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【创新】竹浆洗浆除渣设备(图文)
- 2020-05-04-

申请公布号:CN 109403119 A

发明人:何虹颖

申请人:重庆三好纸业有限公司

竹材蒸煮设备一般采用立式蒸煮锅,庞大的蒸煮锅导致其内部初步竹浆传热慢,蒸煮时间长;且在实际生产中,鉴于竹材结构紧密,加上导管内留存的空气极难排除,竹材蒸煮也需要较长的渗透时间,升温渗透时间一般1.5~2h,保温时间也都需要2~2.5h。

提供一种竹浆洗浆除渣设备,能够提升竹浆的蒸煮效率。

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1  竹浆洗浆除渣设备的结构

1—支撑架   2—过滤桶  3—双向同步电机  4—进料口  5—排液管  6—阀门  7—出料口  8—开关门  9—锁扣  10—丝杆  11—过滤板   12—过滤孔  13—加强筋  14—活塞缸  15—活塞板  16—连杆  17—上活塞腔  18—下活塞腔  19—第一气管   20—单向阀  21—第二气管  22—涡流管  23—热气管

如图1所示,竹浆洗浆除渣设备的支撑架上固定有竖向设置的过滤桶,过滤桶上端呈圆筒状、下端呈漏斗状,过滤桶的顶端通过螺栓固定连接有驱动单元,该驱动单元为双向同步电机,且过滤桶顶端开有投放竹材和浸泡液的进料口;过滤桶的底端设置有排液管,排液管上通过螺栓固定有开、闭排液管的阀门。

过滤桶的侧壁开有出料口,出料口处的桶身外壁通过销钉转动连接有开关门,开关门的外形与过滤桶的桶身弧度相等,且开关门上装有可与过滤桶的桶身外壁锁定的锁扣。

双向同步电机的输出轴竖直向下且与过滤桶同轴设置,双向同步电机的输出轴上通过联轴器固定有竖向设置的丝杆,丝杆上螺纹固定有过滤板,过滤板上开有过滤孔。过滤桶的内壁竖向固定有加强筋,过滤板上开有与加强筋滑动配合的滑槽,当丝杆转动时,由于加强筋的限制作用,过滤板只能沿过滤桶的轴向竖向滑动,而不能跟随丝杆转动。

过滤桶顶端内壁与丝杆同轴固定有活塞缸,活塞缸内竖向滑动连接有活塞板,活塞板与过滤板之间设有连杆,连杆的下端与过滤板通过螺丝固定,连杆的上端穿过活塞缸底端后与活塞板通过螺丝固定连接。

活塞板将活塞缸分为上、下活塞腔,上、下活塞腔共同通过第一气管与大气连通,靠近上活塞腔处的第一排气管处设有单向阀,使气体只能由靠近上活塞腔处的第一排气管流向上活塞腔内,而不能由上活塞腔流向第一排气管;同时上活塞腔还连接有第二气管,第二气管上设有单向阀,使气体只能由上活塞腔内流向第二气管,而不能由第二气管流向上活塞腔;第二气管穿过过滤桶的上侧壁后连接有涡流管,涡流管的热气端连接有热气管,热气管的排气口沿过滤桶的侧壁向下延伸,然后穿过过滤桶的侧壁后被固定于过滤板的底端。

具体实施过程:

竹材和浸泡液由进料口被排入到过滤桶内,竹材堆积于过滤板的上端,浸泡液浸没竹材,位于过滤桶底端的阀门和位于侧壁的开关门均处于关闭状态,过滤板位于过滤桶内靠下位置。

启动双向同步电机正转,使丝杆正转,在丝杆带动下,过滤板沿过滤桶的内壁向上滑动,过滤板上的竹材随着过滤板一起向上运动;同时,与过滤板固定的连杆推动活塞板向上滑动,上活塞腔内的气体被压缩进入第二气管,第二气管将压缩气体引流入涡流管,然后涡流管产生的热气经热气管排放到过滤板的底端。

当过滤板向上运动一端距离后,双向同步电机反转,使丝杆反转,过滤板沿过滤桶的内壁向下滑动,竹材在自身重力作用下随过滤板一起下落;同时,活塞缸内活塞板在连杆牵引下向下滑动,第一气管由大气吸入气体,上活塞腔完成吸气。

当过滤板向下滑动到起始位置后,双向同步电机再次正转,使过滤板又向上滑动。双向同步电机不断正转和反转,使过滤板不断在过滤桶内上、下滑动,不断搅动过滤桶内竹材和浸泡液,使浸泡液和竹材能充分接触;同时,涡流管间歇性地产生热气,热气管将热气不断排放至过滤板的底端,热气对竹材和浸泡液进行加热,使竹材升温后竹材内部的气体受热排出,便于后续蒸煮时,蒸煮药液能浸透竹材,从而减少后续竹材的蒸煮时间,提升蒸煮效率;且竹材在过滤桶内已经完成预热,当竹材被排放至后续的蒸煮锅内,竹材可以更加快速的升温到预定温度,从而提升竹材蒸煮效率。

在过滤板不断上、下滑动过程中,竹材含有的杂质和泥沙等均被清洗,被清洗的杂质和泥沙穿过过滤孔后聚集于过滤桶漏斗状的下端,由于热气管间歇性地向过滤板的底端排气,热气在浸泡液内上升时会穿过过滤孔,防止泥沙堵塞过滤孔。

当竹材在过滤桶内完成浸泡和预热后,打开阀门,位于过滤桶内的浸泡液和位于过滤桶下端的泥沙、杂质等一同由排液管排出,当浸泡液被排尽后,打开过滤桶侧壁的开关门,将竹材取出然后送入下一个蒸煮工序。

优点:

1)可以减少竹材的浸泡时间:由于竹材浸泡的过程中竹材沉积在过滤桶的底部,竹材相互堆叠使竹材与浸泡液的接触面积较少,而竹材间的浸泡液无相对流动,造成竹浆浸泡不彻底,而浸泡不彻底的原材料在后续无法被快速蒸煮形成竹浆,使原材料浪费且延长蒸煮时长。竹材和浸泡液混合于过滤桶内,驱动单元驱动丝杆转动,带动过滤板在过滤桶内来回滑动,浸泡液和竹材不断被搅动,可以防止竹材沉积于过滤桶的底部,使过滤桶内的竹材能被快速浸泡完全,以减少原材料的浪费和提升浸泡效率。

2)能够自动加热:过滤板在过滤桶内来回滑动时,过滤板会通过连杆带动活塞板在活塞缸内来回滑动,活塞板在活塞缸内每完成一次循环滑动,活塞缸就会向涡流管完成一次压缩气体,压缩气体流经涡流管后,涡流管热气端排出热气对竹材和浸泡液加热,实现对竹材的预热,由于后续蒸煮初步竹浆蒸煮过程中是采用庞大的立式蒸煮锅,蒸煮锅内热量交换速度慢,因此过滤桶能减少后续蒸煮锅加热时间,提升蒸煮锅的蒸煮效率。

3)有利于排出竹材和过滤桶内空气:由于由涡流管排出的热气温度超过100℃,热气不断进入过滤桶内,竹材受热后,竹材内部的空气受热膨胀而扩散到浸泡液中,有利于竹材内空气的排出,便于后续蒸煮过程药液的浸透;同时随着过滤桶内浸泡液的温度不断升高,浸泡液的含氧量不断降低,有利于浸泡液内空气的排出,使竹材内的空气含量下降到最低。

4)有利于过滤桶内快速加热:由于过滤板的搅拌作用,加速热气管排气口处热量与过滤桶内浸泡液的热交换,使热气管排出热气的热量快速传导至整个过滤桶内,过滤桶内竹材被快速加热,从而进一步提升浸泡的效率。