離心式低濃漿泵結構

　　離心式低濃漿泵其結構與離心水泵是相同的,由泵體、泵蓋、葉輪、軸,軸密封及軸承體懸架部分組成。分單吸或雙吸式漿泵,單吸泵一般采用懸臂式結構,用于制漿造紙的整個工藝流程,即工藝流程漿泵。

　　

　　而雙吸漿泵則為水平中開式結構,一般用于紙機上漿系統(tǒng)的沖漿泵。為適用輸送不同特性的漿料,將葉輪又可設計閉式、開式和半開式葉輪,在輸送較低濃度紙漿時( ≤1. 5% ) ,其中采用閉式葉輪的漿泵效率一般比開式和半開式葉輪的漿泵高。

　　

　　離心式漿泵的特性曲線

　　為合理有效地使用漿泵,使?jié){泵都能在高效點運行,則可以節(jié)省電量,降低造紙成本。這就要求我們在進行工藝設計與漿泵選型時充分注意到漿泵的性能曲線與型譜圖,由于工藝要求不同,輸送紙漿的流量與壓力不同,因此要求設計成系列與多種性能規(guī)格的漿泵,覆蓋一定的流量與壓力范圍以供選用。型譜圖例出了離心漿泵的所有型號及覆蓋流量揚程范圍,因此,通過型譜圖可為泵的選型提供方便。下圖是離心式漿泵的性能曲線與型譜圖。

　

　　其中: H - Q為漿泵的流量揚程特性曲線；R - Q為管路裝置特性曲線；P - Q 為漿泵功率流量曲線；η- Q為漿泵的效率曲線; NPSHC - Q為汽蝕余量與流量曲線。

　　離心式漿泵的節(jié)能調節(jié)

　　由于安裝條件不同,管路特征及工藝條件的變化,漿泵的工作范圍會發(fā)生變化,為保證漿泵在最佳節(jié)能狀態(tài)下工作,通常采用交流調速裝置調節(jié)交流電動的轉速從而改變漿泵的流量與揚程達到節(jié)能目的。

　　

　　目前已有的交流調速技術有調壓調速、電磁調速電動機調速、變極對數調速、轉子串電阻調速、串級調速與變頻調速。由于變頻調速技術的成熟及變頻裝置普遍使用,因此采用變頻調速技術即根據工藝條件輸送漿料流量與壓力變化自動改變交流電機的轉速以保持漿泵在高效點附近運行能達到很好的節(jié)能目的。

　　

　　其中: R-Q為管路裝置特性曲線；H-Q為漿泵的流量揚程特性曲線；η-Q為漿泵的效率曲線。

　　中濃漿料輸送設備與技術

　　中濃漿料輸送設備有離心式中濃漿泵、容積式中濃漿泵、螺旋離心式中濃漿泵、輸送螺旋等。

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　　離心式中濃漿泵

　　結構特點

　　離心式中濃漿泵實際上是個中濃紙漿輸送系統(tǒng)裝置,由立管、湍流發(fā)生器、離心漿泵與真空抽氣裝置(真空泵及接管)四部份組成,湍流發(fā)生器是一種能產生高剪切力的漿料流態(tài)化裝置,可單獨由電機帶動,也可與離心漿泵的葉輪鑄為一體由離心漿泵的電機帶動。目前國內外在線運行的離心式中濃漿泵主要用于中濃漂白生產線,根據湍流發(fā)生器安裝形式分臥式和立式安裝兩種。AHLSTROM、ITT、KAMYR生產的離心式中濃漿泵為臥式安裝形式,而造紙與國家工程研究中心、ANDR ITZ生產的離心式中濃漿泵為立式安裝形式。

　　

　　

　　

　　

　　

　　工作原理

　　當紙漿濃度≥6%時,漿料已經失去流體的主要性能即自由流動性,紙漿纖維已經相互交織成具有一定形態(tài)穩(wěn)定性的纖維網絡。當用離心式漿泵輸送時就會在漿泵的進口形成抽送的漿料不均勻及水流先行狀況,紙漿越抽越濃堵塞漿泵進口而使輸送失敗。

　　離心式中濃漿泵就是依靠湍流發(fā)生器的高剪切力,使中濃紙漿形成的纖維網絡分散,使纖維處于湍流狀態(tài),從而具有流體的主要性能,使離心漿泵能均勻輸送。

　　因此,離心式中濃漿泵輸送中濃紙漿關鍵的問題就是中濃紙漿的流態(tài)化,而使中濃紙漿流態(tài)化的關鍵設備是湍流發(fā)生器,使離心式漿泵進口的中濃紙漿流動起來是輸送成功的前提,即湍流發(fā)生器產生的剪切應力必需大于中濃紙漿流態(tài)化的臨界剪切應力,中濃紙漿纖維的運動速度至少必需大于其沉降速度?？蓞⒖挤姨mJohn Gulliichsen 及陳克復等的中濃紙漿流態(tài)化實驗。

　　當紙漿濃度≥10%時,紙漿中含有大量的空氣,紙漿隨帶湍流發(fā)生器葉輪高速旋轉時,由于離心力作用,在葉輪中心形成低壓,紙漿中的空氣與纖維發(fā)生分離并向低壓區(qū)聚集而形成氣團,阻礙離心泵的吸入性能。因此,必需在真空抽氣系統(tǒng)作用下,及時把聚于葉輪中心的空氣排出,才能使離心泵能正常工作。

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　　容積式中濃漿泵

　　結構特點

　　容積式中濃漿泵是由喂料螺旋或高靜壓的中濃貯漿塔、容積泵所組成的輸送系統(tǒng)。容積式中濃漿泵按其容積變化的方式可分為往復式與回轉式兩大類的容積式中濃漿泵。目前,用于制漿造紙中濃紙漿輸送的主要有單螺桿和雙螺桿中濃漿泵及齒輪式中濃漿泵。

　　

　　單螺桿中濃漿泵

　　

　　雙螺桿中濃漿泵

　

　　齒輪式中濃漿泵

　　工作原理

　　離心式中濃漿泵是靠葉輪高速旋轉的離心力對漿料做功來輸送的；而容積式中濃漿泵則是靠其工作腔容積的變化來輸送中濃漿料,當泵工作腔容積增大時,工作腔壓力降低,泵吸入室與工作腔相連,吸入漿池中的中濃紙漿在壓力差作用下克服吸入管路與吸入閥等阻力損失進入工作腔,當泵工作腔容積減少時,工作腔壓力增大,排出室與工作腔相通,中濃紙漿被壓出排出室,泵工作腔容積由大至小再至大,循環(huán)往復變化,從而實現對漿料的吸入排出的脈動輸送。由于中濃紙漿已失去自由流動性,因此吸入漿池必需有足夠的靜壓力,或由輸送螺旋將中濃漿料送入容積式中濃漿泵的工作腔,這也是容積式中濃漿泵能否輸送成功的關鍵。

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　　螺旋離心式中濃漿泵

　　結構特點

　　螺旋離心式中濃漿泵由吸入蓋、螺旋葉輪、泵殼、泵后蓋、軸、軸密封、軸承體等組成,螺旋葉輪是由螺旋葉片和離心葉片連接成整體與圓錐體合鑄而成,因此,其同時具有容積泵和離心泵的特性。

　　

　　工作原理

　　6%～8%的中濃紙漿交織的纖維網絡體具有一定穩(wěn)定性但強度不是特別大,纖維網絡體所含氣量少于20% ,纖維網絡體還存在一定的變形和流動性。離心漿泵輸送要求輸送介質要較好的流動性外,且不允許輸送介質含空氣,單靠離心漿泵來輸送是不可能的;而輸送含氣則對容積式的輸送螺旋影響不大。由于螺旋離心式中濃漿泵結合了容積泵和離心泵的特性及優(yōu)點,因此,用于6% ～8%的中濃紙漿的輸送是合適的。螺旋離心式中濃漿泵旋轉時,依靠螺旋葉片的吸入與離心葉片的離心力而達到輸送中濃漿料的目的。

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　　輸送螺旋

　　結構特點

　　輸送螺旋即螺旋輸送機,是一中廣泛應用的散體物料輸送設備。輸送螺旋一般由螺旋殼體、進出料口、轉子部分及驅動裝置四部分組成。其中轉子部分由頭部軸承、尾部軸承、懸掛軸承、螺旋等組成,驅動裝置由電動機、減速器、聯軸器及底座組成。

　　

　　根據螺旋葉片的形狀不同一般有實體螺旋面型、帶式螺旋面型和間隔葉片螺旋面型三種型式。

　　

　　根據螺旋旋轉方向分為左旋和右旋兩種旋向,根據安裝形式及物料輸送需要分水平固定式輸送螺旋和垂直式輸送螺旋。水平固定式螺旋的傾角β≤20°,輸送長度一般小于40m;而垂直螺旋一般只用于短距離提升物料,輸送高度一般小于8m,螺旋葉片實體螺旋面型,且必須有同直徑的水平螺旋喂料,且水平螺旋的轉速低于垂直螺旋。

　　

　　垂直螺旋