气泵501的出气口相连通；

气体分布板503，其内部设置中空的集气腔，所述气体分布板503的上侧表面均匀设置气体分布孔，所述集气腔的上端与所述气体分布孔相连通，下端与所述导气管502相连通；

所述气泵501产生的气体通过所述导气管502输送至所述气体分布板503中的集气腔内，之后通过所述气体分布孔排出。

进一步的，所述循环导流组件4包括：

内腔壁402，其设置在所述循环导流组件4的中心，围成所述第二循环腔404；

外腔壁401，其环绕在所述内腔壁402外围，围成所述第一循环腔403。

更进一步的，如图10所示，所述内腔壁402包括：

上部内腔壁4021，其为两端敞口的圆环形结构，所述上部内腔壁4021的中心轴线沿竖直方向设置，且在竖直方向上，所述上部内腔壁4021的内、外径大小恒定；

下部内腔壁4022，其为喇叭形环状结构，所述下部内腔壁4022的上下两端敞口，所述下部内腔壁4022设置在所述上部内腔壁4021的下端，所述下部内腔壁4022的上端内径小于下端内径，所述下部内腔壁4022的上端内径等于所述上部内腔壁4021的内径。

优选的，所述气体分布板503位于所述下部内腔壁4022的下方，所述下部内腔壁4022的下端内径＞所述气体分布板503的外径。

更加优选的，所述下部内腔壁4022的下端内径＞所述气体分布板503的外径的1.2倍，且所述上部内腔壁4021的内径＞所述气体分布板503的外径的0.6倍。如此，所述气体分布板503排出的气体能够更好地进入所述第二循环腔404内。

更进一步的，如图9所示，所述外腔壁401包括：

上部外腔壁4011，其为两端敞口的圆环状结构，自所述上部外腔壁4011的上端至下端，所述上部外腔壁4011的内径逐渐增大；

下部外腔壁4012，其为喇叭形环状结构，所述下部外腔壁4012的上下两端敞口，所述下部外腔壁4012设置在所述上部外腔壁4011的下端，所述下部外腔壁4012的上端内径小于下端内径，所述下部外腔壁4012的上端内径等于所述上部外腔壁4011的下端内径；

切刀4013，其为设置在所述上部外腔壁4011外表面上的螺旋状刀片。

优选的，所述切刀4013的旋向与所述提升筋206的旋向相同。

打浆时，所述切刀4013将能够对所述内壳体2带动的旋转浆液进行剪切，由于切刀4013的方向和浆液的旋转方向基本平行，因此，可减少对纸浆纤维垂向的强力切断、同时增强对纸浆纤维的纵向分裂，在实现纤维细化的同时、较大程度上保留纤维的长度。此外，所述切刀4013还能够起到对内壳体2和循环导流组件4之间的浆液进行提升的作用。

进一步的，如图1～2所示，所述循环导流组件4还包括：

导流板405，所述导流板405为间隔设置在所述下部外腔壁4012和下部内腔壁4022之间的多个喇叭口状环形结构。

作为本申请的一些实施例，所述导流板405可以通过连接所述下部外腔壁4012和下部内腔壁4022之间的连接杆等结构安装在所述下部外腔壁4012和下部内腔壁4022之间。

所述导流板405的设置，一方面可使得所述第一循环腔403内的浆液均匀、按设定方向排出，另一方面，可改变所述第一循环腔403浆液出口处的横截面积、进而改变所述第一循环腔403浆液出口处的液体压强，提升浆液流速、改善纸浆纤维的沉降性能。

进一步的，如图1～2、以及11～13所示，所述循环导流组件4还包括：

多个内循环组件406，其沿上下方向间隔设置在所述内腔壁402内。

更进一步的，所述内循环组件406包括：

内芯体4061，其为上下两端敞口、内部中空的哑铃状结构；

外环体4062，其为环绕所述内芯体4061外围设置在环形结构。

优选的，所述内芯体4061包括依次设置的：

上部芯体，其呈喇叭形环状结构，所述上部芯体的内径自上而下逐渐减小；

中间芯体，其为内径均一的环形结构，所述中间芯体的内径与所述上部芯体下端的内径相等；

下部芯体，其呈喇叭形环状结构，所述下部芯体的内径自上而下逐渐增大，所述下部芯体上端的内径与所述中间芯体的内径相等。

更加优选的，所述上部芯体上端的内、外径分别与所述下部芯体下端的内、外径相等。

更进一步的，如图13所示，所述外环体4062环绕所述中间芯体的外围设置，所述外环体4062的高度与所述中间芯体的高度相等，所述外环体4062的外径小于所述上部芯体上端的外径、大于所述上部芯体下端的外径。

优选的，所述外环体4062的外径＝(所述上部芯体上端的外径+所述上部芯体下端的外径)/2。

作为本申请的一些实施例，所述循环导流组件4中的外腔壁401、内腔壁402、内芯体4061、外环体4062以及导流板405等均由壁厚相等的薄板制备。

在所述内循环组件406中，由于所述外环体4062的外径小于所述上部芯体上端的外径和所述下部芯体下端的外径，因此，所述供气组件5排出的气泡相对难以进入所述外环体4062内，而是更容易进入所述内芯体4061内和外环体4062外部，那么，所述外环体4062内部的气泡含量将会低于所述外环体4062外部以及所述内芯体4061内部的气泡含量，在气体密度差的作用下，将能够在所述内循环组件406中形成自所述外环体4062外部向所述外环体4062内部、以及自所述内芯体4061内部向所述外环体4062内部流动的液流，在液流的作用下，纸浆纤维将随之一起运动、并被进一步溶胀和分散。

此外，如图2所示，在所述循环导流组件4内，由于所述供气组件5排出的气泡相对容易进入第二循环腔404内，气泡需要自下而上穿过所述第二循环腔404，方可从所述第二循环腔404的上端进入所述第一循环腔403内，且第一循环腔403的容积大于第二循环腔404，因此，所述第二循环腔404内部的气泡含量将会高于所述第一循环腔403内部的气泡含量，在气体密度差的作用下，将能够在所述循环导流组件4内形成自所述第二循环腔404上部向所述第一循环腔403流动、自所述第二循环腔404下部向第二循环腔404上部流动的液流，在液流的作用下，较粗大的纸浆纤维将随之进行循环流动、被充分溶胀和分散。

最终，如图2所示，在所述废纸原料处理装置中，伴随着气泡的流动、扩散和破裂，所述循环导流组件4内的气泡含量＞所述内壳体2和循环导流组件4之间的气泡含量＞所述外壳体1和内壳体2之间的气泡含量，在气体密度差的作用下，将能够在所述废纸原料处理装置中形成自所述循环导流组件4向内壳体2和循环导流组件4之间、之后向所述外壳体1和内壳体2之间流动的液流，在液流的作用下，带动纸浆纤维按照设定的方向流动，而气体在一次穿过所述循环导流组件4、内壳体2和外壳体1后，将通过所述排气口105排出。

进一步的，如图14～16所示，所述废纸原料处理装置还包括：匀浆组件7，所述匀浆组件7分别与所述第一排浆口101和第二排浆口102连通，经所述第一排浆口101和第二排浆口102排出的浆液经所述匀浆组件7混匀后输送至下一工序。

具体的，所述匀浆组件7包括：

外管701，其两端部封闭，在其侧壁上设置进料口7011，所述进料口7011与所述第一排浆口101和第二排浆口102中的一个连通；

内管702，其同轴地设置在所述外管701内，所述内管702的两端敞口，分别构成进料端7021和出料端7022，所述进料端7021与所述第一排浆口101和第二排浆口102中的另一个连通；

在所述内管702的环形侧壁上开设若干混浆孔7023，所述混浆孔7023将所述外管701和内管702的内部空间相连通。

优选的，所述混浆孔7023为倾斜设置在所述内管702上的通孔，且所述外管701中浆液进入所述内管702中时，所述混浆孔7023排出的浆液具有与所述内管702中液体相反的水平方向的分流速。

更加优选的，使用时，将所述匀浆组件7沿水平方向置于所述第一排浆口101和第二排浆口102的下方，将所述第一排浆口101与所述进料端7021连通，将所述第二排浆口102与所述进料口7011连通，在水压的作用下，所述第一排浆口101排出的浆料通过所述进料端7021直接接进入所述内管702中，所述第二排浆口102排出的浆料通过所述进料口7011进入所述外管701内、之后通过所述混浆孔7023进入所述内管702中，与所述内管702中的浆液混合均匀后共同排出。

进一步的，在所述过滤口103上设置过滤组件6，所述过滤组件6包括：

过滤腔601，其上设置滤液进口602、滤液出口603和废液出口604，所述滤液进口602与所述过滤口103连通，所述滤液出口603与所述回浆口104连通。

此外，在所述过滤腔601内设置过滤网605，所述滤液进口602和废液出口604位于所述过滤网605的上方，所述滤液出口603位于所述过滤网605的下方。

使用时，通过所述过滤口103和滤液进口602进入所述过滤腔601内的浆液在经所述过滤网605过滤后，通过所述滤液出口603排出，被所述过滤网605拦截的滤渣通过所述废液出口604排出。

作为本申请的一些实施例，所述滤液进口602通过管道与所述凸包106和外壳体1之间的区域连通，所述过滤口103的一侧与所述外壳体1的内侧连通，另一侧和所述凸包106和外壳体1之间的区域连通。

更进一步的，如图1～2所示，所述过滤组件6还包括：

第一回气管606、排气管607、回浆管608、以及第一控制阀609；

其中，所述回浆管608连通所述滤液出口603和回浆口104，在所述回浆管608上设置旁通口，所述第一控制阀609安装在所述旁通口上，所述排气管607连通所述供气组件5中的气囊505和回浆管608上的旁通口，所述第一回气管606连通所述排气口105和所述供气组件5中的气囊505。

进一步的，如图1～2所示，所述供气组件5还包括：

气囊505、第二回气管504和第二控制阀506，其中，所述第二回气管504连通所述气囊505和所述气泵501的进气口，所述第二回气管504上设置旁通口，所述第二控制阀506设置在所述第二回气管504上的旁通口上，所述第二回气管504上的旁通口与外部大气相连通。

其中，所述第一控制阀609和第二控制阀506均为三通阀。

此外，本申请还提供一种废纸原料处理装置的使用方法，所述方法用于上述的废纸原料处理装置，所述的使用方法包括步骤：

S1，填料：通过进纸口203和注水口204添加切割后的碎纸片和水；

S2，控制旋转筒201进行低速正反转：启动气泵501向所述废纸原料处理装置内充入气体，同时启动所述驱动组件202带动所述旋转筒201做低速正反转运动；

S3，控制旋转筒201进行中速单向旋转：所述驱动组件202带动所述旋转筒201做中速单向旋转运动；

S4，控制旋转筒201进行高速单向旋转：关闭所述气泵501，所述驱动组件202带动所述旋转筒201做高速单向旋转运动；

S5，清洗过滤网：关闭所述驱动组件202，切换所述第一控制阀609的状态，将所述气囊505与所述滤液出口603连通，将所述气囊505内的气体充入所述过滤腔601内，同时打开所述废液出口604排出滤渣；

S6，排浆：启动所述驱动组件202带动所述旋转筒201做低速正反转运动，之后打开第一排浆口101和第二排浆口102，浆液通过所述第一排浆口101和第二排浆口102进入匀浆组件7内，经匀浆组件7混合均匀后排出。

具体的，在上述步骤S1中，填料完成后的液面高度应处于所述过滤口103所在高度至所述过滤口103以上5～10cm之间，添加的碎纸片的重量占浆液的总重量的重量百分比为1～15％。

进一步的，在上述步骤S2中，控制所述旋转筒201进行低速正反转运动的目的是充分搅动所述废纸原料处理装置内的物料，使其混合、分散均匀，并能够被所述切刀4013剪切；同时避免所述旋转筒201旋转速度过高导致的液流高速旋转离心运动将所述第一循环腔403内排出的较粗的纸浆纤维卷走，使其无法顺利进入所述第二循环腔404内进行再次溶胀。

优选的，在上述步骤S2中，控制所述旋转筒201按照100～300转/min的速度进行低速正反转运动，在转动过程中，每隔0.5～3min切换一次所述旋转筒201的旋转方向，控制所述旋转筒201做低速正反转运动的总时长为5～30min。

进一步的，在上述步骤S3中，控制所述旋转筒201做中速单向旋转运动的目的是使得所述外壳体1和内壳体2之间的物料、以及所述内壳体2和循环导流组件4之间的物料在所述旋转筒201的带动下、以及在所述提升筋206和切刀4013的提升作用下、做旋转离心运动，在旋转离心过程中，由于硬质球3、纸浆纤维以及水的运动速度均不同，因此，纸浆纤维将会受到水流的剪切力、不同纸浆纤维之间的碰撞摩擦力、以及硬质球3对纸浆纤维的碰撞碾压力等，在这些力的共同作用下，纸浆纤维实现进一步的疏解分裂、分丝帚化和溶胀压溃，最终得到细化后的纤维。

更进一步的，在上述步骤S3中，控制所述旋转筒201按照500～800转/min的速度进行中速单向旋转运动，控制所述旋转筒201做中速单向旋转运动的总时长为30～60min。

优选的，在上述步骤S3中，控制所述旋转筒201按照与所述提升筋206和切刀4013相同的旋向进行中速单向旋转运动。如当所述提升筋206和切刀4013为按照顺时针螺旋上升时，则控制所述旋转筒201按顺时针方向进行旋转。

进一步的，在上述步骤S4中，控制所述旋转筒201做高速单向旋转运动的目的是使得所述外壳体1和内壳体2之间的物料、以及所述内壳体2和循环导流组件4之间的物料在所述旋转筒201的带动下、做高速离心运动，使得浆液中的纸浆纤维在离心力的作用下加速下沉、而少量残余的塑料薄膜碎屑、胶带碎屑等则漂浮在浆液的上方，实现两者的分层分布，为后续进行步骤S5奠定基础。

更进一步的，在上述步骤S4中，控制所述旋转筒201按照1000～2000转/min的速度进行高速单向旋转运动，控制所述旋转筒201做高速单向旋转运动的总时长为3～10min。

优选的，在上述步骤S4中，控制所述旋转筒201按照与所述提升筋206和切刀4013相同的旋向进行高速单向旋转运动。如当所述提升筋206和切刀4013为按照顺时针螺旋上升时，则控制所述旋转筒201按顺时针方向进行旋转。

更进一步的，在上述步骤S5中，关闭所述驱动组件202，在所述旋转筒201停止转动后，切换所述第一控制阀609的状态，使得所述气囊505与所述滤液出口603连通、所述气囊505中的气体在内部压强的作用下通过所述滤液出口603排入所述过滤腔601内，同时打开所述废液出口604，此时，所述外壳体1内的上部浆液将通过所述过滤口103和滤液进口602进入所述过滤腔601内，在水流和所述气囊505充入气体的共同作用下将被所述过滤网605拦截的塑料薄膜碎屑、胶带碎屑等吹起并浮在水面上，之后通过所述滤液出口603排出，实现所述过滤网605上滤渣的排放和所述过滤网605的清洗。此外，流入所述过滤腔601内的浆液为经过步骤S5中离心分层的浆液的上清液，在排出部分浆液的上清液的同时，还能够进一步排出残余在浆液中的塑料薄膜碎屑、胶带碎屑，同时，不会大量损失浆液中的纸浆纤维。所述步骤S5结束的时机可通过观察废液出口604排出的物料状态进行确定。

进一步的，在上述步骤S6中，控制所述旋转筒201按照100～300转/min的速度进行低速正反转运动以均匀化浆液，在转动过程中，每隔0.5～3min切换一次所述旋转筒201的旋转方向，控制所述旋转筒201做低速正反转运动的总时长为1～5min。

此外，在上述步骤S1～S4、以及S6进行的过程中，控制所述第一控制阀609的状态为：将所述滤液出口603和回浆口104连通，使得经所述过滤组件6过滤的滤液能够及时回到所述外壳体1内。

在上述步骤S1～S3进行的过程中，所述第二控制阀506的状态需要根据所述气囊505内部的压强进行切换：首先所述第二控制阀506将所述气泵501的进气口通过所述第二回气管504上的旁通口与外部大气相连通，所述排气口105排出的气体通过所述第一回气管606回到所述气囊505中，当监测到所述气囊505中的气体压力达到设定值P1，如P1＝1.5倍标准大气压后，切换所述第二控制阀506的状态，将所述气囊505通过所述第二回气管504与所述气泵501的进气口连通，并调整所述第二控制阀506的开度，使得所述排气口105排出的气体流速与所述气囊505排入所述气泵501的进气口的气体流速大致相等，最终将所述气囊505内的气体压强维持在设定值P1附近。当然，所述气囊505排入所述气泵501的进气口的气体可以仅仅是所述气泵501吸入气体的一部分，也可以是所述气泵501吸入气体的全部。在之后的步骤S4～S6中，所述第二控制阀506关闭。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种废纸原料处理装置，其特征在于，包括：

外壳体(1)，其构成所述废纸原料处理装置的外壁；

内壳体(2)，其可旋转的设置在所述外壳体(1)内；

循环导流组件(4)，其设置在所述内壳体(2)内，所述循环导流组件(4)的内部空间分隔形成第一循环腔(403)和第二循环腔(404)，其中，所述第二循环腔(404)位于所述循环导流组件(4)的中心，所述第一循环腔(403)为环绕所述第二循环腔(404)外围设置的环形腔；

供气组件(5)，其位于所述循环导流组件(4)下方，所述供气组件(5)能够向所述循环导流组件(4)内充入气泡，所述供气组件(5)产生的气泡能够在所述循环导流组件(4)内形成在所述第一循环腔(403)和第二循环腔(404)之间循环流动的液流。

2.根据权利要求1所述的废纸原料处理装置，其特征在于，在所述内壳体(2)上设置多个过浆孔(205)，所述过浆孔(205)分布在所述内壳体(2)中的环形侧壁上。

3.根据权利要求1所述的废纸原料处理装置，其特征在于，在所述外壳体(1)和内壳体(2)之间设置硬质球(3)。

4.根据权利要求1所述的废纸原料处理装置，其特征在于，在所述外壳体(1)上设置：

第一排浆口(101)和第二排浆口(102)，所述第一排浆口(101)的高度高于所述第二排浆口(102)的高度，且所述第一排浆口(101)和第二排浆口(102)分别与匀浆组件(7)连通。

5.根据权利要求4所述的废纸原料处理装置，其特征在于，所述匀浆组件(7)包括：

外管(701)，其两端部封闭，在其侧壁上设置进料口(7011)，所述进料口(7011)与所述第一排浆口(101)和第二排浆口(102)中的一个连通；

内管(702)，其同轴地设置在所述外管(701)内，所述内管(702)的两端敞口，分别构成进料端(7021)和出料端(7022)，所述进料端(7021)与所述第一排浆口(101)和第二排浆口(102)中的另一个连通；

在所述内管(702)的环形侧壁上开设若干混浆孔(7023)，所述混浆孔(7023)将所述外管(701)和内管(702)的内部空间相连通。

6.根据权利要求1所述的废纸原料处理装置，其特征在于，在所述外壳体(1)上设置：

过滤口(103)，将所述外壳体(1)的高度记为H，则所述过滤口(103)的高度＞0.8H；

回浆口(104)，所述回浆口(104)位于所述过滤口(103)的下方；

过滤组件(6)，所述外壳体(1)内的浆液通过所述过滤口(103)排出后，进入所述过滤组件(6)内，经所述过滤组件(6)过滤后的浆液通过所述回浆口(104)回流进入所述外壳体(1)内。

7.根据权利要求6所述的废纸原料处理装置，其特征在于，所述过滤组件(6)包括：

过滤腔(601)，其上设置滤液进口(602)、滤液出口(603)和废液出口(604)，所述滤液进口(602)与所述过滤口(103)连通，所述滤液出口(603)与所述回浆口(104)连通；

在所述过滤腔(601)内设置过滤网(605)，所述滤液进口(602)和废液出口(604)位于所述过滤网(605)的上方，所述滤液出口(603)位于所述过滤网(605)的下方。

8.根据权利要求7所述的废纸原料处理装置，其特征在于，所述过滤组件(6)还包括：

第一回气管(606)、排气管(607)、回浆管(608)、以及第一控制阀(609)；

其中，所述回浆管(608)连通所述滤液出口(603)和回浆口(104)，在所述回浆管(608)上设置旁通口，所述第一控制阀(609)安装在所述旁通口上，所述排气管(607)连通所述供气组件(5)中的气囊(505)和回浆管(608)上的旁通口，所述第一回气管(606)连通所述排气口(105)和所述供气组件(5)中的气囊(505)。

9.根据权利要求1所述的废纸原料处理装置，其特征在于，所述循环导流组件(4)包括：

围成所述第二循环腔(404)的内腔壁(402)和围成所述第一循环腔(403)的外腔壁(401)；

其中，所述内腔壁(402)包括：

上部内腔壁(4021)，其为两端敞口的圆环形结构，所述上部内腔壁(4021)的中心轴线沿竖直方向设置，且在竖直方向上，所述上部内腔壁(4021)的内、外径大小恒定；

下部内腔壁(4022)，其为喇叭形环状结构，所述下部内腔壁(4022)的上下两端敞口，所述下部内腔壁(4022)设置在所述上部内腔壁(4021)的下端，所述下部内腔壁(4022)的上端内径小于下端内径，所述下部内腔壁(4022)的上端内径等于所述上部内腔壁(4021)的内径；

所述外腔壁(401)包括：

上部外腔壁(4011)，其为两端敞口的圆环状结构，自所述上部外腔壁(4011)的上端至下端，所述上部外腔壁(4011)的内径逐渐增大；

下部外腔壁(4012)，其为喇叭形环状结构，所述下部外腔壁(4012)的上下两端敞口，所述下部外腔壁(4012)设置在所述上部外腔壁(4011)的下端，所述下部外腔壁(4012)的上端内径小于下端内径，所述下部外腔壁(4012)的上端内径等于所述上部外腔壁(4011)的下端内径；

切刀(4013)，其为设置在所述上部外腔壁(4011)外表面上的螺旋状刀片。

10.一种废纸原料处理装置的使用方法，其特征在于，所述废纸原料处理装置的使用方法用于上述权利要求1～9任一项所述的废纸原料处理装置，所述废纸原料处理装置的使用方法包括步骤：

S1，填料：通过进纸口和注水口添加切割后的碎纸片和水；

S2，控制旋转筒进行低速正反转：启动气泵向所述废纸原料处理装置内充入气体，同时启动驱动组件带动旋转筒以100～300转/min的速度做低速正反转运动；

S3，控制旋转筒进行中速单向旋转：所述驱动组件带动所述旋转筒以500～800转/min的速度做中速单向旋转运动；

S4，控制旋转筒进行高速单向旋转：关闭所述气泵，所述驱动组件带动所述旋转筒以1000～2000转/min的速度做高速单向旋转运动；

S5，清洗过滤网：切换第一控制阀的状态将气囊与滤液出口连通，将所述气囊内的气体充入过滤腔内，同时打开废液出口排出滤渣；

S6，排浆：所述驱动组件带动所述旋转筒以100～300转/min的速度做低速正反转运动，之后打开第一排浆口和第二排浆口，浆液通过所述第一排浆口和第二排浆口进入匀浆组件内，经匀浆组件混合均匀后排出。

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