壁3_1，導向套筒3-2固定于回流過渡管4-3，成形網5-3在氣動氣缸16作用下可以靈活地上下移動，如果成形網5-3移動到最頂端時，成形網5-3與底板14-3處于同一個平面。
[0031]本發(fā)明的原理及工作過程為:為了在實驗室條件下得到均勻的類似于工業(yè)化紙張性能的機制紙，實驗室成形裝置不僅需要提供均勻的漿料，而且需要可調的紙張定量、恒定漿網速差和脫水速率，這才可以保證生產出的手抄紙與工業(yè)化紙張的性能具有很好的相關性。本發(fā)明的實驗室模擬長網紙機的成形裝置，在保證漿料均勻的前提下，通過采用靜止成形網與流動漿料之間的速度差模擬長網紙機的漿網速比對纖維的剪切作用力，通過合理的結構實現(xiàn)了恒定的漿料速度；并通過真空度調節(jié)閥15對真空容器3的真空度進行調節(jié)，更加接近于長網紙機的成形脫水過程。
[0032]在試驗準備階段，打開氣缸16，在導向裝置的作用下，托起真空容器3和成形網裝置5，使成形網5-3與底板14-3處于同水平面；關閉氣動閥17、真空度調節(jié)閥15、第一電磁閥8和回流調節(jié)閥2，首先從漿料或白水進口管21注入一定量的白水；然后根據紙張定量、漿料濃度和漿網速差造成回流所需漿料計算出需要的總漿料量，這是由于對于恒定漿網速差而言，紙漿的回流量與紙漿的濃度有關，由紙漿濃度可以推出紙漿的回流總量，通過采用紙張定量所需紙漿加上回流量就是紙漿懸浮液的注入量，并從漿料或白水進口管21注入到恒壓槽9中；關閉第二電磁閥12，打開第一電磁閥8 ;根據漿網速差所需的壓縮空氣壓力，通過壓縮空氣調節(jié)閥7調節(jié)壓力值并與恒壓槽9保持暢通。啟動勻漿輥11的調速電機和攪拌器18，攪拌器18和勻漿輥11以恒定的速度運轉，起到勻漿的作用，使纖維產生微湍動，防止纖維絮聚。
[0033]在實驗開始時，打開回流調節(jié)閥2和氣動閥17，根據長網紙機不同階段的脫水速率，調節(jié)真空度調節(jié)閥15，對漿料進行成形脫水；恒壓槽9和穩(wěn)壓槽10的漿料液面變化為:由于紙漿懸浮液25從矩形截面供漿管13排出使穩(wěn)壓槽10內空間形成真空，在恒壓槽9的外界壓力作用下，恒壓槽9的液面開始下降，降至矩形截面管6時，壓縮空氣進入穩(wěn)壓槽10內補充，隨著穩(wěn)壓槽10的液面降低，壓縮空氣不斷進入穩(wěn)壓槽10，直至穩(wěn)壓槽10的液體全部排出，根據流體靜力學方程可知，矩形截面供漿管13的壓力取決于壓縮空氣進口管20提供的外界壓力和恒壓槽9的液位高度，與穩(wěn)壓槽10的液面高度無關。在這個成形過程，保證了矩形截面供漿管13處排出的漿料速度相同。通過調節(jié)壓縮空氣調節(jié)閥7，改變矩形截面供漿管13的漿料速度，滿足成形條件的不同漿網速差。同時，由于錐形成形器14底板14-3的成形網5-3脫水，造成紙漿纖維懸浮液減少，由流體連續(xù)方程原理，將通過傾斜頂板14-2對其進行改變流道大小，從而保證漿料速度不發(fā)生改變。
[0034]在實驗最后階段，關閉氣缸16，在導向裝置的作用下，真空容器3和成形網裝置5垂直下移，進行后續(xù)揭紙、傳送、壓榨、烘干等工序。此時，該成形裝置由新鮮水進口管24或漿料或白水進口管21注入清水清洗設備，為下一次成形做好準備。
[0035]本發(fā)明的有益效果是:
[0036](I)本發(fā)明提供了一種實驗室模擬長網紙機的動態(tài)成形裝置，通過給恒壓槽9通入壓縮空氣提供恒定的外界壓力，在恒壓槽9和穩(wěn)壓槽10之間采用矩形截面管6相連，且矩形截面管內底表面6-1與穩(wěn)壓槽底面10-1平齊，給與穩(wěn)壓槽底面10-1平齊的漿料出口處提供恒定的壓力，使?jié){料出口的漿流速度恒定，保證了在成形過程中漿速的恒定。此外，通過采用長方形錐形成形管14，傾斜頂板14-2防止了紙漿懸浮液因脫水造成漿流速度的變化，提供恒定的漿流速度，在成形網裝置5的成形網5-3與底板14-3保持同一平面。用靜態(tài)成形網與漿料流速之間的速度差很好地模擬了長網紙機漿網速比不同帶來的纖維剪切力，保證了手抄紙具有類似于工業(yè)化紙張的纖維取向性，模擬了紙張性能的縱橫向差異。通過改變通入恒壓槽壓縮空氣的壓力，將改變了錐形成形器的漿網速差，從而改變了流體對纖維剪切力的大小，模擬了不同漿網速比形成條件下的紙張性能。因此，該成形裝置可以用于模擬不同漿網速差對紙張性能的影響。
[0037](2)真空容器3通過真空度調節(jié)閥15對真空容器3中真空度進行調控，可以根據長網紙機成形脫水過程的真空曲線進行調控，真實地模擬長網紙機脫水過程，使紙漿中細小組分的留著率與長網紙機相同，保證手抄紙更加接近于真實地模擬工業(yè)化紙張。同時，通過白水循環(huán)泵，將成形過程中得到的白水，模擬長網紙機添加至漿料中，通過漿料混合后漿料供給成形裝置，該過程更加真實的模擬了長網紙機的白水循環(huán)系統(tǒng)，可以得到更加真實的化學藥品、漿料、填料等相關物質的留著率和成形網性能的試驗數(shù)據，此外，通過采用可更換的成形網裝置5，不僅可以對不同成形網脫水性能的研宄，而且可以進行不同成形網對紙張性能的影響研宄，擴大了成形裝置的應用范圍。
[0038](3)本發(fā)明根據長網紙機的紙漿流送與紙頁成形理論，在實驗室條件下模擬了長網紙機的漿料均勻分散、脫水過程和纖維剪切力，達到了生產工業(yè)化紙張的條件，可以完成成形過程的中試試驗。同時，也可以與全自動紙頁抄片器的配料、揭紙、傳送、壓榨和烘干裝置相結合，構成完整的中試紙機，完成中試試驗。
[0039](4)該成形裝置，不僅可以對漿料、化學品、填料、成形網等相關性能的研宄，而且可以對抄紙工藝過程進行研宄探討。此外，該成形裝置可以作為中試紙機的成形裝置，降低中試試驗的成本，縮短試驗研宄的周期，并且結構簡單，制造成本低，使用方便，具有很好的使用前景。
【主權項】
1.一種實驗室模擬長網紙機的動態(tài)成形裝置，其特征在于，包括恒壓槽(9)，所述恒壓槽(9)底面由兩塊傾斜底板(9-1)組成，所述兩塊傾斜底板(9-1)之間通過矩形截面管(6)與穩(wěn)壓槽(10)底部一端相連，矩形截面管內底表面(6-1)與穩(wěn)壓槽底面(10-1)平齊，穩(wěn)壓槽(10)底部另一端通過矩形截面供漿管(13)與錐形成形器(14)相連，矩形截面供漿管內底面(13-1)與穩(wěn)壓槽底面(10-1)平齊，所述錐形成形器(14)與回流聚集管⑷相連，所述錐形成形器(14)下方設置有真空容器(3)，所述真空容器(3)頂部安裝有成形網裝置(5);所述恒壓槽(9)、穩(wěn)壓槽(10)、矩形截面管￠)、矩形截面供漿管(13)、錐形成形器(14)的矩形截面的橫向長度均相等。
2.如權利要求1所述的一種實驗室模擬長網紙機的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述恒壓槽(9)分別連接有漿料或白水進口管(21)和壓縮空氣進口管(20)，所述漿料或白水進口管(21)上設置有第二電磁閥(12)，所述壓縮空氣進口管(20)與恒壓槽(9)之間依次設置有壓縮空氣調節(jié)閥(7)和第一電磁閥(8)。
3.如權利要求1或2所述的一種實驗室模擬長網紙機的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述恒壓槽(9)內設置有攪拌器(18)。
4.如權利要求1所述的一種實驗室模擬長網紙機的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述穩(wěn)壓槽(10)內設置有一對勻漿輥(11)，所述勻漿輥(11)與電機相連。
5.如權利要求1所述的一種實驗室模擬長網紙機的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述錐形成形器(14)包括與矩形截面供漿管(13)相連的整流管段(14-4)、所述整流管段(14-4)與錐形管段(14-1)相連，所述錐形管段(14-1)與回流聚集管(4)相連；所述錐形管段(14-1)由傾斜頂板(14-2)和底板(14-3)組成，所述底板(14_3)開設有方形開口(14-5)ο
6.如權利要求1所述的一種實驗室模擬長網紙機的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述回流聚集管⑷與回流管路⑴連接，所述回流管路⑴與回流聚集管⑷之間設置有回流調節(jié)閥(2)。
7.如權利要求1或6所述的一種實驗室模擬長網紙機的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述回流聚集管(4)包括與錐形管段(14-1)相連的回流過渡管(4-3)，所述回流過渡管(4-3)通過回流漸縮管(4-2)與方變圓轉化管(4-1)相連，所述方變圓轉化管(4-1)與回流管路(I)相連，回流調節(jié)閥(2)設置在方變圓轉化管(4-1)與回流管路(I)之間。
8.如權利要求1所述的一種實驗室模擬長網紙機的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述真空容器(3)底部連接有白水出口管(23)，所述白水出口管(23)上設置有氣動閥(17)，所述真空容器(3)底部還對稱設置有兩個氣缸(16)，所述真空容器(3)上設置有抽真空口(22)，所述抽真空口(22)處設置有真空度調節(jié)閥(15)，所述真空容器(3)還連接有新鮮水進口管(24)，所述新鮮水進口管(24)上設置有新鮮水調節(jié)閥(19)。
9.如權利要求1或8所述的一種實驗室模擬長網紙機的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述真空容器(3)頂面四個拐角分別設置有導向裝置，所述導向裝置由導向棒(3-3)和導向套筒(3-2)組成，所述導向棒(3-3)固定于真空容器(3)頂部的真空容器壁(3-1)，所述導向套筒(3-2)固定于回流過渡管(4-3)。
10.如權利要求1所述的一種實驗室模擬長網紙機的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述成形網裝置(5)包括支撐架(5-5)，所述支撐架(5-5)固定于真空容器(3)頂部的真空容器壁(3-1)內側，所述支撐架(5-5)上由下而上依次設置有支撐網(5-4)和成形網(5-3)，所述支撐網(5-4)和成形網(5-3)通過螺釘(5-2)與支撐架(5-5)固定，所述成形網(5_3)與螺釘(5-2)之間還設置有夾板(5-1)，夾板(5-1)的頂面與方形開口(14-5)大小相等，且使成形網(5-3)、夾板(5-1)的頂面和底板(14-3)保持同一個水平面。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實驗室模擬長網紙機的動態(tài)成形裝置，包括恒壓槽，恒壓槽底面由兩塊傾斜底板組成，兩塊傾斜底板之間通過矩形截面管與穩(wěn)壓槽底部一端相連，矩形截面管內底表面與穩(wěn)壓槽底面平齊，穩(wěn)壓槽底部另一端通過矩形截面供漿管與錐形成形器相連，矩形截面供漿管內底面與穩(wěn)壓槽底面平齊，錐形成形器與回流聚集管相連，錐形成形器下方設置有真空容器，真空容器頂部安裝有成形網裝置；恒壓槽、穩(wěn)壓槽、矩形截面管、矩形截面供漿管、錐形成形器的矩形截面的橫向長度均相等。本發(fā)明解決了實驗室紙頁抄片器抄造的手抄紙樣不能真實反映機制紙的紙張質量、性能相關性差的問題，提高了試驗的準確性，結構簡單，制造成本低，使用方便。
【IPC分類】D21F13-00
【公開號】CN104562827
【申請?zhí)枴緾N201410763789
【發(fā)明人】張鋒, 高致富, 段素霞, 胡連華, 魏濤, 劉曉丹, 王三剛
【申請人】陜西科技大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月11日