CN106149441A

CN106149441A - 一种高效真空除气器

Info

Publication number: CN106149441A
Application number: CN201510198644.0A
Authority: CN
Inventors: 李洪才; 王比松; 刘金刚
Original assignee: China National Pulp and Paper Research Institute
Current assignee: China National Pulp and Paper Research Institute
Priority date: 2015-04-23
Filing date: 2015-04-23
Publication date: 2016-11-23

Abstract

本发明公开了一种高效真空除气器，具体是利用离心作用配合孔/缝结构对涂料中的气泡进行分离，然后气泡在真空与机械碰撞作用下破裂。具体过程是，进入到转鼓里的涂料经过一段距离的离心分离，实现涂料与气泡分层，随后沿转鼓壁继续上升，经由转鼓壁上的孔、或缝隙、或孔与缝隙的组合，在离心作用下将涂料与气泡进行分离，并被甩到真空罐内壁上；或进入多层转鼓中的下一层，再完成涂料与气泡的分层、分离，最终被甩到真空罐内壁上；在撞击的作用下将气泡撞破，实现气泡的分离与去除。该发明除气效果良好，除气后涂料含气量＜0.5％，满足各生产过程对低含气量的要求。

Description

一种高效真空除气器

技术领域

本发明涉及一种除气器，具体涉及一种高效真空除气器。

背景技术

生化、食品、化工等工业生产过程中普遍存在“气泡干扰”问题，如降低设备的生产效率、干扰控制测量***、使各组分混合不均匀、影响产品外观、污染环境等，对生产过程和产品质量造成影响。某些生产过程允许有一定的气泡，有些生产过程则对气泡的要求非常苛刻，几乎不允许任何气泡的存在，这就对除气装置的除气效率提出了更高的要求。

在造纸行业，气泡会对制浆、造纸以及涂布等过程造成影响。与制浆、造纸过程相比，由于涂料固含量较高、粘度较大，气泡更难去除，其对涂布的影响更大。

纸张的涂布方式主要有刮刀涂布、计量施胶压榨涂布、帘式涂布等，其中帘式涂布是20世纪90年代发展起来的一种新型非接触式仿形涂布技术，因具有涂层覆盖性良好、无刮痕、无橘皮纹、对原纸强度要求低等优点越来越多的受到人们的关注。帘式涂布在特种纸领域的应用已经较为成熟，在常规颜料涂料的涂布纸生产中也开始推广，并有很好的应用前景。然而，帘式涂布面临的一个主要的技术问题就是涂料中的气泡问题。帘式涂布要求涂料中的含气量＜0.5％，并且不允许大气泡存在，因此其对除气器的除气效率要求非常高。

常见的涂料除气装置主要有旋风式离心除气和真空除气两种方式。旋风式离心除气的原理是涂料以一定角度进入除气器，形成螺旋流体，在离心力作用下，密度低的气泡聚集在除气器中心，形成一个空气区，然后将空气组分从中间被抽出，从而达到除气目的。真空除气的原理是真空环境与机械离心方式组合，即涂料在真空及离心作用下，形成薄膜、通过孔眼、高速撞击等原理对涂料中的气泡进行去除，达到除气的目的。

旋风式离心除气效果有限，很难达到较高的除气效率(一般为70％左右)。目前真空除气方式在实际应用中较为多见，其利用置于真空条件下的旋转除气槽进行除气。如专利“一种涂料真空除气装置”(申请号CN 201420650553.7)中，利用离心分离原理对涂料中的气泡进行分离；该装置的过料盘(除气槽)由盘底和多个网状挡板组成；除气时，通过真空泵将真空储存桶内抽真空，从而使桶内形成负压，当带有气泡的涂料进入桶内后，网式旋转过料盘高速旋转，由于涂料比重高，脱离网式旋转过料盘流入储存桶下部，上层气泡被储存桶内的负压击破并带入真空泵管道内抽走，从而实现消除涂料内气泡的目的；该方法利用高速旋转的网式旋转过料盘对涂料和气泡进行分离，但该方法仅适用于低粘涂料，对于高粘涂料，由于气泡在涂料中的相对移动速率较低，涂料与气泡不易分离，同时气泡单靠负压也难以被击破，因此很难收到较好的除气效果。专利“涂料在线除气器”(申请号CN 200720091817.X)中，利用离心碰撞作用破除涂料中的气泡；该装置中的除气槽由除气槽底面和除气槽挡板组成，除气槽底面是网状；除气时，在真空条件下，涂料进入高速转动的除气槽中，向外甩出，撞击在除气槽内挡板上，气泡破碎后，空气被真空泵抽走，涂料在重力作用下向下流向罐体的排料管；该方法利用真空与机械碰撞的原理破坏气泡，而未对涂料与气泡进行分离，对于低粘涂料而言，气泡很容易破裂，即使包裹在涂料中，单靠真空作用与机械碰撞足以使其破碎，但对于高粘涂料而言，如果气泡包裹在涂料中，不能进行有效分离，很难使其破裂。

因此，亟需开发一种适合高粘度涂料的高效除气装置或方法。

发明内容

针对现有真空除气器的不足，本发明提供了一种新型高效真空除气装置，本装置利用离心作用配合孔/缝结构对涂料中的气泡进行分离，然后气泡在真空与机械碰撞作用下破裂。本发明尤其适合高粘度、高含气量涂料的除气，同样也适用于低粘度涂料，除气效果稳定，除气后涂料含气量＜0.5％，满足各生产过程对低含气量的要求。

本发明的特征在于：

(1)进入到转鼓里的涂料经过一段距离的离心分离，实现涂料与气泡分层，随后沿转鼓壁继续上升，经由转鼓壁上的孔、或缝隙、或孔与缝隙的组合，在离心作用下将涂料与气泡进行分离，并被甩到真空罐内壁上；或进入多层转鼓中的下一层，再完成涂料与气泡的分层、分离，最终被甩到真空罐内壁上；在撞击的作用下将气泡撞破，实现气泡的分离与去除。具体为：转鼓下部有一段不含孔/缝的部分，称为离心分离段，涂料沿该部分上升时受到离心作用，因涂料与气泡密度不同，气泡浮于表面，涂料到达转鼓壁上的孔或缝时，靠近转鼓壁的无气泡涂料先被甩出转鼓，而远离转鼓壁的含气泡较多的涂料继续向上爬升，使得气泡在转鼓内的停留时间变长，同时气泡更加富集，撞击到挡板内壁时更易破裂；涂料撞击到挡板后，会沿挡板流至转鼓底部，重复上述除气过程。

(2)小孔的直径为1.0～2.5mm，间隔为1.5～20mm。

(3)缝隙的宽度为0.2～2.0mm，间隔为3～20mm。

(4)可采用小孔和缝隙组合的方式，下部为缝隙，上部为小孔。

(5)离心分离段的距离一般为5～50mm。

(6)多层转鼓的层数一般为1～3层。

(7)各层转鼓间装有挡板。

(8)该装置在真空下除气，根据涂料性能及转鼓形式不同，真空度为15～80kpa。

附图说明

附图1为真空除气器的结构原理图：1-进料口；2-转鼓；3-除气器罐体；4-除气器罐体锥形部分；5-出料口；6-防溅挡板；7-真空抽气口；8-电机

附图2为多层转鼓的原理图：1-内层转鼓；2-转鼓挡板；3-外层转鼓；4-转鼓底部；5-离心分离段；6-转鼓孔/缝隙

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的应用范围，即本发明同样适用于其他行业。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式均包含在本发明的保护范围内。

实施方式1

采用单层转鼓式真空除气器对涂料进行除气，转鼓上的小孔直径为1.5mm，小孔间距4mm，最底部小孔距离转鼓底部距离为15mm，除气器内真空度为50kPa。涂料粘度为1200mPa·s，涂料密度为1.46g/cm³。

利用此方法除气，涂料空气含量可由除气前的13.1％降低到0.22％，除气效率为98.32％，满足帘式涂布要求。

实施方式2

采用双层转鼓式真空除气器对涂料进行除气，外层转鼓上面开有0.4mm的缝隙，缝隙间隔5mm，最底部缝隙距离转鼓底部30mm；内层转鼓上面开有0.6mm的缝隙，缝隙间隔5mm，最底部缝隙距离转鼓底部30mm。除气器内真空度为70kPa。涂料粘度为2500mPa.s，涂料密度为1.58g/cm³。

利用此方法除气，涂料空气含量可由除气前的13.2％降低到0.18％，除气效率为98.63％，满足帘式涂布要求。

Claims

1.一种高效真空除气器，其特征在于：进入到转鼓里的涂料经过一段距离的离心分离，实现涂料与气泡分层，随后沿转鼓壁继续上升，经由转鼓壁上的孔、或缝隙、或孔与缝隙的组合，在离心作用下将涂料与气泡进行分离，并被甩到真空罐内壁上；或进入多层转鼓中的下一层，再完成涂料与气泡的分层、分离，最终被甩到真空罐内壁上；在撞击的作用下将气泡撞破，实现气泡的分离与去除。

2.如权利要求1所述的一种高效真空除气器，其特征在于：小孔的直径为1.0～2.5mm，间隔为1.5～20mm。

3.如权利要求1所述的一种高效真空除气器，其特征在于：缝隙的宽度为0.2～2.0mm，间隔为3～20mm。

4.如权利要求1所述的一种高效真空除气器，其特征在于：可采用小孔和缝隙组合的方式，下部为缝隙，上部为小孔。

5.如权利要求1所述的一种高效真空除气器，其特征在于：离心分离段的距离一般为5～50mm。

6.如权利要求1所述的一种高效真空除气器，其特征在于：多层转鼓的层数一般为1～3层。

7.如权利要求1所述的一种高效真空除气器，其特征在于：各层转鼓间装有挡板。

8.如权利要求1所述的一种高效真空除气器，其特征在于：该装置在真空下除气，根据涂料性能及转鼓形式不同，真空度为15～80kpa。