目录1. 压榨部综述 (2)1.1压榨部的作用 (2)1.2压榨部的布置 (2)1.3压榨部机械特性 (3)2. 压榨部主要参数 (3)3. 压榨部结构组成 (6)3.1压榨辊 (6)3.1.1 压榨辊类型 (6)3.1.2 压榨辊的技术参数 (10)3.1.3大辊径压榨辊结构 (10)3.1.4 压榨辊的常见故障与解决方法 (10)3.2压辊的加压和提升装置 (11)3.3毛毯的张紧和校正装置 (11)3.4导纸辊 (11)3.5导毯辊 (11)3.6毛毯洗涤装置 (11)3.7喷汽器 (12)4. 1760/200长网多缸造纸机结构设计举例 (12)4.1第一、二道普通压榨 (12)4.2第三道普通反压榨 (13)4.3第四道平滑压榨 (13)4.4其他装置 (14)5. 压榨部安装工艺卡 (15)6. 总结 (17)参考文献 (18)1. 压榨部综述1.1 压榨部的作用纸幅上网部时的干度约为0.5%~1%,出网部进压榨部时的干度约为20%,出压榨部时的干度约为40%。
压榨部是造纸机湿段(流送部、成型部、压榨部)的最后一个环节,它为干段(烘干部、压光部、卷纸部)的正常运行起到了至关重要的作用。
显然,压榨部的主要作用是用机械挤压法降低湿纸幅的含水量,提高纸幅进入干燥部的干度。
此外,压榨可以改善纸的表面质量,增大成纸的紧度,纸的强度也有一定的提高。
压榨部的脱水沿纸幅的幅宽上应该是均匀的。
纸幅有局部的过干或过湿的现象时就会产生纸幅的过于干燥或压溃的现象。
湿纸幅在脱水过程中,机械挤压脱水的费用比用蒸汽烘干的方法低得多。
在不影响纸的质量的前提下,应加强压榨部的作用,以机械挤压的方法脱去尽可能多的水分。
一般说来,纸幅出压榨部时的干度每上升1%,相应于干燥部所需蒸发的水量减少约5%,也就是蒸汽耗量降低约5%。
提高压榨脱水的效率,对于增加造纸机的产量或降低成本,有重要的作用。
在压榨过程中,湿纸幅的表面和平滑的压辊表面,或是和平整的毛毯表面接触,可以减轻纸幅表面的网痕,增加纸的平滑度。
压榨后,湿纸幅内纤维相互接触的表面增大,连接加强,致使成纸的紧度和强度增加,但纸的透气度和吸收性能下降。
适当的使用反压榨和平滑压榨时,能有效地控制纸幅两面性能的差异。
在普通长网纸机上,伏辊和第一道压榨辊常常是纸幅断头最多的地方。
这主要是由于湿纸幅从成形网和压辊表面剥离及传递过程中受到很大的张力,从而产生相应的伸长所致。
纸幅伸长的结果,还使纸幅中纤维纵向排列的趋势加大,增加纸幅横向强度的差别。
消除湿纸幅在压榨部的断头很伸长有利于提高造纸机的产量和质量。
1.2压榨部的布置普通长网造纸机压榨部是用2~5道双辊式压榨适当排列而成。
所用的压榨形式和辊数取决于纸种、浆种和车速等因素。
一般说来,普通压榨用在低速造纸机上。
真空压榨等效能较高的压榨主要用在中高速纸机上。
第一压榨的脱水量最大,且毛毯容易弄脏,应优先考虑使用真空压榨并加强毛毯洗涤装置。
当松厚度和低密度是纸的主要指标时,压榨部上应设置较多道数的压榨辊,从而避免在压榨中使用过高的压力。
当纸的平滑度和表面质量要求较高时,压榨部上应设置反压榨,必要时再装设平滑压榨。
造纸机用游漓浆造纸时,压榨的道数应较少,使用线压力较高。
生产粘状浆所抄造的纸时,湿纸幅容易被压溃,压榨的道数应多一些,而压榨的线压力也应逐道的提高。
图1-1 低速纸机压榨部常用布置1.3 压榨部机械特性对特定纸机在决定最佳压榨结构时要考虑许多因素。
必须考虑的因素有:纸张质量要求,抄速,纸业定量,浆料配比,损纸处理,成型部结构,纸业回湿的可能性,毛毯更换需要,安装喷汽器的可能性,所用毛毯结构,真空需要量,占地面积,辊子刮刀的要求等。
纸业和毛毯在两个回转的辊间受压。
上辊机械加压,形成压区内所需压力。
压区线压是机械加压和垂直压榨中上辊重力的总和,除以压榨压区接触面积的长度。
在若干反压榨和聚集压榨装置中,不考虑配对辊的重力。
压区的实际压力最大值取决于四个因素:线压力、压辊直径、压辊硬度和毛毯质量。
在单毛毯压区中,纸业的一面通常与光滑的硬辊(一般为花岗岩或人造石)相接触。
有时,也用挂硬橡胶或不挂胶的实心金属。
与毛毯接触的压辊,可挂略有弹性的橡胶,以便在生产高定量纸种时“软化”压区,或挂以特硬橡胶以便在生产低定量纸种时获得狭窄的压区。
由于压辊在加压下挠曲变形,必须将一个或两个辊弯成弓形或加工出中高,以使整个接触面获得均一横向的压力分布,所需中高量跟辊轻、壁厚、长度、结构材质和施加的负荷成函数关系。
固定的中高(通常研磨辊子获得)只适用于小范围加压。
对于普通压辊的中高,硬辊面比软辊面更重要。
抄造很多不同定量和纸种的纸机,通常使用可控中高辊,以便在不同的压榨负荷下获得均一的压区条件。
2. 压榨部主要参数影响压榨部的主要变数如表1-1所示。
压区压力是最重要的操作参数。
压区压力应维持在与纸业脱水和质量要求相协调的最高水平上。
压区宽度和停留时间跟纸业定量和抄速有关。
一般认为,低定量纸种用硬而窄的压区,高定量纸种用软而宽的压区,可获得最大的脱水量。
表1-1 压榨的主要参数3. 压榨部结构组成3.1 压榨辊3.1.1 压榨辊类型压榨辊是压榨装置的主要构件。
压榨辊的种类很多,老式纸机的压榨部多使用平压辊,随着纸机车速的提高,开始使用真空压辊,接着又研制出沟纹压榨辊,20世纪70年代研究开发了盲孔压辊和可控中高辊等形式。
在吸收了真空压辊、沟纹辊和盲孔辊的长处后,随后又出现了其他若干种新型压辊。
80年代至90年代又开发了高速纸机用的宽压区压榨和靴式压榨。
直至目前,研究人员一直没有停止过对新型压榨辊的开发,开发新型压榨辊的目的是提高脱水效率、改善纸页的质量、降低压榨给纸业带来的不利影响。
(1)真空压榨真空压榨被广泛地用在各种中速或高速造纸机上作为第一压榨,在生产新闻纸、牛皮纸等的高速造纸机上,包括传递压榨在内的三道压榨均采用真空压榨。
真空压榨的下辊是真空吸税辊,上辊通常是花岗石辊。
真空压辊的结构和真空伏辊类似,只是辊面开孔率较低,小孔的直径较小,而且辊面是包胶的,一般的真空压榨的布置及其附属设备和普通压榨相似,只是压榨上辊中心线相对下辊中心线向前偏50-60毫米。
相比普通压榨,真空压榨可以从湿纸中脱去更多的水,纸幅也较少压溃,沿横幅宽度上脱水比较均匀,毛毯较能保持稳定的良好状态。
因此,在高速造纸机上,真空压榨都基本代替了普通压榨。
湿纸幅在真空压榨上的脱水过程:当湿纸幅通过真空压榨的压区时,由于纸幅被上辊紧紧压住,真空抽吸力并不对纸幅直接发生作用,湿纸幅仍是在压力作用下脱水的。
所以真空压榨的脱水动力和普通压榨是相同的。
真空抽吸力的主要作用是把聚集在压区前侧的水吸掉,并使毛毯保持良好的虑水性能。
真空压榨脱水的特点在于压区内分水的排除方式,压区内被挤压出的水分,可以经过不大的水平移动后,便垂直的进入吸水辊的辊面小孔中。
因为排水距离短,水流阻力较小,因而真空压榨有较高的脱水性能。
真空压辊辊壳上包有厚度为30~40mm的橡胶。
包胶的好处是使压力分布均匀,减少毛毯的磨损,提高压榨线压力。
既然辊面上的小孔主要是一种排水渠道,所以在具有相同开孔率的条件下,采用较小开孔直径的真空辊具有较好的脱水性能。
小孔直径较大时,位于小孔处纸幅受到的压力较小,纸幅湿度偏高,容易在纸幅上引起真空压榨特有的孔痕。
目前常用的小孔直径为5mm 左右,但也有采用小至2.5mm孔径的。
(2)平辊压榨普通压榨和正压榨均使用平辊压榨。
平辊压榨的结构,上辊为石辊,下辊为胶辊,两个辊均具有平整光滑的辊面。
石辊是一种常见的平压榨辊。
石辊通常使用易于与纸剥离的材料制成,大多使用花岗石。
花岗石的主要特点是其组织中有许多微小的孔隙,储存着一定的空气,有利于湿纸页的剥离,其缺点是成本高,易于脆裂。
在运转中,如转速太快或负荷过大可能产生轴头过热,使石辊表面产生轴向或环形裂纹,高温膨胀严重时会造成轴心脱落。
随着纸机车速的提高,花岗石辊的局限性日益明显。
现在大多数采用橡胶与石英砂混合制成的人造石代替天然花岗石,作为上压石辊。
平辊压榨的下辊是包胶的铸铁辊。
包胶除了提供压辊的耐腐蚀性能外,更重要的是提供良好的弹性,缓和上压辊对湿纸和毛毯的压榨作用,从而延长毛毯使用寿命,同时减少湿纸“压化”。
弹性的包胶下辊还能够赋予两辊间接触良好、脱水均匀的效果,并补偿下压辊中高的误差。
生产一般纸时胶辊的橡胶硬度通常为70~90肖氏硬度。
压榨部各道压榨所用胶辊的硬度,随着各道压榨线压力的提高,胶辊的硬度也要相应地加大。
(3)网衬压榨网衬压榨包括两种方式,即衬网压榨和套网压榨。
(a)衬网压榨衬网压榨是在压榨毛毯内再衬上一条网眼比较大的塑料网,从而达到减少压区流体压力和有利于脱水的目的。
采用衬网压榨可以达到提高压区压力、提高湿纸幅干度和纸机车速的目的。
但由于衬网压榨的塑料网装在毛毯里面,装卸比较麻烦,易于破损。
同时效果有限。
因此没有被广泛推广使用。
(b)套网压榨套网压榨是在下面的平压胶辊或真空辊上套上一张网套,塑料网套的两端用分块压环或整圈压环加以固定。
套网辊的胶层硬度应比普通胶辊稍高一些,一般为95~96肖氏硬度,硬度最小不低于88~90。
如果胶层太软,网套容易变形。
另外,胶辊两端应加工成半径不小于12.5mm的圆弧形,以防网套裂口或擦伤。
套网压榨所用的网套是用厚度为2.25mm、定量约900g·m、空隙容积约1500cm·m 双层编织单丝塑料网制成。
套网压榨的脱水机理与沟纹压榨基本相同。
因为网套是用单丝双层织接,与毛毯接触的一面有足够容纳压出水的网目空隙,而底层又有可供流水的通道,所以压榨时从湿纸中脱出的水是按垂直流动的方式脱水。
(4)沟纹压榨尽管真空压榨有许多优点,但存在设备投资大,生产费用高的问题,且寿命并不长。
现在也有许多纸机已改用沟纹压榨辊代替真空压榨辊。
沟纹压辊是在20世纪50年代末开发出来的一种改进型压榨辊。
沟纹压榨结构形式也是上辊为石辊,下辊为胶辊。
包胶辊胶层上用合金钢刀切出宽为0.5~0.6mm、深1.0~3.5mm、沟纹距约为3.0~3.6mm的螺旋型沟纹,沟纹的开口率是影响脱水的重要参数。
开口率指的是沟纹开口面积的百分率。
研究证明:沟纹的开口率不应太大,若开口率太大,脱水效果反而不好。
沟宽而扣多的沟纹辊,压榨时接触面积太小,很难形成将水从毛毯压入沟纹所必需的压力。
而窄沟有利于减少从沟中返回到毛毯中的水量。
通常认为开口率以16%较好。
沟纹的面积从一压到三压应逐步降低,以适应生产需要。
使用普通针刺毛毯,压辊的沟纹宜窄且深,否则纸中容易出现压痕。
底网针刺毛毯比较硬挺,不易出现压痕,沟纹的加工宜宽且浅。
生产高级纸时,大多采用矩形沟纹。
沟纹压辊的橡胶硬度应大于普通压榨胶辊,因为硬度低的胶辊,沟纹容易变形,影响脱水效率。