專利名稱：攪拌葉輪的制作方法
技術領域：
本公開涉及用于對造紙原料(papermaking stock)脫纖維(defiber)的碎漿機械領域，更具體地，涉及一種改進的攪拌葉輪(impeller)。
背景技術：
傳統(tǒng)的碎漿機葉輪具有兩個獨立的功能第一，對原料懸浮液脫纖維；第二，高效地循環(huán)該懸浮液以保持該懸浮液均質。雖然現有技術中已描述各種形式的碎漿葉輪，但是這種葉輪通常在高效的脫纖維和高效的循環(huán)之間進行折中。圖1示出一種傳統(tǒng)的碎漿(pulp)、攪拌、或脫纖維的裝置，該裝置大體包括由側壁 11和底壁12形成的漿池(vat)或漿槽(tub) 10。在底壁12的中央是穿孔型濾網篩13。濾網篩13容許碎紙漿原料的排出，例如在碎漿操作完成之后。用于使例如紙原料或其它材料進行循環(huán)的葉輪15安裝在濾網篩13的中央處的輪轂14上。支承19用于穩(wěn)定碎漿槽或碎漿池10。葉輪15產生施加于正被攪拌的碎漿或其它材料上的機械剪切和/或液力剪切作用。機械剪切例如通過旋轉非常接近于靜止的濾網篩13且位于濾網篩13上方的葉輪15 來實現，使得紙漿原料或其它材料在濾網篩13與葉輪15的葉片17的下側之間的剪切作用下脫纖維或分離成單纖維(individual fiber)。另一方面，液力剪切在葉輪15的旋轉所產生的湍流或流動模式的作用下通過紙漿纖維與例如碎漿槽或碎漿池10中的其它紙漿纖維接觸而發(fā)生。與輪轂14接合的齒輪驅動葉輪15。電機22為容納在齒輪殼體20內的所述齒輪供電。

發(fā)明內容
技術問題本公開的一個主要目的是，提供一種用于碎漿組件的改進的葉輪，所述碎漿組件用于廢紙脫纖維、干漿裝備(dry pulp furnish)、損紙碎漿機(broke pulping)等，以進行連續(xù)或者批量型的操作。在此描述的改進的葉輪以低功耗實現了高效脫纖維，且在高原料稠度情況下使空穴現象最小化。技術方案本說明書公開一種與篩板聯(lián)合使用的葉輪，其適用于對液漿原料脫纖維和使已脫纖維的材料穿過該篩板。所述葉輪包括中央本體部和從該中央本體部向外延伸的多個葉片。從所述篩濾側到翼型表面的葉片前沿面(leading face)高度從所述葉片外端到中央本體部的徑向外緣處葉片附接到所述中央本體部的位置是大致恒定的，并且之后從中央本體部的徑向外緣到葉片內端處的翼型表面在高度上逐漸降低。在此所用的“恒定”意思是大致地或基本上恒定，而無顯著變化。


圖1示出傳統(tǒng)的碎漿機。圖2示出傳統(tǒng)的葉輪。圖3是改進的攪拌葉輪的透視圖。圖4是圖3所示葉輪的俯視圖。圖4A是沿圖4中的線A-A取得的、圖4所示葉輪葉片的橫截面。圖4B是沿圖4中的線B-B取得的、圖4所示葉輪葉片的橫截面。圖4C是沿圖4中的線C-C取得的、圖4所示葉輪葉片的橫截面。圖4D是沿圖4中的線D-D取得的、圖4所示葉輪葉片的橫截面。圖4E是沿圖4中的線E-E取得的、圖4所示葉輪葉片的橫截面。在對本發(fā)明的一個實施例進行詳細說明以前，要理解的是，本發(fā)明不限于它在以下描述中所展示的或附圖中所示出的部件的配置和構造的細節(jié)中的應用。本發(fā)明涵蓋其它實施例并且可以各種方式實行或執(zhí)行。此外，要理解，在此所用的措辭(phraseology) 和術語(terminology)是為描述的目的而不應被視為限制性的。在此所用的“包括 (including)”和“包括(comprising)”及其變型意思是包含(encompass)此后所列出的項目及其等同物以及附加項。在此所用的“構成(consisting of) ”及其變型意思是僅包含此后列出的項目及其等同物。此外，要理解的是，諸如“向前”、“向后”、“左”、“右”、“向上”和 “向下”等術語，是在參考附圖中為方便而使用的詞語而不構成限制性的術語。
具體實施例方式如圖3所示，本公開的葉輪100與濾網篩104聯(lián)合使用。葉輪100和濾網篩104對液漿原料脫纖維并且使已脫纖維的材料穿過濾網篩104。如圖3所示，當以傳統(tǒng)方式安裝在脫纖維裝置(未示出)中時，葉輪100具有與濾網篩104同延(coextensive)的葉片110。葉輪100包括筒狀中央本體部112。筒狀中央本體部112是大體扁平的且具有徑向外緣116。葉輪100還包括從中央本體部112向外延伸的多個等間隔的葉片110。每個葉片110具有在中央本體部112的徑向外緣116以內附接到中央本體部112的內端120。每個葉片110還具有外端124，并且每個葉片110以角度L從由主內端附接到中央本體部112 的位置開始的徑向線沿逆流方向向后傾斜(angled back)。角度L可以在40度和55度之間。但優(yōu)選是大約45度。如圖3和圖4A所示，每個葉輪葉片110還具有相對平坦的篩濾側128 ；彎曲的前沿面132 ；和彎曲的尾緣136。每個葉片110還具有輪廓平滑的、從前沿面132延伸到尾緣136的凸形翼型尾隨表面140。從篩濾側1 到翼型表面140的葉片前沿面132高度H 在從所述葉片外端124到中央本體部112的徑向外緣116處葉片110附接到所述中央本體部112的位置是恒定的。每個葉片110在到達中央本體部112的徑向外緣116之后，從徑向外緣116到葉片內端120處的翼型表面140在高度上逐漸降低。在優(yōu)選實施例中，轉子直徑D (見圖4)與葉片高度H之比小于大約20比1。并且， 更具體地，轉子直徑D與葉片高度H之比大約是16比1。在優(yōu)選實施例中，葉片前沿面132具有在葉片110的大致整個長度上延伸的凹槽狀表面。每個葉片尾緣136是彎曲的，并且每個葉片110的外端124是鈍的(blunt)。開口 144設置成穿過筒狀中央本體部112以用于將葉輪100附接到電機驅動軸(未示出)。在其它次優(yōu)選的實施例(未示出)中，葉片110可以是直的和向后傾斜的(angle back)，并且葉片110的前沿面132可以是平的而不是凹的。更具體地，通過參考圖4A、4B、4C、4D、和4E所示的一系列的葉片110的橫截面圖， 圖4A和4B所示的恒定尺寸H清楚地示出葉片的恒定高度，而如圖4C、4D、和4E所示，隨著接近葉片110的內端，所述高度減小。這種葉輪110設計成使用更低的能源提供更高效的脫纖維(更短的碎漿時間)和更好的艙循環(huán)(tank circulation)，從而為使用者節(jié)省能源。多葉片110是彎曲的并且具有后掠角，以減小液力阻力(hydraulic drag)(節(jié)能)，而仍然能將徑向動量傳遞(impart) 到原料以確保良好的艙循環(huán)。葉片110的前沿面132是凹形的，所述凹形的前沿面132在葉片110前方產生旋轉區(qū)域，以便將新鮮原料帶入葉片110的前緣與位于葉輪110下方的靜止的濾網篩104之間交會處的剪切區(qū)域(zone)。這提供對原材料的更高效的脫纖維。葉片結合且附接到中央輪轂或本體部112的位置處的葉片110的內側區(qū)域(inboard area) 的高度減小，以減小阻力并減少能源用量。葉片110的頂表面為翼型形狀，以便將材料從上方拉下以供隨后的葉片處理并且防止空穴現象。葉片110充分長，以便能掠過位于它下方的濾網篩的整個穿孔區(qū)域。本發(fā)明的各種其它特征和優(yōu)點將從所附權利要求中顯見。
權利要求
1.一種與篩板聯(lián)合使用的葉輪，適用于對液漿原料脫纖維并且使已脫纖維的材料穿過該篩板，所述葉輪包括具有徑向外緣的中央本體部；從所述中央本體部向外延伸的多個葉片，每個葉片具有在所述徑向外緣以內附接到所述中央本體部的內端；和外端；相對平坦的篩濾側；前沿面；和尾緣；輪廓平滑的、從所述前沿面延伸到尾緣的凸形翼型尾隨表面；從所述篩濾側到翼型表面的葉片前沿面高度從所述葉片外端到在所述中央本體部的徑向外緣處葉片附接到所述中央本體部的位置是大致恒定的，并且之后從所述中央本體部的徑向外緣到所述葉片內端處的翼型表面在高度上逐漸降低。
2.如權利要求1所述的葉輪，其中，所述中央本體部是相對扁平的。
3.如權利要求1所述的葉輪，其中，所述前沿面具有在葉片的大致整個長度上延伸的凹槽狀表面。
4.如權利要求1所述的葉輪，其中，所述前沿面是彎曲的。
5.如權利要求1所述的葉輪，其中，所述尾緣是彎曲的。
6.如權利要求1所述的葉輪，其中，每個葉片以一角度(L)從由主內端附接到中央本體部的位置開始的徑向線沿逆流方向向后傾斜。
7.如權利要求6所述的葉輪，其中，所述角度(L)在40度與55度之間。
8.如權利要求6所述的葉輪，其中，所述角度(L)大約是45度。
9.如權利要求1所述的葉輪，其中，轉子直徑⑶與葉片高度(H)之比小于大約20比1。
10.如權利要求9所述的葉輪，其中，轉子直徑⑶與葉片高度(H)之比大約是16比1。
全文摘要
一種與篩板聯(lián)合使用的葉輪，適用于對液漿原料脫纖維并且使已脫纖維的材料穿過該篩板。所述葉輪包括筒狀中央本體部；和從所述中央本體部沿大體切線方向向外延伸的多個葉片。從所述篩濾側到翼型表面的葉片前沿面高度從所述葉片外端到在中央本體部的徑向外緣處葉片附接到所述中央本體部的位置是大致恒定的，并且之后從中央本體部的徑向外緣到葉片內端處的翼型表面在高度上逐漸降低。
文檔編號B02C23/36GK102281952SQ200980149120
公開日2011年12月14日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權日2008年10月8日
發(fā)明者安東尼.西科拉, 布魯斯.克羅斯利, 約瑟夫.杜查米, 詹姆斯.伯恩斯 申請人:奧維沃盧森堡公司