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奥卓变频器在造纸辅机上的应用
发布时间:2018-07-03

    在制浆、造纸生产中,最大生产能力是是根据造纸机的产能来决定的,辅机(碎浆、磨机、浆泵、风机等各种机械及其驱动电机)是根据主机的情况配置的,在设计过程中均考虑一定的裕量,因此造成在实际运行中,很多浆泵均需要调节。传统的流量调节方式是节流,但是存在反应慢、调节精度低、能耗大等问题,而变频器因其调节性能优良、节能效果好等因素,已经应用到制浆、造纸厂中浆泵的流量调节和转速调节。


一、废纸制浆的工艺过程

1、废纸的碎解

      和造纸工业一样,纸浆生产厂家所使用的废纸根据来源可以分为三类:纸厂损纸;用户使用前的废纸,如印刷废料和裁切废料;用户使用后的废纸,主要包括从家庭和商店回收的废纸。前两类废纸清洁优质,但数量少,价格高。第三类废纸是大量且稳定的废纸来源,但其中含有大量的杂质,在使用时必须将杂质除去才不至于影响产品质量。

      碎解一般分为低浓和高浓两种,低浓水力碎浆机碎浆之后由疏解机完成进一步的碎解任务。疏解机由高速转动的动盘和定盘组成,依靠齿盘间产生的高频水力涡紊流来疏解纸浆。高浓水力碎浆机碎浆具有麻花钻头型的转子,在高浓碎解时,浆料间的相互摩擦加剧,缩短了碎浆时间,降低了能耗;塑料片、湿强纸等杂质不易被打碎,可在后面的筛选工序除去;它还有利于油墨的脱除,降低化学药品的消耗。

2、净化和筛选

      净化和筛选是两种除去废纸中杂质的手段,它们的除杂原理不同。净化的目的是除去疏解后废纸浆中的轻重杂质,是借浆料和杂质的密度不同而分离的,浆料在一定的压力下,沿切线方向进入锥形圆筒内,在圆筒内作旋转运动而产生离心力,密度大的物质被甩至筒壁,在重力作用下沿筒壁下滑至底部排出。在锥筒的轴心处,由于离心力的作用形成低压区,低压区为负压带,密度小的物质便沿中心向上,从顶部排出。常用的设备有高浓除渣器、低浓除渣器、逆向除渣器等。高浓除渣器主要用于净化废纸浆中的密度较大,粒度较粗的杂物,如金属杂物、小石块、书钉等,浆浓可达5%左右。低浓除渣器用于除去纸浆中密度较大,粒度较小的杂质,如泥砂、煤灰等,使用时浆浓为0.5%左右。逆向除渣器用于除去密度较纤维小的杂质,如塑料片、石蜡、油脂、沥青等轻杂质,其结构原理和一般除渣器相同,使用上却相反,纸浆由底部排出,杂质由顶部排出。对于废纸浆中密度和纤维相近的杂质可以采用筛选的方法除去,常用的设备是压力筛。

3、脱墨

       脱墨是为了除去废纸中的印刷油墨,前面所述的筛选净化过程是不能完成脱墨任务的,它需要专门的技术。脱墨过程就是除去废纸中的油墨以提高纸浆的白度,现代废纸脱墨方法可分为洗涤法和浮选法两种。废纸的脱墨是机械与化学作用相结合的过程,它主要包括两个关键环节:

1)油墨自纤维上分离

      废纸在机械和化学药品的共同作用下,分散成浆,同时使油墨自纤维上分离下来。通常,脱墨在碱性条件下进行,所加的化学药品包括NaOHNa2SiO3H2O2和表面活性剂等。常用的碎浆设备是高浓水力碎浆机,和低浓浆比较,它使油墨与纤维易分离,油墨粒子易分散变小,碎浆时间缩短,能耗降低,碎浆条件是:温度5590℃,pH911,浆浓度8%16% ,时间小于1h

2)油墨从浆中去除

      该过程是脱墨技术的核心,洗涤法和浮选法是两种基本的方法。洗涤法是最早使用的脱墨方法,主要是利用大量的水反复洗涤浆料,将废纸浆中的油墨洗去,滤出的废水经澄清处理后可循环使用。洗涤法适于去除10Lm以下的油墨颗粒,为此,在碎浆过程中需加入分散作用的表面活性剂,以保持油墨颗粒足够小并具有亲水性,经过反复稀释和浓缩使分散的油墨除去。浮选法是近几十年发展起来的脱墨方法,它是向浆料中加入浮选剂,生成的泡沫吸附油墨粒子,并浮出液面,除去泡沫。浮选法适于除去10100Lm 的油墨,为使油墨粒子达到这个尺寸范围,使用收集剂使油墨粒子变成疏水性较大的油墨颗粒,然后随泡沫从浮选槽中除去。这两种方法脱墨的原理不同,各有优点。现在,为适应各种不同类型的废纸,常将这两种方法结合使用,即先浮选后洗涤工艺。

4、纸浆业现有的制浆方法

       目前,使用的最简单的制浆方法是利用水力碎浆机,先加入废纸和水,碎解一定时间后,在水力碎浆机中直接添加松香胶和硫酸铝等化学药品完成施胶,然后进行成型干燥。该方法优点是设备投资少,存在的缺点是:原料适应性差,只能利用比较干净单一的废纸,如生产瓦楞纸箱的边角余料、印刷行业的废纸边等;能耗较高;由于常用的施胶工艺是在酸性条件下进行,对设备腐蚀较大。

制浆在管道中运行需要浆泵驱动,冲浆泵广泛用于高速纸机封闭式供浆系统。根据造纸工艺的速度控制原理,可通过增设压力变送器来实现PID控制的冲浆泵变频改造方法。实践证明,安装变频控制系统能适应不同车速、不同品种的用量变化,使冲浆泵的运行始终处于高效状态,大大稳定了工艺条件。使用变频器调速替代阀门调节浆流量,使冲浆泵的能耗降低,节能率在30%以上。


二、奥卓变频器在造纸辅机上的应用

       纸浆经网部、压榨、烘干、卷绕生产出纸张的生产机械称为造纸机,满足造纸机生产条件的辅助设备,如真空泵、碎浆机、磨浆机、浆池搅拌器、输送浆泵等称为造纸辅机。由于设计上存在一定的余量,辅机在运行时,真空泵、碎浆机、磨浆机、浆池搅拌器等设备基本上无调节手段,任何情况下电机都在频率为50Hz下运行。实际上,生产条件有时会有变化,如果采用变频器适当地调节真空泵、碎浆机、磨浆机、浆池搅拌器等设备电机的运行频率,可有一定的节能效果。输送浆泵虽有调节手段,但均为阀门之类的节流调节,使输出管网的阻尼增大,浪费电能。若用变频器根据实际需要的浆量来调节输送浆泵的转速,由于离心泵输出的功率与转速的三次方成正比,可节省大量的电能。

       造纸生产线上的辅机很多,为节能基本都需要变频调速。实践已经证明,造纸辅机实施变频调速后,平均节能在12%,经济效益明显。

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