三压区浓缩机的开发

赵 黎 许殿生

(山东水利职业学院，山东日照，276826)

三压区浓缩机的开发

赵 黎 许殿生

(山东水利职业学院，山东日照，276826)

介绍了在原有高速洗浆机的基础上自行开发和研制的具有国际先进水平的三压区浓缩机的工作原理及其应用效果。

高速洗浆机;三压区;浓缩机;洗涤效果

1 原高速洗浆机存在的问题

原高速洗浆机主要用于以ONP或MOW为原料的废纸脱墨浆处理系统中对浆料的洗涤和浓缩，其结构［1］如图1 所示。

图1 原高速洗浆机结构示意图

浆料从流浆箱以低浓 (0．8% ～1．5%)通过喷嘴喷射在网和主动辊之间的压区中，通过网和主动辊之间的第1次挤压作用大量脱水而浓缩成条状，这些条状浆条保持在网上，通过网与从动辊之间的第2次挤压作用进一步脱水后脱离网面，落至辊面上而被刮刀刮下卸料。排出的浆料浓度为10% ～15%，通过螺旋输送机运走，脱除的含有油墨粒子和填料的白水从白水盘底部排出。

该高速洗浆机主要存在以下问题:①筛网的损坏频繁;②出浆浓度降低且不稳定，达不到设计要求。这给企业带来很大的经济损失，严重影响了企业的生产。

2 原因分析

高速洗浆机系列产品滤网宽度分别为1500、2000、2500、3000 mm;滤网的宽度和主动辊、从动辊之间的中心距不断增加，滤网本身的质量也增加，所以滤网下垂的挠度 (f)必然增加，如图2所示。

图2 滤网下垂挠度示意图

f增大，会出现3种不利影响:①滤网与辊筒之间的包角α减小，滤网与辊筒之间的接触面积减小，压榨区域减小，脱水效果差，洗涤效率降低;②滤网下垂，主动辊、从动辊与滤网之间的摩擦力减小，滤网容易打滑，洗涤效率降低;③在主动辊、从动辊高速运转的情况下，下部分滤网因下垂会引起剧烈的上下跳动，容易使滤网出现跑偏现象，如果跑偏不能及时纠正，就会使滤网撕裂，严重影响企业生产。

3 三压区浓缩机

针对上述情况，在原有洗浆机基础上，研制了三压区浓缩机。

要降低高速洗浆机滤网下垂的挠度f，不能一味地采用移动从动辊张紧，那样会增大滤网的张紧力，主动辊、从动辊所承受的压力增加，弯曲变形增加，主动辊、从动辊轴承磨损加剧，轴承更容易损坏。为此，考虑采用辅助张紧辊压榨机构［2］，如图3所示。逆时针转动手柄2，松开开口轴套3，可以上下调节下辊9的高度，同样逆时针转动手柄4，松开开口轴套5可以上下调节上辊8的高度，用钢板尺测量辊子左右两端的调整高度，必须保证左右高度一致，然后顺时针转动手柄，紧定左右两立柱开口轴套，使下辊9位置固定，同样方法固定上辊8。开口轴套的紧定机构见图4。当三压区浓缩机从动辊张紧力调整好以后 (建议从动辊张紧力不要太大)，滤网仍有下垂，这时再调整辅助张紧机构中下辊9的高度，使滤网张紧，根据挤压力的大小调整上辊8与滤网之间的距离，当浆料从上辊8通过时，上辊8对其又进行挤压，实现了进一步脱水。这样下辊9起到张紧作用，上辊8起到挤压作用，两辊调整好以后见图5。

从图5可以看出，滤网与辊筒之间的包角α增大，滤网与辊筒之间的接触面积增大，压榨区域增大，脱水效果好，提高了洗涤效率。

由此可见，辅助张紧辊压榨机构的作用是:①张紧滤网，防止下垂;②增大滤网与辊筒之间的包角α;③对浆料进行二次压榨脱水;④上下两辊对滤网具有导向作用，有效防止滤网跑偏;⑤下辊对滤网具有支撑作用;⑥操作简单，可以定期对滤网张紧力进行调整。

三压区浓缩机结构如图6所示，浆料借助流浆箱以0．8% ～1．5%的低浓度通过喷嘴喷射到网和主动辊之间的压区中，通过网和主动辊之间的第1次挤压作用而大量脱水，形成的浆条通过辅助张紧辊压榨机构的挤压作用又第2次脱水，浆条随网继续运动绕过网与从动辊之间的压区进行第3次脱水。通过3次对浆料的挤压作用，排出的浆料浓度达11%～15%，脱除的含有油墨粒子和填料的白水从白水盘底部排出。

4 三压区浓缩机应用效果

对三压区浓缩机运行数据进行实际监测，并对原高速洗浆机和三压区高速洗浆机的灰分去除率进行了比较 (见表1)，原高速洗浆机、三压区浓缩机的运行结果和浆料白度见表2。

表1 两种设备的灰分除去率

表2 两种设备所得浆料白度比较

由表1和表2可以看出，三压区浓缩机具有以下特点:①灰分去除率高，洗浆效率高，能够高效地去除油墨粒子、填料及其他细小杂质和灰分，大大提高浆料的白度和成纸质量;②浓缩效果大大提高，进浆浓度为1．1%，出浆浓度为12．5%。③滤网损坏频率减小;④出浆浓度稳定。

实际生产运行表明，三压区浓缩机的滤网损坏频率减少，减少了企业的维修费用，设备的利用率提高，企业的生产效率提高。此外，该机各项技术指标都达到设计要求，纸张的质量和白度提高，提取的废液浓度高，出浆浓度高，用水量大大减少，为企业带来很大的经济效益和社会效益，受到企业的高度评价。三压区浓缩机作为一种新的设备必将得到越来越广泛的应用。

［1］ 黄石茂．制浆与废纸处理设备［M］．北京:化学与工业出版社，2002．

［2］ 王之栎．机械设计［M］．北京:北京航空航天大学出版社，2011．

Development of Three-nip Thickener

ZHAO Li*XU Dian-sheng
(Shandong Water Vocational College，Rizhao，Shandong Province，276826)

Since the high-speed washer was developed and used，the advanced manufacture technology and high washing efficiency were approved．As series of the washer continue to be developed，screen damage occurs frequently;life is short，the out let pulp consistency is instable，creating serious impact on high-speed washer's performance．Based on the high-speed washer development experience the new advanced three nip thickener was developed．

three-nip thickener;development;delign

TS733+．5

B

0254-508X(2012)03-0046-03

赵 黎先生，硕士，副教授，工程师;主要从事机电一体化、制浆造纸设备的教学、研究和开发工作。

(*E-mail:hezezhaoli@163．com)

2011-10-30(修改稿)

(责任编辑:赵旸宇)