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本文首先从宏观的角度阐述了整个造纸行业的形势,着重对国内造纸发展现状做了具体的陈述,充分认识到先进工艺和装备技术研发、加强“产学研”三位一体化是振兴中国制浆造纸业的前提。在当前金融危机的大背景下,造纸企业要生存、发展,笃定采用“低投入、高产出”的先进技术、引进节能高效的先进设备、运用现代化的企业管理理念将成为未来企业的核心竞争力。
中浓清洁生产,在我国得到了一定的推广与应用,降低了企业投资成本、减少了废水排放、降低了废水中有毒物质的含量,是未来制浆造纸工业的发展方向。对于规模较大的中浓清洁生产,当浆塔直径大于2500mm,纸浆在塔中的滞流、回流现象加剧,导致浆料混合不均、排料困难。因此,需要依靠外界高剪切力使出浆口附近区域的纸浆湍流化,在塔顶压力的作用下使得卸料过程顺利进行。
中浓纸浆压力卸料装置(俗称卸料器)作用是:流体化转子的高速剪切使得中浓纸浆流体化,加强浆料均匀混合,对浆塔中浓浆料的顺利排放输送起辅助作用。目前此设备在国内的研发基本处于空白阶段,国外对此技术也基本处于封锁状态,卸料器的研发势在必行。
本文以10%未漂麦草浆为研究对象,对其在中浓条件下纸浆流送技术进行了系统的学习,确定了10%未漂麦草浆流体化所需的临界转速。根据卸料器的功能,利用CAD软件UG对零部件进行了建模,运用机械设计等知识对其进行了系统的设计及校核。
本文在多相流湍流运动理论的基础上,以计算流体力学知识为指导,应用三组方程:连续性方程、动量守恒方程、RNGκ-ε方程,运用fluent(CFD软件)对卸料器作用下流场情况进行了数模模拟计算,利用可视化数据处理软件tecplot对模拟结果进行了处理,根据数值计算结果对流场各参数的变化作了深入的分析,研究了中浓纸浆在此装置作用下流场分布,从而为卸料器结构设计优化提供指导。