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1、一、课题：第四章 纸的抄造 第三节 浆料的流送与上网二、教学目的：通过学习，使同学们1、了解浆料流体特性；2、了解消退供浆系统压力脉冲的方法；3、把握典型上浆工艺流程；4、把握流浆箱的作用、特点。三、课时：2h第 20 次 第 7 周 星期三 4 月 2 日 C25、265.6 节 四、课型：课五、教具：电脑、投影仪、白板笔六、重点：流浆箱流体动力学要求、流浆箱的作用和要求七、难点：流浆箱有 4 种根本形式、纸料悬浮液的流淌机理八、教学过程：1、导入：同学们，上节课我们学习了浆料净化、筛选的作用，设备的工作原理及影响效果因素及浆料中空气存在的形式，危害及除气方法。请几个同学回忆下我们上次所学的
2、内容：1、浆料净化的作用？筛选的作用？2、影响除渣效率的因素有哪 5 个方面？3、压力筛的工作原理？4、浆料中空气存在的形式，危害及除气方法？之前我们也学习了上浆系统即流送系统，那么纸料悬浮液的流淌机理、流送设备及流浆箱的形式是什么呢？这就是我们今日要学习的内容。请同学们翻到教材第四章 纸的抄造 第三节 浆料的流送与上网 127 页进展课程的学习。2、课程大纲：具体内容见课件主要以讲授为主，辅以图表主要内容：一、纸料流体的特征一纸料悬浮液的流淌机理二纸料悬浮液的湍动和絮聚二、抱负的纸料纸动状态三、流浆箱流体动力学要求四、流浆箱一流浆箱的定义及功能二流浆箱的作用和要求重三流浆箱有 4 种根本形式
3、难 五、消退供浆系统压力脉冲的方法 一、纸料流体的特征一纸料悬浮液的流淌机理n 纸料悬浮液三相共存，固相的纤维、填料和胶粒，液相的水，气相的空气；n 纸料悬浮液中纤维之间可形成絮聚物；n 在流送过程中受到不同大小的剪切应力的作用；n 操作条件变化产生的非周期性压力脉冲和供浆设备缘由带来的周期性压力脉冲。影响纸页纵向不良的周期性的波动;n 在不同流速下的三种流淌状态：塞流栓流、混合流及湍流.栓流：当流速不大时，纤维相互交织的网络成为连带的整体，为网络整体，网络与管壁之间存在着一层很薄的水膜，水环，整个网络像塞子一样向前滑移，这种流淌状态称为栓流。 混合流：随着流速增加，管壁剪切力提高将破坏网络塞
4、体的稳定性，使网络塞体外表的纤维渐渐分散而进入水环流，水环厚度增大，这个流淌区间称为混流。湍流：提高流速到确定值后，纤维网络就会分散，进入完全的湍流状态n 二纸料悬浮液的湍动和絮聚在一般状况下，纸页是纸料悬浮液在网上脱水而形成的，由于通常承受的纸料上网浓度比临界浓度高的多因而在纸料中纤维与纤维之间有高度相互交缠的作用，使纤维简洁絮 聚，从而造成纸页构造不均匀的问题。在纸料流送的过程中，合理的湍流有助于分散纤维、削减絮聚改善匀度。因此，争论纸料悬浮液在流送过程湍动与絮聚的关系，以及其对纸页匀度的影响，就有着重要的意义1 、纸料悬浮液的湍动湍动是指当流体的雷诺数超过确定数值时。流体的流淌状态就成为
5、湍动，这时流道内的每个质点都有不规章的、杂乱无章的运动，这样流团在流体内作为不规章的流淌就成为湍动。 微湍动：指规模很小的湍动。当湍动的规模很小，甚至到达“纤维规模”即流淌的规模小 于单根纤维的长度的程度，而强度又很高，因而湍动间的剪切力作用于每根纤维，使它 们混杂着各点的速度和压力，从而使整个笑料悬浮液各点的物理快速趋向湍动的表现形式和特点：从纸料的外表状况和涡流的状况可以直接地反映纸料中湍动的状况和规模，涡流的大小往往是湍动规模的反映，而从造纸机流浆箱喷到网案的上网段的纸料流的外表状况也可以反映湍动的规模。小规模的湍动微湍动能造成纸料流外表有小的不均匀，而大规模的湍动则造成纸料流外表较明显
6、的不均匀。例：满流式流浆箱如阶梯集中器流浆箱，这类流浆箱主要产生湍动喷射到网案上网段的纸料流，就具有精细的斑点的外表，而消灭条纹状浆流和波浪，甚至跳浆等现象。湍动具有生存期短的特点，其衰变速度在很大程度上取决于湍动的规模和大小，小的湍动比大的湍动分散的比较快，纸料流送和纸页形成过程中的有效湍动生存期，通常是用毫秒或几分之一毫秒来测定的。2 、纸料悬浮液的絮聚由于造纸过程中纸料上网浓度都比临界浓度高的多，因而纤维没有足够的转动空间而产生纤维与纤维之间碰撞现象，使纤维与纤维相互交缠而造成絮聚。纸料的浓度越大时，碰撞的频率也越大，絮聚的可能性也越大。其它影响因素：纤维的特性、化学添加剂的参与等3、
7、湍动与絮聚的关系1） 、 在湍动强度较大，湍动的规模很小时，湍动能够分散纤维的絮聚物。2） 、在湍动的强度很低，絮聚物的内在强度就足以阻碍湍动的作用，而絮聚物不分散3） 、当湍动的规模很大时例如表现为比较大规模的涡流的湍动，又能够完整无损的将絮聚物存在于大涡流中。二、抱负的纸料纸动状态n 纸机流送上网时纸料的抱负流淌状态是微湍动状态，即小规模且高强度的湍动状态。n 缘由：n 1、湍动规模过大，纤维的絮团存在于涡旋之中随势而动，并不分散；n 2、湍动强度过弱时，湍动中产生的剪切力缺乏以抑制纤维絮团的构造强度，纤维难以分散。三、流浆箱流体动力学要求对流浆箱内流体的流淌状态要求：大涡流的消退：流浆箱
8、中浆流如处于微湍流状态，脉动就确定很猛烈，而且存在着的均匀的微细旋涡。 这些均匀的微细旋涡，对于分散浆流中纤维、防止纤维絮聚是有利的，正是上网浆流所需要。但是，假设流浆箱中浆流存在着大涡流，哪怕是在局部的浆流中存在，也将破坏上网浆流的 稳定，使纸幅成形不良。在流浆箱中，半径为数毫米的漩涡就会对纸幅成形很不利。流浆箱在工艺上的要求：重点在于保证浆流处于微湍流状态，使浆流上网时分散良好且具有均匀性、全都性和稳定性四、流浆箱n 一流浆箱的定义及功能n 定义：因其位置在成形网之前，又称网前箱，它是造纸机的一个关键的局部。n 功能:将上浆泵送来的纸料从管道流变成均一的、长方形的、其宽度与纸机相等的浆流，
9、且其纵向流速均匀全都。流浆箱应具备的四个根本功能：1、通过喷射与纸机幅宽匹配的浆流来布浆2、通过调整浆料浓度和/或喷浆厚度来转变横向定量3、产生确定级别的湍流来提高纸张质量4、把握影响喷射的因素(速度、喷射冲击条件)二 、流浆箱的作用和要求n 分布纸料，即沿着造纸机的横向均匀地分布纸料并上网，保证纸页全幅的定量、厚度、水分均匀全都；n 分散纤维，即利用流浆箱内的整流元件，有效地分散纤维絮聚物，并防止再絮聚，保证纸页具有均匀良好的纤维交织；n 稳定并能调整浆、网速关系。依据工艺要求保持稳定的浆速和网速关系，并在车速和品种变化时，易于把握和调整；n 流浆箱内壁和流道要求平滑，加工精细。在其内外表上
10、没有挂浆的现象，在考虑箱体整体构造时要便于清洗。三 、流浆箱的根本形式n 1、放开式流浆箱n 2、封闭气垫式流浆箱n 3、满流式水力流浆箱n 4、稀释水流浆箱1、 放开式流浆箱n 适应于车 250m/min 以下的纸机n 构造特点：通过调整箱内浆位的凹凸来把握上网浆速。n 纤维絮聚厉害，匀度差，易产生挂浆现象n 1760、2362mm 为此2、 气垫式流浆箱n 适应于车速 300m/min-750m/min 的中速或较高速纸机，又称封闭式流浆箱。n 构造特点：堰池是封闭的，通过变更浆位空气气垫压力，能准确、灵敏、大范围的调整上网浆速。n 喷浆速度所需压头由气垫来补充n 空气压力必需稳定3、 满
11、流式流浆箱n 图 4-3-10集流式流浆箱n A 长方形浆流安排图 B 排管 C 集中区D 层流区n 1 带孔固定板 2 塑料软板 3 插头 4 流浆箱底板n 图 4-3-10集流式流浆箱n 集流式水力流浆箱：n 由长方形安排头A、排管B、集中区C、层流区D 以及唇板等组成。n 排管区由两头管径不同的很多管子组成。层流区前端有一多孔板，在每排孔眼之间镶上一个松软的塑料板，将浆料分成假设干层，在距离喷嘴不远处集合后喷出。浆料就不会产生涡流，从而保证了横幅定量均匀稳定。n 优点：没有转动的匀浆辊，因而构造紧凑、体积小、修理工作量小，由于上网纸料均匀稳定，因而唇板在一般状况下不需要调整，形成纸页的匀
12、度好，广泛地用于中高速叠网造纸机。n 岳纸公司 3940mm 纸机承受该种流浆箱。4、稀释水流浆箱n 宽幅高速纸机的流浆箱承受在喷浆处沿纸机横向均布多条稀释水管，用计算机把握稀释水管阀门的开度稀释浆料，到达调整纸页横幅定量均匀的目的。n 岳纸公司 3800mm、6400mm、5820mm 纸机，沅纸公司 3520mm 纸机，湘纸公司3300mm 纸机均承受带横幅稀释水调整的流浆箱。1 进浆总管 2 管束分布器 3 均衡室 4 湍流发生器 6 堰板通道 7 上唇板 8 挡板 9 唇板10 倾斜调整机构 11 上唇板微调机构 12 上唇板垂直调整机构13 稀释水供给调整装置来自流送系统的浆料从进浆
13、总管经管束布浆器布浆，管束为阶梯管，阶梯集中过程中浆流 产生高强微湍流和少局部较大涡流，浆流在均衡室进展缓冲、均衡，然后进入其次级集中即 湍流发生器，湍流发生器进口端为圆形而出口端为长方形，每根“管束”出口管壁相互紧靠， 出来的浆流不会产生涡流，在堰池中形成均一的微湍流，最终经唇板喷浆。在 Optiflo 稀释流浆箱中有两个特别组成局部：边流进料管和稀释水系统。n 1、边流进料管：位于布浆管束的两侧，由进浆总管进浆绕过湍流发生器再到堰板喷浆，配有自动调整阀，调整管道中浆流。n 2、稀释水系统：由带执行器的稀释水把握阀、阀把握系统和稀释水进料阀以及稀释水分布管等组成。稀释水一般使用白水，在稀释水
14、把握过程中，通过转变沿唇板横向较窄区域内浆流浓度来把握横幅定量，而唇板在高压和高速下保持平直。横向窄区浆料浓度的变化导致绝干克重的变化。与传统的唇板调整把握相比，稀释水横幅定量把握能赐予一个抱负的窄分布的克重外形响应，对纤维定向分布不会有影响。稀释水流浆箱：稀释水系统和上浆系统两套进料系统组成。稀释水系统：带执行器的稀释水把握阀、阀把握系统和稀释水进料阀以及稀释水分布管等组成稀释水流浆箱优：1、 承受双管束布浆，横向分布对操作参数的敏感度已大大降低，能适应操作条件范围较大。2、 稀释水使用白水，在稀释水把握过程中，通过转变沿唇板横向较窄区域内浆流浓度来把握横幅定量，而唇板在高压和高速下保持平直
15、。横向窄区浆料浓度的变化导致 绝干克重的变化。即稀释水横幅定量把握能赐予一个抱负的窄分布的克重外形响应， 对纤维定向分布不会有影响。3、 承受优化平均操作方法即用最小稀释水量，但还保存所需的调整力气。稀释水与流箱内多排管束的每一根管中的浆料完全混合。稀释水的优化量削减了四周工艺可 能对横幅调整性能干扰的灵敏性，如填料的变化，确保在最宽可能范围外还能操作。多排管束和均衡室作用确保浓度调整成为较抱负的光滑的高斯外形克重响应。随着纸机车速进一步提高，尤其是夹网纸机，纸料直接喷到两夹网之间，在很短的时间内， 要求大量脱水并形成纸页，故要求流浆箱喷出的纸料在速度分布和浆料的微湍动方面必需更 加均匀全都，才能确保纤维分
