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长网造纸机上案辊的结构要求与脱水原理

浏览: 发布日期:2018-12-05

长网造纸机案辊的结构和要求

案辊是造纸机上网部传统的脱水元件,同时也起到支承网子的作用。

案辊是一种薄壁管辊(如图4-2所示),用无缝钢管、铜管或铝管制作,也有在其表面挂胶以提高其耐磨、抗腐蚀性能及有利于纸浆的脱水并减少对成形网的磨损。玻璃钢也是最流行的一种案辊包覆材料,因为它可以增加辊子的刚度,而且损坏时也容易修补。在结构上,要求案辊的质量轻、转动灵活、有足够的刚度。辊子直径主要决定于所要求的脱水能力,一般为80~325mm。车速越高、抄宽越大,辊子的直径也越大。

图4-2案辊

案辊的表面要平直,运转要平稳。弯曲的案辊会在纸幅中留下月牙形的浆块或纵向的浆道子。案辊变形或不平衡会使成形网抖动,引起球状浆块的纸病。

成形网对案辊只有很小的包角,牵引力很小,所以案辊的转速常常略低于网速。

在车速很低的造纸机上,尤其是使用脱水缓慢的黏状纸浆时,案辊的排列是先密后疏,以期纸浆上网后立即较多地脱水,使纸幅迅速地初步成形,避免再絮聚的发生。在车速较高的造纸机上,案辊的排列通常是先疏后密或先疏中密后疏的方式,主要是为了使纸浆上网初期保持稳定,避免细小纤维和填料等的过大流失。

造纸机案辊的脱水机理

案辊的真空抽吸脱水原理如图4-6所示:在案辊与成形网之间的楔形间隙内,水流在案辊和成形网的带动下向外流动,并且截面逐渐变大。由于水有足够的内聚力,水层不会轻易分离,在案辊的楔形区间上形成了真空抽吸的排水区间。这种抽吸作用类似于在楔形区间内有一个向下运动着的活塞,把水分从网上抽吸排出。案辊的这种抽吸作用会延续到楔形间隙内水层破裂为止。楔形区间内的水层破裂后,纸浆的脱水过程就暂告一段落。到纸浆随成形网运行到下一个案辊时,脱水过程又重新开始。

图4-6案辊抽吸作用示意图

在案辊和成形网构成的楔形区间上,不但存在抽吸的负压区,还存在正压作用的区段。这主要是由于案辊表面和网底的水层被案辊和成形网带入楔形区间时造成的冲击形成。如图4-7所示。

图4-7案辊与网接触点前后压力的变化情况(a、b)

在中高速造纸机上,案辊过大的压力脉冲对纸幅的成形是有害的。在车速300m/min以上的中高速纸机,采用案辊脱水存在着脱水速率大而集中、网上有跳浆现象及案辊的脱水作用不能按纸的质量要求进行调节等问题。因此,案辊一般应用于车速在300m/min以下的造纸机上。

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