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中浓浆泵的关键部件—湍流发生器的设计及其性

2018-12-12 04:51栏目:性能测试

  由公式可知:当螺旋升角α→0°,螺距P→0,叶片对纸浆没有剪切力,唯有摩擦力;

  是以正在湍流发作器布局安排时可能思量增大螺距,加大螺旋升角,使之发作更大的剪切力和更好的气液分辩成效。

  当α→90°,螺距P→∞,转子叶片是直叶片,叶片的有用剪切速率等于叶片线速率,剪切强度最高。

  遵守公式(1)估量,转子直径115mm的湍流发作器,转速到达1587r/min以上,就可能告竣纸浆湍流化。但从泵的职能弧线r/min泵的功效很低,剖明此时纸浆还没到达湍流临界点,直到转速到达2700r/min,中浓泵才进入高效就业区,到达湍流形态。遵循公式(2)估量,d=115mm, nCr=2590r/min,当转速到达2590r/min,纸浆才到达湍流形态,中试结果相符。

  离心式中浓纸浆泵是通过高强度剪切使中浓纸浆发作湍流,纸浆具有近似于牛顿流体的性格,从而告竣离心输送。湍流发作器是离心式中浓纸浆泵的合头部件,正在叶片角落处对纸浆纤维施加高强剪切力粉碎并星散纤维网格,使纸浆处于热烈的湍动形态,具有了滚动性,从而告竣中浓纸浆流体化,其布局安排的是非,直接影响到整台泵的职能。本文利用中浓纸浆的湍流化外面安排了3种分歧直径的湍流发作器,并正在中浓浆泵前进行中浓浆泵的输送才气测试,以磨练湍流发作器布局的合理性。

  由试验结果还看到,d=120mm时:转速1800r/min,2100r/min时纸浆还没到达湍流临界点,转速到达2400r/min时中浓泵进入高效就业区,纸浆到达湍流形态;遵循公式(2)估量:d=120mm, nCr=2254r/min,当转速到达2254r/min,纸浆才到达湍流形态,与尝试结果根本相符;d=145mm时:转速1800r/min时纸浆还没到达湍流临界点,转速到达2100r/min,中浓泵已进入高效就业区,到达湍流形态;遵循公式(2)估量d=145mm,nCr=1906 r/min,当转速到达1906r/min,纸浆才到达湍流形态,与试验结果相一律。

  湍流发作器的安排估量方针是确保转子的实践转速大于湍流临界转速,李军等人推导出湍流临界转速估量公式:

  全豹中浓泵的湍流发作器都采用剪切叶片转动剪切浆料告竣湍流化,影响湍流发作器布局的要素良众,网罗湍流发作器的外径、长度、外缘线型、螺旋线的进出口安插角、叶片厚度及数目以及筑制手段等。分歧布局的湍流发作器对中高浓纸浆泵的能量消费和就业职能有很大的影响。守旧湍流发作器均采用直叶片或近似直叶片,本尝试湍流发作器由三片等螺距的螺旋叶片组成(睹图1),该布局不单对纸浆剪切强度大,还能起到诱导轮的感化,湍流成效好,也许大大提升泵的扬程和功效。

  本文提出了湍流发作器的有用剪切速率的观念,优化了螺旋叶片式湍流临界转速的估量公式,验证了湍流临界转速不单与叶片直径相合,还与叶片的螺旋升角、螺距亲热合联。正在以来的安排中,优化湍流发作器布局,提升流体化职能可能从以下参数思量:(1)转子直径越大,湍流发作器发作的剪切应力越大,纸浆到达流体化所需临界转速越小;(2)增大螺距,加大螺旋升角,湍流发作器发作的剪切应力变大,从而巩固湍流成效。

  公式(1)是针对直叶片式湍流发作器的估量公式,而本尝试采用螺旋叶片式,正在纸浆流体化流程中,对纸浆具有真正剪切成效即叶片的有用剪切速率不单与螺旋叶片的线速率相合,与螺旋升角也有很大的相干。对公式(1)举行推导优化得出:

  中浓浆泵职能测试尝试装备网罗立式纸浆储罐、中浓纸浆泵、真空泵、变频电机、管道体例及主动支配体例[5-6]。尝试中可及时显示并收集储罐液位高度,中浓纸浆泵的出口压力、流量、电机转矩、转速、电流,真空泵的转速等数据,保留到文档,利便经管数据和查看体例的运转状况。流程如图2所示。

  采用浓度约为12%的纸浆举行尝试,蜕化中浓纸浆泵的转速、流量,对分歧直径的转子区分举行测试,测试泵的职能弧线 测试结果及其领悟

  由此验证了本文提出的螺旋叶片式湍流发作器湍流临界转速的估量公式,该转速不单与叶片直径相合,还与叶片的螺旋升角、螺距亲热合联,转子直径越大,对纸浆剪切强度越大,湍流临界转速越小;螺旋升角增大,到达湍流形态必要的临界转速也越小。

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