5740_1500高速文化纸机流浆箱的结构_性能及其运行实践_冯育英
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目录一、概述二、主要技术规范三、主要结构简述四、安装及试运转五、使用与维护第一章概述2640/500长网多缸优质文化纸机,左手机各一台,图号为HX1022-0,二层楼布置。
第二章主要技术规范1、生产品种:优质文化用纸、轻量涂布纸等2、净纸宽:2640mm3、成纸定量:35g/m24、生产能力:127t/d5、网宽:3150mm6、轨距:3800m7、工作车速:550m/min8、设计车速:600m/min9、传动方式:交流变频电机分部传动,变频调速10、总装机容量:KW11、外形尺寸:m(长×宽×高)12、设备净重:约吨第三章主要结构简述1.长网部(HX1022-1Y(Z))本机网长17m,网宽3150mm,网案高(离底轨面)2300mm,采用聚脂网。
主要由胸辊(Φ650),胸辊起落装置,成形板(四片),五片脱水板,水腿箱(七片),真空吸水箱,纸边切割水针,紧网装置,网恒张力装置,驱网辊(Φ650),网案台架,白水盘,网部低压供水系统,真空管路系统,伏辊损纸池,湿部走台,真空伏辊(Φ850),气动校正器,高压移动网毯洗涤器,上网成型器等组成。
1.1 胸辊、导辊、驱网辊胸辊φ650χ3300,包胶硬度为肖氏‘A“98±2°”,导辊φ295*36300,驱网φ350*3300,包胶硬度均为肖氏‘A“95±2°”。
辊子技术要求按中国轻机总公司专业标准“造纸机械钢管类技术条件Q/QJ1-2.1-85”执行,所有辊子静平衡不平衡量在辊面上不超过自重的0.001.1.2 成形板(HX1022-1.11)箱体为不锈钢板焊接而成,三片成形板为高密度聚乙稀材料嵌全陶瓷面板,本装置安装在燕尾槽上,可以上下进行调节,另外,本装置还设一根螺杆,可以进行前后调节,使本装置上第一块面板与胸辊距在130mm左右可调。
1.3 五片脱水板(HX1022-1.12)本网部共有5套五片脱水板(700x3300)。
打浆工艺--概述理工大学造纸教材经过净制筛选以后的纸浆,还不宜直接用于造纸。
利用物理方法处理悬浮于水中的纸浆纤维,使其具有适应造纸机生产上要求的特性,并使所生产纸张能达到预期的质量,这一操作过程,称为打浆。
由于纸浆纤维挺而有弹性,不加任何处理就用来抄纸,则在网上沉积时,难以取得均匀分布,而抄得纸张的强度势必很低。
另外,未经打浆的纸浆,尚含有未离解的纤维束,这些纤维束光滑挺硬,有的太长,有的太粗,缺乏必要的切短和分丝,如用其抄纸,则所得产品显得疏松、多孔、表面粗糙、强度很低,不能满足一般的要求。
经过打浆处理的纸料生产的纸,则组织紧密均匀、强度较大。
打浆的首要任务是通过机械作用给予纸料一些特定的性质,借以保证抄成纸或纸板后能取得预期的质量。
在抄纸过程中,往往需要在纸浆中加用某些添加剂(例如胶料、硫酸铝、填料、色料等),借以改进成纸质量;这些添加剂经常是在打浆过程中加入,使与纸浆取得均匀混合。
打浆本身是一个复杂细致的生产过程,它随着打浆设备的类型及打浆操作规程的不同,而有差异;同一纸料生产不同品种纸张,其操作规程也是各不相同的。
因此造纸厂应该从实际情况出发,总结生产实践的经验,制订出合理和切实可行的打浆工艺操作规程,作为打浆工人控制打浆操作的依据。
打浆的简要术语:(1)打浆度:即一些工厂仍习惯采用的叩解度(。
SR)。
打浆度只表示纸浆的滤水性能。
以2克绝干浆,稀释至1000毫升,在20℃条件下,通过80目网,从肖氏打浆度仪侧管排出的水量,即为测定的结果。
打浆度是表示纸料性质的一项指标,根据纸料打浆度就可能掌握纸料将来在纸机铜网上的滤水速度,同时也可能概括预知将来生产纸张的机械强度、紧度和可整理性等,所以掌握纸料的打浆度是生产中一种重要的技术控制办法。
单纯打浆度一项指标并不能完全代表纸料的性质,例如,我们可以用高度切断纤维(游离状打浆)的方式来达到45。
SR;另外,也可采用高度细纤维化(粘状打浆)、但不怎样切短的方式来达到同样的45。
造纸废水处理方法:物理处理法(重力沉降、气浮法、混凝法(加絮凝剂))、化学处理法(加化学药剂(氯、二氧化氯、过氧化氢、臭氧))、生化处理法(活性污泥法、厌氧处理法)。
水处理方式分为一级处理(物理处理去重杂质、辅以化学处理降pH)、二级处理(生化处理降BOD、COD)、三级处理(物理化学方法降COD、去色)容器的组成:筒体(壳体)、封头(端盖)、法兰、支座、接口管、人孔、手孔和视镜等部件组成。
无力矩理论:工程上假设容器壁很薄,器壁只承受拉、压应力,承受弯曲应力很小削片机类型:切削刀装在圆盘上的盘式削片机和切削刀装在圆柱形鼓上的鼓式削片机喂料方式:有斜喂料和水平喂料两种。
Sina=SinaCosa2= Cosa1 Cosa2连续蒸煮器类型:塔式(单塔式、双塔式)、横管式(一、二、三管式)、斜管式(单斜管及双斜管式)涤浓缩设备(一)低浓洗涤浓缩设备(重力、圆网浓缩机、侧压浓缩机和网式浓缩机)(二)中浓洗涤浓缩设备(真空或内外压差、真空洗涤浓缩机、压力洗涤浓缩机、水平带式真空洗浆机、鼓式置换洗浆机)(三)高浓洗涤浓缩设备(挤压、网两侧产生压力差、螺旋挤浆机、双辊挤浆机、环式双筒挤浆机、双网挤浆机)洗涤目的(1)洗净浆料;(2)提高废液的提取率,减少环境污染,为药品回收创造条件;(3)综合利用,热回收筛选设备可分为:筛浆机和除渣设备筛浆机可分为:振动式筛浆机、压力式筛浆机和离心式筛浆机除渣设备可分为:沉砂沟、涡旋除渣器CEH多段漂白所需设备为:浆泵、混合器、氯化塔(低浓)、碱处理塔(中浓)、次氯酸盐漂白塔(中浓)、推进器(作搅拌器用)、针形阀和洗涤浓缩设备。
中浓氧漂所需的设备:洗涤浓缩机,蒸汽混合器,中浓浆泵,中浓高剪切混合器,氧漂白塔,喷放塔中浓纸浆二氧化氯漂白设备有:中浓浆泵、中浓高剪切混合器、蒸汽混合器、升-降流漂白塔、洗涤浓缩机等高浓过氧化氢设备有:双网挤浆机)、高浓混合器、降流式漂白塔、高浓卸浆机。
chinainfo.gif (3898 bytes)中国造纸C HINA PULP&PAPER1999年 第1期 No.1 1999peri.gif (2345 bytes)Valmet Sym-Flo流浆箱的调试陈道彰 游少敏摘 要结合实践经验介绍Valmet Sym-Flo的结构、控制、各部分的调节及操作注意事项等。
关键词流浆箱 Valmet公司 控制Commissioning of a Valmet Sym-Flo Headbox in Longyan Paper MillChen Daozhang You Shaomin(Longyan Paper Enterprises Co.Fujian Province,364000)ABSTRACT A Valmet Sym-Flo headbox installed in Longyan paper mill is introduced in the aspects of its structure,control,adjustment and operation experience.KEYWORDS headbox,Valmet,control龙岩造纸实业公司1993年从加拿大引进了1台二手纸机 ,于1997年建成试产。
这台纸机的流浆箱是Valmet Sym-Flo流浆箱,网部是Valmet Sym-Former叠网成形器。
在试产过程中,对流浆箱和网部进行了细致的调整,使各部分功能都能得到很好的发挥,流浆箱的压力、液位和流量都能得到很好的控制。
因此,试产一开始就生产出匀度极好的纸张。
加拿大Abitibi公司将试产的纸样带到国外测试,匀度指标NUI为6.5,超过他们产品的标准。
现将流浆箱的调试做一介绍。
1 SYM-FLO流浆箱的结构及主要参数1.1 流浆箱的结构Valmet Sym-Flo流浆箱的结构如图1所示。
浆料从进浆总管(1)经小直径的管束(2)进入稳流室(3),稳流室的宽度为流浆箱的全幅宽,在这里各个单独的浆流汇成单一均匀的浆流。
造纸机的网部一.造纸机网部的任务和要求网部是造纸机的主要部分。
网部的主要任务是脱水,形成纸页。
为得到横幅定量、厚度、匀度等均匀一致的纸页,浆料上网前的均匀分散显得非常重要。
纸料经网前箱流送至网上之前,网前箱首要的任务就是使纤维均匀分散,均匀地将纸料喷到网上。
湿纸页形成后应具备一定的强度,以便顺利地引至纸机的压榨部。
一般纸料上网浓度为0.3%~1.2%,离开网部时湿纸页的干度一般为12%~25%,而纸页经干燥后离开纸机时成纸的干度通常为92%~95%,即上网的纸料中每千克纤维上网时含水999~83kg,进压榨时含水量只剩下4~7 kg,而在离开纸机时仅含水0.05~0.08 kg。
不难看出,纸机网部的脱水量很大,占纸机脱水量的90%以上。
由此可见,网部脱水的特点是脱水量大而集中。
影响纸料脱水的因素很多,如纸料的配比、打浆度、pH值和温度、纸机车速、造纸网的目数、造纸助剂的加入、脱水元件的性能以及浆料湍动情况等,都会对网上纸料的脱水产生一定的影响。
纸页的成形对成纸的质量有及其密切的关系,纸页成形时出现的纸病在纸机的后部是难于纠正的。
网部纸页成形时要求纸料有适当的扰动,分散均匀,以保证纸页匀度良好,整幅一致。
脱水和成形是矛盾的两个方面。
一方面脱水过快会影响纸页的成形,另一方面没有脱水又无法实现纸页的成形。
过快和过慢的脱水速度均对成形有不利的影响。
脱水过快,因网上纸料分散不好,会影响成纸的匀度;脱水过慢,不但产量较低,严重时还会导致压榨部纸页压花或干燥纸病。
实际上,纸料的脱水和纸页的成形是相互矛盾的统一体,脱水是成形手段,成形是脱水的目的。
造纸工作者的任务就是根据纸种特点、纸机型式灵活调节、准确控制网部纸料脱水,平衡脱水和成形,以最佳的脱水速度,实现最佳的成形效果。
二.长网部(一)长网部纸页的脱水和成形的关系1.长网部纸页脱水和成形的要求与控制由于刚上网时纸料的浓度低,造纸网的脱水阻力小,脱水很激烈,细小纤维和填料的流失大,往往因脱水太急造成纸页成形不好。
1. 纸料悬浮液的三种流动状态:塞流,混流和湍流2. 打浆对纤维的作用:(1)细胞壁的位移和变形(2)初生壁和次生壁外层的破除(3)吸水润涨(4)细纤维化(5)切断(6)产生纤维碎片(7)使纤维扭曲,卷曲,压缩和伸长以及半纤维素的溶解3.施胶方式:表面施胶和内部施胶4. 流浆箱种类:敞开式流浆箱(低速纸机敞开式流浆箱),封闭式(气垫式流浆箱),水力式(满流式水力流浆箱),多层成形流浆箱,高浓流浆箱5. 造纸机的车速是指卷纸机上纸卷的圆周的速度,抄宽指的是毛纸宽度,纸机的型号:2640mm指公称净纸的宽度。
6. 造纸机中定义的细小组分为能够通过200目筛的组分,包含细小纤维和填料等7. 三种典型的传统圆网槽为:顺流式,逆流式,侧流式网槽8.压榨部的作用:脱水、提高纸页紧度、消除纸面的网痕和传递湿纸页9. 冷缸的作用:1.降低纸的温度2.减少纸的静电 3.依靠外界空气冷凝在缸面上的水分,提高纸的含水量 4.增加纸的可塑性,提高纸的紧度和平滑度8. 流浆箱的基本组成:布浆,整流,上网装置9. 打浆对纸张性质的影响:打浆度。
综合反应浆料被切断、润涨的情况。
纤维长度。
一般利用湿重表示,反应纤维被切断的情况。
保水值。
反应纤维润涨情况。
(1)打浆度增加。
纤维润涨和细纤维化早呢国家,比表面积增加,游离出更多的羟基,促进纤维间的氢键结合,使纤维结合力上升(2)使裂断长上升(裂断长在60~80°SR开始下降)(3)打浆度比较高,耐破度曲线比裂断长曲线下降更快(耐折度下降点在50°SR)(4)轻刀打浆,注意使纤维获得良好的润涨和细纤维化,避免切断作用,早呢国家纸张的含水量可以增加纤维柔软性有效的提高纸张的耐折度(5)撕裂度下降点在18~25°SR(6)紧度随打浆度上升而上升,打浆前期上升快,逐渐减缓(7)打浆度高的浆料,湿纸在干燥时因纤维结合紧密,纤维间隙少,使光线散射光线减少,透明性增加(8)纸张的伸长率和伸缩性都随着打浆度的升高而上升(9)吸收性透气度随着打浆度的增加而降低(10)脆性:打浆初期,打浆度提高脆性有点下降,随着打浆度继续增加,脆性不断增加10. 松香胶施胶原理:水悬浮液中造纸纤维的行为如同聚阴离子,因为他们的化学结构中存在酸性基因,松香胶是分散游离酸,也是阴离子型,因此对纤维素纤维无固有的亲和能力,必须借助沉淀剂将松香胶沉淀定着在纤维表面。
摘要:详细介绍了高速纸机流浆箱
的主要设计参数、结构组成、各部件作用,根据实际生产经验,阐述了流浆箱的试运行过程和操作要点。关键词:高速纸机;流浆箱;结构;性
能;试运行
Abstract: The design parameter, structure and the function of every part for the headbox of high speed paper machines were introduced in detail. The trial test program and operation key point were described according to the practical experience.Key words: high speed paper machine; headbox; structure; trial test
中图分类号:TS734
+.2;TS734+.4
文献标志码:B
文章编号:1007-9211(2013)10-0006-05
河南江河纸业股份有限公司PM6属于国家“十一五”
科技支撑计划项目,于2012年8月建成投产,全部自主设计制造、安装调试,是国内第一台具有完全自主知识产权的高速文化用纸纸机,工作车速1200~1500m/min,净纸幅宽5740mm,生产产品定量45~100g/m2。与之配套的流
浆箱,经过3年的科研攻关和科学实验,引入多个经验参数,优化了进浆方锥总管和湍流发生器的数学模型,建立了关于流浆箱的一整套流体力学数学模型。利用现代计算机模拟技术,在多个方案中,选定适用参数范围较大、制作难度小、使用维修方便、投资少的最优设计方案,精心制作,设计20多套专用工装模具,最终克服现有机械加工设备精度不足等困难,成功开发出国内首台宽幅、高速纸机的流浆箱。在江河纸业PM6经过7个多月的联机调试和生产,运行状态稳定,纸品质量符合设计要求。
1流浆箱的设计参数和结构1.1流浆箱的主要参数纸机设计车速:1200~1500m/min上浆量:1423L/s,最大1800L/s,最小1000L/s设计上浆浓度:0.75%~1.0%唇口宽度:6180mm
冯育英,高级工程师;从事纸机系统的研发,主要成果有适用于各种纸种和车速的流浆箱、帘式涂布机、膜转移施胶机、空气转向器、气浮干燥箱等。
5740/1500高速文化纸机流浆箱的结构、性能及其运行实践⊙ 冯育英1 王国玉1 李治国1 马晓1 姜丰伟2 刘铸红2(1.河南大指造纸装备集成工程有限公司,河南武陟 454950;2.河南江河纸业股份有限公司,河南武陟 454950)
The structure, performance and operation of the headbox for a 5740 high speed paper machine
⊙ FENG Yu-ying1, WANG Guo-yu1, LI Zhi-guo1, MA Xiao1, JIANG Feng-wei2, LIU Zhu-hong2 (1.Henan Dazhi Paper Machinery Integration Engineering Co., Ltd., Wuzhi 454950, Hennan, China; 2.Henan Jianghe Paper Co., Ltd., Wuzhi 454950, Hennan, China)
6 第34卷第10期 2013年5月
8 科技创新特稿专讯Features唇板开度调节范围:0~70mm清洗时唇板开度范围:120mm上唇板水平方向移动范围:0~25mm上唇板微调器个数:61个上唇板微调器距离:102mm相邻两个微调器调整量允差:0.15mm倾斜角度调节范围:-2°~5°上浆总管设计回流量:10%稀释白水控制阀个数:102个稀释白水控制阀间距:60mm稀释水量占总进浆量的比例:7%~12%稀释水回流量:10%1.2流浆箱的结构流浆箱的结构如图1、图2所示。流浆箱主要由进浆方锥总管、多级管束、平衡室、湍流发生器、飘片、上下唇板、白水稀释系统以及各部分的调整机构和机身组成。长6300mm、宽3200mm、高3500mm,设备重约46000kg。1.2.1进浆方锥总管 上浆管道从上浆泵到进浆方锥总管远距离输送过程中,经过多个弯头转弯,上浆管道内的浆流处于浆料纤维分布不均、压力不稳定的状态,现在通常的设计是上浆管道沿纸机横向进入流浆箱。进浆方锥总管是流浆箱与外部浆料工艺系统上浆管道直接连通的部件,它的主要功能是将上浆管道中的不稳定浆流在纸机横向等压分布,并通过稀释水孔板上的阶梯扩散孔沿纵向流动。阶梯扩散孔上下分为3排,数10个孔沿横向分布,所以进浆方锥总管中的浆流存在分岔压力损失,为了使每个阶梯扩散孔的浆流压力基本相等,方锥总管的截面积从进浆口到回流口是逐渐减小的锥管。同时,控制进浆方锥总管内浆流的平均流速在2.5~4.5m/s,以防止浆流中的纤维絮集和沉淀。为了生产加工的方便,将方锥管高度方向的尺寸固定为一个合适的数值,一侧为平面方便与其它部件连接,这样利用拜纳斯公式计算出的进浆方锥总管的另一个侧面的形状为抛物线型,大指装备公司设计制作了专用的工装设备。精确制作出了抛物线型侧面。进浆方锥总管使用的材质为进口双相耐酸不锈钢,内表面镜面抛光。外围有12道加强筋增加其刚度,使浆流的压力波动降至最小。1.2.2稀释水装置稀释水方锥管安装在进浆方锥总管的上方,来自纸机系统的白水由稀释水泵输送,通过管道与稀释水方锥管连通。浆流经过进浆方锥总管后进入孔板中的阶梯扩散孔继续向前图1 流浆箱的内部结构φ610φ6902°30614321003500123456789101112131415161-上唇板 2-飘片 3-上唇板水平移动装置 4-湍流发生器 5-平衡室 6-上唇板微调装置 7-开度调节机构 8-稀释水方锥管 9-稀释水阀 10-稀释水孔板 11-稀释水通道 12-进浆方锥总管 13-管束 14-机座 15-基础板 16-下唇板图2 流浆箱的外形结构输送。在孔板内部竖直方向还有许多稀释水通道分别与每一个阶梯扩散孔连通,稀释水通过这些通道按需要的量经过稀释水阀自动控制加入到浆流的各个分区中。通过纸机自动控制系统自动控制各分区中稀释水的加入量,可以控制成纸对应横幅分区中的浆料浓度,调控成纸的横幅定量波动,使其在允许的范围内。稀释水方锥管也是按照沿纸机横向等压设计,其结构与进浆方锥总管相似。稀释水方锥管使用的材质为进口双相耐酸不锈钢,内表面镜面抛光。外围有12道加强筋。稀释水阀采用高精度、大速比、无间隙特制的减速器,由步进电机驱动,步进电机一个步长为12000步,稀释水阀的控制精度非常高,动作平稳。1.2.3多级管束
浆流经过进浆方锥总管后,进入孔板和管束两级阶梯扩散。一级阶梯扩散在孔板,其内部均布有30多个阶梯孔,上下分3排,加速比为1.22,在保持浆流湍流状态的同时,获得较好的
7May, 2013 Vol.34, No.10 China Pulp & Paper Industry
科技创新 7
特稿专讯Features整流效果,并使稀释水与浆流初步混合。第二级扩散通过管束的扩散管完成,扩散管内的高强微湍流分散浆纤维,防止纤维絮聚。扩散管加速比设计为2.8,长径比为1∶5。内壁电镀抛光。1.2.4平衡室
浆料在离开二级扩散管束以后,相邻扩散管浆流的浓度、流速和压力存在差别,均衡室的作用就是浆流上网之前有一定的时间进行局部区域性混合,消除相邻近扩散管中浆流特性明显不同,仍保持有一定期望的可控的细微差别,以得到分区改变定量和水分含量。混合室的操作侧和传动侧各有一个250mmx370mm的清洗口,有铰链与流浆箱的墙板连接,清洗时可以打开,方便对均衡室彻底全面的清洗,便于观察均衡室内表面的状况;通过使用配备专用的内窥观察头,可以进一步观察到湍流发生器、管束中每根管内表面的详细状况;用特制的清洗枪,甚至能够做到清洗指定的管子。1.2.5湍流发生器
浆流通过平衡室时,流速损失大,达到40%~60%,湍流减少,微湍流消失,浆流紊乱,横流、错流和涡流占主导,所以经过平衡室的浆流必须立即进入湍流发生器,整定浆流的方向,产生高强度的微湍流,消除横流、错流和涡流,提高浆流流速,增加浆流的微湍流,避免纤维絮集。湍流发生器由数10根特制的高品质不锈钢管按一定的规则排列在一起,每根管子的截面由圆形逐渐圆滑过渡为长方形,长方形的长和宽的比值对不同的浆料品种有不同的值,其范围在0.618~1之间。管子的加工使用专用设备和模具,保证同一台流浆箱所用的每根管子形状误差严格控制在允许范围内。1.2.6飘片
飘片的作用是将上唇板、下唇板、湍流发生器组成的三角形空间分成上下4个层次的流道,浆流通过湍流发生器后强制分流,进入这4个流道,虽然各浆流之间相对独立,但浆流间的压力和湍流还是互相有影响并相互作用,相对压力大的浆流可以使飘片分开,增大流道面积,其浆流压力降低,同时影响到相邻浆流的流道面积,并改变其浆流压力大小,作用于飘片,反过来再影响到相邻的浆流,这样周而复始,循环不断,使浆流继续保持一定的扰动和湍流,使浆流厚度均匀,直到浆流通过唇口,喷射上网。飘片的材质是聚氨酯,厚度为2mm,具有良好的柔性,表面非常光滑,与湍流发生器活动铰链接,有浆流的作用时可以上下飘动和局部产生塑性变形,均衡不同浆流的压力和流速。如图2所示,打开唇板清洗口,可以观察飘片使用情况,可以更换有损伤的飘片。通过此清洗口还可以观察到上唇板、下唇板的使用情况和磨损程度,并对唇板进行清洗。
1.2.7上唇板微调装置手动旋转某个上唇板微调装置上的旋钮,通过微调装置带动上唇板的对应区段产生非常细微并且可控的局部变形,来改变唇板的局部开度大小,影响该区域上浆量的多少。微调装置采用无间隙差动螺纹结构。响应迅速,调节精确,精度可以达到0.001mm/度,通过旋钮上的刻度盘可以直观地看到调节的量。相邻两个微调调节量的差不允须超过0.2mm,调节量差值等于相邻旋钮的刻度盘上数值之差。相邻两个微调旋钮设计有机械互锁装置,以防止误操作对上唇板造成不可逆转的损伤。1.2.8上唇板移动和开度调节
上唇板水平移动装置是一个专门设计的特殊铰链机构,具有沿水平面移动和沿水平轴转动两个自由度。上唇板水平移动装置沿水平方向向前或向后的位置变动带动上唇板实现水平方向的移动;调整上唇板相对于下唇板的水平位置,改变上网浆流的相关特性,如着网点的位置、浆流喷射角、浆流的厚度等。转动开度调节机构上的大手轮,带动串联的6个减速机构,经过蜗轮蜗杆箱使蜗杆上、下移动,来带动整个上唇板通过水平移动装置绕水平轴转动,得到调节上唇板相对于下唇板之间的距离大小,也就是唇板开度调节。正常工作状态唇板开度调节范围0~70mm,清洗时唇板开度最大120mm,便于完成清洗作业。1.2.9角度调整机构