王雪峰

(浙江華邦特種紙業(yè)有限公司， 浙江 龍游 324400)

0 引 言

造紙機壓榨部的主要作用是用機械擠壓的方法降低濕紙幅的含水量，提高紙幅進入干燥部的干度.此外，壓榨可以改善紙的表面質(zhì)量，增大成紙的緊度，紙的強度也有了一定程度的提高.傳統(tǒng)壓榨方式可使進入烘干部的紙頁干度達到38%～50%，無法進一步提高.國外經(jīng)驗表明：紙幅出壓榨部時的干度每提高1%，烘干部能耗就可降低約4%左右,因此提高壓榨脫水的效率對于降低能源成本和增加造紙機的產(chǎn)量有著重要意義.目前國內(nèi)很多造紙企業(yè)采用在壓榨部添加蒸汽噴管或蒸汽加熱罩等裝置，對進入壓區(qū)的紙幅進行加熱，以提高紙幅干度，但這些裝置結(jié)構(gòu)較為簡單，存在傳熱效率較低、紙幅溫度難以控制、工作現(xiàn)場霧氣很大等缺點.本文針對這些缺陷改進了原有裝置的結(jié)構(gòu)，提高了傳熱效率，并采用PLC與winCC結(jié)合的監(jiān)控方式，不僅可按事先預(yù)置的溫度、壓力進行自動控制，而且提高了設(shè)備的可靠性，大大降低了烘干部的能源消耗，提高了成品質(zhì)量.

1 裝置概述

1.1 裝置特點

(1)大幅提高了出壓榨部的紙頁干度，增加了濕紙幅強度，減少了烘干部的蒸汽消耗，同時又不破壞濕紙頁的纖維結(jié)構(gòu).

(2)能有效改善橫向水分分布，降低橫向水分偏差，從而提高紙頁性能.

(3)設(shè)計采用壓榨了脫水增強裝置，使其擁有了更高的脫水效率，使得進入烘干部的紙頁干度提高了2%～4%，從而減少了蒸汽消耗8%～16%，同時該裝置擁有更高的可靠性.

(4)降低了企業(yè)的初期投資成本，并降低了紙機運行所需要的能耗，提高了紙機運行的運轉(zhuǎn)率.

圖1 箱體結(jié)構(gòu)簡圖

1.2 裝置的結(jié)構(gòu)

該裝置改變了傳統(tǒng)的敞開式結(jié)構(gòu)，采用液壓式封閉結(jié)構(gòu)，確保空氣不進入系統(tǒng)，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性.箱體全部采用2 mm厚度的不銹鋼焊接.整個箱體用隔板分成兩個在紙幅運行方向空間不等的飽和蒸汽室及恒溫室和可變溫控室，如圖1所示.可變溫控室在紙幅幅寬方向又等分為10個小室，各室內(nèi)都裝有壓力傳感器和溫度傳感器.恒溫室采用箱體前后手動閥調(diào)節(jié)室內(nèi)壓力來控制溫度和飽和蒸汽的噴放量，避免空氣隨紙頁運行進入系統(tǒng)并同時對紙幅進行預(yù)加熱.可變溫控室的飽和蒸汽噴放量是由每個小室上的電動小口徑單座調(diào)節(jié)閥來自動調(diào)節(jié)的，通過壓力傳感器和溫度傳感器采集實時數(shù)據(jù)，可按事先預(yù)置的溫度、壓力進行程序控制并在人機界面上直觀顯示，以滿足紙幅橫向水分定量自動調(diào)節(jié)和操作人員的要求.

1.3 壓榨脫水增強裝置的原理

根據(jù)紙幅壓榨脫水機理(如圖2所示)，紙幅脫水主要是通過毛細管作用和垂直方向壓力梯度所導(dǎo)致的，紙幅在通過箱體時飽和蒸汽迅速在紙幅內(nèi)冷凝使其實現(xiàn)快速加熱，紙幅中的水溫就會升高，水的粘度和表面張力降低，同時紙幅纖維軟化.增加纖維間結(jié)合表面積，增強整個脫水過程毛細管作用和垂直方向的壓力梯度，可使紙幅中的水更容易被擠壓脫出.壓榨部紙頁溫度每升高10 ℃，進入烘干部的紙頁干度就會增加一個百分點，干燥部就會少蒸發(fā)紙頁4%的水分，從而會大大降低干燥部蒸汽的消耗.

圖2 壓榨脫水機理 圖3 裝置安裝結(jié)構(gòu)圖

2 安裝位置

作者所在公司紙機壓榨部采用三道壓榨工藝，即預(yù)壓、正壓、光壓，將所設(shè)計的壓榨脫水增強裝置各箱體分別安裝在預(yù)壓和正壓兩個壓區(qū)前200～250 mm位置處，固定在紙機支架上，如圖3所示，通過液壓缸使箱體達到運行位置(距紙頁5 mm處)或維修位置，即可使其達到預(yù)期效果.

3 使用時應(yīng)注意的事項

在使用過程中，應(yīng)及時、定期清洗，清理箱體內(nèi)外，防止箱體內(nèi)表面或箱體內(nèi)粘有紙毛，防止紙毛堵塞蒸汽噴嘴或紙病產(chǎn)生.

4 結(jié)束語

通過壓榨脫水增強裝置在作者所在公司試驗機和2#機的實際應(yīng)用和改進，與傳統(tǒng)的設(shè)計相比，此裝置有著顯著優(yōu)越的性能.新的蒸汽噴射系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和密封區(qū)取代了傳統(tǒng)的蒸汽簾，蒸汽云霧現(xiàn)象已基本消失，具有良好的熱傳遞效率，有效地提高了進入干燥部濕紙頁的干度，濕紙頁干度由原來的49%左右提高到了53%左右，烘干部蒸汽能耗降低約16%左右，同時濕紙頁的強度和成紙表面物理性能也有明顯提高.壓榨脫水增強裝置的研發(fā)和使用大大降低了烘干部的蒸汽消耗，有效降低了紙頁的干燥成本，為企業(yè)創(chuàng)造了巨大的盈利潛能.

參考文獻

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