專利名稱：中濃紙漿輸送方法及輸送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本發(fā)明涉及中濃紙漿的輸送方法及裝置。
背景技術(shù)：
由于紙漿濃度超過8%后就沒有流動性且含有大量氣體，不能用離心泵輸送， 常規(guī)的輸送方法是先將紙漿稀釋到8%以下，再用普通離心泵輸送，稀釋的水分 在后續(xù)的工藝中通過烘干蒸發(fā)掉。紙的品質(zhì)與紙漿稀釋的程度直接相關(guān)，紙漿 的濃度越高紙的質(zhì)量越好。同時造紙生產(chǎn)工藝排出的水會嚴重污染環(huán)境，進行 污水處理也增加了大量的資金投入，所以提高紙漿的輸送濃度可以節(jié)省淡水資 源，降低生產(chǎn)過程中的能源消耗，減少污水排放，具有極大的經(jīng)濟效益，社會 效益和環(huán)境效益。
目前提高紙漿輸送濃度的方法有在普通離心泵的基礎上，減少葉片數(shù)量 增加葉輪的通過性能，如通道型葉輪，螺旋葉輪，螺桿泵輸送，或在葉輪進口 處焊接螺旋葉片來改善輸送性能。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，通過改進紙漿泵的結(jié)構(gòu)，對 提高中濃紙漿的輸送作用是有限的，甚至對濃度超過6%以后沒有流動性的紙漿 是沒有作用的。能否通過一定方法處理后，使得中濃紙漿流動性增強，使中濃 紙漿具有液體一樣的流動性，利用一般的離心泵就可以對中濃紙漿進行輸送？ 針對上述問題進行廣泛檢索，尚未發(fā)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)方案。
本

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一就是為了提高中濃紙漿流動性并使之達到流態(tài)化，以便 能夠使用普通離心泵進行輸送的問題；本發(fā)明的另一目的就是提供一種使中濃 紙漿流態(tài)化并將其輸送的裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種中濃紙漿的輸送方法，其特征在于，首先在容器中對中濃紙漿進行旋 轉(zhuǎn)攪拌，直至紙槳呈流態(tài)化，然后將流態(tài)化的紙漿通過紙漿泵進行輸送。
紙漿流態(tài)化與旋轉(zhuǎn)攪拌的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子提供的扭矩有關(guān)，當紙漿達到流 態(tài)化后，轉(zhuǎn)子的扭矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系就與水流的平行，與紙漿的濃度沒有關(guān)系。 紙漿的類型、濃度和通過量決定了攪拌裝置的轉(zhuǎn)速和幾何尺寸。紙漿的濃度和 粘度決定了攪拌裝置的轉(zhuǎn)速。當紙漿的濃度和粘度一定時，總存在一臨界轉(zhuǎn)速，當攪拌轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速達到該臨界轉(zhuǎn)速時，中濃紙漿就實現(xiàn)了流態(tài)化，可以用離心 泵輸送。流態(tài)化后的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩與紙漿的濃度無關(guān)，只和轉(zhuǎn)速有關(guān)。紙漿流態(tài) 化需要的攪拌時間與紙漿的濃度、紙漿的類型有關(guān)，可以通過測試來確定。轉(zhuǎn)子應帶傾斜的螺旋葉片，用于給紙漿提供強剪切力，使其流態(tài)化。在轉(zhuǎn) 子旋轉(zhuǎn)時，接近轉(zhuǎn)子處的紙漿受到剪切作用，紙漿內(nèi)的纖維網(wǎng)絡表面受到破壞， 隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加，對紙漿的剪切作用逐漸增加，受到破壞并分散的纖維網(wǎng) 絡的厚度逐漸增大，直到攪拌桶內(nèi)的纖維網(wǎng)絡都被分散，在轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的剪切力 作用下，攪拌桶內(nèi)的紙漿都在運動并進一步強烈脈動，達到湍流狀態(tài)。此時， 就在攪拌桶和轉(zhuǎn)子之間的區(qū)域產(chǎn)生了高強剪切力場。只要對轉(zhuǎn)子施加足夠的轉(zhuǎn) 矩M就可以產(chǎn)生足以破壞纖維網(wǎng)絡使紙漿流體化的剪切應力T 。當轉(zhuǎn)子直徑增大時，轉(zhuǎn)子外圓處的線速度加大，產(chǎn)生的剪切應力越大，因此可以針對不同的 濃度來設置轉(zhuǎn)子的尺寸，濃度大的紙漿可增加轉(zhuǎn)速或增大轉(zhuǎn)子直徑來滿足要求。 攪拌轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越高產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩越大，在轉(zhuǎn)子周圍產(chǎn)生的剪切應力越大，經(jīng)過 一段時間的運轉(zhuǎn)，就可以使紙漿的纖維網(wǎng)絡破壞達到流態(tài)化。關(guān)于攪拌方式，水平圓周攪拌，轉(zhuǎn)子攪拌，垂直攪拌都是可以提高流態(tài)化， 不管什么樣的攪拌方式，只要能提供強剪切力就可以使紙漿流態(tài)化。本發(fā)明還提供了 一種中濃紙漿輸送裝置，其特征在于它包括一個攪拌桶， 攪拌桶的頂部設置動力傳動裝置，動力傳動裝置連接一根傳動軸伸入攪拌桶內(nèi)， 傳動軸上連接一個帶有螺旋葉片的攪拌轉(zhuǎn)子，攪拌桶底部設有輸送紙漿的離心 泵?；谏鲜龌炯夹g(shù)方案，本發(fā)明的裝置中還設有以下技術(shù)措施攪拌桶的 桶壁上設有一組與攪拌轉(zhuǎn)子對應的剪切筋板，離心泵的葉輪直接與傳動軸相連， 攪拌桶頂部設有排氣孔。本發(fā)明的優(yōu)點在于-(1) 、中濃紙漿不需稀釋加水、輸送容易，節(jié)省工序、降低成本，另外還 可以減少廢水對環(huán)境的污染。(2) 、中濃紙漿輸送裝置加工很容易，適合批量生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明提供的中濃紙漿輸送裝置的主視圖； 圖2是速度場數(shù)值模擬圖；圖3是壓力場數(shù)值模擬圖；
具體實施例方式
一、 輸送工藝
目前造紙工藝一般的輸送過程是濃漿稀釋-輸送-烘干-成紙，無法直接輸 送濃度在6%以上的紙漿，本發(fā)明的輸送方法是濃漿-輸送(在一個輸送裝置里進 行了除氣-剪切稀化-漿料收集輸送三個功能)-烘干-成紙，省略了稀釋過程， 減少了烘干的水分。
二、 當紙漿未達到流態(tài)化之前，紙漿濃度和粘度，轉(zhuǎn)速和攪拌裝置尺寸之 間的關(guān)系M=K。 XX RJ X DRb X Cd X ne
a:攪拌桶尺寸 DR:轉(zhuǎn)子直徑 Rh:擋板高度 n:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速
Kc、 a、 b、 c 、 d 、 e均與紙漿濃度和粘度有關(guān)。
為了更加詳細地說明本發(fā)明，下面以硫酸鹽松木漿為示例，對本發(fā)明的方 法進行如下說明
實施例l:選擇漂白硫酸鹽松木漿，設定De =794，DR=380， n=1450r/min ， C=10% ， K。=27. 3， a=l. 98等得到了如下的數(shù)值模擬圖，圖1是速度場，表示轉(zhuǎn)子 和攪拌桶之間的漿料大都以接近的速度在流動，達到了湍流狀態(tài)，只有少量僅 靠攪拌桶內(nèi)壁的漿料處于靜止無流動狀態(tài)。圖2是壓力場，表示轉(zhuǎn)子與攪拌桶 之間產(chǎn)生的壓力分布，表示轉(zhuǎn)子和攪拌桶之間有很寬范圍的漿料具有接近的壓 力值，從左圖上對應的地方表示這層漿料也具備均勻的速度場，此時這層料漿 完全處于一個整體流動狀態(tài)，繼續(xù)增加轉(zhuǎn)速達到臨界轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子所施加的剪切 應力就相應達到臨界剪切應力，纖維網(wǎng)絡瞬時全部分散瓦解，紙漿處于湍流狀 態(tài)，即實現(xiàn)了流態(tài)化。
實施例2:未漂白亞硫酸鹽蘆葦漿，濃度0=11%， De =600， Db二250，當轉(zhuǎn)速 達到2300r/min時，紙漿達到湍流狀態(tài)，具有低濃特性，可以用普通紙漿泵輸 送。
實施例3:未漂白稻草漿，濃度c=12%， De =450， DR=150，當轉(zhuǎn)速達到2600r/min 時，紙漿達到湍流狀態(tài)，具有低濃特性，可以用普通紙漿泵輸送。實施例4
本發(fā)明提供的中濃紙漿輸送裝置如圖1所示，動力傳動裝置1安裝在攪拌 桶4的上蓋處，動力傳動裝置1經(jīng)過聯(lián)軸器2連接攪拌軸5，攪拌軸5上安裝有 件轉(zhuǎn)子7，轉(zhuǎn)子7上連接一組傾斜的螺旋葉片件7a，在攪拌桶4的內(nèi)壁固定一 組與螺旋葉片件7a對應配合的剪切筋板6固定，通過該部分結(jié)構(gòu)的運轉(zhuǎn)使中濃 紙漿達到剪切稀化的效果。
在攪拌桶4的底部連接一個紙漿泵8,其葉輪9裝在傳動軸5的下方，紙漿 在葉輪9的作用下從件10蝸殼處輸出。
在攪拌桶的上蓋上設置一個進料和排氣組件3，只允許出氣體不允許進氣。 中濃漿料從件3進入件攪拌桶2，通過強力循環(huán)剪切流態(tài)化后被攪拌桶下部紙漿 泵8收集輸送。
本裝置根據(jù)需要，也可以在攪拌桶的底部獨立設置驅(qū)動裝置來提供動力， 這時葉輪9安裝在另設的傳動軸上。
權(quán)利要求
1、一種中濃紙漿的輸送方法，其特征在于，首先在容器中對中濃紙漿進行旋轉(zhuǎn)攪拌，直至紙漿呈流態(tài)化，然后將流態(tài)化的紙漿通過紙漿泵進行輸送。
2、 一種中濃紙漿輸送裝置，其特征在于它包括一個攪拌桶，攪拌桶的頂部 設置動力傳動裝置，動力傳動裝置連接一根傳動軸伸入攪拌桶內(nèi)，傳動軸上連 接一個帶有螺旋葉片的攪拌轉(zhuǎn)子，攪拌桶底部設有輸送紙漿的離心泵。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的中濃紙漿輸送裝置，其特征在于攪拌桶的桶壁上 設有一組與攪拌轉(zhuǎn)子對應的剪切筋板。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的中濃紙漿輸送裝置，其特征在于離心泵的葉 輪直接與傳動軸相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的中濃紙漿輸送裝置，其特征在于攪拌桶頂部 設有排氣孔。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的中濃紙漿輸送裝置，其特征在于攪拌桶頂部設有 排氣孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中濃紙漿的輸送方法，其特征在于首先在容器中對中濃紙漿進行旋轉(zhuǎn)攪拌，直至紙漿呈流態(tài)化，然后通過紙漿泵進行輸送。本發(fā)明還涉及一種中濃紙漿輸送裝置，其特征在于攪拌桶(4)的頂部設置動力傳動裝置(1、2)，與動力傳動裝置相連的傳動軸(5)上連接帶有螺旋葉片(7a)的攪拌轉(zhuǎn)子(7)，桶壁上設有一組與攪拌轉(zhuǎn)子對應的剪切筋板(6)，攪拌桶底部設有離心泵(8)，葉輪(9)直接與傳動軸相連，攪拌桶頂部設有排氣孔(3)。本發(fā)明的優(yōu)點在于中濃紙漿不需稀釋加水、輸送容易，節(jié)省工序、降低成本，減少廢水對環(huán)境的污染。
文檔編號D21F1/00GK101307580SQ200810016440
公開日2008年11月19日 申請日期2008年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月31日
發(fā)明者唐凌霄, 唐鈴鳳, 徐振法, 王幼民, 王茂軍, 王銀鳳, 范恒靈, 闞宏林 申請人:唐鈴鳳