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     范豐濤，山東日照森博漿紙有限公司生產(chǎn)處工程師。提鍵要:新型壓力擴(kuò)散洗滌器是國外最近推出的洗漿設(shè)備，是常壓擴(kuò)散洗滌器的更新?lián)Q代產(chǎn)品。本文介紹了其洗滌工藝過程、工作原理、基本結(jié)構(gòu)、儀表和連鎖設(shè)計(jì)及使用過程中產(chǎn)生故障的原因與解決辦法。關(guān)鍵詞：壓力擴(kuò)散洗滌器；工作原理；構(gòu)造；操作；儀表和連鎖；故障處理壓力式擴(kuò)散洗滌器是一種在壓力作用下全封閉式漿料洗滌設(shè)備。主要應(yīng)用在對(duì)連續(xù)蒸煮器噴放出的漿料進(jìn)行洗滌，見圖1；也可通過中濃泵喂料，用在其它工藝過程中對(duì)漿料進(jìn)行洗滌(例如氧脫木素后)；還可兩臺(tái)串聯(lián)使用，應(yīng)用在多段洗滌上。它具有可靠性強(qiáng)、易操作控制（活動(dòng)部件只有卸料器和篩框，控制相對(duì)簡(jiǎn)單）、生產(chǎn)效率高、洗滌范圍廣（每日可洗滌300～3500t褐色漿）、維修費(fèi)用低（液壓系統(tǒng)安裝在地面上、動(dòng)件相對(duì)少）、廠房占地面積少（1臺(tái)日洗滌1000t漿的壓力擴(kuò)散洗滌器，包括濾液槽在內(nèi)，只需要5m×13m的區(qū)域）等特點(diǎn)。目前根據(jù)所洗漿料流動(dòng)的方向主要分為兩種類型：以卡瓦納公司為代表的漿料向下流動(dòng)型和以奧斯龍公司為代表的漿料向上流動(dòng)型。本文介紹后一種類型。此種壓力擴(kuò)散洗滌器在國外已得到實(shí)際生產(chǎn)檢驗(yàn)，且技術(shù)成熟，較適合于制漿線的改造、擴(kuò)建、新建項(xiàng)目中。 圖1 壓力擴(kuò)散洗滌器工藝流程示例 圖2 漿料洗滌原理　1  漿料洗滌工作原理漿料漿料以10%～12％的濃度進(jìn)入壓力擴(kuò)散洗滌器的底部，在錐形篩框和洗滌水擋流板間有15cm寬的環(huán)形通道，漿料從此環(huán)形通道中上升，如圖2所示。環(huán)繞在擴(kuò)散洗滌器外壁上均勻分布著一些垂直稀釋噴嘴，洗滌水從此進(jìn)入壓力擴(kuò)散器，通過和上行的漿料中的黑液發(fā)生置換實(shí)現(xiàn)洗滌過程。這樣，洗滌濾液經(jīng)器壁和擋板形成的通道進(jìn)入漿料層中，黑液被置換出來，通過抽提篩進(jìn)入中心收集通道，抽提濾液經(jīng)洗滌器底部被排出。假如洗滌水泵停下來,每個(gè)噴嘴上都使用一個(gè)止回閥和一個(gè)手動(dòng)閥,以防止?jié){料的逆流而阻塞。擋流板既能均勻地分布洗滌水進(jìn)入漿層，還能防止?jié){料阻塞噴嘴。洗滌后的漿通過卸料器均勻地從頂部排出。動(dòng)的如圖3所示：液壓缸給篩框一個(gè)垂直上下運(yùn)動(dòng)的循環(huán)行程。篩框上升的速度比漿的流速快1.15倍。由篩框快速下落及反沖系統(tǒng)來完成篩板的清刷。篩框的垂直上下運(yùn)動(dòng)有兩種作用：它確保漿在壓力擴(kuò)散器的任何區(qū)域都能均勻地流動(dòng)；該系統(tǒng)在篩框快速下落過程中能對(duì)篩板實(shí)現(xiàn)反沖。由于篩框的形狀有錐度，擴(kuò)散器的底部較大,篩框向下運(yùn)動(dòng)將使抽提室的體積減少，這樣可使抽提液經(jīng)篩孔反沖回流出來，使篩孔中的纖維被清除。洗滌和抽提動(dòng)作是連續(xù)的并由流量控制閥控制著。不同的連鎖保護(hù)著壓力擴(kuò)散器不被阻塞和產(chǎn)生過壓。圖3 篩框動(dòng)作示意圖圖4 壓力擴(kuò)散洗滌器構(gòu)造 圖5 篩鼓裝配示意圖　2   擴(kuò)散洗滌器的結(jié)構(gòu)壓力擴(kuò)散洗滌器主要包括外壁、篩框及其組件、支撐導(dǎo)向環(huán)、支承圓缸、頂部卸料裝置、液壓系統(tǒng)等構(gòu)成，如圖4、圖5所示。 洗滌器主要由帶錐度的抽提篩及由抽提篩圍成的抽提室構(gòu)成，抽提篩框有4根或6根支撐臂，支撐臂被裝配在液壓缸的垂直導(dǎo)桿上。2.1篩篩框及其組件篩框是由內(nèi)、外兩層篩板通過內(nèi)部筋板支撐連接而成的有錐度的焊接組件，在底部有沿徑向分布的加強(qiáng)臂板與內(nèi)筋板相連，在篩框的頂部和底部有用于裝配篩框用的支承環(huán)。2.2篩支撐導(dǎo)向環(huán)在篩框上、下各有一個(gè)支撐導(dǎo)向環(huán)，都在篩框的端部，用來引導(dǎo)篩框的運(yùn)動(dòng)，這些支撐同時(shí)也用作密封，以使?jié){料和抽提液分離。上部外支撐被切成幾段弧形，并由外支撐擋板固定，每塊擋板用平頭螺絲上緊，同樣下端內(nèi)支撐也被切成幾段弧形，用平頭螺絲和支撐擋板固定著。有兩種方法測(cè)定篩框支承是否需要更換，一種方法是檢查抽提液中是否出現(xiàn)不正常的纖維含量，當(dāng)纖維含量＞0.03%時(shí)，證明支撐密封面泄漏；另一種方法是發(fā)現(xiàn)支撐篩框連桿的套管和填料使用壽命低于正常壽命。出現(xiàn)上述任何一種情況，都需要用千分尺來檢查弧形支撐的磨損情況，當(dāng)磨損間隙＞3.2mm(1/8英寸)時(shí)，必須更換弧形支撐。更換時(shí)要注意關(guān)閉油壓系統(tǒng)，泄掉油壓。2.3篩支承圓缸由圓柱形不銹鋼板組成的上、下篩框支承缸，它與擴(kuò)散器的上、下端面相連接，同時(shí)鑲?cè)牒Y框上、下端面，篩框沿著支承圓缸上、下滑動(dòng)。通常支承圓缸的磨擦較輕，但表面易劃傷，需要定期檢查。2.4篩頂部卸料裝置位于壓力擴(kuò)散器的頂端，從上向下看沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，以確保均勻地把洗后的漿從頂部排出擴(kuò)散器。卸料裝置一般使用時(shí)間很長(zhǎng)，但當(dāng)受重金屬碰擊、卸料器臂損傷嚴(yán)重時(shí)需要更換。卸料器的轉(zhuǎn)速隨著直徑的變化而變化，通常有32r/min、38r/min、47r/min和64r/min等類型。卸料器的軸和變速箱相連，為防止泄漏，在此安裝填料箱。注意填料的組成，不要讓其劃傷軸面。2.5篩液壓系統(tǒng)擴(kuò)散洗滌器篩框的上、下運(yùn)動(dòng)所需的動(dòng)力，是由液壓系統(tǒng)來提供的。篩框和一個(gè)垂直的連桿相連，連桿與液壓缸的活塞連結(jié)在一起。液壓缸給篩框一個(gè)由緩慢上升和快速下落動(dòng)作過程組成的沿豎直方向循環(huán)周期運(yùn)動(dòng)，由反沖系統(tǒng)和篩框自身從漿中快速下落，實(shí)現(xiàn)對(duì)抽提篩框的清掃。液壓系統(tǒng)由帶泵站的控制臺(tái)和油站構(gòu)成，控制臺(tái)由一個(gè)大的貯油槽、過濾器和液壓油冷卻器組成；油站由液壓缸，高、低壓油槽及油路換向閥組成?！?  儀表與自控系統(tǒng)如圖6所示，為便于操作者控制工藝參數(shù)設(shè)計(jì)了許多儀表，在設(shè)備出現(xiàn)故障前，通過連鎖控制關(guān)閉系統(tǒng)。該連鎖系統(tǒng)對(duì)防止擴(kuò)散器阻塞、控制液壓系統(tǒng)和簡(jiǎn)化啟動(dòng)過程起十分重要的作用。圖6 儀表配置示意圖3.1垂垂直方向壓差控制器（PDIC01）它是它是用來測(cè)量抽提篩頂部和底部壓差的。通常壓差范圍在-12.7～37.2kPa（－130～＋380cm水柱)。由這個(gè)壓差來控制著抽提篩框向上運(yùn)動(dòng)的速度，漿料上行速度不能超過篩框向上的速度，但隨著篩框一起向上流動(dòng)。PDIC01通過調(diào)整去液壓缸底部的油速來控制篩框向上的速度，篩框被液壓缸的連桿支撐著，以實(shí)現(xiàn)上、下運(yùn)動(dòng)。通常，PDIC01的設(shè)定值為-2.5～+2.5kPa（－25～＋25cm水柱)，這個(gè)范圍的設(shè)定值有最佳的洗滌效果。如果壓差變大,意味著篩板被阻塞，并有可能使篩框受到損害。為防止此類事故發(fā)生，壓差信號(hào)被連接到一個(gè)連鎖中，用來關(guān)閉擴(kuò)散器和關(guān)閉進(jìn)漿閥，以控制進(jìn)擴(kuò)散器的漿流量。3.2篩水平方向壓差（PDI02）通過它被用來測(cè)量穿過抽提篩兩側(cè)的壓差，通常范圍在0～49kPa（0～500cm水柱)。不同于豎直方向的壓差，PDI02沒有控制功能，最初被用在判斷抽提篩是否阻塞。當(dāng)出現(xiàn)高壓差或超高壓差時(shí)，我們可以關(guān)閉抽提閥，停止篩框的上、下運(yùn)動(dòng)，并且阻止?jié){料進(jìn)入擴(kuò)散器。情節(jié)較輕時(shí)可以通過減少抽提流量來降低壓差。3.3篩進(jìn)漿壓力（PI03和PSH04）通過擴(kuò)散器底部的壓力通過PI03來顯示，PI03沒有控制功能，但被連接到連鎖系統(tǒng)中，最初被用來判斷擴(kuò)散器內(nèi)被充滿且不過壓，以及當(dāng)進(jìn)漿壓力過高時(shí)用來阻止?jié){料進(jìn)入擴(kuò)散器中。PSH04是現(xiàn)場(chǎng)裝配的壓力開關(guān)，被連接到蒸煮器冷噴放泵和備用的補(bǔ)充液泵上以防止擴(kuò)散器過壓。3.4篩出漿壓力（PIC05）通過通過PIC05來控制擴(kuò)散器的壓力。擴(kuò)散器的壓力、漿流量、洗滌液流量，抽提流量都通過它們的控制器被穩(wěn)定在一定的范圍。閥PIC05的控制開度通常在55%～75％范圍內(nèi)。3.5篩篩框的速度通過過慢的篩框速度出現(xiàn)時(shí)，要關(guān)閉進(jìn)漿閥門，停止擴(kuò)散器工作，這是為了防止篩框在阻塞時(shí)造成機(jī)械損傷。操作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)操作工藝參數(shù)的變化及時(shí)調(diào)節(jié)篩框的運(yùn)行速度。3.6低低的稀釋流量通過為防止不小心使?jié){料變的過濃，在打開抽提控制閥FIC06以接受漿料進(jìn)入擴(kuò)散器前，連鎖系統(tǒng)需要一個(gè)最小稀釋液量。稀釋流量控制閥（FIC07）和稀釋閥上的限位開關(guān)必須先于抽提閥打開。3.7低液壓系統(tǒng)通過為防止對(duì)液壓系統(tǒng)和篩框產(chǎn)生不必要的壓力，通過安裝進(jìn)漿壓力儀表來判斷是否充滿了液體或漿料。只有擴(kuò)散洗滌器充滿了液體或漿料，液壓油槽液位高于最低設(shè)定液位，液壓油溫不高于最高設(shè)定油溫這三個(gè)連鎖條件同時(shí)滿足時(shí)，高壓油泵才能啟動(dòng)，液壓系統(tǒng)才能工作。3.8低連鎖旁路通過為滿足系統(tǒng)需要而設(shè)置了許多連鎖，然而啟動(dòng)時(shí)需要旁通部分連鎖，這樣就必須事先安裝一些旁路，例如為填充擴(kuò)散器就要安裝手動(dòng)閥，當(dāng)該手動(dòng)閥處在旁通位置時(shí)，洗滌閥可被隨時(shí)打開，洗滌泵就可啟動(dòng)。旁通僅用在啟動(dòng)和關(guān)閉程序，在壓力擴(kuò)散洗滌器正常工作時(shí)，所有的旁通閥都處在關(guān)閉狀態(tài)?！?  操作故障及處理通過雖然在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了連鎖和報(bào)警，以防止出現(xiàn)機(jī)械故障和及時(shí)提醒操作員調(diào)整不正常的工藝參數(shù)，但在實(shí)際生產(chǎn)中常會(huì)遇到這樣或那樣的問題，現(xiàn)將常見故障現(xiàn)象、原因分析、處理措施歸納如表1。表1 常見故障原因及解決辦法故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因處理措施篩框下落緩慢漿料濃度過高液壓系統(tǒng)故障稀釋進(jìn)漿濃度;減少抽提流量；增加洗滌流量降低液壓系統(tǒng)的壓力；檢查高、低壓油槽預(yù)添油量是否合適篩框在底部位置停止液壓系統(tǒng)壓力損失　電氣故障　　漿料濃度過高油泵停止運(yùn)行，檢查油位；檢查壓力排泄閥是否被打開了；檢查排氣閥開閥設(shè)定值要比操作壓力高300PSI修理或更換沖程底部限位開關(guān)；保證電磁閥受電，使方向閥切換到篩框上升狀態(tài)；檢查線路；檢查向上速度控制閥內(nèi)件（螺線管、放大器等）增加洗滌流量、減少抽提流量；降低進(jìn)漿濃度擴(kuò)散器停止動(dòng)作電氣故障　進(jìn)漿壓力過高垂直方向壓差高水平方向壓差高洗滌流量過低修理或更換液壓缸頂、底部限位開關(guān)，限位開關(guān)在15s內(nèi)沒有動(dòng)作減少進(jìn)漿壓力減少壓差減少壓差增加洗滌流量篩框上升不穩(wěn)定液壓系統(tǒng)壓力低油內(nèi)有雜質(zhì)被污染卸料器過載檢查是否有液壓油泄露檢查濾網(wǎng)并更換之；更換液壓油檢查卸料器電流指示值，判斷是否過載液壓油溫度太高液壓系統(tǒng)故障　冷卻系統(tǒng)檢查液壓排氣閥是否關(guān)閉；檢查油加熱器溫度設(shè)計(jì)值是否太高;檢查排泄閥關(guān)閉情況檢查冷卻水流量是否太低垂直方向壓差太高或太低壓差高意味著篩框上升速度慢壓差低意味著篩框上升速度太快定期地發(fā)生擴(kuò)散器內(nèi)漿料易形成溝渠，洗滌不均勻洗滌不充分應(yīng)對(duì)儀表進(jìn)行校驗(yàn)和清洗水平方向出現(xiàn)高的壓差篩框下落慢漿料的濃度不均勻抽提流量過低漿料蒸煮過度,易阻塞篩框洗滌溫度低或蒸煮器噴放溫度低將導(dǎo)致反沖不充足，篩框清洗不充分最好調(diào)整在10%～11%增大抽提流量控制蒸煮卡伯值，不要太低提高洗滌水或漿料溫度進(jìn)漿閥打不開進(jìn)漿壓力高垂直方向壓差高篩框不動(dòng)作水平方向壓差過高洗滌流量低降低進(jìn)漿壓力減少垂直方向壓差（參見上款）降低水平方向壓差增大洗滌流量