一種中濃紙漿泵湍流發生器的製作方法

2023-12-05 17:21:46

專利名稱：一種中濃紙漿泵湍流發生器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種湍流發生器，特指一種適用於中濃紙漿泵的湍流發生器。
背景技術：
中濃輸送技術是指製漿造紙過程中，特別是輸送過程中，紙漿直接以中濃度(紙漿質量濃度7%-15%)輸送的技術；相比於 常用的低濃度紙漿輸送，極大地減少了製漿過程中的用水量和造紙廢水排放量，大大地減少了對環境的汙染。紙漿質量濃度C ^ 7%時，紙漿失去自身流動性，同時此時紙漿懸浮液內含有大量氣體，低濃紙漿泵無法輸送；離心式中濃漿泵與普通低濃漿泵相比，增加了湍流發生器，湍流發生器是中濃紙漿泵的關鍵部件，安裝在中濃漿泵進口部位；通過湍流發生器，中濃紙漿懸浮液實現了流體化及氣液分離，再通過泵的其它水力部件產生流量和揚程，實現了中濃紙漿的順利輸送；因此，湍流發生器是中濃紙漿懸浮液能否順利輸送的前提，湍流發生器的性能直接決定了中濃紙漿泵的輸送效果和輸送效率。中國專利CN1851118A公開了一種中高濃紙漿流體化裝置，主要由固定於輪轂上的葉片組成，葉片扭曲角的範圍為10° 75°，葉片旋向與葉輪旋向相反，葉片前端深入漿料立管中，葉片根部固定於輪轂之上，此專利只是給出了葉片扭曲角的範圍為10° 75°，沒有涉及具體角度如何取值，且角度範圍太大，具體設計無法確定。中國專利CN201598531U公開了一種變螺旋角湍流發生器式的葉輪，描述了葉輪的形狀，同時指出其中湍流發生機構包括變螺旋角的螺旋狀凸筋和凸筋間的加強環，凸筋一端和葉輪葉片相連，螺旋角的範圍為為24° 82° ;但該專利沒有涉及具體螺旋角取值方法，不涉及其它尺寸的設計方法，不可能按照該描述設計出湍流發生器。經檢索，目前還沒有中濃紙漿泵湍流發生器葉片的設計方法，影響了中濃紙漿泵的研發和進一步的推廣應用。因此，研究中濃紙漿泵湍流發生器葉片的設計方法，能促進中濃紙漿泵性能的提高，促進中濃輸送技術的應用和發展。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的缺點，提供一種能實現上述中濃輸送技術的中濃紙漿泵湍流發生器葉片的設計方法；按此設計方法，可設計出湍流發生器，實現中濃紙漿懸浮液流體化和分離氣體的作用，解決中濃紙漿因缺乏自身流動性和氣含率過大引起的的輸送難題。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種中濃紙漿泵湍流發生器，所述湍流發生器安裝於泵葉輪前端，與泵葉輪安裝於同一軸上，湍流發生器由輪轂和固定在輪轂上的螺旋形葉片組成，其特徵在於螺旋形葉片由進口面、工作面、背面、出口面和外緣面組成；其中工作面為三維空間曲面，由進口邊、葉片外緣型線和出口邊組成，背面由工作面等厚度加厚而成；進口邊垂直於軸線方向，出口邊也垂直於軸線方向，進口邊、出口邊在圓周方向上轉過一角度形成葉片包角。
所述的一種中濃紙漿泵湍流發生器，其特徵在於所述的進口面和出口面的半徑都是螺旋形葉片厚度的一半。所述的一種中濃紙漿泵湍流發生器，其特徵在於所述的螺旋形葉片沿輪轂的軸向方向展開，與輪轂垂直；螺旋形葉片與輪轂連接處以半徑10 40mm的圓弧過渡。所述的一種中濃紙漿泵湍流發生器，其特徵在於所述湍流發生器的螺旋形葉片數取泵葉輪葉片數的一半，一般取3或4。所述的一種中濃紙漿泵湍流發生器，其特徵在於所述湍流發生器的螺旋形葉片
外徑4取泵葉輪葉片進口直徑，軸向總長度Z與紙漿流速相關，由公式(I)確定其取值範
圍；所述葉片外緣型線採用變螺距與等螺距相結合的螺旋線型線，以產生一定的剪切應力，同時保證一定的氣體輸送能力；進口部分採用等螺距型線，出口部分採用變螺距型線；葉
片等螺距部分軸向長度S由公式(2)確定，變螺距部分軸向長度為LpL = Li +S。

權利要求
1.一種中濃紙漿泵湍流發生器，所述湍流發生器安裝於泵葉輪前端，與泵葉輪安裝於同一軸上，湍流發生器由輪轂和固定在輪轂上的螺旋形葉片組成，其特徵在於螺旋形葉片由進口面、工作面、背面、出口面和外緣面組成；其中工作面為三維空間曲面，由進口邊、葉片外緣型線和出口邊組成，背面由工作面等厚度加厚而成；進口邊垂直於軸線方向，出口邊也垂直於軸線方向，進口邊、出口邊在圓周方向上轉過一角度形成葉片包角。
2.如權利要求I所述的一種中濃紙漿泵湍流發生器，其特徵在於所述的進口面和出口面的半徑都是螺旋形葉片厚度的一半。
3.如權利要求I所述的一種中濃紙漿泵湍流發生器，其特徵在於所述的螺旋形葉片沿輪轂的軸向方向展開，與輪轂垂直；螺旋形葉片與輪轂連接處以半徑10 40mm的圓弧過渡。
4.如權利要求I所述的一種中濃紙漿泵湍流發生器，其特徵在於所述湍流發生器的螺旋形葉片數取泵葉輪葉片數的一半。
5.如權利要求I所述的一種中濃紙漿泵湍流發生器，其特徵在於所述的一種中濃紙漿泵湍流發生器，其特徵在於所述湍流發生器的螺旋形葉片外徑4取泵葉輪葉片進口直徑，軸向總長度Z由公式(I)確定其取值範圍；所述葉片外緣型線採用變螺距與等螺距相結合的螺旋線型線，進口部分採用等螺距型線，出口部分採用變螺距型線；葉片等螺距部分軸向長度S由公式(2)確定，變螺距部分軸向長度為Z1, ￡ = 4+
6.如權利要求5所述的一種中濃紙漿泵湍流發生器，其特徵在於所述變螺距段的_7值由公式(7)確定
全文摘要
本發明涉及一種湍流發生器，特指一種適用於中濃紙漿泵的湍流發生器。所述湍流發生器安裝於泵葉輪前端，與泵葉輪安裝於同一軸上，湍流發生器由輪轂和固定在輪轂上的螺旋形葉片組成，其特徵在於螺旋形葉片由進口面、工作面、背面、出口面和外緣面組成；其中工作面為三維空間曲面，由進口邊、葉片外緣型線和出口邊組成，背面由工作面等厚度加厚而成；進口邊垂直於軸線方向，出口邊也垂直於軸線方向，進口邊、出口邊在圓周方向上轉過一角度形成葉片包角。本發明的湍流發生器可實現中濃紙漿懸浮液流體化和分離氣體的作用，解決中濃紙漿因缺乏自身流動性和氣含率過大引起的的輸送難題。
文檔編號F04D29/18GK102619779SQ201210095659
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月1日 優先權日2012年4月1日
發明者付志遠, 莊海飛, 李紅, 王道紅 申請人:江蘇大學