星空体育网页版登录入口_登录入口:双螺旋辊式新型磨浆机及其应用.docx

刘长恩岳金权(东北林业大学,黑龙江哈尔滨,)摘要简述了双螺旋辊式磨浆机的磨浆流程;探讨了平行、啮合、同向旋转双螺旋辊磨浆的机理;简单列举了国内外应用实例。生产实践表明,此种磨浆机将以其低能耗、高磨浆质量和多功能成为新一代磨浆设备。关键词双螺旋磨浆制浆塔碎浆机3,本文中译作揉搓机)。1998年,我国第一台用于制浆造纸工业的双螺旋辊式磨浆机研制成功。双螺旋辊式磨浆机的特殊结构,使之除了具有良好的磨浆功能外,还具有浓缩、高效混合等功能。它在浆料(或原料)磨浆过程中可以进行脱水(或废液浓缩),加入蒸汽,加水洗涤,加药(蒸煮、漂白药剂)进行化学反应等操作,完成多项工艺过程。磨浆机是制浆造纸厂的重要设备。它不仅直接影响产品质量,而且关系到产品的生产能耗和成本。磨浆能耗常占纸产品生产总能耗的一半左右,因此,磨浆机能耗直接影响制浆造纸企业的经济效益。近年来,人们研制了多辊磨浆机、振动惯性磨浆机、强磁粒子涡流磨浆机、射流挡板式磨浆设备、声压效应式设备、空化作用式磨浆设备和双螺旋辊式磨浆机等无刀式磨浆设备1,其中双螺旋辊式磨浆机以其磨浆质量高、能耗低的优点,被制浆造纸行业看好,并称之为第三代磨浆机2。

50年代,国外塑料和食品工业开始使用双螺杆挤出机,近30年发展较快。1975年法国公司首先对双螺杆挤出机进行技术开发,力图用于制浆造纸业。此后,瑞典、美国也纷纷着手该项技术的移植和拓展。1983年6月,公司进行了双螺杆挤压机用于制浆工业的生产试验,处理的原料为南方松和杨木木片。在较低能耗下,生产了性能类似TMP(热磨机械浆)的浆料。90年代初期,法国公司成功地完成了制浆的工业试验,制造了用于制浆造纸工业的双螺旋辊式磨浆机。这种设备现已用于渣浆再磨、废纸处理、浆料漂白和洗涤等环节。瑞典KMW公司还利用双螺杆挤压机作为混合器,用于浆料和漂液高浓混合。这就是称之为无刀式的第三代磨浆设备的双螺旋辊式磨浆机。国外称这类设备为Bivis或(中文译名费罗2000年11月&双螺旋辊式磨浆机的运转双螺旋辊式磨浆机4是这样工作的:电动机经传动分配箱带动安装在壳体内的2根螺旋辊。为便于检测运行情况和更换螺旋套,壳体为剖分式,由上机壳和下机壳组成。机壳内设有与2根螺旋辊形状大小相应的空腔。上机壳一端开有进料口,待处理物料由此进入磨浆机;下壳体的另一端为出料口,以排出磨后浆料。

2根螺旋辊彼此啮合、平行、同向旋转。螺旋辊为积木式组合,它由芯轴和装在其上的正螺旋套和反螺旋套组成。喂料段正螺旋套的螺距由大变小。这样形成“渐缩区”对浆料产生压缩作用。下一段的螺旋套是反向的,浆料反向运动。反螺旋套的螺棱上开有几个由轴心向外的径向斜槽。每组正螺旋套和反螺旋套形成一个磨浆段。在反螺旋套逆向推送作用下,收稿日期:本课题属黑龙江省科委重大科研项目“双螺旋辊式磨浆机工业化机型的研制”。·21·V2=R2ω;两个速度的矢量差,是点A在一个螺旋面相对另一个螺旋面的剪切速度:V¯=V¯1-V¯2;据此,楔形间隙中任意点A处剪切速度值为:V平均=2ωR0(ω为螺旋转动角速度,R0为点A到间隙中心距离)。浆料逐渐积累、充满,形成高压区。此处称为“揉碎区”或反压区。浆料在正推送过程中,正螺旋套对纤维产生定向(纤维轴向)挤压和输送作用;反螺旋套在反向推送挤压时,也有这种定向作用。因此,浆料在高压磨浆区里纤维轴向受到较大的挤压力,有利于在纤维轴向产生裂纹,强化了药液浸透和纤维分离作用,即对纤维产生揉搓作用。磨浆过程细化了的浆料,由反螺旋套螺棱上开的斜槽挤出,进入下一个磨浆段。

通过斜槽个数和大小的变化,可以控制药液渗透和磨浆效果。上机壳设有多个进液口,下机壳设有多个排液口。可根据工艺需要进入药液或蒸汽,排出废液。双螺旋辊式磨浆机的2根螺旋辊同向旋转。它对进入设备内小杂质块不很敏感。但为避免大的硬杂质块损坏设备,除应强化进入设备前纤维物料的净化、去除杂质以外,在设备第一磨浆区前设有清除硬杂质块的装置,以保证安全运行。图1双螺旋辊式磨浆机中螺棱间剪切速度分析图可以把楔形间隙中的剪切过程看成是一个定盘和平行于它、以角速度2ω绕点O转动的动盘之间产生的。据此,纤维质点在楔形区相对运动轨迹,是以点O为中心的圆周运动(图1中c)。因此,间隙中心无剪切速度和剪切力。分析指出,如果双螺旋辊式磨浆机与盘磨机的速度、直径相同,则螺旋辊间隙中的平均剪切力比盘磨机小2～3倍。国内现已研制成功的SM76型双螺旋辊式磨浆机和ZDPH