打浆过程解决方案
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棉浆打浆工艺一、引言棉浆打浆是纺织行业中常见的工艺之一,通过打浆能够有效地改善棉纤维的柔软度和延长纤维的长度,从而提高纺纱和织造的效果。
本文将针对棉浆打浆工艺进行详细介绍。
二、棉浆打浆的目的棉浆打浆的目的是将棉纤维与水进行充分混合,使纤维能够均匀分散在水中,增加纤维的柔软度和延长纤维的长度。
通过打浆,可以有效地改善棉纤维的质量,提高后续纺纱和织造的效果。
三、棉浆打浆的工艺流程1. 准备工作:将所需的棉纤维和适量的水准备好,确保设备和工作场所的清洁。
2. 加浆:将棉纤维按照一定比例加入到水中,搅拌均匀,使纤维能够充分分散在水中。
3. 打浆:使用打浆机或其他设备对混合物进行打浆,打浆时间和速度要根据纤维的品种和要求进行调整,一般为10-20分钟。
4. 过滤:将打浆后的混合物通过过滤设备进行过滤,去除其中的杂质和固体颗粒。
5. 调整浆液浓度:根据需要,可以通过加水或脱水的方式调整浆液的浓度,使其符合后续工艺的要求。
6. 存放:将调整后的浆液存放在特定的容器中,待用。
四、棉浆打浆工艺的注意事项1. 设备和工作场所要保持清洁,避免杂质和污染物的混入。
2. 打浆时间和速度要根据纤维的品种和要求进行调整,避免过度打浆或打浆不足。
3. 过滤设备要选择合适的规格,确保能够有效去除杂质和固体颗粒。
4. 浆液的浓度要根据后续工艺的要求进行调整,避免浓度过高或过低影响后续工艺的进行。
5. 存放浆液时要注意密封,避免浆液受到外界污染。
五、棉浆打浆工艺的优势1. 改善棉纤维的柔软度,使得纺纱和织造更加顺滑。
2. 延长纤维的长度,提高纱线和织物的强度和延展性。
3. 提高棉纤维的染色性能,使得染色更加均匀。
4. 降低棉纤维的含水率,减少后续工艺中的能耗和成本。
六、结语棉浆打浆是纺织行业中重要的工艺之一,通过打浆能够有效改善棉纤维的质量,提高纺纱和织造的效果。
在实际应用中,需要严格控制打浆的时间、速度和浆液的浓度,同时注意设备和工作场所的清洁,以确保打浆效果的稳定和一致性。
一、打浆方式如前所述,在打浆过程中,纤维主要发生细胞壁的位移和变形、初生壁和次生壁外层的破除、纤维的吸水润胀和细纤维化、横向切断、压溃、揉搓等作用,而这些作用在打浆整个过程中是同时发生,而绝不是孤立出现的。
以横向切断纤维为主的打浆方式称为游离状打浆,而以纵向分裂纤维使之细纤维化为主的,则称为粘状打浆。
在实际打浆过程中,切断和分裂纤维两者是同时出现的,问题只是程度上的差别,所以我们设想打浆只有横切纤维的作用,而没有纵向分裂纤维的现象,是不可能的。
反之,如果希望打浆对于纸料纤维只有纵向分裂,而不允许有横向切短作用,也同样是不可能的。
经过游离状打浆的纸料在抄纸时,在铜网上滤水较快,成纸质量相对来说是比较疏松多孔。
而经过粘状打浆的纸料,由于纤维在打浆时细纤维化作用较好,纤维变得柔软可塑和有滑腻的感觉,纸料在抄纸时,在铜网上滤水较慢,成纸的紧度较大。
根据以上所述,可以按照对纤维切短和分裂程度的要求,将打浆大体分为以下四种方式:(1)长纤维游离状打浆;(2)短纤维游离状打浆;(3)长纤维粘状打浆;(4)短纤维粘状打浆。
而在实际打浆操作中,游离状至粘状打浆之间,还有半游离状打浆,半粘状打浆等;同样,长纤维打浆是指以长纤维为主,而并没有排除短纤维打浆的同时存在。
长纤维游离状打浆方式要求分散纸料成为单纤维,纤维只是适当地切短,因此其打浆时间较短。
长纤维游离状打浆生产的纸料在网上容易脱水,成纸组织匀度欠佳,缺乏透明性,表面不甚平滑,但成纸具有一定的机械强度。
以前一直认为这种打浆方式适用于包装纸和工业滤纸的制造,但近年来则趋于认为包装纸应采用低打浆度,长纤维粘状打浆。
短纤维游离状打浆方式要求在分散纤维的基础上,同时高度切断纤维。
这种纸料脱水也较容易,但纤维交织能力相当差,而成纸的组织较均匀,吸收能力甚强。
短纤维游离状打浆方式生产的纸料适宜于抄制滤纸、吸墨纸、火柴盒纸以及其他一些要求吸收性能强和组织匀度高的纸类。
长纤维粘状打浆要求将纤维高度分裂和细纤维化,而尽可能避免纤维遭到横向切断。
打浆工艺流程打浆工艺流程是指将纤维素材料加工成纸浆的过程。
下面我将为你介绍一种常见的打浆工艺流程。
打浆工艺流程大致分为三个主要步骤:料浆制备、洗涤和筛分、精炼和漂白。
首先是料浆制备。
在这一步骤中,纤维素原料首先经过切割机处理,将其切成较小的纤维素颗粒,以便更好地进行打浆。
然后将切割好的纤维素颗粒放入浸水槽中,浸泡一段时间,使纤维素颗粒充分吸水软化。
接下来,将浸水软化后的纤维素颗粒送入打浆机进行打浆。
打浆机通过高速旋转的刀片对纤维素颗粒进行搅拌和撕裂,使其更加细小和均匀。
经过打浆后,形成的纸浆会与一定比例的水混合,形成适合后续处理的浆料。
接下来是洗涤和筛分步骤。
在这一步骤中,通过洗涤和筛分,将纸浆中的杂质和不需要的物质去除。
纸浆首先被送入洗涤机中,洗涤机通过搅拌和反复冲洗的方式,将浆料中的杂质和可溶性物质洗掉。
然后,将洗净的纸浆送入筛网机进行筛分。
筛网机通过不同尺寸的筛网,将纸浆中的纤维素颗粒和小颗粒的杂质分离,得到更干净和均匀的纸浆。
最后是精炼和漂白步骤。
在这一步骤中,通过精炼和漂白,改善纸浆的质量和白度。
精炼是指将纸浆送入精炼机中,机器通过多次搅拌和搅打,使纸浆中的纤维素颗粒更加细小和均匀,提高纸张的质量。
漂白是指将经过精炼的纸浆送入漂白机中,机器通过添加漂白剂处理纸浆,去除其中的色素和污染物质,提高纸张的白度和纯净度。
以上就是一种常见的打浆工艺流程。
不同的纸浆生产厂家可能会有些许差异,但总体来说,料浆制备、洗涤和筛分、精炼和漂白是纸浆打浆工艺中的核心步骤,通过这些步骤的处理,可以获得适用于制造各种纸张产品的高质量纸浆。
打浆作业指导书一、介绍打浆是一种常见的混合物制备方法,常用于制作浆状物质,如糊状胶水、涂料等。
本作业指导书将为您提供详细的打浆作业步骤和注意事项,以确保您能够正确、安全地进行打浆作业。
二、准备工作在开始打浆作业之前,需要做好以下准备工作:1. 确定所需打浆材料的种类和比例。
2. 准备好打浆所需的设备和工具,如搅拌机、容器等。
3. 穿戴好个人防护装备,如手套、口罩和安全眼镜等。
三、打浆步骤1. 将所需材料按照事先确定的比例准备好,并放入容器中。
2. 将搅拌机插入容器中,并确保搅拌机与容器底部保持一定距离,以免刮伤容器。
3. 开始搅拌操作前,确保搅拌机的插头已插好,并检查搅拌机是否处于正常运转状态。
4. 将搅拌机打开,并将其放置在容器中央位置。
5. 开始搅拌过程,确保搅拌机的搅拌头完全浸入材料中,避免溅出。
6. 按照预定的搅拌时间进行操作,同时注意观察材料的搅拌情况,如需要可以适当调整搅拌时间和搅拌强度。
7. 搅拌完成后,关闭搅拌机,并将其取出容器。
四、注意事项在进行打浆作业时,请注意以下事项:1. 在搅拌过程中,避免将手或其他身体部位靠近搅拌机,以免发生意外伤害。
2. 搅拌过程中,如果材料溅出或溅入眼睛、口腔等部位,应立即停止搅拌,清洗相关部位,并及时就医处理。
3. 打浆作业完成后,及时清洁设备和工具,以防止材料残留干结堵塞设备。
4. 完成打浆作业后,将废弃材料妥善处理,避免对环境造成污染。
五、常见问题及解决方法1. 打浆过程中材料不充分混合:可以适当延长搅拌时间或增加搅拌强度。
2. 打浆后材料过于稠密:可以适量添加适宜的稀释剂进行稀释。
3. 打浆后材料过于稀薄:可以适量添加适宜的浓缩剂进行浓缩。
六、总结打浆作业是一种常见的混合物制备方法,在许多行业中得到广泛应用。
通过遵循本指导书提供的步骤和注意事项,您将能够正确、安全地进行打浆作业,并获得所需的混合物质。
在进行打浆作业时,请务必注意个人安全和环境保护,以确保良好的操作效果和生产环境。
打浆原理及操作1.多盘浓缩机的结构和工作原理多盘浓缩机的结构:多盘浓缩机是由圆盘、喷嘴、滤液阀、滚柱轴承和进料箱组成。
圆盘是由十几二十个扇片组成,每个扇片包括有一个中空滤水板和用螺栓固定在中心轴上的框架。
喷嘴有剥浆喷嘴和洗网用喷嘴,剥浆喷嘴喷水是斜对着圆盘旋转方向的,以提高剥浆效率;洗网用喷嘴采用摆动式,可确保最大面积的圆盘周边部分得到尽可能长的洗涤时间。
滤液阀将圆盘分隔成真空区和非真空区,并将真空区的的水气混合物排到水封池,水腿设计成虹吸式以防止空气泡的积累,确保空气包能迅速传送通过水腿,形成较好的真空效果。
滚柱轴承安装于两端起支撑作用。
进料箱与过滤机槽组合在一起,各个圆盘可以有各自的进料箱以使纸料的分配最佳化。
工作原理:白水回收机在运行过程中,白水中的固形物沉积在滤网上,并在圆盘形成滤层,而水则通过滤层和滤网流入扇形区,进入中心轴,从中心轴末端滤液阀流出,每转一周,经过自然过滤区,真空吸滤区,剥浆区和洗网区.在自然过滤区,在大气压下首先浸没在纸料中形成浆层,此区域固形物易通过滤网,出水比较浑浊,叫浊白水.随着圆盘回转,滤层逐渐加厚,过滤阻力增加,通过滤液阀借助水腿管真空来提高过滤压差,此区域水比较清,称为清白水;圆盘继续回转离开纸料悬浮液时,少量残留的滤液被很快排出,空气被吸过浆层,使得浆层被进一步脱水,进入剥浆洗网区,在卸料处切断真空,用剥浆喷水管把浆层从网上剥下落入疏解输送机进入贮浆池,然后用摆动喷水管清洗滤网,完成一个周期,从而达到白水回收或是纸料浓缩的目的.多盘白水回收机过滤的效率,主要取决于滤层的形成情况,借助于加入一定数量的长纤维来形成滤层,其次,滤网目数的大小,白水通过量,真空度,处理白水的浓度,圆盘转速都有一定的影响.2.2. 打浆原理盘磨机的工作原理:浆料从盘磨中心进入磨浆区,在高速回转的盘磨带动下向着盘磨的径向作圆周运动,由于离心力和圆周力的联合作用,浆料既有径向运动的趋向,又有作圆周运动的趋向,并由于转盘对定盘高速的相对运动,两个磨面的齿纹和齿槽频繁交错,浆料也就频繁地起落于齿纹和齿槽之间呈湍流式翻动,因而浆料随高速运动的盘磨旋转在两个磨盘面间作近似螺旋线的运动,在这个运动中浆料受到各种力的作用,使之发生疏解分离、横断纵裂、吸水润胀、分丝帚化、细纤维化等各种变化。
打浆过程控制的新进展
汤伟;罗斌;周红;王孟效
【期刊名称】《中国造纸学报》
【年(卷),期】2009(024)001
【摘要】全面介绍了打浆过程机理模型、打浆过程动态建模、成浆质最软测量技术、打浆过程在线检测仪表,以及打浆过程控制方案及算法的研究进展与应用现状,讨论了亟待解决的关键技术和对策,指出了努力方向及发展趋势.
【总页数】8页(P122-129)
【作者】汤伟;罗斌;周红;王孟效
【作者单位】陕西科技大学电子与信息工程学院,陕西,西安,710021;陕西科技大学电子与信息工程学院,陕西,西安,710021;陕西科技大学电子与信息工程学院,陕西,西安,710021;陕西科技大学电子与信息工程学院,陕西,西安,710021
【正文语种】中文
【中图分类】TS752
【相关文献】
1.打浆抄纸研究方面最新进展 [J], 李友森
2.打浆过程控制数学模型的现状与发展趋势 [J], 张成磊;张维海;房孝涛
3.盘磨机打浆过程控制的研究进展 [J], 王佳辉
4.基于刹车控制算法的打浆过程控制 [J], 周强;王曙光;王孟效
5.打浆过程控制的现状和趋势 [J], 陈苏平;皮道映
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工程施工打浆是指在施工过程中,对混凝土、砂浆等建筑材料进行搅拌、混合、稠化等处理,以提高其性能和施工效率的过程。
在建筑工程中,打浆工作至关重要,它直接影响到工程的质量和进度。
本文将从工程施工打浆的定义、重要性、设备选择、操作要点和注意事项等方面进行详细探讨。
一、工程施工打浆的定义及重要性工程施工打浆是指在施工现场对混凝土、砂浆等建筑材料进行搅拌、混合、稠化等处理的过程。
通过打浆,可以使混凝土、砂浆等建筑材料达到理想的稠度、强度和耐久性,从而提高工程的质量和进度。
打浆工作在建筑工程中具有重要意义,以下是其主要重要性:1. 提高混凝土、砂浆的性能:通过打浆,可以使混凝土、砂浆中的水泥、砂、石子等原材料充分混合,从而提高其强度、耐久性和和易性。
2. 保证工程质量:打浆工作是混凝土、砂浆施工的关键环节,直接影响到工程的质量和安全。
只有充分、均匀地搅拌混凝土、砂浆,才能保证工程的质量和安全。
3. 提高施工效率:打浆设备的使用,可以大大提高混凝土、砂浆的制备和施工速度,从而缩短工程周期,提高施工效率。
4. 节约资源和成本:通过打浆,可以充分利用废料、劣质材料,降低建筑材料的浪费,节约资源和成本。
二、工程施工打浆设备选择工程施工打浆设备主要包括混凝土搅拌机、砂浆搅拌机、稠度计、磅秤等。
在选择打浆设备时,应根据工程规模、施工进度、材料需求等因素进行综合考虑。
以下是一些建议:1. 混凝土搅拌机:根据工程量和施工进度,选择合适容量的混凝土搅拌机。
一般来说,大型工程应选择容量较大的搅拌机,以满足施工需求。
2. 砂浆搅拌机:根据工程量和施工进度,选择合适容量的砂浆搅拌机。
同时,考虑砂浆的种类和稠度要求,选择具有相应功能的砂浆搅拌机。
3. 稠度计:选择精度高、操作简便的稠度计,以保证混凝土、砂浆的稠度符合要求。
4. 磅秤:选择精度高、稳定性好的磅秤,以保证材料的计量准确。
三、工程施工打浆操作要点1. 严格按照配料比例进行搅拌,确保混凝土、砂浆的性能。
棉浆打浆工艺棉浆打浆是一种常见的纺织工艺,用于将棉纤维松散并打开纤维束,以便更好地进行纺织加工。
本文将介绍棉浆打浆的工艺流程和重要性。
1. 棉浆打浆的目的棉浆打浆是为了让棉纤维变得柔软、有弹性,并且纤维束之间不会结成块,以便后续的纺织加工。
通过打浆,可以增加纤维的表面积,提高纤维的吸水性和透气性,使纤维在纺织过程中更容易被拉直和延伸。
2. 棉浆打浆的工艺流程棉浆打浆的工艺流程包括浸泡、打浆和清洗三个主要步骤。
(1)浸泡:将棉纤维放入浆槽中,加入适量的水,使纤维充分湿润。
浸泡的时间一般为30分钟至1小时,以保证纤维可以充分吸水。
(2)打浆:将浸泡后的棉纤维放入打浆机中进行打浆。
打浆机内部有旋转的刀片或搅拌器,可以将纤维束打散并拉直,使纤维之间不会结成块。
打浆的时间一般为30分钟至1小时,具体时间根据纤维的品种和长度而定。
(3)清洗:将打浆后的棉浆放入清洗槽中进行清洗。
清洗的目的是去除打浆过程中产生的杂质和残留的浆液。
清洗槽内部有水流和搅拌器,可以将杂质和浆液冲洗掉。
清洗的时间一般为15分钟至30分钟。
3. 棉浆打浆的重要性棉浆打浆在棉纺织工艺中起着至关重要的作用,具有以下几个方面的重要性。
(1)改善纤维的柔软性:经过打浆处理的棉纤维更加柔软,不易断裂,有利于后续的纺织加工。
柔软的纤维可以更好地适应纺织机械的工作要求,减少纤维断裂和纺纱过程中的故障。
(2)提高纤维的吸水性:打浆可以增加纤维的表面积,使纤维更容易吸收水分。
纤维吸水后可以保持湿润状态,有利于纤维的拉直和延伸,提高纺纱过程中的纤维强度和均匀度。
(3)增加纤维的透气性:打浆可以打开纤维束,使纤维之间的空隙增大,提高纤维的透气性。
透气性好的纤维可以更好地保持纺纱机械的正常运转,减少纺纱过程中的纤维飞毛和纤维结块现象。
4. 注意事项在进行棉浆打浆工艺时,需要注意以下几个事项。
(1)控制浆液的浓度:浆液的浓度过高会导致打浆效果不佳,纤维束无法充分打散;浓度过低则会影响打浆的效果和生产效率。
第1篇一、施工准备1. 材料准备:防水浆料、水泥、砂子、防水剂、搅拌工具、刷子、滚筒、尺子、水平仪等。
2. 工具准备:搅拌机、搅拌杆、刷子、滚筒、水平仪、墨线、墨斗等。
3. 人员准备:施工人员、技术员、质量检查员等。
二、施工步骤1. 基层处理(1)清理基层:将基层表面的灰尘、油污、松动、起砂等杂物清除干净。
(2)找平:对基层进行找平处理,确保基层平整度达到施工要求。
(3)湿润基层:用喷雾器将基层表面喷湿,但不得有明水。
2. 配制防水浆料(1)按防水浆料说明书要求,将水泥、砂子、防水剂等按比例混合均匀。
(2)将配制好的防水浆料搅拌均匀,确保无颗粒、无沉淀。
3. 防水浆料涂刷(1)涂刷厚度:根据设计要求,控制防水浆料涂刷厚度,一般为1.5~2.0mm。
(2)涂刷方向:从低处向高处涂刷,涂刷方向应与基层垂直。
(3)涂刷顺序:先涂刷立面,后涂刷平面;先涂刷阴角,后涂刷阳角。
4. 防水浆料养护(1)涂刷完成后,用湿布覆盖防水浆料表面,保持湿润状态。
(2)养护时间:根据气温、湿度等因素,一般需养护24小时以上。
5. 验收检查(1)检查防水浆料涂刷均匀度、厚度、表面平整度等。
(2)检查防水层有无裂纹、气泡、起砂等现象。
(3)进行闭水试验,检查防水层防水效果。
三、施工注意事项1. 施工过程中,注意保护基层,避免污染。
2. 防水浆料配制过程中,严格按照比例进行,确保防水效果。
3. 涂刷防水浆料时,避免漏刷、过厚或过薄。
4. 养护过程中,避免防水层干燥、起砂、起皮等现象。
5. 施工过程中,注意安全,遵守操作规程。
6. 施工完成后,做好验收工作,确保防水层质量。
四、施工总结防水浆施工程序主要包括基层处理、配制防水浆料、涂刷防水浆料、养护和验收检查等步骤。
在施工过程中,严格遵循施工规范,确保防水层质量,为建筑物提供可靠的防水保障。
第2篇一、施工准备1. 材料准备:防水浆、基层处理剂、界面剂、密封材料、滚刷、毛刷、砂纸等。
化合物打浆技巧引言:化合物打浆是一种常见的实验技术,用于将固态化合物转化为浆状或溶液状,以便进行后续的实验操作。
本文将介绍化合物打浆的技巧和注意事项。
一、选择适当的溶剂选择适当的溶剂是化合物打浆的关键。
通常情况下,无水有机溶剂如乙醇、丙酮、二甲基亚砜等是常用的选择。
但对于一些无机物质,如氢氧化钠、硫酸铜等,水可能是更合适的溶剂。
在选择溶剂时,需要考虑化合物的溶解度、反应性以及后续实验的要求。
二、打浆设备的选择化合物打浆可以使用不同的设备,如研钵、超声波清洗机、高速剪切机等。
选择合适的设备取决于化合物的性质以及实验的要求。
对于一些易溶于溶剂的化合物,使用研钵或超声波清洗机就可以轻松打浆。
而对于一些难溶性或粘稠的化合物,则需要使用高速剪切机来进行打浆。
三、打浆的操作技巧1. 将待打浆的化合物加入到选定的溶剂中,通常是以少量的溶剂先将化合物湿润,然后逐渐加入剩余的溶剂。
2. 使用适当的工具(如玻璃棒、研钵等)进行搅拌,以促使化合物与溶剂充分接触和混合。
可以根据需要调整搅拌的速度和时间,以确保化合物能够充分溶解或分散。
3. 对于一些特殊的化合物,如粘稠的胶体溶液,可以使用高速剪切机进行打浆。
将化合物与溶剂放入容器中,然后使用高速剪切机进行剪切混合,以达到均匀分散的效果。
4. 打浆过程中要注意避免外界污染和杂质的进入,可以使用密封容器或过滤器等措施。
四、注意事项1. 在进行化合物打浆前,要对化合物进行充分的研磨或粉碎,以提高其溶解度和分散性。
2. 打浆过程中要注意溶剂的选择和使用,避免使用对化合物有害的溶剂。
3. 打浆设备要经常清洗和消毒,以防止交叉污染和实验结果的误差。
4. 打浆后要及时分装或储存,以免化合物重新结晶或变质。
5. 在打浆过程中要注意安全操作,避免化合物溅溶剂或溶剂挥发造成的伤害。
结论:化合物打浆是一项重要的实验技术,能够将固态化合物转化为浆状或溶液状,为后续实验提供便利。
选择适当的溶剂、合适的设备和正确的操作技巧是成功进行化合物打浆的关键。
打浆过程解决方案一、简介制浆造纸工业是我国国民经济发展的重要产业之一,是个技术、资金密集型的行业。
制浆与造纸的工艺流程如图所示:打浆过程打浆,就是利用物理机械作用处理悬浮于水中的纸浆纤维,使其具有抄造过程所需要的特性,见图1所示。
图1 简化打浆工艺流程图传统的打浆工艺是用人工的方法控制磨盘机的工作电流,随时调整磨盘动刀对定刀的间隙量,再辅助调节进出口阀门用以改变纸浆在盘磨中的停留时间,以此来操作生产。
并视打浆度SR情况再决定调整与否。
由于影响盘磨机工作的因素很多,如浆流量,浆浓度,供电网电压等,因此人工控制所造成的偏差值较大,使打浆质量较大程度地受到局限。
同时人工控制不可避免地存在不合理能耗和设备负荷不均衡的缺陷。
二、控制方案打浆过程控制能减小纸浆游离度标准差,提高产量,降低能耗。
打浆控制系统大致可分为两种,即比能量控制、游离度控制。
1. 比能量控制(Specific Energy Control)这里指的是一类广义的比能量控制,只要对于单位绝干纤维量,保持某个表征能耗的物理量恒定,即可归入比能量控制。
典型的比能量控制系统有以下三种:·自动功率控制这是最基本的自动打浆控制系统。
它接受操作人员给出的设定值,将打浆机功率保持在一定的水平。
功率控制主要通过盘磨机的进退刀机构调整磨盘间距来实现:进刀则间距减小,磨盘与浆的摩擦力增大,所需磨浆功率随之增大;退刀则间距增大,磨盘与浆的摩擦力减小,所需磨浆功率随之减小。
如图2-1所示,盘磨机功率控制器接受操作人员给出的设定值,它以盘磨的间距为被控变量,而纸浆流量、纸浆浓度和纸浆硬度等为扰动量,通过动刀磨盘的进退,使盘磨机的工作状态保持在给定功率值。
图2-1 自动功率控制这种控制方式适用于纸浆浓度和流量较稳定的情形。
所以需要先从工艺上或用控制手段使纸浆浓度和流量稳定,然后控制打浆机功率来保证成浆质量。
·温差控制它以机械能转化为热能的多寡,即打浆机出口浆温度减去入口浆温度作为打浆过程作功多少的度量。
操作人员设定温度差ΔT,主电机驱动功率为反馈信号。
控制器调整磨盘间隙以维持纸浆温升恒定。
如图2-2所示。
图2-2 温差控制这种方式的主要优点是对浆流量一定范围内的变化能够做出响应。
然而,温度传感器本身滞后大,环境温度、进浆性质等变化都会影响温升,这些因素都限制了这种控制方式的广泛采用。
·hpd/t控制与前两种控制方式不同,它增加了打浆机进浆流量和浓度的测量。
把这两个量折算成绝干纤维量。
操作人员给定单位绝干纤维量的能耗,即hpd/t。
计算式如下:hpd/t=(P-P0)÷(F×C)式中浆浓为C,浆流量为F,主电机功率为P,主电机空载功率为P0。
该值乘以单位时间通过的绝干纤维量再加上打浆机空载负荷,计算得到打浆机所需要的总功率。
最后调整磨盘间隙使之达到计算值。
hpd/t控制hpd/t控制的优点在于它对过程量,即浆流量和浓度的波动能够及时响应,响应的时滞减到最小;由于采用流量和浓度信号输入,控制精度得到提高;它对工艺条件的要求低于前面两种控制方式。
为了得到更好的控制效果,实际应用中也可以将它与自动功率组成串级控制。
如图2-3。
图2-3 hpd/t与功率串级控制上述三种方式都是选择某一间接物理量作为控制目标,就稳定打浆质量和改善打浆机的可操作性而言,已经能够取得一定效果。
由于比能量只能间接、粗略地反映打浆过程,它无法补偿原料物性的变化和磨盘刀具磨损对打浆性质的影响,因此,从原理上说,它只是一类比较初级的打浆过程控制方案。
虽然,这类方案的缺陷往往试图以离线打浆度和湿重测量来弥补,但离线测量人为因素影响大,时间滞后大,所取试样也很难准确反映纸浆的真实情况。
因此,靠离线测量值修正比能量设定值的方法并不能从根本上改变比能量控制的被动局面。
2. 游离度控制为了克服比能量控制不能补偿原料物性变化的不足.出现了游离度控制。
以游离度测量仪在线测量纸浆游离度,根据测量值与游离度设定值的偏差来调整磨盘间隙,使纸浆质量稳定。
它对比能量控制的反馈信号作了改进,以游离度信号取代打浆机电机功率信号,是打浆质量控制系统。
尽管游离度已实现了在线测量,由于测量机理等原因,测量频率仍只达到数分钟一次。
因此,游离度控制通常与比能量控制相结合,组成串级控制。
游离度控制作为主回路给定比能量设定值,由比能量控制副回路去调整磨盘间隙。
故又称为游离度—比能量控制。
图2-4为游离度和自动功率控制结合的串级控制图。
图2-4 游离度和功率串级控制3. 配套设施的控制在打浆过程中,为了实现打浆过程的均匀,需要对进浆浓度和流量进行控制。
·低浓打浆低浓打浆过程中,进浆浓度可通过调节原浆池出口的清水阀开度来实现。
对于浆流量,可以控制磨浆机的进浆量,也可以控制其出浆量。
前一种方法往往会引入空气,引起磨浆机的负荷不足,降低打浆效率。
故生产中多采用后一种方式。
出浆量通过对盘磨机出口流量调节阀的控制来实现。
图3-5所示。
上述控制器可采用常规的PI控制器,控制器参数可在现场整定得到。
由于浓度、流量、功率调节时存在一定的耦合问题,根据工艺要求,在生产时一般先投浓度控制,再投流量控制,最后投功率控制。
图3-5 低浓打浆的进浆浓度和流量控制·高浓打浆高浓打浆过程由于多了浓缩机环节,进浆量由高浓浓缩机转速决定,还必须保证浓缩机内的浆位和进浆浓度基本不变。
故需要对原浆池出口浓度、浓缩机的进浆浓度、浆位、转速进行控制;此外还要根据低浓磨浆生产的要求对高浓成浆池出口浓度进行控制。
这其中,原浆池和成浆池出口浓度控制通过调节相应出口的稀释水阀门开度实现,如图2-6所示;浓缩机进浆浓度通过调节高位箱出浆阀或白水池左出口水阀开度实现,如图2-7所示;浓缩机浆位控制则通过调节其进浆阀门开度实现,如图2-8所示;浓缩机转速控制通过改变送给变频调速机的控制信号来实现,如图2-8所示。
图2-6 原浆池和成浆池出口浆浓度控制图2-7 浓缩机进浆浓度控制图2-8 浓缩机浆位和转速控制上述控制器可采用常规的PI控制器,控制器参数可在现场整定得到。
由于浓缩机的进浆浓度、浆位和转速调节时存在一定的耦合问题,根据工艺要求,在生产时一般先投转速控制,再投浆位控制,最后投浓度控制。
4. 打浆过程的优化控制打浆过程优化控制,根据盘磨机打浆比边缘负荷理论(Specific Edge Load Theroy,即SEL理论),首先建立打浆过程的比能量和比负荷动态数学模型及成浆打浆度和湿重软测量模型。
根据以上模型控制成浆质量,就需要稳定地控制打浆比负荷和比能量,即控制盘磨机的进浆浓度、进浆流量和磨浆功率。
基于原浆的分散性等因素,利用成浆打浆度和湿重的软测量模型,对成浆质量进行在线估计(预报),并据此调整打浆比负荷和比能量控制设定值。
由于盘磨磨损,使打浆过程成为一个变模型对象,为了更有效地对这样一个快速及模型不确定性对象实现有效控制,采用了MIMO系统多模型模糊加权控制策略,该策略对打浆过程具有较强的鲁棒性并跟踪迅速。
●打浆过程的比能量和比负荷动态数学模型在已有的设备(如双盘磨机)和工艺条件下,利用先进的控制技术来提高成浆的质量就是本优化控制系统设计的原则。
对优化控制,首先要建立打浆过程的数学模型。
依据比边缘负荷理论(简称SEL理论),比边缘负荷值实际上表示单位长度的刀刃叩击纤维时所消耗的有效能量。
利用质量平衡和能量平衡的原理,根据已知原浆浓度、流量、盘磨机进口浓度、流量、盘磨机进出口压差、进出口浆料温度和盘磨机工艺设计参数,获得打浆过程的比能量、比负荷动态数学模型。
●成浆打浆度和湿重的软测量软测量原理:根据一定的优化准则,选择一组与主导变量有密切关系的、较易在线精确测量的过程变量(辅助变量)构成一主导变量与辅助变量之间的关系模型,用辅助变量值对主导变量进行实时在线估计,以解决主导变量无法实时检测的难题。
成浆打浆度(表征浆料的滤水特性)和湿重(表征浆料中纤维平均长度)是表征成浆质量的主导变量。
由于检测手段的限制,我们利用软测量手段解决成浆这两个指标的在线估计问题。
利用现代打浆理论(包括比边缘负荷理论、比表面负荷理论等)研究表明,成浆质量指标值与比负荷、比能量的值之间存在一定的对应关系,用这一对应关系实现打浆与湿重的软测量。
●MIMO系统的多模型模糊加权控制策略打浆过程是一个MIMO多模型过程。
利用模糊加权控制策略,在已知打浆过程各模型和成浆打浆度和湿重软测量模型基础上实现模糊加权控制。
首先为描述对象不确定性的每个模型设计满足性能要求的控制器,其实际控制作用是各控制器输出的加权值,权重取决于各模型与实际对象模型的匹配程度,可根据各模型的预测输出与实际输出的偏差,经在线识别而得到。
三、系统配置根据打浆过程的生产工艺和控制方案、优化过程的要求,我们为此配置安全可靠的SunyTDCS9200集散控制系统来监督、控制和优化。
SunyTDCS9200集散控制系统实现过程控制、逻辑控制、顺序控制等功能;具有模块化柔性设计;提供开放数据接口、现场总线与互联网接入;顺应时代发展潮流,吸收最新电子技术、网络技术、控制技术,具有可靠性高、系统开放、构成灵活、界面友好、功能强大、维护简便的特点。
系统结构如下图所示:其中控制站负责对现场过程数据进行采集、处理和完成控制功能,并通过高速、可靠而开放的冗余系统总线网络于操作站相连,能够实现于其它集散型计算机控制系统、上层管理系统的无缝连接。
操作员站/工程师站,采用主流工控机设备,装有Windows 2000 Professional 操作系统和先进的组态软件SunyTuch 7.0,友好的人机界面,实时、安全、可靠地对打浆过程进行监视、控制,实现了打浆的优化控制和安全操作。
四、小结综上所述,在制浆造纸的重要工段——打浆过程使用SunyTDCS9200集散控制系统具有以下特点和性能指标:特点1、实现优化控制依据比边缘负荷理论(SEL理论)建立打浆过程的比能量和比负荷动态数学模型,从而实现对打浆过程的优化控制。
2、成浆质量指标的软测量根据软测量原理和现代打浆理论,建立成浆打浆度和湿重的软测量模型,并根据该模型及时预报成浆质量。
3、优越的控制软件合理的数学模型、先进的软测量技术、MIMO多模型系统的模糊加权控制策略。
4、先进的DCS系统先进的Suny TDCS9200集散控制系统,实现了打浆过程的优化控制和安全操作,友好的人机界面,实时、安全、可靠地对打浆生产实行监督、控制和优化。
5、系统集成及安全控制系统采用集成解决办法实现对整个打浆过程的监控。
除了数据的采集和控制外,对所有打浆系统的机、泵均实现了必要的监控、故障诊断、报警及联锁保护处理。
为防止进刀过度频繁,功率控制设定了控制死区。