CN204849461U - 一种料液分离且对冲式双空气涡旋动能制浆设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种料液分离且对冲式双空气涡旋动能制浆设备，主要包括进料装置、进水装置、进气装置、上涡旋动能生成装置、下涡旋动能生成装置、对冲破碎装置和料液混合装置。其特点是料液分离，先采用对冲式双空气涡旋动能碎料，后与液态水混合生成浆液。本实用新型通过弹簧和缓冲板实现进料量的控制及进料缓冲区的密封；通过异物隔离板实现隔离较大异物及排气；通过液面观察板实现控制进水量；通过逆时针上进气管、顺时针下进气管形成上、下涡旋气流和碎料的初次破碎，以及碎料筒内对碎料冲击互绞的二次破碎；通过上、下锥筒实现涡旋气流加速、增加涡旋动能；通过内孔大、外孔小的锥孔实现碎料的过滤及防止堵塞。

Description

一种料液分离且对冲式双空气涡旋动能制浆设备

技术领域

本实用新型涉及一种料液分离且对冲式双空气涡旋动能制浆设备，尤其涉及一种通过弹簧和缓冲板实现进料量的控制及进料缓冲区的密封；通过异物隔离板实现隔离较大异物及排气；通过液面观察板实现控制进水量；通过逆时针上进气管、顺时针下进气管形成上、下涡旋气流和碎料的初次破碎，以及碎料筒内对碎料的冲击互绞的二次破碎；通过上、下锥筒实现涡旋气流加速、增加气流涡旋动能；通过内孔大、外孔小的锥孔实现碎料的过滤及防止堵塞，属于造纸业制浆设备的技术研发领域。

背景技术

在造纸的整个流程中，纸浆的生成是其重要的工序，如制浆造纸工业中最常用的水力碎浆机，该碎浆设备通过转子的运动，将水中的浆板、废旧书本、废旧纸箱等进行碎解，并制成均匀悬浮液。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：一是效率低，现有碎浆机主要通过料液与转子、桶壁的机械碰撞实现碎浆，其碰撞的动力来源于转子对液料的搅动，而在碎浆的过程中，有一部分的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，碎浆机转子在工作过程中，不仅要带动流体转动，而且还要克服流体的阻力，这在一定程度上要消耗大量的机械能；三是浪费水资源，为使碎料充分破碎、降低碎浆引起的转子运动阻力，需要大量的水，这在一定程度上浪费大量的水资源。

因此，针对现有碎浆机在使用中普遍存在的效率低、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，设计出碎浆效率高且能耗低的一种制浆设备。

发明内容

本实用新型针对现有制浆设备存在的效率低、能耗大等问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种料液分离且对冲式双空气涡旋动能制浆设备。

本实用新型的一种料液分离且对冲式双空气涡旋动能制浆设备采用以下技术方案：

一种料液分离且对冲式双空气涡旋动能制浆设备，主要包括进料装置、进水装置、进气装置、上涡旋动能生成装置、下涡旋动能生成装置、对冲破碎装置和料液混合装置，所述进料装置主要由进料口、弹簧和缓冲板组成，进料口开在桶盖上，其结构为扇形，桶盖通过桶盖固定螺钉安装在制浆筒上，弹簧上端与桶盖相连、下端与缓冲板相连，缓冲板为弧形结构，其上端与桶盖密封相连、下端与上锥筒密封接触，桶盖、上锥筒和缓冲板构成进料缓冲区；所述进水装置主要由进水口、异物隔离板、最高液面指示杆和液面观察板组成，进水口开在制浆筒上，其位于排气口的下端，异物隔离板内侧与上锥筒连接、外侧与制浆筒连接，最高液面指示杆位于制浆筒外侧，下端为液面观察板；所述进气装置主要由空气压缩机、上进气管和下进气管组成，上进气管的上进气口安装在上锥筒下端，下进气管的下进气口安装在下锥筒下端；所述上涡旋动能生成装置主要由上锥筒组成，上锥筒为倒圆台形结构，上锥筒、桶盖和缓冲板构成上涡旋动能生成区；所述下涡旋动能生成装置主要由下锥筒组成，下锥筒为正圆台形结构，下锥筒和制浆筒底部构成下涡旋动能生成区；所述对冲破碎装置主要由碎料筒组成，碎料筒安装在上锥筒和下锥筒之间，碎料筒靠近上锥筒侧开有若干锥孔；所述料液混合装置主要由制浆筒内侧、液浆密封板和碎料筒外侧组成，液浆密封板为圆环形结构，其内侧与下锥筒连接、外侧与制浆筒内侧连接；此外，制浆筒外侧靠近液面观察板下端安装有出料口，制浆筒为圆筒形结构，其下底面安装有4个周向均布的支柱。

所述异物隔离板为圆形结构，其由内圈、中圈、外圈和6个支撑板组成，液面观察板为透明玻璃制成。

所述上进气管在上锥筒内侧以逆时针布置，下进气管在下锥筒内侧以顺时针布置。

所述碎料筒上的锥孔为内孔直径大、外孔直径小的圆台形结构。

本实用新型将缓冲板设计为弧形结构，并将其通过弹簧安装于桶盖上，通过这种设计实现进料量的控制及进料缓冲区的密封，即通过弹簧的弹力与进料重力的差值大小来控制，当进料重力小于弹力时，缓冲板和上锥筒内壁间是保持密封接触的状态，随着进料量的增加，当进料重力大于弹力时，碎料将压迫弹簧发生拉伸变形，促使缓冲板和上锥筒内壁间出现间隙，而设计的倾斜的缓冲板，可使碎料在其上缓缓滑入上涡旋动能生成区，直到进料重力小于弹力时缓冲板再次闭合；而当设备工作时，上锥筒内的加速涡旋气流将压迫缓冲板，并使得弹簧产生压缩变形，从而使得缓冲板抵在上锥筒内壁上，形成进料缓冲区的密封。

本实用新型将异物隔离板设计为由内圈、中圈、外圈和6个支撑板组成的圆形结构，通过这种设计具有以下功能，一是多圈和多支撑板的间隙设计既可隔离较大异物、保证浆液的无污染，又可方便液态水的流入添加；二是实现制浆筒内气体的排出，即产生涡旋动能的多余气体通过异物隔离板上的间隙、制浆筒上的排气口排出，保证制浆筒内气体的正常流动；三是增加对上锥筒的支撑强度。此外，通过透明玻璃的液面观察板实现进水量的控制。

本实用新型将上进气管布置为逆时针、下进气管布置为顺时针，通过这种设计具有以下功能，一是在上锥筒内产生逆时针涡旋、在下锥筒产生顺时针涡旋，通过气流涡旋带动碎料颗粒运动，因各碎料颗粒的比重不同，使得各碎料颗粒的运动速度不同，从而使各碎料颗粒在旋转运动时相互碰撞，形成碎料的初次破碎；二是实现碎料筒内对碎料的冲击互绞破碎，即上锥筒内的逆时针涡旋和下锥筒内的顺时针涡旋，这两种异向气流涡旋在碎料筒内相互冲击碰撞，因这两股异向涡旋具有较大的动能，所以当相互碰撞释放的能量可加速碎料快速破碎。而上锥筒的倒圆台结构和下锥筒的正圆台结构可使上、下气流涡旋产生加速效果，增加气流涡旋动能，提高碎料的破碎率。

本实用新型将锥孔设计为内孔直径大、外孔直径小的圆台形结构，通过这种设计具有以下功能，一是实现碎料的过滤，即只有当碎料小于外孔径时才能进入料液混合区，并与液态水混合产生浆液；二是防止堵塞，即如果较大碎料颗粒堵塞在内孔，当碎料筒内的旋转气流经过时，在较大碎料颗粒后方形成背压并将其吸出。

本实用新型的有益效果是：通过弹簧和缓冲板实现进料量的控制及进料缓冲区的密封；通过异物隔离板实现隔离较大异物及排气；通过液面观察板实现控制进水量；通过逆时针上进气管、顺时针下进气管形成上、下涡旋气流和碎料的初次破碎，以及碎料筒内对碎料的冲击互绞破碎；通过上、下锥筒实现涡旋气流加速、增加气流涡旋动能；通过内孔大、外孔小的锥孔实现碎料的过滤及防止堵塞。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构主视示意图。

图2是本实用新型进料装置的结构示意图。

图3是本实用新型桶盖的结构示意图。

图4是本实用新型进水及排气缓冲区的局部放大示意图。

图5是本实用新型异物隔离板的结构示意图。

图6是本实用新型液料混合区的局部放大示意图。

图7是本实用新型上、下进气管的布置示意图。

图8是本实用新型碎料区的局部放大示意图。

图9是本实用新型液浆密封板的结构示意图。

其中：1、支柱，2、制浆筒，3、出料口，4、液浆密封板，5、下涡旋动能生成区，6、浆液，7、液面观察板，8、最高液面指示杆，9、碎料区，10、料液混合区，11、进水及排气缓冲区，12、进料缓冲区，13、桶盖固定螺钉，14、进料口，15、弹簧，16、缓冲板，17、上涡旋动能生成区，18、桶盖，19、上进气口，20、进水口，21、上锥筒，22、排气孔，23、异物隔离板，24、锥孔，25、碎料筒，26、上进气管，27、空气压缩机，28、下进气管，29、下进气口，30、下锥筒，31、固定螺钉孔，32、支撑板，33、内圈、34、中圈，35、外圈，36、排气口。

具体实施方式

实施例：

如图1所示，本实用新型的一种料液分离且对冲式双空气涡旋动能制浆设备，主要包括进料装置、进水装置、进气装置、上涡旋动能生成装置、下涡旋动能生成装置、对冲破碎装置和料液混合装置。

结合图1、图2、图3所示，进料装置主要由进料口3、弹簧15和缓冲板16组成，进料口3开在桶盖18上，其结构为扇形，桶盖18通过桶盖固定螺钉13安装在制浆筒2上，制浆筒2为圆筒形结构，其下底面安装有4个周向均布的支柱1，弹簧15上端与桶盖18相连、下端与缓冲板16相连，缓冲板16为弧形结构，其上端与桶盖18密封相连、下端与上锥筒21密封接触，桶盖18、上锥筒21和缓冲板16构成进料缓冲区。

本实用新型将缓冲板16设计为弧形结构，并将其通过弹簧15安装于桶盖18上，这种设计在工作时能实现进料量的控制及进料缓冲区的密封，即通过弹簧15的弹力与进料重力的差值大小来控制，当进料重力小于弹力时，缓冲板16和上锥筒21内壁间是保持密封接触的状态，随着进料量的增加，当进料重力大于弹力时，碎料将压迫弹簧15发生拉伸变形，促使缓冲板16和上锥筒21内壁间出现间隙，而设计的倾斜的缓冲板16，可使碎料在其上缓缓滑入上涡旋动能生成区17，直到进料重力小于弹力时缓冲板16再次闭合；而当设备工作时，上锥筒21内的加速涡旋气流将压迫缓冲板16，并使得弹簧15产生压缩变形，从而使得缓冲板16抵在上锥筒21内壁上，形成进料缓冲区12的密封。

结合图1、图4、图5所示，进水装置主要由进水口20、异物隔离板23、最高液面指示杆8和液面观察板7组成，进水口20开在制浆筒2上，其位于排气口36的下端，异物隔离板23内侧与上锥筒21连接、外侧与制浆筒2连接。

异物隔离板23为圆形结构，其由内圈33、中圈34、外圈35和6个支撑板32组成，工作时这种设计具有以下功能，一是多圈和多支撑板的间隙设计既可隔离较大异物、保证浆液的无污染，又可方便液态水的添加；二是实现制浆筒2内气体的排出，即产生涡旋动能的多余气体通过异物隔离板23上的排气孔22、制浆筒2上的排气口36排出，保证制浆筒2内气体的正常流动；三是增加对上锥筒21的支撑强度。

结合图1、图6所示，最高液面指示杆8位于制浆筒2外侧，下端为液面观察板7，液面观察板7为透明玻璃制成，工作时，通过透明玻璃的液面观察板7实现进水量的控制。

结合图1、图7所示，进气装置主要由空气压缩机27、上进气管26和下进气管28组成，上进气管26的上进气口19安装在上锥筒21下端，下进气管28的下进气口29安装在下锥筒30下端。

上进气管26在上锥筒21内侧以逆时针布置，下进气管28在下锥筒30内侧以顺时针布置，这种设计在工作时具有以下功能，一是在上锥筒21内产生逆时针涡旋、在下锥筒30产生顺时针涡旋，通过气流涡旋带动碎料颗粒运动，因各碎料颗粒的比重不同，使得各碎料颗粒的运动速度不同，从而使各碎料颗粒在旋转运动时相互碰撞，形成碎料的初次破碎；二是实现碎料筒25内对碎料的冲击互绞破碎，即上锥筒21内的逆时针涡旋和下锥筒30内的顺时针涡旋，这两种异向气流涡旋在碎料筒25内相互冲击碰撞，因这两股异向涡旋具有较大的动能，所以当相互碰撞释放的能量可加速碎料快速破碎。

如图1所示，上涡旋动能生成装置主要由上锥筒21组成，上锥筒21为倒圆台形结构，上锥筒21、桶盖18和缓冲板16构成上涡旋动能生成区17；下涡旋动能生成装置主要由下锥筒30组成，下锥筒30为正圆台形结构，下锥筒30和制浆筒2底部构成下涡旋动能生成区5；上锥筒21的倒圆台结构和下锥筒30的正圆台结构可使上、下气流涡旋产生加速效果，增加气流涡旋动能，提高碎料的破碎率。

结合图1、图8所示，对冲破碎装置主要由碎料筒25组成，碎料筒25安装在上锥筒21和下锥筒30之间，碎料筒25靠近上锥筒21侧开有若干锥孔24，锥孔21为内孔直径大、外孔直径小的圆台形结构，通过这种设计在工作时具有以下功能，一是实现碎料的过滤，即只有当碎料小于外孔径时才能进入料液混合区10，并与液态水混合产生浆液6；二是防止堵塞，即如果较大碎料颗粒堵塞在内孔，当碎料筒25内的旋转气流经过时，在较大碎料颗粒后方形成背压并将其吸出。

结合图1、图6、图9所示，料液混合装置主要由制浆筒2内侧、液浆密封板4和碎料筒25外侧组成，液浆密封板4为圆环形结构，其内侧与下锥筒30连接、外侧与制浆筒2内侧连接。制浆筒2外侧靠近液面观察板7下端安装有出料口3。

Claims (4)

1.一种料液分离且对冲式双空气涡旋动能制浆设备，主要包括进料装置、进水装置、进气装置、上涡旋动能生成装置、下涡旋动能生成装置、对冲破碎装置和料液混合装置，其特征在于：所述进料装置主要由进料口、弹簧和缓冲板组成，进料口开在桶盖上，其结构为扇形，桶盖通过桶盖固定螺钉安装在制浆筒上，弹簧上端与桶盖相连、下端与缓冲板相连，缓冲板为弧形结构，其上端与桶盖密封相连、下端与上锥筒密封接触，桶盖、上锥筒和缓冲板构成进料缓冲区；所述进水装置主要由进水口、异物隔离板、最高液面指示杆和液面观察板组成，进水口开在制浆筒上，其位于排气口的下端，异物隔离板内侧与上锥筒连接、外侧与制浆筒连接，最高液面指示杆位于制浆筒外侧，下端为液面观察板；所述进气装置主要由空气压缩机、上进气管和下进气管组成，上进气管的上进气口安装在上锥筒下端，下进气管的下进气口安装在下锥筒下端；所述上涡旋动能生成装置主要由上锥筒组成，上锥筒为倒圆台形结构，上锥筒、桶盖和缓冲板构成上涡旋动能生成区；所述下涡旋动能生成装置主要由下锥筒组成，下锥筒为正圆台形结构，下锥筒和制浆筒底部构成下涡旋动能生成区；所述对冲破碎装置主要由碎料筒组成，碎料筒安装在上锥筒和下锥筒之间，碎料筒靠近上锥筒侧开有若干锥孔；所述料液混合装置主要由制浆筒内侧、液浆密封板和碎料筒外侧组成，液浆密封板为圆环形结构，其内侧与下锥筒连接、外侧与制浆筒内侧连接；此外，制浆筒外侧靠近液面观察板下端安装有出料口，制浆筒为圆筒形结构，其下底面安装有4个周向均布的支柱。

2.如权利要求1所述的一种料液分离且对冲式双空气涡旋动能制浆设备，其特征在于：所述异物隔离板为圆形结构，其由内圈、中圈、外圈和6个支撑板组成，液面观察板为透明玻璃制成。

3.如权利要求1所述的一种料液分离且对冲式双空气涡旋动能制浆设备，其特征在于：所述上进气管在上锥筒内侧以逆时针布置，下进气管在下锥筒内侧以顺时针布置。

4.如权利要求1所述的一种料液分离且对冲式双空气涡旋动能制浆设备，其特征在于：所述碎料筒上的锥孔为内孔直径大、外孔直径小的圆台形结构。