碎浆机

天津科技大学材料科学与化学工程学院3.2碎浆机天津科技大学材料科学与化学工程学院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——挡浆块天津科技大学材料科学与化学工程学院碎浆机的主要功能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。天津科技大学材料科学与化学工程学院碎浆机的主要功能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。天津科技大学材料科学与化学工程学院碎浆机的转子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。天津科技大学材料科学与化学工程学院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％天津科技大学材料科学与化学工程学院带锥体的转子碎浆机转子典型的转子天津科技大学材料科学与化学工程学院典型的转子高浓转子中浓转子天津科技大学材料科学与化学工程学院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。天津科技大学材料科学与化学工程学院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。天津科技大学材料科学与化学工程学院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型碎浆机天津科技大学材料科学与化学工程学院挡浆块和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型水力碎浆机天津科技大学材料科学与化学工程学院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。天津科技大学材料科学与化学工程学院筛板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。天津科技大学材料科学与化学工程学院转鼓碎浆机(DrumHydrapulper)天津科技大学材料科学与化学工程学院转鼓碎浆机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天津科技大学材料科学与化学工程学院转鼓碎浆机DrumHydrapulper天津科技大学材料科学与化学工程学院转鼓碎浆机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。天津科技大学材料科学与化学工程学院转鼓碎浆机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。天津科技大学材料科学与化学工程学院转鼓碎浆机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。天津科技大学材料科学与化学工程学院转鼓碎浆机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-碎浆段天津科技大学材料科学与化学工程学院转鼓碎浆机（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。天津科技大学材料科学与化学工程学院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天津科技大学材料科学与化学工程学院•低浓水力碎浆机简图（浓度6-8%）立式低浓水力碎浆机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。天津科技大学材料科学与化学工程学院碎浆的主要设备天津科技大学材料科学与化学工程学院碎浆的主要设备•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%天津科技大学材料科学与化学工程学院天津科技大学材料科学与化学工程学院纤维分离机（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。天津科技大学材料科学与化学工程学院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）天津科技大学材料科学与化学工程学院纤维分离机（FiberSeparator）天津科技大学材料科学与化学工程学院安装在水力碎浆机及高浓除渣器之后，在一台设备中完成