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造纸机湿部脱水与抄造性能那些不得不说的事情

2017-12-22 09:13:25   来源:网络   打印

  湿部脱水和纸机操抄性能都对改善纸机运行状况十分重要。纸幅强度随干度大幅增加,在湿部干度低强度差,运行困难大,提高了湿部纸幅干度就从根本上保证了纸幅的运行性能。

  湿部脱水机理

  纸机成形部、压榨部、干燥部的一个不变的作用都是脱水。在湿部多是应用机械方法脱水,而干燥部则是应用蒸发方式脱水,脱出1吨纸的相对费用为:成形部:压榨部:干燥部=10:12:78;因而造纸工作者必须力求提高湿部的脱水效率特别是压榨部的效率以降低干燥部的蒸发负荷,同时横向脱水应该均匀一致。

  纸页的脱水就是固化的过程,在网部形成网络,只采用真空作用最高使出伏辊的纸页干度达到18——23%,在这种水分范围内大部分的游离水已经被除去,进一步脱水要通过压榨使纸页结构压缩内部水压升高来完成向外脱水。在压榨过程中挤出纸幅内水分后纸页的空隙体积减少,在纤维与纤维接触的地方发生一定程度的纤维压缩,施加的压力有助于使整个纸页中的水分分布均匀。

  压榨脱水划分为四个阶段:压榨的压力为水压力和机械压力之和,湿压榨压区根据其水压力和机械压力的相互作用,分为四个阶段。

  第一阶段纸页和毛毯排出空气,直到纸页达到饱和水分不再有残留空气为止,在这个阶段纸页中的水压力还不大,干度没有什么变化。

  在第二阶段纸页被水分饱和,纸页中的水压力上升,使水从纸页转入毛毯,当毛毯也达到饱和后水从毛毯排出,第二阶段一直到压区中部,此时总压力达到最高。

  第三阶段压区缝开始扩大,进一步脱水直到纸页中水压力降为零,此时纸页干度最大。

  第四阶段纸页和毛毯开始扩张,纸页变成不饱和状态,此时纸借助毛细管作用、纸页内部真空或是空隙回湿机理,又有部分水返回到纸页中。压榨出口纸页应该尽早与毛毯分离以减少回湿效应。

  压榨脱水的影响因素:

  ①施加于单位面积上的压力;

  ②施加压力的持续时间;

  ③压榨装置的数量;

  ④压榨辊的结构型式;

  ⑤压榨毛布的特性和状态;

  ⑥水的粘度(或温度);

  ⑦纸页特性,包括细小纤维含量、添加剂量和湿纸页的透气度等。

  促进脱水的主要因素是通过纸页的水压差、压区停留时间和施压的均匀性,其压区压力和停留时间的乘积称为压榨冲量;主要阻力是纸页本身的流动阻力。水温升高1度流动性能提高2.5%左右,在压榨过程中将纸页的温度由20度提高到30度,则出压榨纸页干度增加2——3%。

  压榨脱水分为压力控制型和流量控制型两大类。压力控制型主要是在低定量和高游离度的纸页上,因为纸很薄,纸页结构并不明显制约水的流动,脱水主要由压区压力下纤维网络层的机械受压和压区中点后从毛毯到纸页的回湿可能性来决定。流量控制型主要是在高定量纸页上,这类纸相当厚,纸页结构制约着水从纸页流出。纸页密度、温度和毛毯空隙率对水阻力有明显影响,此时在压区停留时间就成为制约因素。分别压力控制型脱水和流量控制型脱水指明了提高压榨效率的努力方向。

  压溃是纸页中水流作横向移动构成水压的直接结果。采用缓慢加压的方法可以避免发生,改进压榨辊的结构和毛毯选型,可取得加快脱水速度,从而避免压溃的发生。压榨脱水也存在一个临界点问题,超过临界点通过压榨脱水是不经济,或是会过分压缩纸页,留在纸页中的水分要在通过蒸发作用去除。根据浆料种类、压榨形式和操作条件不同,临界点在50——57%。

  纸机抄造性能

  纸机的抄造性能是指纸机操作方便和运行时的稳定性能,主要体现在纸页的传递方面的快捷和稳定性,以减少断纸为主要目的。纸幅的传递是需要力的作用,速差牵引、真空吸移和衬托等。

  为提高运行性能而采用的技术有:真空传递引纸、传纸真空箱、稳纸风箱、传纸风箱、单挂干网、真空缸、袋区通风、张力自动控制、弧形辊。

  伏辊处引纸:影响湿纸页从伏辊处剥离的纸机变量有剥离角度、纸机车速、已经成形纸页和成形网的相对粘着力。最小张力剥离角通常在60——120度之间;

  对成形网的粘着力取决于初始成形条件,如上网浓度、压力成形的程度、网子洁净度等。伏辊处引纸有敞开式和封闭式两种,封闭式引纸又分为普通辊引纸、真空辊引纸以及真空引纸压榨三种形式。开式引纸受湿纸幅强度的限制使操作速度较低,当车速超过7.6m/s时车速对纸页的张力迅速成为主导因素,当车速达到10.2m/s时,开式引纸中的60%的湿纸幅张力是由于车速的影响造成。

  普通辊封闭引纸中,引纸部位的纸页和毛毯均必须相当湿才能引过去,容易造成压花,因而只适用于轻微压榨的低定量纸种。真空引纸在引纸毛毯内侧使用一个真空辊,以施加使湿纸页脱离网子所需的抽吸力,同时通过引纸辊对纸页施加的压力进一步脱水。真空引纸由于网速与毛毯速度一致,因此不存在牵引力变化的情况下完成纸页传递。

  干燥部的抄造性能:干燥部纸页的不稳定是由于空气的流动,而空气的流动除与通风有关外,还与干网、烘缸和导辊等运动表面有关,这些表面挟带的空气扰动纸页,随着车速的提高问题进一步恶化,为了稳定纸幅使用较大速差把纸幅绷紧,这样就使得断纸频率增加,还损失了不少纸页性能。为此在高速纸机采用非传统布置。

  压榨部至烘缸的纸页传递吹风箱:第一组干网的转向辊跟最后一个压榨辊尽量靠近,纸页只经过一个短距离的无承托段就到达干网的底面,特制的吹风箱布置在干网底面上,喷嘴发出带压的射流控制干网挟带的界面层空气形成负压抽吸力,吸附纸幅贴着干网进入烘干 部。

  干燥部稳纸吹风箱:从上缸下来的纸有跟烘缸走的倾向,使得纸页内形成气囊从而导致皱折;干网挟带着界面大量空气在下烘缸入口区形成正压,并被子强制压入网缸汇集区,有许多空气被压入干网,沿下烘缸被截聚在干网和纸页之间,使纸页浮离干网而失去稳定;在纸页进入上缸时,截聚的空气被强制压出,也可能引起皱折。使用吹风箱逆着干网的运行方向吹风,以排除界面气体,吹风产生负压使纸紧贴在干网上,不再截留空气。吹风箱有两种,一种是单边吹风箱,一种是双边吹风箱。单边吹风箱在出上缸横幅、下烘缸横幅和两侧网边吹,在上下烘缸形成单边真空区。双吹风箱在烘面没有吹风。

  具体措施

  生产中保证纸机的运行性能的具体措施包括:

  真空传递引纸,要调节好与纸同志宽度相适应的吸区宽度,避免带边和掉边;

  传纸真空箱,要使全幅均匀脱除压榨毛布中水分,并把纸幅向下毛布吸引,实现稳定分离后引至后一流程,使用中注意必要的真空度和不能局部堵塞;

  稳纸真空箱,要调节好风量,保证产生适宜的负压以稳定纸幅,避免纸幅打折和飘边;

  传纸风箱,要调节好风量,保证产生适宜的负压以稳定传递纸幅;

  单挂干网,要刮除胶粘物保持适当透气度以便能与真空缸、稳纸风箱结合,实现初入干部湿纸幅的干燥和无开放运行承托;

  真空缸:注意孔眼的疏通和真空抽气门的调节,让纸幅贴着干网稳定运行;

  袋区通风,要调节通风和送风量,使烘缸袋区气压平衡,避免纸幅因两侧气压不平衡和不稳定而造成过大抖动断纸;

  张力自动控制,要根据定量、位置不同设定适宜的设定值,根据设定值进行自动调节,以保证纸幅平稳运行;

  弧形辊,要根据纸幅横向松紧不同,调节弧形辊角度,以舒展纸幅,保持全幅张力均匀,以避免产生折子。

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