一種水力式實(shí)驗(yàn)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】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，主要由兩塊有機(jī)玻璃PMMA板結(jié)合而成，該兩塊有機(jī)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(jī)玻璃PMMA板上設(shè)有稀釋水注入口；兩塊有機(jī)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(diǎn)的靜壓相等；中空腔體由兩塊有機(jī)玻璃PMMA板上的沿各自長(zhǎng)度方向延伸的型腔組成，其兩端分別設(shè)有進(jìn)漿口與回漿口，中空腔體自進(jìn)漿口向回漿口的方向逐漸縮??；主流流道由兩塊有機(jī)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(jī)玻璃PMMA板的長(zhǎng)度方向間隔排列，并分別與相應(yīng)稀釋水注入口連通。本實(shí)用新型可以很方便地進(jìn)行流場(chǎng)的測(cè)量和可視化研究，且密封性好、拆卸方便。
【專利說(shuō)明】一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種水力式實(shí)驗(yàn)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(xí)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(shí)現(xiàn)紙漿的等壓布漿，國(guó)內(nèi)、外研究人員對(duì)此開(kāi)展了相關(guān)研究，并取得了許多重要的科研成果。
[0003]在國(guó)內(nèi)，安徽省造紙公司的一種用于圓網(wǎng)造紙機(jī)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(jī)方錐管布漿器，具有中空腔體，設(shè)有進(jìn)漿口與回漿口，其外側(cè)沿長(zhǎng)度方向上均勻分布有出漿口，而且橫截面自進(jìn)漿口向回漿口方向逐漸縮小。天津天輕造紙機(jī)械有限公司的方錐管布漿器，是由兩塊直角梯形板通過(guò)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(guò)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(xué)劉偉等實(shí)用新型的互補(bǔ)式布器:由兩個(gè)方錐管布漿器以互補(bǔ)方式上下疊放在一起構(gòu)成，左右對(duì)稱，互不相通，巧妙地利用了單個(gè)方錐管布漿器布漿不均勻的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)方錐總管及其對(duì)應(yīng)的支管束漿料質(zhì)量流量的互補(bǔ)。另外，華南理工大學(xué)劉建安的等壓布漿器主要由進(jìn)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(zhǎng)網(wǎng)紙機(jī)。
[0004]在國(guó)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(jìn)行設(shè)計(jì)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(cè)透明管內(nèi)的紙漿流動(dòng)確定回流閥的開(kāi)啟情況。
[0005]盡管國(guó)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(shí)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(chǎng)測(cè)量的要求，無(wú)法獲得可視化的流場(chǎng)。目前，在國(guó)、內(nèi)外沒(méi)有公開(kāi)的滿足PIV (Particle Image Velocimetry粒子圖像速度儀)等測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量和可視化研究的方錐管布漿器，基于此，本實(shí)用新型的方錐管布漿器在符合工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，可以對(duì)各種車速下的流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量和可視化研究，從而使方錐管布漿器的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)獲得理論上的突破，可以對(duì)工程實(shí)踐有良好的指導(dǎo)作用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可進(jìn)行流場(chǎng)測(cè)量和可視化研究的水力式實(shí)驗(yàn)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(chǎng)結(jié)構(gòu)獲得理論上的突破，可以對(duì)工程實(shí)踐有良好的指導(dǎo)作用。[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為:一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，它主要由配對(duì)的兩塊有機(jī)玻璃PMMA板結(jié)合而成，該兩塊有機(jī)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(jī)玻璃PMMA板上設(shè)有稀釋水注入口 ；所述兩塊有機(jī)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(diǎn)的靜壓相等；所述中空腔體由兩塊有機(jī)玻璃PMMA板上的沿各自長(zhǎng)度方向延伸的型腔組合而成，其兩端分別設(shè)有進(jìn)漿口與回漿口，且該中空腔體自進(jìn)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(jī)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(jī)玻璃PMMA板的長(zhǎng)度方向間隔排列，并分別與相應(yīng)稀釋水注入口連通。
[0008]所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板結(jié)合后，通過(guò)夾緊塊壓緊，固為一整體。
[0009]所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板結(jié)合后，其由中空腔體貫穿的兩端面經(jīng)各自?shī)A緊塊對(duì)應(yīng)連接帶有進(jìn)漿管的進(jìn)漿端連接板和帶有回流管的回流端連接板，且該進(jìn)漿管與進(jìn)漿口連通，該回流管與回漿口連通。
[0010]所述兩塊有機(jī)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(jī)玻璃PMMA板上的凹槽為半圓柱形凹槽。
[0012]所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板之間夾墊有墊圈。
[0013]所述進(jìn)漿端連接板和回流端連接板與結(jié)合后的兩塊有機(jī)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]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
[0016]1、適用PIV (particle image velocimetry)粒子圖像速度儀等流場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)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(chǎng)，對(duì)方錐管布漿器的特點(diǎn)包括速度、渦量、湍動(dòng)能、耗散率等與速度相關(guān)的參數(shù)均可以很方便的進(jìn)行測(cè)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(jiǎn)單、密封性好、拆卸方便、成本低，可以進(jìn)行工程實(shí)踐前的流體實(shí)驗(yàn)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(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為本實(shí)用新型其中一塊有機(jī)玻璃PMMA板的側(cè)視圖。
[0023]圖6為本實(shí)用新型另外一塊有機(jī)玻璃PMMA板的側(cè)視圖。
[0024]圖7為采用PIV測(cè)量系統(tǒng)對(duì)可視化等壓方錐管布漿器進(jìn)行流場(chǎng)測(cè)量及可視化研究的示意圖。
[0025]圖8為PIV測(cè)量可視化等壓方錐管布漿器湍流過(guò)程中的原始圖像。
[0026]圖9為PIV測(cè)量可視化等壓方錐管布漿器渦流過(guò)程中的原始圖像。[0027]圖10為經(jīng)過(guò)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(guò)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(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030]參見(jiàn)圖1至圖6所示，本實(shí)施例所述的水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，它主要由配對(duì)的兩塊有機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)玻璃PMMA板上)，通過(guò)對(duì)稀釋水注入口 5注入稀釋水來(lái)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(jī)玻璃PMMA板1、2結(jié)合后，通過(guò)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(diǎn)的靜壓相等(按照流場(chǎng)各點(diǎn)靜壓相等的原理設(shè)計(jì))；所述中空腔體3是由兩塊有機(jī)玻璃PMMA板1、2上的沿各自長(zhǎng)度方向延伸的型腔組合而成，其兩端分別設(shè)有進(jìn)漿口 301與回漿口 302，且該中空腔體3自進(jìn)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(jī)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(shí)施例中，該圓柱形流道有七條沿有機(jī)玻璃PMMA板的長(zhǎng)度方向等距間隔排列，并分別與相應(yīng)的稀釋水注入口 5連通，而稀釋水注入口 5的個(gè)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(shí)施例所述的兩塊有機(jī)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?shī)A緊塊12對(duì)應(yīng)連接帶有進(jìn)漿管701的進(jìn)漿端連接板7和帶有回流管801的回流端連接板8，且該進(jìn)漿管701與進(jìn)漿口 301連通，該回流管801與回漿口 302連通，該進(jìn)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(shí)際應(yīng)用中，考慮到防腐的問(wèn)題，所以本實(shí)施例所述的進(jìn)漿端連接板7、進(jìn)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(shí)，為了方便本可視化等壓方錐管布漿器與水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱的下一個(gè)部件的連接，本實(shí)施例所述的兩塊有機(jī)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(gè)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(qiáng)密封性，本實(shí)施例所述的兩塊有機(jī)玻璃PMMA板1、2之間夾墊有石棉橡膠墊圈11，同時(shí)，所述進(jìn)漿端連接板7和回流端連接板8與結(jié)合后的兩塊有機(jī)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(shí)施例中，采用PIV測(cè)量系統(tǒng)對(duì)可視化等壓方錐管布漿器進(jìn)行流場(chǎng)測(cè)量及可視化研究，其測(cè)量安裝具體如圖7所示，其中，在PIV測(cè)量過(guò)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(dòng)激光器產(chǎn)生的片光和CCD進(jìn)行調(diào)整，針對(duì)不同部位進(jìn)行測(cè)量，而循環(huán)水箱中裝有低于0.01%的紙漿，紙漿通過(guò)紙漿輸入泵從進(jìn)漿管701進(jìn)入可視化等壓方錐管布漿器的進(jìn)漿口 301，然后進(jìn)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(guò)主流流道4進(jìn)入水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱的下一個(gè)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(jìn)入紙漿循環(huán)管路，從而形成紙漿流的循環(huán)。工作時(shí)，對(duì)可視化等壓方錐管布漿器的流場(chǎng)進(jìn)行拍攝和測(cè)量，然后再對(duì)其圖像進(jìn)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(guò)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(guò)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(dāng)然，利用這套系統(tǒng)，我們還可以進(jìn)行方錐形布漿器的其他流場(chǎng)測(cè)量和可視化研究。
[0033]總之，在采用以上方案后，本實(shí)用新型在符合工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，可以對(duì)各種車速下的流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量和可視化研究，從而使方錐管布漿器的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)獲得理論上的突破，可以對(duì)工程實(shí)踐有良好的指導(dǎo)作用。相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有形體小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性好、拆卸方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是一款理想的方錐管布漿器，值得推廣。
[0034]以上所述之實(shí)施例子只為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例，并非以此限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍，故凡依本實(shí)用新型之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水力式實(shí)驗(yàn)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(duì)的兩塊有機(jī)玻璃PMMA板(1、2 )結(jié)合而成，該兩塊有機(jī)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(jī)玻璃PMMA板上設(shè)有稀釋水注入口(5);所述兩塊有機(jī)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(diǎn)的靜壓相等；所述中空腔體(3)由兩塊有機(jī)玻璃PMMA板(1、2)上的沿各自長(zhǎng)度方向延伸的型腔組合而成，其兩端分別設(shè)有進(jìn)漿口(301)與回漿口(302)，且該中空腔體(3)自進(jìn)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(jī)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(jī)玻璃PMMA板的長(zhǎng)度方向間隔排列，并分別與相應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(jī)玻璃PMMA板(1、2 )結(jié)合后，通過(guò)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(shí)驗(yàn)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(jī)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?shī)A緊塊對(duì)應(yīng)連接帶有進(jìn)漿管(701)的進(jìn)漿端連接板(7)和帶有回流管(801)的回流端連接板(8)，且該進(jìn)漿管(701)與進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化等壓方錐管布漿器，其特征在于:所述進(jìn)漿端連接板(7)和回流端連接板(8)與結(jié)合后的兩塊有機(jī)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(shí)驗(yàn)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(hào)】D21F1/06GK203429503SQ201320484103
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)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(fù), 馮郁成 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)