高速衛(wèi)生紙機(jī)靴式壓榨系統(tǒng)簡(jiǎn)介

朱光云 漯河銀鴿生活紙產(chǎn)有限公司

高速衛(wèi)生紙機(jī)靴式壓榨系統(tǒng)簡(jiǎn)介

Tissue Paper Machine Shoe Press System

朱光云 漯河銀鴿生活紙產(chǎn)有限公司

本文從靴式壓榨的概念、NipcoFlex T靴式壓榨的結(jié)構(gòu)、工作流程和生產(chǎn)實(shí)踐等方面介紹了高速衛(wèi)生紙機(jī)靴式壓榨系統(tǒng)。

隨著生活用紙行業(yè)的快速發(fā)展，大型高速衛(wèi)生紙機(jī)越來越受到人們的青睞。衛(wèi)生紙機(jī)車速的提升，對(duì)壓榨部脫水效果有著更高的要求。靴式壓榨的應(yīng)用大大改善了衛(wèi)生紙機(jī)在高速運(yùn)行條件下的脫水性能[1]。漯河銀鴿生活紙產(chǎn)有限公司引進(jìn)的福伊特公司高速衛(wèi)生紙機(jī)，該紙機(jī)配有最新技術(shù)的NipcoFlex T靴式壓榨系統(tǒng)[2]，本文就該靴壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作流程和生產(chǎn)實(shí)踐相關(guān)問題進(jìn)行介紹，以供參考。

1 靴式壓榨

靴式壓榨技術(shù)用于生活用紙的生產(chǎn)是最新的發(fā)展技術(shù)之一[3]。靴式壓榨是將線接觸下的瞬時(shí)窄壓區(qū)動(dòng)態(tài)脫水，改為面接觸下的長(zhǎng)時(shí)間寬壓區(qū)靜態(tài)脫水，其形狀與相對(duì)的壓輥(揚(yáng)克烘缸)配合形成一個(gè)很寬的壓區(qū)，是一種寬壓區(qū)壓榨。與傳統(tǒng)壓榨相比，靴式壓榨的壓區(qū)為傳統(tǒng)壓區(qū)的數(shù)倍，在相同的車速條件下，紙幅在靴式壓區(qū)的停留時(shí)間為傳統(tǒng)壓區(qū)的數(shù)倍，允許產(chǎn)生脫水的時(shí)間較長(zhǎng)，所以出壓榨紙幅的干度得以提高，松厚度得以保持。同時(shí)，靴式壓榨可以獲得較高線壓力，大大高于傳統(tǒng)的輥壓線壓力，紙幅脫水均勻一致，生活用紙起皺質(zhì)量好，紙幅回濕減少。所以，靴式壓榨有助于提高紙幅脫水效率，更有利于紙幅的固化，使紙幅在干燥之前獲得更好的強(qiáng)度和松厚度，從而使壓榨部獲得更好的運(yùn)行性能，并且紙幅中含水量減少，也大大節(jié)省了蒸汽或天然氣消耗。

圖1 NipcoFlex T靴式壓榨結(jié)構(gòu)圖

2 NipcoFlex T靴壓結(jié)構(gòu)

NipcoFlex T靴式壓榨屬于一種單懸掛式靴壓，主要由靴輥、載荷鎖緊及一些輔助元件組成（見圖1）。其中，靴輥主要部件有靴板、旋轉(zhuǎn)頭、橫梁、軸承座等（見圖2），靴輥外套裝軟性材料為靴套（見圖3）。

圖2 NipcoFlex T靴式壓榨靴輥橫截面

圖3 NipcoFlex T靴式壓榨靴套

圖4 NipcoFlex T 靴式壓榨系統(tǒng)MCS畫面

整個(gè)靴輥本身沒有驅(qū)動(dòng)裝置，靴輥的輥芯（靴板）靜止而非旋轉(zhuǎn)，靴輥外套裝的靴套為旋轉(zhuǎn)部件，靴套通過壓板安裝在輥芯兩端的特制軸承上。靴板為靴式壓榨的核心部分，固定在靴輥內(nèi)部的梁上，在油囊的作用下靴板向背壓輥（揚(yáng)克烘缸）施加壓力。靴套內(nèi)部的液壓油在靴板和靴套之間產(chǎn)生一層高壓油膜，并在高壓油膜靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)的作用下，支撐、潤(rùn)滑及冷卻靴板和靴套。

靴套主要由具有較好抗酸堿性能的聚酰胺和聚亞胺酯組成，靴套表面一般都會(huì)設(shè)計(jì)溝紋形狀。靴套的關(guān)鍵指標(biāo)有靴套厚度、溝紋寬度、溝紋間距、溝紋深度、開孔率和容水空間。當(dāng)然，靴套材質(zhì)和制造工藝也是影響靴套使用壽命的主要關(guān)鍵指標(biāo)之一[4]。

2.1 工作流程

NipcoFlex T靴式壓榨系統(tǒng)機(jī)械控制系統(tǒng)（MCS）畫面如圖4所示。在該靴式壓榨系統(tǒng)中，通過設(shè)定線壓力（Nip）和靴板斜度（Tilt）來控制靴壓進(jìn)出的線壓力（Inlet／Outlet Force），繼而設(shè)定靴壓油囊的壓力（Inlet／Outlet Pressure），向靴壓油路比例閥K36發(fā)出執(zhí)行命令，控制實(shí)際靴壓油囊壓力，油囊的形變可通過沖程來體現(xiàn)。該靴式壓榨系統(tǒng)主要有“充油”、“升溫”、“液壓系統(tǒng)開啟”、“鎖緊”、“閉合”和“加載”6個(gè)工作流程，具體如下。

充油（Oil Filling up）：當(dāng)新靴套裝進(jìn)靴輥后，靴壓內(nèi)沒有油，需要對(duì)靴壓系統(tǒng)進(jìn)行充油操作。充油過程在給定指令后可自動(dòng)完成，顯示“充油完成”。

升溫（Oil Warming up）：液壓油的溫度對(duì)靴壓系統(tǒng)至關(guān)重要，系統(tǒng)設(shè)置有溫度保護(hù)，系統(tǒng)開啟前要經(jīng)過液壓油升溫過程，達(dá)到設(shè)定條件后，方可開啟液壓系統(tǒng)。

液壓系統(tǒng)開啟（Hydraulic System Start）：升溫完畢后，需開啟“鼓風(fēng)機(jī)”、“液壓油泵”，開啟液壓系統(tǒng)，K48閥門打開。

鎖緊（Lock）：在懸臂液壓缸的作用下，靴壓輥向烘缸方向提升，固定在機(jī)架上的鎖緊結(jié)構(gòu)將靴壓輥鎖住。此時(shí)靴壓輥與烘缸有一定間隙，并未接觸。

閉合（Close）：當(dāng)車速達(dá)到500m／min以后，其他運(yùn)行條件滿足后可進(jìn)行“靴壓閉合”操作，K54-Y01和K54-Y02閥門打開，K59閥門打開，開始少量進(jìn)油。此時(shí)靴壓輥已緊緊地壓在烘缸上。

加載（Load）：加載條件滿足后(靴壓進(jìn)出口壓力差控制)，可進(jìn)行“靴壓加載”操作，K15-Y01閥門打開，K54-Y01閥門關(guān)閉；K15-Y02／Y03閥門打開，K54-Y02閥門關(guān)閉；K59閥門關(guān)閉，K36比例閥打開，根據(jù)線壓力設(shè)定值調(diào)節(jié)進(jìn)油流量，實(shí)現(xiàn)靴壓加載。

2.2 生產(chǎn)實(shí)踐相關(guān)問題

液壓油溫：液壓油溫對(duì)靴壓系統(tǒng)至關(guān)重要，靴壓系統(tǒng)設(shè)置有溫度連鎖保護(hù)，一般油槽溫度和靴壓輥進(jìn)口溫度分別控制在35～65℃和30～45℃之間。油路上裝備有冷卻器，可通過調(diào)整冷卻水溫度和壓力控制液壓油溫度實(shí)現(xiàn)。

液壓油壓：油壓直接影響靴壓油囊的變形，間接影響靴壓與烘缸接觸面的壓力穩(wěn)定。液壓油泵出口的壓力保持在1.8 MPa左右，通過進(jìn)口液壓油流量比例閥自動(dòng)調(diào)整，控制靴壓系統(tǒng)紙幅進(jìn)出口方向的油囊壓力。在實(shí)際操作中，油泵出口的過濾器對(duì)油壓穩(wěn)定有較大影響，需要定期對(duì)過濾器進(jìn)行清理，確保油壓穩(wěn)定。

加載壓力：靴壓加載的壓力可通過懸臂上的張力傳感器進(jìn)行測(cè)量，其壓力一般在140kN/m左右，加載的壓力可通過設(shè)定靴壓線壓力值（70～90kN/m）和靴板斜度值（1～5）來調(diào)整。在實(shí)際生產(chǎn)中，線壓力值和靴板斜度值對(duì)紙張的松厚度和干燥能耗有重大影響，即可通過設(shè)定不同的設(shè)定值，調(diào)整加載壓力，來均衡紙張的松厚度和干燥能耗。

油囊沖程：油囊沖程數(shù)據(jù)直接體現(xiàn)油囊自身變形情況，系統(tǒng)檢測(cè)點(diǎn)有傳動(dòng)側(cè)、操作側(cè)和中間三個(gè)位置點(diǎn)，一般在19～21mm。油囊的變形，即沖程數(shù)據(jù)的變化主要與靴板、烘缸初始位置、烘缸圓度相關(guān)。在實(shí)際操作中，需要根據(jù)毛毯厚度，調(diào)整靴壓墊塊的厚度；要通過穩(wěn)定烘缸壓力、保持烘缸圓度等減少?zèng)_程數(shù)據(jù)的變化對(duì)紙張干燥帶來的影響。

3 結(jié)語(yǔ)

在能源集約型行業(yè)，高速衛(wèi)生紙機(jī)面臨著能源競(jìng)爭(zhēng)的壓力，高效、節(jié)能的機(jī)型是發(fā)展的趨勢(shì)，具有創(chuàng)新性、高效性的新技術(shù)應(yīng)用將會(huì)實(shí)現(xiàn)能源消耗的最小化，有利于提高企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。因此，對(duì)高速衛(wèi)生紙機(jī)NipcoFlex T靴式壓榨系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理和控制邏輯的研究非常必要；同時(shí)，如何優(yōu)化其操作，最大限度地發(fā)揮靴壓系統(tǒng)的效能，降低生產(chǎn)成本，提高生活用紙?jiān)堎|(zhì)量需要每一位生產(chǎn)技術(shù)人員不懈摸索和實(shí)踐。

[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．造紙過程節(jié)能潛力分析與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用[J]．中國(guó)造紙，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．年產(chǎn)6萬(wàn)噸高檔生活用紙項(xiàng)目的設(shè)備簡(jiǎn)介[J]．中華紙業(yè)，2013，34(8)：58．

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

Gunter Offenbacher．節(jié)能是衛(wèi)生紙機(jī)的關(guān)鍵[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．影響靴套使用壽命的因素[J]．紙和造紙，2014，33(11)：18．

（轉(zhuǎn)載自《中國(guó)造紙》，2016年No.10）