资源描述：
《鼓式真空洗浆机真空水腿安装方式的分析与探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、摘 要:根据鼓式真空洗浆机真空形成的基本原理,针对鼓式真空洗浆机水腿管的常见安装方式进行了分析讨论,并提出了规范合理的安装方式,以提高洗浆机的运行效率。 关键词:鼓式真空洗浆机;水腿管;安装方式;真空度 在一定生产规模范围内,鼓式真空洗浆机(以下简称洗浆机)是目前我国黑液提取和漂白浓缩洗涤普遍采用的成熟可靠的洗涤设备,它主要利用大气水腿产生真空,水腿管的规范安装是保证该设备真空度适宜、从而提高设备运行效率的有效措施。本文根据真空形成的基本原理,针对实际生产中的几种水腿安装方式进行分析探讨,并提出了规范合理的安装方式。 1 真空形成的基本原理与有关要求真空洗浆机真空形成的原理和托氏真空基
2、本相同,是靠水腿管不断排除滤液而形成真空的[1]。 以洗浆机转鼓内一个“格子”为例,当它通过自然过滤区或真空过滤区时,滤液充满了格子,并不断排液,当转鼓转到水平中心线以上时,小室“格子” 内的滤液受重力的作用,使它较快地排出而形成真空,在真空过滤区和置换洗涤区鼓面上喷淋滤液,可不断过滤洗涤浆料,以有利于洗涤液置换浆层中的滤液和提高浆层的干度。 理论上,在水温4℃的密封管路中,10·33m的水、液柱落差相当于0·1MPa的真空,根据理论计算和生产实际,水腿安装有效高度一般不小于10m,但由于不同滤液温度的蒸汽压力不同,而可能形成的最大真空度也不同,如80℃滤液对应蒸汽压力为0·045MP
3、a,即理论上可能形成的最大真空度为0·055MPa。 而实际生产中由于高温滤液与空气不断进入系统中,并含有少量水蒸气,因此,水腿内下落和流动的物质实质是滤液、空气和水蒸气的混合体,它的物理性质及压力计算与纯液体不同,同时还有设备结构性能、介质性质、水腿管径、水腿安装方式、水封槽的形式结构等诸多影响因素,真空度通常为0·01~0·04MPa。过高的真空度会将短纤维吸入网孔发生堵塞,反而影响过滤能力,因此,一般滤水性好的浆料真空度可达0·02~0·04MPa。滤水性差的浆料为0·01~0·02MPa。根据国外生产商的技术介绍,硫酸盐木浆在0·032MPa时的出浆浓度最高。根据各浆种的适宜真空度
4、范围,如设备结构合理,辅助系统配套得当,要达到相应的理想真空度是不难的。因此,在设备结构、水平定性的前提下对辅助系统有以下要求: (1)整个真空系统负压部分均应严格密封,不许漏气。 (2)要有足够的垂直安装高度,使水腿管少弯曲,以减少流体阻力和防止空气在水腿管逸出、停留及上窜。 (3)要选择滤液在水腿管内适宜的流速,因为流速与浆种及管径大小有关,水腿直径及滤液流速见表1[2]。原则上水腿管内的流速一定要大于空气上升速度,将系统中的空气和水蒸气完全带走。一要防止水量不足,不能充满管而使空气逸出上升;二要防止流速过高使管内产生湍流而损失功能,流体阻力损失见表2[2]。 (4)水腿管的水平
5、走向要尽量缩短,以减少流体水平流动的阻力损失。有的厂估计,水腿管水平走向每米真空度损失约为0·93kPa,在水平结构设计上要防止空气逸出而发生回窜现象和防止形成气、液界面的阻力损失。 (5)滤液管必须采用合理的水封方式,避免空气回窜影响真空管或达不到良好的水封效果而影响真空。 2 几种水腿安装方式的案例分析根据托氏真空理论可知,水腿管内有一个与形成真空度大小相对应的“液气柱”,“液气柱”[2]以上的分配阀及真空脱水区为气、液共存区,因此滤液从转鼓进入水腿管进口的流速较慢,进入水腿管后,由于重力作用才加大了流速,在形成连续稳定的“液气柱”后才能形成理想而稳定的真空度,所以有效“液气柱”是形
6、成真空的关键环节。 根据气、液两相混合物的流体理论,气液两相在管内同时流动的压力损失,总是比其中之一以同样速度流动时大,其原因是在流动当中不断形成气、液界面,消耗机械能,在湍流状态下尤为严重[3],因此,水腿安装要防止水、气界面交替形成,而减少阻力损失也是非常必要的。 但在工程设计或设备安装中,通常有以下几种不同的水腿安装方式(见图1~图4,深色部分气体含量少,浅色部分气体含量多,可视为气、液界面),安装方式对洗浆机真空度的形成均有一定的影响。 2·1 案例一 图1所示的安装方式一般是由于土建梁板障碍或为使水腿垂直插入水封槽或为减少低部的水腿水平走向而造成的,提前采取的水平走向管路中
7、的空气逸出形成气液界面,使“液气柱”有效高度缩短和流体阻力增大,从而降低了真空度,这种现象虽然比较少见,但也存在。如国内某厂漂白氯化段由于水封槽离水腿距离长,就按此方式安装水腿,洗浆机真空度不足0·01MPa,出浆干度8%~9%。根据情况进行了改造,按图4所示安装后真空度达到0·018MPa,出浆干度提高到10%~11%。 2·2 案例二 图2所示的安装方式一般是为将水腿垂直插入水封槽或因下层有障碍而使水
