筛浆机
阅读说明：本技术 筛浆机 (Pulp screening machine ) 是由 亚历山大·葛帅德 于 2021-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种筛浆机,该筛浆机包括：从所述筛浆机的底部向上突伸的筛网(200)和围绕所述筛网外侧转动的转子(100),其中,所述筛浆机的出浆口布置在筛网(200)内侧,进浆口和浆渣出口布置在筛网(200)外侧,其中,所述转子(100)的转子叶片(101)从位于所述筛网(200)顶部的转子基体(102)悬臂式地延伸至所述筛网(200)的区域,且所述转子叶片(101)在所述筛网(200)的区域内彼此不相互连接,其中,所述转子叶片(101)具有适于与所述筛网(200)的外侧表面共同实现疏解作用的刚度。(The invention relates to a pulp screening machine, comprising: a screen (200) protruding upwards from the bottom of the screen and a rotor (100) rotating around the outside of the screen, wherein the pulp outlet of the screen is arranged inside the screen (200) and the pulp inlet and the reject outlet are arranged outside the screen (200), wherein the rotor blades (101) of the rotor (100) extend cantilevered from a rotor base body (102) on top of the screen (200) to the area of the screen (200) and the rotor blades (101) are not interconnected to each other in the area of the screen (200), wherein the rotor blades (101) have a stiffness adapted to achieve a defibering effect in cooperation with the outside surface of the screen (200).)
技术领域
本发明涉及一种筛浆机，该筛浆机用于纤维悬浮液的筛选。
背景技术
纤维悬浮液的筛选是造纸工业中的常见工序，对于回收纤维尤其重要。根据应用环境的不同，通常需要选用不同种类的筛网。
对于强度高、难碎浆的配浆(例如含有未漂白的牛皮纸纤维的配浆)主要是使用圆盘式筛网。常见的圆盘式筛网一般具有一个平坦的筛板和一个带有多个叶片的圆盘式转子。与筛篮式筛网相比，圆盘式筛网可以提供更高的疏解效率。尽管这些圆盘式筛网作业时耗能较多，但由于纤维产量高而在行业内仍然被广泛使用。
这些圆盘式筛网除电量能耗高之外(主要由于转子叶片端速高造成)，在其它方面还有诸多缺陷，一方面是圆盘式筛网的转子、筛板(甚至是筛浆机壳体)磨损较快，随之造成的严重后果是圆盘式筛网的工作能力明显降低，产量减少，原因在于严重磨损后筛板的状况从筛板内(临近转毂)至外会发生很大变化，因为端速与半径成函数关系，其外部区域具有较高的端速，同时吞吐量也较高，从而造成外部区域的磨损也是最快的。另一方面的缺陷还在于需要更大体积的机器设备，因为与筛篮式筛网相比，平坦的筛板的筛选区域相对较小。
图7和图8示出了现有技术下的在筛篮式筛网外侧布置转子叶片的内流式筛浆机。转子叶片101通常具有水力翼型设计，且非常柔软，剖面如图8 所示。图7和图8中的粗箭头示出了筛网的旋转方向，而细箭头则示意地示出了转子叶片101的水力翼型引起的进出筛网的流动。各转子叶片如图7所示地通过环形构件103相互连接。这种设计避免了转子叶片的悬伸，保证了转子叶片的位置稳定，但不适于筛选刚刚经过粗筛的浆料，因为环形构件容易造成杂质的缠绕和积聚。因此，这种设计适用于不需要提供显著的疏解作用的场合，也就是要求浆料本身的粗杂质含量较低。这种设计的筛浆机应用于造纸机械领域的浆料流送筛选或精筛系统中(在已进行了粗筛之后)。
发明内容
为克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种筛浆机，该筛浆机包括：从所述筛浆机的底部向上突伸的筛网和围绕所述筛网外侧转动的转子，其中，所述筛浆机的出浆口布置在筛网内侧，进浆口和浆渣出口布置在筛网外侧，其中，所述转子的转子叶片从位于所述筛网顶部的转子基体悬臂式地延伸至所述筛网的区域，且所述转子叶片在所述筛网的区域内彼此不相互连接。其中，所述转子叶片具有适于与所述筛网的外侧表面共同实现疏解作用的刚度。
与现有技术不同，本发明的筛浆机中以筛篮式的筛网代替平面的筛板，圆盘形转子采用类似的翼型几何形状设计但转子叶片布置在筛网外侧。由于进浆口布置在筛网外侧，出浆口布置在筛网内侧，因此良浆向筛网内侧流动，而浆渣被阻挡在筛网外侧，从同样设计在筛网外侧的浆渣出口优选沿切线方向离开筛浆机。这样的“内流式”设计相对于进浆口在筛网内侧、出浆口在筛网外侧的现有技术带来的有益效果是，减少了由于离心力产生的对筛网内侧的磨损。会对于筛网造成严重磨损的重杂质不再位于筛网内。而且，重杂质可以被安装在筛浆机壳体上沿切线布置的废料收集器集中捕集。
本发明人首先注意到，由于悬伸到筛网区域内的转子叶片之间并不彼此连接，并未提供环形构件，杂质的缠绕和积聚能够被尽量地避免。此时转子叶片具有一定的挠性，未被打成浆的纸片(纤维块)可以在悬伸的转子叶片和筛网之间被疏解。因此，本发明的筛浆机可以紧接在所谓的粗筛系统的碎浆步骤之后，实现对浆料的进一步疏解并以最低纤维损失的代价去除粗杂质。
筛浆机的筛网可以呈竖直向上突伸的圆筒状，也可以是向上逐渐展宽的锥筒状或者向上逐渐收窄的锥筒状。转子叶片以相配合的形状扫掠过筛网表面。
根据本发明的筛浆机的优选实施方式，所述筛浆机的筛网外侧表面上具有凸起的棱条。这些凸起的棱条优选由抗磨材质制成，具有良好的防磨效果，进一步提升了筛浆机的疏解能力并避免废料在转子和筛网之间积聚。棱条优选具有尖锐的棱边，以增加疏解作用并降低能耗。棱条既可以是以螺栓连接、焊接或组合方式安装在筛网外侧表面上的另外的单独构件，也可以一体形成于筛网外侧表面上。
优选的是，所述筛浆机的筛网外侧表面上的凸起的棱条与所述转子的叶片前沿成角度地布置。进一步优选的是，棱条与叶片前沿以一个大于90度的角度布置。当然，也可以考虑将棱条与叶片垂直地布置或以其它角度布置。大于90度的角度会降低磨损；而小于90度的角度则会提高疏解效率。
优选的是，在所述筛浆机的筛网外侧表面上，所述棱条与所述转子的叶片前沿在所述筛网的高度上具有大致相同的延伸范围，从而在筛网的整个高度上提升疏解效果。
各个棱条可以设计为横跨筛网的高度的单根棱条。但优选的是，由在所述筛浆机的筛网外侧表面上布置的多组所述棱条覆盖所述筛网的高度。
另外，在本发明的范围内，也可以在所述筛浆机的筛网外侧表面以凹陷的沟槽替代筛网上凸起的棱条，以便使转子叶片可以距离筛网更近，从而使筛浆机具有更好的疏解效果和更高的工作效率。
显然，所述沟槽具有底部，它们并不是贯通槽。凸起的棱条布置在没有筛孔或筛缝的位置，但沟槽则可以布置在有筛孔的区域，以提供更多开放区域，从而增加产量。
根据本发明的一种优选实施例，沟槽宽度从筛网的顶部(进浆端)向底部(排渣端)逐渐增加。由于“扫掠效应”，转子叶片前沿上积聚的杂质的量会从筛网顶部向底部逐渐增加。沟槽宽度从筛网顶部向筛网底部的逐渐增加与所积聚的杂质量的逐渐增加相适应。
根据本发明的一种优选实施例，沟槽深度从筛网的顶部(进浆端)向底部(排渣端)逐渐增加。由于“扫掠效应”，转子叶片前沿上积聚的杂质的量会从筛网顶部向底部逐渐增加。沟槽深度从筛网顶部向筛网底部的逐渐增加与所积聚的杂质量的逐渐增加相适应。
根据本发明的一种优选实施例，沟槽宽度和深度均从筛网的顶部(进浆端)向底部(排渣端)逐渐增加。由于“扫掠效应”，转子叶片前沿上积聚的杂质的量会从筛网顶部向底部逐渐增加。沟槽宽度和深度均从筛网顶部向筛网底部的逐渐增加与所积聚的杂质量的逐渐增加相适应。
类似地，所述筛浆机的筛网外侧表面上的凹陷的沟槽与所述转子的叶片前沿成角度地布置。进一步优选的是，沟槽与叶片前沿以一个大于90度的角度布置。当然，也可以考虑将沟槽与叶片垂直地布置或以其它角度布置。
优选的是，在所述筛浆机的筛网外侧表面上，所述沟槽与所述转子的叶片前沿在所述筛网的高度上具有大致相同的延伸范围，从而在筛网的整个高度上提升疏解效果。
各个沟槽可以设计为横跨筛网的高度的单条沟槽。但优选的是，由在所述筛浆机的筛网外侧表面上布置的多组所述沟槽覆盖所述筛网的高度。
所述筛网为孔筛或缝筛。对于设计为缝筛的筛网，筛缝优选与所述转子的叶片前沿成角度地布置。筛缝与旋转轴成一定角度布置，提升了将浆料及杂质从进料口至浆渣出口的运输能力并使筛篮保持清洁。
本发明的筛浆机的有益效果在于：首先，所提供的筛网区域与筛浆机尺寸的比相比于平面筛板得到了极大提升，在容量相同的情况下，筛浆机的尺寸更小；其次，由于筛网面积被更充分地利用、叶片端速的降低，因而导致了耗电量降低；而且，由于降低的叶片端速和内流原理(in-flow principle) 的应用，导致了由于离心力造成的筛网磨损被大大降低，并且重杂质能够不留在筛网内部而是在筛网外侧被移除；此外，由于转子布置在筛篮的外侧，因而可以容易地更换转子或者转子叶片。
附图说明
图1示意地示出了根据本发明的一种实施形式的筛浆机的剖面图，其中仅示出了筛网和转子；
图2示意地示出了根据本发明的另一种实施形式的筛浆机的剖面图，其中仅示出了筛网和转子；
图3示意地示出了根据本发明的又一种实施形式的筛浆机的剖面图，其中仅示出了筛网和转子；
图4以立体图示意地示出了根据本发明的筛浆机的转子和筛网；
图5以立体图示意地示出了根据本发明的筛浆机的筛网外侧的凸起的棱条；
图6示意地示出了根据本发明的筛浆机的筛网和转子；
图7示意地示出了现有技术下的筛篮式筛网所对应的转子；
图8示意地示出了图7所示转子的转子叶片及筛篮式筛网的局部剖视图。
具体实施方式
图1示意地示出了根据本发明的一种实施形式的筛浆机的剖面图，其中仅示出了筛篮式的筛网和转子。如图所示，筛浆机的筛网200呈向上逐渐收窄的锥筒状，转子100围绕筛网200外侧转动，其中，筛浆机的出浆口(未示出)布置在筛网200内侧，进浆口(未示出)和浆渣出口(未示出)布置在筛网200外侧。
图2示意地示出了根据本发明的另一种实施形式的筛浆机的剖面图，其中仅示出了筛网和转子。如图所示，筛浆机的筛网200呈竖直向上突伸的圆筒状，转子100围绕筛网200外侧转动。
图3示意地示出了根据本发明的另一种实施形式的筛浆机的剖面图，其中仅示出了筛网和转子。如图所示，筛浆机的筛网200呈向上逐渐展宽的锥筒状，转子100围绕筛网200外侧转动。
筛网角度α，即如图1至图3所示的筛网与水平面所成角度，在45°到 135°之间，优选地在75°到105°之间，视所使用的配浆和应用场景而定。本发明人注意到，角度α小于90°时疏解能力增强，而大于90°时则能够改善良浆的质量。
在类似的疏解效果下，本发明的筛浆机的转子叶片端速相比现有技术下的圆盘式筛浆机减低多达30％，这将明显减少能耗，并且延长筛篮和转子的使用寿命。
图4以立体图示意地示出了根据本发明的筛浆机的转子和筛网。转子 100如图所示地包围在筛网200的外侧。筛网200外侧设有凸起的棱条210。棱条210用于提升疏解能力和避免废料(杂质)在转子和筛网之间积聚。在不同的实施例中，亦可以考虑以沟槽替代棱条达到类似的技术效果。图5以立体图示意地示出了根据本发明的筛浆机的的另一种筛网，筛网200外侧设有凹陷的沟槽220。
视配浆和应用场景而定，也可以使用筛缝式的筛篮，可以在保持高疏解效率的同时提升良浆质量。筛缝230与旋转轴成一定角度布置，提升了将浆料及杂质从进料口至浆渣出口的运输能力并使筛篮保持清洁。图6示意地示出了根据本发明的筛浆机的筛网和转子。其中，筛网为缝筛，图中示例地示出了筛网外侧表面上的一条筛缝230。筛缝230与转子的叶片前沿110成角度地布置。
以上公开了本发明的优选实施例，然而本发明的宗旨和范围并非限定于公开的具体内容。本领域技术人员可以通过本发明的教导发展出更多实施例和具体应用，这些实施例和具体应用也属于本发明的宗旨和范围。因此，可以理解的是，本发明的具体实施例没有对权利要求限定的发明宗旨和范围进行进一步限定。
附图标记列表
100 转子
101 转子叶片
102 转子基体
103 环形构件
110 转子的叶片前沿
200 筛网
210 凸起的棱条
220 凹陷的沟槽
230 筛缝。
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