專利名稱：一種中濃紙漿輸送系統(tǒng)立罐的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)方法，特別適用于中濃紙漿輸送系統(tǒng)立罐的設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
中濃輸送技術(shù)是指制漿造紙過(guò)程中，特別是輸送過(guò)程中，紙漿直接以質(zhì)量濃度為7% -15%輸送的技術(shù)。相比于常用的低濃度紙漿輸送，極大地減少了制漿過(guò)程中的用水量和造紙廢水排放量，大大地減少了對(duì)環(huán)境的污染。在中濃紙漿輸送系統(tǒng)中，立罐為紙漿泵提供一定的液位(即倒灌高度)，使?jié){料連續(xù)不斷地流經(jīng)紙漿泵，保證漿泵的安全運(yùn)行。因此，立罐是實(shí)現(xiàn)中濃輸送技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備之
O當(dāng)紙漿質(zhì)量濃度C > 7%時(shí)，自身已失去流動(dòng)性，且紙漿懸浮液內(nèi)含有大量氣體，紙漿中的纖維相互交織形成緊密穩(wěn)定的纖維網(wǎng)格，當(dāng)濃度很高時(shí)，紙漿纖維可以看作是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)整體，中濃紙漿充滿立罐并呈現(xiàn)塞流的流動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)水及紙漿中的氣體在纖維網(wǎng)絡(luò)中的空隙之間流動(dòng),而纖維網(wǎng)絡(luò)主體則像塞子一樣整體沿立罐壁面向下滑移，并通過(guò)中濃紙漿泵的高剪切力作用完成流體化的輸送。中國(guó)專利CN201539415U和CN101734600A公開(kāi)了一種中濃漿泵系統(tǒng)裝置，包括中濃立管、湍流發(fā)生器、離心式中濃漿泵、三相分離器、真空泵及其連接管路。其中中濃立管的主體部分為圓柱形，底部部分為由用一平面沿所述圓柱底面的中心點(diǎn)且與圓柱底面成45度角的方向?qū)A柱進(jìn)行切除后剩余的與圓柱形連接在一起的部分，切除后圓柱的底部缺口由圓錐的一部分圍成，圓錐的錐頂位于所述中心點(diǎn)處，圓錐底面與圓柱底面平行，且圓錐底面的直徑與圓柱底面的直徑大小一致，滿足圓柱的直徑小于900mm，高度大于3000mm。此專利只是給出了中濃漿泵前輸送裝置的形狀和尺寸范圍，對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸的確定并無(wú)具體的設(shè)計(jì)方法。經(jīng)檢索，目前還沒(méi)有中濃紙漿輸送系統(tǒng)立罐的設(shè)計(jì)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種中濃紙漿輸送系統(tǒng)立罐的設(shè)計(jì)方法。該立罐將為紙漿泵提供一定的運(yùn)行液位(即倒灌高度)，保證漿泵的安全運(yùn)行。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)立罐采用圓筒形結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)尺寸包括內(nèi)徑、罐體高度和壁厚。其中內(nèi)徑采用平均流速初算，然后用中濃紙漿沿程阻力損失對(duì)平均流速進(jìn)行校核；罐體高度由最大儲(chǔ)液高度(占罐體高度的85% )和罐體上沿安全余量高度組成，其中最大儲(chǔ)液高度采用氣-液兩相流動(dòng)量方程和能量方程的聯(lián)立進(jìn)行求解；立罐壁厚采用石油化工立式圓筒形鋼制儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算。所述內(nèi)徑D采用公式(I)初算，對(duì)于平均流速u依據(jù)中濃紙漿懸浮液處于塞流流動(dòng)狀態(tài)的常用流速范圍進(jìn)行選取(大約在O. 2 O. 5m/s)，其中流量Q為已知。
權(quán)利要求
1.一種中濃紙漿輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備——立罐，其罐體采用圓筒形，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸主要包括內(nèi)徑、罐體高度和壁厚。其特征在于內(nèi)徑采用平均流速初算，然后用中濃紙漿沿程阻力損失對(duì)平均流速進(jìn)行校核，以確認(rèn)內(nèi)徑尺寸；罐體高度由最大儲(chǔ)液高度(占罐體高度的85% )和罐體上沿安全余量高度組成，其特征在于最大儲(chǔ)液高度采用氣-液兩相流動(dòng)量方程和能量方程的聯(lián)立求解；立罐壁厚t依據(jù)石油化工立式圓筒形鋼制儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立罐內(nèi)徑，其特征是，所述平均流速u應(yīng)根據(jù)流體的性質(zhì)狀態(tài)和允許的壓力損失選用，其中流量Q為已知。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的罐體高度，其特征是，所述的最大儲(chǔ)液高度采用氣-液兩相流動(dòng)量方程和能量方程的聯(lián)立求解。動(dòng)量方程以壓降的形式表示，總壓降為
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立罐壁厚t，其特征是，所述的立罐壁厚，其設(shè)計(jì)厚度應(yīng)按下列公式計(jì)算，且取其中的較大值。
全文摘要
發(fā)明一種中濃紙漿輸送系統(tǒng)立罐的設(shè)計(jì)方法，該立罐采用圓筒形結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)的主要結(jié)構(gòu)尺寸包括內(nèi)徑、罐體高度和壁厚。其中內(nèi)徑采用平均流速初算，并且依據(jù)中濃紙漿沿程阻力損失對(duì)平均流速進(jìn)行校核以確認(rèn)內(nèi)徑；罐體高度由最大儲(chǔ)液高度(占罐體高度的85％)和罐體上沿安全余量高度組成，其中最大儲(chǔ)液高度采用氣-液兩相流動(dòng)量方程和能量方程進(jìn)行聯(lián)立求解；立罐壁厚依據(jù)石油化工立式圓筒形鋼制儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算。
文檔編號(hào)B65D88/02GK102910384SQ20121014102
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者李紅, 付志遠(yuǎn), 王道紅, 莊海飛 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)