第八章浆料输送与贮存设备

1制浆造纸机械与设备――第八章第八章纸浆输送机械与贮存设备2制浆造纸机械与设备――第八章第一节纸浆在输送管道中的压头损失及浆泵扬程3制浆造纸机械与设备――第八章一、纤维网络及纸浆浓度（一）纸浆的纤维网络在静止状态或流速较低时，不管浓度高低，纸浆中纤维总是交织成连贯的网络，纤维网络是否稳定并具有一定的强度，主要有以下三个基本条件：1、浓度浆浓度越高，纤维含量越多，纤维网络就越稳定，所具有的强度越大。因此，纸浆浓度是形成纤维网络的前提，也是决定纤维网络是否稳定及网络强度大小的主要因素。小于0.6%，纸浆难以形成稳定的网络。0.7%以上的浓度纸浆中形成的纤维网络具有一定的稳定性，7%以上浓度的纸浆，纤维网络显示出明显的强度，没有一定的高强剪切力就不能使它分散。4制浆造纸机械与设备――第八章2、流速对一定浓度的纸浆，流速越低，纤维所形成的网络就越稳定；流速越高，作用在纤维网络表面的剪切力就越大，纤维网络的稳定性就越差，网络随时都会受到破坏瓦解而分散。3、湍动纸浆在湍动状态下，纤维不具有相互交织和碰撞的动力，一旦纸浆由湍动状态衰减下来，已相互交织的纤维就逐渐形成连贯稳定的网络体。5制浆造纸机械与设备――第八章（二）纤维网络强度纤维网络具有一定的剪切强度，有抵抗被分散压缩的能力，即具有一定的固体性能。纸浆浓度既是纤维网络形成的基本条件，又是纤维网络强度的基本标志。浓度越高，纤维网络的稳定性就越好，抵抗变形和分散的能力就越大，网络强度还受到纤维刚度、柔韧度、纤维长度等因素的影响。一般来所，纤维越长，越柔韧，刚度好，所形成的网络强度就越大，反之就越小。纤维网络的强度大小直接影响到分散纤维网络或挤压纤维网络的作用力。因此，在纸浆输送中，网络强度就直接影响到纸浆通过浆泵、阀门、附件和直管所消耗的压头及浆泵所需要的功率。6制浆造纸机械与设备――第八章（三）纸浆浓度﹤7%，具有良好的流动性，可用普通离心泵输送。7%~15%，具有某些黏弹性质，已基本丧失了自身流动性。但在高剪切力中，由于高剪切力的作用，纸浆就具有近似于水流的流动性能，实现”流体化”，可用特制的中浓浆泵进行输送。﹥15%的纸浆，无法实现流体化，只能用容积式高浓浆泵进行输送。7制浆造纸机械与设备――第八章低浓浆：浓度﹤7%，低浓浆泵，低浓浆池。中浓浆：7%~15%，中浓浆泵，中浓贮浆塔高浓浆：﹥15%，高浓浆泵8制浆造纸机械与设备――第八章二、低浓浆输送管路中压头损失的预测9制浆造纸机械与设备――第八章10制浆造纸机械与设备――第八章图中压头损失值只适用于光滑管道（非金属管），对于普通钢管或不锈钢管，应乘以1.1.对于化学木浆、机械木浆、化学非木浆及废纸浆，在同样浓度和同样流动条件下，其压头损失值是不同的。如机械木浆要乘以系数1.2，化学非木浆，乘以0.9。11制浆造纸机械与设备――第八章输送管道的压头损失计算公式12制浆造纸机械与设备――第八章13制浆造纸机械与设备――第八章中浓浆的流动特性和压头损失值的预测中浓浆在管道中做稳定流动时压头损失与同样流动条件下低浓浆的压头损失相比要大得多。14制浆造纸机械与设备――第八章泵的扬程15制浆造纸机械与设备――第八章第二节纸浆输送设备输浆泵螺旋输送机械风动输送机械16制浆造纸机械与设备――第八章浆泵的性能参数：输浆浓度、流量、单位时间内输送的绝干浆质量、扬程、功率、有效功率17制浆造纸机械与设备――第八章低浓浆泵18制浆造纸机械与设备――第八章﹤1.5%的细浆，收缩型的闭式叶轮﹥1.5%细浆，平行型与扩散的闭式叶轮3~4%细浆，扩散型闭式或半开式叶轮5~6%细浆或粗浆，开式或半开式叶轮19制浆造纸机械与设备――第八章单级离心泵•输送浆料、浆渣、水等低浓度液体20制浆造纸机械与设备――第八章粗浆泵适用于刚蒸煮出来的化学浆、木片悬浮液、废纸浆等5~8%还具有纸浆疏解的能力21制浆造纸机械与设备――第八章中浓浆泵的结构22制浆造纸机械与设备――第八章湍流发生器：在较高转速下（2000r/min），对浆料产生高强剪切力作用，使它实现流体化，具有近似于水流的特性。叶轮：叶轮使中浓纸浆继续保持湍流状态，并使纸浆获得动能。23制浆造纸机械与设备――第八章脱气装置：脱气出口与真空泵抽气管相连，把积聚在叶轮中心的空气排出。泵体：一般采用旋流泵的离心泵体。24制浆造纸机械与设备――第八章中浓浆泵的工作原理在入口出装有湍流发生器，产生的高剪切力使纸浆在进浆泵之前就处于湍流状态，实现了流体化，之后进入叶轮，叶轮使纸浆继续保持湍流状态，并是纸浆获得动能。由于中浓纸浆中含有大量空气，在高速旋转的湍流发生器和叶轮作用下，会积聚在叶轮中心，形成气团，阻碍浆料的输送，脱气系统将聚集在叶轮中心处的空气不断排出，使中浓纸浆能连续被输送出去。25制浆造纸机械与设备――第八章26制浆造纸机械与设备――第八章27制浆造纸机械与设备――第八章28制浆造纸机械与设备――第八章齿轮式高浓浆泵29制浆造纸机械与设备――第八章螺杆泵30制浆造纸机械与设备――第八章31制浆造纸机械与设备――第八章第三节纸浆贮存设备32制浆造纸机械与设备――第八章蒸煮后的浆料需要经过洗涤、筛选、漂白、打浆等工艺过程才能进行抄纸。而在这些过程中，必须设置贮浆池，贮浆池还必须设置循环搅拌装置。贮浆池的功能：（1）混合、调节、稳定浆料的作用在贮存过程中，可使浆料互相混合，达到配比、浓度、打浆度、填料、胶料（颜色）等均匀一致。在制浆过程中，由于某些原因引起的质量波动，通过中间贮存可以将质量波动影响降至最低。33制浆造纸机械与设备――第八章（2）中间缓冲作用通过贮存足够的浆料，可以不致因一个工段或一台设备偶然出现故障而影响整个生产。另外可以将连续生产与间歇生产连接起来，达到均衡生产。（间歇蒸煮——贮存——连续抄纸）贮浆池在设计、制造及使用过程中，应注意：（1）使浆料纤维不发生沉淀和絮聚。（2）浆料在搅拌过程中避免或减少空气的混入。（3）内壁光滑无死角，避免造成局部停浆。（4）底部应有一定的斜度，便于浆料的循环、放料和排污。（5）尽量降低循环搅拌的动力消耗。34制浆造纸机械与设备――第八章一、低浓贮浆池35制浆造纸机械与设备――第八章根据贮浆池的结构形状，目前有卧式贮浆池、立式贮浆池及方形贮浆池。1、卧式贮浆池钢筋混凝土结构，内衬瓷砖。池体中设有一道或两道隔墙，将池体分隔成两条或三条浆道（出浆道、回浆道）。浆道的底部两侧应做成圆角。浆道转弯处做成大圆弧过渡，以减小浆料的流动阻力，避免造成停浆。在沟道最低处的池壁上装有循环推进装置，可以将浆料送至沟道的最高点，以便浆料的流动。在浆道最低处的池壁上设有出浆口和清洗浆池的排污口。36制浆造纸机械与设备――第八章卧式贮浆池的容积：25、50、75、100、150、200m3、500m3。贮浆浓度≤6%；可用于制浆车间或造纸车间浆料的贮存。双沟道卧式贮浆池山形部螺旋浆推进器出浆道回浆道37制浆造纸机械与设备――第八章2、立式方形贮浆池空间利用系数约为80%（有效容积/浆池外周长×宽×高），较卧式浆池大（60%），结构简单，建造容易。可用于制浆或造纸车间。方形贮浆池采用钢筋混凝土结构，内衬瓷砖。四方形截面的四个角做成圆角过渡，浆池底部有8～100的倾斜度，在浆池下部装有搅拌器，最低处的池壁上有出口和排污口。方形贮浆池的贮浆浓度≤5%。38制浆造纸机械与设备――第八章方形贮浆池沉砂沟搅拌器RRRRRRR39制浆造纸机械与设备――第八章卧式贮浆池与方形贮浆池比较：高低单位循环率小≤6%较难复杂小（约60％）卧式浆池略大≤5%容易简单大（约80％）方形浆池动力消耗浆料浓度池形结构空间利用系数※池形建造浆池有效容积※空间利用系数%＝——————————浆池外周长×宽×高40制浆造纸机械与设备――第八章3、立式贮浆池（塔）对于大型造纸厂，蒸煮后的粗浆、洗涤后或多段漂白后的浆料多采用立式贮浆池贮存。其优点是贮浆能力大，占地面积小，浆料混合循环良好。钢筋混凝土结构，内衬瓷砖。在池体下部的切线方向装有螺旋桨推进器。池底具有一定的坡度。型式：（1）圆柱形贮浆塔：上、下等直径的圆柱形浆池。（2）锥底混合区贮浆塔：上部是一大直径圆柱形的贮浆区，下部是一小直径圆柱形的混合区，两者通过锥形过渡。由于下部混合区直径的缩小，浆料能得到充分的搅拌混合。41制浆造纸机械与设备――第八章圆柱形贮浆塔出浆螺旋浆推进器锥底混合区贮浆塔螺旋浆推进器出浆42制浆造纸机械与设备――第八章二、中浓贮浆塔43制浆造纸机械与设备――第八章中浓贮浆塔贮浆浓度一般在8～12％范围。根据塔内浆料输出方法，中浓贮浆塔分为：1、低浓泵送的中浓贮浆塔贮浆塔采用钢筋混凝土结构，内衬瓷砖或内涂环氧树脂。塔体为圆柱形，在塔体下部外壁安装有环形水管并连接若干个针形阀喷嘴，可向池内通入一定压力的稀释水，在下部的池壁上切线方向装有推进器。塔内浆料经稀释搅拌均匀后，由低浓浆泵抽出。2、中浓泵送的贮浆塔采用中浓浆泵直接把纸浆泵送出来。44制浆造纸机械与设备――第八章中浓贮浆塔螺旋浆推进器环形稀释水管针形阀进浆稀释水稀释水出浆排污口45制浆造纸机械与设备――第八章46制浆造纸机械与设备――第八章47制浆造纸机械与设备――第八章三、推进器和搅拌器48制浆造纸机械与设备――第八章贮浆池推进器的型式：螺旋桨推进器、轴流式推进器、涡轮推进器。1、螺旋桨推进器螺旋桨推进器适用于卧式贮浆池，适于各种浆料的循环混合。螺旋桨推进器的螺旋桨叶与轮船用的螺旋桨相似，叶片数3～4片，推进器安装在卧式浆池内出浆道的端部。当螺旋桨叶旋转时，浆料从回浆道流入，在叶片轴向推力作用下，使浆料循环流动。由于螺旋叶片表面积大，对浆料翻动作用大，故混合效果较好（在浆池中加入胶料、颜色等）。49制浆造纸机械与设备――第八章2、轴流式推进器适于各种立式贮浆塔用作循环浆料。主要由叶轮、主轴、轴承、外壳及传动装置等组成。轴流式推进器叶轮主轴外壳电动机皮带轮50制浆造纸机械与设备――第八章3、螺旋桨搅拌器适用于方形贮浆池浆料的循环和混合。它与螺旋桨推进器的区别在于螺旋桨叶的结构形状及螺旋角的大小。螺旋桨搅拌器（方浆池）51制浆造纸机械与设备――第八章螺旋桨搅拌器（方浆池）52制浆造纸机械与设备――第八章4、涡轮推进器适用于卧式贮浆池，适于细浆（经筛选后的浆料）的循环搅拌，浆料浓度≤5%。涡轮式推进器的工作原理与离心泵相似，涡轮安装在卧式浆池内回浆道的端部。当涡轮旋转时，把浆料从中心吸入，利用旋转产生的离心力使浆料沿涡轮切线方向抛入出浆道，从而使浆料循环流动。蜗轮循环器的型式：圆柱形、圆锥行；左旋、右旋；53制浆造纸机械与设备――第八章本章结束