CN101012629A - 流浆箱的稀释水添加装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流浆箱的稀释水添加装置，包括稀释水总管，稀释水支管、稀释水调节阀和稀释水模块。所述稀释水模块安装在进浆总管与布浆管束之间，稀释水支管一端与稀释水总管相连，另一端与稀释水模块相连，使稀释水与主浆流成0～90度注入流浆箱中稀释浆流；所述稀释水调节阀，由步进电机带动，可与纸机的横幅定量控制系统相连，用以调节稀释水流量；所述稀释水模块，用以使稀释水与主浆流充分混合，由多个单元沿流浆箱横向排列而成；所述单元由进浆口、混合段、出浆口、稀释水进口组成。本发明能防止稀释水支管堵塞，提高利用稀释水调节横幅定量的效果，能以简单的装置和低廉的成本获得理想的横幅定量分布。

Description

流浆箱的稀释水添加装置

技术领域

本发明涉及制浆造纸技术领域，具体是一种通过添加稀释水调节局部浆料浓度来控制纸张横幅定量分布的流浆箱的稀释水添加装置，

背景技术

每台纸机都能适应一定的定量范围，当上网浆料浓度一定时，所抄纸页定量的改变是通过改变流浆箱中唇口开度来实现的；另一方面，即使流浆箱的设计是非常合理的，仍然会出现喷浆中流速不均的现象，从而引起纸张横向定量分布不均，纸页横幅定量不均会对纸张性能产生极大的影响。因此，所有流浆箱都必须有一套完善的定量调节系统。

纸页定量大范围的改变是通过上唇板的整体调节完成的，而局部调节则有着不同的方式。九十年代以前，世界所有纸张生产中，在调节全幅横向定量方面，都采用传统流浆箱的唇板配曲调节方法，九十年代初期研制成功了可通过局部调节浆料浓度控制全幅横向定量的新方法。

通过局部调节浆浓控制全幅定量的方法具有许多传统方法无法比拟的优点，因而在全世界得到了非常广泛的应用。

局部调节浆浓控制全幅定量的工作原理是：沿横向选择适当的间隔距离，向布浆单元的上游注入稀释水，通常为造纸白水，用以局部调节浆料浓度，实现全幅横向定量均匀调节。

进入进浆总管的浆流浓度和流量是恒定的，在不加稀释水时进入各个布浆管的浆流浓度和流量也是均匀一致的。当纸张横向某处定量偏离了标准定量时，向与该处相对应的管的上游注入稀释水，调节该处的浆流量与白水量的比率，即调节该处的浆料浓度从而实现调控纸张全幅横向定量的均匀一致。

根据上述原理，人们设计了不同的稀释水添加方法和装置，Beloit(现Metso)公司的流浆箱的稀释水系统包括稀释水总管、支管、控制阀门等部件。稀释水注入进浆总管上游邻近管入口位置，稀释水转180°度后进入该管中，稀释水和主浆流在管束中混合后进入混合室。通过控制阀门增加或减少稀释水流量，稀释比为6％。

Voith公司流浆箱的稀释水系统设计为：稀释水从总管分送到各稀释水支管中，稀释水支管安装在浆流支管之间，与浆流支管垂直。每根稀释水支管都通过一个计量阀门，根据调节横幅定量的需要调节阀门的开度，以一定流量的稀释水注入浆流支管上游。

Valmet(现Metso)公司流浆箱的稀释调节系统，是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，稀释水混合部安装在进浆总管和布浆管束之间。在横幅方向上，流浆箱每隔60mm左右就有一个稀释区，每一个稀释区有独立稀释水管，稀释水量通过同步电机执行机构和阀门来调节。

从以上三种典型的稀释水添加方法可以看出，其一、稀释水注入布浆支管的上游，稀释水支管安装在布浆支管之间，由于受到布浆支管间距的限制，稀释水支管尺寸不能太大，而过小的管径当采用白水作稀释水时，容易造成稀释水支管堵塞，如果采用不易堵塞的稀释水管径，那么每列布浆管之间必须留有足够大的空间，这又影响了布浆管的排列；其二，一列稀释水支管对应一列管束，稀释水注入点横幅间距一般为60mm，而布浆支管的中心距却服从于均匀布浆的要求，其中心距通常小于60mm，例如30mm或40mm，因而稀释水不能注入每列支管中，只能是每隔一列或几列添加一列。这无疑会影响横幅定量的调节效果。当然也可以缩小稀释水注入点的横幅间距，使其与布浆支管的横幅间距相等，从而使稀释水注入每列支管中，但这将大大增加稀释水控制阀的数量，提高控制成本，更重要的是，使用这么小的调节距离必须根据卷取部的测定值灵活而精确地调整稀释水阀。由于各品种操作条件不同，不可避免地引起复杂的浆流变化，因此必须做出动态的调节，对自动控制提出了极高的要求。其三，由于稀释水支管安装在布浆支管间，并必须与每列布浆管中的每根管相连，这对加工制造提出了很高的要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种流浆箱的稀释水添加装置。所述装置将稀释水注入流浆箱中，通过改变局部浆料浓度来改变纸张对应部位的定量。

本发明的一种流浆箱的稀释水添加装置，包括稀释水总管、稀释水支管、稀释水调节阀和稀释水模块。所述稀释水模块安装在进浆总管与布浆管束之间，稀释水支管一端与稀释水总管相连，另一端与稀释水模块相连，稀释水与主浆流成0～90度注入流浆箱中稀释浆流。

所述稀释水调节阀安装在稀释水支管上，并与步进电机连接，用以调节稀释水流量，并使稀释比为5～15％。所述稀释水可采用清水或经过筛选净化的稀白水；所述步进电机可以通过纸机的控制系统，根据纸张横幅定量的测定结果，通过计算机控制稀释水阀的开度。

所述稀释水模块，用以使稀释水与主浆流充分混合，由多个单元沿流浆箱横向排列而成。所述单元由进浆口、混合段、出浆口、稀释水进口组成。所述进浆口的截面形状为长方形，宽度取决于所控制管束的列数，可以等于一列或多列布浆管束的宽度，高度与进浆总管的出口高度相等；所述出浆口的截面形状为长方形，尺寸与进浆口相同；所述混合段的截面形状为圆形、方形或多边形，所述圆形的直径或方形的边长为Φ15cm～Φ25cm，混合段的进口通过逐渐对称扩大到进浆口的管路与进浆口连接，混合段的出口通过逐渐对称扩大到出浆口的管路与出浆口连接；所述进浆口至出浆口之间的管路长度为100mm～200mm，混合段的长度约为进浆口至出浆口之间的管路长度的1/3；所述稀释水进口位于稀释水模块的上方，通过管路连接到稀释水模块中每个单元的进浆口与混合段进口之间的管路，稀释水进口还与稀释水支管相连。

所述稀释水总管为方锥形总管或圆锥形总管，与流浆箱的进浆总管一样，可按拜纳斯方程进行设计，通过回流阀调节稀释水总管的压力均衡，从而保证进入各支管的稀释水流量相等。

由于稀释水支管不是安装在布浆管束之间，因而稀释水支管的大小不受布浆管束排列间距的影响，可以采用相对较大的管径，避免稀释水中的纤维等物质堵塞稀释水支管。稀释水以一定的角度注入主浆流中，并在混合段中充分混合，然后由出浆口进入各列管束中。稀释水单元中浆流阻力主要由混合段产生，而稀释水模块中各单元的结构、尺寸完全相同，浆流阻力完全相等，这样就能保证进入混合段的浆料和稀释水的总量完全相等，于是稀释水的加入没有改变进入各列管束中进浆总量，又有效地调节了各列管束中的浆料浓度，从而达到了通过添加稀释水调节纸张横幅定量的目的。

本发明既适合新流浆箱，又非常适合现有流浆箱的改造，改造过程中，只需新加一条稀释水调节系统，然后把稀释水模块安装在进浆总管与布浆管束之间即可，而无须对流浆箱结构进行大的改造。本发明通过采用合理的添加方式，防止稀释水支管堵塞，提高利用稀释水调节横幅定量的效果，同时使加工制造更简单方便，从而能以简单的装置和低廉的成本获得理想的横幅定量分布。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.稀释水支管安装在稀释水模块的上方，而不是在布浆支管之间，因而可根据需要选取较大的管径，避免了稀释水支管的堵塞。

2.稀释水模块的每个单元可根据需要控制一列或多列管束的浆料浓度，满足不同的纸张定量调节要求。

3、加工制作简单，设备成本低。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为图2的C处局部放大旋转图；

图4为图2的B向剖视图；

图5为图1中的稀释水模块的剖面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步描述，但本发明的应用不限于此。

图1中，本发明的流浆箱的稀释水添加装置含有稀释水总管2、步进电机3、稀释水调节阀4、稀释水支管5及稀释水模块6组成，稀释水模块6安装在流浆箱锥形进浆总管1和布浆管束7之间。稀释水模块6的上方沿流浆箱的横向开有稀释水入口(图2中件号6-4)，通过调节阀4调节流量后的稀释水沿流浆箱的横向不同点，经过稀释水模块6与主浆流混合进入流浆箱中。

图2中，布浆管束7各管的直径为Φ18mm，中心距为30mm，设计要求稀释水模块6每个单元控制相邻两列管束的浆料浓度，因而，稀释水模块每个单元的出口宽度大于48mm，考虑到各个单元间的壁厚，每个单元的宽度为60mm，其内部高度等于锥形进浆总管1的出口高度，每个单元的出口可以完全包含两列管束的进口，如图3所示。组成稀释水模块的单元数为整个布浆管束列数的一半。

图4中，稀释水支管5安装在稀释水模块6各单元的中间位置，各单元宽度为60mm，稀释水支管5间距也为60mm，也可根据需要，减小或增加稀释水支管的间距，由稀释水模块的每个单元向一列或更多列的管束供浆，一个单元调节一列或多列的浆料浓度，从而调节纸张的横幅定量。

稀释水模块各组成单元的结构如图5所示，由进浆口6-1、混合段6-2、出浆口6-3及稀释水入口6-4组成，其进浆口6-1和出浆口6-3均为长方形。混合段为管形，位于稀释水模块的中间，进浆口6-1逐渐对称收缩到混合段6-2的进口，然后又由混合段6-2的出口逐渐对称扩大至稀释水模块的出浆口6-3。稀释水流与主浆流成约80°角注入各单元的进浆口6-1与混合段6-2之间。图4中，混合段6-2的直径为Φ20mm，长度为30mm，主浆流与稀释水在混合段的管中得到充分混合，经过浓度调节后的浆流进入流浆箱的布浆管束中，最后通过唇口喷浆上网，控制纸张的横幅定量分布。

Claims (5)

1.一种流浆箱的稀释水添加装置，其特征在于主要由稀释水总管，稀释水支管，稀释水调节阀，稀释水模块构成；所述稀释水模块安装在进浆总管与布浆管束之间，稀释水支管一端与稀释水总管相连，另一端与稀释水模块相连，使稀释水与主浆流成0～90度注入流浆箱中稀释流浆；

所述稀释水调节阀安装在稀释水支管上，并与步进电机连接；

所述稀释水模块，用以使稀释水与主浆流充分混合，由多个单元沿流浆箱横向排列而成；所述单元由进浆口、混合段、出浆口、稀释水进口组成；所述混合段，其进口通过逐渐对称扩大到进浆口的管路与进浆口连接，其出口通过逐渐对称扩大到出浆口的管路与出浆口连接；所述进浆口至出浆口之间的管路长度为100mm～200mm，混合段的长度约为进浆口至出浆口之间的管路长度的1/3；所述稀释水进口位于稀释水模块的上方，通过管路连接到稀释水模块中每个单元的进浆口与混合段进口之间的管路，并与稀释水支管相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述进浆口的截面形状为长方形，宽度取决于所控制管束的列数等于一列或多列布浆管束的宽度，高度与进浆总管的出口高度相等。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述出浆口的截面形状为长方形，尺寸与进浆口相同。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述混合段的截面形状为圆形、方形或多边形，所述圆形的直径或方形的边长为Φ15cm～Φ25cm。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述稀释水总管为方锥形管或圆锥形管。

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