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    新型圆柱磨的原理与磨浆特性

    阅读次数:     发布时间:2020-09-30 16:42:05

           磨浆主要功能是通过磨齿传递动力,将纤维原料进行切断、扭曲变形、起毛、分丝,增加纤维的变形量,增加氢键结合机会,使纸品获得相应的物理强度与理化指标。而纤维原料在常规磨浆过程中,纤维受力变形的不均一性与完整性,导致单台普通磨浆机不能达到纸品的磨浆要求。为了增加纤维的受力时间,有的设计增大磨浆机直径,增大磨浆时纤维原料的连续受力机会,这样磨浆机动力投入更大,对磨浆机材料、加工要求更高,系统投资更大。本文介绍一种新型单进单出圆柱形磨浆机,有利于纤维原料的连续受力,并能有效降低能耗。

           1 新型单进单出圆柱形磨浆机工作原理

           新型圆柱磨是在原老式柱形磨浆机基础上发展起来的,磨机采用单向流式(单进单出),浆料从机体一侧进入,通过分配区,轴向进入磨浆区,主动轴上的磨齿受离心力作用,纤维稳定进入磨齿间,纤维分别在磨机体内作用,从出浆端出去。这种磨浆流为单进单出,不仅延长了纤维受力时间,同时通过磨片的齿形改变,纤维流动方向一致,不会产生回流,无磨浆死区,所有功效都会作用于纤维。      

           该圆柱型磨浆机由动磨片与定磨片形成磨浆区,动磨片固定在主轴上,定磨片镶嵌在带有滑块装置上的定型片上,浆料由抄作方进料,通过分配室浆料进入磨浆区,在浆层厚度不发生改变的条件下,浆料在磨区受力而产生切断、扭曲变形、起毛、分丝,通过控制技术决定浆料的流动速度,从而控制磨浆质量,达到工艺要求的浆料,从排料口排出。磨机的进退刀机构通过涡轮蜗杆实现,达到精确可调。

           2  新型柱磨的磨浆方式

           磨浆的主要作用是纤维在磨齿间的覆盖,磨齿对纤维的捕捉进行磨浆。常规的平磨与锥磨都存在磨区面积的不断扩大,浆层厚度逐渐降低,纤维原料对磨齿间的覆盖降低,这样大大降低磨浆效能,新型柱磨从进料开始到磨浆结束,磨区面积不变,浆层厚度不发生改变,纤维对磨齿覆盖在同一水平,磨浆作用力一样,磨浆质量稳定,对纤维原料有效作用力大大增加。通过三种不同的磨片,使纤维在不同受力段获得合理的磨浆,提高磨浆质量,并大幅度降低了能耗。新型柱磨的磨区面积大,对纤维的连续作用时间长,更加有利于纤维的稳定变形量,达到纤维的稳定、均匀。

           3  新型柱磨的磨片选择

           磨片是磨浆机中的核心部件,对磨浆机的是否有效起关键作用。除了磨片的材料与加工要求外,磨片的齿形选择非常关键。为了纤维在不同的受力时间段获得合理的研磨,新型柱磨设计了三种不同的磨片,新型的(单进单出)柱形磨机的磨片设计为动磨片和定磨片,动磨片与定磨片分为三种不同形式的齿,动磨片和定磨片是由3组对合圆筒,每组对合圆筒为6片定磨片、6片动磨片,共计18片动磨片与18片定磨片,带齿的弧形片对合而成一圆形筒,动磨片和定磨片之间的相对运动对纤维进行研磨。因弧形片上的齿宽,必须遵循作用不一,磨齿的形式不一。通常情况下,纤维原料在磨片之间,切断、变形、膨胀、起毛等都是同时存在,充分设计好齿宽、槽宽、倾斜角、齿高与排列,直接影响磨浆特性与效果。新型柱磨设计了三种不同的磨片:疏解磨片、磨浆磨片、匀整磨片。纤维原料在不同受力方式变异时,磨齿的改变对纤维适应度更高,磨浆效果更好。使纤维原料在受作用方式不同改变后,有针对性的磨齿形态相适应,也可以对不同地区的、不同浆源做出相应改变,从而保证浆料的连续、稳定、一致。

           4  能耗水平

           空载能耗是需要考虑的一个重要的技术经济指标。液体(水或纸浆)中的运转试验能够得到空载能耗公式:

    P=Kn3R5                           (1)
     
           公式(1)中,P代表磨机的空载功率(kW);K表示浆料的浓度与局部摩擦系数;n为磨浆机的转速(r/h);R为磨浆机转子直径(m)。

           从式(1)中可以看出:磨浆机的直径与能耗关系最大。同样直径的情况下,新型圆柱式磨浆机的磨浆面积更大,效率更高。新型柱式磨浆机的直径都比较小,是通过轴向增加磨浆面积,所以,同样磨浆能力下,柱磨的空载电流要比同等磨浆面积的盘磨、锥磨低得多。

           5 小结

           传统磨浆机的磨浆能力靠加大磨盘直径来获得,但是直径的加大带来能耗水平的增加,对材料要求高,加工难度加大,并增加投资。新型圆柱式磨浆机从结构上有效避免了这一缺点,效率是同等传统磨机的近两倍。单出单进的设计方式和定、动磨盘间隙的自如调节,可根据生产单位的需求,有效控制磨浆功率,节约能源。新型圆柱式磨浆机与其他磨浆机比较具有明显的优势,必将在今后的实际生产中得到广泛的应用。