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圆网快速成型器及流送系统
目前造纸企业的圆网机基本使用以下几种形式的成型器：1）顺流溢浆式、2）逆流式、3）活动弧型板式、4）喷浆式、5）横流式、6）其它改良式。但我们在长纤维、中性条件下生产技术指标要求较高的纸张时，使用过几种形式的成型器，均出现：浆疙瘩、匀度差、横幅定量差大、纵横强度比不可调等非常难解决的纸病。为此我们设计、制作了一种圆网快速成型器，并与先进的流送系统相结合，在双圆网、三压榨、多烘钢的圆网纸机上成功地解决了上述纸病，。经过四年的生产，运行良好、稳定，产品质量与日本、美国、加拿大、南韩相同。
一），基本理论
我们都知道：纸浆的流动特性与水不同，随着纸浆本身的性质和浓度、流速等因素的变化，其流动特性也有所变化。在临界浓度（~0.05%）以下时，由于纤维与纤维之间的相互作用很小，而能够自由的运动，因此其流动状态与水相同。在临界浓度以上时由于纤维浓度的提高，纤维与纤维之间的机诫交缠作用，使纤维相互碰撞并形成絮聚物，这些絮聚物在纸料浓度较低和流动速度较大时，活动比较容易。但较高的浓度（0.25%以上）和较低的流动速度时，絮聚物可以互相联结形成纤维网状物、或浆团，纸料具有纤维网状物的性质。1）在同一浓度的情况下，速度越大，分散程度也越好。2）在一定的条件下（湍动的强度较大，湍动的规模较小），湍动能够分散纤维的絮聚物。3）湍动与絮聚有一定的平衡关系，湍动不仅能够分散纤维絮聚物，而且还能够产生纤维絮聚物。4）长纤维浆较比短纤维浆易于絮聚。
流浆箱（成型器）是造纸机的一个关键部分，流浆箱的结构和性能对于纸页的形成、造纸机的抄造性能、以至纸张的质量均有重要的影响。对其要求是：1）有效的分散纤维、防止纤维絮聚。2）保持稳定的浆速和网速的关系，并要便于控制和调节。3）流浆道设备内部平滑、没有挂浆、便于清洗。
二）圆网快速成型器的结构
根据上述理论，并结合长网机流浆箱的特点，设计了一种圆网快速成型器，并通过生产实践，总结了一套成熟的经验。圆网快速成型器的基本组成：1）方锥管布浆器，2）长缝扩散器，3）孔板，4）冲击板，5）长缝收缩器，6）方管稳浆器，7）弧型板，8）调节装置，9）箱体。
为了保证流浆道平滑、没有挂浆，方锥管布浆器、弧型板采用不锈钢板材料，孔板采用不锈钢板、或铸铁电镀、或高强度塑料材料，调节装置采用不锈钢和铸铜材料组成，其它采用铸铁电镀材料、或金属型材电镀材料。
为了便于清洗、减轻洗刷劳动强度、节省清洗时间，孔板、冲击板采用拉出式结构。
为了能够调节纵横强度比，弧型板与箱体之间采用可移动式结构，通过调节弧型板与圆网面之间所契型区的大小，来改变浆速与网速的速度差，以达到调节纵横强度比的目的。
为了调节横幅定量差，在弧型板上部设置了调节装置，通过调节弧型板与网面之间的距离（全幅分多段调节），达到调节定量差的目的。
为了减少圆网快速成型器与圆网面之间的摩擦所消耗的动力负荷，圆网快速成型器与圆网面之间的密封材料和唇板采用高强度塑料板，圆网笼的原边部密封区改为平面沟槽式结构。这种结构的优点是:1）减少圆网笼的动力负荷，取消普通圆网的兜布。2）延长铜网的使用寿命，（相对普通圆网：提高一倍）。3）防止面网与底网之间在边部夹浆的问题，4）增加圆网面的有效宽度，使成品宽度加宽，提高产量（可以达到圆网的最大有效宽度）。5）由于没有定边布，可以防止底网和网笼的损伤。此结构如图一。图中
：1）面网，2）底网,3)网鼓,4)Ø10mm棉线绳，
5）后加圈体。
圆网快速成型器的结构示意如图二。
三）流送系统的流程
单独有一个好的圆网快速成型器是不够的，还要有一个好的流送系统来配合，这是相当关键。只有这样，才能更好地发挥圆网快速成型器的作用，体现它的优点。
流送系统的流程见图三。
图
三
四）圆网快速成型器及流送系统的流送过程和特点
由配浆箱调节后的浆料与白水箱的白水在冲浆泵前混合，靠冲浆泵叶轮的旋转和离心作用充分分散纤维，而后经锥型除渣器、旋翼筛对浆料进行除渣和除纤维浆团、浆疙瘩处理，并送往圆网快速成型器、网笼形成纸页。
通过检测机构测定的水位信号或手动控制信号调节冲浆泵的转速，以调节圆网快速成型器内的浆位，保证圆网快速成型器能在正常的状态下运行。这种设置，取消了冲浆泵的调节阀门。其优点是：1）由于在正常生产状态下，使用变频调节系统，可以降低冲浆泵的转速，从而降低冲浆泵的动力消耗，提高冲浆泵的使用寿命，节能30%。2）取消调节阀门后，解决了阀门处挂浆、形成浆疙瘩的问题。3）调节方便，可以自动调节或手动在操作台前调节。4）解决了流送系统和网部的跑冒滴漏问题，降低原料消耗。
在圆网快速成型器内部，流送系统送来的原料经过下列过程：1）方锥管布浆器：使浆料均匀地分布到成型器中，使沿造纸机全宽的上网纸料量，是均匀一致的。2）长缝扩散器、孔板、冲击板、长缝收缩器：是消能、整流、布浆原件，并且能够产生微湍动。使浆料在这个流送过程中：浆料的流动经过是扩散降速、节流扩散、冲击扩散、加速收缩。经过这个过程：充分分散纤维，防止浆料两次流动和纤维在絮聚和浆疙瘩的形成。长缝扩散器的长缝孔宽度：8-20mm。孔板的开孔率：40%-60%，孔径：15-23mm。冲击板将浆料分为两部分。长缝收缩器的长缝孔宽度：10-25mm。3）方管稳浆器、弧型板：其作用是：保证浆料必须具有使浆速与网速相适应的静压头，以分散纤维的絮聚和稳定浆料的流速，保证上网纸料的均匀分散和浓度的均匀分布，以形成均匀的纸页。4）调节装置：类似长网机的上唇板，通过调节弧型板与网面之间开口的距离，调节纸页横幅定量差。5）通过调节弧型板的位置，可以改变流浆道的大小，从而改变浆速与网速的速度差，以调节纸页的纵横强度比。
五）适用范围
1）定量范围：10-100g/m2(单一圆网快速成型器)。定量范围调节相对普通圆网箱较大，并能保持良好的匀度。可以设置多个成型器，形成多圆网造纸机。
2）成型器浓度：
0.05-0.5%。调节范围相对较宽，在低定量、低浓度条件下，成纸匀度好与高定量、高浓度条件。
3）纤维状态：适合各种粘状的长、短纤维纸浆，打浆叩解度适应范围较宽，纤维湿重：5-16g。纸浆叩解度：35-80
0.SR。
4）纸张种类：适和各种圆网造纸机生产高质量、具有特殊性能的本色、白色纸种。
六)结论
1)
横幅定量差:能够达到最小1%的全幅定量差，相对与普通圆网提高很大。因此能够很好地提高产品质量，在有些方面超过了长网机的产品质量。
2)
纵横强度比:调节范围较普通圆网成型器宽，甚至超过长网机，纵横强度比达到1.5-7:1。
3)
在长纤维状态、中性条件下，与普通成型器相比，成纸匀度有较大的提高，没有浆疙瘩、孔洞、半透明等非常难于解决纸病的出现。在这种条件下，纸页通过压光机后，能够极大地提高纸页的平滑性。
4)
全系统节能：与目前企业的流程比较，使用变频系统，方便水位的调节，节能30%。冲浆泵在低速条件下运行，故障停机次数减少。
5)
使用变频系统，可以去掉成型器前的控制阀门，解决了由此部分产生的窝料和浆疙瘩。
6)
洗刷方便，减少洗刷时间，减轻劳动强度。成型器内部的整流原件，可以从操作侧方便抽出，洗刷方便，减少停机时间，提高生产效率。
辽宁省轻工研究院工艺室
邸锐
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2002.1.25