紙漿造紙上漿系統的製作方法
2023-05-01 07:23:16 2
專利名稱：紙漿造紙上漿系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種紙漿造紙上漿系統，屬紙漿造紙行業中的造紙領域。
背景技術：
在紙漿造紙的上漿工藝中，完成濃度、纖維長度處理的紙漿通過流漿箱噴射在網上是決定成品紙張質量高低的關鍵。如圖1所示，在現有上漿系統中，紙漿成漿池11的紙漿通過上漿泵12送至高位箱13的第一個箱體中，該高位箱13由並排設置的三個上端敞口的箱體構成，第一個箱體與第二個箱體之間、第二個箱體與第三個箱體之間設有溢流高度板，高位箱13中的紙漿採用溢流原理流動，進入第一箱體中的多餘紙漿通過溢流方式經由溢流高度板均勻流進第二個箱體中，第二個箱體中的紙漿通過重力勢能經由紙漿流入控制閥15流入流漿箱14，進入第二個箱體中的多餘紙漿通過溢流方式經由溢流高度板均勻流進第三個箱體中，從而回流進紙漿成漿池11中。在流漿箱14上還開設有進氣口，壓縮空氣產生裝置(圖中未示出)將輸出的壓縮空氣經由空氣輸入控制閥16送入流漿箱14，通過調節紙漿流入控制閥15和空氣輸入控制閥16來調整流漿箱14的內部壓力，令其內部壓力略高於環境空氣壓力，從而使紙漿從流漿箱14的出漿口均勻噴出，噴射到網上。在現有上漿系統中，位於高處的高位箱13的上端為敞口設計，高位箱13的加入，一方面可以穩定送至流漿箱14內紙漿的流體壓力和流速，避免由於上漿泵12的動態變頻調節導致的管道壓力波動，另一方面可以很好地解決回流問題。流漿箱14是關鍵設備，要通過紙漿流入控制閥15和空氣輸入控制閥16的調節，來保持其內部紙漿液位高度和頂部空氣壓力的穩定，這是控制的核心和難點。而流漿箱14的箱體密閉，頂部空氣壓力和內部紙漿液位高度是一對關係相互耦合的被控量，頂部空氣壓力增大，內部紙漿液位高度就會下降，同樣，內部紙漿液位高度上升，頂部空氣壓力就會增大，因此，這樣的耦合關係給自動控制帶來很大難度，常規的PID控制無法解決耦合問題，而高級過程控制中的解耦控制和模型預估控制需要大量硬軟體和人力的投入，成本、風險和維護費用都很高，不適宜推廣。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種紙漿造紙上漿系統，與現有上漿系統相比，該紙漿造紙上漿系統的被控對象少，控制難度極大降低。為了實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案:一種紙漿造紙上漿系統，其特徵在於:它包括紙漿成漿池、高位箱、氣液分離罐、流漿箱和壓縮空氣產生裝置，其中:該紙漿成漿池的輸出口經由上漿泵與該高位箱的紙漿輸入口連接，該高位箱的紙漿輸出口與該流漿箱的漿液輸入口連接，該流漿箱的漿液輸出口與該高位箱的回流口連接，該高位箱的氣液輸出口與該氣液分離罐的氣液輸入口連接，該氣液分離罐底部的漿液輸出口與該紙漿成漿池的回流口連接，該氣液分離罐頂部設有空氣輸出口，該高位箱頂部的壓縮空氣輸入口經由空氣輸入控制閥與該壓縮空氣產生裝置的輸出口連接，該空氣輸入控制閥與控制系統連接。[0007]所述高位箱為一個密閉的大箱體，該大箱體內並排設置有三個腔室，第一個腔室與第二個腔室之間通過其間設置的溢流高度板上方的開口而互相連通，第二個腔室與第三個腔室之間通過其間設置的溢流高度板上方的開口而互相連通，所述紙漿成漿池的輸出口經由所述上漿泵與所述高位箱的該第一個腔室底部的紙漿輸入口連接，所述流漿箱的漿液輸入口、漿液輸出口分別與所述高位箱的該第二個腔室底部的紙漿輸出口、回流口連接，所述氣液分離罐的氣液輸入口與所述高位箱的該第三個腔室底部的氣液輸出口連接，所述壓縮空氣產生裝置的輸出口經由所述空氣輸入控制閥與所述高位箱的該第三個腔室頂部的壓縮空氣輸入口連接。所述氣液分離罐包括罐體，該罐體的底部、頂部分別設有所述漿液輸出口、所述空氣輸出口，該罐體內的下部設有上儲漿槽、下儲漿槽，該上儲漿槽位於該下儲漿槽上方，所述氣液輸入口與該上儲漿槽相通，該上儲漿槽的上方設有兩個輸氣口相互錯開的隔板。本實用新型的優點是:本實用新型在保留現有上漿系統噴漿均勻效果的前提下，解決了現有上漿系統中流入流漿箱內的漿液與壓縮空氣兩個被控量間嚴重耦合的控制難題，大大減少了被控對象的數量，大大降低了控制難度，從而所需系統程序的規模大大減小，可與其他製漿工段共用一個控制系統。
圖1是紙漿造紙行業中現有上漿系統的組成示意圖；圖2是本實用新型上漿系統的組成示意圖；圖3是本實用新型中的氣液分離罐的結構示意圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型紙漿造紙上漿系統包括紙漿成漿池21、高位箱23、氣液分離罐25、流漿箱24和壓縮空氣產生裝置(圖中未示出)，其中:該紙漿成漿池21的輸出口經由上漿泵22與該高位箱23的紙漿輸入口連接，該高位箱23的紙漿輸出口與該流漿箱24的漿液輸入口連接，該流漿箱24的漿液輸出口與該高位箱23的回流口連接，該流漿箱24上設有出漿口，該高位箱23的氣液輸出口與該氣液分離罐25的氣液輸入口連接，該氣液分離罐25底部的漿液輸出口與該紙漿成漿池21的回流口連接，該氣液分離罐25頂部設有空氣輸出口，該高位箱23頂部的壓縮空氣輸入口經由空氣輸入控制閥26與該壓縮空氣產生裝置的輸出口連接，該空氣輸入控制閥的控制端與控制系統(圖中未示出)的相應控制端連接。如圖2，高位箱23為一個密閉的大箱體，該大箱體內並排設置有三個腔室231、232、233，第一個腔室231與第二個腔室232之間通過其間設置的溢流高度板234上方的開口而互相連通，第二個腔室232與第三個腔室233之間通過其間設置的溢流高度板235上方的開口而互相連通，紙漿成漿池21的輸出口經由上漿泵22與高位箱23的該第一個腔室231底部的紙漿輸入口連接，流漿箱24的漿液輸入口、漿液輸出口分別與高位箱23的該第二個腔室232底部的紙漿輸出口、回流口連接，氣液分離罐25的氣液輸入口與高位箱23的該第三個腔室233底部的氣液輸出口連接，壓縮空氣產生裝置的輸出口經由空氣輸入控制閥26與高位箱23的該第三個腔室233頂部的壓縮空氣輸入口連接。在本實用新型中，高位箱改進為一個頂部封閉的大箱體，其頂部通入壓縮空氣，讓內部壓力略大於外部大氣壓力，且通過氣液分離罐25構成的壓力迴路確保其內部壓力穩定。本實用新型中的高位箱23與現有上漿系統中的高位箱13相比，區別僅在於頂部封閉。在高位箱23內，與現有上漿系統相比，紙漿依舊採用溢流方式流動。但需要注意的是，由於高位箱23內部壓力高於外部大氣壓力，因此，要達到和現有上漿系統同樣的溢流效果，上漿泵22的轉動頻率在現有上漿系統的基礎上需要小幅提高。在實際中，三個腔室231、232、233的底部可設計為呈錐體。由於高位箱23變成了密閉大箱體，在處理回流入紙漿成漿池21中漿液的時候，不能直接將管道連接至紙漿成漿池21，這是因為，若高位箱23中的漿液尚未達到溢流程度，且空氣輸入控制閥26未進行連鎖關閉的話，則可能會出現壓縮空氣直接灌入紙漿成漿池21的結果，直接影響紙漿成漿池21內漿液中的空氣含量，另外，在本實用新型正常工作過程中，如果高位箱23中的漿液尚未達到回流的溢流程度的話，會影響對高位箱23內部壓力的控制。因此，本實用新型中增加了氣液分離罐25，實現回流入紙漿成漿池21內的含氣紙漿中空氣的排出。如圖3，氣液分離罐25包括罐體，該罐體的底部、頂部分別設有漿液輸出口 256、空氣輸出口 255，該罐體內的下部設有上儲漿槽251、下儲漿槽252，該上儲漿槽251位於該下儲漿槽252上方，氣液輸入口 254與該上儲漿槽251相通，為了防止紙漿堵塞頂部的空氣輸出口 255，該上儲漿槽251的上方設有兩個輸氣口相互錯開的隔板253。在實際設計中，本實用新型中的流漿箱24採用連通器原理，使用現有上漿系統的流漿箱14即可，在正常工況下，流漿箱24中充滿漿液。而在本實用新型中，紙漿成漿池21、上漿泵22為公知設備，其構成不在這裡描述。本實用新型的工作過程為:紙漿成漿池21內的紙漿通過上漿泵22送至高位箱23的第一個腔室231中，進入第一腔室231中的多餘紙漿通過溢流方式經由溢流高度板234均勻流進第二個腔室232中，第二個腔室232中的紙漿通過重力勢能流入流漿箱24，紙漿從流漿箱14的出漿口均勻噴出，噴射到網上，而流漿箱24內多餘的紙漿回流至第二個腔室232內。進入第二個腔室232中的多餘紙漿通過溢流方式經由溢流高度板235均勻流進第三個腔室233中，壓縮空氣產生裝置輸出的壓縮空氣經由空氣輸入控制閥26送入高位箱23內，第三個腔室233內的含氣紙漿流入氣液分離罐25。在氣液分離罐25中，含氣紙漿首先進入上儲漿槽251，上儲漿槽251內含氣紙漿中的紙漿通過溢流方式流入下方的下儲漿槽252，通過二次溢流方式經由漿液輸出口 256輸出，回流入紙漿成漿池21中，而上儲漿槽251內含氣紙漿中的空氣則在上面的兩次溢流中得到分離，分離的空氣經由兩個隔板253進入上部氣室，然後排出。在本實用新型進行上漿作業過程中，只要通過控制壓縮空氣輸入控制閥26來使高位箱23的內部壓力保持穩定，即可實現可靠、平穩的漿液噴射。而壓縮空氣輸入控制閥26的控制可使用普通的單迴路PID電路實現，避免了現有上漿系統中解耦控制帶來的麻煩，大大降低了自動控制的實現難度。本實用新型的優點是:本實用新型在保留現有上漿系統噴漿均勻效果的前提下，解決了現有上漿系統中流入流漿箱內的漿液與壓縮空氣兩個被控量間嚴重耦合的控制難題，大大減少了被控對象的數量，大大降低了控制難度，從而所需系統程序的規模大大減小，可與其他製漿工段共用一個控制系統。以上所述是本實用新型的較佳實施例及其所運用的技術原理，對於本領域的技術人員來說，在不背離本實用新型的精神和範圍的情況下，任何基於本實用新型技術方案基礎上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬於本實用新型保護範圍之內。
權利要求1.一種紙漿造紙上漿系統，其特徵在於:它包括紙漿成漿池、高位箱、氣液分離罐、流漿箱和壓縮空氣產生裝置，其中: 該紙漿成漿池的輸出口經由上漿泵與該高位箱的紙漿輸入口連接，該高位箱的紙漿輸出口與該流漿箱的漿液輸入口連接，該流漿箱的漿液輸出口與該高位箱的回流口連接，該高位箱的氣液輸出口與該氣液分離罐的氣液輸入口連接，該氣液分離罐底部的漿液輸出口與該紙漿成漿池的回流口連接，該氣液分離罐頂部設有空氣輸出口，該高位箱頂部的壓縮空氣輸入口經由空氣輸入控制閥與該壓縮空氣產生裝置的輸出口連接，該空氣輸入控制閥與控制系統連接。
2.如權利要求1所述的紙漿造紙上漿系統，其特徵在於: 所述高位箱為一個密閉的大箱體，該大箱體內並排設置有三個腔室，第一個腔室與第二個腔室之間通過其間設置的溢流高度板上方的開口而互相連通，第二個腔室與第三個腔室之間通過其間設置的溢流高度板上方的開口而互相連通，所述紙漿成漿池的輸出口經由所述上漿泵與所述高位箱的該第一個腔室底部的紙漿輸入口連接，所述流漿箱的漿液輸入口、漿液輸出口分別與所述高位箱的該第二個腔室底部的紙漿輸出口、回流口連接，所述氣液分離罐的氣液輸入口與所述高位箱的該第三個腔室底部的氣液輸出口連接，所述壓縮空氣產生裝置的輸出口經由所述空氣輸入控制閥與所述高位箱的該第三個腔室頂部的壓縮空氣輸入口連接。
3.如權利要求2所述的紙漿造紙上漿系統，其特徵在於: 所述三個腔室的底部呈錐體。
4.如權利要求1或2所述的紙漿造紙上漿系統，其特徵在於: 所述氣液分離罐包括罐體，該罐體的底部、頂部分別設有所述漿液輸出口、所述空氣輸出口，該罐體內的下部設有上儲漿槽、下儲漿槽，該上儲漿槽位於該下儲漿槽上方，所述氣液輸入口與該上儲漿槽相通，該上儲漿槽的上方設有兩個輸氣口相互錯開的隔板。
專利摘要本實用新型公開了一種紙漿造紙上漿系統，包括紙漿成漿池，紙漿成漿池的輸出口經由上漿泵與高位箱的紙漿輸入口連接，高位箱的紙漿輸出口與流漿箱的漿液輸入口連接，流漿箱的漿液輸出口與高位箱的回流口連接，高位箱的氣液輸出口與氣液分離罐的氣液輸入口連接，氣液分離罐底部的漿液輸出口與紙漿成漿池的回流口連接，氣液分離罐頂部設有空氣輸出口，高位箱頂部的壓縮空氣輸入口經由空氣輸入控制閥與壓縮空氣產生裝置的輸出口連接。本實用新型在保留現有上漿系統噴漿均勻效果的前提下，解決了現有上漿系統中流入流漿箱內的漿液與壓縮空氣兩個被控量間嚴重耦合的控制難題，減少了被控對象，降低了控制難度。
文檔編號D21F1/00GK203080353SQ201320063190
公開日2013年7月24日 申請日期2013年2月4日 優先權日2013年2月4日
發明者周海君, 鄒偉, 崔健, 劉玉娟, 黃敦華 申請人:北京電子科技職業學院