技术领域
本发明涉及造纸技术领域，具体为一种基于流体力学的造纸用纤维分散设备。
背景技术
在造纸过程中需要生产纸浆，枝江市成品纸的主要原料，纸浆的质量也会直接影响到最终纸张的品质，纤维均匀分散开使得纸张的品质更高，纸浆在生产过程中需要将破碎的物料进行纤维打散，由于在破碎过程中高强度的碾碎使得一些纤维容易交错在一起，形成一些纤维团，这些纤维团需要在水中进行打散，目前主要的打散过程主要就是将纤维集中在一起，然后通过一般的搅拌装置充当打散设备来讲纤维打散，搅拌设备虽然可以在一定程度上可以起到打散的作用，但是规律性的旋转惯性容易让一些顽固的纤维团难以分离开，在旋转到一定程度就会随着水一起转动，分散力相对作用就会减弱，但是一旦旋转强度增大，一旦需要停止打浆的时候，纤维团在停止打散时候会在水中心聚集发生缠绕，一般的纤维打散设备在分散纤维的时候，分散步骤较为单一，顽固的纤维团在惯性作用下，不易被打散，设备停止时，纤维容易发生再次聚集缠绕，分散效率较低，所以需要一种基于流体力学的造纸用纤维分散设备。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于流体力学的造纸用纤维分散设备，解决了一般的纤维打散设备在分散纤维的时候，分散步骤较为单一，顽固的纤维团在惯性作用下，不易被打散，设备停止时，纤维容易发生再次聚集缠绕，分散效率较低的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于流体力学的造纸用纤维分散设备，包括空心底座、分散罐、纸浆斗、负压分散机构和气震减压分散机构，所述分散罐固定安装在空心底座上，所述纸浆斗的表面与分散罐的内壁固定连接，所述负压分散机构固定安装在分散罐上，所述气震减压分散机构设置在分散罐上。
负压分散机构包括支撑块、空气压缩机、输气管、气动旋转管和分散管，所述空气压缩机固定安装在支撑块上，所述支撑块固定连接在分散罐的外部，所述输气管的一端套设在空气压缩机的输气端，所述分散管的表面与纸浆斗的内圈固定连接，所述分散管的表面开设有若干个吸浆口，所述输气管的内壁和分散管的内部均设置有轴承，所述气动旋转管的表面与轴承的内圈固定连接，所述分散管的内壁与气动旋转管的表面之间设置有负压狭窄分散腔，所述负压狭窄分散腔的内壁固定连接有若干个四棱分散针，所述四棱分散针的针身呈四棱锥形状，所述四棱分散针的针尖呈半圆球形状，所述气动旋转管的内壁固定连接有螺旋叶片，螺旋叶片在气动旋转管内部受到气流的冲击会带动启动旋转管高速转动，所述气动旋转管的表面设置有若干个吹气口，高速旋转的气动旋转管上吹气口可以引导部分强气流旋转着射入到负压狭窄分散腔内，所述负压狭窄分散腔的内壁固定连接有导流环，所述导流环的内圈与气动旋转管的表面滑动连接，所述分散管的表面开设有冲刺口，导流环与启动旋转管之间空隙狭小，且位于吹气口和冲刺口的下方与吹气口相对，在气流冲击和水流的惯性作用下可以阻挡含有纤维的纸浆继续向下流动，所述气动旋转管的一端和分散管的一端均贯穿并延伸至空心底座的内部。
所述气震减压分散机构包括对冲分散机构和减震分散机构，所述对冲分散机构包括环管、连接管、若干个抖动口、抖动软管和分散钢球，所述环管的内壁与分散罐的表面固定连接，所述抖动口开设在分散罐的表面，所述分散罐的内部通过抖动口与环管的内部连通，所述抖动口的内壁呈向上倾斜状，所述连接管的两端分别贯穿并延伸至空心底座的内部和环管的内部，所述连接管上固定安装有逆止阀，所述抖动软管的一端与抖动口的内壁固定连接，所述分散钢球的内部呈空心状，所述分散钢球的内部与抖动软管连通，所述分散钢球的表面开设有若干个气泡口，分散钢球可以将气体进行导流使得气体可以向着更广的范围喷射。
优选的，所述气动旋转管的表面固定连接有分散杆，所述分散杆位于纸浆斗内部，分散杆随着气动旋转管转动可以预先将纸浆进行初步搅拌分散。
优选的，位于所述分散管的内部的轴承有两个，两个位于分散管内部的轴承的表面以及位于输气管内部的轴承的表面均套设有密封垫。
优选的，所述吹气口的内壁呈向下的倾斜状，若干个吹气口沿着垂直方向交错分布，吹气口下可以使得水气混合物产生的负吸力向下方向抽吸，交错分布的吹气口可以使得负压狭窄分散腔内部快速产生负压。
优选的，所述减震分散机构包括软气球、若干条细软抖簧、若干个摇摆分散膜和联动绳，所述软气球固定连接在分散管的表面上，所述细软抖簧的一端与分散罐的内壁固定连接，所述细软抖簧的另一端与软气球的表面固定连接，所述摇摆分散膜的表面呈环形状，所述摇摆分散膜的内圈套设有橡皮筋，相邻两个所述摇摆分散膜之间均设置有若干个联动绳，细软抖簧在分散钢球的上方，抖动软管在水气的冲击下带动分散钢球抖动，分散钢球撞击到细软抖簧的时候会带动细软抖簧抖动，抖动的细软抖簧会将上升过程中的限位无序拨动分散，摇摆分散膜在水波中不断的荡漾，一方面可以处于微动状态分散一些边缘的纤维，另一方面将纤维分层分散。
优选的，所述软气球的内部不需要将气体充满，所述软气球与分散管的连接处设置有密封垫，不充满气体的软气球减震效果较好。
优选的，所述分散罐的底部套接有出浆管，所述出浆管的一端贯穿分散罐和空心底座并延伸至空心底座的底部。
优选的，所述分散罐的表面开设有膜上出浆口，所述膜上出浆口的内壁插接有堵块。
(三)有益效果
(1)本发明通过设置负压分散机构，利用气体在管道内部高速流动带动气动旋转管旋转，气动旋转管旋转并将部分少量的气体输入到狭窄的负压狭窄分散腔内部，气水结合并在气体的冲击下高速旋转产生强大的负吸力，纸浆斗上的纸浆被这股持续不断的抽吸力通过狭小的吸浆口吸入负压狭窄分散腔内部，纤维团在挤压和旋转过程中被细小化，高速转动的纤维团被多个四棱分散针的棱击打难以呈惯性聚集，达到了在狭小空间全面的弱化惯性和高速分散的效果。
(2)本发明通过设置对冲分散机构，气动旋转管内部大量的气体通过空心底座、连接管、环管、抖动软管和分散钢球喷射到分散罐的内部，当高速旋转的纸浆结合着混入的强气流通过冲刺口射出的时候，两股不同的水气携带着纸浆纤维对冲，底部对冲的纤维团在撞击力的作用下分散开来，且底部的气体向上冲击着纤维向上运动，避免纤维在底部沉积聚集。
(3)本发明通过设置减震分散机构，当底部对冲分散开的纤维在上升的过程中会撞到柔软的软气球，冲击力弱化，纤维在柔弱水波的作用下缓缓向四周荡开，上层水波缓慢震荡既可以避免纤维团聚也可以避免现有技术中纤维相互缠绕的情况发生。
(4)本发明利用和引导水。气两种流体的运动，将纤维在狭小空间高速分散，并利用持续不断的流体对冲的方式将纤维分散，并利用对冲的余波将纤维通过减震的方式缓缓送至缓慢的震荡区域，从而有效的解决了一般的纤维打散设备在分散纤维的时候，分散步骤较为单一，顽固的纤维团在惯性作用下，不易被打散，设备停止时，纤维容易发生再次聚集缠绕，分散效率较低的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明分散罐结构剖视图；
图3为本发明图2中A处结构放大图；
图4为本发明四棱分散针结构正视图。
其中，1空心底座、2分散罐、3纸浆斗、4负压分散机构、41支撑块、42空气压缩机、43输气管、44气动旋转管、45分散管、46负压狭窄分散腔、47四棱分散针、48螺旋叶片、49吹气口、410导流环、411冲刺口、412吸浆口、5气震减压分散机构、51对冲分散机构、511环管、512连接管、513抖动口、514抖动软管、515分散钢球、516气泡口、517逆止阀、52减震分散机构、521软气球、522细软抖簧、523摇摆分散膜、524联动绳、6分散杆、7出浆管、8出浆口、9堵块。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，本发明实施例提供一种基于流体力学的造纸用纤维分散设备，包括空心底座1、分散罐2、纸浆斗3、负压分散机构4和气震减压分散机构5，分散罐2固定安装在空心底座1上，纸浆斗3的表面与分散罐2的内壁固定连接，负压分散机构4固定安装在分散罐2上，气震减压分散机构5设置在分散罐2上。
负压分散机构4包括支撑块41、空气压缩机42、输气管43、气动旋转管44和分散管45，空气压缩机42固定安装在支撑块41上，支撑块41固定连接在分散罐2的外部，输气管43的一端套设在空气压缩机42的输气端，分散管45的表面与纸浆斗3的内圈固定连接，分散管45的表面开设有若干个吸浆口412，输气管43的内壁和分散管45的内部均设置有轴承，气动旋转管44的表面与轴承的内圈固定连接，气动旋转管44的表面固定连接有分散杆6，分散杆6位于纸浆斗3内部，位于分散管45的内部的轴承有两个，两个位于分散管45内部的轴承的表面以及位于输气管43内部的轴承的表面均套设有密封垫，分散管45的内壁与气动旋转管44的表面之间设置有负压狭窄分散腔46，负压狭窄分散腔46的内壁固定连接有若干个四棱分散针47，四棱分散针47的针身呈四棱锥形状，四棱分散针47的针尖呈半圆球形状，气动旋转管44的内壁固定连接有螺旋叶片48，气动旋转管44的表面设置有若干个吹气口49，吹气口49的内壁呈向下的倾斜状，若干个吹气口49沿着垂直方向交错分布，负压狭窄分散腔46的内壁固定连接有导流环410，导流环410的内圈与气动旋转管44的表面滑动连接，分散管45的表面开设有冲刺口411，气动旋转管44的一端和分散管45的一端均贯穿并延伸至空心底座1的内部。
气震减压分散机构5包括对冲分散机构51和减震分散机构52，对冲分散机构51包括环管511、连接管512、若干个抖动口513、抖动软管514和分散钢球515，环管511的内壁与分散罐2的表面固定连接，抖动口513开设在分散罐2的表面，分散罐2的内部通过抖动口513与环管511的内部连通，抖动口513的内壁呈向上倾斜状，连接管512的两端分别贯穿并延伸至空心底座1的内部和环管511的内部，连接管512上固定安装有逆止阀517，抖动软管514的一端与抖动口513的内壁固定连接，分散钢球515的内部呈空心状，分散钢球515的内部与抖动软管514连通，分散钢球515的表面开设有若干个气泡口516。
减震分散机构51包括软气球521、若干条细软抖簧522、若干个摇摆分散膜523和联动绳524，软气球521固定连接在分散管45的表面上，细软抖簧522的一端与分散罐2的内壁固定连接，细软抖簧522的另一端与软气球521的表面固定连接，摇摆分散膜523的表面呈环形状，摇摆分散膜523的内圈套设有橡皮筋，相邻两个摇摆分散膜523之间均设置有若干个联动绳524，软气球521的内部不需要将气体充满，软气球521与分散管45的连接处设置有密封垫，分散罐2的底部套接有出浆管7，出浆管7的一端贯穿分散罐2和空心底座1并延伸至空心底座1的底部，分散罐2的表面开设有膜上出浆口8，膜上出浆口8的内壁插接有堵块9。
使用时，连接电源，将纸浆倒入到纸浆斗3上，部分纸浆通过吸浆口412向下流动，启动空气压缩机42，空气压缩机42通过输气管43向气动旋转管44内部输入高压气体，气体通过螺旋叶片48带动气动旋转管44高速转动，高速转动的气动旋转管44通过吹气口49向负压狭窄分散腔46内部射入气体，气体在狭窄的负压狭窄分散腔46内部与纸浆混合产生强大的向下的负吸力，负吸力将纸浆斗3上的纸浆通过吸浆口412抽吸入负压狭窄分散腔46内部，纸浆在负压狭窄分散腔46内部高速旋转并撞击四棱分散针47无规则分散，纸浆快速通过负压狭窄分散腔46并在高压冲击下通过冲刺口411射出进入到分散罐2的内部，当分散罐2内部的纸浆漫过最下方的摇摆分散膜523后，通过气动旋转管44、空心底座1、连接管512、环管511、抖动口513、抖动软管514和分散钢球515冲入到分散罐2的内部，然后两股水气混合物相互对冲将纤维分散，冲击余波结合着上升水气将纤维向上推动，水气冲击到软气球521的时候减弱并向四周缓缓荡开，减弱冲击势，纤维也缓缓荡开，摇摆分散膜523在水中缓缓荡漾将荡开到边缘的限位轻微震荡避免团聚，当分散好后，关停空气压缩机42，底部不再产生冲击力，也没有纸浆继续冲击，然后水波还在持续一端时间后停止，出浆的时候，拔出堵块9，打开出浆管7，纸浆分层流出，从而完成了整个基于流体力学的造纸用纤维分散设备的使用过程。
