[實用新型]一種提高中濃紙漿輸送能力的湍流發生裝置

無效

• 申請號: 200920117784.0
• 申請日: 2009-04-16
• 公開（公告）號: CN201386234Y
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 梁曉瑜;李月仙;王燦星;梁嘉麟;林建忠
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: D21F1/06
• 分類號: D21F1/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 周 烽

技術領域

本實用新型涉及一種紙漿輸送設備，尤其涉及一種適用于中濃紙漿泵的漿體輸送，提高中濃紙漿輸送能力的湍流發生裝置。

背景技術

造紙業的紙漿濃度在7％以上時，紙漿流動能力很差，難以輸送，紙漿濃度超過10％時，紙漿完全失去流動性。現有低濃紙漿技術均為將中高濃紙漿加水稀釋后輸送，浪費大量水電資源并造成污染。在造紙工業的高新技術中，中濃紙漿制備技術將占有重要地位。

實現中濃制漿的首要問題是中濃紙漿的輸送。在中濃紙漿范圍內，纖維之間呈強烈的互鎖網絡狀態，即“塞流”，僅在靠近管壁處有環形水膜，由此造成了纖維和管壁之間較高的摩擦。紙漿具有非牛頓流體特性，湍流發生器可通過高速旋轉產生剪切稀化作用，使中濃紙漿迅速湍流化，利于高效輸送。現有的湍流發生器在徑向和軸向不能保持對中濃紙漿的高度脈動和剪切，雖然能夠輸送中濃紙漿，但效率較低。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種提高中濃紙漿輸送能力的湍流發生裝置，本實用新型結構簡單、湍動能效高、能適應不同紙漿纖維漿液材料。

為實現上述實用新型目的，本實用新型采用以下技術方案：一種提高中濃紙漿輸送能力的湍流發生裝置，它包括：圓柱器壁、扭曲導流肋板、繞流柱、支撐架、紊動葉片和中心軸；其中，圓柱筒壁面內側入口位置上按等分圓周固定3～6個扭曲導流肋板，以破壞塞流環形水膜，扭曲導流肋板入口高度為R/4～R/2，扭曲度數為15～30°，長度為R～2R，扭曲方向為逆時針方向；中心軸通過支撐架固定在圓柱筒軸心上，繞流柱固定在中心軸靠近圓柱筒壁面內側入口位置的一端，繞流柱為半橢圓或錐形圓臺，其長度為R，端部直徑為R/2～R。中心軸上還固定了2～4個紊動葉片，按等分圓周布置，紊動葉片高度為R/4～R/2，扭曲度數為15～30°，長度為R～2R，扭曲方向為順時針方向。其中，R為圓柱筒的半徑。

本實用新型與現有技術相比，有益效果是：

1、紙漿進入本實用新型湍流發生裝置時，由于設置的扭曲導流肋板的高度大于環形水膜的厚度，使“塞流”環形水膜得到破壞，并由于導流肋板的扭曲形狀，使紙漿流有初步的旋轉流動。

2、通過導流肋板后，位于管道中心位置的繞流柱，其旋轉使得塞流的中心纖維網絡遭到破壞，由于流體的繞流作用，在繞流柱外緣上下兩側有旋渦周期性地輪流脫落并形成渦街。

3、繞流柱后紊動葉片旋轉方向與導流肋板相反，其高速旋轉和剪切加上紙漿流本身的“剪切稀化”作用迅速導致紙漿流的湍流態，實現流體化。紊動葉片與葉輪同軸，且旋轉方向相同，可使從葉片尾部甩出的湍流態紙漿仍能高速進入紙漿泵葉輪中，從而提高紙漿泵的輸送效率。

附圖說明

圖1是本實用新型提高中濃紙漿輸送能力的湍流發生裝置的結構示意圖；

圖2是圖1的A-A剖示圖；

圖中，1、圓柱筒，2、扭曲導流肋板，3、繞流柱，4、支撐架，5、紊動葉片，6、中心軸，7、離心紙漿泵葉輪。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的目的和效果將變得更加明顯。

如圖所示，本實用新型的提高中濃紙漿輸送能力的湍流發生裝置包括：圓柱器壁1、扭曲導流肋板2、繞流柱3、支撐架4、紊動葉片5、中心軸6。其中，圓柱筒1壁面內側入口位置上按等分圓周布置3～6個扭曲導流肋板2，以破壞塞流環形水膜，扭曲導流肋板2入口高度H₁為R/4～R/2，其中，R為圓柱筒1的半徑，扭曲度數α為15～30°，長度L₁為R～2R，扭曲導流肋板2的扭曲方向為逆時針方向，與離心紙漿泵葉輪7旋轉方向相反。中心軸6通過支撐架4固定在圓柱筒1軸心上，其一端與離心紙漿泵的電機軸相連接，另一端固定繞流柱3，該繞流柱3為半橢圓或錐形圓臺，其長度L₂為R，端部直徑φ為R/2～R，中心軸6上還固定了2～4個紊動葉片5，按等分圓周布置，紊動葉片5高度H₂為R/4～R/2，扭曲度數β為15～30°，其長度L₃為R～2R，扭曲方向為順時針方向，與離心紙漿泵葉輪7旋轉方向相同。

該中濃紙漿湍流發生裝置置于離心紙漿泵葉輪7前部，以法蘭與離心紙漿泵相連接，其中心軸6與離心紙漿泵的電機軸相連接。中濃紙漿泵工作時，設置在中心軸4前端的繞流柱3和紊動葉片5跟隨泵體作同轉速轉動。

離心紙漿泵葉輪7啟動后，中濃紙漿進入本實用新型的裝置，由于扭曲導流肋板2的高度大于紙漿流環形水膜的厚度，使“塞流”環形水膜得到剪切破壞。塞流經過扭曲導流肋板2后，其近壁環流已經處于湍流初始狀態。位于管道中心位置的繞流柱3，其跟隨泵體的高速旋轉使得塞流的中心纖維網絡遭到破壞并發生繞流和漩渦，塞流中心亦處于初步紊動狀態。繞流柱3后設置的多片紊動葉片5旋轉方向與導流肋板2相反，其跟隨泵體的高速旋轉和剪切形成徑向和軸向脈動，迅速導致繞流后的紙漿流中心和近壁處環流的湍流態，實現中濃紙漿流體化。紊動葉片5扭曲方向與中濃紙漿泵葉輪7旋轉方向相同，從葉片尾部甩出的湍流態紙漿仍能高速進入紙漿泵葉輪中，可有效提高紙漿泵的輸送效率。