造纸机车速一直被广大造纸工作者和纸机制造商们所关注。自从有造纸机以来,提高车速始终是一个重大技术课题。
当前,在增大造纸机幅宽潜力已不大的情况下,提高造纸机车速和解决提高车速所遇到的各项技术关键更具有重要意义。
19世纪末期,长网造纸机的最高车速仅为152m/min。20世纪初,相继发明了真空伏辊、真空压榨、高压流浆箱、引纸
绳引纸等技术,使造纸机车速在20年代达到400m/min。此后,又出现了高速、封闭、匀流、均质流浆箱,新型成形器和脱
水元件,真空引纸,高强、复合压榨,高效能的烘缸通汽排水和干燥部通风换气系统,可控中高辊,新型造纸网、湿毯、
干毯以及高效能的洗涤装置,可控硅分部传动系统,新型检测仪表和控制系统等技术,使长网造纸机车速在70年代达到
900m/min。之后,又出现了水力式流浆箱,缝隙成形器,高强压榨,单毯单缸排列干燥技术,软压光,新型卷纸机,高速
复卷机,更加完善的QCS、DCS控制系统以及全封闭引纸技术等,使造纸机车速在1986年达到1500m/min,在1995年达到
1700m/min,而今已达到2000m/min。21世纪初期,对于生产新闻纸、LWC、SC等纸种的造纸机车速,有望达到2500m/min。
造纸工作者在21世纪的奋斗目标是使纸机车速达到3000m/min。
应该指出,在提高造纸机车速方面,Valmet、VoithSulzer和Beloit公司都做了大量工作,取得了良好成果。
进一步提高造纸机车速的关键技术
当造纸机车速已达到1500~1800m/min时,进一步提高车速,使之达到2000~2500m/min,需要解决许多技术关键,然
而,主要有以下几方面关键技术必须首先获得解决。
提高压榨部湿纸页干度
当前,由成形部至压榨部的引纸已获得完满的解决,而在更高车速下影响纸页断头和运行稳定性的部位主要是在压榨部、
压榨部和干燥部之间的纸页传递以及干燥部的初始部位。提高压榨部和出压榨部的纸页干度,是为了增强湿纸页强度,提
高高车速下湿纸页被牵引的承受能力,当采用复合压榨时,提高自中心辊释放出的湿纸页抗离心力能力,同时,还能增强
湿纸页运行的稳定性。
降低湿纸页在传递过程中的应力
提高湿纸页干度增大纸页抗牵引强度是必要的。然而,只依靠提高纸页干度在更高车速下运行是不够的。
如图1所示,当采用中心辊压榨时,随着造纸机车速的提高,由中心辊释放出的湿纸页所受的离心力也越大。车速在
1800m/min以上时,湿纸页强度值已与离心力的大小接近,也就是说纸页随时都有断头的可能,从而限制了造纸机车速的
进一步提高。
如何降低湿纸页应力呢?取消开式引纸,采用封闭引纸,全幅承托湿纸页运行是非常必要的,具体做法是:
·成形部至压榨部采用真空吸移封闭引纸
·采用毛毯全幅支撑和承托湿纸页运行
·应用毛毯真空箱和真空辊吸附湿纸页和真空传送湿纸页
·压榨部至干燥部应用真空辊吸移封闭引纸
。压榨部采用单毯单缸排列并应用干毯真空辊实现干燥部的封闭引纸1.3提高湿纸页运行的稳定性,防止纸页断头、颤动
、抖动和纸页起皱1.4应用特制毛毯把对湿纸页的回湿现象降低到最低限度
中心辊压榨的速度极限
过去很长一段时期都采用中心辊压榨技术,这种压榨限制了造纸机车速进一步提高,其速度限制的因素有:
·开放式的牵引纸页
·中心辊湿纸页刮除及剥离
·压榨部引纸造成断头机会多
·最后一道压区后的纸页两面性大
·真空辊的高负荷
·复合三压区压榨的设计问题
因此,中心辊压榨技术只能使造纸机车速达到1500~1700m/min,再进一步提高车速就受到了限制。