中濃紙漿泵的技術(shù)發(fā)展趨勢

中濃技術(shù)是一種的造紙制漿技術(shù)，是目前造紙制漿技術(shù)發(fā)展的趨勢。在中濃帶壓漂白工藝中，高揚(yáng)程的中濃紙漿泵是中濃技術(shù)的核心設(shè)備之一。通常，中濃設(shè)備的設(shè)計(jì)和研究離不開大量的試驗(yàn)和累積的經(jīng)驗(yàn)。已有數(shù)十年的研究基礎(chǔ)，形成了系列化的產(chǎn)品。但是國內(nèi)由于起步較晚，目前在中濃紙漿泵的設(shè)計(jì)制造上還存在大量的空白。在中濃帶壓漂白工藝中使用的大量高揚(yáng)程中濃紙漿泵多為產(chǎn)品，價(jià)格昂貴。因此，高揚(yáng)程中濃紙漿泵的設(shè)計(jì)和性能研究具有很大的工程意義。

先分析了中濃紙漿泵的輸送介質(zhì)一一中濃纖維懸浮液的流變特性，對(duì)中濃纖維懸浮液在轉(zhuǎn)子剪切室內(nèi)剪切流動(dòng)的流動(dòng)機(jī)理進(jìn)行了數(shù)值研究。其次，針對(duì)中濃懸浮液的性質(zhì)，對(duì)中濃紙漿泵的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，對(duì)水力部件的重要參數(shù)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，并對(duì)中濃紙漿泵和清水泵的一些重要的不同之處進(jìn)行了對(duì)比。后，設(shè)計(jì)和搭建試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)中濃紙漿泵在不同運(yùn)行條件下的運(yùn)行特點(diǎn)和性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究和結(jié)果分析。主要工作包括:

1)基于纖維懸浮液非牛頓流變特性，對(duì)轉(zhuǎn)子剪切室內(nèi)中濃纖維懸浮液的流動(dòng)機(jī)理進(jìn)行數(shù)值模擬。為了研究漿料受到剪切力后的流動(dòng)特點(diǎn)，將氣體和纖維對(duì)漿料流動(dòng)的影響考慮到纖維懸浮液的流變特性中，將纖維懸浮液視為一種具有屈服應(yīng)力和剪切稀化特性的非牛頓流體。建立非牛頓流體的數(shù)值模擬方法并驗(yàn)證。用數(shù)值方法研究轉(zhuǎn)子剪切室內(nèi)的流動(dòng)特點(diǎn)。分別分析了纖維懸浮液在受到不同剪切力的作用下不斷屈服的過程，以及各種物性參數(shù)、剪切葉片參數(shù)、剪切室尺寸等不同條件下剪切室內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)。本節(jié)工作為湍流發(fā)生器的工作機(jī)理研究和設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

2)設(shè)計(jì)中濃紙漿泵的結(jié)構(gòu)和水力部件。由于輸送漿料的性，中濃紙漿泵的結(jié)構(gòu)不同于普通的清水泵。質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過7%濃度的纖維懸浮液喪失流動(dòng)性，當(dāng)漿料受到足夠強(qiáng)烈的剪切作用后，漿料湍流化，具有流動(dòng)性。針對(duì)中濃漿料剪切流動(dòng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了與葉輪同軸安裝的湍流發(fā)生器，在漿料進(jìn)入葉輪前使其流動(dòng)起來。由于纖維和纖維網(wǎng)絡(luò)對(duì)氣體的吸附作用，中濃漿料中還含有大量的氣體，為了順利輸送漿料，將氣體分離出去，因此在葉輪后側(cè)設(shè)置氣體分離系統(tǒng)。考慮到中濃漿料的性，對(duì)葉輪、蝸殼等水力部件進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，討論一些重要結(jié)構(gòu)參數(shù)在設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)。分析中濃紙漿泵與清水泵的一些不同之處。

3)試驗(yàn)研究中濃紙漿泵的性能。設(shè)計(jì)和搭建中濃紙漿泵性能測試試驗(yàn)臺(tái)，改變?cè)囼?yàn)條件，研究中濃紙漿泵的運(yùn)行特性。采用不同濃度的紙漿，對(duì)比輸送中濃紙漿與輸送清水時(shí)中濃紙漿泵的性能變化規(guī)律。研究轉(zhuǎn)速對(duì)輸送不同濃度漿料時(shí)泵性能的影響。為了防止中濃紙漿泵出口流道堵塞，設(shè)計(jì)三種具有相同軸面流線不同寬度的葉輪，分別換三組寬度的葉輪測試，研究葉輪寬度對(duì)泵性能的影響。具有半開式葉輪的中濃紙漿泵在運(yùn)行中，葉頂間隙是一個(gè)重要參數(shù)。調(diào)節(jié)不同的葉頂間隙，研究不同濃度下葉頂間隙以及間隙比對(duì)泵性能的影響。中濃漿料中包含大量的氣體，一般而言氣體含量隨著紙漿濃度的而。氣體在除氣系統(tǒng)中所受壓差對(duì)氣體分離起重要作用。氣體分離所受壓差可通過真空泵調(diào)節(jié)，研究不同紙漿濃度下，真空度大小對(duì)中濃紙漿泵性能的影響。此外，還給出了中濃紙漿泵運(yùn)行過程中漿料在不同流速下的流動(dòng)狀態(tài)，以及中濃紙漿泵在運(yùn)行中的一些注意事項(xiàng)等。