一种以斜向进气流为动力的四涡旋动能制浆设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种以斜向进气流为动力的四涡旋动能制浆设备，尤其涉及一种通过圆形结构的圆形进气管形成以低能损进入支进气管的环流，通过4个弧形结构且由圆形进气管斜向接出的支进气管实现气流低能耗进入碎浆机筒，以及形成高效制浆的4个多区域、无死角、相互碰撞的小涡旋，属于造纸业制浆设备的技术研发领域。
【背景技术】
[0002]水力碎浆机作为造纸工业中最常用的制浆设备，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以及结构的单一性，造成以下问题:一是效率低，现有碎浆机通过料液与转子、桶壁的机械碰撞实现碎浆，而碰撞的动力来源于转子对液料的搅动，在碎浆的过程中，有一部分的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、浪费资源，碎浆机转子在工作过程中，不仅要带动流体转动，而且还要克服流体的阻力，这在一定程度上要消耗大量的机械能。
[0003]因此，针对现有碎浆机在使用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以斜向进气流为动力的四涡旋动能制浆设备。
[0005]本发明的一种以斜向进气流为动力的四涡旋动能制浆设备采用以下技术方案: 一种以斜向进气流为动力的四涡旋动能制浆设备，主要包括进气装置，涡旋气流生成装置和液浆生成装置，进气装置和涡旋气流生成装置相连，涡旋气流生成装置通过圆形进气管支柱安装在液浆生成装置上方；所述进气装置主要包括空气压缩机和主进气管道，主进气管道与涡旋气流生成装置中的圆形进气管切向连接；所述涡旋气流生成装置主要包括圆形进气管和4个周向均布的支进气管A、支进气管B、支进气管C和支进气管D，各支进气管呈弧形结构，其中心截面的小径为11，大径为&且r2=4i!/3，各支进气管分别以角度a由圆形进气管引出，并以角度A且进入碎浆机筒；所述液浆生成装置主要包括碎浆机筒和出料口，碎浆机筒为无盖开放式，碎浆机筒内装有水和碎料，碎浆机筒下端安装有4个周向均布的支柱，出料口安装在碎浆机筒下底面处。
[0006]本发明将与主进气管道切向连接的气体通道设计为圆形进气管，通过这种结构设计形成低能损的环流，即圆形结构的圆形进气管可使以切向进入的气流以最小能损状态运动，消除流道突变引起的气流动能损耗，使气流在圆形进气管内以环流形式运动，保持气流的动能基本不变，并且环流的形式可使气流以较小能耗的形式进入支进气管。
[0007]本发明将4个支进气管设计为弧形结构且由圆形进气管斜向方式接出，通过这种结构设计具有以下功能:一是低能耗进入碎浆机筒，即弧形结构的支进气管可使气体流道光顺，减小动能损耗，从而在碎浆机筒内生成动能较大的涡旋气流；二是形成4个局部小涡旋，即斜向引出的支进气管可在各自出口处形成局部小涡旋，涡旋带动碎浆机筒内水和碎料进行碎浆，设计的4个小涡旋不仅可实现多区域、无死角的碎浆，而且还可通过小涡旋间的碰撞来加速制浆，从而提高制浆效率。
[0008]本发明的有益效果是:圆形结构的圆形进气管形成低能损的环流，并以较小能耗的形式进入支进气管；通过4个弧形结构且由圆形进气管斜向接出的支进气管，实现气流低能耗进入碎浆机筒、形成动能较大的涡旋气流，以及在其出口处形成4个小涡旋实现多区域、无死角的碎浆和涡旋间的碰撞来加速制浆。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的整体结构示意图。
[0010]图2是本发明涡旋气流生成装置的结构示意图。
[0011]图3是本发明支进气管的结构尺寸示意图。
[0012]其中:1、空气压缩机，2、主进气管道，3、支柱，4、出料口，5、水，6、碎料，7、碎浆机筒，8、圆形进气管支柱，9、支进气管A，10、圆形进气管，11、支进气管B，12、支进气管D，13、支进气管C，14、小涡旋。
【具体实施方式】
[0013]实施例:
如图1所示，本发明的一种以斜向进气流为动力的四涡旋动能制浆设备，主要包括进气装置，涡旋气流生成装置和液浆生成装置，进气装置和涡旋气流生成装置相连，涡旋气流生成装置通过圆形进气管支柱8安装在液浆生成装置上方。进气装置主要包括空气压缩机I和主进气管道2，主进气管道2与涡旋气流生成装置中的圆形进气管10切向连接。
[0014]液浆生成装置主要包括碎浆机筒7和出料口 4，碎浆机筒7为无盖开放式，碎浆机筒7内装有水5和碎料6，碎浆机筒7下端安装有4个周向均布的支柱3，出料口 4安装在碎浆机筒7下底面处。
[0015]如图2、图3所示，涡旋气流生成装置主要包括圆形进气管10和4个周向均布的支进气管A 9、支进气管B 11、支进气管C 13和支进气管D 12，各支进气管呈弧形结构，其中心截面的小径为11，大径为&且r2=4i!/3，各支进气管分别以角度a由圆形进气管10引出，并以角度A且A=2a进入碎浆机筒7。
[0016]将与主进气管道2切向连接的气体通道设计为圆形进气管10，这种结构在工作时形成低能损的环流，即圆形结构的圆形进气管10可使以切向进入的气流以最小能损状态运动，消除流道突变引起的气流动能损耗，使气流在圆形进气管10内以环流形式运动，保持气流的动能基本不变，并且环流的形式可使气流以较小能耗的形式进入支进气管。
[0017]将4个支进气管设计为弧形结构且由圆形进气管10斜向方式接出，这种结构在工作时具有以下功能:一是低能耗进入碎浆机筒7，即弧形结构的支进气管可使气体流道光顺，减小动能损耗，从而在碎浆机筒7内生成动能较大的涡旋气流；二是形成4个局部小涡旋14，即斜向引出的支进气管可在各自出口处形成局部小涡旋14，小涡旋14带动碎浆机筒7内水5和碎料6进行碎浆，设计的4个小涡旋14不仅可实现多区域、无死角的碎浆，而且还可通过小涡旋14间的碰撞来加速制浆，从而提高制浆效率。
【主权项】
1.一种以斜向进气流为动力的四涡旋动能制浆设备，主要包括进气装置，涡旋气流生成装置和液浆生成装置，进气装置和涡旋气流生成装置相连，涡旋气流生成装置通过圆形进气管支柱安装在液浆生成装置上方，其特征在于:所述进气装置主要包括空气压缩机和主进气管道，主进气管道与涡旋气流生成装置中的圆形进气管切向连接；所述涡旋气流生成装置主要包括圆形进气管和4个周向均布的支进气管A、支进气管B、支进气管C和支进气管D，各支进气管呈弧形结构，其中心截面的小径为A，大径为&且r2=4i!/3，各支进气管分别以角度a由圆形进气管引出，并以角度A且进入碎浆机筒；所述液浆生成装置主要包括碎浆机筒和出料口，碎浆机筒为无盖开放式，碎浆机筒内装有水和碎料，碎浆机筒下端安装有4个周向均布的支柱，出料口安装在碎楽机筒下底面处。
【专利摘要】本发明提供了一种以斜向进气流为动力的四涡旋动能制浆设备，主要包括进气装置，涡旋气流生成装置和液浆生成装置，进气装置和涡旋气流生成装置相连，涡旋气流生成装置通过圆形进气管支柱安装在液浆生成装置上方。其特点是气流斜向喷出，在碎浆机筒壁处形成局部涡旋。本发明通过圆形结构的圆形进气管形成以低能损进入支进气管的环流，通过4个弧形结构且由圆形进气管斜向接出的支进气管实现气流低能耗进入碎浆机筒，以及形成高效制浆的4个多区域、无死角、相互碰撞的小涡旋。
【IPC分类】D21B1/34
【公开号】CN105040496
【申请号】CN201510521330
【发明人】安延涛, 赵东, 刘鲁宁, 杨玉娥, 李娜
【申请人】济南大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月24日