圓網(wǎng)紙機(jī)紙頁(yè)成形原理及成形區(qū)設(shè)計(jì)的研究

陳永生

（湖南省造紙研究所，湖南湘潭，410014）

由于圓網(wǎng)紙機(jī)投資少、操作容易掌握、適合短纖維生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)木材資源不很充足的國(guó)家，目前圓網(wǎng)紙機(jī)還占有一定的地位。但也存在一些難以克服的缺點(diǎn)，如抄造速度低、橫向強(qiáng)度差等。如何在可行的抄造速度內(nèi)設(shè)法提高成紙的橫向強(qiáng)度，這是長(zhǎng)期以來(lái)人們一直致力于研究解決的問題。經(jīng)過筆者多年的探索認(rèn)為，設(shè)計(jì)合理的成形弧長(zhǎng)度和合理的流道橫向?qū)挾?，做到漿料在成形區(qū)前半段的流速與網(wǎng)速相適應(yīng)，提高圓網(wǎng)紙機(jī)成紙的橫向強(qiáng)度是可以辦到的。

影響圓網(wǎng)成形部白水過濾的內(nèi)在因素很多，除成紙定量、打漿度、上網(wǎng)濃度及抄造速度等內(nèi)在工藝因素外，還有兩個(gè)重要的外界因素，即漿料在成形區(qū)內(nèi)作用于單位網(wǎng)面上的壓力和此壓力在單位網(wǎng)面上所作用的時(shí)間。壓力愈大、作用時(shí)間愈長(zhǎng)，單位網(wǎng)面上的白水過濾量就會(huì)愈多，網(wǎng)面上的濕紙幅就會(huì)愈厚。本文就是以這兩個(gè)外界因素作用于網(wǎng)面時(shí)對(duì)紙幅成形的關(guān)系來(lái)建立數(shù)學(xué)表達(dá)式，希望能與同行共同探討。

1 漿速與網(wǎng)速的關(guān)系

紙頁(yè)成形過程中必須使?jié){速與網(wǎng)速相適應(yīng)，但到底兩者應(yīng)為多少才算是合適卻并無(wú)明顯界定。

由于流體自身存在內(nèi)摩擦力，毗鄰的流層間存在速度差，因此產(chǎn)生剪切應(yīng)力，剪切應(yīng)力使水中的懸浮纖維處于縱向排列。紊流狀態(tài)則不同，其流層之間無(wú)明顯流速梯度，纖維在水中的排列是紊亂的。因此，對(duì)于要求橫向強(qiáng)度較高的紙張，漿料在成形過程應(yīng)選擇紊流狀態(tài)為佳。只有要求縱向強(qiáng)度大的紙種其成形過程才應(yīng)選擇完全層流狀態(tài)。

層流狀態(tài)流體在管中流動(dòng)的速度分布呈對(duì)稱拋物線形狀，網(wǎng)部成形區(qū)內(nèi)的漿料流速分布呈半拋物線形狀，且拋物線的對(duì)稱軸與網(wǎng)面重合。成形區(qū)段內(nèi)，若流道寬度未經(jīng)過合理設(shè)計(jì)，漿料的流動(dòng)狀態(tài)有可能產(chǎn)生4種不同的速度分布線，如圖1所示。圖1中曲線a的對(duì)稱線（即最大流速點(diǎn)）在流道以內(nèi)而不與網(wǎng)面重合，很明顯此種漿料流動(dòng)狀態(tài)為漿速大于網(wǎng)速。這對(duì)于薄紙成形不利，其成紙表面容易起毛且還會(huì)產(chǎn)生很小的針孔，因此不利于印刷。從圖1中曲線d可看出，漿速明顯低于網(wǎng)速，這種狀態(tài)主要是影響成紙的縱橫向強(qiáng)度比，使橫向強(qiáng)度大為降低，這對(duì)包裝紙或文化用紙不利，特別是文化用紙，將會(huì)加大橫向收縮率，不利于多色印刷。最理想的流速分布線為圖1中的曲線c，特別是成形區(qū)入口后的前半段長(zhǎng)度，因?yàn)榧埛尚蔚?5％左右是在前半段完成的，后面的1/2弧長(zhǎng)因成形量很小，對(duì)紙的纖維排列影響不大。很難使整個(gè)成形弧長(zhǎng)內(nèi)都處于紊流狀態(tài)，為了便于控制，寧愿使后成形階段的漿速略低于網(wǎng)速，使溢流漿有少許增濃現(xiàn)象出現(xiàn)。因成形區(qū)后半段紙幅成形量很少，對(duì)成紙橫向強(qiáng)度的影響微不足道。

漿速應(yīng)該是成形區(qū)流道中的縱向平均速度，而不是圖中拋物線的最大速度（網(wǎng)速）。拋物線內(nèi)陰影部分的面積等于矩形面積的2/3［1］（圖1中曲線b），所以成形區(qū)中層流狀態(tài)的平均流速也為最大流速的2/3。紊流狀態(tài)與其雷諾數(shù)（Re=Vd/υ）有關(guān)，平均流速也隨著雷諾數(shù)的變化而變化。一般雷諾數(shù)36500為理想值［2］，此時(shí)流道橫截面的平均流速約為最大流速的83％。

圖1 漿料流動(dòng)狀態(tài)速度分布圖

以上所述平均流速只針對(duì)網(wǎng)槽成形區(qū)的流動(dòng)，不適合管內(nèi)流動(dòng)。因?yàn)楣軆?nèi)流動(dòng)的速度分布為旋轉(zhuǎn)拋物面。由流體力學(xué)可知，管內(nèi)層流狀態(tài)的平均流速為最大流速的50％。管內(nèi)紊流狀態(tài)隨著雷諾數(shù)的變化其平均流速與最大流速之比約為73％～86％。

2 紙頁(yè)成形過程

成形區(qū)白水過濾的動(dòng)力來(lái)自于流道中的水靜壓力H0（見圖2），而漿料在流道中的動(dòng)壓力和流道沿程阻力損失是由流漿箱水位與溢流口水位之差（h0）產(chǎn)生的。在運(yùn)行良好的圓網(wǎng)槽中，h0是自然形成的，約為（0.75V）2/2g，V為網(wǎng)速。

圖2 成形區(qū)示意圖

流道中白水過濾的壓力由水柱高度H0產(chǎn)生，對(duì)干式網(wǎng)槽而言（網(wǎng)內(nèi)水面低于唇布口）。紙頁(yè)成形為降壓過程，網(wǎng)面是自下而上運(yùn)動(dòng)，流道入口處水靜壓力最大，到溢漿口處水靜壓力等于0。但是這不全是白水過濾壓力，流體在曲道流動(dòng)時(shí)還會(huì)受到網(wǎng)籠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生離心力的作用，還需要減去離心力后才是白水過濾的水靜壓力。

網(wǎng)槽設(shè)計(jì)時(shí)需確定兩個(gè)重要的條件，一是成形弧的長(zhǎng)度；二是成形區(qū)流道的寬度。在漿料打漿度、成紙定量、上網(wǎng)濃度和抄造車速等因素確定之后，成形弧長(zhǎng)是一個(gè)定值。有時(shí)工藝上的微小波動(dòng)（如打漿度）只能靠調(diào)節(jié)上網(wǎng)濃度來(lái)解決。車速變化也是一個(gè)重要因素，車速快時(shí)其成形弧長(zhǎng)就要大些，反之則要小些。這是因?yàn)檐囁倏炻龑Q定單位網(wǎng)面在成形區(qū)內(nèi)所經(jīng)過時(shí)間的長(zhǎng)短。

成形弧長(zhǎng)度設(shè)計(jì)不合理會(huì)帶來(lái)很多紙病，如成形弧過長(zhǎng)，漿料過濾壓力加大，大部分白水在成形弧前段就已過濾完，后段成形弧內(nèi)水靜壓力減少或無(wú)水靜壓力，溢流漿減少或無(wú)溢流漿，成紙出現(xiàn)漿團(tuán)或根本不成紙，甚至漿料濃縮后在成形區(qū)后段打滾，若加大白水量會(huì)造成流道的前半段漿流過速，此種情況最有效的解決方法是提高漿料的打漿度或加大成紙定量。如成形弧過短，漿料過濾壓力偏小，需加大上網(wǎng)濃度或降低漿料的打漿度才能達(dá)到預(yù)期的抄造定量，也可以降低車速。加大上網(wǎng)濃度后又會(huì)使?jié)窦堩?yè)在離開溢流口時(shí)容易產(chǎn)生表面纖維剝落，使成紙的勻度下降。

成形區(qū)流道寬度的確定也很重要，必須力求漿料在整個(gè)成形區(qū)內(nèi)都要達(dá)到漿速與網(wǎng)速相適應(yīng)，特別是漿料入口的前半段更為重要。由過濾理論［3］可知，白水過濾速率與時(shí)間的平方根成正比。初進(jìn)入成形區(qū)內(nèi)的網(wǎng)面上無(wú)濾餅阻力，白水過濾速率為最大值，但此時(shí)網(wǎng)面纖維留著量也急劇增加，隨著網(wǎng)面的運(yùn)動(dòng)，流道中的水靜壓力在不斷降低，直至白水過濾終止。必須力求流道寬度隨著白水過濾速率的變化而變化，這樣才能滿足成形區(qū)全長(zhǎng)的漿速和網(wǎng)速相協(xié)調(diào)，從而達(dá)到提高紙張橫向強(qiáng)度的目的。

3 成形區(qū)流道入口寬度

成形區(qū)流道入口寬度的準(zhǔn)確值可由式（1）計(jì)算：

式中，a0為流道入口寬，m；e為成紙定量，g/m2；G為上網(wǎng)濃度；ac為流道出口寬度（出口弧面至網(wǎng)面距離），m；ψ1為白水帶走細(xì)小纖維和填料系數(shù)，對(duì)加填紙取1.30～1.35，不加填紙取1.20～1.25；ψ2為毛毯帶走纖維和填料系數(shù)，加填紙取1.04，不加填紙取1.02；ψ3為溢流漿增濃系數(shù)，取1.08（上網(wǎng)濃度的1.08倍）；Km為流道入口平均漿速與圓網(wǎng)速度的比值，取0.75（層流與紊流各自平均流速之和的50％，〔（2/3+0.83）/2=0.748≈0.75〕）；T為成紙干度，一般取0.93。

4 成形弧長(zhǎng)的確定

網(wǎng)槽成形弧長(zhǎng)的確定對(duì)成紙質(zhì)量起決定作用。白水過濾速率的變化除了工藝上已定的成紙定量、漿料打漿度、上網(wǎng)濃度和抄造速度這4個(gè)內(nèi)因之外，還有成形區(qū)流道中作用于網(wǎng)面上的水靜壓力和單位網(wǎng)面所受此壓力的作用時(shí)間兩個(gè)外因起著主導(dǎo)作用。網(wǎng)籠是旋轉(zhuǎn)的，單位網(wǎng)面上所受水靜壓力是隨網(wǎng)籠旋轉(zhuǎn)而逐漸變小的。另一方面濾餅厚度將隨網(wǎng)籠旋轉(zhuǎn)而逐漸加厚，網(wǎng)面進(jìn)入成形區(qū)的初始階段其白水過濾速率最快，其濾餅也增厚最多?？梢韵胂蠹堩?yè)成形的大部分是在成形區(qū)前半段完成的。

由理論力學(xué)可知，作用力乘以作用時(shí)間叫做沖量，某時(shí)間間隔內(nèi)的沖量等于同一時(shí)間間隔內(nèi)動(dòng)量的增量，即：

白水過濾壓力為流道中的水靜壓力減去曲道中漿料平均流速所產(chǎn)生的離心力，有效成形弧段所對(duì)網(wǎng)籠圓心角為Φ1-Φ0，微小弧段ds的紙頁(yè)成形過程（見圖2）。此小弧段的單位網(wǎng)面上所受液體靜壓力為γR（sinΦ1-sinΦ），將此式乘以時(shí)間dt后即為作用于單位網(wǎng)面上的微沖量：

又因dt=ds/v，ds=RdΦ（時(shí)間=距離除以速度和弧長(zhǎng)=半徑乘以弧度），代入式（2）并以Φ0至Φ1之間積分，得：

式（3）中：

式（3）中cosΦ0展開為級(jí)數(shù)得：

取前兩項(xiàng)近似值，并代入式（3）解出Φ0得：

式（5）中，γ為流體的密度，kg/m3；R為網(wǎng)籠半徑，m；V為網(wǎng)速，m/s；Φ1為水靜壓力H0減去曲道中漿流離心力后對(duì)網(wǎng)籠中心的夾角（見圖2），此離心力可視為Vm2/2g；Vm為流道中漿料平均流速，m/s；Φc為成形弧溢流口與網(wǎng)籠中心水平線間的圓心角；Φ0為成形弧成形起始點(diǎn)（唇布口）與網(wǎng)籠中心水平線之間的圓心角，Φ以rad（弧度）計(jì)。

式（5）計(jì)算的結(jié)果為弧度數(shù)，Φc與Φ0之差乘以網(wǎng)籠半徑R后即為成形區(qū)弧長(zhǎng)。在預(yù)先確定Φc后可由式（4）求出Φ1，又由已知4個(gè)參數(shù)后，由式（6）及式（8）求出沖量功A后，代入式（5）求得Φ0角。以后把式（3）中A看作“沖量功”。由式（3）知，當(dāng)Φ1和Φ0已知時(shí)，在網(wǎng)速不變情況下，單位網(wǎng)面在成形區(qū)內(nèi)所接受的沖量功是一個(gè)定值。這說(shuō)明凡是過濾阻力相近的紙，在同一網(wǎng)槽內(nèi)所接受流道中水靜壓力的沖量總功相等。式（3）能求出任意一臺(tái)運(yùn)行良好的網(wǎng)槽在一定網(wǎng)速情況下單位網(wǎng)面所接受的沖量功，將此作為模擬機(jī)，由式（3）計(jì)算出的沖量功叫做“當(dāng)量功”。

溢流口所對(duì)網(wǎng)籠圓心的Φc角是設(shè)計(jì)工作者預(yù)先確定的，此角的選擇必須慎重，溢流口太高會(huì)造成運(yùn)行過程中濕紙頁(yè)帶水嚴(yán)重，容易產(chǎn)生伏輥壓花；溢流口太低時(shí)，又會(huì)使?jié)窦堩?yè)在離開溢流口時(shí)容易喪失穩(wěn)定而脫落，因而影響運(yùn)行網(wǎng)速。一般對(duì)高打漿度和低定量的紙取38°；對(duì)低打漿度和高定量的紙取36°。

例1：某圓網(wǎng)機(jī)網(wǎng)籠直徑φ1250mm，生產(chǎn)普通掛面紙的面層，定量40g/m2，打漿度28°SR，網(wǎng)速52m/min，Φc=36°（0.6283rad），Φ0=-3.079°（-0.05374rad），上網(wǎng)濃度0.172％，生產(chǎn)的紙張質(zhì)量較好，求其沖量功的大小。

本例成形區(qū)流道中的漿流狀態(tài)取層流和紊流狀態(tài)流速的平均值Vm=0.75V（V為網(wǎng)速），由式（4）求得Φ1=33.5960（0.58635rad），由式（3）求得當(dāng)量功A0=85。式（5）中的沖量功A看成由當(dāng)量功A0乘以3個(gè)變數(shù)b1、b2、b3的積：

式中，b1為打漿度的變化系數(shù)，b2為成紙定量的變化系數(shù)，b3為上網(wǎng)濃度的變化系數(shù)。

由流體力學(xué)知，流體在容器孔口噴出的速度是由容器內(nèi)孔口以上水柱高度決定的，即

當(dāng)量功乘以b1b2b3后，可看成網(wǎng)面上濾餅在成形區(qū)內(nèi)逐漸加厚過程白水過濾的總阻力所消耗的功，它與單位網(wǎng)面在成形區(qū)內(nèi)所吸收水靜壓力的沖量功相等，而且同時(shí)作用同時(shí)消失，方向相反。由式（5）知，A值愈大，則Φ0值愈小，即成形弧長(zhǎng)愈大，因此可以把A看成阻力功，按照式（7）的方式來(lái)計(jì)算阻力，漿料打漿度和上網(wǎng)濃度都可以這樣處理，打漿度愈高，則濾水阻力愈大。上網(wǎng)濃度則相反，濃度愈高，則濾水阻力愈小，后者是成反比的。筆者通過大量實(shí)踐的觀察和計(jì)算，認(rèn)為成紙的定量不是與濾水阻力成平方根變化的關(guān)系，而是約與成紙定量的1.2次方成正比的關(guān)系，這可能是濾餅中的纖維交織使內(nèi)部濾阻變化過程復(fù)雜的緣故。將式（6）中的b1、b2、b3分別表示為：

此處D0為例1中模擬機(jī)所使用漿料的打漿度，e0為模擬機(jī)所抄造成紙的定量（g/m2），G0為模擬機(jī)的上網(wǎng)濃度（以小數(shù)計(jì)）。根據(jù)上例模擬機(jī)中所采用的實(shí)際數(shù)據(jù)代入以上關(guān)系式后得：

k1=1/（28）0.5=0.189

k2=1/（0.04）1.2=47.6

k3=（0.00172）0.5=0.04147

于是

通過這樣處理后，b1、b2、b3為新的參數(shù)與模擬機(jī)所用參數(shù)的比值。并且由以上模擬機(jī)所求出的當(dāng)量功A0和式（8）中b1、b2、b3各式等號(hào)右邊的各系數(shù)就可以把它們固定下來(lái)，在以后的設(shè)計(jì)中只要將新的已知參數(shù)代入式（8）中的b1、b2、b3各式中去，就可以求出新的b1、b2、b3，于是可由式（6）求出新的沖量功A值了。

必須注意的是，由式（3）計(jì)算模擬機(jī)中的當(dāng)量功時(shí)，式中V必須以當(dāng)時(shí)網(wǎng)速代入計(jì)算，這樣在式（5）中的V就可直接以設(shè)計(jì)網(wǎng)速代入即可。

任何一臺(tái)運(yùn)行良好的圓網(wǎng)紙機(jī)都可作為模擬機(jī)使用，這樣盡管求得的“當(dāng)量功”各異，但以上所述各k值也會(huì)與本文所擬定的不同了，由式（5）所求出的Φ0值也不會(huì)改變。

有了以上計(jì)算參數(shù)的方法后，就可以用式（5）求出適應(yīng)各種不同參數(shù)的成形弧長(zhǎng)了，也就是在預(yù)先確定溢流口圓心角Φc和其余4個(gè)工藝參數(shù)后，可由式（4）、式（6）、式（8）求出A值和Φ1值，然后代入式（5）后求出Φ0角的值。當(dāng)計(jì)算出的Φ0為負(fù)角時(shí)，這說(shuō)明唇布口（流道入口）低于網(wǎng)籠中心。

例2：有一臺(tái)圓網(wǎng)機(jī)的網(wǎng)籠直徑φ1500mm，單網(wǎng)生產(chǎn)定量為30g/m2有光紙，設(shè)計(jì)網(wǎng)速為114m/min，漿料打漿度為36°SR，上網(wǎng)濃度0.16％，Φc角為38°（0.663225rad），求Φ0角為多少?

本例中網(wǎng)速為V=114/60=1.9（m/s），假設(shè)流道中紊流和層流狀態(tài)各50％，所以其平均流速為0.75倍網(wǎng)速，即Vm=0.75×1.9=1.425m/s（前面已講到層流和紊流的平均流速分別為2/3和0.83，Vm=（2/3+0.83）/2≈0.75）

由式（4）得：Φ1=0.498（rad），

由式（8）得：b1=1.134，b2=0.7082，b3=1.0367

由A0=85并將以上各值代入式（6）得：

A=85×1.134×0.7082×1.0367=70.77，

將以上A值代入式（5）得：

成形區(qū)總弧長(zhǎng)為

有效成形弧長(zhǎng)為

例2中如將抄造速度降為96m/min，其他工藝參數(shù)不變，其總成形弧長(zhǎng)就變成0.581m，有效成形弧長(zhǎng)變?yōu)?.4918m。

式（5）中沒有單獨(dú)考慮網(wǎng)面的過濾阻力，因?yàn)槟M機(jī)中也包括了此項(xiàng)阻力，所以新的計(jì)算結(jié)果中也應(yīng)包括了此阻力的不利因素。

5 成形區(qū)流道寬度的確定

濾液體積與壓力和時(shí)間的平方根成正比?？梢哉J(rèn)為單位網(wǎng)面在成形區(qū)的前1/3弧長(zhǎng)內(nèi)就已完成了75％以上的紙頁(yè)厚度，當(dāng)網(wǎng)面通過1/2弧長(zhǎng)時(shí)，紙頁(yè)成形厚度將會(huì)達(dá)到85％左右。根據(jù)這些條件，介紹兩種弧形板曲線的求解方法。一種為切線法，另一種為函數(shù)計(jì)算法。

5.1 切線法

切線法是作一段圓弧，使通過溢流口的點(diǎn)1和流道入口的點(diǎn)3及成形弧的中央點(diǎn)2，然后以入口點(diǎn)4為起點(diǎn)作一直線與此圓弧線相切而成，如圖3所示。

此3點(diǎn)縱、橫坐標(biāo)可分別由下列各式求出：

X1=（R+ac）cosΦc，Y1=（R+ac）sinΦc

X2=〔（R+a0）/6+（4ac）/5〕cos〔（Φc-Φ0）/2〕

Y2=〔（R+a0）/6+（4ac）/5〕sin〔（Φc-Φ0）/2〕

X3=（R+0.5a0）cosΦ0Y3=（R+0.5a0）sinΦ0

式中，ac、a0分別為成形弧出口和入口寬度，m。

圖3 成形區(qū)流道形狀示意圖

圓弧線的圓心坐標(biāo)及半徑（即r、h、k）由方程組式（9）求解而得：

解方程組（9）得，

將h、k值代入方程組中的任一方程可求得r；然后按前面所述方法作好切線即為所求。

例3：網(wǎng)籠半徑625mm，Φc=36°，Φ0=-2.660°，流道入口寬a0=50mm，出口寬ac=10mm。

首先計(jì)算出圓弧線所通過的3點(diǎn)坐標(biāo)如下：

X1=513.726，X2=614.38，X3=649.3，

Y1=373.244，Y2=183.97，Y3=-30.1622。

將此3組數(shù)據(jù)代入式（10）、式（11）計(jì)算得：

h=-12.97mm，k=-28.25mm，

將h、k代入式（9）中任一方程式計(jì)算得：

r=662.277mm。

此法能使成紙的縱橫強(qiáng)度比在1.4∶1以下。

5.2 函數(shù)計(jì)算法

函數(shù)計(jì)算法的精確度較高，其效果也較好。

按照過濾理論的原理，為了能使成形區(qū)流道中的流速始終保持與網(wǎng)速相適應(yīng)，將流道寬度與弧長(zhǎng)之間的關(guān)系用二次函數(shù)來(lái)表達(dá)。

設(shè)此二次函數(shù)為下列形式：

式中，a、b、c為待定系數(shù)。為便于觀察，將成形區(qū)流道網(wǎng)面展開為直線（見圖4），方程式（12）中應(yīng)滿足以下3組條件：

當(dāng)X=0，dy/dx=tgθ；X=S/2，Y=KB；

X=S，Y=B；B=a0-ac。

上式中，S為成形區(qū)弧長(zhǎng)，K為預(yù)先定下的系數(shù)，B為成形區(qū)入口寬度與出口寬度之差。

方程式（12）求導(dǎo)數(shù)得：

將第一組條件代入式（13）得c=tgθ，將第二、第三組條件分別代入式（12），得：

由式（14）解得：

式（16）代入式（15），解出a，得：

式（16）代入式（12），得：

上式中a由式（17）求得。

式（18）即為弧形板邊緣曲線展開后的方程式，通過多次實(shí)踐證實(shí)，式（17）中K=0.8～0.85，θ=30°～35°時(shí)的范圍內(nèi)使用效果較好，函數(shù)計(jì)算法比切線法更優(yōu)。

例4：S=400mm，B=40mm，K=0.85，θ=35°，a0=50mm，ac=10mm。

計(jì)算結(jié)果作圖見圖4。

圖4 成形區(qū)流道實(shí)例展開圖

這種求解成形區(qū)的方法也可以推廣到圓網(wǎng)或平網(wǎng)的正壓力成形器成形區(qū)長(zhǎng)度上，在此情況下，因?yàn)槌尚螀^(qū)很短，可以將圓網(wǎng)成形區(qū)的水靜壓力視為恒壓，這樣計(jì)算起來(lái)更為方便。

求出的b1、b2、b3和沖量功A的計(jì)算方法，以及這些方程中的各常量系數(shù)都可在此適用，因?yàn)闊o(wú)論是降壓過濾還是恒壓過濾，只要參數(shù)不變，同一紙種所需沖量總功不會(huì)改變。如例2中那臺(tái)圓網(wǎng)紙機(jī)改為壓力成形器后，所用工藝參數(shù)都相同，成形區(qū)內(nèi)所受靜壓水柱高為1.6 m，網(wǎng)速為150 m/min（2.5 m/s），代入式（19），得：

S=（2.5×70.77）/（1000×1.6）=0.11（m）

由此求得其成形弧長(zhǎng)約為110mm。此時(shí)流道中所采用的水靜壓力應(yīng)加上漿料在流道中平均流速的動(dòng)壓力，即Vm2/2g，于是

h=1.6+Vm2/2g=1.727（m）

對(duì)于圓網(wǎng)機(jī)水柱高度h可由提高高位箱獲得，也可以把漿泵出口壓力直接送入成形區(qū)內(nèi)。對(duì)平網(wǎng)紙機(jī)可將流漿箱內(nèi)的漿位提高，或?qū)⒘鳚{箱頂部密封，使?jié){泵出口壓力直接經(jīng)流漿箱流入成形區(qū)內(nèi)。

6 結(jié)語(yǔ)

將“沖量”和“沖量功”的概念引進(jìn)圓網(wǎng)部紙頁(yè)成形過程，推導(dǎo)出成形弧長(zhǎng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式和求解方法，且將漿料打漿度、漿料上網(wǎng)濃度、成紙定量和紙機(jī)速度等工藝因素引進(jìn)求解過程，給出了傳統(tǒng)順流式圓網(wǎng)槽弧形板弧面位置、成形弧長(zhǎng)度、成形區(qū)流道寬度等的一種計(jì)算方法，按照該方法設(shè)計(jì)圓網(wǎng)成形區(qū)，可以解決圓網(wǎng)紙機(jī)成形紙頁(yè)的橫向強(qiáng)度差的問題，這是一種新嘗試。

［1］劉五秀，等.工程流體力學(xué)：泵與風(fēng)機(jī)［M］.北京：中國(guó)工業(yè)出版社，1962.

［2］水力學(xué)［M］.郭天明，等，譯.北京：石油工業(yè)出版社，1955.

［3］華東化工學(xué)院.化工過程與設(shè)備［M］.上冊(cè).北京：中國(guó)工業(yè)出版社，1961.