一种新型热分散系统的制作方法

本实用新型涉及一种回收纸浆纤维中的胶黏物进行微化、分散处理的设备，具体涉及一种新型热分散系统。

背景技术：

在回收废纸纤维的处理过程中，由于原料的来源多种多样，且生产过程为非封闭性生产，因此在碎解过后的纸浆中，掺杂有大量的胶、塑料、油墨和其他进入系统的杂质纤维，这些杂质在造纸工艺中统称为“胶黏物”。若不进行筛选去除，这类胶黏物会在后续的纸张成型过程中，在成纸的表面形成大大小小的“斑点”，极大的影响了成纸效果。

随着技术的发展，在现代造纸工艺过程中，可以通过热分散机，对胶黏物进行微化剥离，以满足后续的筛选去除工艺的要求。热分散机主要是通过一个自带的输送螺旋，将高浓度浆料推送至分散区。分散区的壳体上固定有定盘，在定盘的对面设置有可以高速旋转的动盘。定盘和动盘上都有若干互相交错啮合的分散齿。分散齿之间保持间隙在0.2-0.5mm之间。

当电动机带动动盘高速旋转时，高浓浆料在分散齿的强力作用下，浆料受到均匀的机械作用。依靠纤维之间的摩擦力，混杂在纤维上的胶黏物被迅速的细化至肉眼不可见的微粒，并均匀的分散到浆料中。

为了保证浆料中纤维之间能够产生足够的摩擦力，需要通过压榨螺旋提高浆料的浓度，但是从压榨螺旋仅能把浆料从10%的浓度提高到25-30%之间，这个浓度对于热分散来说还是远远不够的，因此，因浆料浓度过低导致的热分散使用效果不佳的事件频频发生。

公告号cn208649780u的实用新型专利公开一种热分散装置，涉及造纸热分散技术领域，其技术方案的要点是：包括浓缩机、热分散机、储浆池，还包括输送螺旋、压榨螺旋机、料塞螺旋、破碎螺旋以及加热螺旋，输送螺旋的输入端连接于浓缩机的输出端，压榨螺旋机的输入端连接于输送螺旋的输出端，料塞螺旋的输入端连接于压榨螺旋机的输出端，破碎螺旋的输入端连接于料塞螺旋的输出端，加热螺旋的输入端连接于破碎螺旋的输出端，加热螺旋的输出端连接于热分散机的输入端，热分散机的输出端连接于储浆池的进浆口；通过在浓缩机与热分散机之间再设置压榨螺旋机以及多个作用螺旋以处理大颗粒杂质的装置，可大大减少浆料中的大颗粒杂质，有利于提高浆料所制作出的纸料质量。

上述公开方案虽然对纸热分散技术进行了改进，但是仍存在浆料浓度过低、蒸汽的消耗量大、热分散进料不匀导致的动力输出波动的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种新型热分散系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型热分散系统，包括依次连接的压榨螺旋、预脱水料塞螺旋、预加热撕碎螺旋、匀料加热螺旋以及热分散机，浆料从压榨螺旋的进口进入系统内部，从热分散机的出料口排出；

预脱水料塞螺旋包括筛筒以及在筛筒内沿中心轴线延伸布置的料塞螺旋叶片，筛筒呈现进口大、出口小的锥筒结构，筛筒表面分布有筛孔，同时在筛筒内侧壁排布设有楔形槽，楔形槽沿筛筒的经线方向布置，且楔形槽的直边与浆料的运动方向相对；

预加热撕碎螺旋包括撕碎壳体以及在撕碎壳体内沿中心轴线延伸布置的撕碎螺旋片，撕碎壳体上布置有蒸汽进口，蒸汽进口连通至撕碎壳体内部；

匀料加热螺旋包括加热壳体以及在匀料加热壳体内沿中心轴线延伸布置的匀料螺旋轴，加热壳体上排布有蒸汽加注管，匀料螺旋轴沿输料方向依次分为正推螺旋段、匀料段和拨料段，正推螺旋段上设有匀料螺旋叶片，匀料螺旋叶片延伸至匀料加热螺旋的出料口，拨料段与匀料加热螺旋的出料口对应，拨料段上设有拨料机构，匀料段上设有匀料机构。

所述筛孔为阶梯孔结构，其在位于筛筒内侧壁的一端为小孔，位于筛筒外侧壁的一端为大孔。

所述预加热撕碎螺旋的撕碎壳体由内壳体和外壳体组成的双层壳体结构，内壳体和外壳体之间填充有隔热材料。

所述预加热撕碎螺旋的进料口和蒸汽进口位于壳体同一圆周位置处，其中预加热撕碎螺旋的进料口水平布置，预加热撕碎螺旋的蒸汽进口在上部竖向布置。

所述拨料机构包括圆周排布在拨料段上的拨料板。

所述拨料板为t型结构。

所述拨料板在非迎浆面设置有筋板，筋板固定连接拨料板和拨料段。

所述匀料机构包括圆周排布在匀料段上的匀料辊。

所述匀料机构还包括由多个弧板对接组成的抱箍式安装座，抱箍式安装座固定在匀料段，匀料辊固定在对应弧板上。

所述匀料螺旋轴在拨料段的延伸方向设有反推螺旋段，反推螺旋段设有与匀料螺旋叶片旋向相反的清扫螺旋叶片。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的超高浓度热分散系统通过设计，对压榨螺旋后的浆料进行二次脱水，使浆料的浓度达到35-40%之间，并且使蒸汽的消耗量大幅下降，并且良好解决了热分散进料不匀导致的动力输出波动现象。

本实用新型的超高浓度热分散系统工作时，浆料从压榨螺旋的进口1进入系统内部，从复合型盘式热分散的出料口排出，除此以外的设备进出料口均首尾相连，形成一个封闭的压力空间。

浆料从压榨螺旋的进料口进入到系统内部，在压榨螺旋内经过脱水浓缩后，浓度提升至25-30%之间，之后进入到预脱水料塞螺旋内部，预脱水料塞螺旋在输送浆料的同时，依靠其筛框对浆料进行进一步的脱水浓缩，其浓度被进一步提高到35-40%之间。此时浆料的浓度基本已经达到热分散的需求，但是温度还未达到胶黏物分散时的要求。之后浆料进入预加热撕碎螺旋，高浓浆料中搭接成团的纤维束在预加热撕碎螺旋的作用下被撕裂开来。同时，其上设置的蒸汽进口将高温蒸汽送入到预加热撕碎螺旋内部，此时浆料被初步细化分散，蒸汽的加热作用也被放大。

通过预加热撕碎螺旋的初步细化和预加热，浆料送入到匀料加热螺旋，在浆料被螺旋不停搅拌输送的过程中，蒸汽加注管通入蒸汽对浆料进行均匀的加热。由于此时的浆料极其浓稠，需要通过匀料机构和拨料机构进行均匀的出料。之后浆料到达热分散机的内部，进行分散作业。同时为了避免浓稠浆料堆积在匀料加热壳体末端，因此在螺旋轴的尾部设置有反推螺旋，能够将堆积在该处的浆料推出。

附图说明

图1是本实用新型实施例中新型热分散系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中预脱水料塞螺旋的示意图；

图3是本实用新型实施例中预脱水料塞螺旋上的筛筒示意图；

图4是本实用新型实施例中预脱水料塞螺旋上的筛筒展开示意图；

图5是本实用新型实施例中筛筒表面筛孔及楔形槽的示意图；

图6是本实用新型实施例中筛筒表面筛孔及楔形槽的剖切示意图；

图7是本实用新型实施例中预加热料塞螺的示意图；

图8是图7中a-a剖视图；

图9是本实用新型实施例中匀料加热螺旋的尾部结构示意图；

图10是本实用新型实施例中匀料加热螺旋的拨料机构示意图；

图11是本实用新型实施例中匀料加热螺旋的拨料板示意图；

图12是本实用新型实施例中匀料加热螺旋的匀料机构示意图；

图13是本实用新型实施例中匀料加热螺旋的匀料辊结构示意图；

图14是本实用新型实施例中复合型盘式热分散机的剖切示意；

图15是本实用新型实施例中复合型盘式热分散机的导流机构结构示意图；

图16是本实用新型实施例中复合型盘式热分散机的导流机构原理图；

图17是本实用新型实施例中复合型盘式热分散机的分拨块示意图；

图18是本实用新型实施例中复合型盘式热分散机的刮铲示意图；

图19是本实用新型实施例中复合型盘式热分散机的稀释水管的分布示意。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

如图1至图19所示，本实施例公开了一种新型热分散系统，包括依次连接的压榨螺旋14、预脱水料塞螺旋15、预加热撕碎螺旋16、匀料加热螺旋17以及热分散机18，浆料从压榨螺旋14的进口1进入系统内部，从热分散机18的出料口排出，除此以外的设备进出料口均首尾相连，形成一个封闭的压力空间。

为了保证浆料中纤维之间能够产生足够的摩擦力，因此需要在进入热分散机前对浆料进行挤压脱水。压榨螺旋14为现有技术，当浆料从螺旋压榨14的进料口1进入后，经过脱水浓缩后，浓度提升至25-30%之间。

由于压榨螺旋14挤压脱水机的结构特性，使得其排出的浆料浓度往往达不到要求，极大影响了热分散机的使用。本实施例在压榨螺旋14后接预脱水料塞螺旋15，通过压榨后的浆料从螺旋压榨14的出料口2进入到预脱水料塞螺旋15内部。

预脱水料塞螺旋15包括筛筒3以及在筛筒内沿中心轴线延伸布置的料塞螺旋轴41，料塞螺旋轴41上布置料塞螺旋叶片，筛筒3呈现进口大、出口小的锥筒结构，与之配合的料塞螺旋叶片也呈锥形结构。筛筒3表面分布有筛孔20，筛孔20为阶梯孔结构，其在位于筛筒3内侧壁的一端为小孔，位于筛筒3外侧壁的一端为大孔，这样的结构能够避免细小纤维堵塞筛孔。

并且为了增加脱水效果，避免高浓度浆料12中的纤维束搭接成团，在筛筒3内侧壁排布设有楔形槽19，楔形槽19与筛筒内壁呈一定夹角x。楔形槽19沿筛筒的经线方向布置，且楔形槽19的直边与浆料的运动方向相对。当料塞螺旋轴41旋转时，其旋转方向21与楔形槽19相向，能够大大加强浆料与筛框3之间的摩擦力，极大的提高了筛框3的脱水能力，并且避免纤维束搭接成团。

筛筒3的进口设有进料端法兰301，其出口设有出料端法兰302，方便连接；并且筛筒3的外侧布置有加强环，提高筛筒强度。

预脱水料塞螺旋15通过其中的料塞螺旋轴41和筛框3的设置，当浆料经进料口4进入到预脱水料塞螺旋15内部，料塞螺旋轴转动时，高浓度浆料12会由于空间的压缩，其中的水分就会随之排出，其浓度被进一步提高到35-40%之间。

再次经过脱水的浆料，进入到预加热撕碎螺旋16的内部。预加热撕碎螺旋16包括撕碎壳体以及在撕碎壳体内沿中心轴线延伸布置的撕碎螺旋轴，撕碎螺旋轴上布置撕碎螺旋片22，螺旋片6对纸浆中的纤维束具有撕裂碎解功能。撕碎壳体上布置有蒸汽进口6，蒸汽进口6连通至撕碎壳体内部。

本实施例中，预加热撕碎螺旋16的撕碎壳体由内壳体23和外壳体24组成的双层壳体结构，内壳体和外壳体之间填充有隔热材料25，起到保温效果，避免烫伤，并降低蒸汽损耗。蒸汽进口6和进料口5直通内壳体23内部。

本实施例中，预加热撕碎螺旋16的进料口5和蒸汽进口6位于壳体同一圆周位置处，其中预加热撕碎螺旋16的进料口5水平布置，预加热撕碎螺旋16的蒸汽进口6在上部竖向布置。

本实施例中，预加热撕碎螺旋16的撕碎螺旋轴向外延伸与动力源连接，撕碎螺旋轴的轴伸段配合设有两个轴承座支撑161。轴承座161及撕碎壳体由支撑架162以及固定支腿162支撑。

为了保证浆料中胶黏物能够顺利被微化分散，需要在浆料进入热分散前对浆料进行加热，一般温度需要达到90-120℃，才能够使胶黏物顺利软化。但是如果仅仅依靠在加热螺旋工序对浆料进行加热，由于此时的浆料浓度极高（30-40%之间），蒸汽很不容易加热到内部的浆料，或者需要耗费较长的时间才能加热到需要的温度，这在无形中就极大的影响到了整个系统的工作效率。

再次经过预脱水料塞螺旋15脱水的浆料，通过进料口5进入到预加热撕碎螺旋16的内部。由于此时的浆料浓度极高，浆料中的纤维互相搭接成团，这种情况对于热分散来说是极其不利的。通过预加热撕碎螺旋16的螺旋叶片22，将其中的纤维束碎解撕裂。经过这种初步的细化分散，趁着纤维颗粒足够小，高温蒸汽通过蒸汽进口6，不断进入到设备内部，对分散开的浆料进行加热，直至浆料从出料口7排出。此时蒸汽的加热作用被放大，浆料也被提前进行加热程序。

本实施例的预加热撕碎螺旋带有预加热功能，能够在浆料中的纤维束被撕裂细化时，对浆料进行提前预热（由于此时浆料被初步细化分散，蒸汽的热交换作用被放大。在短时间内，浆料温度被迅速提升，虽然不能达到热分散要求，但是能够大量减少后续加热螺旋的蒸汽需求量），降低在加热螺旋段的蒸汽用量，同时能够大大缩减加热时间，对于提高整个系统的效率，起到了极大的优化作用。

通过预加热撕碎螺旋16的初步细化和预加热，浆料通过其出口7被送入到匀料加热螺旋17的入口8处。匀料加热螺旋17包括加热壳体25以及在匀料加热壳体25内沿中心轴线延伸布置的匀料螺旋轴26，加热壳体25上排布有蒸汽加注管9，匀料螺旋轴26沿输料方向依次分为正推螺旋段、匀料段、拨料段和反推螺旋段，正推螺旋段上设有匀料螺旋叶片261，匀料螺旋叶片261延伸至匀料加热螺旋17的出料口，拨料段与匀料加热螺旋的出料口10对应，拨料段上设有拨料机构，匀料段上设有匀料机构；反推螺旋段设有与匀料螺旋叶片旋向相反的清扫螺旋叶片29，能有效避免过多的浆料向加热壳体25的末端移动堆积。

本实施例中，拨料机构包括圆周排布在拨料段上的拨料板28，拨料板为t型结构。拨料板1焊接在匀料螺旋轴拨料段的表面时，在其非迎浆面设置有筋板281，以保证拨料板28在工作时的强度。图中拨料板与筋板的数量仅为表达工作原理，非实际数量。

本实施例中，匀料机构包括由多个弧板27对接组成的抱箍式安装座，抱箍式安装座固定在匀料段。弧板27为两端带支腿，支腿平面上设置有安装孔271，便于拆卸安装。在弧板27表面均匀分布有若干个匀料辊40。当匀料机构组合安装时，弧板27张开的弧度与其数量呈比例关系，优选数量为3，此时弧度为π/3。

预加热后的浆料通过匀料加热螺旋17的进口8进入到其中，在匀料加热螺旋17内部有着漫长的匀料螺旋轴26，在输送过程中，大量蒸汽通过蒸汽加注管9进入到设备内部，对浆料进行均匀的加热，使其温度达到要求。但是由于此时的浆料浓度极高，很容易成团的跌落到热分散内部，造成热分散进料不匀，导致其分散功率波动。匀料机构的设置，能够均匀分拨浆料使其均匀的向前运动，然后通过其后的拨料机构，把浆料拨到出料口10内。在这个过程中，仍会有少部分浆料到达加热壳体35的尾部，如果长时间的堆积会造成工作功率的增高，该处的反推螺旋段设有与匀料螺旋叶片旋向相反的清扫螺旋叶片29，其旋向与螺旋轴26上的叶片旋向相反，能够把堆积在加热壳体35尾部的浆料推送出来，能够在输送高浓度浆料时，避免浆料堆积在壳体的尾部而造成堵塞积料。

匀料加热螺旋17能够在浆料进入热分散机前，对浆料进行加热，并且保证出料的均匀和平稳。

匀料加热螺旋17处理后的浆料通过出料口10进入热分散机18的入料口11。

热分散机18为复合型盘式热分散机，复合型盘式热分散机包括输送螺旋36以及与输送螺旋连接的热分散机壳体34，热分散机壳体34内设有配合的定齿盘37和动齿盘31，定齿盘37和动齿盘31之间形成分散区；定齿盘37位于临近输送螺旋36一侧，且定齿盘37中心部位有通孔作为与输送螺旋36连接的输送通道。

由于热分散机的自身结构特点，输送螺旋36与动齿盘31之间保持有一定间隙。在这个间隙之内的浆料无法顺利到达定齿盘37和动齿盘31之间的分散区，长时间絮集后容易板结在分散齿上，不及时清理的话，极易导致分散齿卡死，影响设备的工作效率。本实施例在动齿盘31的中心处设有导流机构，导流机构包括安装在动齿盘上并呈盘状的转座，转座上设有导流叶片39，导流叶片39旋转将输送的浆料导向分散区。

本实施例中，动齿盘31安装在驱动轴上，且动齿盘31上设有轴头压盖38用于同驱动轴连接，轴头压盖28形成导流机构的转座；轴头压盖包括底板以及固定设置在底板中心处的锥盖，在锥盖的圆周方向，均匀布置导流叶片39。导流叶片39呈一定弧度，且与动齿盘的旋向相同。

当动齿盘31高速旋转时，导流叶片39会产生极强的离心力，在离心力的作用下，高浓浆料5被迅速导流至动齿盘31与定齿盘37之间的分散区进行分散，浆料通过定齿盘37和动齿盘31的分散作用后到达良浆区42。

导流机构通过导流叶片在高速旋转过程中形成的导流作用，将高浓浆料分散开来，以便于分散齿的分散作用，能够大大避免浆料在动齿盘中心的絮集，减少了因此导致的停机时间，提高生产效率。

为了保证浆料中纤维之间能够产生足够的摩擦力，进入热分散机的浆料浓度在35-40%之间，但是这样的浓度会导致分散后的浆料不易排出，并且容易絮集成团，堵塞设备。为了解决该问题，本实施例中动齿盘31圆周方向均匀分布有若干个分拨块33，分拨块33与热分散机壳体34之间保持有距离。分拨块33呈金字塔型凸台状，并且在其迎浆侧的一边为过渡型圆弧331，该位置的对角线也采用过渡型圆弧。

本实施例中，动齿盘31与热分散机壳体34相对的一侧为动齿盘背侧，动齿盘背侧靠近圆周边缘的位置，均匀分布有若干个刮铲32，刮铲32为立方体结构。刮铲32在圆周方向上与分拨块呈一定夹角α。

当热分散工作时，高浓浆料6被输送到工作区，高浓浆料通过定盘齿37和动齿盘31的分散作用后，进入热分散机壳体34与分拨块33之间的空隙，分拨块33均匀的将高浓浆料拨开打散，使其能够顺利通过出料口12排出。

同时，还会有一定量的高浓浆料掉落到动齿盘31背侧与热分散机壳体34之间，此时动齿盘31背部设置的刮铲32就会将这部分浆料挂掉，避免堆积。

分拨块及刮铲的设置在热分散机工作时，能够将分散过的浆料均匀而又快速的打散开，同时避免了过高浓度的浆料在动盘背部与壳体之间絮集成团，影响出浆效果。

在热分散工作时，为了保证纤维之间有足够的摩擦力，要求进浆浓度在35-40%之间。但是分散后的浆料浓度依旧保持在这个范围，对于后续的输送和筛选工作造成了不便（后续的工序需要的浓度在5-7%之间）。为了解决该问题，本实施例在热分散机壳体34的圆周方向上排布设有若干个稀释水管13，稀释水管13向良浆区内注入大量稀释水，经过稀释的浆料，通过出料口12排出。

本实施例中，复合型盘式热分散的出料口12沿热分散机壳体的切线方向布置，在出料口的管壁上也设有稀释水管30，出料口处稀释水管30与出料口12呈钝角夹角β布置1，稀释水管30的水流能够加速浆料的排出。

稀释水管的布置可以有在浆料进行分散作业后即对浆料进行全方位的稀释，便于后续的输送和筛选。

本实施例的系统通过设计，对压榨螺旋后的浆料进行二次脱水，使浆料的浓度达到35-40%之间，并且使蒸汽的消耗量大幅下降，并且良好解决了热分散进料不匀导致的动力输出波动现象。

本实施例的系统，通过上述各设备的作用，能够降低蒸汽用量30%以上，同时分散效率提高15%以上。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

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