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1、壓榨脫水機理組員:張洪彬 張?zhí)旄?劉增增 唐亮 壓榨部的相關概念 壓 區(qū) :壓 輥 在 自 重 和 外 力 下 所 形 成 的 接 觸 區(qū) 域 。 壓 區(qū) 寬 度 ( Nip width) : 從 濕 紙 和 毛 毯 在 進 壓 縫 開 始 接 觸 的 地 方 算 起 , 到 出 壓 縫 兩 者 分 開 時 為 止 , 兩 個壓 輥 的 水 平 距 離 。壓區(qū)停留時間(Nip Residence time):壓區(qū)寬度/紙機速度 壓力脈沖(Press Impulse)=壓區(qū)停留時間壓區(qū)壓力 = 線壓力/紙機速度 壓 區(qū) 壓 力 : 壓 區(qū) 線 壓 力 /壓 區(qū) 寬 度 壓 區(qū) 壓 力 =壓 縮
2、壓 力 ( Compress Pressure)+ 流 體 壓 力 ( Hydraulic Pressure) 壓 出 的 水 脫水量與壓力和時間的關系Water out from the sheet Long timeShort time Linear load紙頁脫水量長時間短時間線壓力 橫 向 脫 水 機 理 濕紙幅通過普通平輥進行壓榨。特點; 水 逆 著 毛 毯 運 行 方 向 穿 過 毛 毯 橫 向 流 動 水 流 速 度 低 , 脫 水 行 程 長 流 動 阻 力 大 , 流 動 速 度 梯 度 小 若 濕 紙 幅 的 強 度 不 足 以 抵 抗 流 動 壓 力 , 易 造 成 壓
3、 花 現(xiàn) 象 垂直脫水機理 襯 網(wǎng) 壓 榨 , 真 空 壓 榨 , 盲 孔 壓榨 , 溝 紋 壓 榨 , 套 網(wǎng) 壓 榨 。 壓 區(qū) 內(nèi) , 毛 毯 正 下 方 提 供 各 種形 式 的 容 水 空 隙 , 如 孔 眼 、 溝槽 或 網(wǎng) 孔 。20世 紀 60年 代 由 P.B.Wahistrom等 人 提 出 垂 直 脫 水 機 理 , 認 為 在垂 直 脫 水 壓 區(qū) 分 為 四 個 分 區(qū)。 第一區(qū):壓榨力僅用于壓縮濕紙和毛毯的纖維結(jié)構(gòu),壓出來的主要是空氣,沒有流體壓力,水僅在毛細管作用下流動。第二區(qū):濕紙含水量達到飽和,流體的壓力導致水進入毛毯,當毛毯的含水量也飽和時,水從毛毯中排出,
4、總的壓力也達到最大值。第三區(qū):壓輥縫口擴張,濕紙中流體壓力為零時,濕紙干度達到最高點。第四區(qū):濕紙和毛毯開始膨脹, 濕紙水分變得不飽和,流體壓力出現(xiàn)負值,濕紙膨脹形成的真空比毛毯大,空氣和水進入毛毯,毛毯中的水進入濕紙。 溝紋壓榨中: 1,毛毯通過輥溝與大氣相連,使界面上的流體壓力降至大氣壓力,有利于濕紙幅中的水流經(jīng)毛毯由輥溝排除。 2,水在壓區(qū)垂直方向有一個壓力梯度,它比普通壓榨大的多,易于脫水。真空壓榨:眼孔位置近似溝紋壓榨,眼孔之間的間隙接近于普通壓榨。 壓控壓榨和流控壓榨 壓 控 壓 榨(Pressure-controlled pressing) 脫 水 作 用 主 要 由 壓 榨 壓
5、 力 大 小 決 定。 流 控 壓 榨(Flower-controlled pressing) 脫 水 作 用 主 要 取 決 于 流 體 流 動 阻 力。 (Flow resistance) 壓控壓榨和流控壓榨的比較壓控壓榨低定量低脫水阻力流控壓榨高定量高含水量高脫水阻力特征薄頁紙印刷紙新聞紙面巾紙掛面紙板多層紙板紙種影響因素漿料的保水值,打漿度可壓縮性紙的孔隙經(jīng)過壓區(qū)的時間流控壓榨使用雙毯壓榨有利于紙幅的兩面脫水,減少漿料的流動路徑和阻力。 使壓榨向壓控壓榨作用方向轉(zhuǎn)移。脫水效率:壓控壓榨流控壓榨 水在毛毯中的流動 毛 毯 的 透 水 性 比 濕 紙 約 大 100倍 。 垂 直 脫 水
6、縮 短 了 水 的 流 動 距 離 ,因 此 水 流 穿 過 毛 毯 的 流 動 阻 力 要 比 透 過 濕 紙 小 得 多 。 脫 水 阻 力 和 水 流 動 通 過 的 距 離 與 脫 水 效 果 密 切 相 關 。 平 輥 壓 榨 , 毛 毯 的 透 水 性 是 影 響 壓 榨 效 果 的 重 要 因 素 。 濕 壓 毛 毯 的 水 分含 量 高 則 流 動 阻 力 大 , 因 此 毛 毯 必 須 保 持 較 低 的 水 分 含 量 。 毛 毯 應 使 用組 織 結(jié) 實 , 透 水 性 小 的 毛 毯 。 垂 直 脫 水 壓 榨 的 低 速 紙 機 中 , 毛 毯 水 分 對 濕 紙 的
7、 干 度 沒 有 大 的 影 響 。 高速 紙 機 使 用 組 織 結(jié) 實 、 透 水 性 較 差 的 毛 毯 , 同 時 要 求 出 壓 區(qū) 濕 紙 有 較 大的 干 度 時 , 毛 毯 本 身 含 水 量 則 十 分 重 要 。 水在濕紙中的流動 Vm=( w0 - wi)qv/b Q=Vmt=( w0 - wi)qv t/b 式中, Q-脫水量(g/m2) Vw濕紙幅壓出的水流平均速度(g/(m2 min) w0、wi進出壓區(qū)的濕紙含水率 q定量(g/m2 ) v紙機車速(m/min) b壓區(qū)寬度(m) t-加壓時間(min) 按 Darcy定 律 , 壓 差 與 透 過 速 度 S成
8、正 比 。 當 進 壓 區(qū) 濕 紙 含 水 率 一 定 , 即 脫 水 速 率一 定 時 , 為 了 保 證 將 濕 紙 壓 至 一 定 的 干 度 , 壓 榨 線 壓 與 加 壓 時 間 的 乘 積 應 為 一 常 數(shù) 。 Darcy定律 反 映 水 在 巖 土 孔 隙 中 滲 流 規(guī) 律 的 實 驗 定 律。 Q = 通過纖維網(wǎng)的流動體積 m/s A = 纖維網(wǎng)的橫截面積 m u = 通過纖維網(wǎng)絡的水流速度m/s K = 纖維網(wǎng)絡的可及度 m l = 纖維網(wǎng)絡的厚度 m = 水的粘度Pa s p = 靜壓力 Pa t plK AQ 壓區(qū)壓力及其分布對脫水的影響 W=2 b=2(h 2 Re
9、)1 /2 式中:W-壓區(qū)寬度,cm b1 /2壓區(qū)寬度(cm) h可壓縮性。 Re=(R1 R2)/(R1 +R2) 式中: R1、R2 分別為上、下壓輥的半徑(cm) 壓區(qū)寬度和壓輥半徑及可壓縮性之間的關系n 壓 區(qū) 寬 度n 增 加 壓 輥 半 徑 可 以 提 高 壓 區(qū) 寬 度 。n 彈 性 較 好 的 壓 榨 毛 毯 和 壓 輥 膠 層 可 以 提 供 較 大 的 壓 縮性 。 壓榨過程流體剪切力對濕紙頁局部變形和破壞的影響 壓 花 現(xiàn) 象 : 壓 榨 時 壓 力 過 大 , 紙 會 被 壓 潰 。 濕 紙 受 壓 時 水 會 產(chǎn) 生 橫 向 流 動 , 其 結(jié) 果 是 產(chǎn) 生 流
10、體 剪 切 力 。 流 體 剪 切 力 對 濕 紙 纖 維 結(jié) 構(gòu) 產(chǎn) 生 破 壞 作 用 所 造 成 的 直 接 后果 。 紙 和 毛 毯 中 的 綜 合 流 體 壓 力 所 形 成 的 壓 力 梯 度 是 造 成 濕 紙壓 花 的 真 正 原 因 。 避 免 壓 花 壓 榨 時 應 緩 慢 增 加 壓 榨 壓 力 , 防 止 脫 水 太 快 流 體 剪 切 力 把 濕 紙 纖 維 組 織破 壞 。 如 厚 紙 板 , 紙 頁 中 產(chǎn) 生 較 大 的 流 體 剪 切 力 , 易 壓 花 , 應 逐 步 提 高壓 榨 的 壓 力 。 壓 輥 和 毛 毯 結(jié) 構(gòu) 的 改 進 , 有 利 于 提 高 脫 水 效 率 、 有 效 地 防 止 產(chǎn) 生 過 大 的流 體 壓 力 而 導 致 濕 紙 壓 花 。 2017謝謝您的耐心傾聽T h a n k s f o r y o u r l i s t e n i n g