CN203080353U - 纸浆造纸上浆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纸浆造纸上浆系统，包括纸浆成浆池，纸浆成浆池的输出口经由上浆泵与高位箱的纸浆输入口连接，高位箱的纸浆输出口与流浆箱的浆液输入口连接，流浆箱的浆液输出口与高位箱的回流口连接，高位箱的气液输出口与气液分离罐的气液输入口连接，气液分离罐底部的浆液输出口与纸浆成浆池的回流口连接，气液分离罐顶部设有空气输出口，高位箱顶部的压缩空气输入口经由空气输入控制阀与压缩空气产生装置的输出口连接。本实用新型在保留现有上浆系统喷浆均匀效果的前提下，解决了现有上浆系统中流入流浆箱内的浆液与压缩空气两个被控量间严重耦合的控制难题，减少了被控对象，降低了控制难度。

Description

纸浆造纸上浆系统

技术领域

本实用新型涉及一种纸浆造纸上浆系统，属纸浆造纸行业中的造纸领域。

背景技术

在纸浆造纸的上浆工艺中，完成浓度、纤维长度处理的纸浆通过流浆箱喷射在网上是决定成品纸张质量高低的关键。如图1所示，在现有上浆系统中，纸浆成浆池11的纸浆通过上浆泵12送至高位箱13的第一个箱体中，该高位箱13由并排设置的三个上端敞口的箱体构成，第一个箱体与第二个箱体之间、第二个箱体与第三个箱体之间设有溢流高度板，高位箱13中的纸浆采用溢流原理流动，进入第一箱体中的多余纸浆通过溢流方式经由溢流高度板均匀流进第二个箱体中，第二个箱体中的纸浆通过重力势能经由纸浆流入控制阀15流入流浆箱14，进入第二个箱体中的多余纸浆通过溢流方式经由溢流高度板均匀流进第三个箱体中，从而回流进纸浆成浆池11中。在流浆箱14上还开设有进气口，压缩空气产生装置（图中未示出）将输出的压缩空气经由空气输入控制阀16送入流浆箱14，通过调节纸浆流入控制阀15和空气输入控制阀16来调整流浆箱14的内部压力，令其内部压力略高于环境空气压力，从而使纸浆从流浆箱14的出浆口均匀喷出，喷射到网上。

在现有上浆系统中，位于高处的高位箱13的上端为敞口设计，高位箱13的加入，一方面可以稳定送至流浆箱14内纸浆的流体压力和流速，避免由于上浆泵12的动态变频调节导致的管道压力波动，另一方面可以很好地解决回流问题。流浆箱14是关键设备，要通过纸浆流入控制阀15和空气输入控制阀16的调节，来保持其内部纸浆液位高度和顶部空气压力的稳定，这是控制的核心和难点。而流浆箱14的箱体密闭，顶部空气压力和内部纸浆液位高度是一对关系相互耦合的被控量，顶部空气压力增大，内部纸浆液位高度就会下降，同样，内部纸浆液位高度上升，顶部空气压力就会增大，因此，这样的耦合关系给自动控制带来很大难度，常规的PID控制无法解决耦合问题，而高级过程控制中的解耦控制和模型预估控制需要大量硬软件和人力的投入，成本、风险和维护费用都很高，不适宜推广。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种纸浆造纸上浆系统，与现有上浆系统相比，该纸浆造纸上浆系统的被控对象少，控制难度极大降低。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种纸浆造纸上浆系统，其特征在于：它包括纸浆成浆池、高位箱、气液分离罐、流浆箱和压缩空气产生装置，其中：该纸浆成浆池的输出口经由上浆泵与该高位箱的纸浆输入口连接，该高位箱的纸浆输出口与该流浆箱的浆液输入口连接，该流浆箱的浆液输出口与该高位箱的回流口连接，该高位箱的气液输出口与该气液分离罐的气液输入口连接，该气液分离罐底部的浆液输出口与该纸浆成浆池的回流口连接，该气液分离罐顶部设有空气输出口，该高位箱顶部的压缩空气输入口经由空气输入控制阀与该压缩空气产生装置的输出口连接，该空气输入控制阀与控制系统连接。

所述高位箱为一个密闭的大箱体，该大箱体内并排设置有三个腔室，第一个腔室与第二个腔室之间通过其间设置的溢流高度板上方的开口而互相连通，第二个腔室与第三个腔室之间通过其间设置的溢流高度板上方的开口而互相连通，所述纸浆成浆池的输出口经由所述上浆泵与所述高位箱的该第一个腔室底部的纸浆输入口连接，所述流浆箱的浆液输入口、浆液输出口分别与所述高位箱的该第二个腔室底部的纸浆输出口、回流口连接，所述气液分离罐的气液输入口与所述高位箱的该第三个腔室底部的气液输出口连接，所述压缩空气产生装置的输出口经由所述空气输入控制阀与所述高位箱的该第三个腔室顶部的压缩空气输入口连接。

所述气液分离罐包括罐体，该罐体的底部、顶部分别设有所述浆液输出口、所述空气输出口，该罐体内的下部设有上储浆槽、下储浆槽，该上储浆槽位于该下储浆槽上方，所述气液输入口与该上储浆槽相通，该上储浆槽的上方设有两个输气口相互错开的隔板。

本实用新型的优点是：

本实用新型在保留现有上浆系统喷浆均匀效果的前提下，解决了现有上浆系统中流入流浆箱内的浆液与压缩空气两个被控量间严重耦合的控制难题，大大减少了被控对象的数量，大大降低了控制难度，从而所需系统程序的规模大大减小，可与其他制浆工段共用一个控制系统。

附图说明

图1是纸浆造纸行业中现有上浆系统的组成示意图；

图2是本实用新型上浆系统的组成示意图；

图3是本实用新型中的气液分离罐的结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型纸浆造纸上浆系统包括纸浆成浆池21、高位箱23、气液分离罐25、流浆箱24和压缩空气产生装置（图中未示出），其中：该纸浆成浆池21的输出口经由上浆泵22与该高位箱23的纸浆输入口连接，该高位箱23的纸浆输出口与该流浆箱24的浆液输入口连接，该流浆箱24的浆液输出口与该高位箱23的回流口连接，该流浆箱24上设有出浆口，该高位箱23的气液输出口与该气液分离罐25的气液输入口连接，该气液分离罐25底部的浆液输出口与该纸浆成浆池21的回流口连接，该气液分离罐25顶部设有空气输出口，该高位箱23顶部的压缩空气输入口经由空气输入控制阀26与该压缩空气产生装置的输出口连接，该空气输入控制阀的控制端与控制系统（图中未示出）的相应控制端连接。

如图2，高位箱23为一个密闭的大箱体，该大箱体内并排设置有三个腔室231、232、233，第一个腔室231与第二个腔室232之间通过其间设置的溢流高度板234上方的开口而互相连通，第二个腔室232与第三个腔室233之间通过其间设置的溢流高度板235上方的开口而互相连通，纸浆成浆池21的输出口经由上浆泵22与高位箱23的该第一个腔室231底部的纸浆输入口连接，流浆箱24的浆液输入口、浆液输出口分别与高位箱23的该第二个腔室232底部的纸浆输出口、回流口连接，气液分离罐25的气液输入口与高位箱23的该第三个腔室233底部的气液输出口连接，压缩空气产生装置的输出口经由空气输入控制阀26与高位箱23的该第三个腔室233顶部的压缩空气输入口连接。

在本实用新型中，高位箱改进为一个顶部封闭的大箱体，其顶部通入压缩空气，让内部压力略大于外部大气压力，且通过气液分离罐25构成的压力回路确保其内部压力稳定。本实用新型中的高位箱23与现有上浆系统中的高位箱13相比，区别仅在于顶部封闭。在高位箱23内，与现有上浆系统相比，纸浆依旧采用溢流方式流动。但需要注意的是，由于高位箱23内部压力高于外部大气压力，因此，要达到和现有上浆系统同样的溢流效果，上浆泵22的转动频率在现有上浆系统的基础上需要小幅提高。

在实际中，三个腔室231、232、233的底部可设计为呈锥体。

由于高位箱23变成了密闭大箱体，在处理回流入纸浆成浆池21中浆液的时候，不能直接将管道连接至纸浆成浆池21，这是因为，若高位箱23中的浆液尚未达到溢流程度，且空气输入控制阀26未进行连锁关闭的话，则可能会出现压缩空气直接灌入纸浆成浆池21的结果，直接影响纸浆成浆池21内浆液中的空气含量，另外，在本实用新型正常工作过程中，如果高位箱23中的浆液尚未达到回流的溢流程度的话，会影响对高位箱23内部压力的控制。因此，本实用新型中增加了气液分离罐25，实现回流入纸浆成浆池21内的含气纸浆中空气的排出。

如图3，气液分离罐25包括罐体，该罐体的底部、顶部分别设有浆液输出口256、空气输出口255，该罐体内的下部设有上储浆槽251、下储浆槽252，该上储浆槽251位于该下储浆槽252上方，气液输入口254与该上储浆槽251相通，为了防止纸浆堵塞顶部的空气输出口255，该上储浆槽251的上方设有两个输气口相互错开的隔板253。

在实际设计中，本实用新型中的流浆箱24采用连通器原理，使用现有上浆系统的流浆箱14即可，在正常工况下，流浆箱24中充满浆液。

而在本实用新型中，纸浆成浆池21、上浆泵22为公知设备，其构成不在这里描述。

本实用新型的工作过程为：

纸浆成浆池21内的纸浆通过上浆泵22送至高位箱23的第一个腔室231中，进入第一腔室231中的多余纸浆通过溢流方式经由溢流高度板234均匀流进第二个腔室232中，第二个腔室232中的纸浆通过重力势能流入流浆箱24，纸浆从流浆箱14的出浆口均匀喷出，喷射到网上，而流浆箱24内多余的纸浆回流至第二个腔室232内。进入第二个腔室232中的多余纸浆通过溢流方式经由溢流高度板235均匀流进第三个腔室233中，压缩空气产生装置输出的压缩空气经由空气输入控制阀26送入高位箱23内，第三个腔室233内的含气纸浆流入气液分离罐25。在气液分离罐25中，含气纸浆首先进入上储浆槽251，上储浆槽251内含气纸浆中的纸浆通过溢流方式流入下方的下储浆槽252，通过二次溢流方式经由浆液输出口256输出，回流入纸浆成浆池21中，而上储浆槽251内含气纸浆中的空气则在上面的两次溢流中得到分离，分离的空气经由两个隔板253进入上部气室，然后排出。

在本实用新型进行上浆作业过程中，只要通过控制压缩空气输入控制阀26来使高位箱23的内部压力保持稳定，即可实现可靠、平稳的浆液喷射。而压缩空气输入控制阀26的控制可使用普通的单回路PID电路实现，避免了现有上浆系统中解耦控制带来的麻烦，大大降低了自动控制的实现难度。

本实用新型的优点是：本实用新型在保留现有上浆系统喷浆均匀效果的前提下，解决了现有上浆系统中流入流浆箱内的浆液与压缩空气两个被控量间严重耦合的控制难题，大大减少了被控对象的数量，大大降低了控制难度，从而所需系统程序的规模大大减小，可与其他制浆工段共用一个控制系统。

以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (4)

1.一种纸浆造纸上浆系统，其特征在于：它包括纸浆成浆池、高位箱、气液分离罐、流浆箱和压缩空气产生装置，其中：

该纸浆成浆池的输出口经由上浆泵与该高位箱的纸浆输入口连接，该高位箱的纸浆输出口与该流浆箱的浆液输入口连接，该流浆箱的浆液输出口与该高位箱的回流口连接，该高位箱的气液输出口与该气液分离罐的气液输入口连接，该气液分离罐底部的浆液输出口与该纸浆成浆池的回流口连接，该气液分离罐顶部设有空气输出口，该高位箱顶部的压缩空气输入口经由空气输入控制阀与该压缩空气产生装置的输出口连接，该空气输入控制阀与控制系统连接。

2.如权利要求1所述的纸浆造纸上浆系统，其特征在于：

所述高位箱为一个密闭的大箱体，该大箱体内并排设置有三个腔室，第一个腔室与第二个腔室之间通过其间设置的溢流高度板上方的开口而互相连通，第二个腔室与第三个腔室之间通过其间设置的溢流高度板上方的开口而互相连通，所述纸浆成浆池的输出口经由所述上浆泵与所述高位箱的该第一个腔室底部的纸浆输入口连接，所述流浆箱的浆液输入口、浆液输出口分别与所述高位箱的该第二个腔室底部的纸浆输出口、回流口连接，所述气液分离罐的气液输入口与所述高位箱的该第三个腔室底部的气液输出口连接，所述压缩空气产生装置的输出口经由所述空气输入控制阀与所述高位箱的该第三个腔室顶部的压缩空气输入口连接。

3.如权利要求2所述的纸浆造纸上浆系统，其特征在于：

所述三个腔室的底部呈锥体。

4.如权利要求1或2所述的纸浆造纸上浆系统，其特征在于：

所述气液分离罐包括罐体，该罐体的底部、顶部分别设有所述浆液输出口、所述空气输出口，该罐体内的下部设有上储浆槽、下储浆槽，该上储浆槽位于该下储浆槽上方，所述气液输入口与该上储浆槽相通，该上储浆槽的上方设有两个输气口相互错开的隔板。

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