威尼斯人app
威尼斯人app
当前位置:主页 > 公司动态 >   

About LONGGANG
 
 
 
 
 

56501100高强瓦楞纸机的配置选型与设计

  电梯交通分析和选型——配置系列专题(4) 电梯选型与配置计算机辅助设计软件的开发

  内容提示:装备器材3Paper and Paper Making Vol.35 No.11 Nov 20162014 年 10 月浙江某造纸厂年产 30 万 t 瓦楞原纸生产线% 的废纸浆生产 AA 级高强瓦楞原纸,由于该纸机设计车速高、幅宽大,为保证其优良的抄造性能,在设备配置选型中采用了许多高速纸机的先进技术。本文拟对该纸机的主要技术参数及配置特征进行简单介绍。1 产品主要技术指标产品为高强瓦楞原纸,要求具有一定的稳定性,具有一定抗回潮性能,不经外力作用不许有分层现象;纤维组织结构均匀,纸幅间厚薄一致;产品应平整,不许有影响使用的折子、窟窿、硬杂物等外观纸病;产品切边应整齐,不...

  装备器材3Paper and Paper Making Vol.35 No.11 Nov 20162014 年 10 月浙江某造纸厂年产 30 万 t 瓦楞原纸生产线% 的废纸浆生产 AA 级高强瓦楞原纸,由于该纸机设计车速高、幅宽大,为保证其优良的抄造性能,在设备配置选型中采用了许多高速纸机的先进技术。本文拟对该纸机的主要技术参数及配置特征进行简单介绍。1 产品主要技术指标产品为高强瓦楞原纸,要求具有一定的稳定性,具有一定抗回潮性能,不经外力作用不许有分层现象;纤维组织结构均匀,纸幅间厚薄一致;产品应平整,不许有影响使用的折子、窟窿、硬杂物等外观纸病;产品切边应整齐,不许有裂口、缺角、毛边等现象。根据市场要求,按照国家标准,拟定产品质量标准如表 1 所示。表1 AA级瓦楞原纸产品质量指标指标名称 单位 高强瓦楞原纸定量 gm -2 803 853 903 1003 1103 1205紧度 gcm -3 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53 0.56环压指数(横向)Nmg -1 4.3 5.5 6.3 7.0 7.5 8.0裂断长(纵向) km 4.0 4.0 4.0 4.3 4.5 4.5吸水性(正/反) gm -2 80/80 80/80 80/80 80/80 80/80 80/80水分 % 82 82 82 82 82 822 制浆工艺流程本生产线% 国内废纸为原料,由于国内用于制造瓦楞原纸的废纸被多次重复利用后强度降低,以及胶黏物等杂质增多等因素[1] ,采用高效的 OCC 生产线是关系成浆质量的关键所在。OCC制浆生产线 OCC制浆生产线工艺流程由于瓦楞原纸本身的附加值不高,在保证浆料质量的情况下尽可能降低吨浆电耗及提高浆料的得率是该废纸制浆流程设计的关键之处。制浆流程分为连续式碎浆排渣系统、粗筛选系统、高低浓除渣系统、精筛选系统、浓缩系统、磨浆系统、白水系统等。制浆系统的优点:1) 流程大部分的筛选设备和除砂设备都布置doi: 10.13472/j.ppm.2016.11.0025650/1100高强瓦楞纸机的配置选型与设计●张宇 1,2 ,陈科 2 ,张小红 2 ,唐艳军 1(1.浙江理工大学材纺学院制浆造纸研究所,浙江杭州 310008;2.浙江景兴纸业股份有限公司,浙江平湖 314214)摘要:简要介绍年产 30 万 t 高强瓦楞原纸生产线的配置方案设计,该纸机配套国外先进的技术装置,旨在低耗能的情况下生产品质优良的高强瓦楞原纸。关键词:瓦楞原纸;靴辊;VacuMaster 真空箱;喷射施胶机;配置选型中图分类号:TS734 文献标识码:A 文章编号:1001-6309(2016)11-0003-05作者简介:张宇先生(1989-),浙江理工大学材料与纺织学院,研究方向:加工纸与特种纸;电线 期在车间底楼,各系统的扬程较传统布置方式(大部分在二楼),节约了 7 m ;浆线) 压力筛的筛缝配置:分级筛 0.13 mm,精筛0.15 mm,这样浆料的筛选质量较好,成纸外观质量非常好。3) 白水系统的流程:传统的方式是纸机网下的白水泵送到白水塔,白水塔的白水再去浆线和白水多盘浓缩系统,白水多盘的超清滤液回纸机喷淋系统回用;本浆线设计为纸机网下白水,直接去白水多盘,白水多盘的超清滤液供纸机喷淋回用;白水多盘的清滤液打到白水塔,供浆线使用;这样提前一步对白水系统实现了净化,提高了白水质量,减少了系统的胶黏物含量。4) 损纸系统流程复卷损纸系统:传统的方式是用复卷损纸泵直接送往损纸浆塔,扬程高,功率大;本浆线复卷损纸泵的浆料去卷损池,并在卷损池适当贮存,卷损池容量为 45 m 3 ,由于每小时有复卷的辊底回抄,可随辊底回抄时同时去往损纸塔,液位控制方式改为由泵的启停来控制,减少能耗。卷取损纸系统:传统流程为,辊底回抄卷取碎浆机卷取小泵损纸浆塔;而本线采用辊底回抄卷取碎浆机卷取小泵(新) 伏辊损纸池,在流量相同的条件下改用功率更小的泵,达到节能的目的。伏辊损纸系统:如图 2 所示,管路调整至浆线的回收浆池,不经损纸浆塔,直接用于纸机配浆,同时伏损池液位控制模式为使用回流调节阀控制液位,泵存在回流。图2 伏辊损纸系统整个流程中包括了孔筛与缝筛的组合再加上浮选清洗机及杂质分离机的排渣,并且在低浓除渣器的一段选用了带轻杂质出口的结构,有效地排除了系统中的轻杂质及胶黏物;高低浓除渣器的组合使用,使浆中的轻重杂质得到有效去除;分级筛的使用,使长短纤维各自进行处理,这样既减少了精筛系统的处理量又减少了能耗;三段精筛的筛渣经浓缩后进行再次筛选分级处理,使浆料的流失减到最小;浆线筛选和除砂设备的合理分布、白水系统流程的优化及与浆线相匹配的损纸回收系统流程,最终浆料中轻杂质去除率达90%,良浆得率 88%~93%,纤维流失率 1%。在全部投入国内废纸的情况下,纸浆的质量完全满足80~120 gm -2 高强瓦楞原纸的要求,吨纸耗电仅为100 kWh。3 纸机的方案配置3.1 技术参数产品品种为 AA 级高强瓦楞原纸,其定量范围80~120 gm -2 ,施胶量 4 gm -2 ,复卷后幅宽 5600 mm,卷取幅宽 5700 mm,设计车速 1100 mmin -1 ,运行车速 1000 mmin -1 流浆箱唇口宽 6000 mm,网宽6300 mm。3.2 流浆箱采用 MestoOptiFlo(白水稀释) 水力式流浆箱,主要元件有流浆箱湍流发生器,采用合成飘片技术的唇板通道,还专门设计了堰板梁热补偿系统和边缘流道的流量调节。布浆方式采用高效紧凑、横向布浆均匀的单侧进浆锥形总管,圆管型设计的湍流发生器其流体形状由圆扩展到圆再到长方形的优化设计,使浆流分散均匀、稳定,无条痕,以确保成形质量好的纸张[2] 。流浆箱是造纸机的心脏[3] ,基于高车速、大幅宽和低定量的趋势,OptiFlo专门设计了平衡室和湍流发生器作为匀流和整流元件。平衡室、管束和湍流发生器的孔板的结合使来自管束的不稳定浆流压力波动减小,流速减慢,从而使浆的流速趋向均匀一致,消除不必要的涡流和横流,减少压力波动。良好的设计可以保证其湍动峰值在纤维长度上,从而获得最完美的整流效果[4] 。当今造纸工业朝高车速、大幅宽的方向发展,流送系统的稳定性如何,直接影响纸张的性质及纸机的生产效率。纸机的流送系统均存在压力或流量脉冲,脉冲的存在不但影响纸张的纵横向定量的分布,严重时会影响纸机的正常运行。流浆箱前配备有外部脉冲衰减罐,采用同时进压缩空气和同时出压缩空气的双相控制,纸料从罐体下部经过阶梯扩散器进行速度衰减进入上罐体,上罐体周边设有溢流槽,溢流槽外接溢流阀,罐体上方有压缩空气接口,压缩空气使溢流槽上部产生气垫,气垫压力控制溢流槽液位,溢流量由溢流阀控制,溢流量的大小会影响溢流槽液位的平静度,液位越稳定,系统压力就越稳定。浆料经过脉冲衰减罐的处理之后压力或流量脉冲将有效地减少,将来自于冲浆泵和纸机筛的高压脉冲消除在成形板之前。飘片用于减少不需要的大型湍流,增加对成形有利的微湍流,OptiFlo 飘片能在唇板通道中产生连续的加速,来控制再絮聚的速率并保持唇板喷浆具有最佳的流态,以此确保浆 装备器材5Paper and Paper Making Vol.35 No.11 Nov 2016流均匀地进入成形器的夹层。流浆箱所有的水力元件的设计均能避免和最小化湍流。因此 OptiFlo型流浆箱使唇板喷浆和纸板具有杰出的结构均一性[5] 。OptiFlo 流浆箱还具备高浓上网的能力,其完善的匀浆、整流装置可以保证流浆箱有较高的上网浓度,从而减少脱水成本,提高留着率和成形量。本生产线% 之间,较传统的流浆箱可以减少更多的用水量和脱水量。3.3 网部成形网包括预脱水长网段和顶网脱水单元。MB 真空箱内预置于顶网圈路中,长网元件、成形板、MB 加载单元、真空箱及 Vacumaster 安装于底网圈路中。在长网上,经过预脱水的纸幅被引入预成形板区的顶网形成的夹网区。纸幅上表面在预成形板的弧形表面上,通过脱水板产生的低脉冲和网子张力进行脱水。脱除的水收集在 MB 真空箱的一号真空导流室中。在 MB 真空箱的二号真空室和加载单元之间的脉冲脱水对纸幅进行均匀脱水,对纸幅的一些质量性能产生积极作用。纸幅的匀度和两面性可以通过调节在长网段和上成形装置的脱水和排水分配来进行调节。长网段的调节是通过改变脱水板的角度、数量和真空度来实现。在顶部成形器区域,脉冲和脱水是通过调整加载元件的载荷压力和 MB 真空箱内真空度来实现。湿纸幅经过各层真空脱水后进入 VacuMaster真 空 箱,该 真 空 箱 安 装 位 置 与 吸 移 辊 正 对。VacuMaster 真空箱采用弧面设计,其弧面设计的角度与吸移辊完全契合,代替了传统的真空伏辊。采用弧形真空区,可减少网部因为抽真空而造成的滑动摩擦力,可以将纸在网部最后端消耗的过多能量和回湿控制在最低限[6, 7] 。VacuMaster 真空箱只需要较小的真空系统以及传动能耗,网的拉力可以减少网部因为抽真空而造成的摩擦力。纸机运行能力得到了显著改善,具有典型的节能效果,并且较传统的真空伏辊检修简便。另外,在真空系统中用透平风机代替传统的水环式真空泵,在工作状态时无需使用密封水,具有显著节水效果;相同状况下,其装机功率较低,起到节能的效果[8] 。在以往条件下 VacuMaster 真空箱处用两台水环式真空泵,在此处的单位能耗是 18 kWht -1 纸(600 kWh,除以台时产量),用透平风机代替水环式真空泵后,目前实际单位能耗是 10 kWht -1 纸,相对节能在 40%以上。3.4 压榨部压榨部采用四辊三压的形式,均采用靴式压榨设计,设计线 kNm -1 ;二压 130 kNm -1 ;三压 1400 kNm -1 ,出压榨部纸幅干度在55% 左右。压榨脱水的主要影响因素是压榨线压和压区宽度,生产中增加线压,可以提高压榨效果;但是如果线压过高,纸幅急剧脱水易造成纸页压溃从而断纸。因此,压榨部设计为传统的 Sympress II 结构并配备了扩展压区的 Symbelt 靴压。该压榨配置的设计使得连续的高效压榨成为可能,辊子和执行器完美的兼容性使得上述功能得以实现。纸幅被吸移辊从成形部转移到吸移毛毯上,进入一压压区。在进入一压压区前,压榨下毛毯承托纸幅以便于减少纸幅的抖动。一压采用双毛毯压榨,纸幅由真空压榨辊传递到二压。二压中纸幅绕过中心辊并沿着辊面进入到三压。三压前纸幅预先由包绕压区的毛毯接引,消除了在高车速情况下产生的气流扰动。三压为扩展的 Symbelt 靴式压榨压区,与传统辊压相比,压榨时间明显更长,压榨时间是传统辊压的 4~6倍;在相同的线压力情况下,纸幅的湿强度更高且开口处的断纸更少,纸幅的横幅水分分布更均匀并提高干部初始阶段的稳定性能,纸幅出压榨干度与传统的辊式压榨相比可提高 5%,进一步减少了干部的蒸汽用量。3.5 干燥部对于一台平稳运行的纸机而言,传动对电能的消耗一般是变化不大的;然而,如果冷凝水系统运行不正常,导致烘缸积水,就会明显增加纸机传动负荷,导致不必要的电能消耗,同时还不利于纸张的干燥,造成水分过高,纸幅粘缸,直接影响产品的质量。所以,对造纸机干燥部的设计是整个环节中相当重要的一步,通过干燥部合理的设计以及技术改进,可有效地降低能耗[10] 。图3 VacuMaster弧形线 期干燥部通风系统包括密闭气罩、气罩排风系统、气罩送风系统、热回收系统等,烘缸采用热泵、多段供汽可有效地降低蒸汽消耗;OptiRun 概念烘干部包括 8 个烘干组,其中 7 个烘干组为单干网组,一个为双干网组。前干燥部由 6 个烘干组的 31 个烘缸和 30 个瓦克缸组成。1~6 组为单干网,上排分布为烘缸下排分布瓦克缸,纸幅在单侧加热。后干燥部由 2 个烘干组总共 14 个烘缸和 3 个瓦克缸组成。第 7 烘干组为单干网,第 8 烘干组为双干网,采用 TwinRun 的排列方式,纸幅两面加热。为了配合高车速设计的要求,纸幅从压榨部进入干部采用 PressRun 吹风箱吹风,纸幅在吹风箱和干网间形成的负压作用下紧贴干网进入干燥部。UnoRun吹风箱吹风使单干网吹风箱与纸幅之间形成负压,纸幅在单干网区域与其紧贴防止纸幅抖动,所有单干网区域的组与组之间纸幅传递均为闭合状态。烘干组下排的瓦克缸通过负压克服离心力用于支撑纸幅,瓦克缸表面沟纹促进均匀支撑并且表面小范围钻孔以降低能耗;干燥部烘缸采用一端进汽,一端出水,还配有扰流棒,保证高效率干燥和烘缸表面温度分布均匀,冷凝水用固定虹吸管排出。在单排干网部分装有 UnoRun 吹风箱,风嘴吹出的空气在风嘴和烘缸间形成真空,提高了瓦克缸的真空效果并使纸幅在整个单干网区域吸附在烘缸上,防止纸幅摆动。在双排缸干网部分装有 Unif l ow B袋式通风器,吹风箱吹出的气可减少烘缸袋区的湿度并均匀袋区的横向空气湿度。各组干网处还装有机电一体化结构的刮刀摆动器,防止脏物粒子在刮刀下方积聚,保证辊面清洁。另外,还配备有 Photocell 断纸监测器,通过辊子和纸页之间的反射红外光的强度变化,红外传感器将反射光转化为电流信号,根据该信号可以设置断纸报警信号。SingleForce 无绳引纸系统的加入使纸机运行安全智能快速,效率更高。3.6 施胶机我国瓦楞纸普遍的原料以二次纤维为主,生产的产品紧度不够,表面平整度差,在黏合纸板时,黏合剂容易渗入纸内,影响黏合效果,造成纸病;此外,瓦楞纸受潮后其环压强度会降低,据测算,水分每增加 1%,环压强度就会降低 27%,故表面的抗水性对保持产品质量稳定十分重要,所以对瓦楞原纸进行施胶是必不可少的一步[11, 12] 。浆内施胶能使纸板具有整体抗水性,但由于施胶工艺相对复杂,且胶料的水解、沉积影响纸机的正常运转,还增加了白水封闭循环使用的难度,此外浆内施胶剂的使用还会降低纸板的强度性能[13] 。为了改善纸机运行性能,简化湿部化学管理,许多生产厂偏向于采用表面施胶[14] 。本条生产线在干部中间配备一台美卓 OptiSizer Spray 喷射式施胶机,施胶系统主要由上料系统、雾汽分离系统、底喷射上料臂、顶喷射上料臂、顶辊、底辊、刮刀、边喷淋、湿润喷淋管等组成。该施胶机采用非接触式上料方式,无计量棒和棒座,延长了辊子的使用寿命;由于采用喷射式的上料方式,使淀粉糊液浓度高并且无回流,淀粉糊液直接用喷嘴喷淋至纸幅上。因此,后段纸幅干度提高,使生产的能耗、电耗、汽耗大幅度降低,大大减少了制作成本;同时也明显降低上下施胶机连续生产的断纸次数。由于没有胶料回流,从而没有砂砾或者纸毛进入上料系统,施胶均匀且控制精度高,纸张两面施胶量可独立控制,在实际运行过程中运行性能稳定。进施胶干度90%左右,出施胶干度在70%左右,上料系统胶料固含量控制在 10%~14% 左右,黏度在 20~30 mPas,施胶量为 4 gm -2 。图4 OptiSizerSpray喷射式施胶机示意图3.7 卷纸机图5 ValReel卷纸机示意图采用大卷卷取的 ValReel 卷纸机,该卷纸机主要由卷纸缸、轨道滑架、纸轴架及移送装置、纸页换卷装置、纸卷限位器和机架等组成。同时,还设有卷纸缸驱动、主中心驱动、辅助中心驱动和负荷 装备器材7Paper and Paper Making Vol.35 No.11 Nov 2016装置驱动等驱动装置。在调控技术方面,装有中心转矩、压区线压力、纸幅压区内张力控制系统,还有滑架位置及纸卷推力传感器、液压缸和液压控制系统。卷取纸幅宽度:5600 mm;卷取纸种:瓦楞原纸;设计车速:1100 mmin -1 ;纸轴直径:760 mm ;母卷直径:3700 mm。4 结束语该生产线配套国际先进的技术设备,引进美国KBC 公司的制浆线、芬兰 Mesto 公司的纸机线,废水处理系统是传统的厌氧 + 好氧 IO 塔,并增加了膜处理废水后回用的工序,以 100% 国内废纸为原料抄造低定量高强瓦楞原纸,实现了资源的回收再利用且降低了成本。纸机网部和压榨部还配备织物嵌入装置(Fabric Insertion Units,FIU),FIU 是一项最佳的革命性的创新设计,可实现纸机整个湿部无需使用庞大的悬臂梁和悬臂梁拉杆的结构设计。这意味着在土建结构载荷方面有了巨大的变化,更换网、毯变得更加容易、更为安全,通向纸机传动侧也变得更方便。在工艺上以节能降耗及低系统排渣率为原则,设计了合适的制浆工艺线;纸机采用稀释水流浆箱,长网加装顶网,可以很好地控制纸幅的匀度;采用先进的 VacuMaster 曲面真空箱、四辊三压靴式压榨,大大提高了出压榨部的干度,节约干燥部的蒸汽用量;在干燥部中间配备了美卓OptiSizerSpray 喷射式施胶机,施胶匀度好,运行性能稳定。浆线 kWh,纸机耗能 270 kWh,该生产线正式投产后,年产量达到 30 万 t,产生了很好的经济效益及社会效益。 参考文献:[ 1 ] 季爱坤,刘文波.废纸浆存在的问题及提高其质量的方法 [J].纸和造纸,2013,32(11): 1-7.[ 2 ] 王成.MetsoOptiFlo 流浆箱的结构 [J]. 造纸科学与技术,2009,28(6): 3.[ 3 ] 刘建安,陈克复.高速纸机流浆箱的设计与发展 [J]. 华南理工大学学报:自然科学版, 2002,30(6): 76-80.[ 4 ] 任淑华,祝光.稀释水流浆箱的类型及其对横幅定量的控 制 [J]. 纸和造纸,2008,27(5): 8-11.[ 5 ] Kari Risnen, Hannu Partanen, Hannu Turpeinen, et al. 为您的产品选择正确的理念美卓低定量箱纸板生产技术 [J]. 中华纸业,2009,30(1): 74-79.[ 6 ] 张辉.制浆造纸装备节能结构原理与技术 [J]. 江苏造纸,2015(1): 2-11.[ 7 ] 张辉.造纸业能耗与当今可推广的先进节能技术与装备 [J]. 江苏造纸,2012,33(22): 2-8.[ 8 ] 彭志军.透平风机在纸机真空系统的应用 [J]. 中华纸业,2009,30(12): 80-81.[ 9 ] Kari Risnen. 纸机升级改造和更改纸种的新技术 [J]. 中华纸业,2015,36(20): 6-9.[10] 丁雪峰,张杨,孔小立,等.提高纸机干燥部蒸汽利用率的实践 [J]. 纸和造纸,2015,34(6): 1-3.[11] 黎祖球.瓦楞原纸纸机增加施胶机的可行性探讨 [J]. 中国造纸,2005,24(10): 66-67.[12] 陈新泉,梁显祥,杨桂珍,等.瓦楞原纸施胶的讨论 [J]. 造纸科学与技术,2005,24(1): 24-28.[13] 危志斌,张瑞杰.大型文化纸机采用 AKD 施胶并将施胶由浆内改至表面的重要性 [J]. 造纸化学品,2011,23(6): 26-30.[14] 石龙,张莉,雷天斌.表 面 施 胶 代 替 浆 内 施 胶 的 应 用 实 践 [ J]. 造纸化学品,2009,f i guration and Design of the 5650/1100 Paper Machine for High Strength Corrugated Paper ProductionZHANG Yu 1,2 , CHEN Ke 2 , ZHANG Xiao-hong 2 , TANG Yan-jun 1(1. Pulp and Paper Centre, College of Materials and Textiles, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou, 310018 China;2. Zhejiang Jingxing Paper Co., Ltd., Pinghu, Zhejiang Province, 314214 China)Abstract: In this present work, the scheme design of high strength corrugated paper line with a production capability of 300, 000 tons per year was brief l y introduced. Th e paper machine was characterized by the foreign advanced technology and equipment, aimed at the production of high quality corrugated paper at the case of low power consumption.Keywords: corrugated paper; symbelt roll; vacumaster; optisizer with spray application; conf i guration and selection收稿日期:2016-10-27欢迎订阅《纸和造纸》杂志(双月刊)全年订价:60元 邮发代号:62-111

威尼斯人app
点击次数:  更新时间:2020-11-20 02:04  作者:威尼斯人app

相关文章