CN1616762A - 盘磨机打浆稳压方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种盘磨机打浆稳压装置，其设置在盘磨机前并与盘磨机入口相连接，包括进浆管、稳压塔、溢流管、控制阀、出浆管，所述进浆管与稳压塔的靠近顶部开口处相连接，所述溢流管连接于稳压塔的顶部，其管径大于进浆管的管径，控制阀安装于溢流管上。前述装置通过稳压塔的高度控制打浆压力或由控制溢流口开度来控制打浆压力。本发明可明显消除和减少来浆的流量和压力的波动，使盘磨机打浆时处在一个相对稳定的流量和压力下工作，得到稳定的打浆质量，使打浆质量不稳定率降低80％以上，降低能耗5％～15％，具有组成构件少，制造容易，装配简单，实施方便的优点，其生产成本要远低于现有的动态控制系统，可在制浆造纸行业大规模推广应用。

Description

盘磨机打浆稳压方法及其装置

                         技术领域

本发明涉及一种造纸打浆技术，特别涉及一种盘磨机打浆稳压方法及其装置。

                         背景技术

中浓打浆近年来在我国的造纸业得到越来越广泛的应用；由于纸浆是一种悬浮液，当浓度升高时，其流动的稳定性易受到干扰；另外，由于各种原因，在打浆工段，浆料的流量和压力会出现波动，当用浆泵供浆时，浆泵不能消减这种波动，甚至还会放大这种波动，在这种情况下，盘磨机工作在不稳定的流量和压力下，而在中浓条件下打浆，压力明显影响打浆效果，因为中浓条件下，纤维之间以及纤维絮团之间的摩擦作用对打浆作用的贡献增大，刀对纤维的剪切作用相对减弱，而打浆压力直接影响摩擦作用，所以，压力的不稳定，直接影响到打浆质量的稳定，并且在这种波动变化过程中，造成大量能耗的浪费；另一种供浆方式是利用盘磨机的泵送功能(泵送能力的大小由磨齿的形状和倾角决定)，通过自吸装置，自吸供浆，这种供浆方式较为平稳，但需要在盘磨机前设有一供料塔，当塔内的浆位和流量发生波动时，也会产生与前一种方式同样的问题。为了解决这一问题，理论上有两种方式可供选择，一是利用动态控制系统，通过仪表检测浆料的流量和压力，依据变化的流量和压力调整盘磨机的操作参数。从而达到稳定比能和打浆质量的目的，采用这种方式需要先进的盘磨机打浆控制系统，这种控制系统由于操作复杂，造价成本高，在我国的造纸厂特别是中、小造纸厂非常匮乏；而另一种方式，即设法在盘磨机前稳定浆料的流量和压力是一种比较经济可行的方法。

                         发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种操作简单、实施方便、成本低、易于推广应用的盘磨机打浆稳压方法。

本发明的另一目的在于提供一种实现上述方法的盘磨机打浆稳压装置。

本发明的目的通过下述技术方案实现：本盘磨机打浆稳压装置设置在盘磨机前并与盘磨机入口相连接，包括进浆管、稳压塔、溢流管、控制阀、出浆管，所述进浆管与稳压塔的靠近顶部开口处相连接，所述溢流管连接于稳压塔的顶部，控制阀安装于溢流管上。

所述溢流管的管径大于进浆管的管径。

所述稳压塔的底部为倒锥状，在底部的出口处连接一大弯径的弯管，大弯径的弯管的另一端与一变径管相接，以保证浆料顺利进入盘磨机。

特别地，当本盘磨机打浆稳压装置利用稳压塔的高度来实现控制打浆压力时，其结构可以简化，不包括溢流管上的控制阀，或使控制阀的开度保持不变，亦即溢流管的流量不需加以控制。

所述稳压塔的直径依据浆泵供浆的波动变化量和稳压塔允许的浆位波动值来确定，所述稳压塔塔体部总高由供浆波动量确定；具体为：(1)以塔高作为打浆压力时，本稳压塔的高度通过以下方法来确定：由于盘磨机本身能产生泵送作用，所以，首先通过实验测定工作的盘磨机本身能产生的泵送压头h_盘(单位：米)，当磨盘的规格形状改变时，需重新进行测定实验，根据公式h_浆＝h_出+h_损-h_盘+h_打，其中h_出为盘磨机出浆需泵送的高度，h_损为管道内压力损失，h_打为打浆压力，单位为米，h_浆为稳压塔中应保持的浆位，假定浆位变化允许值为h1，则稳压塔的高度h＝h_浆+h1。(2)以塔高作为打浆压力时，本稳压塔的直径通过以下方法来确定：由于浆泵的流量是波动的，假定浆泵在某一时刻的流量为F(t)，在时间段t₀内，浆泵的流量为 ${\∫}_0^{t0}F\left(t\right)\mathrm{dt},$ 并假定 $Q_{\max }={\∫}_0^{t0}F\left(t\right)\mathrm{dt},$ 假定给盘磨机的单位供浆量为q，则在时间段t₀内流量为qt₀，设定稳压塔内浆位的变化的最大值为h1，根据质量平衡原理，可计算出稳压塔的直径，其计算公式为： $D=2\sqrt{\frac{Q_{\max }-q{t}_0}{\mathrm{\π}{h}_1}}.$ 设h₃为浆位变化中低于h_浆的最大值，假定在时间段t₀内，浆泵的流量最小，则 $Q_{\min }={\∫}_0^{t0}F\left(t\right)\mathrm{dt},$ 则 $h_3=\frac{4(q{t}_0-Q_{\min })}{\mathrm{\π}{D}^2},$ 稳压塔浆位变化总高度为h2，h₂＝h₁+h₃，稳压塔容积高可设计为大于或等于h2。(3)当采用由溢流口开度决定打浆压力时，当阀门开度最小时，控制的压力最大，假设此时的溢流量为盘磨机的流量的10％，h1为压力最大允许波动量，则可计算稳压塔的直径应不小于 $D_0=2\sqrt{\frac{Q_{\max }-1.1q{t}_0}{\mathrm{\π}{h}_1}}.$ 其中Q_max如上所述；当阀门的开度最大时，控制的压力最小，当在时间段t0内，浆泵流量为Q_min时，假设此时的回流量为0.5q，则稳压塔高h5应满足

所以，

利用上述装置实现盘磨机打浆稳压方法为通过稳压塔的高度控制打浆压力或由控制溢流口开度来控制打浆压力。

当采用由稳压塔的高度控制打浆压力时，溢流管的控制阀全开，由稳压塔消除或减少由泵送来浆的流量和压力的波动，使稳压塔中的浆位变化保持在一定的允许范围内波动，达到盘磨机进浆压力和流量的相对稳定。本稳压塔为降流塔，稳压塔进浆口在靠近塔的顶部位置，稳压塔的顶部离正常浆位的距离由允许的进浆压力波动最大值决定，例如，浆位设计为8米，允许的波动最大值为0.5米，则塔顶离浆位的距离为0.5米；在塔的顶部设计溢流口，并连接有溢流管，其作用是：当进浆口来浆波动异常时，为了不使浆位的变化不超过允许设定值(如上所述的0.5米)，由溢流管将过多的浆料回流至前段工序或浆塔，从而保证浆位的变化不会超过允许设定值，溢流口及溢流管的口径及大于进浆口径，这样避免出现溢流时，由于溢流通道变小而增大稳压塔内的压力。

当采用由溢流口开度控制打浆压力时，稳压塔内充满浆料，通过调节溢流阀门的开度调节溢流量的大小来控制稳压塔中浆料的压力，此压力即为打浆压力，此时浆泵的供浆能力要大于盘磨机的生产能力，稳压塔的高度不再决定打浆压；稳压塔的高度由生产和工艺条件确定，其直径的确定要考虑浆泵出口浆料的波动最大量和控制的溢流量，直径过小，不能消除浆泵的流量波动引起的压力变化，过大造成不必要的浪费。

本发明相对现有技术具有如下的优点及效果：(1)处理效果明显；利用本发明可明显消除和减少来浆的流量和压力的波动，使盘磨机打浆时处在一个相对稳定的流量和压力下工作，由于浆料的流量和压力影响打浆质量，所以，盘磨机在稳定的流量和压力下工作，就能得到稳定的打浆质量。经生产实践证明，本发明克服了直接给盘磨机供浆带来的流量和压力的波动，使打浆质量的不稳定率降低80％以上，降低能耗5％～15％。(2)结构简单，成本低；本发明装置的组成构件少，制造容易，装配简单，实施方便，其生产成本要远低于现有的动态控制系统，因而有利于在制浆造纸行业大规模推广应用，经济效益较好。

                           附图说明

图1是本发明盘磨机打浆稳压装置的结构示意图。

图2是本发明盘磨机打浆稳压装置的另一结构示意图。

                           具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

图1示出了本发明的一种具体实施方式，由图1可见，本发明盘磨机打浆稳压装置包括进浆管1、溢流管2、稳压塔3、出浆管4，进浆管1一端与浆泵或前段工序的出口相连，另一端与稳压塔3靠近顶部开口处相连，溢流管2连接于稳压塔3的顶部，其管径大于进浆管1的管径，稳压塔3的高度和直径由本系统要维持的打浆压力和压力允许的变化值来决定。稳压塔3的底部设计成倒锥状，在底部的出口处连接一大弯径的弯管，再与一变径管相接，以保证浆料顺利进入盘磨机。具体工作流程如下：由浆池或由前段工段送来的浆料经浆泵泵送到或由前段工序出口流到稳压塔3的上部，再降流而下，当来浆的流量没有波动时，稳压塔3的浆位保持不变，泵送来的浆料与流出稳压塔3的浆料保持动态平衡；当来浆的流量出现波动时，稳压塔3中的浆位也会发生波动，但在稳压塔3中，这种波动将被大大减少，最后将使盘磨机打浆时，浆料的流量和压力保持相对稳定的状态，大大减少直接供浆引起的打浆质量波动，并节省电耗。当来浆的浆流异常大时，多余的浆料通过溢流管2回流到前段工序或回到浆池，从而保持稳压塔3中的浆位不至变化太大。

实施例2

图2示出了本发明的另一种具体实施方式，由图2可见，本发明盘磨机打浆稳压装置包括贮浆塔5、浆泵6、进浆管1、溢流管2、控制阀7、稳压塔3、出浆管4，进浆管1一端与浆泵6相连，另一端与稳压塔3靠近顶部开口处相连，溢流管2连接于稳压塔3的顶部并安装有控制阀7，稳压塔3的高度和直径由本系统要维持的打浆压力和压力允许的变化值以及控制阀控制的回流量的最大和最小值、浆泵的波动量来决定。稳压塔3的底部设计成倒锥状，在底部的出口处连接一大弯径的弯管，再与一变径管相接，以保证浆料顺利进入盘磨机。具体工作流程如下：由浆池或由前段工段送来的浆料经浆泵6泵送到稳压塔3的上部，浆料充满整个稳压塔3，此时调节控制阀7的开度，调节溢流量的大小来控制稳压塔3中的浆料压力，使浆压达到要求值，当来浆的流量没有波动时，稳压塔3中的压力保持不变；当来浆的流量出现波动时，稳压塔3可使这种波动大大减少，最后将使盘磨机打浆时，浆料的流量和压力保持相对稳定的状态，大大减少直接供浆引起的打浆质量波动，并节省电耗。浆泵6泵送的浆料波动量，通过溢流管2回流到前段工序或回到浆池，从而保持稳压塔3中的浆压不至变化太大。当改变打浆压力时，需重新调节溢流阀的开度，亦即重新改变溢流量，使稳压塔3中的压力保持在新的稳定值。

Claims (8)

1、一种盘磨机打浆稳压装置，其特征在于：设置在盘磨机前并与盘磨机入口相连接，包括进浆管、稳压塔、溢流管、控制阀、出浆管，所述进浆管与稳压塔的靠近顶部开口处相连接，所述溢流管连接于稳压塔的顶部，控制阀安装于溢流管上。

2、根据权利要求1所述的盘磨机打浆稳压装置，其特征在于：所述稳压塔的底部为倒锥状，在底部的出口处连接一大弯径的弯管，大弯径的弯管的另一端与一变径管相接。

3、根据权利要求1所述的盘磨机打浆稳压装置，其特征在于：所述溢流管的管径大于进浆管的管径。

4、根据权利要求1所述的盘磨机打浆稳压装置，其特征在于：所述溢流管不设置控制阀，或使控制阀的开度保持不变。

5、根据权利要求1所述的盘磨机打浆稳压装置，其特征在于：所述稳压塔的直径依据浆泵供浆的波动变化量和稳压塔允许的浆位波动值来确定，所述稳压塔塔体部总高由供浆波动量确定。

6、一种利用权利要求1～5所述盘磨机打浆稳压装置实现的稳压方法，其特征在于：通过稳压塔的高度控制打浆压力或由控制溢流口开度来控制打浆压力。

7、根据权利要求6所述的稳压方法，其特征在于：当采用由稳压塔的高度控制打浆压力时，溢流管的控制阀全开，由稳压塔消除或减少由泵送来浆的流量和压力的波动，使稳压塔中的浆位变化保持在一定的允许范围内波动。

8、根据权利要求6所述的稳压方法，其特征在于：当采用由溢流口开度控制打浆压力时，稳压塔内充满浆料，通过调节溢流阀门的开度调节溢流量的大小来控制稳压塔中浆料的压力。

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