纸浆浓度的系统设计

目录一、设计背景 (1)二、纸浆浓度控制系统的数学模型及工作原理............ 错误!未定义书签。

2.1纸浆浓度控制系统的数学模型·····························2.2纸浆浓度控制系统的工作原理·································三、单片机硬件电路.................................. 错误!未定义书签。

3.1ADC0809模数转换器 ........................... 错误!未定义书签。

3.2选择芯片89C51 ............................... 错误!未定义书签。

3.3蜂鸣器··················································3.4硬件原理图···············································五、主要程序........................................ 错误!未定义书签。

第一章绪论1．1 课题研究的目的和意义纸张是人们生活和工作所不可缺少的，在人们的生活中占着重要地位。

随着国民经济，科学文化教育事业的发展，对纸张的需要无论是数量还是质量都大大提高了。

造纸机是生产纸张的主要工具,造纸机生产过程运行的好坏对纸张的产量，质量以及原料的消耗关系很大。

造纸工业是许多国民经济配套的、必要的重要原材料工业。

随着人们生活水平的提高，纸和纸板所需的品种和数量日益增长，在国民经济中占有越来越重要的地位。

我国造纸工业的发展前景十分乐观，但与国外造纸工业相比，还有一定差距。

我国造纸工业技术落后，自动化程度很低，绝大部分生产流程还是人工操作，限制了我国造纸工业的发展。

另一方面，人们对纸的质量和产量要求越来越高，但是日益严重的世界性能源紧张和工业污染问题，迫使能量消耗多、污染影响大的纸浆造纸业采用各种措施来减少污染，降低能耗。

整个制浆造纸生产过程变得越来越复杂，人工操作难以保证达到产品质量，对造纸过程进行自动控制迫在眉睫。

所以研究纸机生产过程的控制是有意义的。

在纸张生产中，表示纸张的质量有一系列指标，如定量，水份，灰份，平滑度，光洁度等，其中最重要的是定量和水份。

定量就是单位面积纸的重量，它反映了纸张的厚度和均匀度。

水份就是纸中的含水率，起值过高，将导致纸页容易撕裂，过低有会导致纸张发脆，撕裂度差。

在质量检验时，要求这两项指标都落在一定的公差范围之内。

定量控制的效益来自定量偏差的减小。

假如生产 100 克/米的纸张，允许定量偏差为±5 克/米，若实现下偏差卡边控制后，使定量稳定在 96 克/米，生产同样长度的纸，可节约纸浆 4％。

相反，实现上偏差卡边控制后，使定量稳定在 104 克/米，生产同样长度的纸，就多用纸浆 4％。

水分控制与定量控制类似。

从生产者来说，总是希望产品的定量靠近公差的下限，这样可以节省原料；同时希望水分靠近公差的上限，这样既可以减少烘干所需能源，又可以增加成品纸的重量，在不增加原料能耗的情况下增加产量。

KBC供货OCC制浆系统情况说明嘉兴海关：我司将引进1350绝干吨/天OCC制浆系统一套，250绝干吨/天AOCC制浆系统一套，损纸设备一套，现将设备有关情况说明如下：OCC：废旧瓦楞箱板纸Old Corrugated ContainersAOCC: 美国废旧瓦楞箱板纸American Old Corrugated Containers （OCC和AOCC仅是原料不同而已，其系统组成和工艺流程相同）组成：1、OCC制浆系统一般由水力碎浆机、除砂器、压力筛、除渣器、多盘浓缩机、热分散机、盘磨（疏解机），白水澄清器等主要设备组成。

为了节省成本，水力碎浆机、压力筛、除砂器由KBC中国公司供货，多盘浓缩机由中国安丘汶瑞供货，热分散机由Cellwood供货，盘磨由GL&V公司供货。

除渣器、疏解机和白水澄清器由KBC美国公司进口。

2、AOCC制浆系统一般由水力碎浆机、除砂器、压力筛、除渣器、多盘浓缩机、热分散机、盘磨（疏解机），白水澄清器等主要设备组成。

为了节省成本，水力碎浆机、压力筛、除砂器由KBC中国公司供货，多盘浓缩机由中国安丘汶瑞供货，热分散机由Cellwood供货，盘磨由GL&V公司供货。

除渣器、疏解机和白水澄清器由KBC美国公司进口。

3、损纸设备系统由高浓除渣器、压力筛和疏解机组成，为了节省成本，高浓除渣器、压力筛由KBC中国公司供货，疏解机由KBC美国公司进口。

主要流程如下：1、OCC系统：水力碎浆机→除砂器→粗筛→分级筛→短纤→除砂器→除渣器（一段、二段轻质）长纤→除砂器→压力筛→除渣器（一段、二段轻质）多盘浓缩机热分散盘磨送造纸车间生产备用2、AOCC系统：水力碎浆机→除砂器→粗筛→分级筛→短纤→除砂器→除渣器（一段、二段轻质）长纤→除砂器→压力筛→除渣器（一段、二段轻质）多盘浓缩机热分散盘磨送造纸车间生产备用3、损纸设备：高浓除渣器→压力筛→疏解机→送造纸车间备用流程简介：1、OCC系统水力碎浆机包括槽体、转子、底刀、绞绳机、筛板等，连续不断的向碎浆机加入废纸原料和稀释水，一方面通过转子转动与底刀配合对废纸起撕裂作用，同时也起着向浆料传递动能，通过水力的高强湍动与剪切作用强化废纸碎解和提供搅拌作用。

1、采用连续式磨浆机的典型磨木浆厂的车辆仪表配置图EwRC—1：控制链条（磨木）速度CRC—2：筛浆浓度控制（浓度偏高，阀门2开大）LRC—4：控制筛浆机液位（压头），实现筛浆流量的控制（液位偏高，阀门4关小）2、直接通气的硫酸盐间歇蒸煮器KPC—2：时间程序控制TPR—2：温度压力记录仪（决定小放气）FIC—3：小放气流量控制（防止药液过量泄出）（流量偏小，阀门开大）RR—1：反作用继电器（决定小放气的量）控制过程：流量变送器FT-1的输出信号被RR-1按反比例变换输出，通气流量大时，小放气量小工艺系统控制目的：保证压力按照一定的时间变化，满足工艺控制过程BBC—4：反喷调节器FRC：流量调节器3、间接加热的硫酸盐间歇蒸煮器ConRC—9：电导率控制（冷凝水排放控制）—判断时候有黒液LIC—8：加热器液位控制（保证蒸汽与药液有最大的热交换面积），冷凝水液位指示调节器（冷凝水液位偏高，阀门8开大，若不满足压力温度的饱和关系，则开阀门）BBC-4：自动喷放系统（防止小放气的滤网被堵塞）KP/TC—2：时间程序控制蒸煮时间TPR—3：多点记录仪，压力上、底部的温度P/TrelIC—5：小放气控制（压力温度关系）PR—6：记录蒸煮器顶、底部的流量分配EwR—7：泵负荷记录，监测滤网和加热器状态4、横管式连续蒸煮器仪表配置图PRC—1：除气室压力控制（压力大，阀门开小）PRC—2：蒸煮室压力控制（同上）TRC—4：浸渍室液位控制（同上）（通过药液温度控制来控制液位，温度升高，药液少，液位低，则TV—4B应关小）TRC—5：蒸煮室液位控制5、回转式硫焙烧炉TIC—2：熔硫贮槽液位控制（温度高，阀门2关小）控制过程：当熔硫贮槽中液位低于TT-2温度元件时，TT-2就检测到这一情况，将信号传给TIC-2，TIC通过调节蒸汽管路上的调节阀，使蒸汽量增加（温度太高，说明液位高，关蒸汽阀，停皮带输送）TIC—3：熔硫贮槽温度控制，防止过热粘稠、过冷结晶（温度高，阀门3关小）LRC—4：焙烧炉液位控制,防止硫升华或生成SO3（液位高，阀门4关小）SO2RC—6：根据SO2的含量控制二次空气量（燃烧温度）关于二次空气，温度高，风机开大；温度低，风机开小6、典型的蒸煮热回收系统（从每次喷放中回收尽可能多的热量）TRC—1：喷放冷凝器温度控制TRC—2：污热水槽温度控制TIC—3：热回收（效率）控制TIC—4：洗涤热水液位控制TIC—5：热水温度控制7、回转式真空洗浆机的未漂浆洗涤系统FIC—2：未洗浆流量控制（流速变大，阀门关小）FrRC—2：纸浆与滤液比控制，维持适当进浆浓度（流量或液位变大，阀门开大）CdRC—6：末端滤液浓度串级控制—测量电导率，保证浆能洗干净（电导率高，阀门6开大）DR—10：波美度测量—固形物含量LRC—9：维持各段逆流操作平衡，稳定工艺（LRC—3~9）CRC—11：浓度控制，电机带动搅拌器的功率—粘度反映浓度变化（粘度增加，电机功率增加，阀门11开大）8、硫酸盐黒液的多效蒸发系统BPRC—2：浓黒液浓度控制—黒液密度与其密度的有关LRC—8：皂类分离控制FRRC—4：稀黒液进料分布控制，提高设备负荷调节能力LC—13：保持冷凝水碓各效的封闭（13~18）9、绿液苛化过程的自控仪表FRC—4：绿液流量控制，保证最佳分选和消化效率TRC—5绿液温度控制，石灰的消化必须在严格控制的温度下进行TqR—8：转矩记录、报警，白泥堆积转耙过载（TqR—14）TIC—12：洗涤水温度控制，确保最佳洗涤效果10、三段亚硫酸盐浆的漂白LR—11和LR—22：EH塔液位检测，HIC—13 和HIC—24：EH塔液位手动控制维持浆料在塔内的停留时间（降流塔）FRC—8/16：药液流量控制，保证获得理想的浆料白度TRC—10/21：浆料温度控制，保证药液与有色物质最佳反应温度（温度偏低，阀门开大）TR—12/ HIC—20和TR—23/ HIC—29：浓浆和稀浆分界面控制，根据上部热浆和下部冷稀释浆温度控制稀释水加入（两个温度仪表都偏高，阀门开大，多加稀释水）11、典型的氧漂流程FRC—1/3：流量控制，保证未漂浆和碱的最佳比例TR—17/HIC—5：温度控制，保证反应器反应温度PRC—6：反应器压力控制加氧气量TRC—4/10：控制最佳反应温度FRC—7：喷放流量控制，控制喷放速度LIC—8：喷放槽液位控制，保证工艺物料平衡12、碎浆机上装设的基本仪表LRC-1：碎浆机液位控制（液位偏高，开大三通浆阀2）HLS—1：液位高限控制开关（碎浆机槽内液位高时切断二次稀释水，防止碎浆机液位过高）HCS—2：高浓控制开关，浓度过高时打开二次稀释水阀门，通常在CV—2开度超过50%时加二次稀释水LCS—2：低浓控制开关，并防止液位过低时浆料去生产系统（浓度过低时关闭（LV—2阀使浆回流）当一次稀释水<25%时，CV—2A断开13、网前箱压力-液位控制LRC-1：通过调节冲浆泵回流量控制网前箱液位PRC-2：通过调节排气量控制网前箱压力（包括液相和气相压力）与LRC-1组成上网供浆系统（控制过程：液位过高，阀门2开大）14、用于长网纸机湿部的仪表EwRC—11A：根据伏辊真空度情况调节磨浆机负荷（打浆度）—真空度偏大，磨浆机功率调小PRC—7：通过调节排气量，控制网前箱压力，与LRC—6构成供浆控制系统（检测点在液面下，是因为考虑了液位波动而产生的压力波动）LRC—3：调浆箱液位控制LRC—6：调节冲浆泵回流量保证稳定的网前箱液位(液位偏高，阀LV—6开大)VIC—8/9/10：网部真空箱真空度控制（调节抽气量控制总管真空度）目的，提高网部脱水效率VR—11：伏辊真空度记录，测量值用于控制精浆机电机打浆负荷（真空度偏高，说明打浆度高，磨浆功率调小）VR—12：根据纸页情况决定压榨辊加压大小（手动）以改善纸页紧度与表面特性LRC—1：控制进抄前池的浆料流量，保证液位稳定CRC—2：控制稀释水量，保证浆料浓度稳定FRC—4：纸浆流量控制根据干部定量控制器的信号，决定供料速度（若定量大，关小阀门4，减小纸浆流量）pHRL—5：调节加入到纸料中的矾土量，保证合适的pH值15、用在纸机干部的仪表dPRC—2/3/5：通过调节气水分离器的闪蒸汽排出量，控制该段烘缸上下必要的压差，控制冷凝水排放，保证冷凝水的合理排放（若压差大，阀关小）PsC—3/5：调节总管蒸汽的加入量补充蒸汽，保证两段之间的压差梯度（5-主、中段，3-中、湿段压差梯度）当压力接近冷凝水排出所需临界压力时，则PSC自动使下一段压力降低，以保证冷凝水和空气排出MRC—7/PRC—7：调节主段蒸汽压力，保证施胶前纸页的水分一定（串级控制系统）LRC—4/6/8：通过调节冷凝水排放，控制液位，保证冷凝水良好的闪蒸和防止泵空吸SR—11：车速检测记录MRC—12/PRC—12：调节末端蒸汽压力，保证纸页的水分一定（水分偏高，压力变大，阀门12关小）WRC—14：纸页定量控制信号去纸机冲浆泵流量控制器（给定值）TenR—7：卷曲张力检测记录—监控车速16、造纸厂常用仪表在线测量纸页水分方法：红外水分仪、微波水分仪、电导式，电感式，温差式水分仪常用纸浆液位测量仪表：法兰式差压液位计、电容式液位计常用纸浆调节阀：隔膜阀、球阀（O型或V型）常用浓度测量仪表：动刀式浓度变送器，静刀式~、光电式浓度变送器、旋转式~常用纸浆流量仪表：电磁流量计、蒸汽流量仪表、差压流量计纸页定量测量仪表：ß射线定量测量仪红外水分仪测量原理：每种物质都有它的特征频率，当外界电磁波的频率与该物质特征频率相同时，电磁波能量会被该物质的分子吸收。

目录制浆造纸设计任务书 (2)一、总论 (3)二、生产方法及工艺流程说明 (6)三、所需数据列表 (8)四、浆水平衡计算 (10)五、主要技术指标 (19)致谢 (22)参考文献 (23)工艺流程图及浆水平衡图（见图纸）制浆造纸课程设计任务书学生：杨飒飒一、设计题目：年产十二万吨APMP浆制浆工段的初步设计二、设计依据1、原料：黑杨2、产品：100%杨木APMP3、产量：12万吨/年4、生产方法：APMP制浆5、工作制度：340天/年，22小时/天三、设计说明书内容1、总论2、生产方法及工艺流程说明图3、物料衡算（浆水平衡计算）或热量衡算4、主要技术指标四、绘图内容1、工艺流程图2、浆水平衡图一、总论造纸技术的发明，是我国古代劳动人民智慧的结晶，是对全人类最伟大的贡献之一。

同其他科学技术一样，造纸术也伴随着人类的进步、生产力的发展而产生和发展的，并且反过来又促进社会的进步和生产力的提高，在人类文化、科学、工业、农业、国防和商业等方面的发展发挥了及其重要的作用。

通过纸的应用，人类的各种知识得到传播、妥善的保存，使悠久的历史遗产得到了继承，从而推动人类社会科学文化及商业的不断发展。

我国的制浆造纸工业虽然增长速度较快，但人均占有量与世界发达国家相比，还是差距很远，而且生产和消费水平低，造纸工业水平总体不高，以生产普通低档纸为主，中高档之生产能力不足。

当前我国的造纸工业与国际先进的造纸工业水平相比，主要存在如下问题：1、纤维原料中木材的比重很小，现有的木材也没有得到合理的利用。

因木浆不足，对增加品种，提高质量，提高生产率，都产生不利的影响。

2、原料及能源消耗偏高，并且供应紧张，对环境污染严重。

3、企业规模小，对生产管理和对“三废”治理带来很大困难。

4、技术装备仍很落后，不利于合理组织生产力，以发挥最好的技术经济指标。

因此，我国造纸工业的目前状况来看，要实现我过造纸工业的现代化，使之具有一定的世界先进水平，还需要很大的努力。

MOR200_BRA纸浆浓度控制器用户手册绵阳宝润科技发展有限公司MOR200参数表序号参数名*系统默认值取值范围单位意义1 C= 2.00 0.00~10.00% Cs: 浓度设定值2 n= 2 2,3,4,5,6 n:节点数; n=2线性标定; n=3~6多点折线标定** 3 C1= 0.00 0.00~20.00% C1: 标定点1的浓度值***4 d1= 0 0~4095 Ad1: 标定点1的AD值***5 C2= 10.00 0.00~20.00% C2: 标定点2的浓度值6 d2= 1000 0~4095 Ad2: 标定点2的AD值7 C3= 0.00 0.00~20.00% C3: 标定点3的浓度值(当多点标定时)8 d3= 0 0~4095 Ad3: 标定点3的AD值(当多点标定时)9 C4= 0.00 0.00~20.00% C4: 标定点4的浓度值(当多点标定时)10 d4= 0 0 ~ 4095 Ad4: 标定点4的AD值(当多点标定时)11 C5= 0.00 0.00~ 20.00% C5: 标定点5的浓度值(当多点标定时)12 d5= 0 0 ~ 4095 Ad5: 标定点5的AD值(当多点标定时)13 C6= 0.00 0.00~ 20.00% C6: 标定点6的浓度值(当多点标定时)14 d6= 0 0 ~ 4095 Ad6: 标定点6的AD值(当多点标定时)15 PU1= PW1:口令1= xxxx, 更改1-14参数需要该口令16 PU2= PW2:口令2= xxxx, 更改17-31参数需要该口令17 L= 15 5 ~ 60 S T:周期, 输出延迟时间(秒)18 P= 50 0 ~ 100 % P:比例, 调节比例. (比例乘数)19 Pd= 20 5 ~ 40 Pd:比例除数,内部参数,相当于调整比例档位20 CE0= 0.02 0.00~ 0.10% E0:死区带宽,浓度偏差小于等于该值时不控制21 LOC= 0 0, 1 Lock:开机模式选择, 0:测量模式;1:自动模式22 UOP= 0 0,1 ~ 6000vopening: 阀门初始开度(或记忆开度)功能,0:禁止; 1:启用23 nAU= 4 1,2,4,8,16 S nav:数字滤波深度值或阻尼时间( 秒)24 UL= 1 0 , 1 VV_lsm:阀门限位开关状态, 1:常开; 0:常闭25 Ud= 100 3 ~ 6000 0.01S T_step:手动控制步进时间, Ud=100为1.00秒26 bL= 20 0 ~ 500 0.01S backlash:阀门空回补偿值, bL=20为0.20秒27 0_4= 0 0 , 1 is0_4ma: 电流输出下限0/4mA选择，0: 输出[0-20mA]， 1: 输出[4-20mA]28 AdL= 200 0 ~ 4095 adl: 在该AD值时输出最小电流0mA/4mA29 AdH= 4095 0 ~ 4095 adh: 在该AD值时输出最大电流20mA30 P2d= P2D:口令=xxxx,将所有参数恢复成系统默认值31 InP= 0 0 , 1 inp:浓度信号输入口选择,0: 电流信号口; 1: RS485数据通讯口32 PU3= PW3:口令3, 保留33 PU4= PW4:口令4, 保留注:* 参数名: 在参数输入模式下终端第一排LED数码管显示的内容, 辨识当前所更改的参数。

第6章抄纸过程典型控制系统6.1概述由任何一种制浆方法或其组合的方法所生产的纸浆，须在造纸车间抄制成纸张（抄纸 和制浆在一个地方，即所谓的综合厂）或把纸浆制成浆板送到距浆厂较远的其它纸厂。

造 纸车间的流程，会因为所用纸浆的种类和所生产纸张的质量不同而有所不同。

图 6-1-1为 抄纸车间的基本流程。

这一流程通常被划分为：纸料制备，纸机和完成整理三部分。

纸料 制备又可进一步分为配浆（或称纸浆的混合）和打浆，纸机则可分为湿部和干部。

1 —商品浆储浆池；2 —损纸浆池；3—漂白浆池；4—汇合浆池；5 —抄前浆池；6 —白水池；7 —冲浆池；8 —伏辊 坑；9 —卷 曲；10 —压光；11 —施胶 压榨；12 —干燥；13 —压榨；14网部；15 —网前箱；16 —白水回收 机；17 —锥形精 浆机；18 —磨浆机；19 —纸料 制备；20 —造纸 机；21 —完成整 理；22 —配 浆；23 —打浆；24 —湿部；25 —干部6.1.1纸料的制备当纸浆由制浆车间送到抄纸车间时，大多数都不能直接用于抄纸，而且，为了使成纸能具有某些特性，还必须由其它浆厂购入某些具有不同特性的纸浆。

另外人们还需添加染 料和添加剂以获得所需的颜色和物理性能，这些操作通常称之为配浆（或纸浆的混合） 。

为了赋予纸张一定的机械强度，纸浆需在多种机器中进行磨浆，其中具有代表性的机 器是磨浆机、锥形精浆机和打浆机。

这一操作实质上是让纸浆在锋利且运动的一组刀片间 反复通过，由刀片对纤维产生切短和压溃作用。

这组刀片可通过调解其刀刃的锋利程度生 产出不同长度的纤维。

打浆可以改善纤维之间的结合，使匀度和紧度得以提高并降低多孔 性或提高透明性；但这些要根据纸的种类来确定。

在上纸机之前，制备好的纸浆还需经过筛选，有时还要对纸浆进行净化，即通过离心式除渣器除去浆中尚未除净的重杂质。

6.1.2纸机（1）湿部 纸机湿部最重要的部件是供纸页成形用的长网， 网（也称之为成形网）组成，纸浆悬浮液在网上分布均匀。

摘要：采用直接快速测定法来测定纸浆浓度的方法，并与国家标准方法比较。

结果显示：直接法操作方法简便、快速、适合于各种高低浓度浆料的快速测定。

该方法更适用于制浆造纸生产中浆料浓度的控制。

关键词：纸浆；浆料浓度；快速测定Abstract: The method takes direct rapid determination of pulp slurry concentration is simple, fast and suitable for the rapid determination of various high and low pulp concentration compared with the national standard method of pulp slurry concentration. It is more suitable for pulp and paper production process slurry concentration control analysis.Key words: pulp; slurry consistency; quick determination中图分类号：TS77文献标志码：A 文章编号：1007-9211(2021)02-0056-03纸浆浆料浓度快速测定方法探讨⊙ 赵仕华（贵州赤天化纸业股份有限公司，贵州赤水 564707）A study on rapid determination of pulp slurry consistency⊙ Zhao Shihua (Quality Control Center, Guizhou Chitianhua Paper Co., Ltd., Chishui 564707, Guizhou, China)赵仕华 先生助理工程师、质量控制中心技术员；主要从事纸浆和生活用纸产品质量分析检验和研发工作。