2.7纸浆打浆度的测量.课件.ppt

1、纸浆打浆度的测量纸浆打浆度的测量 n 打浆度是打浆过程中一项重要指标。它可表示纸浆的脱水性能，在较大程度上决定着纸张的机械强度等质量指标，尤其它决定着纸浆在铜网上的脱水速度。因此，控制好打浆度对脱水的正常进行和保证纸页质量方面具有重要意义。n 目前，打浆度一般均采用滤网将纤维与水分离的办法来测量的。打浆度低，滤水性快，打浆度高，滤水性慢，利用滤水性快慢的这种性质，来间接反映打浆度的大小。此外，打浆度还受浓度、温度、pH值、填料和气泡等因素的影响，在采用这类测量仪表时要注意使用条件。常用的打浆度测量仪有断续式和连续式两类。 1断续式打浆度测量仪 n断续式打浆度测量仪是在线自动定期取样测定纸浆打浆

2、度，一般测定周期为24分钟。这类仪表测量原理均是模拟实验室肖氏打浆度仪设计的，基本上由取样装置、过滤室和测量控制线路等部分组成。 n取样装置能定期取出被测纸浆，过滤室是底部装有滤网（或滤板）的圆筒，是打浆度的检测元件。被测纸浆在过滤室的滤网上过滤，其过滤速率用单位时间内滤液的体积来表示，它与纸浆的打浆度、浓度、温度、pH值等因素有关。n由图可见，在开始过滤阶段，纸浆浓度对过滤速率有明显的影响，但经过一段时间后，纸浆纤维在滤网上形成滤饼，过滤速率则不受纸浆浓度影响。 t(s)脱水速率(ml/s)2.4%3.8%3.0%Q=HHQ测量时间预脱水时间打浆度测量原理n这时，如果纸浆的温度、pH值稳定，

3、过滤速率仅受打浆度影响，打浆度高，过滤速率慢；打浆度低，过滤速率则快。因此，通过测量纸浆透过滤饼的速率来测知打浆度的高低。 n透过的滤液一般用专门的容器收集，因而过滤速率可用容器收集到固定体积（Q）滤液所需时间的长短来表示。 n如在滤液容器中放置固定的低位（始点）电极和高位（测量）电极，它们之间的距离（液位H）即为固定滤液体积，滤液从始点电极到测量电极所需时间由计时装置测量，该时间就反映了打浆度的大小。从开始脱水到形成滤饼的时间称为预脱水时间，显然，始点电极的高度决定了预脱水时间。 数/模转换器 010mA 或 4-20mA 输出信号 计数器 I、II 计数器 切换 开关 电路 电磁水 阀门

4、气动阀门 时基 程序器 5 6 4 1 3 2 纸浆 时基 滤网 旁路取样式打浆度测量仪的组成原理 1 进浆槽 2 取样筒 3测量筒（过滤室） 4 始点电极 5测量电极 6 清洗水喷头 n工作原理及过程如下：将底部装有滤网（100目铜网）的测量筒3，悬置于取样筒2内。取样筒下部设有气动阀门，由程序器控制交替开启和关闭各64秒种，当气动阀门关闭时，纸浆经进浆槽1进入取样筒2内，取样筒盛满后，多余的纸浆由边缘溢出筒外。 n此时置于取样筒内的过滤室被纸浆包围，底部的滤网处于纸浆液面之下，在纸浆液位静压的作用下，纸浆中的水分渗透过滤网进入测量筒内。 n随着过滤时间的增加，滤液在测量筒内液位上升，液面首

5、先接触到设置在测量筒内长短相同的两只始点电极4，使之导电而触发开关电路，计数器开始计数。 n当液位继续上升，液面接触到测量电极5时，又一次触发开关电路，使计数器停止计数。 n滤液先后两次接触电级的时间间隔，由计数器计数，再由数模转换器转换成标准直流电流信号输出，作为打浆度的量度。 n以上动作在64秒钟内全部完成后，由程序器打开气动阀门放出取样筒内测量过的纸浆，同时程序器打开电磁水阀，喷清水15秒钟，对滤网进行清洗。清洗完毕后重复下一次测量，如此循环，测量周期约为2分种。 n显然，这种打浆度测量仪表存在着一定的缺点：由于采用旁路取样，因此测量滞后较大，且安装麻烦；在取样筒内纸浆液位产生的静压较小

6、，即过滤动力小，故它不能测量较高打浆度的纸浆。 2连续式打浆度测量仪 n大多数连续式打浆度测量仪是以测量纸浆在小圆网筒上脱水速度为基础的。n例如，美国贝里公司的打浆度测量仪的组成原理如图所示。 2 浆 LT LC 白水 纸浆 FR 3 1 连续式打浆度测量仪 1 浆槽 2 圆网筒 3 电磁流量计n圆网筒装在浆槽内，浆槽内浆位由液位控制系统保持恒定，0.8%浓度的纸浆在圆网筒上脱水时，脱水速度与打浆度有直接的关系，例如，打浆度低，则脱水速度快，要保持浆槽液位恒定所需要的纸浆流量则增大。因此，测量进浆流量的大小便可知打浆度的高低。 n由于纸浆在网筒上的脱水过程不等同于纸浆在纸机铜网上的脱水过程，该

7、仪表还不能与打浆度的单位相对应，而由德国研制出类似的打浆度变送器，则是在一定程度上模拟了纸浆在纸机上的脱水情况，因此测量打浆度的结果与实验室肖氏打浆度测定仪的测量结果相似。 n但这类仪表工作时，纸浆浓度、温度变化对测量结果影响较大，在使用时要严格保证纸浆浓度及温度的稳定，此外，测量仪本身的结构比较笨重，并且要求被测纸浆浓度较低（1%以下），这就需要采用较复杂的装置，以保证打浆后浓度为33.5%的纸浆试样获得高精度的稀释。因此，在这些情况下就限制了连续式打浆度测量仪的使用。 3.温差法测量打浆度n在没有在线打浆度测量仪以前，传统的打浆度控制系统，多是利用打浆机的传动负荷、纸机伏辊真空度、纸浆通过

8、打浆机后的温升等因素，或几个因素的综合作为反映打浆度的指标，根据这些指标去操作打浆机的进刀量或磨浆机转子的位置，即改变作用于纸浆上机械功的量，来实现打浆度的控制。 n例如，纸浆打浆前后的温差可反映打浆度的高低。在打浆过程中，纸浆温度的升高是由于打浆设备所消耗功率只有少部分用于纤维的切断和帚化，大部分消耗在摩擦发热上而使纸浆温度升高，在忽略热损失时，通过热平衡关系可近似推得打浆度变化量F与温升 T的关系为： FKTCK12式中 K1、K2 比例系数； T 打浆后纸浆的温升（为纸浆出口温度和人口温度之差）； C 纸浆浓度。n上式表示，通过打浆机打浆度的变化与成比例。因此，如果纸浆浓度恒定，温差的大

9、小可反映打浆度的变化。实验也证明了上述描述是正确的，右图所示为某打浆机在打浆条件（纸浆浓度、流量等）稳定时，打浆度变化与温升的关系曲线。 温度C 0 55 50 45 35 40 45 50 打浆度（SR） I II 打浆度与温度的关系1 纸浆进口温度1520C 2 纸浆进口温度3036C 磨浆机外壳 TdT TdY EWT T2 T1 进浆 出浆 手轮 电机 可移动转子 可移动转子驱动齿轮 TdC 根据纸浆温升和电机负荷操作的打浆度控制系统n如果纸机的其它运行条件（例如纸页定量、真空系统运行状态等）比较稳定时，可直接用纸机真空箱或真空伏辊的真空度作为打浆度指标。显然，这是纸浆滤水性能的最直接

10、反映。 n上图所示就是一种典型的把驱动电机的功率和通过锥形磨浆机纸浆的温升结合起来操作磨浆机转子位置的打浆控制系统。 n两个温度检测量元件（铂电阻）安装在磨浆机的进出口，由温度（差）变送器TdT测量出温差信号，送到温度（差）调节器TdC进行控制运算，其输出的控制信号通过脉冲转换器TdY转换成脉冲信号，去触发转子移动，用齿轮电机的可逆起动器。使转子向里或向外移动，以维持转子具有合适的机械作用（做功），满足打浆度要求。 n电动机负荷功率信号由变送器（由电流互感器和信号转换器组成）EwT测量，作为前馈信号也送到温度（差）调节器上。显然，这个系统是一个前馈反馈控制系统，来自负荷的扰动（如纸浆流量波动），能够被电机负荷功率变送器及时检测到，使系统对这类干扰克服及时。其它引起温差变化的扰动由温差反馈控制系统克服。 n采用温差、电机传动负荷或真空伏辊的真空度控制代替打浆度控制必须满足要求的稳定条件，而这些条件实际上不可能完全做到，因此，上述系统有一定的局限性。如果采用断续或连续式打浆度测量仪获取打浆度信号，可直接送到打浆度调节器去操纵磨浆机转子位移。这种系统能克服各种影响打浆度的干扰因素。