專利名稱：同向雙螺旋濃縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是在造紙行業制漿過程中對漿料進行濃縮(擠水)的設備，如用于對漿料黑液(蒸煮液)進行提取、或是對加水洗滌的漿料液進行脫水、或是對低濃度漿料進行濃縮制取高濃漿的漿料濃縮機。
目前造紙行業的專門對漿料進行擠水濃縮的機械有多種，如有圓網式脫水機、側壓式濃縮機、SD型壓濾機等。還有一些是具有脫水能力的洗漿機，如ZNKZ型鼓式真空洗漿機、ZNDC型水平帶式洗裝機等，各種產品的結構構成不同，有其自己的特點，也有其缺點不足，現有技術普遍存在的最大缺點是擠水濃縮能力低，即擠干能力差，脫出的漿的濃度低，含水量大，脫出的漿濃度一般只有5-8％，個別也只能達到12％，而且設備造價高，能耗大，生產能力小，生產效率也較低。由于擠干能力小，脫出的漿濃度低，含水量大，這不僅是漿中的水溶物不能盡快充分被排除，漿纖維管內壁的水溶物也不能被排除，影響漿的品級，而且為述到洗滌要求就必須增加洗滌次數，必然增大洗滌用水量，來排除水溶物，排出的廢水量相應也較多，造成環境污染嚴重。1噸干纖維脫水前占有漿量40M3，用現有技術產品脫水后占有量約20M3，有相當于50％含濃解物的水份沒有被排除，洗滌每噸漿用清水量50-87噸，排出污水量35-80噸，耗電75-77KWH/噸漿。漿的濃度低，含水量大，含水溶物多，還對后續工藝如漂白工藝耗用化學藥品用量增加。這些都使得制漿生產工藝流程變長，占用面積和空間大，耗水量大，而且也不能適應高濃漂白和無氯漂白對漿濃度在25-30％的工藝要求。
現有技術中的洗漿機，就其所具有的脫水功能而言，在某種意義上來說其也是可以做為濃縮漿料的擠水機使用，但兩者是有區別的，洗滌機雖有擠水能力，但其要求進裝濃度較高，用做擠水機使用時生產效率較低，擠水濃縮能力低，而且結構復雜，造價高。
近十年來隨著造紙制漿技術的發展，高效洗漿，制取高濃度漿料越來越受到人們的重視。瑞典Sunds公司生產的雙輥置換擠漿機(Displace-ment Press，簡稱DP擠漿機)如

圖1所示，其主體結構是由二個相互平行安裝在密封槽體內的對輥構成，對輥由帶有筋板的空心軸及套在軸上的輥體和蓋在輥體上的濾板構成，輥體上有排液溝和排液孔，軸、筋板與輥體組成輥內排液槽，兩輥中的一根可水平移動，另一根固定。其工作原理是，漿料以一定的壓力從槽體兩側進漿管進入縫隙通道A區進行脫水，隨著輥的轉動在成型板6的末端進入置換洗滌區B，高壓洗滌液即清水從洗液進液管9進入沖洗漿層進行置換洗滌，洗后漿層隨輥帶入雙輥擠壓區C進行擠壓脫水，其擠壓脫水后的漿料液度可達到30％左右。該機的實質是一種洗漿機，而并不是專用于對漿料中原含有的水份進行脫水的濃縮機(擠水機)，其體積較大，結構較復雜，功耗高，配用多臺電機，電機總功率60-170KW。
法國克來克斯加爾(CLEXTRAL)公司開發生產的同向雙螺桿制漿設備(簡稱BIVIS制漿設備)其主體結構是由一對相互平行同向旋轉安裝在密封槽體內的雙螺桿構成，由于雙螺桿轉子的齒形相互嚙合，形成封閉的容積沿軸向移動，能將料片和漿料強制沿軸向推進及送出，其通過在軸桿上間隔設置的反方向螺旋轉子，并在該轉子上開設有若干方形凹槽的螺旋轉子段，使漿料產生往回壓送，產生很高壓力，纖維在壓力下揉搓磨擦而實現分離、破碎細化，之后漿料從方槽中擠出前進，其也可在不同的螺旋轉了段進行洗滌、漂白工作，這樣其對經浸泡或經蒸煮后的含水或含液料片進行磨漿，并在不同的螺桿區段對前部磨漿后的漿料進行加水洗滌及加藥漂白連續處理，制取機械木漿，其是一種綜合多功能于一體的聯合制漿設備，該產品精度高，加工生產成本也較高，其技術較為先進，但其并不是專用于處理漿料濃縮脫水的設備。
本發明的目的是針對我國漿料濃度低，在3-4％，現有漿料濃縮機體積大，能耗高，較率低的缺點，提供一種用于對漿料黑液(蒸煮液)進行提取、對加水洗滌的漿料液進行脫水、對低濃度漿料進行濃縮制取高濃漿的漿料濃縮機。
本發明包括有機架、電機、減速器、漿料濃縮擠水裝置構成，主要技術解決方案在于濃縮擠水裝置由一對相互嚙合配合同向旋轉的螺旋轉子裝置、前機殼、后機殼裝置、中部的濾網機殼裝置構成，螺旋轉子裝置由軸桿、安裝在該軸桿上的進料螺旋轉子、強制輸送螺旋轉子、擠壓脫水螺旋轉子構成，螺旋轉子裝置的軸桿的兩端通過軸承裝置安裝在與機架聯接的前、后機殼裝置上，中部的濾網機殼裝置安裝在前、后機殼中間，濾網機殼的濾網罩對應螺旋轉子裝置的強送螺旋轉子和擠壓脫水螺旋轉子部分，與兩相互嚙合配合的轉子外形對應并呈間隙配合，螺旋轉子裝置的進料螺旋轉子置于前機殼內進行進料輸送，強制輸送螺旋轉子部分的轉子葉片采用相互完全包容嚙合的弧齒齒形；擠壓脫水螺旋轉子部分為螺旋轉子外徑逐漸縮小、根徑逐漸增大、螺距逐漸縮小的螺旋轉子，這樣其容積逐漸縮小，漿料在這一部分中運行時隨容積的減小產生擠壓對漿料進行脫水。由于兩強制輸送螺旋轉子部分的齒形是采用相互完全包容嚙合的弧齒齒形，其相互形成封閉的容積沿軸向移動，漿料在被其輸送過程中即使其后部的擠壓脫水轉子部分的容積逐漸縮小產生了擠壓阻力也不能產生逆行回流和打滑不前進，達到強制向前輸送漿料和完成擠壓脫水濃縮工作。
圖1是現有技術DP擠漿機結構示間圖，其中01-破碎螺旋出料器；02-卸料刮刀；03-壓輥；04-上蓋；05-清洗輥面噴水管；06-成型擋板；07-進漿管；08-唇板；09-洗液進液管；011-液壓升降裝置。
圖2是現有技術BIVIS制漿設備結構原理示意圖。
圖3是本發明結構示意圖。
圖4是圖3府視圖。
圖5是圖3的A-A剖視圖。
圖6是圖3的B-B剖視圖。
圖7是圖3的C-C剖視圖。
下面結合附圖對本發明作詳細說明。
本發明包括有機架1、電機2、減速器3、漿料濃縮擠水裝置5構成，濃縮擠水裝置5由一對平行相互嚙合配合同向旋轉的螺旋轉子5、5′、前機殼6、后機殼7、中部上濾網機殼裝置8、下濾網機殼裝置9構成。電機2、減速器3、濃縮擠水裝置5固定安裝在機架1上。螺旋轉子5/5′由軸桿51、固定安裝在該軸桿51上的進料螺旋轉子52、強制輸送螺旋轉子53、擠壓脫水螺旋轉子54構成，兩螺旋轉子5、5′的軸桿51、51′相互平行，其兩端通過軸承裝置59與前機殼6、后機殼7聯接安裝，轉子軸桿51、51′的前端與雙軸輸出的減速器3的輸出軸31、31′通過聯軸器32、32′聯接，進料螺旋轉子52、強制輸送螺旋轉子53、擠壓脫水螺旋轉子54與軸桿51鍵聯接固定，依次從前向后固定安裝在轉子軸桿51、51′上，并在軸桿51、51′后部設有轉子定位緊固螺母55。進料螺旋轉子52為螺旋葉片轉子，強制輸送螺旋轉子53為相互完全包容嚙合的螺旋弧齒齒形轉子，擠壓脫水螺旋轉子54為從前至后轉子外螺徑逐漸縮小、根徑逐漸增大、螺距逐漸縮小的螺旋葉片轉子。進料螺旋轉子52置于前機殼6內并與前機殼6內腔間隙配合形成攪龍推進送料；在前機殼6與后機殼7間并對應強制輸送螺旋轉子53、擠壓脫水螺旋轉子54設置聯接安裝上濾網機殼裝置8和下濾網機殼裝置9。上濾網機殼裝置8和下濾網機殼裝置9由橫梁及聯接板構成的架體和固定聯接安裝在其上的剛性濾網罩片構成，濾網片在前機殼6與后機殼7間與相互平行嚙合配合的螺旋轉子5、5′的外形相對應，罩于其外表并呈間隙配合，形成壓濾腔體，濾網片從前至后其網孔逐漸增大。在前機殼6的上端開設有漿料進料口63，在后機殼7的下端開設有出料口73，在后機殼7內的兩個轉子軸桿51、51′上分別固定聯接設有兩個旋轉又打散器58、58′，在后機殼7的上端上還可開設有一帶活蓋74的觀察口76。
參見附圖實施例所示，本發明濃縮擠水裝置5中部的上濾網機殼裝置8由橫梁桿81、81′、81″、若干塊聯接架板82和剛性----金屬濾網片83、及外罩板84構成；各聯接架板82分布與橫梁桿81、81′、81″固定聯接，濾網片83與聯接架板82下端面配合固定聯接.在由橫梁桿81、81′、81″和聯接架板82構成的架體外表固定聯接罩板84，在各聯接架板82間的外罩板84上聯接設有用于沖水清洗的進水管接頭86，其在工作停機后沖洗濾網上的殘漿。下濾網機殼裝置9由橫梁桿91、91’、若干塊聯接架板92和濾網片93、及前后側外罩板94、94′構成；橫梁桿91、91′的兩端分別與前機殼體6和后機殼體7固定聯接，各聯接架板92分布并與橫梁桿91、91′固定聯接，濾網片93與聯接架板92上端面配合安裝聯接，外罩板94、94′分別與橫梁桿91、91′的外側固定聯接。上濾網機殼裝置8的下端面與下濾網機殼裝置9的上端面即其前后兩側的橫梁桿81、81′下端面與橫梁桿91、91′上端面間為平面或止口平面密封配合，上濾網機殼裝置8與下濾網機殼裝置9間通過其后的側橫梁桿81′、91′上設置的鉸軸80鉸接聯接，使上網罩機殼裝置8可以向上掀開，這樣有利于生產裝配，方便觀察檢修濾網和清理刷洗遺物殘漿；在其前側的橫梁桿上81、91上設置有由與下橫梁桿91鉸接的螺桿95和與上橫梁桿81固定聯接的開口叉85組成的快速螺栓緊固聯接裝置90，將上下濾網機殼裝置8、9緊固聯接在一起，當然兩上下濾網機殼裝置8、9也可是直接由螺栓緊固聯接。
前機殼6和后機殼7是由上蓋和底座兩部分沿轉子軸中心線對開組成，其主要是為了便于裝卸螺旋轉子5、5′，前機殼6的上蓋61與其底座62和后機殼7的上蓋71與其底座72由螺栓緊固聯接，在前機殼6的上蓋61的上端開設漿料進料口63，在后機殼7的底座72的下端開設出料口73，在后機殼7的上蓋71上還可開設有一帶活蓋74的觀察口76，以便出料口73由管道全封閉向外輸送時，用于觀察出料濃度情況和提取樣品化驗。前機殼6的底座體62和后機殼7底座體72的前后兩外側上開設有凹槽65、65′、75、75′，下濾網殼體裝置9的橫梁桿91、91′與該凹槽65、65′、75、75′配合與前后殼機6、7螺釘固定聯接。
本發明漿料從前機殼6上端的進料口63進入前機殼內，設置在前機殼6內相互嚙合并與前機殼內腔間隙配合形成攪龍推進送料的螺旋轉子5、5′的進料螺旋轉子52部分，將進入前機殼6內腔的漿料輸送給螺旋轉子5、5′的強制輸送螺旋轉子53部分，由于強制輸送螺旋轉子53部分的轉子葉片是根據包絡理論和型線技術加工制成的相互完全包容嚙合的螺旋弧齒齒形，其兩轉子同向嚙合旋轉時，相互形成封閉的容積沿軸向前移動，可將進入其內的漿料強行沿軸向向前推進輸送，由于擠壓脫水螺旋轉子54部分為從前至后轉子外螺徑逐漸縮小、根徑逐漸增大、螺距逐漸縮小的螺旋轉子，擠壓脫水螺旋轉子54外部的濾網片83、93構成的壓濾內腔雙環式桶體與該轉子54部分的外形相對應，罩于其外表，隨轉子54外徑一致逐漸縮小，并保持前后相同的間隙配合，所以濾網片構成的內腔體是隨轉子54的外螺徑而逐漸縮小的，這樣擠壓脫水螺旋轉子54葉片間容積逐漸縮小，漿料在這一部分中運行時隨容積的減小產生壓縮比，對漿料進行擠壓脫水，由于強制輸送螺旋轉子53部分是強制沿軸向向前推進送料，漿料在被其輸送過程中即使其后部的擠壓脫水轉子54部分容積逐漸縮小產生了壓力阻力，漿料也不能在轉子中特別是擠壓脫水轉子54中產生逆行回流和打滑不前，其不僅可高效完成擠壓脫水濃縮工作，而且漿料在其被逐步擠壓脫水向前移動過程中，是靠強送轉子52的軸向輸送壓力前進，脫水轉子54協助推送漿料前進時其對漿所產生的徑向推壓力很小，所以漿料纖維不易產生堵塞濾網現象。被擠壓脫水轉子54部分擠壓脫水濃縮后推出的濃縮干漿進入后機殼7內，由轉子軸桿51、51′上的打散器58、58′打散脫落從后機殼7下部的出料口73排出。
本發明根據入口漿料濃度及出口漿料濃度要求調整電機1的轉速，亦可利用電機的轉速控制加工產量。
本發明即可用于對漿料進行脫水濃縮，也可用于提取黑液，其體積小，造價低，運行穩定，操作簡單，生產能力大，效率高，能耗低。以整體體積為長3.84米，寬1.22米，高0.85米的本發明濃縮機為例，其配用電機功率22KW，進漿濃度為3.5％的低濃漿料，一次運行通過本機脫水，出漿濃度草類漿20-25％，木漿25-35％；生產能力草類漿20-32T/d絕干漿，木漿35-40％絕干漿；耗電量15KWH/噸漿，與同類現有技術產品相比其不僅體積小，出漿濃度高，而且節電80％。用其提取黑液，在30℃時可達到7.5-9°Bt′。
本發明相對現有技術能最大成度地在脫出漿料中的水份及水溶物的同時，也擠出纖維管內腔壁的水溶物，因此對造紙制漿來說可加快漂白過程中化學反應速度，降低化學藥品用量，減少漂白劑殘留量，實現減少洗滌用水量和排放污水量。
權利要求
1.一種同向雙螺旋濃縮機，特別是用于造紙行業制漿過程中對漿料進行擠水，如對漿料蒸煮液進行提取、對加水洗滌的漿料液進行脫水、對低濃度漿料進行擠水濃縮制取高濃漿的濃縮機，其特征在于1-1、其由機架1、電機2、減速器3、濃縮擠水裝置5構成；1-2、電機2、減速器3、濃縮擠水裝置5固定安裝在機架1上；1-3、濃縮擠水裝置5由一對平行相互嚙合配合同向旋轉的螺旋轉子5、5′、前機殼6、后機殼7、上濾網機殼裝置8、下濾網機殼裝置9構成；1-4、螺旋轉子5/5′由軸桿51、固定安裝在該軸桿51上的進料螺旋轉子52、強制輸送螺旋轉子53、擠壓脫水螺旋轉子54構成；螺旋轉子5、5′的軸桿51、51′相互平行，其兩端通過軸承裝置59與前機殼6、后機殼7聯接安裝，軸桿51、51′的前端與雙軸輸出的減速器3的輸出軸31、31′通過聯軸器32、32′聯接，進料螺旋轉子52、強制輸送螺旋轉子53、擠壓脫水螺旋轉子54與軸桿51鍵聯接固定，依次從前向后固定安裝在轉子軸桿51上，并在軸桿51后部設有轉子定位緊固螺母55；1-5、進料螺旋轉子52為螺旋葉片轉子，強制輸送螺旋轉子53為相互完全包容嚙合的螺旋弧齒齒形轉子，擠壓脫水螺旋轉子54為從前至后轉子外螺徑逐漸縮小、根徑逐漸增大、螺距逐漸縮小的螺旋葉片轉子；1-5、進料螺旋轉子52置于前機殼6內并與前機殼6內腔間隙配合形成攪龍推進送料；在前機殼6與后機殼7間并對應強制輸送螺旋轉子53、擠壓脫水螺旋轉子54設置聯接安裝上濾網機殼裝置8和下濾網機殼裝置9；1-6、上濾網機殼裝置8和下濾網機殼裝置9由橫梁及聯接板構成的架體和固定聯接安裝在其上的剛性濾網罩片構成，濾網片在前機殼6與后機殼7間與相互平行嚙合配合的螺旋轉子5、5′的外形相對應，罩于其外表，并保持前后相同的間隙配合，形成壓濾腔體，濾網片從前至后其網孔逐漸增大；1-7、在前機殼6的上端開設有漿料進料口63，在后機殼7的下端開設有出料口73，在后機殼7內的兩個轉子軸桿51、51′上分別固定聯接設有兩個旋轉叉打散器58、58′，在后機殼7的上端上還可開設有一帶活蓋74的觀察口76。
2.根椐權利要求1所述的濃縮機，其特征在于2-1、上濾網機殼裝置8由橫梁桿81、81′、81″、若干塊聯接架板82和剛性-—金屬濾網片83、及外罩板84構成；各聯接架板82分布與橫梁桿81、81′、81″固定聯接，濾網片83與聯接架板82下端面配合固定聯接.在由橫梁桿81、81′、81″和聯接架板82構成的架體外表固定聯接罩板84，在各聯接架板82間的外罩板84上聯接設有用于沖水清洗的進水管接頭86；2-2、下濾網機殼裝置9由橫梁桿91、91′、若干塊聯接架板92和濾網片93、及前后側外罩板94、94′構成；橫梁桿91、91′的兩端分別與前機殼體6和后機殼體7固定聯接，各聯接架板92分布并與橫梁桿91、91′固定聯接，濾網片93與聯接架板92上端面配合安裝聯接，外罩板94、94′分別與橫梁桿91、91′的外側固定聯接；2-3、上濾網機殼裝置8的下端面與下濾網機殼裝置9的上端面即其前后兩側的橫梁桿81、81′下端面與橫梁桿91、91′上端面間為平面或止口平面密封配合，上濾網機殼裝置8與下濾網機殼裝置9間通過其后的側橫梁桿81′、91′上設置的鉸軸80餃接聯接，使上網罩機殼裝置8可以向上掀開；在其前側的橫梁桿上81、91上設置有由與下橫梁桿91鉸接的螺桿95和與上橫梁桿81固定聯接的開口叉85組成的快速螺栓緊固聯接裝置90，將上下濾網機殼裝置8、9緊固聯接在一起，當然兩上下濾網機殼裝置8、9也可是直接由螺栓緊固聯接。
3.根椐權利要漿1或2所述的濃縮機，其特征在于3-1、前機殼6和后機殼7是由上蓋和底座兩部分沿轉子軸中心線對開組成，前機殼6的上蓋61與其底座62和后機殼7的上蓋71與其底座72由螺栓緊固聯接，在前機殼6的上蓋61的上端開設漿料進料口63，在后機殼7的底座72的下端開設出料口73，在后機殼7的上蓋71上開設帶活蓋74的觀察口76；3-2、前機殼6的底座體62和后機殼7底座體72的前后兩外側上開設有凹槽65、65′、75、75′，下濾網殼體裝置9的橫梁桿91、91′與該凹槽65、65′、75、75′配合與前后殼機6、7螺釘固定聯接。
全文摘要
本發明同向雙螺旋濃縮機，用于造紙制漿對漿料進行擠水，包括有機架、電機、減速器、擠水裝置構成，主要特征在于擠水裝置由一對平行相互嚙合配合同向旋轉的螺旋轉子裝置和機殼裝置構成，螺旋轉子裝置由進料轉子、強制輸送轉子、脫水轉子三部分構成，強送轉子為相互包容嚙合的轉子，脫水轉子為逐漸變徑變距的螺旋轉子，漿料在螺旋轉子裝置中被強制輸送并隨容積的減小產生擠壓進行脫水。其體積小，造價低，生產能力大，效率高，能耗低，出漿濃度高20-35％。
文檔編號B30B9/16GK1159388SQ9611943
公開日1997年9月17日 申請日期1996年9月20日 優先權日1996年9月20日
發明者馮德柱, 喬丹文, 劉忠寶, 解德厚 申請人:丹東市藍鯨科工貿高新技術公司