卫生纸造纸机流浆箱中的匀浆辊匀浆原理及存在问题
2023-04-29 10:00
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摘要:匀浆辊是辊面有规则分布圆孔的中空薄壁辊筒,利用这些圆孔的效能阻以及浆流通过圆孔时产生的微端来达到整流、分散纤维的目的。浆流经过转动的匀浆辊时不可避免的会产生波迹效应,这会导致产生纤维定向条纹致使整流效果不佳,进而引起一系列的纸病,随着车速较高这种弊病也变得更为明显,所以匀浆辊只适用中低速纸机。本文就匀浆辊的匀浆原理及其在使用中存在问题的以及问题的解决方法作了有关论述。

 

卫生纸造纸机流浆箱中的匀浆辊匀浆原理及存在问题


1. 匀浆辊作为传统的匀整元件,广泛应用于开启式、气垫式流浆箱中25作为产生流阻、整流、分散纤维的元件。匀浆辊是中空的薄壁辊筒,辊面上有规律排列的孔凹。匀浆辊表面的孔眼具有消能阻力的作用,它的效能阻力可以调整浆流经过布浆器后横幅方向上不均匀流速,同时使纸浆浆流产生一定的涡流微湍动,从而起到整流分散纤维的作用。如设计得当,匀浆辊产生的湍动即可达到匀整浆流的要求。J. Mardon 和R.E. Monahan 早期的研究为匀浆辊的设计提供了一定的依据,如匀浆辊组合开孔率和喷嘴长度的设计。

 

2. 浆料通过匀浆辊产生的波动的波形,即波迹效应,是匀浆辊设计要充分重视的。匀浆辊流浆箱的纤维的定向问题就是与匀浆辊的波迹效应有关。随着对纸页质量要求的进一步提高,纸页定向分布的问题越来越受到重视。定向上的条纹往往引起后续上涂布、超级压光中的一系列纸病,它同定量的条纹不同,是来源于流浆箱设计中的问题问。


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3. 由此可见,匀浆辊的设计对于一台纸机尤为重要。

 

4. 匀浆辊的流体动力学效应

 

5. 浆流通过匀浆辊的流动可近似看作通过两个孔板的流动。浆流通过匀浆辊时首先是向辊中心流入,然后再由中心沿半径方向流动,浆流通过辊后,在两孔之间形成强烈的小涡流,使浆流处于微湍流状态,从而使浆流中纤维分散,避免了纤维的絮聚。利用孔眼部分的消能阻力对布浆器以后剩下的横幅方向的不均匀流速进行调整,同时,浆料通过时产生的小涡流使纸料受到适度的分散(见图1)3]。

 

卫生纸造纸机流浆箱中的匀浆辊匀浆原理及存在问题


浆流通过匀浆辊的流线图(FIGUER3 Pulp flow line digram through rectifier roll)

1. 浆流通过匀浆辊因压头损失而降低流速。流道的浆流速度越大,压头损失就越大,从而通过匀浆辊后流速降低很多,对浆流速度具有整流作用。匀浆辊靠浆流通过时产生强烈小涡流和引起压头损失来控制浆流。如产生的涡流太大,对成型反而不利。使浆流通过匀浆辊后处于微湍流状态是设计的关键。

 

2. 闸辊到唇板前缘的距离的确定

 

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3. 在唇板附近的匀浆辊——闸辊非常重要,主要起最后的整流作用。比较均匀的浆流通过它之后的扰动较小,波迹较短且容易消失,可避免波迹流到成型网上,在网面上的悬浮液表面上形成波峰或波谷。该处位置要充分重视。通常认为:在匀浆辊后波迹刚刚消失而纤维又未重新絮聚时浆流恰好到达网面,这种情况的整流效果最佳。 .应据此来确定匀浆辊到唇板开口的距离。影响匀浆辊波迹效应的因素很多,最能集中表现这些因素的是马尔当(Ma rdo n)的“无波迹”计算公式图。

 

5. 影响匀浆辊使用效果的主要因素是流量(通过匀浆辊孔眼的浆流速度)和匀浆辊直径及开孔率,其波迹与流量呈正比,与辊径呈反比。简单的说,匀浆辊匀浆作用是靠通过旋转的孔辊产生“波迹效应”。匀浆辊流浆箱设计,无波迹计算长度是设计的关键,它用来计算唇口匀浆辊出口端至唇口喷浆点的距离L(这段距离称为喷嘴长度)。喷嘴长度要恰到好处,喷嘴过长,孔辊的匀浆波迹消失,浆流湍动消失,在唇口形成大浆团,使成型恶劣;喷嘴过短,浆流湍动仍比较大时上网,会把波迹带到成型网上形成条流.实际上的喷嘴长度是按纸机车速、流量范围计算出 L 值后,经修正系数缩短而确定·这个缩短系数通过实验统计得出,视浆料品种及抄造品种、车速情况取值.通常闸辊到敛唇喷浆口的距离为辊孔直径的 20~25 倍,当抄速>370m/min,取辊孔的 20 倍.距离过大,会引起絮聚。

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