纸机湿部和第17章纸机干部.ppt

1,第16章 纸机湿部运行 16.1纸机简介,长网纸机( p229,图16-1)： 布浆器 流浆箱 长网网案 压榨部 卷纸 压光机组 干燥部 （耗能）,2,长网纸机,布浆器-接受从入口管道来的浆流，并将其沿纸机横向作均匀分布。 流浆箱-喷出均匀的纸料射流到移动的丝网上，在丝网上纤维形成连续的湿纸幅。 压榨部-经过压辊，去除多余的水分，纸幅被压实。 干燥部-纸页接触蒸汽烘缸，蒸发残余水分，纤维之间结合力增强。 压光-纸页经过辊子压区，减少厚度，使表面平滑。 卷纸-经过压光的纸页卷成纸卷。,3,流送系统(p230, 图16-2)：避免夹杂空气 纸机贮浆槽 调节箱（抄纸浆料的制备） 定量阀 冲浆泵 （动力源） 净化器 （除砂器） 筛浆机,16.2 流送系统,4,流送系统：专指冲浆泵循环系统。包括对抄纸浆料进行计量、稀释，以及上网前的净化与筛选。其范围是从贮浆槽到流浆箱堰板。 冲浆泵：流送系统的动力源，混合抄纸浆料与白水，并将混合液送去流浆箱。要求流量和压力稳定。 净化器与压力筛浆机：前者利用密度不同从纸料中除去泥沙等杂质以及某些轻质杂质。后者主要利用形态的差异从纸料中除去杂质并同时起分散纤维的作用。,5,夹杂空气：流浆箱浆料中的气泡可能造成纸页孔洞、小斑点等，降低网上滤水度，使流送系统不稳定。 来源：主要是源于使用了网下白水。因从纸机成形部来的自由排水，落入集水盘中，再汇集到成形网下面或纸机后部的白水池中（图16-4），就不可避免吸收大量空气。 除气方法： （二者常结合使用） 化学方法加消泡剂。 机械方法真空脱气。,6,16.3 布浆器与流浆箱,布浆器(多管布浆器)：使浆料均匀地分布在纸机全宽（p236,图16-14)。是现代流浆箱的一部分。 注意：要控制好循环量以维持在A点和B点的压力相同。 匀浆辊(多孔辊)（p237,图16-16)：均衡不规则浆流，并形成湍动以保持纤维的分散状态。（通常在气垫式流浆箱中使用）也是现代流浆箱的一部分。 流浆箱（作用）：接受冲浆泵送来的浆料，将管道浆流 转换成 匀称的宽度(与纸机相等)、并在纸机纵向有均一流速的矩形浆流。,7,流浆箱系统运行的作用（或目的）在于： （1）分散浆料使其均匀地流经纸机全宽。(纸品的匀度和均一性取决于纤维和填料的均匀分布！) （2）消除横流与浓度波动。 （3）消除纵向流速的梯度差。 （4）产生可控的湍动以消除纤维絮凝物。 （5）以正确的位置和角度从堰板口均匀地排出并喷射到成形网。 敞口式流浆箱(p233,图16-7) ：主要用于低车速浆板机。 压力式流浆箱(p235,图16-8/9/10/12) ：用于高速纸机。,8,流浆箱堰板： 是纸机全宽的一个喷嘴，可全面调节开度大小以获得所需流量。 堰板几何形状和开度决定其喷浆(或射流)的厚度; 其速度取决于流浆箱的压力。 流浆箱的主要操作变数:浆浓、温度、浆网速比 一般地，在不损害单程留着率或不超过成形部滤水能力的情况下，浓度低些可获得良好的纸页匀度。 温度较高时浆料的滤水性较好。 浆网速比一般接近于1。若浆速低于网速，则纸页被拉着；反之，则被推着。但有时，需要推或拉一下纸页，以改善脱水或改变纤维走向。,9,长网机湿部示意图：（p241,图16-27） 1.成形网在两个大辊（胸辊与伏辊）中间运行。胸辊实心，起支撑作用。伏辊内部有高真空吸引箱，以脱水分。转动网部的动力施于伏辊与转向辊。 2.胸辊紧接着有一个成形板，再是许多刮水板组件，之后网子经过一系列真空度递增的装置。 3.回网辊装置将网子带回到胸辊。张紧辊和导网辊。 4.低速纸机(400m/min)常配有振动机构，使横向摆动改善匀度。还沿网编配以橡胶定边板以在最初成形阶段挡住浆料。高速纸机上无需振动和边板装置。 5.饰面辊（有的）：压实纸页改进匀度。 6.纸边。随纸页离开伏辊从纸幅两边切去(高压水射流，即水针完成)的窄条。其定量低且匀度不稳定,强度较差。沿转向辊带走并冲洗入伏辊坑中,重新碎浆并随后加入损纸系统。,16.4 网 部,10,一般地，成形板的作用是延缓最初的脱水，以使细小纤维和填料不会穿过浆层被冲走。 脱水元件： 案板（刮水板）、案辊、低真空湿式 真空箱、高真空干式真空箱、高真空伏辊。,11,成形网,无端连续环形网。 由聚酯单丝、或金属编织而成。 网眼能留住纤维而让水分排除。 成形网的功能 脱水性能：脱水能力与纸页成形要匹配。纸料在脱水过程中形成纸页，纸页在成形过程中也不断脱水，二者相互制约。纸页成形时不能脱水太快，否则纸料纤维在网上来不及均匀分布就已成形；另一方面，若太慢，则会引起已经分散的纤维重新絮凝，也影响纸页质量。同时也可能在出伏辊时达不到纸页强度。 网截留能力：网面上截留纤维和其它配料的能力。 机械稳定性：长时间运行而不过分伸展或打摺的能力。,12,纸 页 成 形 定义：纸浆悬浮液在成形网上脱出大部分的水分而形成湿纸幅的过程。 纸页成形的过程：（p240,图16-25） 是三个基本流体力学过程的综合。即：脱水、定向剪切、湍动。它们同步发生，并不完全独立。 脱水纤维悬浮液中的水分借重力、真空吸力等排出形成浆层的过程。 定向剪切未脱水的纤维悬浮体中具有可清晰识别形态的剪切流动。 湍动未脱水的纤维悬浮液中流速的无定向波动。实际上是近似湍流，可看成是高度定向性流动衰减的结果。,13,水线的定义： 从网部上面观察，可在长网上看到一条明显的分界线，它相当于浆料面上不再呈现镜面的地方(p239,图16-22)。 水线的位置和形状可视为湿部操作的指针。如位置改变，可能浆料滤水度有变化。则需调节流浆箱浓度或真空度。不规则，可能是流浆箱出浆不均匀。 (图16-23) 通过调节堰板侧边泄液来调节水线，以控制纸边匀度。 (图16-24),在纸页成形过程中，一般可借助水线作为成形过程结束的标志。通常水线处的湿纸幅干度为5%-6%。此时自由水分消失，其纤维易动性也基本消失。,14,白水系统 白水是在制浆和抄纸生产中从湿浆料排出的液体（实际上与颜色无关）。 白水中含有纤维成分，及从浆料中带来的其它物质（非纤维性助剂等化学品） 在抄纸过程中，网上喷浆区（着网点）白水浓度最高，随在成形网上浆层的形成而逐渐变稀。 封闭的白水系统（p250,图16-50）：可最大限度地回用白水，以减少纤维损失、污染，节水。,15,损纸系统 损纸是指从抄纸到完成部的任何地点所废弃的、部分或者已经制成的纸或纸板。也适用于将它们碎浆后制成的配料。 湿损纸是从成形部和压榨部收集的，而干损纸则来自干燥部、压光机、卷纸机、复卷机和完成部。,16,16.5 压榨部,湿纸页从成形部传递过来，在特制毛毯上经过一系列压榨辊压区后进入干燥部, 压榨是从网部开始的脱水过程的延伸。 目的： 主要是纸页脱水并使纸幅固结。 其它：提供纸页表面平滑度、降低松厚度、提高纸页强度。,17,压榨过程的四个阶段(p255,图16-60),1.从湿纸和毛毯进入压区开始，到湿纸水分达到饱和为止。（空气压出，几乎无水压力） 2.从湿纸饱和点到压区中线。（水由纸页转入毛毯；总压力达到最高） 3.压区缝口开始扩大，直至水压力为零。（纸页干度达最高点） 4.纸页和毛毯开始膨胀，纸页水分不饱和直到它离开压区为止。（部分水又返回纸页）,18,可见，在第4阶段，脱水受到制约。 为此，必须在纸页和毛毯经过压区后将它们立即分开。 在新型压榨设计中都提供了满足的条件！ 通常压榨在一系列压区（如三个）中进行，每个压区压力逐渐递增。,19,压榨型式 目的：提高脱水效率、改善纸页质量，降低对纸页的不利影响。压榨辊一直在改进！,要求：从压区脱水的路径最短！ 直流压榨：脱水水流主要是垂直流动！ 平压辊(p257,图16-67):水只能横向流动排出,受限严重! 真空辊(p258,图16-68):带孔眼壳体绕真空箱旋转.有些水直接流入孔眼,但大多数仍侧向流动.构造限制了施加压力. 沟纹辊(p258,图16-69):水易从沟纹排出.实心,压力可高. 盲孔辊(p258,图16-70):比沟纹辊的孔隙容积大,更易脱水. 宽压区压榨(p259,图16-74):压区很宽,高压下停留时间较长.用于最后压区时,固结性改进,更干更强韧.,20,纸页从网部传递到压榨部 真空引纸典型装置(p260,图16-78) 热压榨新技术：纸页温度60-90C范围进行压榨，以提高脱水效率，并改善纸页固结性。 真空系统 是纸机系统成功运行的重要组成部分！,21,第16章 复习思考题,1. 长网纸机主要由哪些部份组成？各部份的主要作用是什么？ 2. 简述流送系统（或上浆系统）的主要构成、典型设备的作用及如何避免夹杂空气。 3. 布浆器与流浆箱的作用是什么？影响流浆箱操作的主要变数有哪些？如何控制？ 4. 长网机的脱水元件有哪些？简要描述成形网的功能。 5. 简述纸页成形的过程。 6. 什么是水线？水线的意义何在？ 7. 概念：白水，损纸。 8. 压榨的目的是什么？简述压榨过程的四个阶段。 9. 压榨设计中最主要的要求是什么？试比较五种基本压榨型式的特点。,22,第17章 纸机干部运行 17.1 纸页干燥,借蒸发脱去残余水分。提高蒸发效率,节能. 汽烘缸干燥系统: 低定量纸张典型烘缸装置（p.267,图17-1 ） 双层烘缸干燥典型配置（p.268,图17-5 ） 烘缸袋区:(p.269,图17-6)纸张干燥可看成是两个阶段反复进行的过程。其一,纸页与蒸汽烘缸接触时吸取显热;其二,纸页在上下烘缸间的开放牵引区闪急蒸发出蒸汽，使纸页自发冷却并准备再次吸取显热。 其他干燥方法和新技术不再赘述！,23,干燥过程 干燥曲线(p.268,图17-4),来自压榨部的含 53%60% 水份的湿纸幅，经过一系列旋转的蒸汽烘缸（直径1.5 1.8 m ），将水蒸发掉，并通过排风将水汽带走。最后，在约 9% 水份时，纸页内的残余水份被物理化学作用结合得很紧，蒸发速率进一步下降。 干燥曲线上，纸页升温区；恒速区(纤维表面和大毛细管含水的蒸发)；降速区(小毛细管内水分蒸发时，速率下降)；最后达到结合水区（含约9%水分）。,24,25,目的 获得光滑的印刷表面。 降低纸页厚度。(是新闻纸类之目的;而食品纸和薄型纸张时是一个缺点。) 改进厚度的横向均一性。 纸机压光机型式（p.277，图17-26） 硬压区-厚度均匀，但密度不均匀。 软压区-密度恒定，但厚度变化。纸页的表面性能均一。,17.2 压 光,26,17.3 卷取,卷纸(p.281，图17-36) 复卷(p.283，图17-