[實(shí)用新型]一種變螺徑式水力碎漿機(jī)轉(zhuǎn)子

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920053589.6
• 申請(qǐng)日: 2009-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN201447628U
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬邕文;王艷;萬金泉;張學(xué)良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): D21B1/34
• 分類號(hào): D21B1/34
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及造紙行業(yè)中廢紙?jiān)倮眠^程的碎漿所用設(shè)備裝置，具體涉及一種變螺徑式水力碎漿機(jī)轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)

碎漿是廢紙?jiān)倮玫牡谝徊剑λ闈{機(jī)是最常用的碎解設(shè)備，而轉(zhuǎn)子則是碎漿機(jī)的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)直接影響到碎漿機(jī)的能耗和碎漿效果。隨著環(huán)境保護(hù)對(duì)節(jié)約能源要求的提高，以及二次纖維利用率的增加和對(duì)二次纖維回用品質(zhì)要求的提高，轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)也變得越來越重要。

水力碎漿機(jī)是利用轉(zhuǎn)子葉片高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的機(jī)械作用，以及轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)引起的漿料間上下流動(dòng)而產(chǎn)生的強(qiáng)烈湍流以使廢紙得以碎解，主要有低濃水力碎漿和高濃水力碎漿兩種。碎漿濃度在8％以下的低濃碎漿主要依靠轉(zhuǎn)子機(jī)械剪切作用力，對(duì)纖維切斷損傷作用和對(duì)雜質(zhì)破碎作用劇烈，降低了纖維回用品質(zhì)，也不利于后續(xù)的處理工續(xù)；同時(shí)電耗、水耗也較高。碎漿濃度在8％以上甚至是12％～18％的高濃度碎漿除節(jié)水、節(jié)電、提高廢紙的碎解效率以外，強(qiáng)烈的摩擦、揉搓作用和較弱的剪切作用，能有效提高碎解漿的質(zhì)量，因此中高濃碎漿是廢紙制漿的發(fā)展方向。但研究表明漿料在濃度超過10％時(shí)流動(dòng)性變差，漿料不能充分循環(huán)甚至產(chǎn)生沿轉(zhuǎn)芯的“打旋”現(xiàn)象，導(dǎo)致漿料碎解效率低下，這是高濃度水力碎漿機(jī)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。通常的解決辦法是產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的高剪切力場，使?jié){料在高強(qiáng)剪切力場作用下受到強(qiáng)烈擾動(dòng)而達(dá)到湍流狀態(tài)。因此如何通過轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到將轉(zhuǎn)子能量均勻傳遞給漿料，在漿槽內(nèi)產(chǎn)生高強(qiáng)剪切力場，強(qiáng)制漿料產(chǎn)生湍動(dòng)和渦流循環(huán)，以達(dá)到碎解漿料的目的，是實(shí)現(xiàn)中高濃度碎漿轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。TBC公司設(shè)計(jì)的低摩擦力的轉(zhuǎn)子采用三螺旋、錐形結(jié)構(gòu)，使疏解濃度可達(dá)18％，但轉(zhuǎn)子底部直徑較大導(dǎo)致漿槽有效容積較小且電耗較高；相川公司設(shè)計(jì)的新舊兩種轉(zhuǎn)子碎漿濃度可達(dá)12％-18％，老式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)緊湊但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鍛造困難，新式轉(zhuǎn)子采用單螺旋葉片且呈不對(duì)稱分布導(dǎo)致漿料循環(huán)不均勻擾動(dòng)較大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于克服了現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，提供了一種變螺徑式水力碎漿機(jī)轉(zhuǎn)子，本實(shí)用新型的水力碎漿機(jī)轉(zhuǎn)子采用了上部圓柱下部圓錐的轉(zhuǎn)芯構(gòu)造、等螺距變螺徑的三螺旋葉片且均勻分布、底部輔以齒形葉片的設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、提高效率并能兼顧纖維品質(zhì)。

本實(shí)用新型目的通過以下結(jié)構(gòu)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種變螺徑式水力碎漿機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)芯1、螺旋葉片2、齒形葉片3三部分，三個(gè)螺旋葉片2螺旋環(huán)繞在圓柱形轉(zhuǎn)芯上1，螺旋葉片2采用等螺距、變螺徑結(jié)構(gòu)；并在轉(zhuǎn)芯1錐形底盤上設(shè)置有三個(gè)齒形葉片3；所述齒形葉片3為帶有齒紋的環(huán)形葉片；螺旋葉片2的螺距為轉(zhuǎn)芯直徑的3倍，轉(zhuǎn)子外緣直徑即螺徑沿轉(zhuǎn)芯由槽體直徑的1/3向下均勻增大到槽體直徑的1/2.轉(zhuǎn)子采用等螺距、變螺徑結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)芯有兩部分，上部為圓柱形下部為圓錐形，從而將轉(zhuǎn)子分為上下兩部分結(jié)構(gòu).上部為轉(zhuǎn)子的最主要構(gòu)件--三螺旋葉片：三個(gè)葉片螺旋環(huán)繞在圓柱形轉(zhuǎn)芯上，并且在橫截面上以轉(zhuǎn)芯為軸相隔120°均勻分布.齒形葉片之間相隔120°均勻分布，以使轉(zhuǎn)子受力平衡避免振動(dòng)；葉片螺距為柱體直徑的3倍，以轉(zhuǎn)芯軸線為中心的轉(zhuǎn)子外緣直徑D即螺徑D由方程確定，沿轉(zhuǎn)芯由槽體直徑的1/3向下均勻增大到槽體直徑的1/2，其中D₁為啟始端轉(zhuǎn)子外緣直徑，D₂為末端轉(zhuǎn)子外緣直徑，H為葉片總高度，h為要確定螺徑的轉(zhuǎn)子外緣上某點(diǎn)在轉(zhuǎn)芯軸線上的投影距啟始端的高度，而槽體直徑D₃可由所需有效容積Ve算出轉(zhuǎn)芯下部為圓錐形結(jié)構(gòu)，使上部螺旋葉片2遞送下來的漿料以最小的阻力輸送到下部，以保證槽內(nèi)循環(huán)平穩(wěn)同時(shí)減少動(dòng)力消耗。帶有齒紋的三個(gè)環(huán)形葉片在螺旋葉片2下方直接結(jié)合在底盤上，葉片之間相隔120°均勻分布，將經(jīng)過潤脹的廢紙撕成碎片以加速廢紙破碎，同時(shí)環(huán)形結(jié)構(gòu)有助于將底部漿料推向槽壁，形成良好循環(huán)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)漿料越到漿槽下部流動(dòng)性越差，限制了碎漿濃度的進(jìn)一步提高。本實(shí)用新型中將螺旋葉片螺徑設(shè)計(jì)為沿轉(zhuǎn)芯向下均勻增加，使葉輪與漿料的接觸面積逐漸增大，流道容積增大，作用力增強(qiáng)，進(jìn)而增大碎漿濃度提高碎漿能力。

(2)螺旋葉片向上螺徑逐漸減少，在不影響向下輸送廢紙的同時(shí)減小了尺寸、節(jié)省了材料、降低了成本。

(3)帶有齒紋的三個(gè)環(huán)形葉片能加速經(jīng)過潤脹的廢紙的破碎，提高碎解效率，同時(shí)環(huán)形結(jié)構(gòu)有助于將底部漿料推向槽壁，形成良好循環(huán)。

(4)本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子將碎漿濃度提高到12％以上，最高可達(dá)15％，實(shí)現(xiàn)了濃度在12％以上的高濃碎漿。