[发明专利]一种中浓纸浆泵湍流发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种湍流发生器，特指一种适用于中浓纸浆泵的湍流发生器。

背景技术

中浓输送技术是指制浆造纸过程中，特别是输送过程中，纸浆直接以中浓度（纸浆质量浓度7%-15%）输送的技术；相比于常用的低浓度纸浆输送，极大地减少了制浆过程中的用水量和造纸废水排放量，大大地减少了对环境的污染。

纸浆质量浓度C≥7%时，纸浆失去自身流动性，同时此时纸浆悬浮液内含有大量气体，低浓纸浆泵无法输送；离心式中浓浆泵与普通低浓浆泵相比，增加了湍流发生器，湍流发生器是中浓纸浆泵的关键部件，安装在中浓浆泵进口部位；通过湍流发生器，中浓纸浆悬浮液实现了流体化及气液分离，再通过泵的其它水力部件产生流量和扬程，实现了中浓纸浆的顺利输送；因此，湍流发生器是中浓纸浆悬浮液能否顺利输送的前提，湍流发生器的性能直接决定了中浓纸浆泵的输送效果和输送效率。

中国专利CN1851118A公开了一种中高浓纸浆流体化装置，主要由固定于轮毂上的叶片组成，叶片扭曲角的范围为10°～75°，叶片旋向与叶轮旋向相反，叶片前端深入浆料立管中，叶片根部固定于轮毂之上，此专利只是给出了叶片扭曲角的范围为10°～75°，没有涉及具体角度如何取值，且角度范围太大，具体设计无法确定。

中国专利CN201598531U公开了一种变螺旋角湍流发生器式的叶轮，描述了叶轮的形状，同时指出其中湍流发生机构包括变螺旋角的螺旋状凸筋和凸筋间的加强环，凸筋一端和叶轮叶片相连，螺旋角的范围为为24°～82°；但该专利没有涉及具体螺旋角取值方法，不涉及其它尺寸的设计方法，不可能按照该描述设计出湍流发生器。

经检索，目前还没有中浓纸浆泵湍流发生器叶片的设计方法，影响了中浓纸浆泵的研发和进一步的推广应用。因此，研究中浓纸浆泵湍流发生器叶片的设计方法，能促进中浓纸浆泵性能的提高，促进中浓输送技术的应用和发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能实现上述中浓输送技术的中浓纸浆泵湍流发生器叶片的设计方法；按此设计方法，可设计出湍流发生器，实现中浓纸浆悬浮液流体化和分离气体的作用，解决中浓纸浆因缺乏自身流动性和气含率过大引起的的输送难题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中浓纸浆泵湍流发生器，所述湍流发生器安装于泵叶轮前端，与泵叶轮安装于同一轴上，湍流发生器由轮毂和固定在轮毂上的螺旋形叶片组成，其特征在于：螺旋形叶片由进口面、工作面、背面、出口面和外缘面组成；其中工作面为三维空间曲面，由进口边、叶片外缘型线和出口边组成，背面由工作面等厚度加厚而成；进口边垂直于轴线方向，出口边也垂直于轴线方向，进口边、出口边在圆周方向上转过一角度形成叶片包角。

所述的一种中浓纸浆泵湍流发生器，其特征在于：所述的进口面和出口面的半径都是螺旋形叶片厚度的一半。

所述的一种中浓纸浆泵湍流发生器，其特征在于：所述的螺旋形叶片沿轮毂的轴向方向展开，与轮毂垂直；螺旋形叶片与轮毂连接处以半径10～40mm的圆弧过渡。

所述的一种中浓纸浆泵湍流发生器，其特征在于：所述湍流发生器的螺旋形叶片数取泵叶轮叶片数的一半，一般取3或4。

所述的一种中浓纸浆泵湍流发生器，其特征在于：所述湍流发生器的螺旋形叶片外径                                                取泵叶轮叶片进口直径，轴向总长度L与纸浆流速相关，由公式（1）确定其取值范围；所述叶片外缘型线采用变螺距与等螺距相结合的螺旋线型线，以产生一定的剪切应力，同时保证一定的气体输送能力；进口部分采用等螺距型线，出口部分采用变螺距型线；叶片等螺距部分轴向长度S由公式（2）确定，变螺距部分轴向长度为L₁，。

              （1）；

                         （2）；

其中，；

      。