第三章化学制浆设备2课件.ppt
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- 第三 化学 设备 课件
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1、 管式连续蒸煮设备包括横管式连续蒸煮器和斜管式连续蒸煮器。 横管式连续蒸煮器:代表潘迪亚(Pandia)、荻菲布莱特(Defibrator)、格林柯(Grenco)。潘迪亚(Pandia)最常用。 斜管式连续蒸煮器:美国鲍尔(BAUER)公司MD斜管式连续蒸煮器。管式连续蒸煮器简介二、横管式连续蒸煮器二、横管式连续蒸煮器 潘迪亚(Pandia)横管式连续蒸煮器是美国Black-Clawson公司1948年研制成功。目前200多家使用。横管(对比立管)式连续蒸煮器的特点: 优点:横管对原料蒸煮的均匀性及蒸煮时间的控制较好,且可制成二级蒸煮。 缺点:横管式物料填充系数较低,为70%左右;钢材耗量较
2、多,加工较困难,长度太大时,轴头同心度难以找正,动力消耗较大。 适用性:横管式连续蒸煮器主要用于非木材纤维原料化学法或半化学法制浆。 横管式连续蒸煮系统如图3-28所示。175度1520分钟1-螺旋输送机 2-计量器 3-预汽蒸螺旋输送机 4-螺旋喂料器 5-T-形管 6-蒸煮管 7-中间管8-卸料管(带喷放阀)9-旋风分离器 10-润滑器 11-储气罐图3-28 横管式连续蒸煮器说 明 横管式连续蒸煮器主要由螺旋喂料器(Screw feeder)、蒸煮管(Cooking pipe)及卸料器(Discharger)三部分组成。 蒸煮器为平行排列的横管,每根蒸煮管内均有螺旋推进器,各管螺旋推进器
3、规格相同,但转速不同,自上而下逐渐减慢,因为原料在移动过程中,逐渐成浆,其体积变小,为保证充满系数,故降低转速。 为适应原料种类、浆料要求及工艺条件等的变化要求,各管内螺旋均能调速。(一)螺旋喂料器Screw Feeder 作用:螺旋喂料器是横管式连续蒸煮器最关键的设备,它决定着整个系统的运行稳定性。 作用:是在系统进料的同时使料片被压缩形成料塞来封住蒸煮管中的蒸汽,避免压力反冲。 型式:螺旋喂料器有两种基本结构型式:饥饿型和充满型。饥饿型和充满型喂料器的特点 特点:饥饿型螺旋喂料器的几何压缩比为3.5:1,适于稻麦草、芦苇、蔗渣、经粉碎的棉杆和竹丝等软质原料。充满型螺旋喂料器的几何压缩比为1
4、.8:1,适于木片、竹片、荻苇等硬质原料。螺旋喂料器组成 螺旋喂料器主要由喂料螺旋、锥形壳体、料塞管和传动装置等组成(图3-29)图3-29 横管式连蒸器进料装置-螺旋喂料器 1-阀杆 2-阀头 3-料塞管 4-防滑条 5-锥形壳体 6-喂料螺旋图3-30 喂料螺旋 图3-30 喂料螺旋喂料螺旋的结构及作用 结构组成:螺旋喂料螺旋在结构上分成输送段、压缩段和光轴段三段。 各部分的作用: 输送段起计量和喂料作用,通常设计成定外径螺旋叶片、变螺距、变螺旋根径的结构。 压缩段起输送、压缩料片进行脱水和增加料塞密度的作用。它设计成变外径、变螺距、变螺旋根径的结构。 压缩比:所谓压缩比即进料螺旋压缩段第
5、一个与最后一个螺距的螺旋槽容积之比。不同原料应选用不同的压缩比。喂料螺旋的结构及作用 光轴段的作用是提高环形料塞的密实程度以减少蒸煮管蒸汽和浆料的反喷。 光轴直径约为料塞直径的1/3,长径比约为11.5。 料塞密度为400500kg/m3 螺旋后半部的周围,设有圆筒滤水筛板,以挤出料片中多余的碱液。喂料螺旋的结构及作用 为防止浸有碱液的料片出现“打滑”。在螺旋中部附近设有挡浆叶轮(又称梅花挡)。 螺旋末端为料塞管(密封管),经碱液浸渍后的料片进入喂料器后,由于变螺距的推进而受压缩,在螺旋末端形成密实的“料塞”,起密封作用。 料片的连续加入,使“料塞”不断更新,并推开止逆阀,到达进料管部分。此时
6、料片自行散开,落入蒸煮管内。图3-31 止逆阀及其控制装置 止逆阀通过杠杆重锤机构,维持固定的反作用力,以保证形成紧密的“料塞”,提高封闭效果,同时防止蒸汽“反喷” 。 料塞管长度也是螺旋喂料器的设计关键之一。 料塞管过长,则料片受挤压的时间长,易产生“轧料”现象,“料塞”卡在料塞管内,不易排出,或排入进料管后不易散开,导致蒸煮后浆料夹生或焦化; 料塞管过短,“料塞”不够密实,则封闭效果差,易引起蒸汽或浆料“反喷”。 因此,料塞管长度应视原料品种而异,硬质物料应选用压缩比小、长料塞管的螺旋给料器;相反,软质物料应选用压缩比大、短料塞管的螺旋给料器。喂料螺旋的结构及作用 螺旋喂料器结构上的关键问
7、题是防止料片打滑及蒸汽反喷。 一般情况下,滤液筛板与螺旋间距离为12毫米。筛孔多呈锥形(条缝更有利于防止料片打滑),孔径为25毫米,孔距为46毫米。 操作上要求进料均匀,草片浸渍适当,液比控制合适等。 螺旋喂料器结构较简单,但对操作要求较严格,其密封性稍低于格仓给料器。(二)格仓给料器 Grid Feeder 组成 格仓给料器主要由外壳、格仓转子平衡管、排汽管、进汽管等组成,如图3-32所示。图3-32 格仓给料器Grid Feeder 图3-32 格仓给料器 类似于Kamyr低压给料器、转子计量器。结构原理 格仓给料器是靠旋转的格仓,将浸渍后的原料连续送入蒸煮管内。 格仓转子是带有710个格
8、仓的锥体,格仓转子与外壳内孔均制成相互配合的一定锥度,锥度一般为1:20到1:10,或更小些,视格仓转子规格而定。 格仓转子与外壳内孔旋转造成磨损时,可转动格仓转子的手轮, 调节格仓转子的位置,使转子与外壳内孔严密配合,防止由于微量磨损而发生“跑汽”。 转子转速为1624转/分,格仓转子转速决定给料量,在一定范围内提高转速,可增大给料量。结构原理 在格仓外壳两侧设有平衡管,以保证转子两侧汽压平衡,使格仓转子和转轴受力均衡,减少机体的震动,并保证给料器的密封性能。 在外壳上端进料器的侧边设有排汽孔,排出格仓中全部余汽,使料片顺利地从进料口落入格仓中。 在外壳下端出料口侧边,设有进汽管,通入蒸汽,
9、具有一定压力,料片易进入蒸煮管内。格仓给料器的特点: 优点:结构紧密,反喷较少,对原料的适应性强,不损伤原料纤维强度,动力消耗小等; 缺点:格仓给料器结构复杂,加工精度高,转子较易磨损,蒸汽耗用量较大。(三)蒸煮管 蒸煮管是连续蒸煮器的主要部件,料片经前面处理后,到蒸煮管内继续与药液一起被搅拌混合均匀并按规定的压力、温度直接进行通汽加温一定时间,直到蒸煮成浆,并推进到卸料器。 蒸煮管结构见图3-33所示。图3-33 蒸煮管 1-端盖 2-进料管 3-推料螺旋 4-壳体 5-仪表接孔 6-手孔7-备用排气管 8-传动链条 9-出料管 10支座 11-进汽管 12-轴承结构 蒸煮管支撑于两个支架上
10、,一端固定,一端松装,以适合热膨胀的影响。 根数一般不超过3根,最上一根蒸煮管与T形管连接,管上设有膨胀节。 蒸煮管内的螺旋均设有单独的传动装置,以便于进行调速以适应蒸煮过程的需要。 每根蒸煮管的螺旋轴上对着排料口装有46片拨料叶片,其作用是拨散、搅匀料片,防止排料口附近积存死料。蒸煮管的主要参数见表3-8 蒸煮管的长度一般为815米,直径为5001500毫米。螺旋外径与蒸煮管内表面间的间隙通常取1520毫米,在蒸煮管下部约150度范围内沿轴向焊有四条厚度为1012毫米的防滑条,以防浸液原料周向滑动。表3-8 蒸煮管的主要参数 型 号 TS0041-S TS0042-C TS0043-S TS
11、0044-C TS0045-S TS0046-C 蒸煮管内径(毫米)1220 1370 1520 蒸煮管长度(毫米)9150 9150 9150 容积(立方米) 8.3 10.5 13.2 有效容积(立方米)6.23 7.9 9.9 进料端螺旋(外径螺距)(毫米)11684061320410 1470410 螺旋轴转速(转/分)020202 螺旋根径(毫米) 356406 406(四)计量器 横管式连续蒸煮器正常运转的一个十分重要的条件是均匀连续定量地供料。1.双波轮计量器 目前国内禾本科植物原料连续蒸煮用得较多的计量器是双波轮计量器 其结构如图3-34所示。 图3-34 双波轮计量器 1-缓
12、冲料槽 2-壳体 3-弧形挡板4-波轮鼓 5-刮刀 6-出料口工作原理及计量能力计算 工作原理 来自中间料仓的料片,由顶部进入缓冲料槽,依靠重力作用自然下落,通过两个波轮鼓之间的计量容腔,经出料口进入预汽蒸螺旋输送机。P74课本 计量能力计算 Q=1131d2LZn-P74课本 国产双波轮计量器的主要参数如表3-9所示表3-9 国产双波轮计量器的主要参数2.双螺旋计量器(图3-35) 1-壳体 2-计量螺旋 3-进料口 4-出料口 5-轴承 6-测速及断链报警装置 7-检视盖 8-传动装置结构 由两根回转方向相反的螺旋和外壳组成,进料口尺寸较大,且进口处螺距递增,而进口处螺旋轴径朝料片前进方向
13、递减。适用范围 双螺旋计量器主要适用于硬质料片如木片和竹片等的计量,也可用于软质料片如蔗渣、芦苇等。表表3-10 国产双螺旋计量器的主要参数国产双螺旋计量器的主要参数螺旋尺寸(外径内径螺距)(mm) 305107220进料口尺寸(ab)(mm) 600160出料口尺寸(a1b2)(mm) 186660进出口中心距(mm) 1200螺旋转数(r/min) 580电机功率(KW) 15(五)T形管 T形管(图3-36)是料塞同药液的汇合处,并附有喂料器的防反喷机构。 它适合于软质非木纤维原料,与饥饿型喂料器配套使用。 T形管结构 1-T形管体 2-防反喷阀门 3-气缸 4-活塞杆 5-进汽管 6-
14、进药液管 7-备用进药液管 8-扩散管 9-支撑底座图3-36 T形管结构组成及工作原理 结构组成: T形管是一个十字铸钢阀壳,其一端与扩散管法兰连接,下端与蒸煮管进料接管连接。对着扩散管有一密封活塞(防反喷阀头),由气缸经活塞杆拖动。 工作原理: 当料塞紧密性降低时,气缸气路上的电磁阀打开,压缩空气即进入气缸活塞后面,推动密封活塞紧压于扩散管阀盘上,而将扩散管封闭。 当料塞紧密性达到要求时,电磁阀关闭,而将压缩空气送入气缸活塞的另一侧,密封活塞即退回原来位置,料塞又继续送入接管中。表表3-11 T形管的技术参数形管的技术参数T形管的技术参数如表3-11。(六)预浸渍器 Pre-steeper
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