抄紙機(jī)概論.ppt

1、1,海南金海漿紙業(yè)有限公司,抄 紙 機(jī) 概 論 流漿系統(tǒng),梁 振 瑞,2,3,海南金海漿紙業(yè)有限公司,壹、濕部操作,一、流漿系統(tǒng) 二、進(jìn)料分布器及頭箱 三、基本紙匹成型流程 四、濕端平衡 五、網(wǎng)部,六、壓水部 七、真空系統(tǒng) 八、損紙系統(tǒng),4,海南金海漿紙業(yè)有限公司,一、流漿系統(tǒng)(Approach System),范圍：扇泵回路，其中漿料先經(jīng)過(guò)計(jì)量、稀釋、混合添加物后，再經(jīng)過(guò)凈漿及篩選到噴流至長(zhǎng)網(wǎng)前。,5,海南金海漿紙業(yè)有限公司,流漿系統(tǒng)的主要目的:,-高濃度漿料的摻合(3-3.5%),白水及旁側(cè)的流量 成一均勻的纖維流量進(jìn)入頭箱 -調(diào)整漿料濃度及溫度來(lái)滿足紙機(jī)的制程 -色料,填料及化學(xué)藥品的添

2、加及摻合 -雜物的最后移去 -空氣的移去 -最小的濃度變動(dòng) -最小的壓力脈動(dòng) -進(jìn)料穩(wěn)定的纖維及填料流量至頭箱 -對(duì)于紙機(jī)的各種產(chǎn)能需求能夠做出反應(yīng) -不會(huì)有擾流的困擾,6,海南金海漿紙業(yè)有限公司,流漿系統(tǒng)的主要設(shè)備及其系統(tǒng):,-紙機(jī)漿槽(Machine chest) -高濃度(濃漿料)進(jìn)料系統(tǒng): -附有基重閥 -速度控制進(jìn)料泵系統(tǒng) -網(wǎng)部白水桶(Wire silo) -摻合泵(Mixing pump) -低濃度離心式凈漿機(jī) -消泡系統(tǒng)(Deaeration system) -頭箱進(jìn)料泵 -紙機(jī)篩選機(jī) -紙機(jī)篩選機(jī)排渣的篩選,7,海南金海漿紙業(yè)有限公司,簡(jiǎn)化的流漿系統(tǒng)示意圖,凈漿機(jī),篩選機(jī),頭

3、箱,網(wǎng)坑及SILO,配料箱,紙機(jī)槽,扇泵,基重控制閥,成形網(wǎng),8,海南金海漿紙業(yè)有限公司,典型配料箱配置及漿料進(jìn)流位置(Beloit Corp),配料箱,扇泵,白水槽,SILO,9,海南金海漿紙業(yè)有限公司,篩選機(jī)：大塊不純物、纖維反絮凝。 凈漿機(jī)：細(xì)小不純物。 扇泵：漿料與白水均勻混合，穩(wěn)定輸送到頭箱。 配料箱：提供固定水位。,10,海南金海漿紙業(yè)有限公司,空氣混入紙面產(chǎn)生瑕疵網(wǎng)部脫水不良流漿系統(tǒng)不穩(wěn)定 脫氣設(shè)備/管路設(shè)計(jì)/消泡劑,11,海南金海漿紙業(yè)有限公司,長(zhǎng)網(wǎng)下網(wǎng)坑位置示意圖(Beloit Corp),白水收集盤(pán),網(wǎng)坑,長(zhǎng)網(wǎng),12,海南金海漿紙業(yè)有限公司,長(zhǎng)網(wǎng)下網(wǎng)坑位置設(shè)計(jì)原則,較長(zhǎng)開(kāi)放

4、式的管路設(shè)計(jì) 釋放空氣、降低白水湍動(dòng) 消泡劑,13,海南金海漿紙業(yè)有限公司,典型脫氣機(jī)系統(tǒng)(ClarkVicario Corp),冷凝器,真空泵,脫氣桶,頭箱扇泵,壓力篩,脫氣桶扇泵,頭箱,水封箱,14,海南金海漿紙業(yè)有限公司,典型脫氣機(jī)系統(tǒng)(ClarkVicario Corp),15,海南金海漿紙業(yè)有限公司,典型凈漿脫氣機(jī)系統(tǒng)(Clark&Vicario Corp),脫氣桶,凈漿機(jī),至真空系統(tǒng),16,海南金海漿紙業(yè)有限公司,機(jī)械除氣/消泡機(jī),有效且完全去除空氣，必須滿足下列三項(xiàng)條件： 1.達(dá)到沸點(diǎn) (真空) 2.噴淋 3.沖擊,17,海南金海漿紙業(yè)有限公司,篩選機(jī)系統(tǒng)原理,包含本體及馬達(dá)，于

5、本體內(nèi)部含有篩板及轉(zhuǎn)子，由馬達(dá)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)子本身之水翼造成攪動(dòng)形成壓力差幫助過(guò)濾雜質(zhì)。,18,海南金海漿紙業(yè)有限公司,篩選機(jī)系統(tǒng)原理,正壓可幫助良漿通過(guò)篩板，而負(fù)壓可將附著于篩板上的雜物推開(kāi)，防止篩孔之阻塞。漿料經(jīng)過(guò)篩選后將分為良漿及排渣 。,19,海南金海漿紙業(yè)有限公司,抄 紙 機(jī) 概 論 頭箱,梁 振 瑞,20,海南金海漿紙業(yè)有限公司,二、進(jìn)料分布器及頭箱,21,海南金海漿紙業(yè)有限公司,頭箱系統(tǒng),目的：把扇泵輸送的漿料，轉(zhuǎn)化成渠道流成為均勻、等寬度的長(zhǎng)方型流體進(jìn)入抄紙機(jī)，同時(shí)在抄紙機(jī)縱向平均等速度。 影響：交織及均勻度、纖維及填料的平均分布,22,海南金海漿紙業(yè)有限公司,要求：,1.

6、漿料平均分布在橫向。 2.整平錯(cuò)流及厚度變化。 3.整平縱向速度梯度。 4.產(chǎn)生可控制的湍動(dòng)來(lái)降 低纖維絮凝。 5.唇板開(kāi)口的噴流均勻及 噴到網(wǎng)的角度及位置正 確。,6.潔凈度。 7.容易操作調(diào)整。 8.頭箱設(shè)置的測(cè)量準(zhǔn)確性 9.凹凸設(shè)計(jì)達(dá)到固定唇板 開(kāi)度分布。,23,海南金海漿紙業(yè)有限公司,開(kāi)放式 vs.壓力式(氣墊式及水力式) V：2gh漿料流量：噴流速度 + 噴流厚度唇板開(kāi)度噴流厚度,24,海南金海漿紙業(yè)有限公司,開(kāi)放式頭箱側(cè)面圖,漿料進(jìn)料,中心點(diǎn),唇板,胸轆,整流轆,可調(diào)整緩沖板,25,海南金海漿紙業(yè)有限公司,氣墊式頭箱示意圖(Beloit Corp),旋轉(zhuǎn)噴淋管,整流轆,進(jìn)料分布器,

7、26,海南金海漿紙業(yè)有限公司,水力式頭箱示意圖 (Escher-Wyss),27,海南金海漿紙業(yè)有限公司,Converflow頭箱示意圖 (Beloit Corp.),28,海南金海漿紙業(yè)有限公司,進(jìn)料分布器,目的：漿流形成渠道流均勻分布在抄紙機(jī) 的橫向。 Mardon J. 1950年代中期 多管回流式錐形岐管( Multi-Tube Taped Manifold with Recirculation),29,海南金海漿紙業(yè)有限公司,多管回流式錐型岐管,窺鏡,錐形岐管,平衡線,到頭箱頸,循環(huán)閥,循環(huán)泵,排放閥,30,海南金海漿紙業(yè)有限公司,進(jìn)料分布器不正確回流比例的漿流分布,回流不足,回流太

8、大,31,海南金海漿紙業(yè)有限公司,整流轆,目的：整平不規(guī)則漿流及產(chǎn)生湍流來(lái)維持纖維 絮凝。 參數(shù)：孔徑，%開(kāi)孔率、壁厚、轉(zhuǎn)動(dòng)方向及轉(zhuǎn) 動(dòng)速度、支數(shù)及位置。 孔徑 24 cm，開(kāi)孔率 3550%， 轉(zhuǎn)動(dòng)速度 615 rpm。,32,海南金海漿紙業(yè)有限公司,整流轆功能示意圖,33,海南金海漿紙業(yè)有限公司,蜂 巢 狀 擾 流 器,34,海南金海漿紙業(yè)有限公司,蜂 巢 狀 擾 流 器,35,海南金海漿紙業(yè)有限公司,唇板,目的：調(diào)整開(kāi)度得到需求的流量。 唇板幾何形狀及開(kāi)口度決定噴流的厚度。 頭箱壓力決定噴流速度。 上放漿唇閘(Top Lip)及唇布(Apron)。 上放漿唇閘可上或下來(lái)調(diào)整，局部可利用單

9、獨(dú)螺絲來(lái)微調(diào)。 上放漿唇閘可在水平方向調(diào)整，以控制噴漿角度。,36,海南金海漿紙業(yè)有限公司,唇板,種類：刀式，收斂式，復(fù)合式。 噴流方式：速度成形及壓力成形。 重要決定噴流角度的參數(shù)有： L：唇布的突出部份(右內(nèi)垂直角之上)。 b：唇板開(kāi)口(在垂直刀及唇口端中間)。 L/ b 比例,37,海南金海漿紙業(yè)有限公司,不同唇板的設(shè)計(jì),刀式,收斂式,復(fù)合式,38,海南金海漿紙業(yè)有限公司,紙料從頭箱噴出落下網(wǎng)上位置簡(jiǎn)易計(jì)算,39,海南金海漿紙業(yè)有限公司,紙料從頭箱噴出落下網(wǎng)上位置簡(jiǎn)易計(jì)算,G：重力加速度M/sec2 H：水頭（M） B：上唇板開(kāi)度（MM） L：水平距離（MM） b：Jet厚度（MM） h

10、：下唇板至網(wǎng)間距（MM） s：噴出入射角度 Vj：Jet流速（噴出速度）（M/sec） S：噴出著落距離（MM） Cv：速度系數(shù)（約0.91程度） t：噴出飛越滯空時(shí)間（sec）,40,噴出流速 VjCv (即由托西利Torricellis定理之演變,HVj /2g 所以Vj 2gH,Vj,note：h：一般設(shè)置胸轆頂端與下唇板底,端約設(shè)置45mm而下唇板一,般板厚度為57mm。,t(,Vjsins)/9.8,以上由自由落體的直落下定理演變。,紙料從頭箱噴出落下網(wǎng)上位置簡(jiǎn)易計(jì)算,),2,2,41,海南金海漿紙業(yè)有限公司,噴流角,L/b,噴出入射角度采L/B比值由下表?yè)Q算,42,海南金海漿紙業(yè)有

11、限公司,即：V：t時(shí)間后速度 V0：初期速度（即Vj ） h：為落下垂直距離 因：VV0gt所以t(V-V0)/g （1） V2V022gh V （2） 把（2）代入（1）式則 t( V0) / g,噴出入射角度采L/B比值由下表?yè)Q算 :,S(著落距離)=Vj t103,43,海南金海漿紙業(yè)有限公司,交織成形,當(dāng)漿流從頭箱以一固定角度射出后，會(huì)對(duì)網(wǎng)面產(chǎn)生水平及垂直的沖擊力，射出的角度越大，產(chǎn)生沖擊力越大，反之越小。 依據(jù)其沖擊力的大小，漿料成形在唇板的噴流方式有兩種：速度成形(velocity forming)及壓力成形(pressure forming)，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。 大部份長(zhǎng)網(wǎng)抄紙機(jī)使用

12、速度成形設(shè)計(jì)。 一般而言，壓力成形設(shè)計(jì)會(huì)在胸轆有過(guò)多的噴流，導(dǎo)致會(huì)有較低的細(xì)纖維及填料留存及不良的紙匹結(jié)構(gòu)。,44,海南金海漿紙業(yè)有限公司,漿流對(duì)網(wǎng)面產(chǎn)生水平及垂直的沖擊力示意圖,45,海南金海漿紙業(yè)有限公司,海南金海紙部 2006.2.22,二種極端噴流示意圖,壓力成形,速度成形,46,海南金海漿紙業(yè)有限公司,速度成形,當(dāng)噴漿角度小于5時(shí)，可減少微細(xì)纖維于網(wǎng)上的流失，提高保留率，降低網(wǎng)痕(wire mark) 但減少了漿流的剪力作用，降低了漿流著落于成形板之前的擾流作用。,47,海南金海漿紙業(yè)有限公司,速度成形示意圖,48,海南金海漿紙業(yè)有限公司,壓力成形,當(dāng)噴漿的角度增加時(shí)，由頭箱噴出的漿

13、流著落位置，必須在成形板前面約15-50 mm的位置，以防止接口空氣在成形板之間形成。 在中速度的紙機(jī)，很容易形成直徑3-5 mm的氣泡，造成交織上的缺陷。,49,海南金海漿紙業(yè)有限公司,壓力成形示意圖,50,海南金海漿紙業(yè)有限公司,交織成形,整體而言，漿流自頭箱噴出后的調(diào)控重點(diǎn)，在于著漿的角度及位置 即使是變換成形板的位置、間距，改變鋸齒形唇板，對(duì)交織的改善是很有限的。 在成形板的位置提供一個(gè)紙張開(kāi)始呈現(xiàn)雛形的地方 成形板的結(jié)構(gòu)必須是足夠應(yīng)付水力的沖擊。 強(qiáng)度不足的成形板組會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，使紙匹發(fā)生基重縱向的脈動(dòng)。 成形板的高度也必須使后續(xù)的脫水過(guò)程造成擾流現(xiàn)象，才能改善交織。,51,海南金海漿

14、紙業(yè)有限公司,交織成形,本區(qū)最重要的部份為由成形板及第一刮水板群所組成 頭箱噴漿著網(wǎng)角度約為3，噴流比(J/W ratio)為1.01到1.03，在此條件下通?？色@得較好的交織 此區(qū)的濾水比率約為2035%，太高會(huì)造成成形區(qū)的紙漿跳動(dòng)不足，對(duì)交織會(huì)有不良的影響。,52,海南金海漿紙業(yè)有限公司,影響交織（Formation）因素：,53,海南金海漿紙業(yè)有限公司,影響交織（Formation）因素：,54,海南金海漿紙業(yè)有限公司,成功有效運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵點(diǎn),避開(kāi)胸轆彈漿。 避免不必要的帶水。 胸轆與成形板的水平。 在結(jié)構(gòu)上務(wù)必穩(wěn)定，不得有異音、變形及振動(dòng)等。 引流刮水板的間距，務(wù)必與后續(xù)刮水板相配合，開(kāi)

15、孔率并不是主要關(guān)鍵點(diǎn)。,55,海南金海漿紙業(yè)有限公司,乾線,當(dāng)從長(zhǎng)網(wǎng)上端往下看，看到明顯的境界線 (通常在第二乾燥箱附近)，這表示在該點(diǎn) 或線的紙漿表面玻璃狀的水份已被去除。 乾線的形狀及位置為抄紙機(jī)濕端操作控制 的參數(shù)。,56,海南金海漿紙業(yè)有限公司,海南金海紙部 2006.2.22,從長(zhǎng)網(wǎng)上端往下看的乾線,57,海南金海漿紙業(yè)有限公司,海南金海紙部 2006.2.22,乾線鳥(niǎo)瞰圖,58,海南金海漿紙業(yè)有限公司,頭箱操作,操作參數(shù)：漿料濃度，溫度，噴流比。 濃度設(shè)置越低越好以達(dá)到最佳的交織，但必須與網(wǎng)部脫水能力與保留需求相配合。 因?yàn)檩^高的溫度可以改善漿料濾水度，因此濃度與溫度交互影響。 濃

16、度可以利用唇板開(kāi)度來(lái)調(diào)整，因?yàn)闈{料供應(yīng)量由基重控制閥所設(shè)置，調(diào)整唇板的開(kāi)度表示多少水量從網(wǎng)坑回流。,59,海南金海漿紙業(yè)有限公司,噴流比(J/W Ratio),噴流速度所需對(duì)應(yīng)的水頭壓力設(shè)置值 以H = V2/2g，H對(duì)應(yīng)網(wǎng)速比1：1時(shí)的頭箱壓力 此一比值即稱為噴流比(J/W比) 這是在造紙業(yè)界普遍被采行的計(jì)算公式 但因?yàn)樯杏衅渌蛩匚戳腥胗?jì)算因子內(nèi)，例如噴漿的角度、壓力差(壓力傳訊器所在位置與噴漿唇板出口位置間的壓力)、漿料流體的動(dòng)能(與流量有關(guān))、位能(頭箱底唇板與網(wǎng)面的高度差)，但加入這些因子于計(jì)算式中又顯得很復(fù)雜,60,海南金海漿紙業(yè)有限公司,噴流比、著漿位置,紙張品質(zhì)對(duì)于J/W比極為

17、敏感，應(yīng)維持在 0.9至1.10之間。 噴流比通常調(diào)整到趨近于1可得到較佳的交 織。 牽引(Dragged)：噴流速度 網(wǎng)速。,61,海南金海漿紙業(yè)有限公司,有時(shí)抄紙需要操作在牽引或沖趕條件以稍 微調(diào)整或改善濾水度及纖維方向性，當(dāng)然噴流速度并不是實(shí)際測(cè)量，而是從頭箱壓力計(jì)算而得。,噴流比、著漿位置,62,海南金海漿紙業(yè)有限公司,Jet/Wire比影響交織與纖維配向性。 通常交織于Jet/Wire比接近1.0時(shí)最佳 但實(shí)務(wù)上并非如此，如下圖所示：,Jet/Wire 比對(duì)交織影響,63,海南金海漿紙業(yè)有限公司,纖維配向性對(duì)紙質(zhì)強(qiáng)度特性有幾項(xiàng)影響：,Jet/Wire比對(duì)MD斷裂長(zhǎng)；,MD抗張強(qiáng)度隨著

18、Jet/Wire,比遠(yuǎn)離1.0時(shí)而增加。,64,海南金海漿紙業(yè)有限公司,Jet/Wire比對(duì)CD斷裂長(zhǎng)；,CD抗張強(qiáng)度隨著Jet/Wire,比遠(yuǎn)離1.0時(shí)而減少。,65,海南金海漿紙業(yè)有限公司,Jet/Wire比對(duì)抗張強(qiáng)度縱橫比影響 Jet/Wire比1.0時(shí),MD方向的彈性伸張率最小。,66,海南金海漿紙業(yè)有限公司,Jet/Wire比對(duì)撕裂強(qiáng)度縱橫比影響 MD方向撕裂強(qiáng)度,隨著Jet/Wire比接近1.0時(shí)而增加。,67,海南金海漿紙業(yè)有限公司,Jet/Wire比與松嵩度關(guān)系,68,海南金海漿紙業(yè)有限公司,Jet/Wire比與透氣度關(guān)系,69,海南金海漿紙業(yè)有限公司,頭箱操作原則,頭箱上唇板

19、的角度較小時(shí)，可以減少漿流在頭箱內(nèi)與唇板噴出口后壓力急速變化，避免使已溶解在漿流中的氣體再被釋放出來(lái)，在紙張中形成針孔、破壞交織。,70,海南金海漿紙業(yè)有限公司,頭箱操作原則,噴漿后著落在成形板的長(zhǎng)度較短時(shí)，可以得到較佳的交織，交織好的紙張，不透明度及強(qiáng)度等物理特性也會(huì)相對(duì)增加。 在成形板前的網(wǎng)下若完全沒(méi)有白水流出，很可能會(huì)將氣泡帶入紙匹中而破壞交織。,71,海南金海漿紙業(yè)有限公司,頭箱內(nèi)的清潔管理,停機(jī)時(shí)應(yīng)確認(rèn)系統(tǒng)中的漿料已完全被洗清后，才停止扇泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，以免殘留的漿料附著于頭箱內(nèi)壁，造成乾涸附著，破壞頭箱表面的鏡面拋光處理，形成條狀(streak)交織。,72,海南金海漿紙業(yè)有限公司,頭箱

20、內(nèi)的清潔管理,若有緊急事故停機(jī)時(shí)，系統(tǒng)中漿料會(huì)阻塞在頭箱內(nèi)各元件中，需迅速清洗，以免附著的漿料造成開(kāi)機(jī)時(shí)的困擾，造成橫向分布嚴(yán)重的差異、條狀的交織等。,73,海南金海漿紙業(yè)有限公司,頭箱內(nèi)的清潔管理,漿料中若有添加填料(碳酸鈣、白土、滑石粉)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后這些填料會(huì)附著于上下唇板的邊緣，形成條狀現(xiàn)象，務(wù)必使用稀釋鹽酸小心清除，并應(yīng)于網(wǎng)面鋪設(shè)毛毯保護(hù)，以免清洗工具不慎傷及網(wǎng)面。,74,海南金海漿紙業(yè)有限公司,頭箱內(nèi)的清潔管理,嚴(yán)禁使用高壓清洗水直接沖到頭箱壓力傳訊器和液位傳訊器，以避免其異常或損壞。 頭箱內(nèi)部上方120的噴淋水必須保持暢通，避免造成頭箱內(nèi)產(chǎn)生浮漿現(xiàn)象。,75,海南金海漿紙業(yè)有限公

21、司,頭箱內(nèi)的清潔管理,上唇板的清洗是否乾凈，管理者務(wù)必要確認(rèn)。上唇板上附著任何一小點(diǎn)異物，都會(huì)造成橫向基重、交織分布均勻性等缺點(diǎn)，甚至隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增長(zhǎng)，附著物積累越來(lái)越大，脫落后造成破孔或斷紙。,76,海南金海漿紙業(yè)有限公司,操作異常處理,頭箱水頭壓力系藉由壓力傳訊器改變扇泵轉(zhuǎn)速來(lái)控制，若扇泵渦殼內(nèi)部嚴(yán)重腐蝕時(shí)，可能會(huì)有下列現(xiàn)象發(fā)生 水頭壓力不穩(wěn)定。 噴漿速度變化大，超過(guò)5 m/min。 紙匹橫向基重水份忽高忽低差異大。 紙匹有條狀透光情形甚至破孔。 可能在二群烘缸之前發(fā)生連續(xù)斷紙現(xiàn)象。,77,海南金海漿紙業(yè)有限公司,操作異常處理,頭箱液位系藉由液位傳訊器經(jīng)由空氣進(jìn)氣與排氣閥的作動(dòng)來(lái)控制，當(dāng)頭箱液位不穩(wěn)定時(shí)，可能系下列原因所造成： 液位傳訊器故障。 液位傳訊器導(dǎo)壓管積水。 進(jìn)氣與排氣閥作動(dòng)不良(排氣閥易被漿疤所阻塞) 頭箱溢流管阻塞。 頭箱本身可能有漏氣現(xiàn)象。,78,海南金海漿紙業(yè)有限公司,條狀交織問(wèn)題,抄造涂