一种料液分离的气流涡旋动能制浆设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种料液分离的气流涡旋动能制浆设备，尤其涉及一种通过与料锥筒上端外侧边缘相切的进气管道实现最小能损的气体环流，通过料锥筒实现加速旋流及增加气流涡旋破碎力，通过碎料过滤装置实现碎料筛选，通过碎料输送主管、碎料输送支管和液筒实现液态水和碎料的快速混合搅拌并生成均匀液浆，属于造纸业制浆设备的技术研发领域。
【背景技术】
[0002]在造纸业中纸浆的生成需要制浆设备，如最常用的水力碎浆机，其通过转子的运动，将水中的浆板、废旧书本、废旧纸箱等进行碎解，并制成均匀悬浮液。但是由于目前碎浆机工作方式及结构的单一性，造成以下问题:一是效率低，现有碎浆机主要通过料液与转子、桶壁的机械碰撞来实现碎浆，使得在碎浆过程中，有一部分能量消耗在机械的无功损耗上，因此造成机械制浆的效率很低；二是能耗大，碎浆机在工作时主要依靠液态水的搅动及分解，这使得碎浆机转子在运动过程中不仅要带动流体转动，而且还要克服流体的阻力，这在一定程度上消耗大量的机械能。
[0003]因此，针对现有制浆设备中普遍存在的效率低、能耗大等问题，应从碎浆机工作方式及结构上进行综合考虑，设计出碎浆效率高且能耗低的一种制浆设备。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有制浆设备存在的效率低、能耗大等问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种料液分离的气流涡旋动能制浆设备。
[0005]本发明的一种料液分离的气流涡旋动能制浆设备采用以下技术方案:
一种料液分离的气流涡旋动能制浆设备，主要包括气流涡旋破碎装置和液浆生成装置，所述气流涡旋破碎装置主要由进气管道、料筒盖、料锥筒、碎料过滤装置、碎料输送主管和碎料输送支管组成，进气管道安装在料锥筒上端外侧边缘处，料桶盖安装在料锥筒上，碎料过滤装置安装在料锥筒下端，料筒盖、料锥筒和碎料过滤装置围成涡旋破碎区，料锥筒底端设计有碎料输送主管，碎料输送主管上设计有碎料输送支管，碎料过滤装置和料锥筒间的区域为碎料缓冲区，碎料输送主管内设有碎料输送主管通道，碎料输送支管内设有碎料输送支管通道，此外，料锥筒下端外侧边缘处设计有料锥筒卡板；所述液浆生成装置主要由液筒盖和液筒组成，液筒盖上开有进水口和液筒盖卡槽，液筒下安装有出料口和支柱，液筒内装有液态水。
[0006]所述进气管道与料锥筒上端外侧边缘相切；所述料筒盖为圆形结构。
[0007]所述料锥筒和碎料输送主管为一体结构，料锥筒为上大、下小的圆台形结构，料锥筒高度为九碎料输送主管高度为九碎料输送主管上端的碎料输送支管与料锥筒下底面的距离为4，4=力/4，上、下碎料输送支管的距离为厶，A2= A/8，料锥筒上的料锥筒卡板长度为I, I二 A/10 ;所述料锥筒上底面内径为料锥筒下底面内径为，两值的最优范围为Φ^Ι.5 Odl ~ 3 0du碎料输送主管通道直径为Od2, Φ4=φα?/6，碎料输送支管通道直径为Φ《,Φ?/3=^Μ/9，进气管道内径为Φ<, Φ?/4= 0^/8 ;所述料锥筒锥面与上底面夹角为α，〃角的最优范围为45度~ 60度；所述料锥筒卡板为4个，沿圆周均匀分布；所述碎料输送支管为上、下2组，每组为4个并沿圆周均匀分布。
[0008]所述碎料过滤装置为含有若干过滤内锥孔的圆盘形结构；所述过滤内锥孔为上大、下小的圆台形结构，上孔直径为Φ?/6= Φο?/7，下孔直径为φ4，Φdf Φdj。
[0009]所述液筒盖为中部开孔的圆环形结构，中部孔的圆周上开有4个均匀分布的液筒盖卡槽，液筒盖两侧面上对称分布有圆弧形进水口。
[0010]所述液筒为圆桶形结构，液筒内径为Φ4=2 Φα?;所述出料口为圆柱形结构，支柱为4个并沿圆周均匀分布。
[0011]本发明将进气管道与料锥筒上端外侧边缘相切，通过这种设计可形成最小能损的气体环流，即压缩空气输入到进气管道，因进气管道与外侧缘相切，可使压缩空气切向进入料锥筒，并且在惯性作用及无结构突变下，压缩空气在料锥筒中沿切向旋转运动，形成最小能损的气体环流。
[0012]本发明将料锥筒设计为上大、下小的圆台形结构，通过这种设计可实现气体在料锥筒内产生加速旋流，从而增加气流涡旋对碎料的破碎力，即压缩空气进入料锥筒后，料锥筒由上到下直径逐渐减小，促使旋流不断加速，气流涡旋的动能逐渐增大，从而使涡旋带动碎料相互碰撞、破碎时拥有更大的冲量；在料锥筒下端设计4个圆周均布的料锥筒卡板，通过这种设计可使料锥筒卡在液筒盖卡槽上，既起到固定料锥筒，又起到消除料锥筒工作晃动的作用；在料锥筒底端设计有碎料输送主管，并在碎料输送主管上设计有上、下2组且每组4个周向均布的碎料输送支管，碎料输送主管通道和碎料输送支管通道的直径均大于碎料过滤装置中内锥孔的下孔直径，通过这种设计具有以下作用:一是实现液态水和碎料的快速混合搅拌，以便生成均匀液浆，即过滤后的碎料通过碎料输送主管和碎料输送支管进入到液态水中，并在高压气流的作用下，碎料及气流在液态水中形成冲击流，促使混合液搅动，而8个碎料输送支管对不同高度、不同方位的混合液进行冲击搅拌，加速液料的均匀混合；二是防止碎料在输送过程中堵塞。
[0013]本发明将碎料过滤装置设计为含有若干上大、下小过滤内锥孔的圆盘形结构，通过这种设计具有以下作用:一是对破碎后的碎料进行筛选，只有较小颗粒的碎料能够进入碎料缓冲区，保证液浆的颗粒大小均匀，二是防止较大的颗粒堵塞过滤内锥孔，如果较大的碎料颗粒进入到过滤内锥孔，当旋流在过滤内锥孔上表面经过后将形成一定的背压，背压将产生吸力，而上大、下小的圆台形结构将使碎料颗粒轻易吸出。
[0014]本发明在液筒盖的中部开有圆孔，通过这种设计实现料锥筒的无缝配合安装；在中部孔的圆周上开有4个均匀分布的液筒盖卡槽，通过这种设计实现料锥筒卡板卡在液筒盖卡槽，起到固定料锥筒的作用；在液筒盖两侧面上设计对称分布的圆弧形进水口，实现液态水的添加，以及碎料输送主管、碎料输送支管中高压气流的排出。
[0015]本发明将支柱设计为4个且沿圆周均匀分布，通过这种设计可为整个制浆设备提供支撑及保持设备运行的稳定性，消除设备运行中产生的晃动。
[0016]本发明的有益效果是:通过与料锥筒上端外侧边缘相切的进气管道实现最小能损的气体环流；通过上大、下小的圆台形料锥筒实现气体在料锥筒内产生加速旋流，增加气流涡旋的破碎力；通过4个圆周均布的料锥筒卡板和液筒盖卡槽实现固定料锥筒；通过I个碎料输送主管、8个碎料输送支管实现液态水和碎料的快速混合搅拌，生成均匀液浆；通过含有过滤内锥孔的碎料过滤装置实现筛选碎料及防止碎料堵塞。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的整体结构主视示意图。
[0018]图2是本发明的气流涡旋动能破碎装置主视示意图。
[0019]图3是本发明的气流涡旋动能破碎装置俯视示意图。
[0020]图4是本发明的局部碎料过滤装置及料锥筒卡板连接示意图。
[0021]图5是本发明的碎料过滤装置中过滤内锥孔分布示意图。
[0022]图6是本发明的液浆生成装置主视示意图。
[0023]图7是本发明的液筒盖俯视不意图。
[0024]图8是本发明的液浆生成装置仰视示意图。
[0025]其中:1、出料口，2、支柱，3、液筒，4、液态水，5、液筒盖，6、进水口，7、料锥筒，8、料筒盖，9、进气管道，10、涡旋破碎区，11、碎料过滤装置，12、过滤内锥孔，13、碎料缓冲区，14、碎料输送主管，15、碎料输送主管通道，16、碎料输送支管，17、碎料输送支管通道，18、液筒盖卡槽，19、料锥筒卡板。
【具体实施方式】
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