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深入了解流浆箱的结构和元部件

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:一般的流浆箱主要由布浆装置、整流装置和上网装置等3部分组成,各部分的功能分别如下。但也有的水力式流浆箱采用一次布浆整流的结构,采用一个布浆整流模块就起到布浆、整流和湍流发生器的作用。流浆箱的结构模块如图4-42所示。

深入了解流浆箱的结构和元部件

一般的流浆箱主要由布浆装置、整流装置和上网装置等3部分组成,各部分的功能分别如下。

1. 布浆装置

布浆装置又称布浆器,其作用是沿着纸机横幅全宽提供压力、速度、流量和上网物质绝干量均匀一致的上网纸料流。高效的布浆器应达到下列要求:沿着纸机的全宽压力相等且稳定;不使浆流分成大的支流;对纸料的不稳定性不敏感;内壁光滑不挂浆;便于清洗和维护。

传统的布浆器由布浆总管(一般用矩形锥管或圆锥管)和布浆元件块(包括相应的整流消能装置)组成,而现代纸机流浆箱的布浆装置则增设了稀释水浓度控制(调节)系统。

2. 整流装置

整流装置又称整流部,对于敞开式流浆箱或封闭式流浆箱,整流装置包括堰池及其配用的布浆整流元件(如匀浆辊);对水力式流浆箱,整流装置包括整流元件和湍流发生器。但也有的水力式流浆箱采用一次布浆整流的结构,采用一个布浆整流模块(如阶梯扩散器、管束等)就起到布浆、整流和湍流发生器的作用。

整流装置的作用是产生适当规模和强度的湍流,有效地分散纤维,防止絮聚,使上网的纸料均匀分散,并尽可能保持纸料纤维的无定向排列程度。

3. 上网装置

堰板是流浆箱的上网装置,由上下堰板组成。其作用是使纸料流以最适当的角度喷射到成形部最合适的位置,并控制纸料流上网的速度,使之适应纸机车速的变化和工艺的要求。传统流浆箱的堰板还可以通过调节唇口的全幅开度和局部的微小变形,控制纸机横向的定量和水分的均匀分布,以及上网喷射流的湍流规模和湍流强度,提高纸页的成形质量和产品的质量。

流浆箱的结构模块如图4-42所示。

图4-42 流浆箱的模块

1—布浆总管模块 2—稀释水浓度控制系统模块3—纸料分布器模块 4—湍流发生器模块5—堰板区模块 6—框架模块

1. 布浆总管

布浆总管的作用在于展开纸料流并使其沿纸机的横向尽可能地均匀分布。总管的形式有多种,目前广泛使用的是锥形总管。锥管的截面形状可以是矩形、圆形和弓形。如图4-43所示。圆锥管强度好,容易设计,但制造较困难,加工精度较差。矩形锥管(常称方锥总管)设计和制造比较简单,断面可制造得比较精确,能够适应多种形式的布浆器的要求,因而是用得最广泛的一种布浆总管。

图4-43 锥形布浆总管

(a)圆形锥管(b)矩形锥管(c)弓形锥管的截面

图4-44 布浆总管示意图

1—进浆管 2—锥形布浆总管 3—纸料进布浆元件 4—回流管 5—回流量控制阀

为了使布浆总管压力恒定,并防止纤维、尘埃、泡沫、空气等聚集到末端,总管必须有一定的回流量。布浆总管示意图如图4-44所示。纸料从锥管的大端进入,小端设有回流。调节回流量可以控制总管中流态的变化,保证支管浆流压力的稳定与纸料的分布均匀。回流量一般控制在5%~15%,回流纸料送回冲浆池。

为了在总管内获得不变的压力,考虑到沿管的摩擦损失,总管的后壁从理论计算得到的是一条抛物线。这种结构的总管在设计上和制造上要求很高。目前大型高速纸机配用的布浆总管都是这种结构的布浆总管。对于一些车速较低、规模较小的纸机,考虑到制造上的困难,也有把矩形总管的后壁制成一条直线,把圆形锥管用多段不同锥度的直线锥管相互焊接起来,使锥管接近于要求的曲线。

2. 布浆整流元件

布浆整流元件是流浆箱的核心组成部分,布浆元件的作用是沿着纸机的横向均匀地分布纸料。整流元件的作用是产生高强度小规模的微湍动。常用的布浆元件有多管、孔板、阶梯扩散器和管束等形式,如图4-45所示。各种布浆元件的特点和使用范围如表4-2所示。

表4-2 各种布浆元件的特点和使用范围

在使用多管或孔板时,必须配备整流消能装置,以克服多管或孔板流出的多股浆流的不稳定性。而阶梯扩散器、管束等布浆元件,则同时具有整流和消能的作用,并能产生微湍动,不需另配整流消能装置。

图4-45 各种布浆元件示意图

(a)多管(b)孔板(c)管束(d)阶梯扩散

图4-46 各种多管示意图

1—总管 2—支管 3—整流消能装置 4—流浆箱

(1)多管

多管在结构上可分为圆形直管(进浆、出浆断面均为圆形的直管)、异形管(进浆断面为圆形、出浆断面为矩形)和文丘里管。如图4-46所示。

直管结构简单,是用得较多的一种。直管有两种基本形式,一种直径较大(150mm左右),根数不多,在直管中还装有孔板,支管的流速与总管中的流速相差不大。另一种直径较小(25~65mm左右),根数较多,直管的流速与总管中的流速相差较大。由于直管喷出的各股浆流的动能较大,因而要求进入堰池前要经过较复杂的整流消能装置,通过几次的节流扩散进行缓冲和减速,使浆流能够混合成稳定的浆流进入堰池。

异形管结构较复杂,但因出口是矩形,截面积较大,对纸料有一定的减速作用,因而分布较均匀,对整流消能装置的要求比直管低,异形管一般用于某些高速造纸机的流浆箱。文丘里管结构复杂,但本身已起到整流消能的作用,因此不需要再配置整流消能装置。

多管装置的操作可参见图4-47。控制循环量以维持在A点和B点具有相同压力,这可从在视镜上不再有浆料流动而获知。图4-48表示出循环量太少或太多的后果。

图4-47 带小支管的锥形多管进浆装置

图4-48 锥形多管进浆管循环量太少或太多的后果

(2)孔板

孔板是一块有很多小孔的固定板,一般用有机玻璃制作,锥管和孔板结构如图4-49所示。

图4-49 锥管和孔板的结构示意图

孔板的直径选择必须适当,孔径太小容易堵塞,而孔径太大又会导致孔板后纸料混合不均匀。用作敞开式流浆箱和气垫式流浆箱布浆整流元件的孔板,孔径一般用14~8mm,而用于集流式飘片流浆箱层流区的孔板,孔径一般为25mm左右。为防止挂浆,要求孔眼必须加工得很光滑,并且要采用横断面为锯齿状的孔板结构,使原来孔口边缘的浆流停滞点不再积浆,不会形成大的纤维束。孔板的流速通常取3.5~5.0m/s,加速比以1.5~2.0左右为宜。孔的流速太低,容易产生挂浆堵孔,反之流速太高又会造成通过孔板后的纸料速度分布不够均匀的问题。为了使通过孔板的纸料的速度有比较均匀地分布,孔板厚度和孔的直径比例以不低于(3~4)∶1为宜。孔板的厚度一般不小于50mm。

无论是多管还是孔板的孔,相互之间都有一定的间隔,从而使通过这些布浆元件的浆流呈多股喷射的状态。喷射的浆流速度很高,而其周围的浆流则速度很低,从而使整个横向的流速不均匀。为了减少喷射浆流的能量,使其与周围的浆流流速均匀化,要采用整流消能装置,将纸料经过几次节流和扩散,使进入流浆箱堰池中的纸料流动平稳且流速均匀。

多管布浆元件采用的各种整流消能装置如图4-50所示。其中有双冲击式 [如图4-50(a)]冲击与旋涡结合式 [如图4-50(b)]和旋涡式 [如图4-50(c)]等几种。车速较高的造纸机比较适合选用双冲击式的整流装置,使用时,纸料由支管2喷射到双冲击式节流扩散器的扩散部分O中,喷出的纸料流速一般为2~35m/s。几股浆流在扩散部分混合扩散,速度降至0.2m/s左右。控制节流缝的塞子P可以上下移动。节流缝的纸料再经减速后进入堰池。

图4-50 多管进浆布浆器的各种整流消能装置示意图

1—总管 2—支管 3—孔板 4—整流消能装置5—匀浆辊 O—扩散部分 P—塞子 Q—节流缝D—第一扩散室 E—第一节流缝 F—第二扩散室G—第二节流缝

孔板布浆元件使用的几种整流消能装置如图4-51所示。其中图4-51(a)是使用接受室作为整流消能装置;图4-51(b)是使用匀浆辊作为整流消能装置;图4-51(c)是使用两段开孔的孔板和匀浆辊作为整流消能装置,两段开孔孔板的孔眼如图4-51(d)所示,孔眼分为转向孔和导流孔两段。转向孔的作用与一般多孔板相同,而喇叭形的导流孔的作用是消除急速的射流,减少孔板对纸料的压力损失,并使纸料稳定均匀地进入堰池。这种导流孔与匀浆辊结合起来,能够起到较好的分散作用。

图4-51 孔板布浆器使用的几种整流消能装置

1—方锥总管 2—孔板 3—两段开孔孔板 4—接受室 5—布浆辊

目前国内使用孔板作为布浆元件的流浆箱多配用消能棒和导流片作为孔板出口的整流消能装置,以取代孔板出口的匀浆辊。如图4-52所示。孔板后垂直放置的导流片可以防止横流的产生以及由于横流造成的扰动,从而使纸料流向和流速容易趋于均匀化。同时,通过消能棒的整流消能作用,也使各部分流速均匀化。这种装置具有结构简单、不需要传动装置等优点,而且整流效果较好。

图4-52 导流片和消能棒的应用

1—导流片 2—消能棒 3—孔板

(3)匀浆辊

匀浆辊是一般流浆箱应用最普遍的布浆整流元件,目前主要应用于低速纸机的流浆箱中。由于其布浆整流效果是由机械力驱动实现的,因此属于机械式布浆整流元件。

匀浆辊(见图4-53)又称孔辊,是一个薄壁的、壁上钻有大量小孔的中空管辊,一般是由黄铜管或不锈钢管钻孔制成,壁厚3~5mm,孔径为18~25mm。为了避免挂浆,要求小孔的内外缘及管体内外面均应光洁无毛刺,楞边都要倒成圆角。匀浆辊自带电机,可变速、变向转动。

图4-53 匀浆辊与整流板

(a)匀浆辊(b)整流板

纸料通过匀浆辊时,先穿过辊面的孔进入辊内,由辊壁向辊中心流动,然后再由中心沿半径方向扩散,浆料再次穿孔流出,并在匀浆辊相邻两孔之间形成强烈的小涡流,对纸料进行整流,消除流浆箱内的涡流、偏流和交叉流,使浆流处于微湍动状态,从而使纤维分散,防止絮聚和沉降,使纸料沿纸机幅宽均匀上网。

匀浆辊的开孔率、孔径、辊的转速、辊的直径、辊数和辊的位置对匀浆效果均有影响。(www.xing528.com)

①匀浆辊的开孔率和孔径 匀浆辊开孔率越小,浆料通过辊孔的速度也就越大,所产生的湍流也越强烈,但辊的阻力也就越大,纸料的压头损失也越大,因此,要根据匀浆辊在堰池中的位置和作用来合理确定开孔率。匀浆辊的开孔率,一般在浆料进口处控制在30%~40%,在堰池中部控制在30%~50%,靠近堰板口处的多采用50%~52%。匀浆辊的孔径一般为20~25mm。

②辊径、辊数和辊的位置 在确定匀浆辊的直径时,要考虑匀浆辊的刚度、造纸机的宽度和流浆箱的结构等问题。一般造纸机的抄宽越大、堰池深度越大时,匀浆辊的直径也越大。匀浆辊的辊数与辊的位置和流浆箱的结构有关。一般设置两根匀浆辊,在堰池进口和靠近堰板口各一根。如果配用高效的布浆整流元件(如阶梯扩散器),由于布浆整流效果好,堰池进口处的那一根辊可以不用。匀浆辊转动时,会带动周围纸料运动,产生较大的涡流,从而不利于整流。为了将这种负作用限制到最低程度,安装匀浆辊时,匀浆辊面与流浆箱壁面之间的距离应在3~6mm之间,过大会使部分浆流得不到匀整,过小则容易轧死。

③匀浆辊的转速与转向 匀浆辊的转动对纸料起搅拌作用,防止纤维沉积,并对辊子进行自洗,减少挂浆,保持匀浆辊的清洁。匀浆辊转速过快时,辊内形成大的涡流,使浆流发生过大的扰动,影响流速的均匀分布;转速过慢,匀浆的效果差,解絮作用削弱。匀浆辊的线速度一般控制在9~12m/min。匀浆辊的转动方向影响不大,一般使用匀浆辊的流浆箱均设有匀浆辊转速和转向的调节装置。当上下配用两个匀浆辊时,上下辊的转向以相反为宜。传动最好配有无级调速器,并可作正、反向转动,能使匀浆辊起到最佳的作用。

(4)阶梯扩散器

阶梯扩散器是一种高效的布浆整流水力元件,自20世纪70年代问世以来得到快速的发展,是目前使用最广、效果最好的一种布浆整流元件,可用于各种类型的流浆箱。

阶梯扩散器是一种兼具布浆和整流双重功能的元件。其工作原理如图4-54所示。方锥形总管进来的纸料在转为造纸机纵向时,被一个接一个排列成块的阶梯扩散器分为多股单独的浆流。在通过阶梯扩散器后,各股浆流又迅速地汇合起来,平稳地送到造纸机的网部。由于分级扩大,使其中的纸料也逐级扩散。此时中心流速高的浆流和四周因扩散作用以及管壁的摩擦作用而低速流动的浆流之间存在很大的速度差,从而产生较高的剪切力,形成高强度的微湍动。在阶梯的分段处,由于各段形状不一样,从一段进入另一段时,浆流将改变流向,发生重排,也产生强烈的小漩涡,形成高强度的微湍动。此外,由于扩散的消能作用及速度头重新分配带来的均化作用,使出口的各股浆流可以迅速地混合均匀,逐步消除边界层效应的影响,等浆流稳定后即可喷浆上网。

图4-54 阶梯扩散器工作原理图

阶梯扩散器的段数、各阶段管的长径比和相邻两阶管的横截面积比等,均会影响布浆整流的效果。阶梯扩散器的段数太少,湍动强度不易分布均匀,且浆流混合不理想;但段数太多,能量消耗太大而湍动强度衰减过快,同时加工制造也比较复杂。一般使用阶梯扩散器的段数为3~4。阶梯扩散器第一段的孔径一般为15mm左右,各阶段管的长径比一般≥3。长径比过大,不但压力损失较大,而且还存在纸料出现再絮聚的问题;长径比过小,则强烈的湍流得不到完全的扩散就排出管外,从而引起纸料流的波动。对于一个三段的阶梯扩散器来说,前、中、后三段的孔的半径差应大于纸料纤维的平均长度。其第三段后的速度及湍动强度分布是极重要的,而影响这种分布的重要因素是第二段和第三段的长径比。实验证明,第二段和第三段的长径比为4.0~4.5时,可以得到较好的速度分布和湍动强度。第一段孔中的计算流速多取3.5~4.5m/s左右,最大不超过5.5~5.8m/s。相邻两阶管的截面积之比又称扩散比,其值反映阶梯扩散的程度。扩散比越大,压头损失也越大,产生的湍流强度及湍流规模也越大。扩散比一般以2~4为宜。阶梯扩散器可以分段制造,最后组合,每一段最好有一定的锥度,以利于浆流的平稳。一般用塑料的铸塑成形法制造比较经济

(5)管束

管束是一种由大量的小直径管子组成的一种高效的水力式布浆整流元件。组成管束的管子两头管径是不相同的,一般纸料入口端的管径较小,呈圆形的断面,而纸料出口端的管径较大,可以是圆形断面或六角形和五角形断面,并且互相连接在一起,从而使纸料能够圆滑地扩散到整个断面上。管束中的小直径管子把总管送来的纸料细分成单独的浆流,然后再汇合起来。纸料在管束内的流动过程中,由于摩擦作用,在管壁附近形成强烈的湍动。同时,由于管的端部是缓慢扩大的,从而能产生更微细的强度大的湍动,能够有效地分散纤维,防止纤维絮聚,并有效地消除浆流中的大涡流和横流,因而整流效果比较好。如W型流浆箱就是采用管束作为湍流发生器。

(6)飘片

飘片是随着高速水力流浆箱和多层流浆箱技术的发展而迅速发展起来的,目前已较广泛地应用于各种水力式流浆箱。

飘片是装在堰板收敛区的一组平行的薄片,飘片的材料是聚碳酸酯或聚氨酯,厚度为3mm。飘片是以铰链的形式装在流浆箱堰板收敛区进口的燕尾槽或镶在分配管束出口的矩形管间,如图4-55所示。当流浆箱无浆时,飘片以自身的重量下跌叠在一起,当浆流冲过孔眼进入飘片间的流道时,则借助于浆流的动压飘浮在浆中,使上网浆流具有厚度均匀、速度均匀和纤维均匀分布的特点。

图4-55 飘片的结构

1—孔板 2—铰接 3—飘片

飘片产生微湍流是由于浆料被飘片隔开而分成许多相互平行的全幅收敛流,然后逐渐缩小厚度,形成浆流加速度,从而产生了较大剪切力。由于飘片是柔软的元件,并在浆流中飘动,有效地防止了堵塞现象。

3. 堰池

堰池是敞开式流浆箱和封闭式流浆箱的主体部分,其作用有两个:一是根据造纸机车速的要求,提供与网速相适应的静压头;二是借助整流元件的作用,产生适当的湍流,以分散纤维的絮聚和稳定纸料的流速,保证上网纸料的均匀分散和速度的均匀分布。

造纸机的车速与堰池静压头的关系可以根据公式(4-2)进行计算:

式中 H——堰池内纸料的静压头,m

v——造纸机车速,m/min(计算时换算成m/s)

Kc——网速对车速的滞后系数

Kt——浆速对网速的滞后系数

g——重力加速度,9.81m/s2

μ——出唇系数

式中vT为浆速。滞后系数Kc对一般的纸张如新闻纸、书写纸等为0.95,黏状浆抄造的薄纸如电容器纸、卷烟纸等为0.87~0.88,纸袋纸为0.95~0.96。滞后系数Kt一般为0.83~0.92。出唇系数μ对于喷浆式堰板为0.9,对于结合式堰板为0.78,对于垂直式堰板为0.8。

由公式(4-2)可知,随着纸机车速的提高,要求堰池内纸料形成的静压头以成平方的关系增加。

为了更好地稳定流浆箱浆位,排除泡沫,堰池内常装有溢流装置,溢流量一般约为5%左右,溢流高度为10~15mm,溢流浆料一般送到网下白水池。流浆箱堰池一般还设有水平旋转式的或摆动式的喷水管,以消除泡沫和清洁流浆箱内壁。封闭式的流浆箱还装有视孔和照明装置。流浆箱壁必须有足够的刚度,以免受压发生变形,箱壁一般用不锈钢或用钢板内衬不锈钢制作,外加筋板以增强其刚度。堰池内壁必须光滑以防止挂浆。

此外,为了避免对堰池内浆流的稳定性产生不良影响的二次流动现象出现,堰池应以平底为宜,堰池内的纸料应尽可能直线运动。研究发现,当纸料刚离开布浆整流元件时,速度分布较为紊乱,随着纸料在堰池中向前流动,速度分布趋于均匀,但超过一段距离后,速度分布又趋于紊乱。因此,堰池有一个最佳长度,其数值取决于布浆整流元件的结构形式、堰池纸料流速、上网纸料量及纸料性质等因素。

堰池借助流浆箱中的整流元件产生适当的湍动来分散纸料中的纤维絮聚物、稳定浆流、保证上网纸料均匀分布。气垫式流浆箱在配用高效布浆整流元件的前提下,可适当增加通过堰池的纸料流速,减少在堰池中纸料的深度,从而缩小堰池的体积,改善堰池中纸料流的速度分布。

4. 堰板

(1)堰板的作用和要求

堰板是流浆箱的上网装置。其作用是:使纸料以最适当的角度喷射到成形部最合适的位置,并控制纸料上网的速度,使之适应纸机车速的变化和工艺的要求;通过对唇口开度的全幅和局部的微小调节,控制上网纸料流全幅和局部的流量,以达到控制纸机横幅定量和水分分布的目的;控制上网喷射纸料流的稳定性及其湍流强度和规模,以改进纸页的成形。因此,要求堰板的唇口开度能够做全幅的整体调整和局部的微小调整,能够调节喷射角和着网点,唇板的结构形式应有利于上网喷射纸料流的稳定性和湍流强度和规模的控制,唇板的缘口应光滑平直。

(2)堰板的形式和特点

目前广泛使用的是各种带喷嘴的堰板。这类堰板在结构上可分为喷浆(鸭嘴)式、垂直式和结合式等三种,如图4-56所示。

图4-56 三种常用的喷嘴式堰板

1—胸辊 2—下唇板 3—上唇板 4—垂直堰板 5—堰池 6—上唇板调节机构(a)喷浆(鸭嘴)式堰板(b)垂直式堰板(c)结合(鹰嘴)式堰板

图4-56(a)所示的是喷浆式堰板。其喷浆口由上、下唇板组成,上唇板是倾斜的,具有逐渐收缩的喷浆道,可以通过上唇板调节机构调节喷浆口上、下唇板之间的间隙宽度。根据抄纸过程中纸页横幅定量的情况,进行全幅或局部的调节。还可以通过调节上、下唇板的相对位置,以及下唇板与胸辊的距离,控制上网纸料的喷射角与着网点。这种堰板操作较方便,调节较灵活,但在上唇板与前墙的连接处有流道的陡变,造成纸料流的陡折和不连续性,易于形成涡流和絮聚,因而在此处多设有匀浆辊进行匀整。这种堰板多用于车速较低的纸机。

图4-56(b)所示的是垂直式堰板。垂直堰板与流浆箱堰池的前壁结合成为一体。通过调节机构可以控制堰板向前(图中的a方向)、向后(图中的b方向)作15°倾斜。垂直堰板根据需要也可以做全幅或局部的调节,以控制堰口开度。这种堰板的优点是结构简单,调节方便,纸料上网比较均匀,纸页横幅定量差比较小,可以控制在1~2g/m2以内。但也存在容易挂浆、着网点不易调节的缺点,纸页的匀度也易受影响。这种堰板曾在早期的气垫式流浆箱中使用,现有很少使用。

图4-56(c)所示的是结合式堰板。这种堰板的特点是在喷浆式堰板的上唇板上加一个垂直上堰板,垂直上堰板突出5~7mm,使纸料在上网之前受到一次强烈的收缩,从而使纤维有良好的分散。垂直上堰板可通过调节机械做全幅上、下调节和局部微调,并可在水平方向做前后倾斜25mm,以调节着网点。垂直上堰板向前倾斜时(图中的a方向),着网点靠近胸辊中心线;反之,垂直上堰板向后倾斜时(图中的b方向),着网点向前,离胸辊中心线远些。因此,必须根据纸页形成和脱水的情况来调节垂直上堰板,以控制纸料上网的着网点。另外,由于垂直上堰板只突出5~7mm,而且此处纸料处于加速的过程,流速很快,停留时间极短,因而不至于造成挂浆的现象。这种堰板兼有喷浆式堰板和垂直式堰板的优点,是一种比较好的堰板。

5. 稀释水浓度调节系统

图4-57 传统流浆箱唇口调节方式引起的横流和偏流现象

在流浆箱的发展历程中,最具有突破性进展的成果之一就是稀释水浓度调节系统。20世纪90年代以来,流浆箱浓度控制技术的研究和开发得到重大的发展和广泛应用,当前各种新型的流浆箱均采用这项技术,其中比较典型的有Mesto Paper(Valmet)公司的OptiFlo系统流浆箱,Voith Sulzer公司的Module Jet系列流浆箱和Beloit公司的 IV-MH流浆箱等。这些流浆箱尽管在结构和外观上不尽相同,但其设计原理是一样的,它们突破了传统的通过唇口弯曲变形调节纸机横幅定量偏差的方法,以一种全新的理念达到了良好的纸机横幅定量控制。

传统流浆箱是以设在上唇板的多组局部开度调节装置来调节纸页横幅定量的。如图4-57所示。随着调节精度要求的提高,两组微调器的间距不断缩小,从最初的300mm,逐渐减小到150mm、100mm,直到现在的75mm。实际调节某一点的定量时,要松动相邻的微调器,随着微调器间距的减少,使得横幅定量调节变得更加复杂和难以控制,因此也限制了微调器的间距进一步减少,从而限制了调节量和分辨率的进一步提高,使得传统的流浆箱唇板调节方式存在着调节精度差、灵敏度和分辨率较低的缺点。此外,当上唇板变形后,由此产生的局部横流和偏流,又会导致纤维定向不一致,破坏了纤维结构的均匀性。

图4-58 稀释水浓度调节原理图

稀释水浓度控制系统的工作原理如图4-58所示。进入布浆总管的纸料浓度和流量是恒定的,即不加稀释水时进入各个阶梯扩散器(或管束)的纸料浓度和流量也是均匀一致的。当纸页横幅上某一处的定量偏离标准定量时,向对应于该处的阶梯扩散器(管束)的上游增加或减少稀释水的注入,调节该处的纸料量和稀释水(白水)量的比率,即调节该处的白水浓度,从而实现调节控制纸页全幅横向定量的均匀一致。由于稀释水注入口是在作为布浆整流元件的阶梯扩散器(管束)的入口端,稀释水在阶梯扩散器(管束)中能够很好地混合,各个阶梯扩散器(管束)的流量又没有改变,加之注入口远离唇口,因而对唇口纸料流的喷射速度和稳定性不构成影响。

图4-59 稀释水浓度调节元件

1—布浆总管 2—电动机 3—稀释水(白水)控制阀 4—节流孔 5—混合室

稀释水浓度控制系统是由沿着纸机横幅排列的一系列稀释水浓度控制模件组成,模件间距35~150mm,一般为50~100mm。稀释水浓度控制模件由带执行器的稀释水控制阀、阀控制系统、稀释水进料阀等组成,稀释白水混合部在进浆总管和阶梯扩散器(管束)布浆器之间。

Module Jet流浆箱的稀释水浓度控制元件如图4-59所示。

稀释水(白水)与纸料在混合室混合后通过节流孔进入阶梯扩散器(管束)。稀释水加入量通过稀释水控制阀控制,阀门开度根据调节点的定量标准偏差确定,通过电动机执行机构调节。目前速个系统的操作运行均已实现计算机在线控制。

MasterJet稀释水喷射组块垂直对应安装在6排管束中间,稀释水经过锥形进水孔,通过似活塞式阀体上下移动控制稀释水的量,浆流经过组块的凹陷区与稀释水混合,如图4-60所示。

图4-60 MasterJet稀释水混合部结构

OptiFlo稀释白水混合部通过阀门开度控制稀释水加入量,稀释白水通过稀释水槽从侧面进入管束与浆流混合,如图4-61所示。

图4-61 OptiFlo稀释水混合部结构

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