高速卫生纸机靴式压榨系统简介

朱光云 漯河银鸽生活纸产有限公司

高速卫生纸机靴式压榨系统简介

Tissue Paper Machine Shoe Press System

朱光云 漯河银鸽生活纸产有限公司

本文从靴式压榨的概念、NipcoFlex T靴式压榨的结构、工作流程和生产实践等方面介绍了高速卫生纸机靴式压榨系统。

随着生活用纸行业的快速发展，大型高速卫生纸机越来越受到人们的青睐。卫生纸机车速的提升，对压榨部脱水效果有着更高的要求。靴式压榨的应用大大改善了卫生纸机在高速运行条件下的脱水性能[1]。漯河银鸽生活纸产有限公司引进的福伊特公司高速卫生纸机，该纸机配有最新技术的NipcoFlex T靴式压榨系统[2]，本文就该靴压系统的结构、工作流程和生产实践相关问题进行介绍，以供参考。

1 靴式压榨

靴式压榨技术用于生活用纸的生产是最新的发展技术之一[3]。靴式压榨是将线接触下的瞬时窄压区动态脱水，改为面接触下的长时间宽压区静态脱水，其形状与相对的压辊(扬克烘缸)配合形成一个很宽的压区，是一种宽压区压榨。与传统压榨相比，靴式压榨的压区为传统压区的数倍，在相同的车速条件下，纸幅在靴式压区的停留时间为传统压区的数倍，允许产生脱水的时间较长，所以出压榨纸幅的干度得以提高，松厚度得以保持。同时，靴式压榨可以获得较高线压力，大大高于传统的辊压线压力，纸幅脱水均匀一致，生活用纸起皱质量好，纸幅回湿减少。所以，靴式压榨有助于提高纸幅脱水效率，更有利于纸幅的固化，使纸幅在干燥之前获得更好的强度和松厚度，从而使压榨部获得更好的运行性能，并且纸幅中含水量减少，也大大节省了蒸汽或天然气消耗。

图1 NipcoFlex T靴式压榨结构图

2 NipcoFlex T靴压结构

NipcoFlex T靴式压榨属于一种单悬挂式靴压，主要由靴辊、载荷锁紧及一些辅助元件组成（见图1）。其中，靴辊主要部件有靴板、旋转头、横梁、轴承座等（见图2），靴辊外套装软性材料为靴套（见图3）。

图2 NipcoFlex T靴式压榨靴辊横截面

图3 NipcoFlex T靴式压榨靴套

图4 NipcoFlex T 靴式压榨系统MCS画面

整个靴辊本身没有驱动装置，靴辊的辊芯（靴板）静止而非旋转，靴辊外套装的靴套为旋转部件，靴套通过压板安装在辊芯两端的特制轴承上。靴板为靴式压榨的核心部分，固定在靴辊内部的梁上，在油囊的作用下靴板向背压辊（扬克烘缸）施加压力。靴套内部的液压油在靴板和靴套之间产生一层高压油膜，并在高压油膜静力学和流体动力学的作用下，支撑、润滑及冷却靴板和靴套。

靴套主要由具有较好抗酸碱性能的聚酰胺和聚亚胺酯组成，靴套表面一般都会设计沟纹形状。靴套的关键指标有靴套厚度、沟纹宽度、沟纹间距、沟纹深度、开孔率和容水空间。当然，靴套材质和制造工艺也是影响靴套使用寿命的主要关键指标之一[4]。

2.1 工作流程

NipcoFlex T靴式压榨系统机械控制系统（MCS）画面如图4所示。在该靴式压榨系统中，通过设定线压力（Nip）和靴板斜度（Tilt）来控制靴压进出的线压力（Inlet／Outlet Force），继而设定靴压油囊的压力（Inlet／Outlet Pressure），向靴压油路比例阀K36发出执行命令，控制实际靴压油囊压力，油囊的形变可通过冲程来体现。该靴式压榨系统主要有“充油”、“升温”、“液压系统开启”、“锁紧”、“闭合”和“加载”6个工作流程，具体如下。

充油（Oil Filling up）：当新靴套装进靴辊后，靴压内没有油，需要对靴压系统进行充油操作。充油过程在给定指令后可自动完成，显示“充油完成”。

升温（Oil Warming up）：液压油的温度对靴压系统至关重要，系统设置有温度保护，系统开启前要经过液压油升温过程，达到设定条件后，方可开启液压系统。

液压系统开启（Hydraulic System Start）：升温完毕后，需开启“鼓风机”、“液压油泵”，开启液压系统，K48阀门打开。

锁紧（Lock）：在悬臂液压缸的作用下，靴压辊向烘缸方向提升，固定在机架上的锁紧结构将靴压辊锁住。此时靴压辊与烘缸有一定间隙，并未接触。

闭合（Close）：当车速达到500m／min以后，其他运行条件满足后可进行“靴压闭合”操作，K54-Y01和K54-Y02阀门打开，K59阀门打开，开始少量进油。此时靴压辊已紧紧地压在烘缸上。

加载（Load）：加载条件满足后(靴压进出口压力差控制)，可进行“靴压加载”操作，K15-Y01阀门打开，K54-Y01阀门关闭；K15-Y02／Y03阀门打开，K54-Y02阀门关闭；K59阀门关闭，K36比例阀打开，根据线压力设定值调节进油流量，实现靴压加载。

2.2 生产实践相关问题

液压油温：液压油温对靴压系统至关重要，靴压系统设置有温度连锁保护，一般油槽温度和靴压辊进口温度分别控制在35～65℃和30～45℃之间。油路上装备有冷却器，可通过调整冷却水温度和压力控制液压油温度实现。

液压油压：油压直接影响靴压油囊的变形，间接影响靴压与烘缸接触面的压力稳定。液压油泵出口的压力保持在1.8 MPa左右，通过进口液压油流量比例阀自动调整，控制靴压系统纸幅进出口方向的油囊压力。在实际操作中，油泵出口的过滤器对油压稳定有较大影响，需要定期对过滤器进行清理，确保油压稳定。

加载压力：靴压加载的压力可通过悬臂上的张力传感器进行测量，其压力一般在140kN/m左右，加载的压力可通过设定靴压线压力值（70～90kN/m）和靴板斜度值（1～5）来调整。在实际生产中，线压力值和靴板斜度值对纸张的松厚度和干燥能耗有重大影响，即可通过设定不同的设定值，调整加载压力，来均衡纸张的松厚度和干燥能耗。

油囊冲程：油囊冲程数据直接体现油囊自身变形情况，系统检测点有传动侧、操作侧和中间三个位置点，一般在19～21mm。油囊的变形，即冲程数据的变化主要与靴板、烘缸初始位置、烘缸圆度相关。在实际操作中，需要根据毛毯厚度，调整靴压垫块的厚度；要通过稳定烘缸压力、保持烘缸圆度等减少冲程数据的变化对纸张干燥带来的影响。

3 结语

在能源集约型行业，高速卫生纸机面临着能源竞争的压力，高效、节能的机型是发展的趋势，具有创新性、高效性的新技术应用将会实现能源消耗的最小化，有利于提高企业综合竞争能力。因此，对高速卫生纸机NipcoFlex T靴式压榨系统内部结构、工作原理和控制逻辑的研究非常必要；同时，如何优化其操作，最大限度地发挥靴压系统的效能，降低生产成本，提高生活用纸原纸质量需要每一位生产技术人员不懈摸索和实践。

[1] KONG Ling-bo．Potential Analysis and Application Techniques of Energy Effciency in Papermaking Process [J]．China Pulp＆Paper，2011，30(8)：55．

孔令波．造纸过程节能潜力分析与节能技术应用[J]．中国造纸，2011，30(8)：55．

[2] Zhu Guang-yun．Brief Equipment Introduction of 60,000t／a High-grade Tissue Paper Project[J]．China Pulp＆Paper Industry, 2013，34(8)：58.

朱光云．年产6万吨高档生活用纸项目的设备简介[J]．中华纸业，2013，34(8)：58．

[3] Gunter Offenbacher．Energy Saving is the Key[R]. CIHPEC 2011 Andredz Speech．

Gunter Offenbacher．节能是卫生纸机的关键[R]．CIHPEC 2011 Andredz Speech．

[4] Wang Qi-feng．Factors Infuencing the Service Life of Boot Set[J]．Paper and Paper Making，2014，33(11)：18．

王奇峰．影响靴套使用寿命的因素[J]．纸和造纸，2014，33(11)：18．

（转载自《中国造纸》，2016年No.10）