靴型压榨技术

装备器材靴型压榨技术●张红杰,胡惠仁(天津科技大学,天津300222)摘要:靴型压榨技术的开发与应用大大促进了造纸行业的发展。本文对靴型压榨技术的发展、靴型压榨理论以及靴型压榨技术的应用情况作了简要的叙述。关键词:新型压榨技术;靴型压榨;压榨理论;应用中图分类号:TS734*. 3文献标识码:A文章编号:1001 - 6309(2004)05 - 0032 -04随着人们对纸需求量的增和盲孔压榨,这些压榨类型主要区长度-般为150 ~ 300mm，压加以及纸机车速的提高,要保证是解决毛毯水分的快速转移以区压榨时间也要比传统压榨长纸机良好的运行性，首先要解决防止纸页的回湿。在上世纪后6~ 10倍，有利于纸页更好地脱好湿纸页的脱水问题,即高效压期,又出现了一些有发展前途的水。榨。由于传统的压榨和干燥中脱新型压榨技术，例如热压榨、双在靴型压榨中,压榨压力通水能力受到较大的限制,所以纸毯压榨和靴型压榨等。常是由中凹的靴型压区产生,靴机车速的提高需要增加脱水元型压区由上压辊压榨下压辊表件,从而增加纸机的整个长度。-. 靴型压榨的发展面的履带-层有弹性的合在较高车速的纸机上,纸页又将靴型压榨从上世纪80年代成材料压榨垫所产生。受到更多的外力。随着纸页的低初发明以来,对其使用日益增长靴型压榨通过提高压榨时定量化和二次纤维的利用,纸页并趋于普及。这种压榨类型属于间来增加压榨水的移除，它主要运行性能的改善更加必要。高压榨力压榨或称为宽压区压是利用水压将”下部的靴型压板造纸机早期的压榨部采用榨。较高的压榨力是指与平压辊压在_上部的压辊上,支撑着湿纸平压辊压榨,利用毛毯横向转移相比具有较高的压榨比压;宽压页的毛毯和胶带通过靴型压板湿纸页的水分。但平压辊压区的区也是与传统的压辊压榨相比,和_上压辊的压区。最初的靴型压压榷毛毯易被水分所饱和,因此湿纸页在压区内有较长的停留| 毛毯水分很容易回流,直到出现了真时间。宽压区压榨基于大直径压=湿纸页空压辊。而真空压榨也有其自身辊所形成的压区(也称为长压区的缺点:压榨辊壳上的孔易被腐压榨, LNP),传统压榨的压区长毛毯胶带蚀,纸页出现影痕,噪声大等。由度为20 ~ 60mm,而辊中国煤化工靴型压榨于这些原因,又出现了沟纹压榨1 500~ 1900mm。靴式:TYHCNMHG作者简介:张红杰(1976 - ),男,现在天津科技大学制浆造纸专业攻读硕士学位,研究方向:造纸化学品的开发及其应用。322004年9月第5期《纸和造纸》装备器材榨是开放式的,如图1所示。的三压区的压榨部。其中,靴型最佳压力分配曲线。由于缓慢而后来，又开发出密闭式的靴压榨位于第三压区，外形上类似均衡地增加压力，因此，即使用压结构,靴型压板安装在旋转的两个大直径的压榨辊，但下压辊在第一道压榨,甚至用于厚纸压有良好柔韧性的压榨套内。类似却是一个封闭式的靴压结构。靴榨,都不会出现压溃现象。而且，这种结构的如Voith公司的型压板安装在内部。有无压榨套在生产厚纸时，还消除了脱层的Flexonip/ NipcoFlex(如图2所.是靴型压榨和辊式压榨之间的可能性。由于纸页整个横断面系示和Valmet公司的SymBelt靴一个根本性区别。均衡压缩,而水分脱除逐渐进型压榨，而且Beloit公司也研制二靴型压榨理论行。这样，纸芯就不存在松散开发了新型封闭的延伸压区压层。与辊式压榨比较,出压榨纸榨(ENP)。近年来,国内外对造纸机压页千度明显提高，而且松厚度较靴型压榨结构与传统的三榷部的理论研究进行了大量的高,毛毯纹则较浅。工作,特别是针对以加压靴(或纸页脱水,并非在压区进口简称压板)为基础的靴型压榷。就开始进行,而是纸页被预压至它将辊式压榨的瞬时动态线压一定程度, 纤维间游离空气被逐性脱水,改变为静压下的长时间出后，方开始进行(图4中点宽压区脱水,故可称为宽压区压A)。同样地,也不是在压区末端榨(Extended Nip Press, 简称，才停止脱水,而是在实际压力不ENP)。它使纸页出压榨部干度再压缩浆层时(图4中点B),就提高，烘干部蒸汽消耗降低，纸停止脱水了。在这种情况下,可页出压榨部湿强度增加,造纸机以设想缩短压区宽度,在图4点抄速、产量提高,成本降低,成效A与点B .之间,采用较小压力负图2。NipeoFlex 靴型压榨显著。荷,即可产生同样效果。然而,急压区或四压区压榨相比,有以下理想的压区压力分布曲线,剧的压力变化，对毛毯寿命、辊,几个优点:在压榨部无开环拖要求纸页通过压区时,平稳地增壳强度及纸页质量都有危害。因动;无压榨平滑辊;在压榨部无加压力,而在压区末端则要求急此，欲进一步改善压力分配曲需纸耳引纸设备;更少的压区;速而明显地降低压力。该理论仍线,并不可行。所以,图4所示曲更简单的设计;无需真空抽吸以两压辊间压榷为依据,其特性线为压区压力分配最佳曲线。辊。图3是现代高速纸机所采用曲线如图4所示。靴式压榨压区压力分配曲最大变量范围线变化情况如图5所示，图中虚旧毛毯线为实际曲线，将其理想化时,如图中实线所示。从图5(a)可以a量型压榨看出，用辊式压榨或用同一-中心对称支承加压靴,则加宽压区宽度时,将导致压区出口出现压力压区宽度缓慢降低趋势,只有如图5(b)的圈4压区压力 分配曲线中国煤化工“能获得有利的压图4所示的压力曲线偏心支承加压靴实现的最佳曲线,这是在:D.HCNMHG子线必须总是通过图3三压区的压榨部度允许条件下，技术上能获得的压力分配曲线的重心s，如图5Paper and Paper Making Sep 2004 No. 533装备器材年时间，该技术开发并推广应用; bm=b=3x !于高速纸机。首先引入该技术和开发推广的是SYM - BELT的靴s型压榨。SYM - BELT研制开发L 0.Sb司0.62b_0.66760.6676，带有改善纸页质量控制和大大延长毛毯寿命的独特设计功(a)靴辊对称支承(b)靴辊偏心支承(o)靴辊最大偏心(d)靴辊偏心过度能。当大量的SYM - BELT压榨日5 靴式压榨压区压力分配曲线变化情况用于纸板机时, Valmet多方面收(c)所示。从压区开始起,当支承靴型胶带部分是水动力学集了这种新技术现场应用经力的作用线为0.667b时，能获和静力学的结合。在入口和出口验。得支承点可能的偏心极限。就加位置:是水动力学部分给予其稳Voith公司根据靴型压榨理压靴面而言,进-步加大作用线定性,在中间位置属于静力学部论，推出了以加压靴及侧向密闭的偏心，会使有效压区变窄，如分。静力学部分的能量消耗为式转动压榨套组成的凹面压区图5(d),于是最大压力会升至不零，这样就减小了热量积聚现压榨(Flexonip press),这是- -种合要求的程度。象,使得胶带寿命较长。高度稳新型的靴式压榨，新型的ENP与常规的辊式压榨相比,随定性和低热量积聚现象能使压装置。凹面压区压榨由多个部件着湿纸页在压区内停留时间的榨运行速度较高。组成。从动特型辊(Driven profile延长,脱水速度的减缓,以及压与传统压榨相比较,靴型压roll),装于机架上部为上压辊，榨的压榨时间长，脱水量较大，而装有凹面加压靴(Concave避免了纸页的压花、压溃现象，shoe)的凹面压区压辊(Flexonip保护了毛毯。另外,与传统机械press)则装于机架底部为下压压榨相比，经过靴型压榨的纸辊。利用油压缓冲垫将加压靴压页,其松厚度降低。即得到纸页向特型辊，这样，就在压区形成‘的干度相同时，纸页松厚度较了前面所描述的不对称压力分大。如果要达到相同的松厚度,配曲线:压区开始压力逐渐增靴型压榨的纸页干度较大。一般加,而压区末端则形成压力急速区长度的增加和压区最大压力来说，经靴型压榷后,纸页的干降低的效果。的降低(但其线压较高) ,靴型压度要比传统的高8% ~ 12%。对在加压范围内，由于加压榨改变了湿纸页在其压区内受印刷纸和书写纸来说，若松厚度靴很薄,而且具有很高的挠曲性压脱水过程的物理条件。相同,那么经靴型压榨后的干度能(Flexibility)。因此,若遇浆团在脱水过程中,压榨压力和要比普通的高3% ~ 5%。在干燥通过时,能产生局部挠曲与其相压区停留时间非常重要,两者之能力相同的情况下，可以增加产适应而顺利通过。而在辊式压榨积即为压榨冲量。另外,如果压量12%~20%。或类似的其他压榨中,由于其加区长度- -定, 压榨时间取决于运压区内,垂直硬度比加压靴高出行速度。因此,压榨冲量也可以三、靴型压榨的类型10倍以上,若浆团过大,常有压表示成压区线压力和纸机车速靴型压榨已在印刷纸种的坏手谈等事故发生。的比值。生产中证明了它的性MH中国煤化工榷与凹面压区压榨压榨冲量=压力x压区停靴型压榨因优越的脱cNMHG分布曲线比较如图留时间=线压/纸机车速用于纸板生产。后来经过大约106所示，忽略压力最高段的低压342004年9月第5期 《纸和造纸》装备器材压出纸幅中不均匀部位多出来与应用，大大促进了造纸行业的辊式压榨凹面压区压榨的水量。尤其对高速纸机来说，飞速发展。■. 250kN/m，1000kN/m电情况更是如此,即现在只有两道参考文献:压榷,甚至有时只有一道也能正[1]赵红，许风,张立宏.高速纸机上靴套常进行脱水。的安装与使用[J].中华纸业,2002,23宽度250mm在靴型压榷中,纸页干度较(7):20-22.困6凹面压区压榨与辊式压榨大,操作范围较广,压力逐渐增[2]曾义。靴式压榨对高级纸特性的影响[].国际造纸,2001 ,20(2):36 -39.压力分布比较加。靴型压榨纸页的较高干度,[3]叶世城,徐世荣.直通式靴式压榨的结部分,由于后者压力增加速度缓使得产量和运行性能提高。较宽构及运行经验[J].中华纸业, 2002,23慢,时间延长至前者的7倍,压的操作范围使得更好地控制纸(1):21 ~23.区线压增至前者的4倍。张质量和生产各种不同等级的[4]隆言泉。造纸原理与工程[M].北京:在抄造过程中，断纸频率主产品成为可能。压力逐渐增加，中国轻工业出版社，1994.要取决于牵弓|时纸页最初的湿使得纸页上的水流速度降低,减[5 ]Hannu Paulapuro. Papermaking Pant 1,强度,最初纸页的强度随其干度少纸痕。Stock Preparation and Wet End (Book 8).增加而增加，由于凹面压区压榨总之,靴型压榨技术的开发2000.的加压冲量值高，出第- -压榷纸The Technology of Shoe Press页千度非常高。与沟纹压榨比ZHANG Hong;jie, HU Hui-ren较，出第- -道压榨纸页千度由(Tianjin University of Science & Technology, Tanjin300222 China)38%增至46% ,纸页初始湿强度Abstract: With the development of paper machine speed, the require-ment of the press part is higher than before. In order to get better paper则从160N/m增至330N/m。machine runnability, some new kinds of press technologies appear in re-cent years. In this paper, the development, theory and application of shoe四.小结press are mainly discussed. In a word, the development and application ofshoe press promotes the development of paper industry.靴式压榨装置的使用,使湿Key words: new press technology ;shoe press;press theory ; application纸幅在其压区内的停留时间大收稿日期:2004 -06 -20为提高。这意味着,在传统(常规)辊式压榨装置里，湿纸幅的欢迎订阅2005年《湖南造纸》脱水所受到的种种限制不再发《湖南造纸》是一本创办了20多年业工程技术人员交流技术和了解信息生。另外,靴式压榨装置可以使的专业性季刊，面向全国自办发行，国的窗口。纸机压榨道数(或压区个数)有内统一刊号CN43-1232/TS，国际刊，《湖南造纸》全年出版4期，大16所减少。脱水织物受压后,其在号ISSN1672-3066,是湖南省造纸学开本，自办发行,每季度末出版，每份全受压匀度上有了“质的飞跃”。在会会刊。该刊辟有工艺与技术、造纸化年订费 30元(包括邮费)。订阅者通过学品与应用、环境保护、仪器仪表、国外附邮局 汇款或银行信汇均可订阅。汇款时常规辊式压榨装置中,常常有多技术、信息等栏目。编辑内容以实用技请详细注明邮编、地址、单位、订阅人姓道辊式压榨，其优点是在脱水术为主，并及时反映湖南省及国内外造名以及联系电话。纸行业发展动向。是造纸企业及相关行时,后面-道辊式压榨能补偿前欢迎订阅欢迎赐稿欢迎利登各类广告面一道辊式压榨对湿纸幅的脱水不匀。而使用了靴式压榨后,通信地址:湖南省湘潭市建设中中国煤化工商银行建设路分理处压榨部的压区个数有可能减少，邮编:411104《湖南造纸》编辑部1209024900223每一-道压榨能十分均匀地压榨电L 话:(0732)8523295TYHC N M H G纸研究所有限公司着湿纸幅,不需要靠下一道来挤传真: (0732)8561602电子邮籟:hunanpaper@163. comPaper and Paper Making Sep 2004 No.535