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造纸机烘缸的排列 看这篇文章

发布日期:2021-06-28   来源:智桥科技

随着造纸机械的飞跃进步,纸机组成各部分的设备,都有翻天覆地的变化,特别是湿部,包括流浆箱、成型部、压榨部,造纸机械的技术进步已是有目共睹。

因为无论从浆料悬浮液的喷浆、网上的组织成型、机械脱水的压干,都是造纸工艺很重要的组成部分,它们要确保纸料能均匀喷出,纸幅能够均匀成型,而且在离开成型部、压榨部时,湿纸幅要达到所需的预定干度。

要不然,设想提高纸机的抄造速度,便成为一句空话。

唯独纸机干燥部的改革与创新相对来说,技术进步的步伐稍为缓慢一些。

纸页进入干燥部的初期,就已经有了一定的干度,相应具有某种程度的拉伸强度。

因此,工厂在进行纸机技术改造时,一般都只是对干燥部的设备与工艺作相应的变动与调整。

但是,随着纸机运行速度不断的、大幅度攀升,传统那些具有长距离、开式引纸形式的双层排列烘缸装置,便成为纸机提速与高速造纸机操作的瓶颈,达到非迫切解决不可的程度。

时至今日,高速(操作车速1800m/min)造纸机仍用传统的蒸汽烘缸作为干燥部的主体,被用来除去经压榨后纸页剩余的水分以保持纸页的质量。

尽管现代已出现有闪急干燥、红外线干燥、脉冲干燥、高温热风(气流)干燥等多种新干燥工艺可供选择时参考。

这些新工艺的共同特点是:能够在单位时间内给湿纸页传输更多的能量。

这些新技术的采用快速脱除纸页的水分含量是绝对没有问题的,但是,却会引起了纸张其他物理性能的变化:直接影响产品质量,特别是纸张的表面性能。

1.双层烘缸排列

纸机干燥部的结构形式,由钢铁结构机架支承的传统蒸汽烘缸排列,是采用上、下两层的排列方式。

把通过压榨部之后的纸页,导入引纸缸,再经上、下排列的各个烘缸组,烘缸通入蒸汽,蒸汽的热量通过烘缸铸铁外壳再传递给纸页加热。

上、下排列各个烘缸组,每组均有一张棉织的或合成纤维的编织物(帆布或干网)套在各个烘缸上,用于将纸页紧压在烘缸的表面,降低存在于它们之间的空气膜厚度,使纸页与烘缸有更好地接触,提高热量的传递效率。

这种双层烘缸排列方式,安装在普通长网造纸机的干燥部中,当纸机在抄速为500m/min以下时,正常运行已有相当漫长的历史。

2.单层烘缸排列

纸机运行速度提高至550m/min以上,烘缸转动引起产生的负压,会使空气流动速度增快,造成在开式引纸的操作中,纸页颤动(Flutter)加剧,断头增加;刚刚入缸纸页的含水量较高,纸质甚为脆弱,在上、下层烘缸之间需要有干网的有效支撑;又湿又热的断头湿纸会停留或堵塞在下烘缸刮刀表面,操作甚困难;烘缸表面粘有纸页带来的纸毛、纸屑、损纸,会有引起火灾发生的可能性,这些论点在造纸界已获得广泛的认同。

但是,这种单层烘缸排列的干网结构,其主要缺点是:干燥编织物(干网)被夹在烘缸表面与纸页之间,防碍烘缸表面热能对纸页的传导,损失了下烘缸的干燥能力。

纸页在进入下烘缸时,是处在干网的外面,加热的下烘缸只能用来干燥干网。而现代化造纸机已采用合成纤维织物,不需要设有干燥干网的装置。

既然如此,下烘缸就可以不用通蒸汽,它只不过是被用来作为干网的过渡罢了。

于是,使用Beloit公司技术的Enertec公司就干脆把下烘缸改为直径φ0.6m的真空网辊,以降低干燥部的拖动负荷。

其后三菱、Beloit公司、Voith公司、维美德公司经研究,都一致认为,真空网辊的直径太小,并不合适,应予适当加大。

前面两公司真空网辊的直径为φ1.2m,而维美德公司则为φ1.5m。

广州造纸有限公司在把普通长网造纸机提速至550m/min以上的技术改造中,包括两台国产3150纸机(纸机幅宽为3150mm)在内,已全部在干燥部第一组烘缸采用单层烘缸排列形式,只是把原来的直径为φ1.5m的烘缸作了适当调整,而其它各组烘缸,则继续保持原来的上、下双层排列烘缸方式,在生产上已取得明显的良好效果。

3.干燥部全部单层烘缸排列

新型夹网造纸机(车速1600m/min、1800m/min),干燥部的烘缸排列配置,是全部用单层缸排列方式。这种全单层(Single-tier)烘缸排列方式,能够高效地保证纸机在高速运行的操作,纸幅是在全支撑的条件下通过干燥全过程,消除纸页的颤动和最大限度地减少纸页在干燥部的断头。

还有,在造纸机高速运行操作中,能够做到不用带纸绳引纸,实现纸页引纸自动化。

更重要的是:它能更有效地确保生产纸张的质量。

单层烘缸排列的干燥部,纸页基本上是在干网张力的压力和真空网辊负压下运行,它紧贴在干网上。

干燥过程中,纸张横幅的弹性特性受到限制(Restraint),例如纸张横向收缩率、抗张强度、弹性模数的变化降到最低的程度。

它们有利于减少纸张的横向起皱(Cockle)和纵向条纹(Graininess),生产出尺寸更稳定的纸张来。

在干燥部全部单层烘缸排列方式中,维美德公司真空网辊(Vac)Roll)的直径是采用φ1.5m,其理由是:在同一车速、烘缸直径的条件下,网辊的直径大,则其转速要比直径小的慢一些,相应纸页承受到的振动力要小些,纸张运行速度更为稳定;网辊直径大,增加出烘缸纸页的行程,延长蒸发水分的长度;网辊直径大,辊子本身扭曲和振动相应也较少。

此外,还有利于真空网辊辊面的沟纹与钻孔的加工。因为在沟纹的沟底设有为数不多的孔眼,以保持一定的负压,吸牢纸页。

4.纸张卷曲问题

当纸机车速提高至某一程度,需全部烘缸采用单层排列布置时,纸页单面干燥,就会出现卷曲问题,不易消除。

三菱、Beloit公司在二十世纪末开发的/完整BelChamp是一种结构新颖的单层排列烘缸形式。

据称,这种结构形式的干燥部,能够克服干燥后期纸页卷曲问题。但其构思仍是出自双层烘缸排列,纸页断头较多,带纸困难,清理损纸不便等。

后来,世界上大部分造纸机械制造商都改为一列式的单层烘缸排列,为了解决卷曲问题,采用在两道软压光之间增设蒸汽箱向纸页的底面喷蒸汽的办法。

事实上,把经干燥后的纸页再次弄湿,浪费热能,似属不合理。

纸机烘缸排列的变革,是造纸机械技术进步的一个反映。

责任编辑:李敏

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