本實用新型涉及制漿造紙技術領域，特別涉及一種紙張橫幅定量調(diào)節(jié)裝置。

背景技術：

局部調(diào)節(jié)漿料濃度控制全幅定量方法的發(fā)明和應用大大地提高了紙張的橫幅定量分布水平和纖維取向的均勻程度。一般稀釋水流漿箱的調(diào)節(jié)方法均是沿流漿箱橫向在布漿管束中添加稀釋水，通過改變稀釋水的量來調(diào)節(jié)布漿管束中各管的漿料濃度，從而達到調(diào)節(jié)紙張橫幅定量的目的。

公開號為US6432275B1美國專利文獻提出了一種方法，它利用漿料在管子的流動過程中，表現(xiàn)為中間濃度高，管壁邊緣濃度低的原理，在布漿管束中安裝增濃元件，從布漿管束的各排管中引出一部分濃度低的流體，然后再通過另外的管道在增濃元件后從進漿總管引入漿流與增濃后的漿流混合，引出的流體與增加的流體數(shù)量相等，從而保證管中的流量不變，而濃度發(fā)生變化，從而實現(xiàn)了調(diào)節(jié)紙張的橫幅定量。但在實踐中，該方法存在三個問題：

其一、盡管管壁邊緣漿流的濃度比中間的濃度低，但相差有限，因此用平均濃度的漿流置換出邊緣較低濃度漿流來調(diào)節(jié)漿料濃度時，其調(diào)節(jié)幅度非常有限，效果并不明顯。

其二、引流支管安裝在布漿管束之間，其安裝位置及尺寸大小都受到布漿管束間距的影響，為了滿足均勻布漿的要求，布漿管束之間的間距通常很小，于是引流支管必須很小，由于引出和引入的漿料濃度都比較大，特別是引入管的漿濃為主漿流的平均濃度，這樣引流支管容易堵塞；另一方面，引流支管又必須與每列布漿管中的每根管相連，這無疑又增加了加工制造的難度。

其三、流漿箱通常在布漿管束與唇口區(qū)之間會有一個中間平衡室和湍流發(fā)生器，稀釋水與主漿流在布漿管束中混合，但從布漿管束出來的小股漿流，相互之間不可避免將產(chǎn)生部分混合，同時，平衡室出口處湍流發(fā)生器所產(chǎn)生的阻力也會促進平衡室中漿流的混合，從而影響流漿箱橫幅局部漿流的調(diào)節(jié)效果。也就是說，局部漿濃理想的調(diào)節(jié)地點并不是在布漿管束的上游，而應該是靠近唇口的湍流發(fā)生器中。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種紙張橫幅定量調(diào)節(jié)裝置，該裝置通過調(diào)節(jié)流漿箱中局部漿料濃度來控制紙張橫幅定量分布，可有效避免由于布漿管束出來的各股漿流在平衡室中混合對稀釋水調(diào)節(jié)效果的影響，同時也避免了出湍流發(fā)生器后各股漿流的混合對稀釋水調(diào)節(jié)效果的影響和唇口區(qū)橫流的產(chǎn)生。

本實用新型的技術方案為：一種紙張橫幅定量調(diào)節(jié)裝置，包括流漿箱、定量調(diào)節(jié)模塊、濃度調(diào)節(jié)單元和流量調(diào)節(jié)單元，多個定量調(diào)節(jié)模塊并排設于流漿箱的平衡室與湍流發(fā)生器之間，濃度調(diào)節(jié)單元和流量調(diào)節(jié)單元均與各定量調(diào)節(jié)模塊連接；各定量調(diào)節(jié)模塊的內(nèi)腔包括依次連接的進漿口、混合段、穩(wěn)流段和出漿口，濃度調(diào)節(jié)單元與混合段連接，流量調(diào)節(jié)單元與穩(wěn)流段連接。沿著漿流的方向，濃度調(diào)節(jié)單元在前，流量調(diào)節(jié)單元在后，各定量調(diào)節(jié)模塊的結(jié)構(gòu)及尺寸完全相同。

所述各定量調(diào)節(jié)模塊的進漿口上方設有稀釋水入口，穩(wěn)流段下方設有引流出口。

所述濃度調(diào)節(jié)單元包括稀釋水總管和稀釋水支管，稀釋水總管上分布有多個稀釋水支管，每個稀釋水支管的出口端對應與一個定量調(diào)節(jié)模塊上的稀釋水入口連接；

所述流量調(diào)節(jié)單元包括引流總管和引流支管，引流總管上分布有多個引流支管，每個引流支管的進口端對應與一個定量調(diào)節(jié)模塊上的引流出口連接。

所述各稀釋水支管與稀釋水總管的連接處分別設有稀釋水調(diào)節(jié)閥，各稀釋水調(diào)節(jié)閥外接稀釋水控制系統(tǒng)；各引流支管與引流總管的連接處分別設有引流調(diào)節(jié)閥，各引流調(diào)節(jié)閥外接引流控制系統(tǒng)。其中，稀釋水調(diào)節(jié)閥為電動閥，引流調(diào)節(jié)閥為自力式閥前控制閥，結(jié)合其外接的稀釋水控制系統(tǒng)或引流控制系統(tǒng)(稀釋水控制系統(tǒng)和引流控制系統(tǒng)均可采用現(xiàn)有設備通用的控制系統(tǒng))，可準確控制每個稀釋水支管中稀釋水的流量，或準確控制每個引流支管中引出的漿料流量，從而調(diào)節(jié)漿料濃度。

所述稀釋水入口的中心線與進漿口的中心線之間的夾角為0～90°；即稀釋水與主漿料成0～90°角進入定量調(diào)節(jié)模塊中，稀釋水與主漿料進行混合的過程對其進行稀釋。

引流出口的中心線與穩(wěn)流段的中心線之間的夾角為90°。

所述定量調(diào)節(jié)模塊中包括稀釋節(jié)和穩(wěn)流節(jié)，進漿口和混合段設于稀釋節(jié)上，穩(wěn)流段和出漿口設于穩(wěn)流節(jié)上，稀釋節(jié)和穩(wěn)流節(jié)相連接成為一個整體。

所述稀釋節(jié)的長度小于穩(wěn)流節(jié)的長度，稀釋節(jié)的寬度等于穩(wěn)流節(jié)的寬度，稀釋節(jié)的高度等于穩(wěn)流節(jié)的高度。進漿口的高度取決于流漿箱平衡室的出口高度，出漿口的寬度及其尺寸取決于控制要求、稀釋水注入點的間距及湍流發(fā)生器的管束排列狀況，每個定量調(diào)節(jié)模塊的寬度可等于一列或多列管束的寬度。

所述進漿口的為長方形，其高度與流漿箱平衡室的高度相等，其寬度取決于稀釋水注入點的間距及湍流發(fā)生器的管束排列狀況，可以等于一列或多列管束的寬度。

所述混合段的橫截面為圓形、正方形或矩形，也可以根據(jù)需要設為其他多邊形；

當混合段的橫截面為圓形時，其直徑為15～20mm。

所述穩(wěn)流段的橫截面為圓形或方形，也可以根據(jù)需要設為其他多邊形；

當穩(wěn)流段的橫截面為圓形時，穩(wěn)流段包括依次連接的進口段、中間段和出口段，進口段和出口段的直徑小于中間段，且進口段逐漸對稱擴大到中間段，中間段逐漸對稱收縮到出口段，中間段的直徑為30～50mm。

所述流漿箱包括進漿總管、布漿管束、平衡室、湍流發(fā)生器和唇口區(qū)，進漿總管、布漿管束、平衡室、湍流發(fā)生器和唇口區(qū)按照漿料的流動方向依次連接，定量調(diào)節(jié)模塊設于平衡室與湍流發(fā)生器的連接處。

根據(jù)上述裝置實現(xiàn)一種紙張橫幅定量調(diào)節(jié)方法，具體為：來自濃度調(diào)節(jié)單元的稀釋水先送入定量調(diào)節(jié)模塊，在混合段內(nèi)與主漿料進行混合，形成稀釋漿料并送入穩(wěn)流段，由流量調(diào)節(jié)單元對稀釋漿料進行引流，使各定量調(diào)節(jié)模塊送出的漿料流量相等且壓力相等。

上述紙張橫幅定量調(diào)節(jié)裝置及方法使用時，其工作原理具體如下：

由流漿箱平衡室來的漿料，先進入定量調(diào)節(jié)模塊，稀釋水總管來的清水或稀白水利用稀釋水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量后，通過稀釋水支管進入定量調(diào)節(jié)模塊中，在混合段內(nèi)與主漿流充分混合，將主漿流稀釋；經(jīng)濃度調(diào)節(jié)后的漿流進入穩(wěn)流段，此時流量調(diào)節(jié)單元動作，從引流出口引出部分漿料，通過引流支管進入引流總管排走。

每個定量調(diào)節(jié)模塊中引出漿料的量由其相應的引流調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)控制，由于流漿箱設計和加工等方面的原因，進入各定量調(diào)節(jié)模塊的流量不完全相等，因此引出的漿流量與加入的稀釋水流量不完全相等。由于引流閥為自力式閥前控制閥，整個流漿箱橫向安裝的引流閥均預設相同的閥前壓力值，超過壓力預定值后，閥門自動打開引出漿流，超過的壓力值越大，引出的漿流越多，這樣經(jīng)過流量調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)后進入湍流發(fā)生器各支管的漿流壓力和流量都完全相等。從而，通過本裝置只需控制稀釋水加入的量，并正確地設定引流閥的閥前壓力值，即能達到精確控制紙張橫幅定量的目的，同時也有利于縱向定量的穩(wěn)定。

本實用新型相對于現(xiàn)有技術，具有以下有益效果：

第一、由于稀釋水與引出漿流的濃度相差很大，因此本紙張橫幅定量調(diào)節(jié)裝置及方法對濃度調(diào)節(jié)和紙張橫幅定量調(diào)節(jié)的范圍非常大。

第二、由于引流支管和稀釋水支管不是安裝在湍流管束之間，而是在濃度調(diào)節(jié)模塊的下方和上方，因而支管的大小不受湍流管束間距的影響，可以采用相對較大的管徑，避免漿料中的纖維等物質(zhì)堵塞支管。

第三、濃度調(diào)節(jié)的過程發(fā)生在平衡室后，而不是在平衡室前的布漿管束中，從而避免了多股支流在流漿箱平衡室中的混合對濃度調(diào)節(jié)效果的影響。

第四、采用自力式閥前控制閥調(diào)節(jié)引出漿流的大小，確保了定量調(diào)節(jié)模塊出口各漿流的壓力完全相等。由于進入定量調(diào)節(jié)模塊各通道的流量并不是完成相等的，因此本方法相對于引出漿流的量等于稀釋水添加量的方法而言，更能減少漿流之間的混合和湍流發(fā)生器出口橫流的產(chǎn)生。

第五、本紙張橫幅定量調(diào)節(jié)裝置成本低，控制相對簡單。

附圖說明

圖1為本紙張橫幅定量調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中A-A方向的局部截面視圖。

圖3為圖2的B-B方向截面視圖。

圖4為圖2的C-C方向截面視圖。

圖5為圖2的D局部放大圖。

圖6為定量調(diào)節(jié)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為圖6的E方向視圖。

圖8為圖6的F-F方向截面視圖。

上述各圖中，各標號如下：1為稀釋水總管，2為稀釋水調(diào)節(jié)閥，3為稀釋水支管，4為定量調(diào)節(jié)模塊，4-1為稀釋水入口，4-2為進漿口，4-3為混合段，4-4為引流出口，4-5為穩(wěn)流段，4-6為出漿口，5為引流總管，6為引流支管，7為引流調(diào)節(jié)閥，8為進漿總管，9為布漿管束，10為平衡室，11為湍流發(fā)生器，12為唇口區(qū)，β為稀釋水入口的中心線與進漿口的中心線之間的夾角。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例

本實施例一種紙張橫幅定量調(diào)節(jié)裝置，所使用的流漿箱如圖1所示，由進漿總管、布漿管束、平衡室、湍流發(fā)生器和唇口區(qū)組成。

紙張橫幅定量調(diào)節(jié)裝置如圖1～4所示，包括流漿箱、定量調(diào)節(jié)模塊、濃度調(diào)節(jié)單元和流量調(diào)節(jié)單元。定量調(diào)節(jié)模塊安裝在流漿箱平衡室和湍流發(fā)生器之間，稀釋水總管、稀釋水閥及稀釋水支管依次相連，安裝在流漿箱的上方，與定量調(diào)節(jié)模塊一起組成了稀釋水濃度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。引流總管、引流支管及引流調(diào)節(jié)閥依次相連，安裝在流漿箱的下方，與定量調(diào)節(jié)模塊一起組成了流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

由進漿總管來的漿料通過布漿管束、平衡室進入定量調(diào)節(jié)模塊，在定量調(diào)節(jié)模塊中，首先根據(jù)紙張橫幅定量的偏差情況和要求，稀釋水濃度調(diào)節(jié)系統(tǒng)沿流漿箱的橫向添加適量稀釋水進入定量調(diào)節(jié)模塊中，然后流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)從定量調(diào)節(jié)模塊中引出一定量的漿流，由于流漿箱設計、加工和工藝參數(shù)等各種原因的影響，平衡室進入各個定量調(diào)節(jié)模塊中的漿流量并不是完全相等的，因此同一個定量調(diào)節(jié)模塊中稀釋水添加的量與引出漿流的量只是基本相等，可以有偏差，從而保證進入湍流發(fā)生器的各支管的流量完全相等。

添加稀釋水的量由稀釋水調(diào)節(jié)閥根據(jù)紙張的橫幅定量要求來控制，排出漿量的多少由引流調(diào)節(jié)閥進行控制。

引流調(diào)節(jié)閥為自力式閥前控制閥，其初始閥芯的位置在關閉狀態(tài)。當閥前壓力(即定量調(diào)節(jié)模塊中出口漿流的壓力)大于設定值時，引調(diào)節(jié)流閥自動打開，排出漿流，從而控制閥前壓力，使得定量調(diào)節(jié)模塊4中各出口漿流的壓力完全相等，從而使湍流發(fā)生器中各支管的壓力、流量完全相等。壓力設定值可根據(jù)流漿箱噴漿速度、湍流發(fā)生器的阻力損失等因素計算得出。

如圖2所示，定量調(diào)節(jié)模塊有多個，且各定量調(diào)節(jié)模塊的結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同。

湍流發(fā)生器中管束各管的直徑為Φ18mm，中心距為30mm，設計要求每個定量調(diào)節(jié)模塊控制相鄰兩列管束的漿料濃度，因而，每個定量調(diào)節(jié)模塊的出口寬度必須大于48mm，考慮到各個模塊間的壁厚，每個定量調(diào)節(jié)模塊的寬度為60mm，其內(nèi)部高度等于平衡室的出口高度，每個定量調(diào)節(jié)模塊的出口可以完全包含兩列管束的進口，如圖5所示，定量調(diào)節(jié)模塊的數(shù)量為整個湍流發(fā)生器的管束列數(shù)的一半。

如圖3所示，稀釋水支管安裝在定量調(diào)節(jié)模塊上方的中間位置，各模塊寬度為60mm，稀釋水支管的間距也為60mm，也可根據(jù)需要，減小或增加稀釋水支管的間距，由定量調(diào)節(jié)模塊的每個單元向一列或更多列的管束供漿，一個單元調(diào)節(jié)一列或多列的漿料濃度，從而調(diào)節(jié)紙張的橫幅定量。

如圖4所示，引流支管安裝在定量調(diào)節(jié)模塊下方的中間位置，與稀釋水支管的間距相同，引流支管的間距也為60mm，同樣也可根據(jù)需要，減小或增加引流支管的間距。

單個定量調(diào)節(jié)模塊的結(jié)構(gòu)如圖6、圖7、圖8所示，可分為稀釋節(jié)和穩(wěn)流節(jié)。

稀釋節(jié)由稀釋水入口、進漿口、混合段組成，進漿口為長方形，混合段為管形，稀釋水入口開在稀釋節(jié)上壁的中間，進漿口逐漸對稱收縮到混合段的進口，稀釋水流與主漿流成β角注入各穩(wěn)流節(jié)的進漿口與混合段之間，本實例中β＝80°。

穩(wěn)流節(jié)由引流出口、穩(wěn)流段、出漿口組成，穩(wěn)流段的漿流截面為圓形，進出口小，中間段大，出漿口為長方形。從混合段來的漿流逐漸對稱擴大，經(jīng)過穩(wěn)流穩(wěn)壓后再逐漸對稱縮小至出漿口的入口，然后漿流再逐漸對稱擴大至穩(wěn)流節(jié)出口。引流出口開在穩(wěn)流段下壁的中間位置，位于穩(wěn)流節(jié)的下方，為圓形，與引流支管相連，引流與主漿流成90°從流漿箱中引出。

定量調(diào)節(jié)模塊的總長為150mm，稀釋節(jié)長為70mm，穩(wěn)流節(jié)為80mm?；旌隙蔚闹睆綖棣?0mm，長度為40mm，漿流與稀釋水在混合段的管中得到充分混合。經(jīng)過濃度調(diào)節(jié)后的漿流進入穩(wěn)流段中，穩(wěn)流段的最大直徑為Φ40mm，長度為50mm，引流口直徑為20mm，引流支管內(nèi)徑為Φ15mm，引流總管直徑為Φ100mm。經(jīng)過濃度和流量調(diào)節(jié)后的漿流進入流漿箱的湍流管束中，最后通過唇口噴漿上網(wǎng)，控制紙張的橫幅定量分布。

上述紙張橫幅定量調(diào)節(jié)裝置使用時，其工作原理具體如下：

由流漿箱平衡室來的漿料，先進入定量調(diào)節(jié)模塊，稀釋水總管來的清水或稀白水利用稀釋水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量后，通過稀釋水支管進入定量調(diào)節(jié)模塊中，在混合段內(nèi)與主漿流充分混合，將主漿流稀釋；經(jīng)濃度調(diào)節(jié)后的漿流進入穩(wěn)流段，此時流量調(diào)節(jié)單元動作，從引流出口引出部分漿料，通過引流支管進入引流總管排走。

每個定量調(diào)節(jié)模塊中引出漿料的量由其相應的引流調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)控制，由于流漿箱設計和加工等方面的原因，進入各定量調(diào)節(jié)模塊的流量不完全相等，因此引出的漿流量與加入的稀釋水流量不完全相等。由于引流閥為自力式閥前控制閥，整個流漿箱橫向安裝的引流閥均預設相同的閥前壓力值，超過壓力預定值后，閥門自動打開引出漿流，超過的壓力值越大，引出的漿流越多，這樣經(jīng)過流量調(diào)節(jié)模塊進入湍流發(fā)生器各支管的漿流壓力和流量都完全相等。從而，通過本裝置只需控制稀釋水加入的量，并正確地設定引流閥的閥前壓力值，即能達到精確控制紙張橫幅定量的目的，同時也有利于縱向定量的穩(wěn)定。

如上所述，便可較好地實現(xiàn)本實用新型，上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍；即凡依本實用新型內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本實用新型權(quán)利要求所要求保護的范圍所涵蓋。