專利名稱：施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器。該噴射器用于文化紙、涂布板紙等需表面施膠造紙廠造紙車間內(nèi)輔料制備工段的陽離 子淀粉、氧化淀粉及原淀粉加酶制成改性淀粉的連續(xù)糊(熟化)化的關(guān)鍵設(shè)備。同時(shí)可擴(kuò) 展用于造紙機(jī)的三段通汽系統(tǒng)。也可用于造紙廠內(nèi)堿回收車間蒸發(fā)工段的熱降粘系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平及文化教育水平的不斷提高，人們對(duì)文化用 紙和印刷包裝用紙的需求不斷增加，對(duì)紙質(zhì)的要求也越來越高；同時(shí)由于廢紙的回收利用 率越來越高，漿料質(zhì)量將也越來越差。為了賦予紙張表面有好的平滑度和印刷性能，造紙廠 往往通過在紙張表面施膠改性淀粉的辦法來解決。在造紙上，以淀粉為主用作表面施膠的 形式主要有三種變性淀粉單獨(dú)施膠、變性淀粉配合表面施膠劑施膠、用原淀粉自制施膠變 性淀粉配合表面施膠劑施膠。目前大型造紙廠基本上是采用原淀粉自制施膠淀粉施膠的技術(shù)，其基本工藝流程 是將外購的原淀粉投入底部帶有螺旋輸送器的料倉內(nèi)，淀粉通過螺旋輸送器送至已設(shè)定 好水量和殺菌劑的分散槽內(nèi)，分散槽內(nèi)的攪拌器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速一般為200 300rpm，螺旋輸送機(jī) 的電機(jī)與分散槽底的電子秤聯(lián)鎖，達(dá)到規(guī)定的加入量時(shí)自動(dòng)停止。分散好的淀粉液通過 50-80目的過濾器送至帶攪拌的貯存罐貯存。貯存罐的出料口接淀粉懸浮液輸送泵，同時(shí)在 線加酶，加酶計(jì)量泵淀粉懸浮液輸送泵連鎖根據(jù)配比精確添加酶的量。帶酶的淀粉懸浮液 由淀粉懸浮液輸送泵送至本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)一級(jí)高效噴射蒸汽加熱器加熱，再送至帶攪拌 器的轉(zhuǎn)化槽內(nèi)。轉(zhuǎn)化溫度一般控制在60-80°C，因酶的型號(hào)不同轉(zhuǎn)化溫度會(huì)有所差異，淀粉 在轉(zhuǎn)化槽內(nèi)的轉(zhuǎn)化時(shí)間在10 20min左右，轉(zhuǎn)化槽攪拌器轉(zhuǎn)速50-80rpm，以保證淀粉變性 轉(zhuǎn)化均勻。淀粉液達(dá)到預(yù)定的粘度后被泵送至本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的二級(jí)高效噴射器內(nèi)，使 淀粉液與蒸汽迅速均勻混合、膨脹、分裂、糊化，同時(shí)高溫使酶也失去了活性，淀粉變性反應(yīng) 結(jié)束，高效噴射器內(nèi)的混合物料的溫度控制在115 130°C左右。為使淀粉液糊化更完全， 可在高效噴射器后的管道上加裝一段蛇型管，再接至糊化貯存槽加水稀釋至上機(jī)所需濃度 貯存。糊化液貯存槽的溫度通過保溫控制在60°C以上。糊化液直接由泵送至紙機(jī)進(jìn)行施 膠。采用上述工藝方法優(yōu)勢主要有(1)填補(bǔ)國內(nèi)空白，可實(shí)現(xiàn)淀粉液的連續(xù)糊化。配 合本公司研制的控制系統(tǒng)，可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行方便的控制。(2)可連續(xù)生產(chǎn)出各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn) 定、質(zhì)量好的施膠淀粉。(3)比原有的淀粉制備工藝更加簡單，方便操作。(4)成本低廉，每 噸自制施膠淀粉要比外購成品淀粉低1000元左右。但目前國內(nèi)大型造紙項(xiàng)目所采用的整 套連續(xù)糊化系統(tǒng)設(shè)備基本依賴進(jìn)口，從已投產(chǎn)的項(xiàng)目中，國內(nèi)造紙行業(yè)某些設(shè)計(jì)研究單位 對(duì)這套系統(tǒng)的工藝流程及工藝參數(shù)的匹配的研究已具備可實(shí)施的研究成果，但由于沒有成 熟配套的蒸汽噴射器，導(dǎo)致目前這套系統(tǒng)設(shè)備的國產(chǎn)化困難，不能解決一次性投資高的問 題。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是在于提供了一種施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器，結(jié)構(gòu)簡 單，操作簡便，使用方便，將其安裝于淀粉液的輸送管道上，其外形為一個(gè)三叉管，三個(gè)接口 分別為一個(gè)蒸汽進(jìn)口、一個(gè)生淀粉液進(jìn)口，另一個(gè)是淀粉糊化液的出口。蒸汽經(jīng)過特制的 噴嘴絕熱膨脹并以70 800m/s的高速噴出，它將靜壓轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，產(chǎn)生局部負(fù)壓使進(jìn)入物 料吸入室的淀粉液與其迅速混合、膨脹、分裂、糊化。然后，糊化后的淀粉糊化液經(jīng)在線加水 稀釋到預(yù)定的固含量5 25%送入貯存槽貯存以供上機(jī)施膠用。為達(dá)到上述目的，本使用新型采用如下技術(shù)方案—種施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器，由蒸汽噴嘴、物料系吸入室、接受室、混 合室和擴(kuò)散器組成，其特征在于蒸汽噴嘴選用耐磨損的不銹鋼材料制造，其蒸汽噴嘴進(jìn)口 處的環(huán)形止口嵌入物料吸入室的法蘭中，由物料吸入室的法蘭和蒸汽進(jìn)口管端的法蘭相對(duì) 壓緊固定，從而使蒸汽噴嘴安裝于物料系吸入室腔內(nèi)，物料進(jìn)口接管焊接于物料吸入室的 尾端，靠近在蒸汽噴嘴的出口處；接受室為一段錐形筒，接受室(大頭)的一端與物料吸入 室的尾端相連、接受室的(小頭)另一端與混合室的進(jìn)口端焊接；混合室選用耐磨損的不銹 鋼材料0Crl8Ni9Ti，混合室4為一段圓柱形筒，混合室的兩端分別與接受室尾端和擴(kuò)散器 的進(jìn)口端焊接；擴(kuò)散器為一段較長的錐形筒，帶出口法蘭。高效蒸汽噴射器由蒸汽噴嘴、物料吸入室、接受室、混合室和擴(kuò)散器組成，蒸汽噴 嘴材料為耐磨不銹鋼，由收縮段和擴(kuò)散段兩段錐筒焊接而成，其作用是使射入物料吸入室 的蒸汽得到很高的速度和并使物料吸入室產(chǎn)生負(fù)壓，將物料吸入接受室；物料吸入室由不 銹鋼無縫鋼管與法蘭焊接而成，蒸汽噴嘴進(jìn)口的環(huán)形止口嵌入物料吸入室的法蘭中，由相 對(duì)的兩個(gè)法蘭壓緊固定，物料進(jìn)口接管焊接于物料吸入室的尾端，靠近蒸汽噴嘴的出口處； 接受室為一段不銹鋼制作的錐形筒，其大頭與物料吸入室的尾端、小頭與混合室的進(jìn)口端 焊接；混合室為一段耐磨不銹鋼制的圓柱形筒，其兩端分別與接受室尾端和擴(kuò)散器的進(jìn)口 端焊接；擴(kuò)散器為一段較長的不銹鋼制作的錐形筒。在接受室中，高溫高速的蒸汽射流卷動(dòng) 著物料一起進(jìn)入混合室，兩者在混合室中迅速混合，進(jìn)行熱交換，使物料快速糊化，糊化液 通過擴(kuò)散器流速逐漸減小，至擴(kuò)散器出口糊化液的壓力和流速為工藝設(shè)定參數(shù)。上述的蒸汽噴射器的蒸汽進(jìn)口和物料進(jìn)口的直徑在DN32 DN400之間。上述蒸汽噴嘴的收縮段和擴(kuò)散段形成的喉徑為蒸汽進(jìn)口直徑的0. 2 0. 5倍。上述蒸汽噴嘴的收縮段的錐角在6 20°之間，長度是進(jìn)口直徑的2. 0 3. 5倍。上述蒸汽噴嘴的擴(kuò)散段的錐角在3 8°之間，長度是進(jìn)口直徑的1. 5 1. 8倍。上述物料吸入室的直徑為物料進(jìn)口直徑的1. 25至1. 8倍，長度比蒸汽噴嘴長5 30mmo上述接受室的錐角在50 75°之間。上述混合室的直徑為蒸汽噴嘴喉徑的1. 4 16倍，長度為物料進(jìn)口直徑的0. 8 1.5 倍。上述擴(kuò)散器的錐角在3 12°之間，長度是混合室直徑的4 6倍，出口直徑物料 進(jìn)口直徑的0. 8 1. 25倍，取標(biāo)準(zhǔn)管徑。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果[0018](1)填補(bǔ)國內(nèi)空白，可實(shí)現(xiàn)淀粉液的連續(xù)糊化；(2)可連續(xù)生產(chǎn)出各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定、質(zhì)量好的施膠淀粉；(3)比原有的淀粉制備工藝更加簡單，方便操作；(4)成本低廉，每噸自制施膠淀粉要比外購成品淀粉低1000元左右。本使用新型專為造紙表面施膠淀粉連續(xù)糊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可根據(jù)生產(chǎn)量、生產(chǎn)原料 的不同調(diào)整其部分的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并且其中的蒸汽噴嘴設(shè)計(jì)為可拆卸的零件，一是便于磨損 后更換，二是便于根據(jù)生產(chǎn)需要的不同或改變進(jìn)行更換。本使用新型的成功研制從根本上解決了造紙表面施膠淀粉連續(xù)糊化系統(tǒng)的設(shè)備 的國產(chǎn)化問題，極大的節(jié)約了生產(chǎn)成本，為提高產(chǎn)品質(zhì)量控制水平提供了條件，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖1為一種施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器結(jié)構(gòu)示意圖。其中蒸汽噴嘴1 (DN32-DN400)、物料吸入室2、接受室3、混合室4、擴(kuò)散器5。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。由圖1可知，一種施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器由蒸汽噴嘴1、物料吸入室2、 接受室3、混合室4和擴(kuò)散器5組成。其連接關(guān)系是蒸汽噴嘴1選用耐磨損的不銹鋼材料， 其進(jìn)口處的環(huán)形止口嵌入物料吸入室2的法蘭中，由物料吸入室2的法蘭和蒸汽來流管端 的法蘭相對(duì)壓緊固定，從而使蒸汽噴嘴1安裝于物料系吸入室2腔內(nèi)。蒸汽噴嘴1收縮段 和擴(kuò)散段形成的喉徑為蒸汽進(jìn)口直徑的0. 2 0. 5倍；其收縮段的錐角在6 20°之間， 長度是進(jìn)口直徑的2. 0 3. 5倍；擴(kuò)散段的錐角在3 8°之間，長度是進(jìn)口直徑的1. 5 1.8 倍。物料吸入室2的直徑為物料進(jìn)口直徑的1. 25至1. 8倍，長度比蒸汽噴嘴長5 30mm,物料進(jìn)口接管焊接于其尾端。接受室3為一段錐形筒，其大頭與物料吸入室2的尾端、小頭與混合室4的進(jìn)口端 焊接，其錐角在50 75°之間?；旌鲜?選用耐磨損的不銹鋼材料，為一段圓柱形筒，其兩端分別與接受室3尾 端和擴(kuò)散器5的進(jìn)口端焊接，直徑為蒸汽噴嘴喉徑的1. 4 16倍，長度為物料進(jìn)口直徑的 0. 8 1. 5 倍。擴(kuò)散器5為一段較長的錐形筒，帶出口法蘭。其錐角在3 12°之間，長度是混合 室直徑的4 6倍，出口直徑物料進(jìn)口直徑的0. 8 1. 25倍，取標(biāo)準(zhǔn)管徑。高效蒸汽噴射器可用于淀粉連續(xù)糊化系統(tǒng)，而且它是實(shí)現(xiàn)淀粉連續(xù)糊化的關(guān)鍵設(shè) 備，只有高效蒸汽噴射器的設(shè)計(jì)合理，才能保證淀粉液在設(shè)定溫度下完全均勻地轉(zhuǎn)變成淀 粉糊。其原理是根據(jù)造紙產(chǎn)量確定流量的高溫高壓蒸汽送至特制的蒸汽噴射器，經(jīng)過蒸汽 噴嘴的絕熱膨脹，以70 800m/s的高速噴出，它將靜壓轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，因此產(chǎn)生負(fù)壓，帶動(dòng)物 料吸入室的淀粉液與其迅速混合，經(jīng)過接受室抽送至混合室進(jìn)行高速混合，同時(shí)，蒸汽與淀 粉液進(jìn)行了熱交換，得到具有較高流速的淀粉糊化液，然后，經(jīng)過擴(kuò)壓器使糊化液的流速逐漸降低，壓強(qiáng)隨之升高，在 擴(kuò)壓器的排出口達(dá)到工藝設(shè)定的流動(dòng)參數(shù)，以達(dá)到送至下一流程 的要求。
權(quán)利要求一種施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器，由蒸汽噴嘴(1)、物料系吸入室(2)、接受室(3)、混合室(4)和擴(kuò)散器(5)組成，其特征在于蒸汽噴嘴(1)選用耐磨損的不銹鋼材料制造，其蒸汽噴嘴(1)進(jìn)口處的環(huán)形止口嵌入物料吸入室(2)的法蘭中，物料吸入室(2)的法蘭和蒸汽進(jìn)口管端的法蘭固定，蒸汽噴嘴(1)安裝于物料系吸入室(2)腔內(nèi)，物料進(jìn)口接管焊接于物料吸入室(2)的尾端，在蒸汽噴嘴(1)的出口處，接受室(3)為錐形筒，接受室(3)的一端與物料吸入室(2)的尾端相連，接受室(3)的另一端與混合室(4)的進(jìn)口端焊接，混合室(4)為圓柱形筒，混合室(4)兩端分別與接受室(3)尾端和擴(kuò)散器(5)的進(jìn)口端焊接，擴(kuò)散器(5)為錐形筒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器，其特征在于，所述 的蒸汽噴嘴(1)的蒸汽進(jìn)口和物料進(jìn)口的直徑在DN32 DN400之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器，其特征在于，所述 的蒸汽噴嘴(1)的收縮段和擴(kuò)散段形成的喉徑為蒸汽進(jìn)口直徑的0.2 0.5 倍，其收縮段 的錐角在6 20°之間，長度是進(jìn)口直徑的2.0 3. 5倍；擴(kuò)散段的錐角在3 8°之間， 長度是進(jìn)口直徑的1.5 1.8倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器，其特征在于，所述 的物料吸入室(2)的直徑為物料進(jìn)口直徑的1. 25至1. 8倍，長度比蒸汽噴嘴長5 30mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器，其特征在于，所述 的接受室(3)的錐角在50 75°之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器，其特征在于，所述 的混合室(4)的直徑為蒸汽噴嘴喉徑的1.4 1.6倍，長度為物料進(jìn)口直徑的0.8 1.5 倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器，其特征在于，所述 的擴(kuò)散器(5)的錐角在3 12°之間，長度是混合室直徑的4 6倍，出口直徑是物料進(jìn)口 直徑的0. 8 1. 25倍。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種施膠淀粉連續(xù)糊化高效蒸汽噴射器，蒸汽噴嘴選用耐磨損的不銹鋼材料制造，其蒸汽噴嘴進(jìn)口處的環(huán)形止口嵌入物料吸入室的法蘭中，物料吸入室的法蘭和蒸汽進(jìn)口管端的法蘭固定，蒸汽噴嘴安裝于物料系吸入室腔內(nèi)，物料進(jìn)口接管焊接于物料吸入室的尾端，在蒸汽噴嘴的出口處，接受室為錐形筒，接受室的一端與物料吸入室的尾端相連，接受室的另一端與混合室的進(jìn)口端焊接，混合室選用耐磨損的不銹鋼材料制造，混合室為圓柱形筒，混合室兩端分別與接受室尾端和擴(kuò)散器的進(jìn)口端焊接，擴(kuò)散器為錐形筒。結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，成本低廉，使用方便，連續(xù)生產(chǎn)出各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定、質(zhì)量好的施膠淀粉。
文檔編號(hào)D21H23/50GK201738189SQ20102025416
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者劉澤民, 李明, 王曉燕, 趙劍明 申請(qǐng)人:中國輕工業(yè)武漢設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司