1 智信環(huán)保錐形除渣器,錐形除渣器的發(fā)展和應用
離心式錐形除渣器,錐形除渣器發(fā)明于1891年，1906年用于造紙業(yè)。1950年以后，在造紙業(yè)得到了廣泛應用。除渣器自20世紀90年代以來，結構本身沒有太大的變化，不少公司致力于進漿口、良漿和排渣口的改進。筒體直徑減小些，筒身加長一些，調(diào)整筒體長度/直徑的適當比例，相應延長紙漿在筒體內(nèi)的停留時間，提高纖維與雜質的分率是當今除渣器改進的重點。

廢紙中的廢雜質大致可分為以下3個方面：①密度或相對密度大于水（金屬、玻璃塊、碎石等）的廢雜質或小于水（如泡沫塑料等）的廢雜質，可以用除渣器來去除。而相對密度與水十分接近的膠黏物等雜質就很難用除渣器來去除。②尺寸范圍大，大到8-10mm，小至5μrn或更小一些，都可以用除渣器來去除。③變形性的廢雜質如膠黏物等雜質。這類雜質由于會受力變形，易于通過篩孔或篩縫開口，但只要它們的密度與水有足夠的差異，同時粒度大小在除渣器的去除范圍，仍可以用除渣器來去除。

智信環(huán)保按去除廢雜質的不同，可分為：正向除渣器、逆向除渣器、通流式除渣器、輕、重雜質除渣器。

正向除渣器又名重雜質除渣器，能有效去除相對密度較大的廢雜質，如碎石、玻璃塊、沙粒、銷釘、螺絲釘、訂書針、金屬薄片等。這種重雜質除渣器在國內(nèi)外廢紙制漿生產(chǎn)線很常用，有時甚至是*的凈化設備。當漿料從切線方向以特定角度從進漿口向下進入重質除渣器頂部時，漿流即產(chǎn)生了渦旋，漿料沿筒體內(nèi)壁以螺旋線方式向排渣口方向移動。漿流的渦旋生成離心力，使密度比水重的雜質被拋向筒體內(nèi)壁，如（碎石、金屬塊等，這些重雜質下沉從下錐口排入沉渣室，至排渣口則移向渦旋的芯部，并沿中心旋轉向上運動，從頂部出漿口排出。

逆向除渣器，是一種新型的除輕雜質的凈化設備，其結構原理與重雜質除渣器相仿，但在使用上卻與重雜質除渣器相反。良漿從錐形底部排出，比纖維輕的雜質則從上部中心管排出，目的在于除去漿中比纖維輕的雜質，如苯乙烯、聚乙烯碎片、蠟、油脂、模壓塑料等輕雜質。

通流式除渣器，是變換型的逆向除渣器，它與逆向除渣器不同之處在于沒有向上的溢流口，同時粗渣排放量要低得多。

輕重雜質除渣器，是正向除渣器和逆向除渣器的混合產(chǎn)物。除渣器的頂部有2個同心的渦旋出漿管。重雜質與正向除渣器相同，從除渣器的底部排出，纖維和輕雜質從外渦旋轉入內(nèi)渦旋，升至除渣器上部后，輕雜質從中心管排出，良漿則從2同心套管的環(huán)狀空間排出。

當今國外幾家公司生產(chǎn)的不同類型錐形除渣器，各有千秋。在國內(nèi)，輕工業(yè)杭州機電設計研究院通過吸收*技術以及幾代技術人員的努力，已設計出系列化的錐形除渣器，以適應不同的漿料。

2 影響凈化效果的主要因素

除渣器結構簡單，但要設計好一套分離效率高的除渣器卻很難，因為影響除渣器除渣效率的參數(shù)很多，筆者就本人近幾年在除渣器的設計思路進行理論探討。下面主要對正向除渣器作理論分析，其它類型除渣器原理相通。

除渣器的幾何形狀尺寸分析，除渣器設計的關鍵主要是除渣器的幾何形狀。*，流體在渦旋運動中產(chǎn)生的離心力的大小，是與流體的重量以及運動速度的平方成正比，而與渦旋運動的半徑成反比。公式如下 F= GV2/gR

其中：F——離心力；Ｇ——流體重量；R——渦旋半徑；V——運動體的圓周速度；g——重力加速度。

渦旋半徑越小，離心力越大。采用錐形結構，雖然筒體內(nèi)壁摩擦阻力會降低運動速度，但因渦旋半徑漸漸縮小，仍可以保證在除渣器維持相對穩(wěn)定的離心力，從而促進除渣器的除砂和除渣作用。

l）頂端直徑 漿料在除渣器中渦旋運動產(chǎn)生離心力的大小，是與渦旋半徑成反比，因此從理論上來說，除渣器直徑越小，其效率就越高。但直徑小于一定范圍也會產(chǎn)生一些實際問題，例如進漿口、良漿出口、粗渣排放口的開口也會相應變小，從而易于產(chǎn)生堵塞，較高的離心力也會使粗渣濃縮并增加堵塞的危險。同時較小的除渣器單個通過量較小，壓力降較大因而需要配置較多的除渣器，動力消耗增大。為了節(jié)約投資和運行費用，紙廠更多傾向于采用直徑稍大的除渣器。通?？筛鶕?jù)紙廠的產(chǎn)能，采用不同的除渣器規(guī)格、筒體尺寸。

2）進漿口尺寸 漿料在除渣器中渦旋運動產(chǎn)生離心力的大小，是與回轉速度成正比。因此進漿口的設計應保證在盡量減小湍動和壓力降損失的前提下使回轉速度達到zui大值。通常設計成矩形 以使整個漿流緊貼除渣器內(nèi)壁進入。較大規(guī)格的除渣器相應有較大的進漿口。

3）筒體長度 必須有足夠的筒體長度，以保證紙漿在進入分離區(qū)前有足夠的停留時間以形成穩(wěn)定的渦旋。過長和過短都會使渦旋流動變得不穩(wěn)定而影響除渣效率。

4）錐體角度 假定筒體錐形壁上有一個塵埃粒子，這樣一個塵埃粒子環(huán)繞除渣器軸線旋轉而產(chǎn)生一個作用于錐形壁上水平方向的離心力F，而離心力F有一個沿壁面向上的分力Fw，阻止粒子沿內(nèi)壁往錐體的下部沉降。所以錐角增大，錐壁對粒子向上托的力也越大；反之，如錐角減小，粒子下沉的可能性就越大，相應漿料排渣就越大。但考慮到錐體內(nèi)壁的摩擦阻力，在實際設計中，對錐體角度必須做一定的修正。

5）出漿管 出漿管的直徑及其伸人渦旋區(qū)的深度也影響除渣效率。如出漿管口徑過大時，良漿涌出暢通，漿料進入錐體下部的量相應減少。出漿管口徑過小時，內(nèi)渦旋的漿流不能*暢通地通過出漿管，就會產(chǎn)生大量的再循環(huán)，影響生產(chǎn)能力。但少量的再循環(huán)還是必要的，因為它可避兔和減少進漿漿流對良漿漿流的影響，相應進、出漿管口徑的協(xié)調(diào)也是很重要 的。出漿管伸入渦旋區(qū)的深度決定著漿料向“低壓帶”集中的開始位置。伸入太淺時，一部分漿料在進入除渣器后，很快就進入出漿口，這樣對雜質的分離是不利的。伸入太長時，因增加管內(nèi)表面積而增加壓力降，所以注意出漿管伸入渦旋區(qū)的深度。

6）錐體長度 漿料在除渣器內(nèi)做內(nèi)渦旋運動時，要使塵埃粒子與纖維盡可能分離完善，必須使距錐簡內(nèi)壁zui遠的塵埃粒子（靠近中心）沉降至錐筒的內(nèi)壁面上，則需要一定的停留時間，因此要使塵埃得到良好的分離（即除渣率高），需要一定的錐體長度。但錐體過長，超過分離雜質所需要的長度也無必要，甚至會產(chǎn)生相反的效果，因為，漿料在旋渦運動的停留時間增加，這樣會造成水力能量的損失，造成渦旋中心較低的速度，致使除渣效率下降；反之，錐體過短，漿料做內(nèi)渦旋運動的停留時間不足，除渣率低。

7）除渣出口 除渣出口直徑的大小，也影響除渣效率。出口直徑大小，導致出口堵塞，會使粗渣被良漿漿流帶走，出口直徑太大，則除渣率太高，造成纖維流失。

綜上所述，應綜合考慮以上各種因素，選擇合適的的除渣凈化設備。

3 的工藝參數(shù)
1）進漿濃度 當壓差一定時，凈化效率隨著進漿濃度的增加而下降。因為濃度增加，紙漿中纖維會干擾塵埃粒子的順利移動，使它不能很快移向器壁與粗渣流匯合。此外進漿濃度增加，排渣濃度也增加，纖維流失隨之增大。但進漿濃度太低，則設備產(chǎn)能下降，效率降低，能耗增大，所以必須選擇合適的進漿濃度。

2）壓力差 壓力差是指進漿壓力和出漿（良漿）壓力之差，它是漿流發(fā)生渦旋運動的推動力，因而是影響除渣器凈化效率的主要因素之一。若其它條件不變，增大壓差，對漿流的離心力增加，從而提高了除渣凈化效率；但壓差太大，會產(chǎn)生過度的渦旋流，破壞穩(wěn)定的漿流態(tài)，也會增加動力消耗。

3）通過量 每種規(guī)格的除渣器都有其額定的生產(chǎn)能力。凈化系統(tǒng)中每段除渣器的個數(shù)就是根據(jù)每個除渣器的能力確定的。一般要求除渣器盡能在滿載情況下運行。單個通過量過小，表明設備所需個數(shù)過多，動力消耗大，但單個通過量過大，則會降低除渣效率，增加纖維流失，所以必須選擇合適規(guī)格的除渣器。

4）排渣率 過低的排渣率會使塵埃粒子等雜質被良漿帶走，降低凈化效率，排渣高，將不得不增加除渣器段數(shù)，以減少纖維流失。

4 的排渣形式
除渣器的排渣形式有間歇式和連續(xù)式2種。不論是自動排渣還是手動排渣，均帶有必須的鋼結構支撐和支架。自動排渣的除渣器還可以安裝在任何方便的高度上，或將排渣室置于樓下而把主體直接安裝在樓面上，粗渣可排入地面上或地面下的槽或容器之內(nèi)。

自動排渣系統(tǒng)由2個安裝在一特殊粗渣室2端的氣動閥門和輔助閥門等組成，帶一套時間程序控制。當排渣周期開始時，每一步驟在另一步驟開始前都會得到正面的肯定。如這一步驟的完成在預定程序的時間內(nèi)沒有得到確認時，警報器會響起，而排渣周期將中斷。在一個閥門未*關閉之前，任何情況下在沒有得到確認前，另一閥門不會開啟，這表明大量紙漿滲漏至粗渣室的情況不可能發(fā)生。其除渣處理程序為：

l）待下部氣動閥全關閉后，沖刷水管閥門打開。排氣閥打開，讓水充滿整個沉渣管，并排出沉渣管中的氣體；

2）當沉渣管中充滿水后，由時間程序控制，排氣閥關閉，沖刷水管閥門關閉，同時打開上閥和平衡水閥，平衡水繼續(xù)上升，并溢過沉渣管上部氣動閥門口，與漿料達到平衡狀態(tài)；

3）從沉渣管視鏡中觀察重雜質的沉集情況，選擇適當?shù)呐旁鼤r間。排渣時首先關閉沉渣管上部氣動閥，停止雜質進入沉渣管，然后關閉平衡水，停止供水。同時打開沉渣管底部氣動閥門和沖刷水閥 門，進行排渣；

4）排渣完成后，關閉沉渣管底部氣動閥，系統(tǒng)進行下一排渣周期。
上、下2氣動閥切換時間依據(jù)罐內(nèi)雜質數(shù)量而定。一般雜質占渣罐容積l/2－2/3時，氣動閥就應切換排渣，平衡水閥、洗滌水闊和排氣閥則根據(jù)上、下2氣動閥切換周期，相應設定各自的切換周期，自動排渣系統(tǒng)一般采用時間程序控制。智信環(huán)保