CN217922806U - 一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸，包括缸体，缸体的外表面由若干大小相同的矩形平面构成，矩形平面被均分为若干工作面和非工作面两类，且两种类型的矩形平面相互间隔，其中每个矩形工作平面上包含有若干超声波雾化器安装孔，缸体内表面两端的加强筋上均匀分布有若干螺纹孔用以安装左端盖、右端盖，缸体外表面的超声波雾化器安装孔中安装有用胶水粘结的超声波雾化片和超声波雾化器载具。本方案提供的超声波脱水烘缸的脱水方式为机械脱水方式，大幅度降低传统纸幅湿胚干燥能耗，降低纸张生产成本，实现在较短时间内迅速脱走湿纸幅中大量的水分，降低湿坯在热压前的初始含水率。

Description

一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸

技术领域

本实用新型涉及造纸工业设备的技术领域，具体为一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸。

背景技术

造纸工业是一个与国民经济发展和社会文明建设息息相关的重要产业。在发达国家，纸及纸板消费量增长速度与其国内生产总值增长速度同步，造纸工业在现代经济中所发挥的作用已越来越多的引起世界瞩目。干燥作为造纸生产的高耗能单元操作，一直以来都是节能降耗关注的重点。据统计，纸机干燥部的脱水量仅约为上网浆料含水量的1％，但干燥部本身却占纸机总投资成本的40％，干燥能耗更是高达造纸过程总能耗的65％以，而对纸浆干燥而言其成本和能耗将会更高。因此，无论从纸机或浆板机设计来看，还是干燥能耗及其节能潜力等方面来看，干燥单元存在巨大优化潜力。

铸铁造纸烘缸是造纸生产线烘干过程的主要设备，一般由分别铸造成型的两端缸盖及空心缸体组装而成。缸体外径多为1000～3000mm，主体材质多为灰铸铁。因其具有造价低、耐磨性好、热导率与热容量大等优良性能而被广泛应用于造纸行业。高温蒸汽作烘缸的主要热量来源一般通过压力管道输送至烘缸内部，通过蒸汽热量的传导将运行在烘缸外侧的纸张烘干烫光。然而传统铸铁烘缸升温慢，压力容器检查和维护费用高、蒸汽凝结导致最终热效率低、纸幅非接触面存在能耗大等缺点。为改善目前烘缸干燥缺陷，需寻找新技术或设计新型结构节用以克服传统烘缸缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供了一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸，用以解决背景技术中提出的：传统铸铁烘缸升温慢，压力容器检查和维护费用高、蒸汽凝结导致最终热效率低、纸幅非接触面存在能耗大的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸，包括缸体，缸体的外表面由若干大小相同的矩形平面构成，矩形平面被均分为若干工作面和非工作面两类，且两种类型的矩形平面相互间隔，其中每个矩形工作平面上包含有若干超声波雾化器安装孔；

缸体内表面两端的加强筋上均匀分布有若干螺纹孔用以安装左端盖、右端盖。

优选的，缸体外表面的超声波雾化器安装孔中安装有用胶水粘结的超声波雾化片和超声波雾化器载具。

优选的，缸体内表面的超声波雾化器安装孔与雾化水导管通过螺纹配合连接，雾化水导管的末端通过螺纹配合连接防逆流盖板。

优选的，左端盖包含人型孔、虹吸管保护套管、虹吸管、旋转轴；

人型孔位于虹吸管外周，虹吸管外套接有虹吸管保护套管；

旋转轴与虹吸管保护套管旋转滑动连接。

优选的，人型孔包含人型孔端盖、人型孔把手、人型端盖紧固孔螺钉、人形孔端盖安装孔；

人型孔端盖焊接有2个人型孔把手，人型孔端盖通过人型端盖紧固孔螺钉、人形孔端盖安装孔固定于左端盖上。

优选的，右端盖包含旋转轴、正负电极、电极保护管；

右端盖的旋转轴内设有电极保护管，正负电极设置于电极保护管内，右端盖的旋转轴与电极保护管之间旋转滑动连接。

优选的，右端盖内电极保护管末端的凹槽中设置有正负极导电环，正负极导电环通过塑料导线环对二者进行隔离，2个绝缘橡胶垫分别安置于正负极导电环的两端，正负电极的末端镶有石墨电极刷并与负极导电环内部的凹槽滑动耦合，绝缘橡胶垫、塑料导线环、正负极导电环通过电极紧固螺栓与电极保护管末端的凹槽螺纹配合紧固。

优选的，超声波雾化片的电极导线依次通过超声波雾化器载具上的超声波雾化器导线孔、雾化水导管、雾化器开关、电极紧固螺栓、绝缘橡胶垫、塑料导线环连接至正负极导电环上的接线头以形成整个电回路。

附图说明

图1为本实用新型的主体结构示意图；

图2为本实用新型的主体结构主视示意图；

图3为本实用新型的超声波雾化器安装相关结构示意图；

图4为本实用新型的人型孔结构示意图；

图5为本实用新型的电极安装结构示意图；

图6为本实用新型的电极安装结构局部放大示意图。

图中：1、缸体；2、左端盖；3、超声波雾化片；4、右端盖；5、人型孔；6、虹吸管保护套管；7、虹吸管；8、端盖安装螺钉；9、旋转轴；10、超声波雾化器电源；11、超声波雾化器安装孔；12、雾化水导管；13、防逆流盖板；14、人型孔端盖；15、人型孔把手；16、人型端盖紧固孔螺钉；17、人形孔端盖安装孔；18、正负电极；19、电极保护管；20、雾化器开关；21、绝缘橡胶垫；22、塑料导线环；23、正负极导电环；24、石墨电极刷。

具体实施方式

在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的防护组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参阅图1-6，本实用新型提供的一种实施例：一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸，其特征在于，包括缸体1，缸体1的外表面由36个大小相同的矩形平面构成，矩形平面被均分为18个工作面和非工作面两类，且两种类型的矩形平面相互间隔，其中每个矩形工作平面上包含有4×72个超声波雾化器安装孔11；

缸体1内表面两端的加强筋上均匀分布有36个螺纹孔用以安装左端盖2、右端盖4。

缸体1外表面的超声波雾化器安装孔11中安装有用胶水粘结的超声波雾化片3和超声波雾化器载具。

缸体1内表面的超声波雾化器安装孔11与雾化水导管12通过螺纹配合连接，雾化水导管12的末端通过螺纹配合连接防逆流盖板13。

左端盖2包含人型孔5、虹吸管保护套管6、虹吸管7、旋转轴9；

人型孔5位于虹吸管7外周，虹吸管7外套接有虹吸管保护套管6；

旋转轴9与虹吸管保护套管6旋转滑动连接。

人型孔5包含人型孔端盖14、人型孔把手15、人型端盖紧固孔螺钉16、人形孔端盖安装孔17；

人型孔端盖14焊接有2个人型孔把手15，人型孔端盖14通过人型端盖紧固孔螺钉16、人形孔端盖安装孔17固定于左端盖2上。

右端盖4包含旋转轴9、正负电极18、电极保护管19；

右端盖4的旋转轴9内设有电极保护管19，正负电极18设置于电极保护管19内，右端盖4的旋转轴9与电极保护管19之间旋转滑动连接。

右端盖4内电极保护管19末端的凹槽中设置有正负极导电环23，正负极导电环23通过塑料导线环22对二者进行隔离，2个绝缘橡胶垫21分别安置于正负极导电环23的两端，正负电极18的末端镶有石墨电极刷24并与负极导电环23内部的凹槽滑动耦合，绝缘橡胶垫21、塑料导线环22、正负极导电环23通过电极紧固螺栓与电极保护管19末端的凹槽螺纹配合紧固。

超声波雾化片3的电极导线依次通过超声波雾化器载具上的超声波雾化器导线孔、雾化水导管12、雾化器开关20、电极紧固螺栓、绝缘橡胶垫21、塑料导线环22连接至正负极导电环23上的接线头以形成整个电回路。

一种超节能新型结构的超声波脱水工艺，包括以下步骤：

步骤1、将烘缸右端盖上的传动轴与造纸设备中的电动机转轴相连；

步骤2、将烘缸左端盖上的旋转轴中预留的电源正负极同超声波发生器输出端正负极对应连接；

步骤3、启动烘缸中虹吸管的真空吸力；

步骤4、开启将烘缸左端盖上的旋转轴上所有超声波雾化片组的电源开关；

步骤5、造纸机中经过压榨后的纸幅通过该烘缸的上表面进行机械脱水，并引导至下一个烘缸。

上述方案的工作原理及有益效果：缸体1通过端盖安装螺钉8与左端盖2和右端盖4的螺纹孔进行配合并固定左端盖2和右端盖4组成。超声波雾化片3的电极导线依次通过超声波雾化器载具上的超声波雾化器导线孔、雾化水导管12、雾化器开关20、电极紧固螺栓、绝缘橡胶垫21、塑料导线环22连接至正负极导电环23上的接线头以形成整个电回路。缸体1的外表面由36个大小相同的矩形工作平面构成。缸体1内表面两端的加强筋上均匀分布螺纹孔。缸体1外表面的超声波雾化器安装孔11中安装有用胶水粘结的超声波雾化片3和超声波雾化器载具。缸体1内表面的超声波雾化器安装孔11与雾化水导管12通过螺纹配合。雾化水导管12的末端通过螺纹配合防逆流盖板13。脱水左端盖2中设置有人型孔5。左端盖2旋转轴9内设有虹吸管7。左端盖2的旋转轴9和虹吸管7保护套管之间可以旋转滑动用以保证虹吸管7的端口始终垂直于地面。人型孔5端盖焊接有人型孔5把手，并用人型端盖紧固孔螺钉16将人型孔5端盖通过人形孔端盖安装孔17固定于左端盖2上。右端盖4的旋转轴9内设有电极保护管19和正负电极18。右端盖4的旋转轴9和电极保护管19之间可以旋转滑动。右端盖4内电极保护管19末端的凹槽中设置有正负极导电环23并通过塑料导线环22对二者进行隔离。正负电极18的末端镶有石墨电极刷24并与负极导电环内部的凹槽滑动过耦合。绝缘橡胶垫21、塑料导线环22、正负极导电环23通过电极紧固螺栓与电极保护管19末端的凹槽螺纹配合紧固。缸体1随左、右端盖4旋转轴9转动，利用超声波雾化器去除纸幅湿胚水分。

本方案为了改善传统烘缸干燥过程高能耗的现状，降低产品生产成本，将超声波强化雾化脱水技术应用在自动化生产设备中，提供的超声波脱水烘缸的脱水方式为机械脱水方式，大幅度降低传统纸幅湿胚干燥能耗，降低纸张生产成本，实现在较短时间内迅速脱走湿纸幅中大量的水分，降低湿坯在热压前的初始含水率。

超声波是一种频率高于20000Hz的声波，其主要特点表现为方向性好、穿透力强、易于获得较集中的声能。近年来有很多研究快速干燥的学者采用超声波干燥织物、农作物等，发现超声波可大大缩短干燥时间和能耗。超声波雾化片的高频振动已被证实可以实现纤维物料表面和内部水分去除，并雾化为水雾。该脱水方式响应快速，单位质量脱水能耗远低于传统烘缸能耗。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸，其特征在于，包括缸体(1)，缸体(1)的外表面由若干大小相同的矩形平面构成，矩形平面被均分为若干工作面和非工作面两类，且两种类型的矩形平面相互间隔，其中每个矩形工作平面上包含有若干个超声波雾化器安装孔(11)，缸体(1)内表面两端的加强筋上均匀分布有若干个螺纹孔用以安装左端盖(2)、右端盖(4)，缸体(1)外表面的超声波雾化器安装孔(11)中安装有用胶水粘结的超声波雾化片(3)和超声波雾化器载具。

2.根据权利要求1所述的一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸，其特征在于，缸体(1)内表面的超声波雾化器安装孔(11)与雾化水导管(12)通过螺纹配合连接，雾化水导管(12)的末端通过螺纹配合连接防逆流盖板(13)。

3.根据权利要求1所述的一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸，其特征在于，左端盖(2)包含人型孔(5)、虹吸管保护套管(6)、虹吸管(7)、旋转轴(9)；

人型孔(5)位于虹吸管(7)外周，虹吸管(7)外套接有虹吸管保护套管(6)；

旋转轴(9)与虹吸管保护套管(6)旋转滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸，其特征在于，人型孔(5)包含人型孔端盖(14)、人型孔把手(15)、人型端盖紧固孔螺钉(16)、人形孔端盖安装孔(17)；

人型孔端盖(14)焊接有2个人型孔把手(15)，人型孔端盖(14)通过人型端盖紧固孔螺钉(16)、人形孔端盖安装孔(17)固定于左端盖(2)上。

5.根据权利要求1所述的一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸，其特征在于，右端盖(4)包含旋转轴(9)、正负电极(18)、电极保护管(19)；

右端盖(4)的旋转轴(9)内设有电极保护管(19)，正负电极(18)设置于电极保护管(19)内，右端盖(4)的旋转轴(9)与电极保护管(19)之间旋转滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸，其特征在于，右端盖(4)内电极保护管(19)末端的凹槽中设置有正负极导电环(23)，正负极导电环(23)通过塑料导线环(22)对二者进行隔离，2个绝缘橡胶垫(21)分别安置于正负极导电环(23)的两端，正负电极(18)的末端镶有石墨电极刷(24)并与负极导电环(23)内部的凹槽滑动耦合，绝缘橡胶垫(21)、塑料导线环(22)、正负极导电环(23)通过电极紧固螺栓与电极保护管(19)末端的凹槽螺纹配合紧固。

7.根据权利要求1所述的一种超节能新型结构的超声波脱水烘缸，其特征在于，超声波雾化片(3)的电极导线依次通过超声波雾化器载具上的超声波雾化器导线孔、雾化水导管(12)、雾化器开关(20)、电极紧固螺栓、绝缘橡胶垫(21)、塑料导线环(22)连接至正负极导电环(23)上的接线头以形成整个电回路。

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