绿液高效澄清器的制作方法

文档序号:14726298发布日期:2018-06-19 10:00阅读:533来源:国知局

本发明涉及一种沉降设备,具体的说,涉及绿液高效澄清器,属于澄清器技术领域。



背景技术:

目前,资源的充分利用、降低能耗和绿色环保已成为各行业需要持续关注,持续提出新思路、新措施去研究的课题;就造纸行业来讲污染尤为突出,通过研发新产品、改进设备、采用新工艺等方面实现产业的绿色可持续发展是现如今设备制造商前进的方向。

多年来,造纸行业苛化碱回收工段中原绿液的处理一直采用传统的自然沉降设备-澄清器和通过网袋过滤的设备-X过滤机。澄清器根据规格的不同生产能力也就不同,筒体截面积()和原绿液沉降速度决定生产能力的大小,原绿液的沉降速度是该溶液固有的特性,这种特性自然状态下不可改变,可见对于沉降设备来讲,设备的生产能力主要受筒体截面积的影响,又因为原绿液是先通入中间的料井,往往料井的直径大约占筒体直径的1/9,原绿液只能从料井中往四周边沉降边扩散,原绿液固形物到达筒体边缘的就很少,筒体截面利用率很低。

综上,传统绿液澄清器存在的缺点:一是原绿液沉降速度低,二是筒体直径截面利用率低,受这两方面的影响,往往设备规格很大,导致占地面积大,进而使得设备基础、设备材料、安装等费用高。

而对于X过滤机而言,运行需要配置大功率的泵,耗能高,且滤网需要定期更换,价格昂贵,并且操作相对繁琐:需要间隔一段时间进行反冲洗、酸洗等,设备内部有压力,诸多网袋中若破损一个将直接导致清绿液悬浮物升高,不得不停机检查更换破损网袋,受结构的限制要检查出破损的网袋就得把所有套有网袋的扇片取出后逐一检查,操作繁琐且严重影响生产。

对于纸厂来讲,设备稳定可靠、指标稳定、操作方便、产能高、能耗低是最主要的,绿液高效澄清器能满足这些要求。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种绿液高效澄清器,可以将设备的产能大幅度提升且实现节能降耗;本设备较同规格的传统绿液澄清器沉降效率高、能耗低、结构新颖;提高沉降速度,进而提升设备产能;无需增加混合设备,结构紧凑占地面积小、规格小、用材少,成本低;旋转布液,充分利用筒体截面积,提升设备产能;能够定期自动清洗布液管;操作、维护方便,备件寿命长,运行安全可靠;刮泥耙、搅拌速度可调,适应范围广;保证表层筒体截面上的清绿液相对同步、均匀的被收集到出口,使得到的清绿液固形物含量低;性价比高。

为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:绿液高效澄清器,包括搅拌装置。

一种优化方案,所述搅拌装置包括混合室、混合室搅拌器,所述混合室包括上混合室,所述上混合室上设置有多个絮凝剂进口,所述絮凝剂进口连接絮凝剂进液管;所述混合室的中轴线上设置有混合室搅拌器。

进一步地,所述搅拌装置包括混合室,所述混合室包括下混合室,所述下混合室连接有多根布液管,所述布液管包括布液管管道,布液管管道沿靠近混合室的一端至远离混合室的一端管径逐渐减小,布液管管道为同心变径结构。

进一步地,所述搅拌装置包括混合室、混合室搅拌器,所述混合室包括上混合室,所述上混合室的底部设置有反冲洗水口。

进一步地,还包括溢流堰,所述溢流堰包括中间溢流堰、导流槽 、边缘溢流堰;

所述中间溢流堰为八边形结构,截面成U型;

所述导流槽的截面呈U型,导流槽两端分别与中间溢流堰和边缘溢流堰;

所述边缘溢流堰与设备筒体焊接为一体,所述边缘溢流堰截面为U型截面。

进一步地,所述中间溢流堰的八边形内部区域以内的面积是八边形外部至边缘溢流堰区域面积的1/2。

进一步地,还包括驱动装置,所述驱动装置包括卸料耙减速机输出轴和混合室搅拌器减速机输出轴,所述卸料耙减速机输出轴和混合室搅拌器减速机输出轴轴线重合。

进一步地,所述卸料耙减速机输出轴的上部连接有卸料耙行星减速机,所述卸料耙行星减速机的上部连接有卸料耙减速机,所述卸料耙减速机的上部连接有卸料耙驱动电机;

所述卸料耙减速机输出轴的下部连接有卸料耙主轴;

所述混合室搅拌器减速机输出轴的上部连接有混合室搅拌器减速机,所述混合室搅拌器减速机的上部连接有混合室搅拌器电机;

所述混合室搅拌器减速机输出轴的下部连接有混合室搅拌器。

进一步地,所述搅拌装置包括混合室,所述混合室包括卸料耙,所述卸料耙上部连接有卸料耙主轴,所述卸料耙包括耙臂和耙齿,所述耙臂上设置有多个耙齿,所述耙齿沿设备筒体的锥形底壁设置多个。

进一步地,所述搅拌装置包括混合室,所述混合室包括上混合室和下混合室,所述上混合室和下混合室通过三元乙丙橡胶垫片密封;

所述上混合室的混合室筒体直径大约占设备筒体直径的1/2。

本发明通过发明旋转布液的布液管,6根布液管互成60度,旋转过程中原绿液能在整个筒体截面上相对均匀的分布,原绿液中固形物能更快的沉降。

本发明通过向原绿液中添加絮凝剂,提升原绿液悬浮物的沉降速度,沉降速度可达到1.75m/h左右。

本发明的中间溢流堰和边缘溢流堰结构,液面中间部分的清绿液能够通过中间溢流堰被更快的收集到边缘溢流堰,让液面以下的清绿液更快上升。

本发明的卸料耙和布液管同步旋转的结构,以0.07r/min的低转速运行,防止旋转过程中旋转部件对液体的扰动,并实现将底层沉积的绿泥收集到中间的泥坑,进而被泵抽走。

本发明用于絮凝剂与原绿液混合的混合室,混合室采用多点添加絮凝剂的方式,且在内部增加搅拌器,以实现絮凝剂与原绿液的充分混合,有利于原绿液中固形物与絮凝剂的结合,进而提升澄清效果。

本发明采用以上技术方案后,与现有技术相比,具有以下优点:

本设备较同规格的传统绿液澄清器沉降效率高、占地面积小、能耗低、结构新颖,属国内首创产品。

1、通过在新式结构混合室中添加絮凝剂提高沉降速度,沉降速度可达1.75m/h,进而提升设备产能。

2、采用采用同心同向双轴输出减速机,采用筒体内部混合室内混合原绿液与絮凝剂的结构,无需增加混合设备,结构紧凑节省成本。

3、采用新式布液管结构,旋转布液,充分利用筒体截面积,提升设备产能。

4、较传统澄清器,结构紧凑占地面积小、规格小、用材少,成本低。

5、设备设置回流管线,防止进液管堵塞,内部布液管设置反冲洗水管,能够定期自动清洗布液管。

6、操作、维护方便,备件寿命长,运行安全可靠。

7、刮泥耙、搅拌速度可调,适应范围广,原绿液固形物含量变动后可根据清绿液悬浮物含量适当调整转速,调速范围0.07-0.12r/min。

8、配套的絮凝剂制备系统,絮凝剂的加入量可根据原绿液固形物含量、需要处理的绿液量调整,可调节范围广。

9、采用中间溢流堰、边缘溢流堰同步溢流出液的结构,减少上层清绿液对下层微小固形物沉降速度的扰动,保证表层筒体截面上的清绿液相对同步、均匀的被收集到出口,使得到的清绿液固形物含量低,固形物含量可达到30ppm。

最终呈现出的优点是:绿液高效澄清器的产能是同规格的普通澄清器的4.8倍,进而在特定产能的情况下选用绿液高效澄清器的性价比高。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是绿液高效澄清器的结构示意图;

图2是驱动装置的结构示意图;

图3是搅拌装置的结构示意;

图4是搅拌装置局部剖视图;

图5是上混合室结构示意图;

图6是下混合室结构示意图;

图7是布液管的结构示意图;

图8是卸料耙结构示意图;

图9是溢流堰的结构示意图;

1-传动支架,2-驱动装置,3-搅拌装置,4-溢流堰,5-设备筒体,21-卸料耙驱动电机,22-卸料耙减速机,23-卸料耙行星减速机,24-卸料耙减速机输出轴,25-混合室搅拌器电机,26-混合室搅拌器减速机,27-混合室搅拌器减速机输出轴,3-搅拌装置,31-混合室搅拌器,32-卸料耙主轴,33-混合室,34-布液管,35-卸料耙,4-溢流堰,41-中间溢流堰,42-导流槽,43-边缘溢流堰。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1绿液高效澄清器

如图1-9所示,本发明提供一种绿液高效澄清器,包括传动支架1、驱动装置2、搅拌装置3、溢流堰4、设备筒体5,

所述驱动装置2包括卸料耙驱动电机21、卸料耙减速机22、卸料耙行星减速机23、卸料耙减速机输出轴24、混合室搅拌器电机25、混合室搅拌器减速机26、混合室搅拌器减速机输出轴27;

所述搅拌装置3包括混合室搅拌器31、卸料耙主轴32、混合室33、布液管34、卸料耙35;

所述溢流堰4包括中间溢流堰41、导流槽42 、边缘溢流堰43;

所述设备筒体5底壁为锥形结构。

传动支架1:主要由H型钢组成,焊接在设备筒体5上用于支撑驱动装置2、搅拌装置3及中间溢流堰41。

驱动装置2:驱动装置2即组合型减速机,实现混合室搅拌器减速机输出轴27、卸料耙减速机输出轴24同心,且单独驱动,安在传动支架1上,底部两根输出轴分别与搅拌装置中的卸料耙35和混合室搅拌器31连接。

搅拌装置3:搅拌装置3实现了絮凝剂与原绿液的混合、旋转布液、将绿泥收集到筒体底部泥坑等。

溢流堰4:由带有锯齿状的钢板及型钢组成,实现清绿液的同步溢流。

卸料耙驱动电机21:最终用于驱动卸料耙,底部与卸料耙减速机22连接。

卸料耙减速机22:用于降低卸料耙驱动电机21的转速,上部与卸料耙驱动电机21连接。

设备筒体5:主要有钢板组成。

卸料耙行星减速机23:用于降低卸料耙驱动电机21的转速,上部与卸料耙减速机22连接,下部与卸料耙减速机输出轴24连接,通过型钢固定在混合室搅拌器减速机26上。

卸料耙减速机输出轴24:用于传递卸料耙行星减速机23输出的扭矩,上部与卸料耙行星减速机23连接,下部与卸料耙主轴32连接。

混合室搅拌器电机25:用于驱动混合室搅拌器31,底部与混合室搅拌器减速机26连接。

混合室搅拌器减速机26:用于降低混合室搅拌器电机25的转速,底部安装到传动支架1上,与混合室搅拌器减速机输出轴27连接。

混合室搅拌器减速机输出轴27: 用于传递混合室搅拌器减速机26输出的扭矩,上部与混合室搅拌器减速机26连接,下部与混合室搅拌器31连接。

混合室搅拌器31:用于混合絮凝剂与原绿液,有钢管与折弯角钢组成,上部连接混合室搅拌器减速机输出轴27。

卸料耙主轴32:与布液管34、卸料耙35连接为一体,在卸料耙行星减速机23驱动下速旋转,主要由钢管和法兰组成,上部与卸料耙减速机输出轴24连接。

混合室33:用于盛放原绿液与絮凝剂,在此处实现原绿液与絮凝的充分混合, 主要由钢板焊接而成,混合室分两部分,为上混合室331和下混合室332,上混合室331通过扁钢固定到设备筒体5顶盖上,该部分不可旋转,下混合室332与卸料耙主轴32焊接为一体,随卸料耙主轴32旋转,上混合室331和下混合室332通过三元乙丙橡胶垫片实现密封,保证混合后的原绿液不在此处泄露。

下混合室332:有钢板、钢管及法兰组成,与卸料耙主轴32焊接在一起,随卸料耙主轴32旋转,将混合好的溶液通入布液管34。

上混合室331的混合室筒体333:由钢板组成,用于隔离外部沉降的绿液,絮凝剂与原绿液在此处混合;混合室筒体333的底部有三元乙丙橡胶垫片,用于密封混合室筒体333与下混合室332的接触部位,混合室筒体333直径大约占设备筒体5直径的1/2。

絮凝剂进口334:由钢管和法兰组成,焊接在混合室筒体333上 ,絮凝剂从此进口进入混合室33;共设置有5个。

反冲洗水口335:由钢管和法兰组成,焊接在混合室筒体上 ,高压水从此进口进入混合室。对布液管进行冲洗。

布液管34:将原绿液输送到设备筒体5中,主要由钢管和弯头组成,通过法兰与下混合室332连接,随卸料耙主轴32旋转。布液管34共6根。

所述布液管34包括布液管管道341,所述布液管管道341的长度方向的底部上设置有多个出液口342;

布液管管道341:钢管和法兰组成,与下混合室332连接,将原绿液输送到各个出液口342,布液管管道341沿靠近混合室33的一端至远离混合室33的一端管径逐渐减小,布液管管道341为同心变径结构。

出液口342:钢管和弯头组成,主要用于将原绿液疏通到筒体中。

卸料耙35:通过方法兰与卸料耙主轴32连接,随卸料耙主轴32旋转,将沉降的绿泥收集到底部泥坑,主要由折弯的槽钢、角钢及钢管组成。

所述卸料耙35包括耙臂351和耙齿352。

耙臂351:由钢板折弯而成,主要传递卸料耙主轴32的扭矩。

耙齿352:由钢管和折弯钢板组成,焊接在耙臂351上,主要用于沉降绿泥的收集;所述耙齿352沿设备筒体5的锥形底壁设置多个。

中间溢流堰41:用于收集液面中间的清绿液:八边形结构,截面成U型,用拉杆悬挂到传动支架1上。

导流槽42:将中间溢流堰41收集的清绿液疏通到边缘溢流堰43;截面呈U型,两端分别与中间溢流堰41和边缘溢流堰43。

边缘溢流堰43:将所有溢流到边缘溢流堰43的清绿液收集到设备筒体5上的出液口,从出液口流入下一个处理设备:边缘溢流堰43与设备筒体5焊接为一体,截面为U型截面。

尺寸关系说明:中间溢流堰41的八边形内部区域以内的面积是八边形外部至边缘溢流堰43区域面积的1/2。

用絮凝剂制备系统制备出特定浓度的絮凝剂溶液,原绿液进入设备筒体5后先在混合室33中与絮凝剂溶液充分混合,然后由布液管34将绿液均匀分布到设备筒体5中,原绿液中的固形物在絮凝剂的作用下絮凝成固体颗粒,固体颗粒在重力作用下下沉,清绿液则向上运动,沉降到的固体颗粒被卸料耙35收集到设备底部的泥坑,被绿泥泵抽走,清绿液则通过溢流堰4均匀溢出,被收集到出口流出,从而达到固液分离的目的。

混合室的研发设计:

原绿液的沉降速度大约在0.36m/h,通过添加大分子链的絮凝剂,能将沉降速度提升至1.75m/h左右,达到这种沉降速度就必须将絮凝剂与原绿液充分混合,混合后固形物凝聚很快,这就需要混合后的溶液应尽快到达设备筒体5中,且必须避免原绿液中夹杂的空气进入沉降区,根据这些限制条件研发设计了混合室。图5是上混合室结构示意图、图6是下混合室结构示意图;

原绿液进入混合室33,与此同时絮凝剂通过多个进口进入混合室33,并通过混合室搅拌器31(如图4是搅拌装置局部剖视图;)将原绿液与絮凝剂充分混合均匀,充分混合后的溶液通过下混合室332与布液管34的连通管进入布液管34中,原绿液中夹杂的空气在混合室33内部上升至顶部,实现了把空气从原绿液中分离的目的,避免了空气对固形物沉降产生的影响。

布液管的研发设计:如图7是布液管结构示意图;

布液管共6根,随卸料耙主轴32以0.07-0.12r/min的转速旋转,添加了絮凝剂的原绿液通过混合室33后进入到布液管34中,为保证均匀性,在布液管34的长度方向的底部增加多个出液口342,原绿液通过各出液口342到达设备筒体5中开始沉降,该结构保证了布液管34旋转所经过的区域相对均匀的分布了原绿液,从而实现了旋转布液、均匀沉降的目的。

中间溢流堰的研发设计:图9是溢流堰结构示意图;

没有中间溢流堰之前,液面中间区域的清绿液只有流到边缘才能被收集走,相比之下,靠近边缘溢流堰43的区域清绿液单位时间内被收集走的多,流速越快的区域下层清绿液上升越快,被带上来的固形物也就越多,这样就导致设备筒体5边缘区域清绿液要比中间的清绿液固形物含量高,最终表现为设备得到的清绿液固形物含量相对高。

设计中间溢流堰41后,保证设备筒体5中间的清绿液迅速被收集走,下层清绿液更快上升,另外,中间溢流堰41保证了表层设备筒体5截面上的清绿液相对同步、均匀的被收集到出口,保证设备筒体5直径截面上清绿液的同步上升,降低最终得到的清绿液固形物含量。

同心双速减速机的选用:如图2是驱动装置结构示意图;

为实现既要搅拌混合原绿液与絮凝剂,又要实现将沉降的绿泥收集到底部泥坑被收集、抽走,通过调研最终选用了同心双速减速机。

根据以往苛化工段原绿液固形物含量来看,固形物会有所波动且各大纸厂的原绿液固形物含量不同,为了让设备适应性更强,将卸料耙驱动电机21、混合室搅拌器电机25均选用变频电机,通过调整混合室搅拌器31的转速(转速通常为4-26r/min)保证原绿液与絮凝剂的均匀性;刮泥耙转速太快容易对沉降颗粒产生扰动,转速太慢底部泥层会增厚进而导致刮泥耙扭矩上升,通过调整卸料耙主轴32转速(转速通常为0.07-0.12r/min)保证沉降绿泥能够迅速被收集到底部泥坑,保证扭矩值平稳保证设备运行可靠。

本发明通过发明旋转布液的布液管,6根布液管互成60度,旋转过程中原绿液能在整个筒体截面上相对均匀的分布,原绿液中固形物能更快的沉降;通过向原绿液中添加絮凝剂,提升原绿液悬浮物的沉降速度,沉降速度可达到1.75m/h左右;发明中间溢流堰和边缘溢流堰结构,液面中间部分的清绿液能够通过中间溢流堰被更快的收集到边缘溢流堰,让液面以下的清绿液更快上升;发明中卸料耙和布液管同步旋转的结构,以0.07r/min的低转速运行,防止旋转过程中旋转部件对液体的扰动,并实现将底层沉积的绿泥收集到中间的泥坑,进而被泵抽走;发明了用于絮凝剂与原绿液混合的混合室,混合室采用多点添加絮凝剂的方式,且在内部增加搅拌器,以实现絮凝剂与原绿液的充分混合,有利于原绿液中固形物与絮凝剂的结合,进而提升澄清效果。多点添加絮凝剂、均匀混合、沉降速度,所设计的混合室内部设置了5根絮凝剂进液管,同时在中心设置了搅拌器;混合室将絮凝剂与原绿液充分混合,絮凝剂溶液提高原绿液沉降速度。通过筒体中间的混合室将絮凝剂溶液与原绿液充分混合。旋转布液、均匀沉降,6根布液管间接与中心轴连接,随中心轴低速旋转,布液管上设备了多个出口,距离筒体中心最远的出口已接近筒体边缘,布液管布液管连接混合室,混合均匀的溶液通过布液管流入筒体中,通过布液管距离筒体中心最远的出口可以直接到达筒体边缘开始沉降。同步溢流出液,在筒体边缘及筒体中心设计了溢流堰,液面中间清绿液可以溢流进中间的溢流堰,与此同时液面边缘的的清绿液可以溢流进入边缘溢流堰,实现同步溢流。反冲洗,混合室内部设计了反清洗水管,管口正冲6根布液管中心,定期打开反冲洗水管的进水阀门,高压水对沿布液管进行冲洗。同心双转速,鉴于设备功能的需要,需要有一套刮泥的卸料耙,同时需要一个用于混合作用的搅拌器,且搅拌器与卸料耙需要不同的转速且是同心的两根轴,这就需要选择一种具备单独驱动两个输出轴,且两根输出轴是同心的减速机,国内多家减速机供应商考察后,最终寻得确实有这种减速机,根据功能取名同心双速减速机。

本设备较同规格的传统绿液澄清器沉降效率高、占地面积小、能耗低、结构新颖,属国内首创产品。通过在新式结构混合室中添加絮凝剂提高沉降速度,沉降速度可达1.75m/h,进而提升设备产能。采用采用同心同向双轴输出减速机,采用筒体内部混合室内混合原绿液与絮凝剂的结构,无需增加混合设备,结构紧凑节省成本。采用新式布液管结构,旋转布液,充分利用筒体截面积,提升设备产能。较传统澄清器,结构紧凑占地面积小、规格小、用材少,成本低。设备设置回流管线,防止进液管堵塞,内部布液管设置反冲洗水管,能够定期自动清洗布液管。操作、维护方便,备件寿命长,运行安全可靠。刮泥耙、搅拌速度可调,适应范围广,原绿液固形物含量变动后可根据清绿液悬浮物含量适当调整转速,调速范围0.07-0.12r/min。配套的絮凝剂制备系统,絮凝剂的加入量可根据原绿液固形物含量、需要处理的绿液量调整,可调节范围广。采用中间溢流堰、边缘溢流堰同步溢流出液的结构,减少上层清绿液对下层微小固形物沉降速度的扰动,保证表层筒体截面上的清绿液相对同步、均匀的被收集到出口,使得到的清绿液固形物含量低,固形物含量可达到30ppm。最终呈现出的优点是:绿液高效澄清器的产能是同规格的普通澄清器的4.8倍,进而在特定产能的情况下选用绿液高效澄清器的性价比高。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换,也在本发明的保护范围之内。

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