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节能型真空圆网卫生纸机关键技术(之一)

来源:彩788      发布时间:2019-05-07 08:42     点击率:

   于云燕 毛世秀 (潍坊凯信机械有限公司,山东潍坊 261061)

  摘 要:介绍了以商品木浆为原料的H C-1000真空圆网卫生纸机的工艺流程,阐述了工艺流程中选用设备和采用节能降耗的措施。

  目前国内生活用纸市场面临着激烈的价格竞争,占据市场优势地位的企业拥有先进的生产设备,能生产出优质的产品。“十二五”期间,国内造纸装备企业在整机和工艺系统的综合开发、制造、组合配套和调试方面与国际先进水平相比还存在较大差距,装备企业的集中度弱[1]。选择合适的生产设备也是生活用纸企业发展的重要决定因素,造纸设备的投资是长期的战略投资。为了实现帮助生活用纸生产商大幅增效、提高产品品质的目标,我们不断优化产品,加强整机和工艺流程系统的综合开发,在加工制造、组合配套和调试方面不断积累经验,不断创新,不断进步。

  目前我国卫生纸机的主要机型从生产产能方面分,可分为超高速纸机(6万~7万t/a)和中高速纸机(1万~3万t/a)。我们公司生产的中高速纸机在降低吨纸能耗、减少纤维消耗、生产高品质的原纸方面具有优势。在这里主要介绍一下我们公司为保定雨森生产的真空圆网卫生纸机配套的工艺流程。本项目共三台HC-1000真空圆网卫生纸机,生产原料采用100%原生木浆,生产定量为13~25g/m2,纸机设计车速110 0m/ min,产品品种为面巾纸、厕纸等,纸幅宽度2850m m, 单机产量45t/d。

  HC-1000真空圆网卫生纸机的工艺流程,主要由浆料制备系统、流送系统、纸机、蒸汽冷凝水系统、真空系统、多盘纤维回收系统等组成。这里主要阐述一下浆料制备系统、流送系统、白水循环系统。

  生产原料是采用100%原生木浆浆板,原料配比是30%~40%长纤加70%~60%短纤。通常流行的说法是“三分造纸,七分打浆”,所以制定合理的打浆工艺显得尤为重要。三台卫生纸机和浆料制备系统要求布置在一个车间,三台卫生纸机共用一套浆料制备系统。在满足产品品质的前提下,以节能降耗为指导原则,采用混合打浆工艺。混合打浆工艺的优点是:(1)由于原料采用商品木浆浆板,投料时对浆板进行计量称重,可以做到浆料配比准确,对系统的稳定有利。(2)混合打浆比分别打浆操作方便,可以节省打浆设备,简化工艺路线,减少叩前浆池、叩后浆池及其配套设备的数量,减少设备投资[2]。混合浆料制备系统的主要设备包括水力碎浆机、高浓除渣器、双盘磨浆机等。

  水力碎浆机是间歇工作的,按照预先设定好的量经过碎浆白水泵把白水送至碎浆机浆槽,计量好的浆板通过辊道开包机被送至碎浆机浆槽,二者在碎浆槽内混合,浆板被碎解,碎解过程中浆的浓度是6%~8%,碎解完成后的浆料通过卸料泵输送至叩前浆池,浆料输送前被稀释至合适的浓度。

  储存在叩前浆池的浆料随后通过喂料泵输送至双盘磨浆机,中间要经过高浓除渣器去除直径大于1m m 的重质杂质。高浓除渣器工作原理:浆料沿切线方向输送入除渣器的锥管内,沿管子内壁作涡旋运动,产生的离心力使重质杂质贴近管内壁,因为与管内壁的摩擦作用,速度降低,由于重力的作用重质杂质沿管壁下降到排渣口排出。而良浆由于密度相对于重质杂质小,运动到除渣器下部后,在涡旋作用下作旋转向上运动,最后从除渣器顶端的良浆出口排出,经管道输送至磨浆机。多余的浆料回流至叩前浆池。除渣器内浆料作涡旋运动的动力来自除渣器前的喂料泵。选择泵时要考虑除渣器进出口压差。而除渣效率取决于进出口压差和浆料的浓度。所以选型时要综合考虑以上各种因素。准确计算出数据后结合除渣器的效率图表,确定合理的除渣器型号、喂料泵及其电机型号,最终达到节能高效的目标。本项目选用的除渣器,带有特大观察窗,操作控制直观简便,配有快开自动排渣控制阀,操作方便,不夹渣。锥体材料为陶瓷,使用寿命长。合理的选型可以确保浆料回流量小,筛选效率高,能耗低。

  打浆就是利用磨片齿纹的机械作用处理浆料中的纤维,目的是使纤维达到卫生纸生产工艺的要求。打浆不仅在浆料制备中而且在整个造纸过程中,起着重要的作用。原料的配比选择对最终的产品品质的影响最大, 选择最优的打浆机和最佳参数打浆,使纤维变得具有良好的柔软性与可塑性和尺寸的合理性,并大大提高了细纤维间氢键结合机会和结合力。此外,打浆设备还可以使各种原料、辅料、添加剂均匀地混合。这样纤维不仅在造纸机网上容易相互紧密地交织在一起,而且由于打浆的机械作用增加了纤维的结合力,使之结合得更为坚实,提高了纸的强度。现代打浆设备的主要发展方向是连续化、大型化、多功能化、高效率和集中自动控制。较高的打浆效率和更低的总有效磨浆功耗,对造纸厂是有利的。双盘磨浆机的特点:设备结构紧凑,占地面积小;生产效率高,电耗较低;通过改变结构和磨盘齿形,就可以适应各种化学浆的打浆,可将不同性能或相同性能的盘磨机串联,实现打浆操作的连续化,并满足各种打浆质量的要求;打浆质量稳定,可实现打浆的自动控制;操作简单,维护管理方便,打浆效率和打浆质量大大提高。根据产能要求计算出浆料通过量,结合浆料配比情况和特性、磨浆前后的打浆度、磨浆浓度等, 选取合适的双盘磨类型。正确选择双盘磨的规格型号, 确定合适的磨浆功率,是达到节能降耗、产出高品质卫生纸的前提。

  PM1纸机于2015年9月份开机至今,这套磨浆系统运行稳定,在圆满完成生产任务的前提下,达到了节能降耗的目的,同时又保证了产品质量,完全满足了用户的要求。

  流送系统是将浆料从抄前浆池经上浆泵输送至高位箱,再从高位箱进入冲浆泵,冲浆泵将从高位箱来的良浆、白水池来的冲浆白水及流浆箱回流来的浆料混合后送至网前筛,浆料经网前筛净化后进入流浆箱。流送系统的作用是充分混合浆料,使其中的纤维分布均匀, 保证压力稳定,浆料浓度恒定,这些参数的变化最终会影响产品的稳定性,例如影响定量的稳定性。设计时要注意避免空气夹带、纤维絮聚等现象产生。

  高位箱的安装高度是我们结合实践经验经过理论计算来确定的,以保证浆料与白水混合时的速度和压力。通过控制高位箱内的液位稳定来实现稳定浆流、消除湍动,保证冲浆泵前的浆料浓度稳定。

  冲浆泵的选择十分重要,要保证压力和流量稳定、脉冲波动小,使浆料匀速匀压的输送至流浆箱锥管入口。正确的选择冲浆泵,首先要准确计算流浆箱需要的压头及其他各处的压力损失及流量。泵的运行效率要选择在最佳工作效率的65%~120%范围内,选型时避免冲浆泵与网前筛的压力脉冲超过允许的范围,另外要精确控制由变频电机驱动的冲浆泵的转速。

  网前筛的主要作用是保护流浆箱,采用缝式内流旋翼筛。我们选用的网前筛采用欧洲技术,产能大、动力小、能耗低,并配有先进的自动注油装置和机械密封水流量、压力检测报警装置,保证设备稳定可靠运行。冲浆泵管道入口处的设计是一个关键部分。

  我们公司自主设计开发的流送系统,完成了将不同的浆料进行准确、合理的混合这项复杂的工作。流送系统的部分管道是经过抛光处理的,光滑的管壁降低了纤维絮聚的可能。浆料流送系统的控制稳定是保证纸的质量稳定的重要因素,DCS控制系统的设计非常重要,此生产线的控制系统是通过浓度和流量的稳定控制来实现绝干量的稳定,这套控制系统已在我公司多条生产线上运行,效果良好。

  为了降低纤维消耗和清水消耗,减少废水的排放, 我们选用了多盘白水回收装置,把造纸系统的用水封闭循环起来,最终达到零排放的目标[3]。抄纸过程中产生的白水中有大量的细小纤维,现在中高速卫生纸机水的需求量很大,把白水中的纤维回收利用,可以降低纤维消耗。把经过过滤的清滤液、超清滤液回用到纸机水系统中去,代替部分清水,可以减少清水消耗。白水回收装置回收效果的好坏,直接影响着纤维消耗和清水消耗及废水的排放量。所以要选择质量可靠的回收装置。

  我们为河北保定雨森公司设计的这三台节能型HC-1000真空圆网卫生纸机,通过配以节能降耗的工艺流程:包括浆料制备系统、流送系统、蒸汽冷凝水系统、真空系统、多盘纤维回收系统,达到了大幅增效、提高产品品质的目标。

  本项目选用的多盘,纤维回收完全,占地小。运行中需要浆料制备系统提供盘片过滤用垫层浆,在回收过程中这部分垫层浆中的纤维也被全部回收,重新回到流程中去。与其他的回收方法相比,如气浮法、圆网过滤等,多盘回收自动化程度高,操作简便可靠,占地面积小,能耗低,滤液澄清度高,纤维回收效率高,无需添加剂,对抄纸无不良影响。采用了现在的多盘纤维回收机后,吨纸纤维消耗比原来老生产线%左右。

  [1]中国造纸工业技术与装备六十年的发展和进步系列报道:生活用纸抄造技术[J].中华纸业,2009,(21):191-197.

  [3]黄放辉.新型高速卫生纸机清水系统和白水回收系统简述[J].黑龙江造纸,2009,(1).

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