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緊湊濕部系統(tǒng)就是要減少傳統(tǒng)濕部過程的規(guī)模，顯著提高整個紙機的性能。系統(tǒng)規(guī)模的減小是建立在POM原理上的，使用緊湊漿料混合系統(tǒng)來替代傳統(tǒng)的漿料混漿池和成漿池，以及絕干漿料流量控制技術，以便取消調漿箱。 建立在靈活串聯(lián)概念上的離心除氣和除渣器系統(tǒng)以及加壓的白水分布系統(tǒng)，能夠減少短回路的規(guī)模，因為這樣可取消網下白水坑、貯料倉和真空除氣系統(tǒng)。 使用緊湊濕部系統(tǒng)可以將整個濕部的體積減少90%。Meinander的緊湊濕部系統(tǒng)的發(fā)展和進步引起了造紙工業(yè)的關注，目前絕大部分的紙機設備和系統(tǒng)的制造商都提供緊湊濕部系統(tǒng)，將其作為有效提高紙機性能的手段。 操作的組成和原理 與傳統(tǒng)概念相反，緊湊濕部系統(tǒng)要使紙機高速、高質量地運行，對大體積的成漿池、貯料倉和網下白水坑沒有強制性的要求。 在許多情況下，大型系統(tǒng)通常會導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定和變動，降低抄紙過程的效率。緊湊濕部系統(tǒng)能顯著減少系統(tǒng)的規(guī)模，而且操作性能優(yōu)于傳統(tǒng)的濕部系統(tǒng)。 下面描述了濃漿和白水系統(tǒng)的應用原理。 濃漿系統(tǒng) 混合和攪拌單一或者多組分的漿料，包括有關的濕部添加劑，對于大型系統(tǒng)來說效果往往不是很好，攪拌不均、液流通道不暢、空氣的引入都會降低濕部的性能。 緊湊漿料混合器 緊湊濕部系統(tǒng)可以解決漿料混合不均的問題。緊湊漿料混合器可以代替混漿池和成漿池，提高濃漿系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在這個裝置里多種漿料組分和濕部添加劑能夠得到有效的混合，1~3min的停留時間可以滿足有關化學品和其它工藝方面的要求。 緊湊漿料混合器在操作面上靠近流漿箱，可減小系統(tǒng)的規(guī)模。當頻繁的紙種變換發(fā)生問題時，為了快速有效地改變，緊湊漿料混合器可使塞流運行。 絕干漿流量的控制 為了保證緊湊漿料混合器漿流的穩(wěn)定性，需要對絕干漿流量進行控制。這里采用測量濃度和流量來控制濃漿泵的速度，準確地計量進入到紙機的絕干纖維量。 這樣，可將纖維直接傳送到混合漿泵或除渣器泵，取消調漿箱，而過程仍保持穩(wěn)定。緊湊漿料混合器的操作濃度在4%~5%，這就可以取消紙機上的一個濃度控制點。隨著濃度的增加，來自紙機上的過量水會減少。 白水和漿料稀釋系統(tǒng) 紙機濕部的短回路必須有效地去除夾帶的空氣，在設計較大容積的網下白水坑和貯料倉時，須使用較低的流速以提供消除空氣泡沫所需要的停留時間。通常，在白水可接受的空氣含量下，這些裝置在降低夾帶的空氣含量上效率很低。 對于一些高質量的高級紙和新聞紙來說，為了消除空氣，需要安裝機械系統(tǒng)來取得所需的除氣要求。 另外，對于低效的除氣器、網下白水坑和貯料倉，由于流速較低，會助長細菌的滋生。為了控制細菌的滋生，在常規(guī)系統(tǒng)中要使用昂貴的殺菌劑、殺黏菌劑和消泡劑。 大型系統(tǒng)變化頻率較低，對其進行有效的管理是有些困難的，這些變化會導致紙機上縱向定量的較大波動。緊湊濕部系統(tǒng)解決了這些問題，通過使用離心除氣器、壓力白水分布系統(tǒng)和白水回用，可有效地降低系統(tǒng)的規(guī)模。 離心除氣器 在緊湊濕部系統(tǒng)中白水的除氣是通過一個離心除氣器完成的。成形部的白水通過這個裝置可以立即將空氣脫除，這樣成形部的網下白水坑就可以取消。 由于離心除氣器的除氣質量比較好，用其替代機械的除氣器，可進一步減小系統(tǒng)的規(guī)模，并能節(jié)約大量能耗。對于當前運行中無脫除空氣的白水的紙機來說，有離心除氣器的緊湊濕部系統(tǒng)可以提高紙張的勻度和質量。 加壓白水分布系統(tǒng) 由離心除氣器出來的白水是真正不夾帶空氣的水，在壓力下進入加壓白水分布系統(tǒng)。 此加壓集管分別將除氣的白水送入混合漿泵和除渣器泵以及其它需要白水的系統(tǒng)中。 在分布集管頂部有一個溢流高位槽，可使整個系統(tǒng)的壓力保持穩(wěn)定。 白水分離系統(tǒng) 濃白水和稀白水分別采用除氣器加工并在一定的壓力下傳送到分布集管，濃白水進入集管后先被消耗，稀白水后被消耗。白水集管是一個封閉的、無空氣、比普通的白水系統(tǒng)水流速度高的水力系統(tǒng)，因此，可最大限度地減少細菌的生長和水垢的形成。 靈活的除渣器布置 另外一個減小濕部規(guī)模的機會就是除渣器的布置，緊湊濕部系統(tǒng)中除渣器的布置能夠減小設備的尺寸和能耗，進一步減少系統(tǒng)的容積。 靈活串聯(lián)布置的一級除渣器適用于最小程度的流漿箱溢流，能夠提高凈化效率，二次良漿在整個串聯(lián)布置中再次循環(huán)。 隨著流漿箱漿流量的增加，二次良漿能開放串聯(lián)操作，自動向前進料以滿足較高的漿流需求。當漿流超過一次和二次良漿的流量時，可以從分布集管加入白水稀釋。 這種除渣器的布置可以優(yōu)化漿流和除渣效率，減少設備，減小功率需求，精簡控制和管道系統(tǒng)。 緊湊密封池 吸水箱或者真空水腿密封池是造紙過程中需要改進或者提高而經常被忽視的地方，對于緊湊濕部系統(tǒng)來說，這提供了另一個減少系統(tǒng)規(guī)模、提高紙機性能的機會。 通常，密封池的操作是很臟的、很麻煩的，容積大的池子會使真空度在成形部產生較大的變化。 另外，聚集的泥渣很難處理，有時需要熱、機械或者化學清洗。緊湊濕部系統(tǒng)可以提供一個緊湊的、預先裝配好的密封池。 這個裝置可使每個真空水腿單獨密封，操作者可以看到每個水腿的性能，及時對其進行調節(jié)。單獨的密封室比較容易裝配. 形凹槽，這樣可以對每個真空設備直接簡單地測量流量和取樣。 緊湊濕部系統(tǒng)運行以后，它的各種性能和一些潛能比預料要好，所取得的效益如下： * 變換紙種的時間可減少60%； * 濕部的斷頭減少75%； * 洗滌頻率減少50%； * 能量消耗降低25%； * 紙張勻度提高20%； * 不夾帶空氣的白水在99.5以上； * 操作效率提高10% 減少變換紙種的時間 有緊湊濕部系統(tǒng)的紙機，在變換紙種時平均減少60%的時間，因為減少系統(tǒng)的規(guī)模，可使?jié)鉂{和白水系統(tǒng)的沖洗加快，減少了不合格產品和轉換時間。 在轉換時間上的改進主要表現(xiàn)在定量的變化、色彩或者濕部化學品的變化上。據(jù)報道，當定量變化時，可節(jié)省時間65%，而色料變化可節(jié)省時間80%。 許多特種紙機在改變紙種時不再需要停機沖洗，在不停機的情況下就可以實現(xiàn)產品的轉換。 減少濕部的斷頭 緊湊濕部系統(tǒng)駁斥了認為要維持一個穩(wěn)定的系統(tǒng)需要較大規(guī)模的舊觀點。無論是在漿料濃縮還是在白水系統(tǒng)，大型系統(tǒng)所產生的低頻擾動是很難消弱的，這些擾動會造成縱向定量的波動。 在緊湊漿料混合器和高速的水力白水分布系統(tǒng)中，由于停留時間很短，低頻擾動可以避免，溢流高位槽進一步提高了白水系統(tǒng)的穩(wěn)定性。白水系統(tǒng)的穩(wěn)定對濕部的穩(wěn)定是非常關鍵的。 據(jù)報道，由于穩(wěn)定性的提高，濕部的斷頭可以減少80%，縱向定量的變動大量減小，橫向和縱向上定量變化之和最高可減少50%。 減少沖洗頻率 白水的潔凈度受流動速度和夾帶空氣量的影響。網下白水坑和貯料倉一般流速較低，有死角的存在，會滋生細菌。而夾帶在白水中的空氣進一步助長了細菌的生長，需要使用殺菌劑、殺黏菌劑和消泡劑來控制細菌的生長。 緊湊濕部系統(tǒng)能夠立即排除成形部所夾帶的空氣，這樣在下游系統(tǒng)就沒有空氣引入。另外，在加壓白水系統(tǒng)的高流速下可以阻止死角的存在和污染物的聚集，這些因素都能提高緊湊濕部系統(tǒng)的潔凈度。 提高潔凈度可以降低清洗的頻率，減少殺菌劑和污泥控制劑的用量。使用緊湊濕部系統(tǒng)后，1臺紙機的清洗頻率可以減少50%，清洗時間可以從6周延長到12周。消泡劑的用量減少50%，殺菌劑用量減少75%，清洗時化學品用量也減少了。 節(jié)約能耗 采用緊湊系統(tǒng)，可取消傳統(tǒng)濕部的某些組件，即混漿池和成漿池、網下白水坑、貯料倉、真空除氣系統(tǒng)和貯水槽。取消這些部件可節(jié)省能耗25%，此外，還可提高加壓白水分布系統(tǒng)的效率。為了提高泵的性能和穩(wěn)定性，此分布系統(tǒng)在較高的負壓下向所有需水的系統(tǒng)供應白水。 提高紙張勻度 在短回路的白水中排除空氣可以提高成形部的濾水性能，濾水性提高就可以獲得較低的流漿箱漿料濃度，而低的流漿箱漿料濃度能夠提高紙的勻度，從而改進紙的質量。所有的緊湊濕部系統(tǒng)的用戶證實該系統(tǒng)提高了紙張的勻度，其中有一用戶堰板漿的流速提高了20%。 不夾帶空氣的白水 對于緊湊濕部系統(tǒng)來說，對濕部白水夾帶空氣的管理是非常關鍵的，離心除氣器在短回路白水中是有效的除氣裝置，這種離心除氣器比起昂貴的真空系統(tǒng)來說更有競爭力。某家安裝了緊湊濕部系統(tǒng)的廠用離心除氣器代替了真空除氣系統(tǒng)，同樣取得了好的效果。安裝離心除氣器后夾帶空氣量可以降低到0.1%的水平。 提高操作效率 以上各種操作結果都能提高紙機的操作效率，顯著降低成本的底線，據(jù)緊湊濕部系統(tǒng)的用戶報道，相對于傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)來講，可提高效率2.5%，最高可達10%。 安裝緊湊濕部系統(tǒng)的廠家沒有一家改回用原來傳統(tǒng)的紙機濕部系統(tǒng)，一旦人們認識到它的優(yōu)點，它的應用會更加廣泛。許多紙種都可使用緊湊濕部系統(tǒng)，包括涂布紙、特種高級紙、裝飾層壓紙、卷筒芯原紙、圖畫紙和二次纖維紙板和瓦楞原紙。 與傳統(tǒng)的大型系統(tǒng)相比，緊湊濕部系統(tǒng)改進了紙機濕部的操作。使用緊湊漿料混合器、白水離心除氣和加壓白水分布系統(tǒng)，濕部過程對操作的要求極為敏感，但能保持穩(wěn)定的運行。 由于白水在離開成形部前能立即排除空氣，系統(tǒng)操作的潔凈度更高，操作中可避免空氣帶來的波動。加壓的水力白水分布系統(tǒng)可使?jié)獍姿c稀白水分離，將濃白水100%的回用，僅有少量稀白水作為系統(tǒng)損失流入地溝。 緊湊濕部系統(tǒng)可以作為對傳統(tǒng)系統(tǒng)升級的首選，事實證明減少濕部的規(guī)模將是未來紙機濕部技術的發(fā)展方向。
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