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纸浆打浆机的结构与原理

浏览: 发布日期:2018-11-21

纸浆打浆机的结构与原理

(一)浆槽

纸浆打浆机的浆槽一般采用钢筋混凝土的结构。简单的浆槽也可用砖砌、水泥抹面的结构。为使纸浆在槽内循环良好、减少纸浆的摩擦、保持纸浆清洁,要注意把槽的内壁磨光或衬瓷砖。

目前使用中的纸浆打浆机,其浆槽的容量规格为3-12m3,浆槽长度一般为飞刀辊直径的3.5-1.5倍,浆槽的长宽比一般为1.5-1.8。

浆槽的形状对纸浆的流动及混合等作用有很大的影响。目前在比较完善的纸浆打浆机上刀辊为三角形的下斜坡,使得纸浆通过山形部后,槽内侧的纸浆与外侧的纸浆互换,有利于均匀打浆;另外,隔墙两端做得特别肥大,符合流体特性,促进纸浆在转弯时混合良好,与流速一致,也有利于均匀打浆。

为了使纸浆容易循环流动,纸浆打浆机的浆槽底部均有一定的倾斜度。但斜度不宜过大,否则浆料在槽的前端和边角等处会产生死浆现象。适宜的倾斜度一般为7%-8%,对浓度较高的浆料,有时可达13%。

(二)飞刀辊

1、辊体

飞刀辊也称为打浆辊,其结构形式有鼓式和圆盘式两种。现在,飞刀辊普通采用回盘式结构。它由2-4个轮盘、主轴等构成。轮盘的圆盘加工成凹槽后。再嵌人销铁,飞刀片用硬木镶嵌在有销铁的间隙内,并在飞刀片两端用环圈固紧。

飞刀辊的圆盘转速直接影响到纸浆打浆机的工艺性能,它的大小,取决于工艺条件。一般纸浆打浆机的飞刀辊线速为7-8m/s,成浆机为10-12m/s。飞刀辊换上新的飞刀后,通常要在纸浆打浆机中放人一部分木,在飞刀辊附近微上沙子,开动纸浆打浆机进行磨刀,使飞刀与底刀接触完全一致,才能投入生产。

2、飞刀

飞刀片安装在刀辊的圆周表面上。飞刀片新面一般为长方形,刀刃乎直,两端开有U形缺口;也有某些飞刀片背部做成斜面的(图1-4)。

图1-4圆盘式飞刀辊

飞刀片的长度与辊面宽度相间,高度通常为100-120mm。飞刀片的厚度根据打浆的工艺要求来确定,通常为6-12mm。打游离浆宜用薄刀,打粘浆宜用厚刀。若打高游离浆时,为了有效地切断纤维,刀厚可小至于1-3mm。但是在决定刀的厚度时,还必须考虑到刀的强度。被两片飞刀及硬水块所包围的空间称为刀槽。刀槽的间距、深度等几何尺寸对打浆作用均有一定的影响。当刀槽深度一定时,刀片的间距较大,则进入刀槽的浆量较多,可加大纸浆的流速;但若刀片的间距太大时,纸浆进入槽内的量超过打浆时间,影响纸浆的质量,也耗费动力。通常,当打浆以切断和分裂纤维为主时,在刀槽宽度一定条件下时,刀槽的深度过小,纸浆会使硬木磨损较快,并增加了动力消耗;若刀槽深度过大,即飞刀片伸出较长的距离,则硬木不易牢固地把飞刀片固定,打浆时易使刀片产生振动,且附着在刀槽深处的纸浆,干后脱落在浆流中会影响纸浆的质量。刀槽深度一般以40-50mm为宜。

飞刀片的数目与刀片厚度、刀梢宽度和刀辊直径有关。

飞刀片的材料可采用碳素钢、不锈钢、磷青钢及玄武岩等。选用哪一种可按打浆的种类、浆料用途面定。一般纸浆打浆机的飞刀片用钢材制造〔布氏硬度230-250度)。当要求纸浆没有铁离子时,需用青钢刀片;为了耐腐蚀,及耐磨,可釆用不锈钢刀片;在进行高粘状打浆时,则可采用石刀片。石刀片常用的是玄武岩,刀面刻有15-20mm深的沟纹,纹间距离为30-40mm。

玄武岩气孔率大,有粗糙的表面,好像很多微小的刀口,适宜于纤维的纵向撕裂和压渍,多用于生产薄页纸等纸种的打浆设备中;又因为它是非金属材料,故宜用于电容器纸打浆。采用玄武岩的飞刀在打浆时的动力消耗比金属刀片大20%左右,但打浆时间可以缩短。

(三)底刀

早期纸浆打浆机的底刀位于飞刀辊的正下方,以获得较大的比压。现在纸浆打浆机的底刀大多安装在山形部上。这样,使刀槽内的纸浆不会过早途抛向山形部,有利于充分利用飞刀辊推送纸浆的动能,保证纸浆获得较高的循环速度,防业产生涡流和回浆而降低打浆的动能。

按照刀片数不同,底刀可分成1-3组进行装配。每组有15-20片刀片。每一组底刀片中刀片之间用硬木镶嵌,然后用螺栓夹紧,如图1-5所示。底刀的弧面应与刀片的圆周面相吻合。装好的底刀放在铸铁的底刀盒内,再用楔铁固紧。由于底刀较易磨损,须经常更换,故安装在山形部的底刀盒在检修时可以从浆槽外壁侧面取出。

图1-5底刀组结构示意图

底刀刀片的排列方式多为斜形成人字形,可以防止飞刀可能嵌入底刀间隙内;同时又能与飞刀构成剪刀状剪切作用,有利于打浆。斜形底刀的斜角度通常多采用5°-7°。

金属的底刀刀片的厚度约比飞刀厚度小2-3mmn(见表1-1)。底刀片比飞刀片薄的原因是为了减少飞刀片的磨根速度,因为底刀比飞刀容易更换。在底刀组中,第一、二片底刀片应厚些,以承受纸浆的冲击。底刀刀片的间隔大多与刀片厚度相等或稍大1-2mm,也有较刀片厚度大1倍的。间隔过小,易被纸浆堵塞,降低打浆效率。

表1-1 纸浆打浆机飞刀和底刀厚度

打浆方式 飞刀厚度/mm 底刀厚度/mm 纸浆用途
高度游离打浆 1-3 1-3 滤纸
游离打浆 6-7 3-4 吸墨纸
普通打浆 8 5-6 书写纸
粘状打浆 9-10 6-7 卷烟纸
高度粘状打浆 11-15 8-12 牛皮纸

(四)调节机构

在打浆过程中,飞刀辊与底刀间隙、刀形状及大小、飞刀辊作用在浆料上的比压,都直接影响打浆质量,因此间隙和比压应当能够调节。通常间隙和比压的调节装置是设计在一起的,成为一套完整的机构,如图1-6所示。

图1-6打浆机间隙和比压调节装置

(1)间隙调节装置:图中2、3、4、5、8、7构成调节间隙的飞刀辊升降系统。升降装置是通过手轮〔或链轮)、蜗杆、螺母使螺杆升降。螺杆的一端与支承飞刀辊轴承的支臂的一端铰接。这样,转动手轮成链轮时,便可以升降飞刀辊。

(2)调压装置:9、6、8、7构成调压系统。两个系统是通过销轴8连接在一起的。当浆料通过纸浆打浆机飞刀辊与底刀座之间的间隙时,浆流要承受来自飞刀辊的压力。打浆时不但要求飞刀辊与底刀座之间的间隙可以调节,而且还要求浆流通过这个间腻时所承受的压力〔也就是飞刀辊作用在底刀上的压力)也可以调节,始终适应在不同工艺条件下的打浆要求。

调压装置有用通过调节水压力控制底刀与飞刀辊之间的压力,也有用通过气压来调节的,但大多数纸浆打浆机是采用杠杆原理进行调压的。

平衡重锤的重力W通过杠杆使刀辊作用在底刀上的力减小。

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