壓榨脫水機(jī)理課件

壓榨脫水機(jī)理壓榨部的相關(guān)概念壓區(qū):壓輥在自重和外力下所形成的接觸區(qū)域。壓區(qū)寬度〔Nipwidth〕：從濕紙和毛毯在進(jìn)壓縫開始接觸的地方算起，到出壓縫兩者分開時為止，兩個壓輥的水平距離。壓榨部的相關(guān)概念壓區(qū)壓力：壓區(qū)線壓力/壓區(qū)寬度壓區(qū)壓力=壓縮壓力〔CompressPressure)+流體壓力〔HydraulicPressure〕纖維層壓縮壓榨部的相關(guān)概念壓區(qū)停留時間〔NipResidencetime):壓區(qū)寬度/紙機(jī)速度壓力脈沖〔PressImpulse〕=壓區(qū)停留時間×壓區(qū)壓力=線壓力/紙機(jī)速度脫水量與壓力和時間的關(guān)系WateroutfromthesheetLongtimeShorttimeLinearload紙頁脫水量長時間短時間線壓力Howthewaterispressedoutfromthesheet壓控壓榨和流控壓榨壓控壓榨〔Pressure-controlledpressing〕脫水作用主要由壓榨壓力大小決定。流控壓榨〔Flower-controlledpressing〕脫水作用主要取決于流體流動阻力?！睩lowresistance〕壓控壓榨和流控壓榨的比較壓控壓榨低定量低脫水阻力流控壓榨高定量高含水量高脫水阻力特征薄頁紙印刷紙新聞紙面巾紙掛面紙板多層紙板紙種壓區(qū)中的水和氣流

WaterandairflowinthepressnipⅠⅡⅢⅣ壓榨脫水機(jī)理橫向脫水機(jī)理〔反向水平脫水壓榨〕普通平輥壓榨水橫向流動脫水行程長流動阻力大毛毯在壓區(qū)壓縮后的厚度約1.5mm，反向水流的排水距離為壓區(qū)寬度的一半，約30mm。垂直脫水機(jī)理襯網(wǎng)壓榨，真空壓榨，盲孔壓榨，溝紋壓榨。壓區(qū)內(nèi)，毛毯正下方提供各種形式的容水空隙，如孔眼、溝槽或網(wǎng)孔。

Wahlstr?m，NilssonandLarsson將垂直脫水分為四個區(qū)。第一區(qū)：壓榨力僅用于壓縮濕紙和毛毯的纖維結(jié)構(gòu)，壓出來的主要是空氣，沒有流體壓力，水僅在毛細(xì)管作用下流動。第二區(qū)：濕紙含水量到達(dá)飽和，流體的壓力導(dǎo)致水進(jìn)入毛毯，當(dāng)毛毯的含水量也飽和時，水從毛毯中排出，總的壓力也到達(dá)最大值。第三區(qū)：壓輥縫口擴(kuò)張，濕紙中流體壓力為零時，濕紙干度到達(dá)最高點。第四區(qū)：濕紙和毛毯開始膨脹，濕紙水分變得不飽和，流體壓力出現(xiàn)負(fù)值，濕紙膨脹形成的真空比毛毯大，空氣和水進(jìn)入毛毯，毛毯中的水進(jìn)入濕紙。

nip_anim.gif壓榨脫水時濕紙的可壓縮性及干度、緊度變化

在一定的壓力條件下，濕紙的可壓縮性取決于濕紙的干度極限。C-C0=MPn式中：M、n—分別為壓縮系數(shù)和壓力指數(shù)C0、C—分別為壓榨前后濕紙幅的干度P—壓榨壓力(CGS單位)圖2-5-92針葉材硫酸鹽漿的靜態(tài)壓縮曲線圖2-5-93磨木漿的靜態(tài)壓縮曲線當(dāng)壓力大于10kPa時，濕紙的可壓縮性降低。濕紙的塑形變形在壓榨過程，纖維發(fā)生錯動、彎曲等形態(tài)變化，濕紙那么對外顯示彈性和塑性變形。濕紙的塑性變形與壓力作用時間、濕紙的原始狀態(tài)密切相關(guān)。定量減小、紙的緊度提高使?jié)窦埖膹椥曰謴?fù)能力提高。壓榨脫水時水分的流動轉(zhuǎn)移ⅠⅡⅢⅣ水在毛毯中的流動毛毯的透水性比濕紙約大100倍。垂直脫水縮短了水的流動距離，因此水流穿過毛毯的流動阻力要比透過濕紙小得多。脫水阻力和水流動通過的距離與脫水效果密切相關(guān)。平輥壓榨，毛毯的透水性是影響壓榨效果的重要因素。濕壓毛毯的水分含量高那么流動阻力大，因此毛毯必須保持較低的水分含量。垂直脫水壓榨的低速紙機(jī)中，毛毯水分對濕紙的干度沒有大的影響。高速紙機(jī)使用組織結(jié)實、透水性較差的毛毯，同時要求出壓區(qū)濕紙有較大的干度時，毛毯本身含水量那么十分重要。水在濕紙中的流動S=(u0-ui)w×v/bQ=S×t=(u0-ui)w×v×t/b式中，u0、ui—進(jìn)出壓區(qū)的濕紙含水率W—定量(g/m2)v—紙機(jī)車速(m/min)b—壓區(qū)寬度(m)按Darcy定律，壓差與透過速度S成正比。當(dāng)進(jìn)壓區(qū)濕紙含水率一定，即脫水速率一定時，為了保證將濕紙壓至一定的干度，壓榨線壓與加壓時間的乘積應(yīng)為一常數(shù)。

Darcy定律反映水在巖土孔隙中滲流規(guī)律的實驗定律。

Q=通過纖維網(wǎng)的流動體積[m3/s]A=纖維網(wǎng)的橫截面積[m2]u=通過纖維網(wǎng)絡(luò)的水流速度[m/s]K=纖維網(wǎng)絡(luò)的可及度[m2]l=纖維網(wǎng)絡(luò)的厚度[m]η=水的粘度[Pas]p=靜壓力[Pa]壓區(qū)壓力及其分布對脫水的影響W=2b=2〔△h×2Re〕1/2式中：b—1/2壓區(qū)寬度(cm)h—可壓縮性。Re=〔R1—R2〕/〔R1+R2〕R1、R2─分別為上、下壓輥的半徑〔cm〕壓區(qū)寬度和壓輥半徑及可壓縮性之間的關(guān)系壓區(qū)寬度增加壓輥半徑可以提高壓區(qū)寬度。彈性較好的壓榨毛毯和壓輥膠層可以提供較大的壓縮性。壓榨過程流體剪切力對濕紙頁局部變形和破壞的影響壓花現(xiàn)象：壓榨時壓力過大，紙會被壓潰。濕紙受壓時水會產(chǎn)生橫向流動，其結(jié)果是產(chǎn)生流體剪切力。流體剪切力對濕紙纖維結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用所造成的直接后果。紙和毛毯中的綜合流體壓力所形成的壓力