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3 2碎浆机 碎浆机的分类 立式高浓碎浆机 High consistencyVerticalHydrapulper 高浓碎浆机的结构图 高浓度碎浆机简图 浓度10 15 通过水体非常强烈的搅动 剪切 以及纸浆之间相互摩擦 搓揉 使纸片分散 油墨皂化 纤维澎胀 完成碎浆功能 1 观察孔2 落料口3 盖子4 环型喷水管5 槽体6 转子7 排渣8 支架9 轴承副及密封总成10 筛板11 良浆出口12 液位计连通管13 挡浆块 碎浆机的主要功能 水力碎浆机是传统的用于废纸碎解的常用设备 也用来处理浆板和损纸 高浓碎浆机的工作浓度为10 18 由于碎浆浓度比较高 转子能量输送给物料 通过水体非常强烈的搅动 剪切 以及纸片之间相互摩擦 搓揉 快速地完成碎浆功能 高浓碎浆特别适用于需要添加化学品的脱墨浆生产线 碎浆机的主要功能 对脱墨废纸制浆 高浓水力碎浆机大约节省60 的蒸汽和20 的化学品 单位能耗比低浓碎浆机节省25 30 同时使得较难脱除的油墨更有效地从纤维中分离出来 避免了废纸中的杂质被粉碎处理 高浓碎浆机大多数的工作情况是间歇工作 碎浆周期约30分钟 间歇式高浓碎浆的程序 注水 并加入化学药品 投废纸原料 碎浆 稀释 稀释至泵送的浓度 4 5 放浆 冲洗槽体并排出粗渣 水力碎浆机与物料接触的部件一般选用304或316不锈钢 在处理较低档次原料如OCC废纸时亦可选用普通碳钢 碎浆机的转子 1 转子的功能转子主要有三种功能 1 将动能传送给槽体内的物料 2 直接对成捆 成片的纸片进行撕碎 3 将浆料往轴向方向推 以强化槽内物料的搅拌 在高浓的情况下 第一项功能是主要的作用 在装有放浆筛板的碎浆机 转子还可以起到清洗筛孔的作用 转子的转速在250 400r min之间 为了平衡和吸收槽内物料的巨大翻动 转子和转轴的实际尺寸比单从功率计算所得的尺寸要大得多 以便让它们有更大的质量和惯量 碎浆机的转子 高浓碎浆机的转子通常是截头圆锥状 具有螺旋形的 带扭曲的叶片 叶片较低部分有锯齿形边缘 用来撕裂难碎解的物料 带锥体的转子screwrotor 截头锥体大大增加了转子与浆料接触的面积 越靠近浆面 需要传递的能量越少 因而锥体的直径逐渐减少 锥体上的螺旋叶片有双线和三线两种 在锥体的横截面上对称分布 螺距比较大 一般是锥体直径的2 3倍 典型的转子 日本相川公司的两种高浓转子 碎浆浓度为12 18 美国KBC公司的三螺旋 锥形 低摩擦力高浓转子 碎浆浓度可达18 带锥体的转子 碎浆机转子 典型的转子 典型的转子 高浓转子 中浓转子 理想的循环模式 浆料在螺旋叶片的作用下 浆料沿转子由上而下运动 在甩浆叶片的作用下从转子底部甩出 推到外圆槽壁沿着槽壁向上流动而从转子中间返回槽体 再重新被转子叶片带到底部甩出 形成强烈的涡流循环 碎浆转子的设计过程 1 根据实验和实践经验 确定能量转移值 2 根据碎浆机的工作环境 物料的性质例如酸碱度 工作温度等选取适用的材质 3 确定转子的转速和叶片端点线速 4 计算转子叶片的受力并通过受力分析 计算叶片的切向和径向截面 5 根据碎浆机容积的大小 选取转子的惯量系数并修正叶片的截面 6 选择转子与转轴的连接方式 从转轴端向传动部看 转子的转向一般为顺时针 但也可以为逆时针 为了增加叶片的耐磨性能 叶片的前缘镶衬耐磨材料 常用的耐磨材料有镍铬合金 氮化硅等 在生产过程中当耐磨层磨蚀得差不多的时候 可以在加工厂重新镶衬新的耐磨层 碎浆的槽体 通常槽体是圆柱形的 尺寸以生产能力而定 挡浆块和D型碎浆机 挡浆块和D型碎浆机 在高浓碎浆过程进入到浆料比较均匀状态的时候 浆料有时会形成一个里面浆层之间不相对运动而自身作旋转运动的 料饼 不少碎浆机在内壁上增设2 3个挡浆块 可以有效地破坏 料饼 相对静止的状态 提高碎浆效率 挡浆块的作用 破坏可能出现的层流 增加纤维与纤维之间的摩擦作用 把浆料挡回转子 使浆料在最短的距离内运行到转子上 使浆料形成涡流循环 增加浆料与转子的激烈接触次数 提高碎解效率 D型碎浆机的槽体是挡浆块的放大型式 D型碎浆机能消除 同步 旋转的浆饼 D型水力碎浆机 D型水力碎浆机 说明 D型槽体是在圆筒形结构上加一道竖板 从而使浆料双曲线形状的运动遭到破坏 直线形竖板能破坏浆料的旋转 使浆料有冲向中心的趋势 从而提高中心部位的浆位高度 增强浆料对筛板及转子的压力 使浆料容易从筛板流出 同时增加了浆料与转子的撞击次数 便于浆料的疏解 D型水力碎浆机优点 单位能量消耗较低 生产能力高 而且结构合理 操作 维护方便 筛板 筛板是废纸制浆分离杂物过程的第一道工序 筛板的作用是把大规格的杂物 特别是大部分塑料类和石头 铁块一类的杂物从粗浆中分离出去 是浆料的初步净化过程 同时又使后续的设备如粗浆泵 高浓除渣器等得到保护 筛板要造得十分坚固 材质要选用坚硬耐磨的材料 筛板常常分成几片 用沉头螺栓紧固在支架上 以便于更换 筛板的筛孔直径和总开孔面积要根据处理废纸的种类和生产能力而定 孔径一般为12 18mm 而开孔面积要比良浆出口截面大1 8 2倍 筛孔一般是圆孔 有些筛板的圆孔顶部还扩展成倒锥型 筛孔按连续等边三角形排列 可使筛板在保持最大开孔率的同时具有最好的强度和刚度 转鼓碎浆机 DrumHydrapulper 转鼓碎浆机DrumHydrapulper 转鼓碎浆机是近十几年来应用越来越广的一种大型高效碎浆设备 是芬兰奥斯龙 Ahlstrom 公司一位工程师由滚筒式洗衣机的工作原理而研制出来的 转鼓碎浆机基本结构是平卧的长圆筒 前段为碎浆段 工作浓度15 18 占2 3长 后段为筛选段 工作浓度3 5 4 5 对新闻纸 杂志纸离解效果好 现也可处理OCC 牛皮箱纸板 低湿强 直径2 5 4m 最长30m 转鼓碎浆机DrumHydrapulper 转鼓碎浆机DrumHydrapulper 转鼓碎浆机DrumHydrapulper 工作原理废纸进入碎解区后 在15 20 的浓度下 随着圆筒滚动被内壁上的提升板反复带起跌落 与圆筒坚硬的内表面撞击 产生温和有效的剪切力和纤维之间摩擦作用 使废纸分离成纤维 而外来杂质如薄膜 塑料 破布等没有被碎解 圆筒不断回转 并稍微倾斜 倾斜角为10左右 废纸浆沿着这个倾角 大约经过20 25min的碎解 通过碎解区进入筛选区 转鼓碎浆机DrumHydrapulper 配置有螺旋转子的高浓水力碎浆机在最佳工作条件下能获得比鼓式碎浆机质量更好的废纸浆 但由于废纸质量经常波动 要控制好高浓水力碎浆机不是很容易 而鼓式碎浆机则比较粗放 能适应废纸质量的变化并获得均匀的纸浆 在废纸质量日趋低下的情况下 鼓式碎浆机的应用有了较大的发展 筛选区圆筒开有孔径为6 10mm的筛孔 在该区从转鼓外侧喷入稀释水 将浆料稀释成3 5 的浓度 筛出的浆料通过筛孔进入浆池 留下的残渣从圆筒末端连续排出 转鼓碎浆机DrumHydrapulper 优点在分离纤维过程中没有强烈的切断作用 因而能较好地保留纤维原有的长度和强度 减少了杂质被破碎后带来操作上的麻烦 有较好的除去杂质能力 动力消耗比水力碎浆机节省30 40 左右 化学药品可减少10 以上 蒸汽可节省60 而且整个废纸处理系统的设备费用减少 设备易维修保养 筛孔不易堵塞 可长时间连续运转 设备对于分离油墨 胶料和热熔性胶粘剂等物质亦有较好的效果 转鼓碎浆机DrumHydrapulper 一 碎浆段碎浆段是直径3 4m 工作长度10 20m的圆筒 水平倾角1 壁厚约20mm 内壁焊提升板 进到筒内的废纸与连续加入碎浆段的稀释水 化学药品一起随圆筒旋转 被提升板带到顶部掉下来 通过反复的摔打 绝大部分纸片碎解成单根纤维 圆筒的转速要远离临界转速 否则过高的转速会令物料附在筒壁上掉不下来 影响碎浆效果 转鼓碎浆机 碎浆段 转鼓碎浆机 二 筛选段筛选段是同直径的圆筒型筛板 直接焊在碎浆段筒体的出口端 筛选段是悬臂在碎浆段上的 根据废纸原料的不同 筛孔直径6 10mm 由于筛选段处理的粗浆已经是均匀的物料 运转中冲击小 筛板的厚度可以比碎浆段薄得多 筛选圆筒也有1 水平倾角以利于粗浆和粗渣向前移到排渣口 筛选段附带一到两根稀释水管 将浆料稀释到3 5 4 5 稀释水管的喷淋作用同时可以起冲洗筛孔的作用 1 美卓 Metso 公司的轮胎传动转鼓碎浆机 1 设计的系列化和模块化 美卓公司的转鼓碎浆机只有一个工作直径4000mm 按照生产能力的不同 设备在长度和相应部件上有系列性的变化 2 使用轮胎代替齿轮传动 这种传动方式噪音小 吸收冲击负荷好 维护简单 但是摩擦传动的效率要比齿轮传动低 其他公司的转鼓碎浆机 美卓公司的转鼓碎浆机 其他公司的转鼓碎浆机 转鼓碎浆机与水力碎浆机的比较 立式低浓水力碎浆机 低浓水力碎浆机简图 浓度6 8 低浓水力碎浆指工作浓度为3 5 的碎浆过程 可以是连续操作 也可是间歇操作 低浓碎浆机适用于中小型废纸制浆生产线及OCC碎浆 碎浆的主要设备 碎浆的主要设备 卧式连续水力碎浆机 伏特式 侧置的转子 圆槽下接一重渣物收集器 有绞索装置 适合多种废纸 浆浓2 5 3 5 纤维分离机 FiberSeparator 水力碎浆机在刚开始碎解时效果较好 当碎解率达60 时 碎解效果最高 动力消耗不多 但当碎解率达到75 以上时 动力消耗剧增 而碎解率却提高缓慢 当碎解率达75 时 不宜继续采用水力碎浆机碎解 即完全靠使用水力碎浆机来使废纸达到完全碎解既不经济 又会严重损伤纤维 降低纤维强度 而应该用疏解机继续碎解 疏解是碎解的继续 目的是将废纸最终完全离解成纤维 作用是在不切断损伤纤维 降低纤维强度的前提下使纤维充分地疏解分散 疏解设备种类较多 较常使用的有高频疏解机 纤维分离机等 纤维分离机是一种集疏解 分离和筛选于一体的多功能废纸处理设备 它对纤维有理想的疏解作用 而且对纤维的损伤极小 是用作水力碎浆机二级疏解的一种理想的设备 同时 它又是一种净化筛选的设备 可以利用密度的差异 同时分离 筛选出废纸浆中的轻杂质和重杂质 且分离性能良好 纤维分离机有不同的形式 如由Voith公司制造的特伯 Turbo 型分离机 Beloit Walmsley公司制造的贝耳克 Belcor 型分离机 以及我国制造的ZDF型纤维分离机等 都具有相似的原理和结构 都能同时分离出轻 重杂质和疏解纤维 纤维分离机刀盘的转速比水力碎浆机高 工作浓度则比水力碎浆机的低 纤维分离机本身是连续碎浆 纤维分离机 FiberSeparator 纤维分离机 FiberSeparator 安装在水力碎浆机及高浓除渣器之后 在一台设备中完成疏解和筛除轻重杂质的作用 结构Structure 一卧式的圆筒体 一端有一个类似于水力碎浆机转盘的转动叶轮 叶轮的后面是筛板 筛孔直径为 3 6mm 靠近叶轮一端有切线进浆口 在筒体的另一端 沿筒体切线方向有重杂质排出口 在正对叶轮中心的筒壁处有轻杂质排出口 两排出口都安装有气动阀门 用于调节排出量和排出时间 特伯 Turbo 型分离机 工作原理浆料从进浆口切线进入机内 由于旋转叶轮的作用 使浆料旋转并沿轴线方向循环 在叶轮刀片和强烈的湍流作用下 浆料受到疏解 良浆通过筛板流出 密度较大的杂质受离心力作用 沿筒壁进入重杂质排出口 间断排出 比重轻的杂质因涡流作用汇集于轴心 并沿中心轻杂质出口排出 ZDF型纤维分离机是根据国外资料 我国设计制造的 其分离原理与上述分离机相似 但卧式圆筒具有圆锥形 即杂质排出端的外径大些 有利于重杂质的聚集与排出 特点 1 具有分离轻杂物 重杂物和疏解三种基本功能 因而可节省设备投资费用 2 使用纤维分离机后 可以将水力碎浆机的筛孔尺寸扩大12 24mm 因而可减少水力碎浆机筛孔的堵塞 提高水力碎浆机的生产能力 并使其碎浆能耗降低10 20 3 可用于处理低级废纸 减少原料的预处理 降低生产成本 4 具有自动清扫筛孔的作用 并可获得洁净的浆料 降低纤维损失 国产ZDF型纤维分离机 复式纤维分离机是在纤维分离机上增加一个筛选段的复合设备 它既能分离轻重杂质 又能疏解未碎解的纸片和纤维束 并在一台设备上可完成粗选与精选两级筛选 是一种多功能的废纸处理设备 它与水力碎浆机配合 可以减少水力碎浆机的碎解时间 降低碎浆机的电耗 提高水力碎浆机的生产能力 并能简化处理流程 降低能量消耗 1 浆料入口2 筛鼓3 稀释水入口4 二次转子5 浆渣出口6 良浆出口7 筛板8 叶轮9 轻杂质出口10 重杂质出口 复式纤维分离机 复式纤维分离机 结构复式纤维分离机实际上是纤维分离机和筛浆机的组合 主要由槽体和筛浆室两部分组成 槽体呈圆锥形 主要起疏解和粗选作用 在槽体和筛浆室之间用一筛板隔开 叶轮安装在槽体内靠近筛板处 它具有疏解浆料和清洗筛板使之通畅的作用 复式纤维分离机 结构筛板上安装有底刀 用于增强疏解作用 并防止线状物缠绕在叶轮上 在槽体大锥端有一前盖 其中心出口是轻杂质排放口 在槽体大锥端沿切线方向安装有高浓除渣器 使重杂质可沿槽体的切向开口平滑地排入除渣器进行处理 筛浆室主要起精选作用 相当于一卧式压力筛