打浆设备性能指标及计算方法

打浆设备的主要性能指标有：打浆比压、刀口比负荷、打浆能耗及打浆效率等，现分别说明如下：

1. 打浆比压

单位打浆面积上纸浆所承受的压力，称为打浆比压p，计算公式见式（2-1）。

打浆比压的大小，主要影响纤维被切断的程度。比压越大，切断能力越强，纤维的平均长度下降。游离打浆时，比压值宜大，黏状打浆比压值宜小。比压过小会延长打浆时间，增加打浆动力消耗，在生产中由于纸浆浓度、浆层厚度、飞刀与底刀的距离等因素的不同，实际作用于纤维的压力和纤维的切断作用也不同。

2. 刀口比负荷

打浆时纤维在刀口或转盘齿的前缘聚集，打浆设备与打浆特性之间的关系与对该纤维所做的功和切刃长度有关，现在用刀口比负荷来反映打浆的作用和切断与撕裂能力之间的关系。刀口比负荷计算公式为：

式中 E——刀口比负荷，W·s/m

P——施加的净功率，kW

L——切口长度，km/s

而：

式中 n₁——转盘齿数

n₂——固定盘齿数

L′——转盘齿的有效交叉长度，km

Ω——磨浆转数，s^-1

由输入的净功率（P）除以绝干纤维通过量（q_m）得到打浆的净输入能量（E），这是刀口比负荷理论用来表征打浆作用的重要指标。净输入能量的计算公式为：

式中 E——净输入能量，kW·h/t浆

q_m——绝干纤维通过量，t/h

3. 打浆的能耗和效率

（1）磨浆的能耗(www.xing528.com)

盘磨机打浆单位能耗是指每吨纸浆打浆时打浆度每提高1 °SR时所消耗的电量。其计算公式为：

式中 E_w——打浆单位能耗，kW·h/（t·°SR）

I——打浆时盘磨机的操作电流，A

V——打浆时主电机的工作电压，V

q_m——每小时绝干纤维通过量，t/h

cosφ——电机功率因素，查手册为0.89

η_m——电机效率，查手册为0.915

g₁，g₂——浆料通过前后的打浆度，°SR

磨浆单位电耗E_w由浆料性质和磨浆机的形式而定，如处理亚硫酸盐草浆时，各类打浆设备单位电耗如表2-26所示。

就同一种盘磨机，不同的磨盘和材质，其单位电耗也不一样，如用陶瓷磨盘作为定盘、金属磨盘作为转盘，装入ϕ400液压单盘磨浆机中，对甘蔗渣浆进行打浆实验，与两个磨盘都是金属磨盘进行比较，如图2-29所示，陶瓷磨盘的打浆质量有所提高而单位电耗下降。

表2-26 不同打浆设备的单位电耗

图2-29 打浆度对磨浆机单位能耗的影响

从上述实验可知，动定盘均为金属材质，与陶瓷磨盘作为定盘、金属磨盘作为动盘组合进行磨浆对比。在相同的打浆度时，纯金属质的磨盘单位能量消耗最高。另外，用同一种具有圆弧封闭圈的斜放射形齿纹的ϕ400冷硬铸铁磨盘作为动盘，与具有斜放射形齿纹的ϕ400陶瓷磨盘作为定盘组合进行磨浆，定盘结构稍有不同，其单位能量消耗也不一样。定盘没有周边封闭圈（图中的×）比设有周边封闭圈（图中的△）单位能量消耗低，而周边开有均布小槽的（图中的〇）居中。由此可知，同质不同结构，其单位能量消耗也不一样。

（2）磨浆效率

磨浆效率是评价磨浆设备性能的重要指标，提高磨浆设备的有效功率，是改进磨浆设备的重要方向。

磨浆设备磨浆时所消耗的功率，分为有效功率和无效功率两部分。有效功率是指用于纤维切断、压溃、撕裂和帚化等打浆作用所消耗的功率。无效功率是由于输送浆料及设备磨损等所消耗的功率。

根据资料报道，有关打浆设备的有效功率如表2-27所示，从表2-27可见，双盘磨浆机打浆的有效功率最高，其次是大锥度磨浆机。然而，双盘磨浆机与大锥度磨浆机相比，虽然磨浆比压能耗相同时，盘磨磨浆浆料的游离度比锥形磨浆机磨浆下降得快，但是，锥形磨浆机打浆后的成纸和盘磨的比，有较好的抗张强度和韧性，在纸张强度相同的条件下，锥形磨浆机的能耗低于盘磨。

表2-27 两种常用打浆设备的有效功率