一種實驗室用加熱式雙板擠漿裝置製造方法
2023-05-31 00:50:06
一種實驗室用加熱式雙板擠漿裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種實驗室用加熱式雙板擠漿裝置，其包括雙板擠漿主體、控溫測壓儀、稱量器，雙板擠漿主體與控溫測壓儀連接，稱量器設置在雙板擠漿主體下方，其中雙板擠漿主體包括鋼化玻璃罩、三腳拉馬、螺杆、拉馬固定器、基座、支撐杆、壓板、濾板，使用該裝置時，裝填漿料，安置儀器，調節裝置水平，通過中波紅外加熱器、控溫測壓儀調節擠漿時漿料溫度，待漿料溫度達到預設，實施擠漿操作，稱量器可快速稱量擠出廢液質量，使用本發明進行實驗室擠漿操作，簡單易行，容易實現自動化，同時可控制漿料溫度並測定擠漿時漿料所受壓力，滿足不同實驗條件下的擠漿操作，實驗效率高，操作穩定，數據精準；適用於實驗室進行模擬工業擠漿實驗。
【專利說明】一種實驗室用加熱式雙板擠漿裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及製漿造紙【技術領域】，尤其涉及一種實驗室用加熱式雙板擠漿裝置。
【背景技術】
[0002]在製漿造紙領域，為使廢液和紙漿纖維分離，通常會採用過濾、擠壓、擴散或置換等洗滌方式完成。洗滌的目的是儘可能地將纖維與廢液分離，得到潔淨的紙漿；廢液提取的目的是為廢液回收再利用做準備，以獲得經濟和環境效益。目前漿料洗滌及廢液提取設備和流程都依此設計。
[0003]由於涉及漿料洗滌設備複雜，成本較高，在實驗室難以模擬工業上對漿料的洗滌過程，目前實驗室沒有一套行之有效的實驗裝置完成工業擠漿模擬實驗，只能以簡單的抽濾、擠壓替代，遠不能滿足實驗室的精度要求。採用這種手自一體加熱式雙板擠漿裝置可以模擬工業高濃洗漿設備網式擠漿機的常溫及加熱洗漿過程，保證實驗數據的精確性，為網式擠漿機工藝的優化控制和效能的提高提供科學依據。
【發明內容】
[0004]本發明的內容在於解決實驗室難以模擬工業洗漿過程的問題，提供了一種快速、準確的實驗室用加熱式雙板擠漿裝置，以供製漿造紙技術研究使用。
[0005]本發明實驗室加熱式雙板擠漿裝置包括雙板擠漿主體、控溫測壓儀7、稱量器，雙板擠漿主體與控溫測壓儀7連接，稱量器設置在雙板擠漿主體下方，其中雙板擠漿主體包括防護罩1、三腳拉馬2、螺杆3、拉馬固定器4、基座5、支撐杆8、壓板10、濾板18，濾板18設置在基座5的中部，壓板10設置在濾板18的上方，壓板10上設置帶有凹槽22的墊片11，螺杆3設置在三腳拉馬2上並可通過旋轉將其頂端嵌入凹槽22中，可卡緊裝填漿料後的壓板10和濾板18，並使三腳拉馬2固定壓板10與濾板18時準確找出中心點，防止擠壓時受力不均，螺杆3損壞，墊片11可防止螺杆3在擠壓時，壓板10僅一點受力，壓強過大造成壓板受損形變，凹槽22可固定螺杆頂端，防止擠壓過程中螺杆3滑動；基座5上帶有拉馬卡槽21，三腳拉馬2的三個支腳可嵌入拉馬卡槽21中；基座5和濾板18上分別裝有內部相互連通的溫度壓力感應器，防護罩I內設置有中波紅外加熱器14，可對漿料進行加熱處理，中波紅外加熱器14與基座5上的溫度感應孔19連接，溫度感應孔19與基座5、濾板18上的溫度壓力感應器內部連通，可接受溫度壓力感應器對漿料溫度的反饋；控溫測壓儀7連接基座5上的溫度壓力感應器，能實時觀察、記錄擠漿過程中壓力溫度變化；防護罩I設置在基座5上，防護罩I上帶有固定器留孔15和螺杆留孔16，拉馬固定器4穿過固定器留孔15固定三腳拉馬2，擠漿實驗中，可一手轉動螺杆3，一手握拉馬固定器4穩定裝置，防止在實驗中裝置移動，螺杆3穿過防護罩I頂端的螺杆留孔16，支撐杆8設置在基座5下部。
[0006]本發明中所述基座5上設置有水平儀13，支撐杆8上帶有地腳螺栓9，調校水平是為擠漿裝置在擠壓時，濾板漿料的承壓一致，防止濾板18形變和漿料受力不均；以便適應不同的工作環境。[0007]本發明中所述稱量器為帶託盤17的電子天平6，託盤17位於濾板18下方且直徑大於濾板18，擠漿時廢液透過濾孔12流入託盤17，電子天平6稱量，可快速準確稱量廢液質量，無廢液轉移操作，減小廢液損失，使實驗數據精準。
[0008]本發明中所述中波紅外加熱器14包括中波輻射源23、紅外加熱單管24、溫度探棒25、保險管26、陶瓷支撐元件27，中波輻射源23和紅外加熱單管24設置在陶瓷支撐元件27(內含控溫元件)上，紅外加熱單管24設置在中波輻射源23兩側，保險管26與中波輻射源23連接，保險管26可在中波紅外加熱器14工作異常時及時斷電保護中波輻射源23不被損壞，溫度探棒25設置在陶瓷支撐元件27端部並安裝在溫度感應孔19中，並通過溫度感應孔19與溫度壓力感應器連接，以便完成不同實驗條件下對漿料洗滌時的控溫測壓。
[0009]通過防護罩I內螺杆3旋轉擠壓壓板10和嵌入基座5的濾板18之間的漿料完成擠漿過程，擠壓出的廢液透過濾孔19流入託盤17內，利用電子天平6稱量廢液。
[0010]本發明採用人工動力機構，通過套筒扳手旋擰三腳拉馬中心螺杆，達到擠壓壓板和濾板之間的漿料，擠出漿中黑液的目的，手動套筒扳手可用小型伺服電機取代，實現自動傳動，用於滿足不同的實驗需求。
[0011]本發明裝置防護罩I採用透明鋼化玻璃罩，可以直觀地進行實驗操作；拉馬固定器4與固定器留孔15、三腳拉馬2間，螺杆3與螺杆留口 16間有矽膠墊片；鋼化玻璃罩I與基座5接觸面上有橡膠墊圈14 ;三腳拉馬2與拉馬卡槽21接觸面有矽膠墊保護，可降低設備在傳動過程中機械摩擦力，保護防護罩I及拉馬固定器4不受磨損，並使裝置有一定的保溫、密封性，減少熱量損失，降低液體蒸發量；基座5形狀為一同心圓環，中心用於放置濾板18，小環邊緣設有固定角度的三個拉馬卡槽21，用於穩定三腳拉馬2。
[0012]本發明中基座5、濾板18、防護罩1、三腳拉馬2均可拆卸，方便漿料裝填及設備清洗。
[0013]本發明較現有技術相比，具有優點及效益:
本發明解決了傳統實驗室難以模擬工業洗漿的問題，設計了實驗室小型手自一體可加熱式雙板擠漿裝置，此擠漿裝置適用於高濃擠漿，進漿濃度8%-12%，出漿濃度35%-45%，一段黑液提取率在65%以上，這與工業上高濃洗滌設備——雙網擠漿機進漿濃度8%-10%，出漿濃度25%-40%基本吻合，故本擠漿裝置能夠方便，準確幫助實驗人員模擬高濃洗漿實驗，使用裝置進行實驗室擠漿操作，簡單易行，容易實現自動化，同時可控制漿料溫度並測定擠漿時漿料所受壓力，滿足不同實驗條件下的擠漿操作，實驗效率高，操作穩定，數據精準，適用於實驗室進行模擬工業擠漿實驗；採用本發明模擬工業擠漿機進行擠漿實驗，通過進出漿料濃度可計算黑液提取率，可由此準確推算工業置換洗漿中，洗滌漿料的最小用水量，降低工業洗漿的無效用水，亦可減少後續黑液鹼回收工段能耗；測定擠出黑液的可溶性固形物去除率，可由此推算工業置換洗漿中固形物含量及COD去除率。在漿料洗滌、篩選、淨化，製漿廢液回收與利用的工藝參數確定及設備選取上有指導意義。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明的結構示意圖；
圖3為本發明電子天平結構示意圖； 圖4為本發明中壓板、濾板、基座放大結構示意圖；
圖5為本發明中波紅外加熱器結構示意圖；
圖6為本發明中波紅外加熱器和鋼化玻璃罩結構示意圖；
圖7為本發明中中波紅外加熱器及基座結構示意圖；
圖中:1是防護罩，2是三腳拉馬，3是螺杆，4是拉馬固定器，5是基座，6是電子天平，7是控溫測壓儀，8是支撐杆，9是地腳螺栓，10是壓板，11是墊片，12是濾孔，13是水平儀，14是中波紅外加熱器，15是拉馬固定器留孔，16是螺杆留孔，17是託盤，18是濾板，19是溫度感應孔，20是濾板上的溫度壓力感應器，21是拉馬卡槽，22是凹槽，23是中波輻射源，24是紅外加熱單管，25是溫度探棒，26是保險管，27是陶瓷支撐元件。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的技術內容不限於所屬範圍。
[0016]本實驗室加熱式雙板擠漿裝置包括雙板擠漿主體、控溫測壓儀7、稱量器，雙板擠漿主體與控溫測壓儀7連接，稱量器設置在雙板擠漿主體下方，其中雙板擠漿主體包括鋼化玻璃罩1、三腳拉馬2、螺杆3、拉馬固定器4、基座5、支撐杆8、圓盤壓板10、濾板18，濾板18設置在基座5的中部，壓板10設置在濾板18的上方，壓板10上設置帶有凹槽22的墊片11，螺杆3設置在三腳拉馬2上並可通過旋轉將其頂端嵌入凹槽22中，可卡緊裝填漿料後的壓板10和濾板18，並使三腳拉馬2固定壓板10與濾板18時準確找出中心點，防止擠壓時受力不均，螺杆3損壞，墊片11可防止螺杆在擠壓時，壓板10僅一點受力，壓強過大造成壓板受損形變，凹槽22可固定螺杆3頂端，防止擠壓過程中螺杆3滑動；基座5上帶有拉馬卡槽21，三腳拉馬2的三個支腳可嵌入拉馬卡槽21中，基座5、濾板18上分別裝有內部連通的溫度壓力感應器，鋼化玻璃罩I內設置有中波紅外加熱器14，中波紅外加熱器14與基座5上的溫度感應孔19連接，溫度感應孔19與基座5上的溫度壓力感應器、濾板18上的溫度壓力感應器20內部連通，可接受溫度壓力感應器對漿料溫度的反饋；控溫測壓儀7連接基座5上的溫度壓力感應器，鋼化玻璃罩I設置在基座5上，鋼化玻璃罩I上帶有固定器留孔15和螺杆留孔16，拉馬固定器4穿過固定器留孔15固定三腳拉馬2，擠漿實驗中，可一手轉動螺杆3，一手握拉馬固定器4穩定裝置，防止在實驗中裝置移動，螺杆3穿過鋼化玻璃罩I頂端的螺杆留孔16，支撐杆8設置在基座5下部。
[0017]其中基座5上設置有水平儀13，支撐杆8上帶有地腳螺栓9，調校水平是為擠漿裝置在擠壓時，濾板18上漿料承壓一致，防止濾板18形變和漿料受力不均；電子天平6準確稱重；並能適應不同的工作環境；稱量器為帶託盤17的電子天平6，託盤位於濾板18下方，擠漿時廢液透過濾孔12流入託盤17，電子天平6稱量；中波紅外加熱器14包括中波輻射源23、紅外加熱單管24、溫度探棒25、保險管26、陶瓷支撐元件27，中波輻射源23和紅外加熱單管24設置在陶瓷支撐元件27 (內含控溫元件)上，紅外加熱單管24設置在中波輻射源23兩側，保險管26與中波輻射源23連接，保險管26可在中波紅外加熱器14工作異常時及時斷電保護中波輻射源23不被損壞，溫度探棒25設置在陶瓷支撐元件27端部並安裝在溫度感應孔19中，並通過溫度感應孔19與溫度壓力感應器連接，以便完成不同實驗條件下對漿料洗滌時的控溫測壓；拉馬固定器4與固定器留孔15、三腳拉馬2間，螺杆3與螺杆留口 16間有矽膠墊片；鋼化玻璃罩I與基座5接觸面上有橡膠墊圈14 ;三腳拉馬2與拉馬卡槽21接觸面有矽膠墊保護，可降低設備在傳動過程中機械摩擦力，保護鋼化玻璃罩I及拉馬固定器4不受磨損，並使裝置有一定的保溫、密封性，減少熱量損失，降低液體蒸發量；基座5形狀為一同心圓環，中心用於放置濾板18 (見圖1-7)。
[0018]模擬網式擠漿機實驗時，先測定待擠漿料水分含量(即漿濃)，將已知漿濃的漿料平鋪於濾布上並包好，置於圓盤壓板10和濾板18之間，三腳拉馬2卡住圓盤壓板10和濾板18，旋擰螺杆3使螺杆3頂端頂入墊片11的凹槽22內，再將三腳拉馬2的三個支腳嵌入基座5的拉馬卡槽21內，濾板18和基座5上的溫度壓力感應器相互連接；中波紅外加熱器14通過溫度探棒25、溫度感應孔19與基座5上的溫度壓力感應器連通，可進行負反饋傳熱；放置好儀器，看基座5上水平儀13內水泡是否在中心位置，若在中心位置，則進行下一步；若不在，則需調校水平，通過四個支撐杆8下的地腳螺栓9調節，直到水平儀13中水泡在中心點位置；然後裝好防護罩I和拉馬固定器4 ;手動旋擰螺杆3，通過螺杆3、壓板10和濾板18的相互擠壓，達到擠出廢液的目的；帶託盤17的電子天平6位於濾板18下，託盤17收集廢液，實時顯示廢液質量；控溫測壓儀7經連接線連接基座5上的溫度壓力感應器，可監控嵌入基座5的濾板18上漿料的溫度及板間擠漿壓力，漿料的溫度通過濾板18上的溫度壓力感應器20、基座5上的溫度壓力感應器、溫度感應孔19、溫度探棒25反饋給中波紅外加熱器14的陶瓷支撐元件27中的控溫元件，由此控制紅外加熱單管24的內部熱源中波輻射源23的加熱方式(加熱或保溫)。實驗結束後，拆洗裝置，測定結束時漿濃，通過進出漿料濃度可計算黑液提取率，可由此準確推算工業置換洗漿中，洗滌漿料的最小用水量，降低工業洗漿的無效用水，可減少後續黑液鹼回收工段能耗。
[0019]例如模擬常溫網式擠漿機逆流循環擠漿實驗中，絕幹麥草漿15g，進漿濃度10%，出漿濃度可達到35%，黑液一段提取率達到79%，三段循環擠漿黑液提取率可達到92%，一段黑液可溶性固形物含量86.30g/L，三段黑液可溶性固形物含量可降至3.95g/L，且出漿濃度高(> 30%),由此推算工業網式擠漿機最低洗滌用水量1.67m3，噸漿廢液量<5m3，降低後續廢液鹼回收能耗；可溶性固形物含量大幅降低，黑液COD去除率增加35%，亦可降低鹼回收後殘餘廢液的生物降解壓力。
【權利要求】
1.一種實驗室用加熱式雙板擠漿裝置，其特徵在於:其包括雙板擠漿主體、控溫測壓儀(7)、稱量器，雙板擠漿主體與控溫測壓儀(7)連接，稱量器設置在雙板擠漿主體下方，其中雙板擠漿主體包括防護罩(I)、三腳拉馬(2)、螺杆(3)、拉馬固定器(4)、基座(5)、支撐杆(8)、壓板(10)、濾板(18)，濾板(18)設置在基座(5)的中部，壓板(10)設置在濾板(18)的上方，壓板(10)上設置帶有凹槽(22)的墊片(11)，螺杆(3)設置在三腳拉馬(2)上並可通過旋轉將其頂端嵌入凹槽(22 )中，基座(5 )上帶有拉馬卡槽(21)，三腳拉馬(2 )的三個支腳可嵌入拉馬卡槽(21)中，基座(5)和濾板(18)上分別裝有相互連通溫度壓力感應器，防護罩Cl)內設置有中波紅外加熱器(14)，中波紅外加熱器(14)與基座(5)上的溫度感應孔(19)連接，溫度感應孔(19)與基座(5)、濾板(18)上的溫度壓力感應器連通，控溫測壓儀(7)連接基座(5)上的溫度壓力感應器，防護罩(I)設置在基座(5)上，防護罩(I)上帶有固定器留孔(15)和螺杆留孔(16)，拉馬固定器(4)穿過固定器留孔(15)可在擠漿操作中穩定三腳拉馬(2)，螺杆(3)穿過防護罩(I)頂端的螺杆留孔(16)，支撐杆(8)設置在基座(5)下部。
2.根據權利要求1所述實驗室用加熱式雙板擠漿裝置，其特徵在於:基座(5)上設置有水平儀(13)。
3.根據權利要求1所述實驗室用加熱式雙板擠漿裝置，其特徵在於:支撐杆(8)上帶有地腳螺栓(9)。
4.根據權利要求1所述實驗室用加熱式雙板擠漿裝置，其特徵在於:稱量器為帶託盤(17 )的電子天平(6 )，託盤位於濾板(18 )下方，其直徑大於濾板(18 )。
5.根據權利要求1所述實驗室用加熱式雙板擠漿裝置，其特徵在於:中波紅外加熱器(14)包括中波輻射源(23)、紅外加熱單管(24)、溫度探棒(25)、保險管(26)、陶瓷支撐元件(27)，中波輻射源(23)和紅外加熱單管(24)設置在陶瓷支撐元件(27)上，紅外加熱單管(24)設置在中波輻射源(23)兩側，保險管(26)與中波輻射源(23)連接，溫度探棒(25)設置在陶瓷支撐元件(27)端部並安裝在溫度感應孔(19)中，通過溫度感應孔(19)與溫度壓力感應器連接。
6.根據權利要求1所述實驗室用加熱式雙板擠漿裝置，其特徵在於:防護罩(I)為鋼化玻璃罩。
【文檔編號】G09B25/02GK103531073SQ201310474423
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月12日 優先權日:2013年10月12日
【發明者】陳克利, 黃晶晶, 吳初柱 申請人:昆明理工大學