一、引言
在造紙工業(yè)這一復雜且大規(guī)模的生產(chǎn)體系中,各類設備的協(xié)同運作至關重要。管道泵作為流體輸送的關鍵設備,在造紙生產(chǎn)流程的多個環(huán)節(jié)發(fā)揮著不可替代的作用。從造紙原料的輸送,到造紙過程中的化學品添加,再到最終成品紙漿的輸出等,管道泵的性能和穩(wěn)定性直接影響著造紙生產(chǎn)的效率、質量以及成本控制。
二、造紙原料輸送環(huán)節(jié)中的管道泵應用
(一)木材纖維原料
造紙的主要原料之一是木材纖維,無論是原木片還是經(jīng)過初步加工的木纖維原料,在進入制漿車間之前需要進行輸送。這些原料往往呈現(xiàn)為固體與液體的混合狀態(tài),具有一定的粘度和顆粒度。管道泵在此環(huán)節(jié)的應用,需要能夠適應這種復雜的物料特性。
管道泵的選型
針對木材纖維原料的輸送,通常會選用具有較大流量和一定揚程的離心泵。這是因為木材纖維原料的輸送量較大,需要足夠的流量來保證生產(chǎn)的連續(xù)性。由于輸送管道可能存在一定的長度和高度差,適當?shù)膿P程能夠確保原料順利到達指定的加工設備。
泵的材質也極為關鍵。由于木材纖維原料可能含有酸性物質或者在潮濕環(huán)境下容易腐蝕泵體,因此選用耐腐蝕的金屬材質,如不銹鋼材質的泵體和葉輪,能夠延長管道泵的使用壽命。
輸送過程中的挑戰(zhàn)與解決方案
堵塞問題是木材纖維原料輸送中常見的挑戰(zhàn)。為了避免堵塞,管道泵的進口設計需要采用較大的口徑,并且在進口處設置濾網(wǎng),以過濾掉較大的雜質和纖維團塊。在輸送過程中,可以通過控制輸送速度,避免原料在管道內(nèi)形成堆積。
磨損問題也不容忽視。木材纖維中的硬質顆粒可能會對泵的葉輪和泵體造成磨損。為此,可以采用耐磨涂層或者選擇具有高硬度葉輪的管道泵,以提高泵的耐磨性。
(二)回收纖維原料
隨著環(huán)保意識的增強和資源的循環(huán)利用,回收纖維在造紙行業(yè)中的應用越來越廣泛?;厥绽w維原料來源復雜,可能包含各種雜質,如塑料、金屬、油墨等,并且其含水量和纖維長度差異較大。
管道泵選型的特殊要求
對于回收纖維原料的輸送,需要管道泵具有較強的雜質通過能力。通常會選擇具有開式葉輪或者半開式葉輪的管道泵,這種葉輪結構能夠允許較大尺寸的雜質通過,減少堵塞的風險。
由于回收纖維原料的流動性較差,需要管道泵具有較好的吸程。因此,在選型時會優(yōu)先考慮具有較高自吸能力的管道泵,以確保能夠有效吸取回收纖維原料。
應對雜質的措施
在回收纖維原料的輸送管道上,需要設置多級過濾裝置。除了在管道泵進口處設置濾網(wǎng)外,還可以在管道的適當位置設置磁性過濾器,以吸附其中的金屬雜質。在管道泵出口處設置精濾器,進一步去除可能殘留的微小雜質,防止其進入后續(xù)的制漿工序。
三、造紙過程中化學品添加環(huán)節(jié)的管道泵應用
(一)制漿化學品
在制漿過程中,需要添加各種化學品,如氫氧化鈉、硫化鈉等堿性物質用于蒸煮木片,以及過氧化氫等氧化劑用于漂白。這些化學品具有不同的腐蝕性、氧化性和濃度要求。
管道泵的耐腐蝕設計
對于堿性化學品的輸送,管道泵的材質需要具備良好的耐堿性能。通常采用特殊的工程塑料或者高鎳合金材質制作泵體和葉輪,以防止堿液對泵體的腐蝕。
對于具有氧化性的化學品,如過氧化氫,管道泵的密封材料需要具有抗氧化性能。采用氟橡膠等密封材料,能夠有效防止過氧化氫的氧化作用,避免密封失效導致化學品泄漏。
精確計量輸送
在制漿過程中,化學品的添加量需要精確控制。管道泵需要配備精確的流量調節(jié)裝置,如變頻調速器。通過調節(jié)管道泵的轉速,可以精確控制化學品的輸送量,確保制漿過程的化學反應按照預定的要求進行。
(二)造紙助劑
在造紙過程中,還需要添加各種造紙助劑,如助留劑、助濾劑、施膠劑等。這些助劑的添加量雖然相對較少,但對紙張的質量有著重要影響。
低流量高精度輸送
造紙助劑的添加量通常較少,因此管道泵需要具備低流量、高精度的輸送能力。通常采用微量計量泵來輸送造紙助劑,這種泵能夠精確地將微量的助劑輸送到造紙系統(tǒng)中。
微量計量泵的控制方式通常采用電子控制系統(tǒng),可以根據(jù)造紙生產(chǎn)線上的紙張質量檢測結果,實時調整助劑的輸送量,以保證紙張質量的穩(wěn)定性。
防止助劑失效
有些造紙助劑對溫度、剪切力等較為敏感。管道泵在輸送這些助劑時,需要控制好輸送過程中的剪切力,避免過高的剪切力導致助劑分子結構破壞而失效。對于對溫度敏感的助劑,需要對輸送管道進行適當?shù)谋鼗蛘呃鋮s處理。
四、成品紙漿輸出環(huán)節(jié)的管道泵應用
(一)紙漿的特性及輸送要求
成品紙漿具有一定的濃度和粘度,在輸出過程中需要保持其均勻性和穩(wěn)定性。為了滿足后續(xù)造紙機的生產(chǎn)需求,紙漿的輸送流量和壓力需要保持在特定的范圍內(nèi)。
管道泵的流量和壓力控制
在成品紙漿輸出環(huán)節(jié),管道泵需要根據(jù)造紙機的生產(chǎn)速度和紙漿需求量,精確控制輸送流量。通常采用流量傳感器和自動控制系統(tǒng),實時監(jiān)測和調整管道泵的流量。
由于紙漿在管道內(nèi)流動會產(chǎn)生一定的壓力損失,管道泵需要提供足夠的壓力以確保紙漿能夠順利到達造紙機。通過合理選擇管道泵的揚程,并結合壓力補償裝置,可以滿足紙漿輸送過程中的壓力要求。
防止紙漿沉淀和分層
為了防止紙漿在輸送過程中沉淀和分層,管道泵的葉輪設計需要能夠產(chǎn)生足夠的攪拌效果。采用特殊設計的葉輪,如帶有攪拌葉片的葉輪,可以在輸送紙漿的同時對紙漿進行攪拌,保持紙漿的均勻性。
(二)管道泵與造紙機的協(xié)同工作
成品紙漿輸出管道泵與造紙機的協(xié)同工作是保證造紙生產(chǎn)順利進行的關鍵。
聯(lián)鎖控制
管道泵與造紙機之間需要建立聯(lián)鎖控制機制。當造紙機停止運行時,管道泵能夠自動停止輸送紙漿,以避免紙漿在造紙機入口處堆積。反之,當造紙機啟動時,管道泵能夠及時啟動并按照預定的流量和壓力輸送紙漿。
這種聯(lián)鎖控制通常通過電氣控制系統(tǒng)實現(xiàn),通過信號傳輸和邏輯判斷,確保管道泵和造紙機之間的協(xié)調運作。
故障報警與處理
在協(xié)同工作過程中,管道泵和造紙機都可能出現(xiàn)故障。管道泵需要配備故障報警裝置,如溫度傳感器、壓力傳感器等。當管道泵出現(xiàn)異常溫度升高、壓力異常等情況時,能夠及時發(fā)出報警信號。
在出現(xiàn)故障時,需要有相應的應急處理措施。例如,當管道泵故障時,可以通過備用管道泵及時切換,確保紙漿輸送不中斷,從而減少對造紙生產(chǎn)的影響。
五、管道泵在造紙行業(yè)應用中的維護與管理
(一)日常維護
定期檢查
對管道泵需要進行定期檢查,包括泵體外觀檢查,查看是否有腐蝕、磨損等跡象。檢查泵的進出口管道連接是否牢固,有無泄漏現(xiàn)象。
定期檢查葉輪的磨損情況,如葉輪的葉片是否有變形、磨損等。對于磨損嚴重的葉輪,需要及時更換,以保證管道泵的性能。
潤滑與密封維護
管道泵的軸承等運動部件需要定期進行潤滑。根據(jù)泵的使用說明書,選擇合適的潤滑劑,并按照規(guī)定的時間間隔進行潤滑操作。
密封件的維護也至關重要。定期檢查密封件的密封效果,如發(fā)現(xiàn)密封處有泄漏現(xiàn)象,需要及時更換密封件。對于采用機械密封的管道泵,還需要檢查機械密封的磨損情況。
(二)故障維修
常見故障分析
管道泵常見的故障包括流量不足、壓力異常、泵體振動等。流量不足可能是由于葉輪堵塞、進口管道漏氣等原因造成的。壓力異常可能是由于揚程選擇不當、泵體內(nèi)部泄漏等原因引起的。泵體振動可能是由于葉輪不平衡、軸承損壞等因素導致的。
針對不同的故障現(xiàn)象,需要進行詳細的分析和診斷。例如,通過檢查進口管道的氣密性、葉輪的清潔程度等方法,來確定流量不足的具體原因。
維修措施
對于葉輪堵塞的情況,可以拆卸管道泵,清理葉輪上的堵塞物。對于進口管道漏氣的問題,需要檢查管道連接部位的密封情況,并進行修復或更換密封件。
在維修過程中,需要遵循相關的維修操作規(guī)程,確保維修質量。在維修完成后,需要進行試運轉,檢查管道泵的性能是否恢復正常。
(三)管理策略
設備檔案管理
建立管道泵的設備檔案,記錄管道泵的基本信息,如型號、規(guī)格、購買日期等。記錄管道泵的使用情況,包括運行時間、維護記錄、故障維修記錄等。
通過設備檔案管理,可以全面了解管道泵的性能變化情況,為管道泵的維護、維修和更新提供依據(jù)。
人員培訓
對操作和維護管道泵的人員進行專業(yè)培訓。培訓內(nèi)容包括管道泵的工作原理、操作規(guī)范、維護要點、故障診斷與維修等方面的知識。
提高操作人員和維護人員的專業(yè)素質,能夠有效減少管道泵的故障發(fā)生率,延長管道泵的使用壽命,從而提高造紙生產(chǎn)的效率和質量。

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