[发明专利]一种基于流体力学的造纸用纤维分散设备及方法

权利要求书

1.一种基于流体力学的造纸用纤维分散设备，其特征在于：包括空心底座(1)、分散罐(2)、纸浆斗(3)、负压分散机构(4)和气震减压分散机构(5)，所述分散罐(2)固定安装在空心底座(1)上，所述纸浆斗(3)的表面与分散罐(2)的内壁固定连接，所述负压分散机构(4)固定安装在分散罐(2)上，所述气震减压分散机构(5)设置在分散罐(2)上；

负压分散机构(4)包括支撑块(41)、空气压缩机(42)、输气管(43)、气动旋转管(44)和分散管(45)，所述空气压缩机(42)固定安装在支撑块(41)上，所述支撑块(41)固定连接在分散罐(2)的外部，所述输气管(43)的一端套设在空气压缩机(42)的输气端，所述分散管(45)的表面与纸浆斗(3)的内圈固定连接，所述分散管(45)的表面开设有若干个吸浆口(412)，所述输气管(43)的内壁和分散管(45)的内部均设置有轴承，所述气动旋转管(44)的表面与轴承的内圈固定连接，所述分散管(45)的内壁与气动旋转管(44)的表面之间设置有负压狭窄分散腔(46)，所述负压狭窄分散腔(46)的内壁固定连接有若干个四棱分散针(47)，所述四棱分散针(47)的针身呈四棱锥形状，所述四棱分散针(47)的针尖呈半圆球形状，所述气动旋转管(44)的内壁固定连接有螺旋叶片(48)，所述气动旋转管(44)的表面设置有若干个吹气口(49)，所述负压狭窄分散腔(46)的内壁固定连接有导流环(410)，所述导流环(410)的内圈与气动旋转管(44)的表面滑动连接，所述分散管(45)的表面开设有冲刺口(411)，所述气动旋转管(44)的一端和分散管(45)的一端均贯穿并延伸至空心底座(1)的内部；

所述气震减压分散机构(5)包括对冲分散机构(51)和减震分散机构(52)，所述对冲分散机构(51)包括环管(511)、连接管(512)、若干个抖动口(513)、抖动软管(514)和分散钢球(515)，所述环管(511)的内壁与分散罐(2)的表面固定连接，所述抖动口(513)开设在分散罐(2)的表面，所述分散罐(2)的内部通过抖动口(513)与环管(511)的内部连通，所述抖动口(513)的内壁呈向上倾斜状，所述连接管(512)的两端分别贯穿并延伸至空心底座(1)的内部和环管(511)的内部，所述连接管(512)上固定安装有逆止阀(517)，所述抖动软管(514)的一端与抖动口(513)的内壁固定连接，所述分散钢球(515)的内部呈空心状，所述分散钢球(515)的内部与抖动软管(514)连通，所述分散钢球(515)的表面开设有若干个气泡口(516)；

所述气动旋转管(44)的表面固定连接有分散杆(6)，所述分散杆(6)位于纸浆斗(3)内部；

位于所述分散管(45)的内部的轴承有两个，两个位于分散管(45)内部的轴承的表面以及位于输气管(43)内部的轴承的表面均套设有密封垫；

所述吹气口(49)的内壁呈向下的倾斜状，若干个吹气口(49)沿着垂直方向交错分布；

所述减震分散机构(52)包括软气球(521)、若干条细软抖簧(522)、若干个摇摆分散膜(523)和联动绳(524)，所述软气球(521)固定连接在分散管(45)的表面上，所述细软抖簧(522)的一端与分散罐(2)的内壁固定连接，所述细软抖簧(522)的另一端与软气球(521)的表面固定连接，所述摇摆分散膜(523)的表面呈环形状，所述摇摆分散膜(523)的内圈套设有橡皮筋，相邻两个所述摇摆分散膜(523)之间均设置有若干个联动绳(524)。

2.根据权利要求1所述的一种基于流体力学的造纸用纤维分散设备，其特征在于：所述软气球(521)的内部不需要将气体充满，所述软气球(521)与分散管(45)的连接处设置有密封垫。

3.根据权利要求2所述的一种基于流体力学的造纸用纤维分散设备，其特征在于：所述分散罐(2)的底部套接有出浆管(7)，所述出浆管(7)的一端贯穿分散罐(2)和空心底座(1)并延伸至空心底座(1)的底部。

4.根据权利要求3所述的一种基于流体力学的造纸用纤维分散设备，其特征在于：所述分散罐(2)的表面开设有膜上出浆口(8)，所述膜上出浆口(8)的内壁插接有堵块(9)。

5.根据权利要求1-4项的任一项所述的一种基于流体力学的造纸用纤维分散设备及方法，其特征在于：使用时，连接电源，将纸浆倒入到纸浆斗(3)上，部分纸浆通过吸浆口(412)向下流动，启动空气压缩机(42)，空气压缩机(42)通过输气管(43)向气动旋转管(44)内部输入高压气体，气体通过螺旋叶片(48)带动气动旋转管(44)高速转动，高速转动的气动旋转管(44)通过吹气口(49)向负压狭窄分散腔(46)内部射入气体，气体在狭窄的负压狭窄分散腔(46)内部与纸浆混合产生强大的向下的负吸力，负吸力将纸浆斗(3)上的纸浆通过吸浆口(412)抽吸入负压狭窄分散腔(46)内部，纸浆在负压狭窄分散腔(46)内部高速旋转并撞击四棱分散针(47)无规则分散，纸浆快速通过负压狭窄分散腔(46)并在高压冲击下通过冲刺口(411)射出进入到分散罐(2)的内部，当分散罐(2)内部的纸浆漫过最下方的摇摆分散膜(523)后，通过气动旋转管(44)、空心底座(1)、连接管(512)、环管(511)、抖动口(513)、抖动软管(514)和分散钢球(515)冲入到分散罐(2)的内部，然后两股水气混合物相互对冲将纤维分散，冲击余波结合着上升水气将纤维向上推动，水气冲击到软气球(521)的时候减弱并向四周缓缓荡开，减弱冲击势，纤维也缓缓荡开，摇摆分散膜(523)在水中缓缓荡漾将荡开到边缘的纤维轻微震荡避免团聚，当分散好后，关停空气压缩机(42)，底部不再产生冲击力，也没有纸浆继续冲击，然后水波还在持续一端时间后停止，出浆的时候，拔出堵块(9)，打开出浆管(7)，纸浆分层流出，从而完成了整个基于流体力学的造纸用纤维分散设备及方法的使用过程。