磨齿倾角对等距直齿磨盘磨区流动参数影响的数值模拟研究
2021-08-12杨瑞帆董继先段传武邢宇航
中国造纸 2021年5期
关键词:沟槽
杨瑞帆 董继先 刘 欢 祁 凯 段传武 邢宇航
(陕西科技大学机电工程学院,陕西西安,710021)
盘磨机是目前采用最多的一种磨浆设备,虽然具有可连续生产、质量较稳定、效率较高等优点,但作为制浆工段能耗较大的部分,约占整个制浆过程能耗的30%左右[1-3]。影响磨浆质量和能耗的因素很多,如转速、磨浆间隙和磨齿的齿形等,当转速和间隙不变时,齿形的选择将直接影响盘磨机的磨浆质量和能耗[4-5]。磨盘是盘磨机的直接工作部件,直接影响纤维的细纤维化及切断情况,从磨盘设计及优化的角度分析降低磨浆过程能耗是最为直接的方法,在实际磨浆过程中受到越来越多制浆造纸厂的重视,也是该领域研究的热点之一。
等距直齿磨盘作为应用最广泛的盘磨机磨盘,其具有独特的结构特征。通常由多个相同的分组磨齿组成,磨齿及沟槽宽度沿流径向保持不变,具有设计灵活、结构多变的特点,通过合理设计,基本上能够满足所有的磨浆过程[6],本课题主要针对等距直通齿磨盘进行研究。磨齿倾角是等距直齿磨盘的重要参数,其方向和大小对浆料流动、空载功率、磨浆质量和效率有很大影响[7-9]。当磨齿倾角为0°时,所有的磨齿都呈径向分布,动、定盘磨齿直接交错对纤维产生强烈的切断作用,但其噪声较大,需要设置合理的磨齿倾角[10]。Siewert 等人[11]发现在相同比能耗情况下,采用不同磨齿倾角的磨片磨浆,所得浆料游离度存在较大差异;Brecht 等人[12]研究表明,获得相同的浆料游离度时,较小的磨齿倾角会使磨浆时间减少、磨浆能耗降低;……
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