一種渦旋動能氣流碎料且料液分離的制漿設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種渦旋動能氣流碎料且料液分離的制漿設備，尤其涉及一種通過與外筒底部外側緣相切的進氣管道實現氣體的切向進入且形成環流，通過內筒實現在渦旋碎料區內增大渦旋動能、在液料混合區內提高氣流攪拌效率，通過內錐孔實現碎料篩選及防止堵塞，通過碎料輸送管實現料、液的混合及攪拌，屬于造紙業制漿設備的技術研發領域。
【背景技術】
[0002]在造紙流程中，需要將水中的漿板、廢舊書本、廢舊紙箱等進行碎解以制成造紙工業中所需要的紙漿，而水力碎漿機是這一工序最常見的設備，該碎漿設備通過轉子的運動，將廢料制成所需的均勻懸浮液。但是由于目前碎漿機工作方式以及結構的單一性，造成以下問題:一是效率低，現有碎漿機的碎漿是通過料液與轉子、桶壁的機械碰撞來實現的，而碰撞的動力來源于轉子對液料的攪動，這使得在碎漿的過程中，有一部分的能量消耗在機械的無功損耗上，因此造成機械制漿的效率很低；二是能耗大、浪費資源，碎漿機轉子在工作過程中，不僅要帶動流體轉動，而且還要克服流體的阻力，這在一定程度上要消耗大量的機械能；此外，為使碎料充分破碎、降低碎漿引起的轉子運動阻力，需要大量的水，這也在一定程度上浪費大量的水資源。
[0003]因此，針對現有碎漿機在使用中普遍存在的效率低、能耗大等問題，應從碎漿機工作方式及結構上進行綜合考慮，設計出碎漿效率高且能耗低的一種制漿設備。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有制漿設備存在的效率低、能耗大等問題，提供了一種可有效解決上述問題的一種渦旋動能氣流碎料且料液分離的制漿設備。
[0005]本發明的一種渦旋動能氣流碎料且料液分離的制漿設備采用以下技術方案: 一種渦旋動能氣流碎料且料液分離的制漿設備，主要包括渦旋碎料裝置和液漿生成裝置，所述渦旋碎料裝置主要由進氣管道、外筒、內筒和碎料過濾裝置組成，進氣管道安裝在外筒底部外側緣處，內筒安裝在外筒內，外筒、內筒頂端安裝有頂蓋，外筒的上端處開有進料口并通過進料蓋密封，外筒下端安裝有外支柱，外筒、內筒間的上端安裝有碎料過濾裝置，碎料過濾裝置上開有內錐孔，外筒、內筒和碎料過濾裝置圍成渦旋碎料區，外筒、內筒和頂蓋圍成碎料儲存區；所述液漿生成裝置主要由內筒、碎料輸送管和進水口組成，內筒和頂蓋圍成液料混合區，內筒內裝有液態水，內筒底端安裝有出料口，出料口四周安裝有內支柱，碎料輸送管安裝在內筒上端并與碎料儲存區相連，碎料輸送管深入內筒低端，進水口開在頂蓋中心處。
[0006]所述進氣管道安裝在外筒底部外側緣處，進氣管道與外筒底部外側緣相切；所述外筒、內筒底部的外支柱和內支柱分別為4個，并沿圓周均勻分布。
[0007]所述外筒、內筒為一整體，外筒為圓柱形結構，內筒為上大、下小的圓臺形結構，內筒外側的底端呈角度《■，角度o'的最優范圍為45度~ 60度。
[0008]所述碎料過濾裝置為圓環形結構，碎料過濾裝置上開有若干內錐孔，內錐孔為上小、下大的圓臺形結構，呈一定錐度，最優錐度范圍為1:3 ~ 1:2。
[0009]所述碎料輸送管為圓管，內徑為內錐孔小徑的4 ~ 6倍，液料混合區下端裝有液態水，水量可根據進料量及液漿濃度來確定。
[0010]本發明將進氣管道安裝在外筒底部外側緣且與外側緣相切，通過這種設計可實現氣體的切向進入且形成環流，即當壓縮空氣進入到進氣管道時，因進氣管道與外側緣相切，可使空氣在慣性的作用下，以最小能損的狀態沿外筒內壁旋轉，并在渦旋碎料區內形成渦流，為實現渦旋動能氣流進行碎料提供充足的氣源；將外支柱、內支柱設計為4個且沿圓周均勻分布，通過這種設計可為整個制漿設備提供支撐及保持設備運行的穩定性，消除設備運行中產生的晃動。
[0011]本發明將外筒、內筒設計為一整體，通過這種設計既可使制漿設備緊湊，又可增加設備整體強度；將外筒設計為圓柱形結構，這種設計可使渦旋碎料區內的氣體形成環流，消除渦旋氣流因局部結構突變引起的動能損耗；將內筒設計為上大、下小的圓臺形結構，內筒外側的底端呈角度〃，通過這種設計具有以下優點:一是實現渦旋碎料區內氣流的加速，從而提高渦旋氣流的動能，增加其對碎料的破碎力，即壓縮氣體進入渦旋碎料區后，隨著渦旋碎料區的截面積逐漸減小，速度不斷增加，促使渦旋氣流的動能逐漸增大，從而使渦旋帶動下的碎料在相互碰撞時擁有更大的動能，破碎更徹底，產生更小的碎料顆粒；二是實現液料混合區內生成濃度均勻的液漿，即在重力的作用下，較大的碎料顆粒將集中在內筒的底端，通過碎料輸送管內高壓氣流對碎料顆粒沖擊，將使得沉積在底端的碎料顆粒上浮，而設計為較小截面積的底端，目的為減小高壓氣流沖擊區域，提高氣流攪拌效率。
[0012]本發明將碎料過濾裝置中內錐孔設計為上小、下大的圓臺形結構，通過這種設計具有以下作用:一是對破碎后的碎料進行篩選，只有較小顆粒的碎料能夠進入碎料儲存區，保證液漿的顆粒大小均勻，二是防止較大的顆粒堵塞圓臺孔，如果較大的碎料顆粒進入到圓臺孔，隨著旋流在圓臺上表面經過后形成一定的背壓，背壓將產生吸力，而上小、下大的這種結構可將加大碎料顆粒輕易吸出。
[0013]本發明將碎料輸送管的內徑設計為內錐孔小徑的4 ~ 6倍，通過這種設計，可防止碎料在細長的碎料輸送管中產生堵塞；將碎料輸送管深入到液態水底部中，這種設計可實現借助高壓氣流由底部帶動液、料運動，起到攪拌液漿的作用。
[0014]本發明的有益效果是:通過與外筒底部外側緣相切的進氣管道實現氣體的切向進入且形成環流；通過圓柱形外筒消除渦旋動能損耗；通過上大、下小的圓臺形內筒實現渦旋氣流加速，增大渦旋動能，以及實現減小高壓氣流沖擊區域，提高氣流攪拌效率；通過上小、下大的圓臺形內錐孔實現碎料篩選及防止堵塞；通過4 ~ 6倍內錐孔小徑的碎料輸送管實現防止碎料堵塞；通過碎料輸送管深入到液態水底部實現攪拌液漿。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的整體結構主視示意圖。
[0016]圖2是本發明的整體結構俯視示意圖。
[0017]圖3是本發明碎料過濾裝置及進料保護罩的局部示意圖。
[0018]其中:1、出料口，2、內支柱，3、外支柱，4、進氣管道，5、外筒，6、