CN87103255A - 连续蒸煮器的进料装置 - Google Patents

Abstract

一种造纸用的蒸煮器喂料装置。特别适用于非木纤维原料的浸渍、除渣，并在压力下均匀连续地向连续蒸煮器喂料。该装置带有由计量器、沉降器、推送器、除渣器、螺旋输送器等组成的常压下原料预浸渍的前处理系统和带有由喷射器、压力沉降器、泵、螺旋输送器、除渣器等组成的密闭压力的进料系统。它与传统的螺旋进料器相比较，设备磨损小、作业率高、寿命长；原料纤维无损伤、制浆质量好；制浆后处理设备事故少；耗电量减少了50％以上。

Description

本发明涉及一种造纸用的蒸煮器喂料装置。它特别适用于非木纤维原料，如蔗渣、芦苇、草片等在压力下浸渍、脱气、除重杂物，并将其均匀连续地送入带有（6～10）×10⁵Pa的连续蒸煮器内，作为连续蒸煮器的进料装置。

迄今为止，非木纤维的连续蒸煮器进料装置均采用螺旋进料器。螺旋轴转动后，体积蓬松的非木纤维受到挤压，其内部的空气和多余的水分被挤脱出来，而原料碎片成密闭的料塞进入连续蒸煮器。以螺旋进料器为连续蒸煮器的进料装置时，存在这样一些缺点：1.由挤压原料引起螺旋表面、内壳表面的严重磨损，迫使人们定期停机修复，因此设备的作业率低、维修费用高;2.消耗在挤压原料和磨损设备上的无用功占其全部功的90%以上，因此能源浪费大;3.原料纤维损伤较大，使纸浆质量受影响;4.进料过程中容易出现原料的打滑、反喷、堵塞等故障，使进料中止。

本发明的目的是提供一种以非木纤维为制浆原料的连续蒸煮器进料装置，该装置的耗电量要低、设备的寿命长，并且要不损伤原料纤维、进料过程安全可靠。

连续蒸煮器的进料装置的结构由两部分组成，一是原料在常压下预浸渍、脱气和分离重杂物的前处理系统，二是原料在压力下浸渍、分离重杂物的进料系统。两个系统之间有连接用的管路和可控阀门。

前处理系统包含有以下的组成部分：

1.一个能定量供出原料碎片的计量器;

2.一个能在常压下预浸渍原料的沉降器;

3.一个能把定量过的原料碎片推送到沉降器内预浸渍液（蒸煮液）中的原料推送器;

4.一个能把预浸渍过程中分离出来的重杂物排出前处理系统的Ⅰ级除渣器;

5.一个能把预浸渍后的带有一定量蒸煮液的原料从沉降器中输出的可调转速的Ⅰ级螺旋输送器;

6.在沉降器下部壳体和Ⅰ级螺旋输送器进口端壳体之间，安装了一个能使蒸煮液循环而提高原料上浮速度的泵，以及连接管路和可调阀门。

沉降器是一个内部可充满蒸煮液的直立容器，容器下部有蒸煮液的进口和重杂物的排出口，容器顶部安装了一个与水平度倾斜的Ⅰ级螺旋输送器。螺旋输送器低端处的壳体上开有的进料口是同沉降器顶部连通，使蒸煮液能上升到螺旋输送器内，並且浸没了低端处的部分螺旋片。在沉降器上部壳体，安装了一个与水平度倾斜的原料推送器，原料推送器的进口与计量器相连接，而出口开在沉降器内，沉降器内的蒸煮液由此进入推送器的壳体空间，并浸没了推送杆件的一部分。沉降器底部的重杂物出口处，安装了一个能定期排渣的Ⅰ级除渣器。

经计量器定量的原料碎片，由原料推送器送到沉降器的蒸煮液中，进行常压下的原料预浸渍。这时，原料中的空气被排出、重杂物下沉，蒸煮液开始渗入原料碎片中，並使原料上浮到沉降器顶部，由那里的螺旋片抄起，并向Ⅰ级螺旋输送器高端的出口处送去，完成前处理系统中的原料预浸渍过程。

送出前处理系统的原料，夹带着一定量的蒸煮液，夹带液量的大小，可通过改变螺旋轴转速的办法来调节。转速高，夹带液量多;转速降低，则部分蒸煮液沿螺旋输送器的内壳表面流回到沉降器中，因而减少了输出原料中的带液量。

本发明中的进料系统包含有以下的组成部分：

1.一个能提高系统压力的液固两相流离心泵;

2.一个能在压力下浸渍原料的压力沉降器;

3.一个能把原料由常压系统送入密闭压力系统，并且能对离开压力沉降器的蒸煮液进行能量回收和能利用部分蒸煮用汽的动能的汽液固三相流喷射器;

4.一个能冷却压力蒸煮液，以维持三相流喷射器温度稳定，並且能将此热量加热新鲜蒸煮液的换热设备;

5.一个能把原料浸渍过程中分离出来的重杂物排出进料系统的Ⅱ级除渣器;

6.一个能把浸渍后的原料送入连续蒸煮器的可调转速的Ⅱ级螺旋输送器;

7.一个能把进料系统和前处理系统连接在一起的控制阀，以及一些管路。

进料系统浸渍原料用的压力沉降器是一个直立的压力容器。它上部壳体有压力蒸煮液的出口、底部有同Ⅱ级除渣器相连接的重杂物排出口。

Ⅱ级螺旋输送器呈水平倾斜地安装在沉降器顶部、它带有一个出口和两个进口。出口管是同连续蒸煮器的进口相连接;进口管中，一个是同压力沉降器顶部连通，压力沉降器中的蒸煮液及上浮的原料能上升到它的螺旋部分，并由它送出进料系统至连续蒸煮器，另一个进口管是接受两相流离心泵输出的原料、蒸煮液混合流。改变螺旋输送器的转速，即可调节输出原料中的含液量，如慢转速时，一部分蒸煮液就沿螺旋输送器的内壳表面流回到压力沉降器中，使输出原料的含液量减少。

三相流喷射器与众所周知的喷射泵相类似，所不同的是在进液管外围有蒸汽室、蒸汽喷射管。当液汽两相从喷射管喷出时，原料从吸入室进入，汽液固三相在喷射器喉部混合，进行动量与热量的交换，然后蒸汽冷凝、液固两相混合流从扩散管排出。

在前处理系统的Ⅰ级螺旋输送器出口管和进料系统的三相流喷射器吸入室之间，安装了一个控制阀;在压力沉降器的蒸煮液排出口和三相流喷射器液体进口管之间，有换热器、连接管路和可调阀门;在新鲜蒸煮液贮罐、上述的换热器，以及前处理系统沉降器的进液口之间，有连接管路和可控阀门;在三相流喷射器的扩散管和两相流离心泵进口管之间，有连接管路和可控阀门;在两相流离心泵出口管和Ⅱ级螺旋输送器进口管之间，有连接管路和可控阀门。

从前处理系统输出的原料，经控制阀进入三相流喷射器，使常压下带一定液量的原料成为带有（6～10）×10

Pa压力的混合流，然后由管道引入两相流离心泵，使之达到工艺要求的压力。接着由管道引入Ⅱ级螺旋输送器，並由此进入压力沉降器内，进行原料的浸渍过程。浸渍时分离出来的重杂物由压力沉降器底部排入除渣器，而浸渍后的原料上浮到沉降器顶部，被那里的螺旋片抄起，並由Ⅱ级螺旋输送器送往连续蒸煮器。

从压力沉降器出来的蒸煮液具有较大的热能，如直接进入三相流喷射器，会使进料不稳定。为此，压力蒸煮液同新鲜蒸煮液进行热交换，预热后的新鲜蒸煮液被引入前处理系统的沉降器，而压力蒸煮液在冷却后进入喷射器。

为了使进料过程正常进行，本发明装置有以下的控制部分：

1.在Ⅰ、Ⅱ级螺旋输送器内的液面上，装有液位传感器，以其测得的讯号，或者改变螺旋输送器螺旋轴的转速，或者改变前处理系统沉降器的新鲜蒸煮液进液量，使输出原料中蒸煮液的夹带量得到控制;

2.在三相流喷射器的液体进出口处，安装差压传感器，如果测得异常的讯号，则连接两系统的控制阀门能迅速切断，从而防止了进料过程的意外事故;

3.在前处理系统的Ⅰ级螺旋输送器上部空间，装有压力传感器，以其测得的讯号，控制三相流喷射器上的蒸汽进口阀的开度，使上述的空间略带负压。

本发明装置的优点：

1.进料过程中，原料处在流态下输送，与螺旋进料器的料塞输送相比较，无用功和设备磨损率均可下降到最低限度，因而设备的电耗省、维修量小、作业率高、使用寿命长;

2.在进料系统中引入了三相流喷射器，既可对进料系统排出的压力蒸煮液进行能量回收，又可利用部分蒸煮用汽的动量，因此本发明装置的用电量仅为螺旋进料器的50%以下;

3.整个进料过程中，原料被浸泡在蒸煮液中，原料纤维不会被损坏，並且蒸煮液能均匀渗透到原料纤维中，因此蒸煮后的纸浆质量高;

4.进料过程能去除原料中的重杂物，因此防止了后处理设备中因杂渣引起的事故;

5.前处理系统可以与进料系统分开，作为一个独立的装置，或者用于蒸煮原料的洗涤，或者用于间歇蒸煮器在常压下的预浸渍。

下文将通过实施例，并对照附图，对本发明的装置作详细的叙述。

附图内容如下：

图1是连续蒸煮器的进料装置的正视图;

图2是图1中A-A剖面图;

图3是汽液固三相流喷射器的纵剖面图。

实施例说明如下：

从图1和图2中看出，连续蒸煮器的进料装置，是由前处理系统Ⅰ和进料系统Ⅱ两部分组成。

前处理系统Ⅰ包含有下列组成部分：

1.一个带有进料接口1和出料管3的计量器2;

2.一个内部充满了预浸渍用的蒸煮液6的沉降器7。沉降器7是一个下部带锥形的直立圆柱容器，锥形壳体上有预热后的新鲜蒸煮液的进液接口8，底部中心为排渣口;

3.在计量器的出料管3的下端，安装了一个原料推送器4。原料推送器是一个出口开在沉降器上部壳体上的倾斜安装的螺旋输送器，並且蒸煮液6浸没了 2/3 以上的螺旋片;

4.在沉降器7的锥形壳体中心的排渣口处，安装了除渣器9，除渣器是一个带有上阀91和下阀92的容器，交替开启和关闭上下阀时，可把重杂物从前处理系统中排出;

5.在沉降器顶部，安装了Ⅰ级螺旋输送器5，螺旋输送器的进口与沉降器7的顶部相连通，蒸煮液6的液面6′上升到它的内部，並且低端进口处有二个以上的螺旋片浸没在蒸煮液中，而高端出口处的螺旋片露在液面6′之上;

6.在沉降器7的下部壳体M处和I级螺旋输送器5的进料端壳体最低处N处，有供蒸煮液循环流通的管路33，在此管路上安装了一个离心泵32和可调阀门34。

进料系统Ⅱ有下列的组成部分：

1.一个汽液固三相流喷射器14，喷射器的结构可从图3上看出，它带有一个原料吸入室141、一个切向的蒸汽进口管148、一个压力蒸煮液的进口管142、一个喷出压力蒸煮液的水力喷咀143，在水力喷咀的外围有蒸汽室147，蒸汽室的下面有一圈均布着的八个蒸汽喷咀144，以及喷射器喉部的混合管145和扩散管146;

2.一个两相流离心泵18;

3.一个带有换热夹套22的压力沉降器21;换热夹套上有新鲜蒸煮液的进口管24、出口管12;压力沉降器21上带有蒸煮液的出口管23，在此出口管附近的壳体内壁上，安装了一块与底部有一定间隔距离的挡板11，该板能使出口的蒸煮液同浸渍液隔开，使重杂物沉降过程不受流出蒸煮液的流动影响;

4.在压力沉降器21的顶部，安装了Ⅱ级螺旋输送器28;螺旋输送器上有两个进口管，其中进口管27通过管路13同两相流离心泵18的出口阀19相连接;进口管29同沉降器21连通，压力蒸煮液31的液面31盖没了螺旋输送器28中的两个以上的螺旋片;Ⅱ级螺旋输送器上的出料口30可同连续蒸煮器35的进口管相连接;

5.压力沉降器21的底部，安装了一个Ⅱ级除渣器15，除渣器上带有上阀151和下阀152，交替开启和关闭上、下阀门，可以排出除渣器中的重杂物;

6.管路20是把换热夹套22上的蒸煮液出口管12和沉降器7上的蒸煮液进口管8相连通，使夹套预热了的蒸煮液进入沉降器7内;管路16是连通三相流喷射器14的扩散管和泵18的进口阀17;管道26是连通压力沉降器21上的蒸煮液出口阀25和三相流喷射器上的蒸煮液进口管142;

7.前处理系统Ⅰ中的Ⅰ级螺旋输送器出口管5同进料系统Ⅱ中的三相流喷射器原料吸入室141之间，安装了气动阀门10。

新鲜蒸煮液由进口管24进入换热夹套22中预热，预热后的蒸煮液从出口管12进入管路20，经进口管8进入沉降器7。原料由进口1经计量器2、出料管3进入原料推送器4。由推送器4将原料推入沉降器7的蒸煮液6的液面6′以下，进行原料的预浸渍过程。预浸渍过程中分离出来的重杂物从除渣器9中定期排出，而原料在泵32的作用下，迅速上浮到沉降器7的顶部，由Ⅰ级螺旋输送器5送出前处理系统。

前处理系统Ⅰ送出的原料中，应夹带一定量的蒸煮液，该液量的大小可通过改变Ⅰ级螺旋输送器的转速，或者改变沉降器7的新鲜蒸煮液的进液量来调节。

如果取消换热夹套22，並且使Ⅰ级螺旋输送器5的出口5′与气动阀门10脱开，则前处理系统就可独立地用于蒸煮原料的洗涤，或者用于间歇蒸煮器在常压下的预浸渍。

蒸汽和压力蒸煮液分别从喷射器14的进口148、142进入时，开启气动阀门10，则前处理系统输出的原料就可由出口5′进入喷射器的吸入室141。在混合管145处进行动量和热量的交换后，从扩散管146排出了带压力的液固两相混合流。该混合流由管路16经阀门17进入两相流离心泵18。在泵内达到工艺要求的压力之后，从阀19排入管路13。通过管路13进入Ⅱ级螺旋输送器28，由此到压力沉降器21，进行压力下的原料浸渍过程。浸渍后的原料通过Ⅱ级螺旋输送器的出口管30输往连续蒸煮器35，而重杂物由除渣器15定期排出。浸渍后的压力蒸煮液，绕过纵挡板11，同夹套内的新鲜蒸煮液热交换冷却后，从出口管23、阀25进入三相流喷射器，夹套内的新鲜蒸煮液预热后，由管路20、进口管8进入沉降器7。

Claims (3)

1、一种连续蒸煮器的进料装置，其特征是带有一个能在常压下洗涤、预浸渍原料用的前处理系统Ⅰ和一个密闭压力的进料系统Ⅱ。

2、如权利要求1所述的连续蒸煮器的进料装置，其特征是所述的前处理系统Ⅰ包含以下的组成部分：

（1）一个能充满蒸煮液6，並能对原料进行洗涤或预浸渍的沉降器7;

（2）一个能定量地供出原料碎片的计量器2;

（3）一个能把计量器2中输出的原料碎片，推送到沉降器7的预浸渍液6中的原料推送器4;

（4）一个能把预浸渍后带有一定液量的原料从沉降器7中输出前处理系统Ⅰ的可调转速的Ⅰ级螺旋输送器5;

（5）一个能把予浸渍原料中分离出的重杂物，从沉降器7中排出前处理系统Ⅰ的除渣器9;

（6）一个能使Ⅰ级螺旋输送器5中的蒸煮液向沉降器7的底部作循环流动而加速预浸渍原料上浮的泵32。

3、如权利要求1所述的连续蒸煮器的进料装置，其特征是所述的进料系统Ⅱ包含有以下的组成部分：

（1）一个能把原料由常压下送入密闭压力系统的喷射器14;

（2）一个能提高进料系统压力的离心泵18;

（3）一个能在压力下浸渍原料的压力沉降器21;

（4）一个能使进喷射器14的压力蒸煮液同进沉降器7的新鲜蒸煮液进行热交换而维持喷射器进液温度稳定的换热装置22;

（5）一个能把浸渍后的原料从压力沉降器21送往连续蒸煮器35的可调转速的Ⅱ级螺旋输送器28;

（6）一个能把原料浸渍过程中分离出来的重杂物，从压力沉降器21的底部排出进料系统的Ⅱ级除渣器15;

（7）一个能把进料系统Ⅱ和前处理系统Ⅰ连接起来的控制阀10。

Images