CN216825074U - 转子和过滤设备 - Google Patents

Abstract

一种用于纸浆悬浮液的过滤设备的转子，其特征在于，所述转子呈筒状且包括：条状部，附接在所述转子的转子内壁上，沿着所述转子的轴向和周向呈螺旋形延伸；配重，附接在所述转子内壁上；以及至少一个叶片，设置在转子外壁上，且沿着所述转子的轴向和周向呈螺旋形延伸。本申请还公开了一种过滤设备。

Description

转子和过滤设备

技术领域

本申请涉及一种转子以及具有该转子的过滤设备，该过滤设备用于过滤纸浆悬浮液。

背景技术

纸浆的质量在很大程度上取决于碎屑、木质颗粒、污垢和粗纤维等的污染程度。

碎屑和木质颗粒通常是由少量未分解的木质素结合在一起的小纤维束。其在商业纸浆中过量存在会导致纸浆的降级，从而导致纸浆价值降低。

污垢可能是有机成分或无机成分，无机成分可能包括小块沙子或其它砂砾。有机成分可能是树皮或沥青结块的残留颗粒。通常，这些污垢是肉眼可见的，并且通常与纸浆颜色不同。由于污垢的各种不利影响，其也会导致纸浆降级，从而导致价值的降低。

已经开发了许多用于分离上述杂质的技术，并具有广泛不同的操作成功记录。一种方式例如是使浆料在腔室中进行杂质过滤，在该腔室中，筛和搅拌装置(例如转子或流体动力叶片)彼此进行相对运动。

在一些分离设备中设有筒状的筛，尺寸略小于筛的筒状转子设置在筛的内部。未筛选的浆料从筛的轴向一端进入，流过筛与转子之间的间隙，然后流向筛的轴向另一端。来自分离设备内部的压力将纸浆压向筛板并使得纸浆穿过筛板。转子用于通过流体动力学清除纸浆凝聚絮体造成的筛板堵塞。因此，纸浆中的可用部分会径向穿过筛到达筛的外部，然后被收集。纸浆中的滤渣部分通过筛与转子之间的间隙到达筛的另一端，然后被收集。

容易理解，纸浆的筛选质量、筛选设备的能耗程度、筛选设备的磨损程度等与转子的形式和结构是密切相关的。

现在参照图1描述现有技术的一种过滤设备。

如图所示，过滤设备100包括基部150，外壳190安装在基部150上。基部150位于转子191下方，用以能旋转地支承转子191。机架160设置在基部150上，用以安置筛195、留用排放口185和废弃排放口186。驱动轮 152设置在基部150内，与转子300联接，用于驱动转子300旋转。

过滤设备100是竖直定向的，然而众所周知，过滤设备100可以处于包括水平定向和竖直定向的任何定向，入口到出口的流动方向也可以是任何方向，该方向对设备的性能没有影响。

外壳190具有端部安装的入口室196，该入口室196具有纸浆入口198，纸浆从纸浆入口198切向的进入过滤设备100以进行过滤。纸浆绕过入口壁 147进入纸浆进入区197，纸浆进入区197由转子191的在筛195的穿孔部分上方突出的部分与入口壁147之间的环形空间限定。转子191具有大体圆柱形的表面。转子191通过轴旋转，该轴延伸穿过密封的中心柱151且由原动机(未示出)通过驱动轮152驱动。

在一些情况下，在转子191的与筛195的穿孔部分相邻的部分上，有一个或多个突起部123或用于产生负压脉动的其它表面不规则结构。这些表面不规则结构用于通过筛195的穿孔引起瞬时流动逆转来防止筛堵塞(下文将详述)。转子191与筛195之间的环形空间193限定了筛分室，而筛195外侧的空间则构成留用室194，纸浆中的留用部分(即，滤液部分)从留用室 194通过留用排放口185排放。在留用室194和环形空间193下方是废弃室192，纸浆中的废弃部分(即，滤渣部分)从废弃室192通过废弃排放口186 排放。

图1中还示出了稀释剂第一入口156、稀释剂第二入口158、机架160。

在使用中，纸浆中的杂物可能通过转子进料端或转子排出端进入到中空的转子内部中。由于转子的旋转，这些杂物会与转子内壁产生摩擦，从而引起转子的磨损。而且，由于转子的离心作用，即便在竖直定向的转子中，杂物也难以在重力作用下离开转子，而是长时间地停留在转子内部中。

因此，需要一种改进的转子，其能够减少杂物对于转子的磨损。

本申请提出一种改进的转子，其中通过对转子的形状和配重的改进来降低转子的磨损。

本申请的转子的外表面还可以设有叶片，叶片相对于转子的旋转轴倾斜，因此对纸浆具有向下的泵送作用。这样可以保持纸浆流过筛分室，从而使废弃物迅速输送到废弃室。

本申请的转子的周向壁上还可以开设有穿透周向壁的开口。这样，一部分纸浆可以通过转子的一端(称为进料端，在图1中是上端)进入到转子内部，并通过开口从转子的内部进入到筛分室。通过开口的设计，可以更准确地控制纸浆进入筛分室的位置和流量。

实用新型内容

根据本申请的一种用于纸浆悬浮液的过滤设备的转子，其特征在于，所述转子呈筒状且包括：条状部，附接在所述转子的转子内壁上，沿着所述转子的轴向和周向呈螺旋形延伸；配重，附接在所述转子内壁上；以及至少一个叶片，设置在转子外壁上，且沿着所述转子的轴向和周向呈螺旋形延伸。

在一个实施例中，所述条状部在所述转子靠近排出端的部分轴向上延伸，且在所述转子的60度至120度的周向上延伸。

在一个实施例中，所述条状部设有两个或更多个，且沿着所述转子的周向均匀分布；所述配重设有一个或多个，且位于所述转子内壁上不与所述条状部干涉的位置处。

在一个实施例中，在沿着所述转子的轴向观察时，所述条状部具有矩形横截面。

在一个实施例中，所述转子开设有至少一个开口；所述开口从所述转子的转子内壁延伸至转子外壁，且所述开口沿着与所述叶片相同的角度延伸所述转子的轴向长度的至少四分之一。

在一个实施例中，四个所述开口围绕所述转子的周向设置；所述开口相对于所述转子的轴线成一角度。

在一个实施例中，所述转子的转子进料端可以是开放的，使得所述纸浆悬浊液的大约一半进入到所述转子的内部，并且通过所述开口到达所述转子的外部。

在一个实施例中，所述叶片相对于所述转子的旋转方向具有叶片前缘和叶片后缘，所述叶片的在所述叶片前缘处快速变厚，所述叶片的厚度从所述叶片前缘向所述叶片后缘逐渐变薄。

根据本申请的一种用于纸浆悬浮液的过滤设备，其特征在于，所述过滤设备包括筒状的筛和根据本申请的转子，所述转子同轴地设置在所述筛的内部并能相对于所述筛旋转，在所述转子与所述筛之间形成一环形空间，用以容纳纸浆悬浮液，使得所述纸浆悬浮液经由所述筛的穿孔实现过滤。

在一个实施例中，所述转子和所述筛在使用时均竖直设立，所述环形空间的上端具有供纸浆悬浊液进入其中的进入区，所述筛的周向壁上设有若干穿孔，在所述筛的外侧设置有与所述穿孔连通的留用排放口，穿过所述穿孔的纸浆悬浊液通过所述留用排放口排出，在所述环形空间的下方设置有废弃排放口，未穿过所述穿孔的纸浆悬浊液从所述废弃排放口排出。

在一个实施例中，所述叶片至少在所述筛的穿孔所分布的轴向范围上延伸。

在一个实施例中，过滤设备包括：基部，位于所述转子下方，用以能旋转地支承所述转子；机架，设置在所述基部上，用以安置所述筛、所述留用排放口和所述废弃排放口；以及驱动轮，设置在所述基部内，与所述转子联接，用于驱动所述转子旋转，所述转子的内部中央包括中心柱，所述中心柱的下端能旋转地与所述驱动轮联接。

附图说明

在下文中，将参考附图进一步详细描述本申请的实施例，附图中：

图1是根据现有技术的过滤设备的侧面剖视图；

图2是根据本申请的配重的示意图，其中将转子沿轴向剖切以示出附接在转子内壁的配重，且其中仅示出转子的下半部；

图3是根据第一实施例的转子的仰视立体图，用以示出转子的内部；

图4是示出条状部的横截面的局部放大图；

图5是根据本申请的第二实施例的转子的外壁的立体图；

图6是根据本申请的第二实施例的转子与筛的局部剖视图；

图7是根据本申请的第三实施例的转子的立体图。

附图标记列表：

现有技术

100 过滤设备

123 突起部

147 入口壁

150 基部

151 中心柱

152 驱动轮

156 稀释剂第一入口

158 稀释剂第二入口

160 机架

185 留用排放口

186 废弃排放口

190 外壳

191 转子

192 废弃室

193 环形空间

194 留用室

195 筛

196 入口室

197 纸浆进入区

198 纸浆入口

本公开

300 转子

304 转子壳体

308 转子内壁

312 转子外壁

314 开口

316 转子进料端

320 转子排出端

330 横隔板

332 中心柱

336 入口

3123 叶片

3124 叶片前缘

3125 叶片后缘

3126 叶片缺口部

350 条状部

351 条状部前缘

352 条状部后缘

360 配重

361 配重前缘

361a 前缘第一端

361b 前缘第二端

218 相对速度

220 外流

222 返流

400 筛

499 穿孔

600 大尺寸杂物

R 旋转方向

具体实施方式

虽然本文参考特定实施例来说明和描述本实用新型，但本实用新型并不应被局限于所示细节。确切地说，在权利要求的等价方案的范围内且没有背离本实用新型的情况下，可以对这些细节做出多种修改。

本文中涉及的“前”、“后”、“上”、“下”等方向描述仅是为了方便理解，本实用新型并非局限于这些方向，而是可以根据实际情况调整。

本申请的转子300可以用于替代现有的过滤设备100中的转子191。现在参照图2至图6描述根据本申请的转子300的第一实施例。如图所述，转子300整体呈中空的筒状，具有转子壳体304。转子300具有开放的转子排出端320，以及封闭或开放的转子进料端316。转子300包括条状部350、配重360、以及叶片3123。在图2至图6示出的立式转子中，转子进料端316 是上端，转子排出端320是下端。然而应理解，本申请可以用于卧式转子，其中转子进料端316和转子排出端320分别是转子的水平方向的两端。在立式转子中，取决于具体的工程设计和项目需求，转子也可以从下面进料，从上面排料。这样，转子进料端316实际是位于更靠近地面的一端。

条状部350附接在转子内壁308上，沿着转子300的轴向和周向呈螺旋形延伸。在使用中，由于条状部350的螺旋形状，其能够将杂物不断地推离转子300。例如，在条状部350随着转子300旋转的同时，其对于贴附到转子内壁308上的杂物产生向下(朝向转子排出端320)的推力，使得杂物从转子排出端320离开转子300。

在图2至图6示出的实施例中，条状部350在轴向上靠近转子300的排出端320，也即，条状部350在转子300的靠近排出端的部分(也称为裙部) 上延伸。这是因为在某些转子的设计中，转子300的内部并非空心圆柱，而是在内部沿轴向被横隔板330分为两部分，将进料端和排除端的流体交互予以隔断。较佳地，这种转子中的条带部350不会在转子300的整个轴向长度上延伸，而是在横隔板330与排出端320之间延伸。这样能够降低转子的制造难度和成本。

在其它实施例中，条状部350在转子300的部分或整个轴向上延伸。条状部350可以在转子300的60度至120度的周向上延伸。在其它实施例中，条状部350也可以具有不同的延伸角度。如果条状部350的延伸角度太小，则难以将污物推向转子300的排出端并排出，如果延伸角度太大，则制造条状部350的材料量过多且浪费。另外，考虑条状部350相对于转子300的轴向的角度，即0°为轴向，90°为周向。如果条状部350的角度太小，污染物将不会被推向排出端并排出。如果角度太大，则制造条状部350的材料量过多且浪费。

在图中所示的实施例中，条状部350设有两个。在其它实施例中，条状部350可以设置为更多个，例如三个、四个等，或仅有一个。多个条状部 350可以设置为沿着转子300的周向均匀分布。

在沿着转子300的轴向观察时，条状部350具有近似矩形横截面。根据发明人的研究，矩形横截面的条状部350能够有效地将杂物推离转子300。但是本申请不限于此，在其它实施例中，条状部350也可以具有诸如梯形的其它横截面形状。配重360附接在转子内壁308上。配重360的目的是平衡转子300。配重360的配重前缘361呈有角度的形状，即，配重前缘361相对于转子300的轴向倾斜。例如，如图2所示，配重前缘361在前缘第一端 361a处沿旋转方向R更靠前，在前缘第二端361b处沿旋转方向R更靠后。这是为了防止配重前缘361的磨损。在现有技术中，通常使用前缘呈方形(即与轴向成0°角)，这将引起不期待的磨损。本申请通过修改配重360的形状减少了磨损。配重前缘361的倾斜角度的另一个作用是引导转子300内部的流体沿转子300的内壁流向排除端，将沙子和类似物质带出并流向筛的排出端。

在图示的实施例中，配重360呈扁平四边形，例如为梯形，且通过其扁平面附接在转子内壁308上。在其它实施例中，配重360也可以呈圆形、方形、梯形或其它适当性状。

配重360设有一个或多个，且位于转子内壁308上不与条状部350干涉的位置处。

叶片3123相对于转子300的旋转方向R具有叶片前缘3124和叶片后缘3125，叶片3123的厚度在叶片前缘3124处快速变厚，从叶片前缘3124 向叶片后缘3125逐渐变薄。叶片3123的前缘3124和后缘3125均大致垂直于转子300的内壁(即均大致为径向)。后缘3125的作用为将叶片3123 焊接到转子300提供一个表面。因此，后缘3125尽可能小，同时仍能达到这一目的。

叶片3123设置在转子外壁312上，且沿着转子300的轴向和周向呈螺旋形延伸。

在图中所示的实施例中，叶片3123相对于转子300的轴线具有均匀的螺旋角。该螺旋角与转子300轴线的夹角可以在大约25度到65度之间，但优选地在40度到55度之间。

叶片3123的前缘部分沿着转子300在纸浆入口区内的部分延伸。如图6 所示，叶片3123具有直型的前缘。由于前缘相对于转子300轴线的角度，叶片3123对纸浆具有向下的泵送作用。这样的设置保持了纸浆流过环形空间，从而使废弃物快速输送到废弃室。

在图6中从上方观察转子300和筛400。如图所示，筛400具有穿孔499，纸浆通过穿孔499从环形空间流动到筛400的外部以形成外流220。由于转子300的旋转，叶片3123相对于纸浆的相对速度218低于纸浆的绝对速度。由于叶片3123与筛400之间的文丘里管效应，相对速度218在筛400处产生压力偏移。更具体地，在叶片前缘3124的前方产生压力增加。紧随其后是压降，该压降逐渐减小到环形空间的平衡压力。这导致在叶片3123与筛400 之间最接近的区域附近出现峰值负压，其结果是产生了之间的返流222。该返流222会从筛400的穿孔499中冲洗出粗纤维束和其它颗粒，从而减缓筛 400的堵塞。此外，返流222还使得纤维含量降低的纸浆返回到环形空间，从而防止纸浆变得黏稠。这样，即使不添加稀释液也可以保持过滤效率。

叶片3123的另一个作用是避免大尺寸杂物600引起的堵塞和损坏。例如，参见图6，当大尺寸杂物600进入到环形空间中时，叶片3123的前缘会将其推向转子排出端320，而不是将大尺寸杂物600夹在叶片3123与筛400之间。因此，在另一个实施例中，叶片前缘3124沿着整个轴向相对于转子300的轴线具有一致的角度，以利于大尺寸杂物600被顺畅地推离环形空间。

叶片前缘3124相对于转子300的轴线的角度用于促进杂物向下移动离开转子，使其杂物移向废弃室。如果该角度太小，则杂物难以向下移动。如果该角度太大，则会浪费材料，并会引起过多的液体流向废弃室。

现在参照图7描述根据本申请的第二实施例的转子300。

第二实施例与第一实施例大致相同，不同之处在于转子300的外壁上还开设有至少一个开口314。该开口314贯穿转子壳体304，即从转子内壁308 延伸至转子外壁312。开口314沿着与叶片3123相同的角度延伸转子300的轴向长度的至少四分之一。在图7所示的实施例中，四个开口314围绕转子 300的周向设置，然而在其它实施例中，可以设有更多或更少的开口314。开口314相对于转子300的轴线成一定角度。这些开口314使来自原料入口336和转子300内部的纸浆进入到环形空间中。

在设有开口314的实施例中，转子进料端316可以是开放的。纸浆从转子进料端316沿竖直方向进入到转子300内部，并且随着转子300的离心作用通过开口314进入到转子300与筛400之间的环形空间中。在理想的情况下，纸浆的大约一半进入到转子300内部，并且通过开口314进入到环形空间中。

在设有开口314的实施例中，转子300内部的条状部350的作用是非常明显的。条状部350能够促进纸浆在转子300内部的流动，防止纸浆在离心力的作用下始终贴附在转子内壁308上。而且，条状部350有利地将纸浆中的大尺寸杂物600推离转子300，促进其从转子排出端320离开。

虽然本文以纸浆为例介绍了过滤设备，但应理解，本申请的转子也可以应用于纸浆之外的其它混合物的过滤设备。

综上所述，本申请提出一种用于过滤设备的转子，其能够有利地减少转子内壁的磨损。而且，本申请的转子内壁上的条状部能够与贯穿转子内壁和转子外壁的开口配合，进一步促进待过滤物的流动和减少转子的磨损。

虽然本文已示出并描述了优选实施例，但是应理解这些实施例仅作为示例给出。本领域技术人员将会想到许多变型、改变和替换，而不背离本实用新型的精神。因此，随附权利要求旨在覆盖落在本实用新型的精神和范围内的所有这样的变型。

Claims (12)

1.一种用于纸浆悬浮液的过滤设备的转子(300)，其特征在于，所述转子(300)呈筒状且包括：

条状部(350)，附接在所述转子(300)的转子内壁(308)上，沿着所述转子(300)的轴向和周向呈螺旋形延伸；

配重(360)，附接在所述转子内壁(308)上；以及

至少一个叶片(3123)，设置在转子外壁(312)上，且沿着所述转子(300)的轴向和周向呈螺旋形延伸。

2.根据权利要求1所述的转子(300)，其特征在于：

所述条状部(350)在所述转子(300)靠近排出端(320)的部分轴向上延伸，且在所述转子(300)的60度至120度的周向上延伸。

3.根据权利要求1所述的转子(300)，其特征在于：

所述条状部(350)设有两个或更多个，且沿着所述转子(300)的周向均匀分布；

所述配重(360)设有一个或多个，且位于所述转子内壁(308)上不与所述条状部(350)干涉的位置处。

4.根据权利要求1所述的转子(300)，其特征在于：

在沿着所述转子(300)的轴向观察时，所述条状部(350)具有矩形横截面。

5.根据权利要求1所述的转子(300)，其特征在于：

所述转子(300)开设有至少一个开口(314)；

所述开口(314)从所述转子(300)的转子内壁(308)延伸至转子外壁(312)，且所述开口(314)沿着与所述叶片(3123)相同的角度延伸所述转子(300)的轴向长度的至少四分之一。

6.根据权利要求5所述的转子(300)，其特征在于：

四个所述开口(314)围绕所述转子(300)的周向设置；

所述开口(314)相对于所述转子(300)的轴线成一角度。

7.根据权利要求6所述的转子(300)，其特征在于：

所述转子(300)的转子进料端(316)可以是开放的，使得所述纸浆悬浮液的大约一半进入到所述转子(300)的内部，并且通过所述开口(314)到达所述转子(300)的外部。

8.根据权利要求1所述的转子(300)，其特征在于：

所述叶片(3123)相对于所述转子(300)的旋转方向具有叶片前缘(3124)和叶片后缘(3125)，所述叶片(3123)的在所述叶片前缘(3124)处快速变厚，所述叶片(3123)的厚度从所述叶片前缘(3124)向所述叶片后缘(3125)逐渐变薄。

9.一种用于纸浆悬浮液的过滤设备，其特征在于，所述过滤设备包括筒状的筛(400)和如权利要求1-6中任一项所述的转子(300)，所述转子(300)同轴地设置在所述筛(400)的内部并能相对于所述筛(400)旋转，在所述转子(300)与所述筛(400)之间形成一环形空间，用以容纳纸浆悬浮液，使得所述纸浆悬浮液经由所述筛(400)的穿孔(499)实现过滤。

10.根据权利要求9所述的过滤设备，其特征在于：

所述转子(300)和所述筛(400)在使用时均竖直设立，所述环形空间的上端具有供纸浆悬浮液进入其中的进入区，所述筛(400)的周向壁上设有若干穿孔(499)，在所述筛(400)的外侧设置有与所述穿孔(499)连通的留用排放口，穿过所述穿孔(499)的纸浆悬浮液通过所述留用排放口排出，在所述环形空间的下方设置有废弃排放口，未穿过所述穿孔(499)的纸浆悬浮液从所述废弃排放口排出。

11.根据权利要求10所述的过滤设备，其特征在于：

所述叶片(3123)至少在所述筛(400)的穿孔(499)所分布的轴向范围上延伸。

12.根据权利要求11所述的过滤设备，其特征在于：

过滤设备包括：基部，位于所述转子(300)下方，用以能旋转地支承所述转子(300)；机架，设置在所述基部上，用以安置所述筛(400)、所述留用排放口和所述废弃排放口；以及驱动轮，设置在所述基部内，与所述转子(300)联接，用于驱动所述转子(300)旋转，

所述转子(300)的内部中央包括中心柱(332)，所述中心柱(332)的下端能旋转地与所述驱动轮联接。

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