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關鍵詞：橫管連續(xù)蒸煮；斜管連續(xù)蒸煮；設備選型1 橫管或斜管連蒸的原理及優(yōu)點   　連蒸技術作為制漿連續(xù)化、控制自動化、產(chǎn)量規(guī)?；囊惶字茲{設備在國內(nèi)的應用已逐年增加。橫管連蒸、斜管連蒸及引進的立式卡米爾連蒸等在國內(nèi)都有應用。本文就橫管及斜管連蒸設備在選型方面提些看法，以拋磚引玉，促進國內(nèi)連蒸技術的推廣和發(fā)展。 〓〓圖1及圖2分別是橫管及斜管連蒸的一種型式?！B蒸的原理為：水洗后的原料經(jīng)進料筒(或底振動料倉)進入計量汽蒸器，在螺旋計量汽蒸器中用不大于0.7MPa的蒸汽進行預汽蒸以提高原料的溫度。原料從計量汽蒸器排入中間料筒，并保持一定的料位，以保證螺旋進料器的正常運行。進料螺旋帶有錐形壓縮螺旋，對原料進行擠碾和機械前處理，并擠出原料中部分水分和空氣，利于后續(xù)的化學浸漬和蒸煮。壓縮后的原料在料塞管中形成料塞，其緊密度可防止蒸煮器內(nèi)部蒸汽的泄漏，從而實現(xiàn)從常壓進入帶壓的蒸煮管中的過程。進料螺旋帶有氣動逆止閥(T型管)，可有效防止反噴。離開料塞管后的料塞在蒸汽和藥液的作用下變松，可通過螺旋浸沒器的螺旋或直接把物料喂入其下部的管式蒸煮器中進行蒸煮。所有螺旋電動機可在設計范圍內(nèi)無級變頻調(diào)速，從而改變各部分的停留時間及充滿系數(shù)，控制全程時間及蒸后漿的質(zhì)量。物料離開蒸煮管后落入磨漿緩沖塔，以保證物料能連續(xù)均勻落入噴放裝置或進行高濃磨漿。〓〓就堿法制漿而言，連蒸設備的主要材料為16MnR,工作壓力為0.8MPa左右，工作溫度對草類纖維為160～170℃，木片或竹片為165～175℃?！溥B蒸優(yōu)點：(1)蒸汽、電力消耗均勻，無高峰負荷；(2)單位體積的產(chǎn)漿量高，液比小，耗汽少，產(chǎn)品質(zhì)量均一，穩(wěn)定；(3)勞動生產(chǎn)率高，便于自動化控制?！B蒸的經(jīng)濟效益也是很可觀的，如，吉林嵩華紙業(yè)集團的60t/d半化學漿木片連蒸生產(chǎn)裝置，其噸漿成本下降400多元，質(zhì)量上一檔次；云南大理造紙廠30t/dCTMP連蒸生產(chǎn)系統(tǒng)噸漿成本下降513.6元，質(zhì)量上一檔次；另外順昌紙板廠、新疆紙板廠等連蒸生產(chǎn)線各項生產(chǎn)指標皆高于間歇蒸煮。圖1〓50t/d草漿橫管連蒸裝置1-螺旋計量預汽蒸器〓2-螺旋喂料器〓3-逆止閥(T型管)4-第一蒸煮管〓5-第二蒸煮管〓6-緩沖罐〓7-翼式卸料器圖2〓嵩華紙業(yè)集團60t/d木片半化學漿斜管連蒸裝置1-螺旋計量預汽蒸器〓2-螺旋喂料器〓3-逆止閥(T型管)4-螺旋浸沒器〓5-斜蒸煮管〓6-水平蒸煮管〓7-第一緩沖罐〓8-第二緩沖罐〓9-帶壓熱磨機2〓連蒸系統(tǒng)設備選型　2.1〓蒸煮型式的選擇〓〓所謂斜管連蒸是相對于橫管提出來的，即蒸煮管的其中之一與水平方向成某一角度，一般為15～20°。其作用是使需蒸煮的物料在斜管底部得到充分的浸漬和纖維潤脹，充分吸收蒸煮液，以使在其后的氣相蒸煮中快速反應脫除木素等，對于結(jié)構(gòu)緊密的原料如木片、竹片等是必要的，而對于結(jié)構(gòu)松散的原料如麥草、蔗渣、葦片、紅麻等，由于其所需的浸漬時間短，完全可以用橫管連蒸達到要求。〓〓一般而言，草類原料用橫管連蒸，而對針葉木、闊葉木及結(jié)構(gòu)較緊密的竹片等建議選用斜管連蒸。2.2〓主要設備規(guī)格的選取2.2.1〓計量器的選取〓〓連蒸系統(tǒng)的計量器多種多樣，有格倉式、雙螺旋式、雙輥式、單螺旋式等。前三種是草片常用的，單螺旋式常用于木片、竹片的計量。但筆者認為：對配置有回料裝置的連蒸系統(tǒng)而言，單螺旋式計量器可適應各種原料，并且可在計量的同時通入蒸汽以提高原料進入蒸煮系統(tǒng)的溫度，計量螺旋還可傾斜放置以進一步濾去原料中多余的水分?，F(xiàn)代連蒸一般配備濕法備料系統(tǒng)，原料用熱水洗滌，因此，原料在計量預汽蒸螺旋中只要停留0.5～1min，就可使原料溫度升至80°，以便于后續(xù)的蒸煮。〓〓計量螺旋預汽蒸器的長度一般為6～8m，其直徑根據(jù)產(chǎn)量具體計算，原料在計量螺旋中的充滿系數(shù)按0.8計算，容重選取：稻草55～65kg/m3,麥草65～75kg/m3，蘆葦70～75kg/m3，紅麻70～80kg/m3，木片或竹片170～186kg/m3。〓〓計量螺旋中的理論轉(zhuǎn)速可按停留時間0.5～1min(一般40s)計算確定。2.2.2〓喂料螺旋的選取〓〓(1)壓縮比的選取〓〓草類原料壓縮性好，選用的壓縮比較大，而木材，竹片等壓縮性差，壓縮比取的較小。壓縮比越大，功耗越大，一般以能形成足夠緊密的料塞以能封住蒸煮管內(nèi)的蒸汽為最佳。壓縮比的選取：草類原料2.2～4，木片1.4～2.5，竹片1.6～2.2?！?2)喂料螺旋轉(zhuǎn)速的選取〓〓喂料螺旋的轉(zhuǎn)速一般在20～100r/min，木片、竹片等壓縮性差，結(jié)構(gòu)緊密的原料取值位于低值區(qū)，一般為20～60r/min；而草類等非木材纖維壓縮性大，結(jié)構(gòu)松散，取值位于上區(qū)較佳，一般取40～86r/min較為合適?！?3)喂料螺旋的規(guī)格選取〓〓通常用喂料螺旋錐段的大端直徑作為喂料螺旋的規(guī)格，常用的有14英寸、16英寸、17英寸、20英寸、23英寸等規(guī)格。一般而言，120t/d的各種原料制漿，喂料器選用17英寸已能滿足要求，120t/d以上可選取20英寸或23英寸的喂料螺旋。因喂料螺旋的功耗占連蒸部分功耗的大部分，喂料螺旋的規(guī)格越大，所需的動力越大。2.2.3〓蒸煮管的選取〓〓(1)蒸煮時間的選取〓〓就化學漿而言，草類原料蒸煮時間為15～30min，常以25min作為設計、調(diào)試依據(jù)。竹片、木片等蒸煮時間為30～50min，常以40min作為設計和調(diào)試的依據(jù)。漿種對蒸煮時間的影響很大，這取決于用戶要求漿的蒸后硬度及蒸煮所采用的壓力和溫度?！?2)蒸煮管規(guī)格的選取〓〓管徑越大，則管內(nèi)螺旋芯軸與管殼內(nèi)壁之間的漿厚度越大，對蒸煮的均勻性是不利的，管內(nèi)螺旋兩端軸頭的支承點距離直接影響螺旋軸的撓度。一般來說，螺旋軸本身的撓度及螺旋軸外徑制造時的不圓度之和應控制在蒸煮管長度的1/2000～1/3000，因此，目前橫管及斜管連蒸的管體直徑一般不超過1800mm，長度不英超過15m。常用直徑規(guī)格為42英寸(1050mm)、54寸(1372mm)、60英寸(1500mm)等，管體有效長度規(guī)格常用的有7700mm、10000mm、12000mm等。蒸煮時間T可近似地由下式計算：〓〓蒸煮時間T=πR2LAγ/M(min)式中式中：L—所有蒸煮管的有效長度之和，m式中式中：M—每分鐘要求的產(chǎn)漿量，kg/min式中式中：R—蒸煮管內(nèi)半徑，m式中式中：γ—原料的得率式中式中：A—系數(shù)，即充滿系數(shù)與蒸煮管中原料容重的乘積，kg/m3。系數(shù)A的選?。耗酒?45～158kg/m3，竹片138～147kg/m3，麥草128～135kg/m3，葦片131～142kg/m3。〓〓由上式可以知道，給定了蒸煮時間，選定了蒸煮管的規(guī)格，其有效總長度也就決定了，這樣我們就可合理地安排2根、3根或者4根蒸煮管了。2.2.4〓其它部分的選取〓〓氣動逆止閥的筒身直徑一般按蒸煮管直徑的0.75倍選取，并圓整即可。逆止閥所配氣缸以能順利推動閥蓋蓋住喂料螺旋料塞管的進口為準?！瘜W漿冷噴放裝置來說，一般選取的原則是能順利將4%～5%的漿攪拌均勻即可，常用的攪拌器葉片的線速度為1～1.5m/s?！彌_罐的高度一般取1.5m為宜，其直徑以不超過蒸煮管直徑的0.8倍為宜?！TMP或APMP所用的帶壓磨，國內(nèi)已有多家制造廠可提供配套設備，筆者推薦上海人造板機器廠及吉林造紙機械廠的產(chǎn)品。〓〓對于浸沒器等設備，需針對不同的漿種及原料專門設計，本文由于篇幅所限不一一詳述。參考文獻　［1］ 張元生，馮阿團.國產(chǎn)30～50t/dCTMP機組的設計及應用(J).輕工機械，1996，(1)［2］ 馮阿團.斜管連蒸的設計和應用.中國造紙學會機械專業(yè)委員委1999年技術交流會論文.［3］ 60t/dCTMP木片連蒸裝置設計說明書.［4］ 120t/d半化學漿連蒸裝置設計說明書.［5］ 30t/d全稈紅麻CTMP預處理裝置設計說明書.［6］ 隆言泉.制漿造紙工藝學［M］.高等學校輕工專業(yè)試用教材［7］ 華南工學院，天津工學院.制漿造紙機械與設備［M］.高等學校輕工專業(yè)試用教材［8］ 中國造紙學會堿法草漿專業(yè)委員會.常用非木材纖維堿法制漿實用手冊［M］.