纸机真空系统的工艺设计

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1、第2期(总第213期)福建轻纺2007年2月№2(Serial№2)TheLight&TextileIndustriesofFujianFEB.2007纸机真空系统的工艺设计徐汝高(福建南纸股份有限公司,福建南平353000)摘要:分析了真空泵的选型比较,阐述了现代化纸机真空系统特点、设备布置、真空管道的设计原则。介绍南纸#5纸机真空系统设计情况。关键词:真空泵;真空系统;循环水中图分类号:TS734文献标识码:A文章编号:1007-550X(2007)02-0014-06在造纸生产过程中,真空技术主要用于上网浆料脱水和白水除气(针对高速纸机);在网部、压榨部可脱除纸页和毛毯的水份

2、;在纸机蒸汽和冷凝水系统中用真空技术保持烘缸部多段通汽的压差。因此真空技术在纸机生产过程中的应用十分普遍。在网部和压榨部采用真空技术脱去纸页中的水份,除去真空辊辊内和毛毯的水份,是纸页成形的关键因素之一。它对于保证纸页中纤维均匀分布,提高纸页湿强度、提高填料和细小纤维的留着率,能否顺利地引纸以及稳定出压榨纸页水份等有重要的作用。1真空泵的结构特点以及选型要设计纸机真空系统,首先要了解真空泵的构造和特点,并从中选择性能和价格比最好的真空泵满足造纸工艺的需要。应用于造纸工业的真空泵主要有2种:罗茨真空泵和水环式真空泵,它们都属湿式真空泵,只能产生85%～90%的真空度。1.1罗茨真空泵

3、和水环式真空泵的基本结构和特点罗茨真空泵:该泵主要用于小型纸机真空系统中。目前国内用于造纸行业的罗茨真空泵主要以ZBK系列为代表。该泵具有体积小、重量轻、节能显著等优点。其缺点是:转子易磨损、抽吸量小、真空度较低等;在100～400mmHg真空度下使用时,可正常运行,但真空度超过400mmHg时,其效率急剧下降。水环式真空泵:水环式真空泵具有结构紧凑易维护等特点。由于转动部分没有机械摩擦,其使用寿命较长,操作可靠,并且在大抽吸量的情况下效率下降不多等优点。其缺点是:效率较低约在50%左右。水环式真空泵被广泛地应用于大中型造纸厂。各厂生产的水环式真空泵产生真空的原理均相同,但其内部结

4、构略有差别,使得各种真空泵的能耗和效率有一定差别。国外生产水环式真空泵的公司主要有:美国NASH(纳氏),德国SIEMENS(西门子),奥地利VOITH(伏伊特)。国内生产厂家主要有:武汉水泵厂、佛山水泵厂。收稿日期:2006-10-12;修回日期:2006-12-13作者简介:徐汝高,男,工程师,主要从事造纸工艺设计,工程管理工作。第2期徐汝高:纸机真空系统的工艺设计·15·1.2水环式真空泵选型比较水环式真空泵选型可从4个方面进行比较,(1)真空泵结构:NASH真空泵的结构最简单。由于采用锥管进气、排气的专利技术,使得NASH真空泵体积小,抽气量大,并有侧向和向下排气口,方便用

5、户安装,其904系列真空泵专为造纸工业设计生产的。西门子2BE3系列真空泵,则采用了最新的发明“柔性舱门板”结构,可随抽气量的变化自动调节排气口的开度,保证真空度稳定,并有向上和侧向排气口。伏伊特空泵是较普通的真空泵,有侧向及向下排气口。佛山、武汉水泵厂生产的2BE1系列真空泵系引进西门子80年代的技术。(2)材质:用于造纸工业的真空泵的壳体和转子必须采用铸铁制造,NASH904系列真空泵的所有过流部件均采用球墨铸铁制造,耐酸碱的腐蚀。西门子2BE3系列真空泵采用铸铁制造,并在过流部件表面涂有耐腐蚀的高分子化合物涂料。伏伊特真空泵、佛山、武汉2BE1系列真空泵也采用铸铁制造。NAS

6、H904系列真空泵和西门子2BE3系列真空泵的材质较好,能适应造纸低pH值条件下运行。(3)能耗:真空泵的能耗可用下式计算来比较:动力消耗(KW)能耗比=抽气量(m3/min)若能耗比等于或小于1说明该真空泵性能优良、能耗低,反之则较差。通过对掌握的数据和资料进行分析:NASH真空泵能耗比在0.9～0.95之间,节能效果最佳。西门子2BE3真空泵在1.0～1.1之间,节能效果次之。伏伊特真空泵及佛山、武汉2BE1真空泵能耗比为1.1～1.2,节能效果较差。(4)维护方面:由于NASH、西门子、伏伊特真空泵均采用SKF轴承,可保证真空泵连续运转15年以上。其中NASH真空泵维护最方便

7、,伏伊特真空泵次之,西门子真空泵维修较复杂。综上比较,NASH904系列真空泵性能最佳,西门子2BE3系列真空泵次之,在资金许可的条件下,首选NASH真空泵。国内生产的真空泵则首选2BE1系列。南纸#5纸机选用NASH真空泵。2真空泵传动型式的选择绝大多数纸机真空系统的真空泵是由异步或同步电机传动的。真空泵的传动型式主要有4种:电机直联传动,同步电机串联传动,齿轮减速传动和V形皮带传动。其中电机直联传动仅用于单台小型水环式真空泵,大型纸机的水环式真空泵常采用同步电机串