一種水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，主要由兩塊有機玻璃PMMA板結(jié)合而成，該兩塊有機玻璃PMMA板之間的密封采用凹凸面或榫槽密封形式，其中一有機玻璃PMMA板上設(shè)有稀釋水注入口；兩塊有機玻璃PMMA板結(jié)合后，內(nèi)形成有連通的中空腔體和主流流道，主流流道內(nèi)各點的靜壓相等；中空腔體由兩塊有機玻璃PMMA板上的沿各自長度方向延伸的型腔組成，其兩端分別設(shè)有進漿口與回漿口，中空腔體自進漿口向回漿口的方向逐漸縮小；主流流道由兩塊有機玻璃PMMA板上的沿各自寬度方向延伸的凹槽組成，主流流道有多條沿有機玻璃PMMA板的長度方向間隔排列，并分別與相應稀釋水注入口連通。本發(fā)明可以很方便地進行流場的測量和可視化研究，且密封性好、拆卸方便。
【專利說明】一種水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水力式實驗流漿箱的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器。
【背景技術(shù)】
[0002]業(yè)內(nèi)習知，方錐管布漿器是水力式流漿箱的關(guān)鍵部件之一，為了實現(xiàn)紙漿的等壓布漿，國內(nèi)、外研究人員對此開展了相關(guān)研究，并取得了許多重要的科研成果。
[0003]在國內(nèi)，安徽省造紙公司的一種用于圓網(wǎng)造紙機的多管布漿器，由孔管體、布漿罩、方錐管、唇板和支架組成。福建希源紙業(yè)有限公司的造紙機方錐管布漿器，具有中空腔體，設(shè)有進漿口與回漿口，其外側(cè)沿長度方向上均勻分布有出漿口，而且橫截面自進漿口向回漿口方向逐漸縮小。天津天輕造紙機械有限公司的方錐管布漿器，是由兩塊直角梯形板通過連接兩直角梯形斜腰邊的連接板連接而成的方錐狀，兩塊直角梯形板上分別設(shè)置有連接凸緣，每塊直角梯形連接板通過連接凸緣與管箱連接，管箱內(nèi)部設(shè)置有多條布漿管孔。華南理工大學劉偉等發(fā)明的互補式布器:由兩個方錐管布漿器以互補方式上下疊放在一起構(gòu)成，左右對稱，互不相通，巧妙地利用了單個方錐管布漿器布漿不均勻的特點，實現(xiàn)了兩個方錐總管及其對應的支管束漿料質(zhì)量流量的互補。另外，華南理工大學劉建安的等壓布漿器主要由進口法蘭、阻尼元件、筒體、出口接頭、筒蓋及溢流口構(gòu)成，主要適合于長網(wǎng)紙機。
[0004]在國際上，稀釋水調(diào)濃流漿箱技術(shù)發(fā)展方面有幾家很有影響的公司，如Beloit (metso)公司，Voith 公司，Valmet (metso)公司，以及 EsherWyss, Vaahto,Brandes&Heneze Gmbh,G&Lv公司、波蘭的PMP0LAND公司等,其典型的方錐形布衆(zhòng)器產(chǎn)品主要有圓錐形布漿器和方錐形布漿器，結(jié)構(gòu)大同小異，都是遵循等壓原理進行設(shè)計加工的，顯著地提高了紙張產(chǎn)品質(zhì)量。這些錐形等壓布漿器都有回流系統(tǒng)及其觀察透明管。在回流系統(tǒng)中，采用回流閥控制紙漿的回流，確保一致的漿流速度，觀測透明管內(nèi)的紙漿流動確定回流閥的開啟情況。
[0005]盡管國內(nèi)、外研究的方錐管布漿器很多，且這些方錐管布漿器在工程實踐中能發(fā)揮很大的作用，但是這些方錐管布漿器均不能滿足布漿器流場測量的要求，無法獲得可視化的流場。目前，在國、內(nèi)外沒有公開的滿足PIV (Particle Image Velocimetry粒子圖像速度儀)等測量系統(tǒng)進行測量和可視化研究的方錐管布漿器，基于此，本發(fā)明的方錐管布漿器在符合工程實踐的基礎(chǔ)上，可以對各種車速下的流場進行測量和可視化研究，從而使方錐管布漿器的流場結(jié)構(gòu)獲得理論上的突破，可以對工程實踐有良好的指導作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可進行流場測量和可視化研究的水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，從而使方錐管布漿器的流場結(jié)構(gòu)獲得理論上的突破，可以對工程實踐有良好的指導作用。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為:一種水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，它主要由配對的兩塊有機玻璃PMMA板結(jié)合而成，該兩塊有機玻璃PMMA板之間的密封采用凹凸面或者榫槽密封形式，其中一塊有機玻璃PMMA板上設(shè)有稀釋水注入口；所述兩塊有機玻璃PMMA板結(jié)合后，內(nèi)形成有貫穿其兩端面的中空腔體及貫穿其一側(cè)面的主流流道，該主流流道與中空腔體連通，且其內(nèi)各點的靜壓相等；所述中空腔體由兩塊有機玻璃PMMA板上的沿各自長度方向延伸的型腔組合而成，其兩端分別設(shè)有進漿口與回漿口，且該中空腔體自進漿口向回漿口的方向逐漸縮小，形成方錐狀結(jié)構(gòu)；所述主流流道由兩塊有機玻璃PMMA板上的沿各自寬度方向延伸的凹槽組合而成，且該主流流道有多條沿有機玻璃PMMA板的長度方向間隔排列，并分別與相應稀釋水注入口連通。
[0008]所述兩塊有機玻璃PMMA板結(jié)合后，通過夾緊塊壓緊，固為一整體。
[0009]所述兩塊有機玻璃PMMA板結(jié)合后，其由中空腔體貫穿的兩端面經(jīng)各自夾緊塊對應連接帶有進漿管的進漿端連接板和帶有回流管的回流端連接板，且該進漿管與進漿口連通，該回流管與回漿口連通。
[0010]所述兩塊有機玻璃PMMA板結(jié)合后，其由主流流道貫穿的側(cè)面設(shè)有密封用的凹面及連接用的螺紋孔。
[0011]所述主流流道為圓柱形流道，且每塊有機玻璃PMMA板上的凹槽為半圓柱形凹槽。
[0012]所述兩塊有機玻璃PMMA板之間夾墊有墊圈。
[0013]所述進漿端連接板和回流端連接板與結(jié)合后的兩塊有機玻璃PMMA板之間分別夾
墊有墊圈。
[0014]所述墊圈為石棉橡膠墊圈。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點與有益效果:
[0016]1、適用PIV (particle image velocimetry)粒子圖像速度儀等流場測量系統(tǒng)進行測量以及可視化研究，可以清楚地反映方錐管布漿器的流道及其流場，對方錐管布漿器的特點包括速度、渦量、湍動能、耗散率等與速度相關(guān)的參數(shù)均可以很方便的進行測量和研究。
[0017]2、本可視化等壓方錐管布漿器的形體小、結(jié)構(gòu)簡單、密封性好、拆卸方便、成本低，可以進行工程實踐前的流體實驗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為圖1的A向視圖。
[0020]圖3為圖1的B向視圖。
[0021]圖4為圖1的C向視圖。
[0022]圖5為本發(fā)明其中一塊有機玻璃PMMA板的側(cè)視圖。
[0023]圖6為本發(fā)明另外一塊有機玻璃PMMA板的側(cè)視圖。
[0024]圖7為采用PIV測量系統(tǒng)對可視化等壓方錐管布漿器進行流場測量及可視化研究的示意圖。
[0025]圖8為PIV測量可視化等壓方錐管布漿器湍流過程中的原始圖像。
[0026]圖9為PIV測量可視化等壓方錐管布漿器渦流過程中的原始圖像。
[0027]圖10為經(jīng)過圖像分析處理后的可視化等壓方錐管布漿器的湍流流線。[0028]圖11為經(jīng)過圖像分析處理后的可視化等壓方錐管布漿器的渦流流線。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0030]參見圖1至圖6所示，本實施例所述的水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，它主要由配對的兩塊有機玻璃PMMA板1、2結(jié)合而成，其后壁是由二次曲線組成，該兩塊有機玻璃PMMA板1、2之間的密封米用凹凸面或者榫槽密封形式,且其中一塊有機玻璃PMMA板上設(shè)有稀釋水注入口 5 (稀釋水注入口 5通常是設(shè)置在位于上面的那塊機玻璃PMMA板上)，通過對稀釋水注入口 5注入稀釋水來調(diào)節(jié)紙漿流體在方錐管布漿器的橫幅定量，以保證紙漿流體在橫向分布均勻；所述的兩塊有機玻璃PMMA板1、2結(jié)合后，通過夾緊塊6壓緊，固為一整體，其內(nèi)形成有貫穿其兩端面的中空腔體3及貫穿其一側(cè)面的主流流道4，該主流流道4與中空腔體3連通，且其內(nèi)各點的靜壓相等(按照流場各點靜壓相等的原理設(shè)計)；所述中空腔體3是由兩塊有機玻璃PMMA板1、2上的沿各自長度方向延伸的型腔組合而成，其兩端分別設(shè)有進漿口 301與回漿口 302，且該中空腔體3自進漿口 301向回漿口302的方向逐漸縮小，形成方錐狀結(jié)構(gòu)；所述主流流道4為圓柱形流道，它是由兩塊有機玻璃PMMA板1、2上的沿各自寬度方向延伸的半圓柱形凹槽組合而成，在本實施例中，該圓柱形流道有七條沿有機玻璃PMMA板的長度方向等距間隔排列，并分別與相應的稀釋水注入口 5連通，而稀釋水注入口 5的個數(shù)與圓柱形流道的條數(shù)相一致。
[0031]此外，為了方便與外部元器件的連接，本實施例所述的兩塊有機玻璃PMMA板1、2結(jié)合后，其由中空腔體3貫穿的兩端面經(jīng)各自夾緊塊12對應連接帶有進漿管701的進漿端連接板7和帶有回流管801的回流端連接板8，且該進漿管701與進漿口 301連通，該回流管801與回漿口 302連通，該進漿管701和回流管801可以很方便地與外部元器件連接，而且在實際應用中，考慮到防腐的問題，所以本實施例所述的進漿端連接板7、進漿管701、回流端連接板8、回流管801均采用不銹鋼材料制作；同時，為了方便本可視化等壓方錐管布漿器與水力式實驗流漿箱的下一個部件的連接，本實施例所述的兩塊有機玻璃PMMA板1、2結(jié)合后，其由主流流道4貫穿的側(cè)面設(shè)有密封用的凹面9及連接用的多個螺紋孔10，便于與后面的部件采用螺栓連接凹凸密封面。為了節(jié)省成本和加強密封性，本實施例所述的兩塊有機玻璃PMMA板1、2之間夾墊有石棉橡膠墊圈11，同時，所述進漿端連接板7和回流端連接板8與結(jié)合后的兩塊有機玻璃PMMA板1、2之間也分別夾墊有石棉橡膠墊圈13。
[0032]另外，在本實施例中，采用PIV測量系統(tǒng)對可視化等壓方錐管布漿器進行流場測量及可視化研究，其測量安裝具體如圖7所示，其中，在PIV測量過程中，讓激光器產(chǎn)生的片光和CCD相互垂直，且需要不斷移動激光器產(chǎn)生的片光和CCD進行調(diào)整，針對不同部位進行測量，而循環(huán)水箱中裝有低于0.01%的紙漿，紙漿通過紙漿輸入泵從進漿管701進入可視化等壓方錐管布漿器的進漿口 301，然后進入可視化等壓方錐管布漿器的主流流道4，之后紙漿主流通過主流流道4進入水力式實驗流漿箱的下一個部件，而少部分回流從可視化等壓方錐管布漿器的回漿口 302流出，經(jīng)回流管801進入紙漿循環(huán)管路，從而形成紙漿流的循環(huán)。工作時，對可視化等壓方錐管布漿器的流場進行拍攝和測量，然后再對其圖像進行分析處理，可以得到可視化等壓方錐管布漿器湍流、渦流過程中的原始圖像，具體如圖8和圖9所示，可以得到可視化等壓方錐管布漿器經(jīng)過圖像分析處理后的湍流流線和渦流流線，具體如圖10和圖11所示。當然，利用這套系統(tǒng)，我們還可以進行方錐形布漿器的其他流場測量和可視化研究。
[0033]總之，在采用以上方案后，本發(fā)明在符合工程實踐的基礎(chǔ)上，可以對各種車速下的流場進行測量和可視化研究，從而使方錐管布漿器的流場結(jié)構(gòu)獲得理論上的突破，可以對工程實踐有良好的指導作用。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有形體小、結(jié)構(gòu)簡單、密封性好、拆卸方便、成本低等優(yōu)點，是一款理想的方錐管布漿器，值得推廣。
[0034]以上所述之實施例子只為本發(fā)明之較佳實施例，并非以此限制本發(fā)明的實施范圍，故凡依本發(fā)明之形狀、原理所作的變化，均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，其特征在于:它主要由配對的兩塊有機玻璃PMMA板(1、2 )結(jié)合而成，該兩塊有機玻璃PMMA板(1、2 )之間的密封采用凹凸面或者榫槽密封形式，其中一塊有機玻璃PMMA板上設(shè)有稀釋水注入口(5);所述兩塊有機玻璃PMMA板(1、2 )結(jié)合后，內(nèi)形成有貫穿其兩端面的中空腔體(3 )及貫穿其一側(cè)面的主流流道(4)，該主流流道(4)與中空腔體(3)連通，且其內(nèi)各點的靜壓相等；所述中空腔體(3)由兩塊有機玻璃PMMA板(1、2)上的沿各自長度方向延伸的型腔組合而成，其兩端分別設(shè)有進漿口(301)與回漿口(302)，且該中空腔體(3)自進漿口(301)向回漿口(302)的方向逐漸縮小，形成方錐狀結(jié)構(gòu)；所述主流流道(4)由兩塊有機玻璃PMMA板(1、2)上的沿各自寬度方向延伸的凹槽組合而成，且該主流流道(4)有多條沿有機玻璃PMMA板的長度方向間隔排列，并分別與相應稀釋水注入口(5)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，其特征在于:所述兩塊有機玻璃PMMA板(1、2 )結(jié)合后，通過夾緊塊壓緊，固為一整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，其特征在于:所述兩塊有機玻璃PMMA板(1、2)結(jié)合后，其由中空腔體(3)貫穿的兩端面經(jīng)各自夾緊塊對應連接帶有進漿管(701)的進漿端連接板(7)和帶有回流管(801)的回流端連接板(8)，且該進漿管(701)與進漿口(301)連通，該回流管(801)與回漿口(302)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，其特征在于:所述兩塊有機玻璃PMMA板(1、2)結(jié)合后，其由主流流道(4)貫穿的側(cè)面設(shè)有密封用的凹面(9)及連接用的螺紋孔(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，其特征在于:所述主流流道(4)為圓柱形流道，且每塊有機玻璃PMMA板上的凹槽為半圓柱形凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，其特征在于:所述兩塊有機玻璃PMMA板(1、2)之間夾墊有墊圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，其特征在于:所述進漿端連接板(7)和回流端連接板(8)與結(jié)合后的兩塊有機玻璃PMMA板(1、2)之間分別夾墊有墊圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種水力式實驗流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，其特征在于:所述墊圈為石棉橡膠墊圈。
【文檔編號】D21F1/06GK103437235SQ201310344232
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】曾勁松, 喻迪, 黃琨, 陳克復, 馮郁成 申請人:華南理工大學