Підвищення стандартів якості в паперовій промисловості вимагає абсолютної чистоти целюлози. Навіть мікроскопічні забруднювачі, як-от шкіра, клейкі речовини та пластик, погіршують цілісність кінцевого продукту. Ці домішки спричиняють дорогий простой папероробної машини та негативно впливають на операції друку кінцевого користувача. Неадекватне відсіювання створює серйозні робочі вузькі місця на виробництві. Це прискорює знос наступних рафінерів, збільшує використання хімікатів і руйнує однорідність композиції. На папероробній машині часті перерви в полотні, що руйнує графіки виробництва та показники продуктивності. Сучасний Екран тонкого тиску служить критичною точкою втручання. Він максимізує фракціонування волокон і забезпечує чистоту м’якоті. Це обладнання стабілізує загальну працездатність млина до того, як пульпа досягне системи підхідного потоку, видаляючи мікросміття, яке залишають попередні етапи грубого перероблення. Впровадження правильної технології сортування безпосередньо визначає механічну міцність і візуальну якість кінцевого листа.
Точне видалення забруднень: сита тонкого тиску використовують удосконалені кошики з прорізами або отворами для відділення високоякісних паперових волокон від залишкових домішок, пропущених під час грубого просіювання.
Удосконалене фракціонування волокон: окрім очищення, ці сита відокремлюють волокна за довжиною та гнучкістю, що дозволяє заводам оптимізувати подальше рафінування та підвищити кінцеву міцність листа.
Захист обладнання та рентабельність інвестицій: високоефективне просіювання безпосередньо зменшує механічний знос рафінерів, знижує споживання електроенергії та зменшує потребу у дорогому зміцненні хімічної целюлози.
Конфігурація має значення: Вибір між конструктивними конструкціями притоку та відтоку визначає споживання енергії, пропускну здатність та вимоги до обслуговування.
Зменшення ризику: правильний вибір ротора та контроль консистенції необхідні, щоб запобігти засліпленню сита та мінімізувати прийнятні втрати волокон у потоці бракованих матеріалів.
Роль сита тонкого тиску в процесі виробництва целюлози
Перехід від грубого до тонкого сортування
Етап тонкого сортування націлений на конкретні мікрозабруднювачі, які пережили початкове очищення целюлози та грубе очищення. Успіх залежить від видалення залишків нальоту, дрібних налипань і тонкого пластику. Ці частинки легко проходять крізь первинні грубі сита, в яких зазвичай використовуються отвори розміром від 1,2 до 2,0 мм, призначені лише для захоплення великого сміття, як-от скоби, скло та необроблені пластівці. Послідовна залежність між цими етапами є абсолютною. Ефективність грубого сита визначає базове навантаження для наступного обладнання. Якщо грубе сіто не видаляє велике сміття, дрібне сіто зазнає негайних наслідків. Великі забруднюючі навантаження переповнюють вузькі щілини, порушуючи робочі параметри та знижуючи однорідність оздоблення. Добре оптимізований грубий етап забезпечує роботу тонкого грохота в межах проектної потужності, підтримуючи постійний тиск подачі та запобігаючи передчасному зносу кошика.
Основна механіка машини для тонкого сортування целюлози
А Машина для тонкого сортування целюлози працює на точних різницях тиску та відцентровій силі. Система проштовхує прийнятне волокно для виготовлення паперу через спеціалізований ситовий кошик. Забруднювачі залишаються на стороні подачі та виходять через лінію відходу. Внутрішній ротор відіграє вирішальну роль у цьому процесі. Коли ротор обертається зі швидкістю, яка часто досягає 15-25 метрів на секунду, його фольга створює безперервні гідродинамічні пульсації. Ці імпульси тиску проносяться по поверхні кошика. Фаза позитивного тиску проштовхує воду та гнучкі волокна через щілини. Фаза негативного тиску відтягує накопичені волокна з отворів. Це безперервне очищення запобігає засліпленню екрану та підтримує постійну пропускну здатність навіть під час обробки складних матеріалів, таких як старі гофровані контейнери (OCC).
Можливості фракціонування клітковини
Сучасні екрани не тільки видаляють сміття. Вони діють як високоефективні фракціонатори клітковини. Механізм просіювання природним чином відокремлює довгі, жорсткі волокна від коротких, гнучких волокон. Довгі волокна насилу проходять через вузькі щілини та переміщуються до потоку відбракуваних або довговолокнистих. Короткі волокна легко протікають через кошик у приймальний потік. Таке фракціонування забезпечує велику стратегічну перевагу на цеху млина. Млини можуть направляти лише довговолокнисту фракцію до дискових рафінерів. Таке цілеспрямоване рафінування значно економить електроенергію, оскільки короткі волокна повністю обходять рафінер. Він також зберігає структурну цілісність коротких волокон, які інакше механічна дія призведе до розрізання та пошкодження, що призведе до поганого дренажу на дроті папероробної машини.
Структурні типи: екрани тиску притоку та відтоку
Екрани тиску притоку: механіка та найкращі варіанти використання
Сита під тиском потоку мають особливий шлях потоку, де пульпа потрапляє в корпус за межами ситового кошика. Перепад тиску змушує акцепти проникати всередину через отвори. Потім прийнята пульпа тече вгору та з центру машини. Ця конструкція пропонує нижче питоме енергоспоживання та працює з помітно м’якшим екрануванням. Припливні конструкції відмінно підходять для обробки високоякісних сортів целюлози низької консистенції, як правило, з консистенцією від 0,5% до 1,2%. Вони зводять до мінімуму екструзію забруднень, що деформуються, як клейкі речовини, через прорізи, оскільки відцентрова сила відштовхує важке сміття від поверхні кошика. Це робить їх високоефективними для високоякісного паперу, спеціальних сортів і крафт-ліній для первинної обробки твердої деревини.
Екрани тиску витоку: механіка та найкращі випадки використання
Решітки тиску потоку змінюють динаміку потоку. М'якоть потрапляє всередину ситового кошика. Система виводить прийняті волокна назовні через ситовий циліндр. Ця конфігурація забезпечує вищу пропускну здатність на квадратний метр площі екрана. Вихідні сита ефективно обробляють целюлозу вищої консистенції, часто ефективно працюючи при консистенції від 2,5% до 4,0%. Вони забезпечують надійну роботу в складних умовах. Лінії переробленого волокна значною мірою покладаються на конструкції відтоку. Сильна відцентрова сила допомагає проштовхувати великі обсяги виробництва через систему, одночасно керуючи змінними забрудненнями, типовими для потоків відходів після споживання.
Порівняльні компроміси для осіб, які приймають рішення
Вибір правильної структури вимагає оцінки сировини, цільового обсягу та бюджету енергії. Механічне перероблення первинної деревної целюлози потребує точного розміру щілин, щоб впоратися з твердою стругою без забивання. Хімічна целюлоза вимагає високої чистоти з мінімальним пошкодженням волокон. Перероблена обробка містить велику кількість клеїв, розплавів і пластмас. Припливні сітки захищають якість целюлози та заощаджують енергію, але забезпечують меншу об’ємну продуктивність. Вихідні сита максимізують обсяг виробництва та витримують більшу консистенцію, але споживають більше потужності двигуна. Інженери заводу повинні узгодити структуру екрану з конкретними характеристиками оздоблення, щоб уникнути хронічних робочих вузьких місць.
Порівняння конструкцій решіток притоку та витоку
| Критерії оцінки Екрани |
тиску припливу |
Екран тиску витоку |
| Напрямок потоку |
Зовні всередину |
Зсередини назовні |
| Енергоспоживання |
Нижче (приблизно на 10-15% менше) |
Вища |
| Пропускна здатність |
Помірний |
Високий |
| Ідеальна консистенція м'якоті |
Низький (0,5% - 1,5%) |
Від середнього до високого (1,5% - 4,0%) |
| Обробка сміття |
Відштовхує важке сміття від кошика |
Притискає сміття до кошика |
| Кращий додаток |
Тонкий папір, первинна хімічна целюлоза |
Перероблена обробка, дошка великого об’єму |
Ключові компоненти, що забезпечують чистоту целюлози та її фракціонування
Ситові кошики: конфігурації з прорізами та отворами
Сітчасті кошики визначають фізичні межі видалення забруднень. Кошики з отворами ефективно видаляють кубічні або сферичні забруднення. Заводи зазвичай використовують їх на ранніх стадіях тонкого сортування або як первинні сита на лініях вторинної переробки. Вони обробляють більші об’єми та збирають блокове сміття за допомогою отворів розміром від 1,2 до 2,5 мм. Кошики з прорізами виводять чистоту на новий рівень. Вони мають точну ширину прорізів, яка часто вимірюється в частках міліметра, як правило, від 0,15 мм до 0,35 мм. Ці вузькі прорізи блокують подовжені забруднювачі, такі як стружки, які легко прослизають через круглі отвори. Конструкції з прорізами також стимулюють процес фракціонування волокна. Обробка поверхні покращує продуктивність кошика. Хромування, яке часто наноситься товщиною від 150 до 200 мікрон, і спеціальні процеси зміцнення збільшують довговічність. Вони зберігають точні розміри щілин з часом і протистоять сильному абразивному зносу від піску та піску.
Конструкція ротора та динаміка фольги
Ротор визначає динаміку рідини всередині корпусу екрана. Форма фольги ротора, зазор і швидкість обертання контролюють величину і частоту імпульсів тиску. Агресивна пульсація ефективно запобігає засліпленню. Він зберігає кошик чистим за великих навантажень і високої консистенції. Однак агресивні імпульси споживають більше енергії двигуна. Вони також ризикують проштовхнути гнучкий бруд і налипання через отвори через високий позитивний стрибок тиску. М'яка пульсація забезпечує вищу чистоту м'якоті. Це дозволяє уникнути потрапляння забруднень у приймальний потік. Компромісом є вищий ризик засліплення та менша загальна пропускна здатність. Інженери повинні вибрати профіль ротора, такий як ступінчасті ротори, нерівні ротори або фольговані ротори, який збалансовує вимоги до чистоти з цілями виробництва. Необхідно суворо підтримувати зазор ротора, зазвичай між 1,5 мм і 3,0 мм, щоб забезпечити оптимальне генерування імпульсу без механічного контакту.
Вимірний вплив на ефективність виробництва та якість паперу
Видалення забруднень і продуктивність прес-центру
Особливості механічного сортування безпосередньо впливають на кінцевий паперовий продукт. Видалення мікрозабруднювачів створює чистіший лист целюлози, різко зменшуючи кількість бруду, виміряну в частках на мільйон (ppm). Це усуває видимі дефекти, темні плями та прозорі вікна на папері. Переваги поширюються безпосередньо на кінцевого користувача. Покращена чистота целюлози підвищує продуктивність прес-центру. Високошвидкісні комерційні друкарські машини вимагають бездоганного паперового полотна. Забруднювачі створюють слабкі місця, які ламаються під час процесу друку. Чистіша целюлоза зменшує розриви полотна під час друку, економить час клієнтів, зменшує витрати чорнила та запобігає пошкодженню друкарських поверхонь.
Захист нафтопереробного обладнання
Тонкий екран служить захисним бар'єром для наступного обладнання. Целюлоза часто містить абразивні частинки, пісок і великі пучки волокон. Видалення цих елементів зменшує механічне навантаження на пластини рафінера. Пластини рафінера довше зберігають гострі передні краї при подачі чистої целюлози. Це подовжує термін їх експлуатації, іноді збільшуючи інтервали заміни від трьох до шести місяців. Ефективне фракціонування волокна також оптимізує рафінування. Відокремлюючи довгі волокна, млини піддають механічній обробці лише необхідні волокна. Цей цілеспрямований підхід значно знижує загальні вимоги до потужності рафінеру та запобігає надмірному рафінуванню коротких волокон, що спричиняє поганий дренаж на дроті.
Зменшення розривів полотна папероробної машини
Працездатність папероробної машини повністю залежить від однорідності целюлози. Тонке просіювання усуває зміни та сміття, які дестабілізують мокре полотно. Налипання та налипання порушують зчеплення волокон під час формування листа. Ці порушення викликають локалізовані слабкі місця. Коли полотно торкається пресової секції або відкритих витяжок у сушильній секції, ці слабкі місця руйнуються під дією напруги. Зменшення забруднюючих речовин безпосередньо корелює зі стабільністю мокрого полотна. Менша кількість розривів веб-сторінок означає відчутне збільшення часу безвідмовної роботи машини. Ця безперервна робота сприяє негайному відновленню прибутку фабрики, оскільки кожна хвилина простою папероробної машини коштує тисячі доларів у вигляді втрати виробництва.
Оцінка операційної рентабельності інвестицій
Зменшення використання хімічної целюлози та витрат на добавки
Оптимізоване тонке просіювання покращує механічну міцність і чистоту целюлози. Чиста, добре фракціонована механічна целюлоза утворює міцніші волокнисті мережі. Ця міцність зменшує залежність заводу від дорогого хімічного зміцнення целюлози. Заміна придбаної крафт-целюлози на високоякісну механічну целюлозу внутрішнього виробництва дає величезну щоденну економію. Більш чисте базове оздоблення також забезпечує вторинні фінансові вигоди. Млинам потрібно менше відбілюючих хімічних речовин, щоб досягти цільової яскравості, оскільки темна стружка та плями кори видаляються механічно. Вони також зменшують споживання утримувачів, піногасників і хімічних добавок, оптимізуючи хімічний склад мокрого кінця.
Енергоспоживання та ККД двигуна
Роторний двигун представляє безперервну потребу в електроенергії. Оцінка споживання енергії має вирішальне значення для ефективності млина. Старіші конструкції екрану витрачають енергію через неефективну динаміку рідини та надмірну турбулентність. Сучасні оптимізовані конструкції ротора змінюють це рівняння. Аеродинамічні форми фольги створюють необхідні пульсації з меншим опором. Це зменшує питомі енерговитрати, виміряні в кВт/год на тонну целюлози. Встановлення приводів із змінною частотою (VFD) на двигуни з екраном дозволяє операторам регулювати швидкість ротора на основі умов обробки в реальному часі. Млини зберігають високу ефективність екранування, одночасно знижуючи щоденне електричне навантаження, уникаючи пікових витрат з боку постачальників комунальних послуг.
Інтервали технічного обслуговування та довговічність деталей, що швидко зношуються
Компоненти екрана працюють у жорстких абразивних середовищах. Витрати протягом життєвого циклу залежать від заміни ситових кошиків, фольги ротора та механічних ущільнень. Високоякісне зміцнення поверхні подовжує термін служби кошика та відкладає заміну. Міцна фольга ротора зберігає свою форму, забезпечуючи постійну пульсацію з часом. Легкість доступу також впливає на рентабельність інвестицій. Конструкції, які дозволяють бригадам технічного обслуговування швидко міняти кошики, зводять до мінімуму час простою за розкладом. Швидкі обороти забезпечують рух виробничої лінії та скорочують робочі години. Механічні ущільнення вимагають суворої уваги; тиск ущільнювальної води повинен підтримуватися принаймні на 1 бар вище внутрішнього тиску подачі, щоб запобігти руйнуванню поверхонь ущільнення абразивною пульпою.
Стандартна операційна процедура для запуску екрану
Переконайтеся, що всі замки для обслуговування знято, а корпус екрана надійно закріплений болтами.
Відкрийте клапан ущільнювальної води та переконайтеся, що тиск на 1 бар перевищує очікуваний тиск подачі.
Відкрийте відкидний клапан на 100%, щоб забезпечити вільний шлях для початкового промивання сміття.
Запустіть роторний двигун і стежте за нормальною силою струму без навантаження.
Повільно відкрийте клапан подачі, щоб ввести пульпу, спостерігаючи за стабілізацією манометра подачі.
Поступово відкривайте приймальний клапан, одночасно регулюючи випускний клапан, щоб досягти цільової об’ємної швидкості браку.
Слідкуйте за перепадом тиску в ситовому кошику, переконавшись, що він залишається нижче 0,3 бар.
Ризики впровадження та стратегії пом'якшення
Управління кількістю відмов і втратою волокна
Занадто агресивна робота з тонким екраном створює негайні фінансові ризики. Прагнення до максимальної чистоти часто призводить до неприйнятно високої втрати якісного паперового волокна. Це волокно виходить через потік відходів і йде у відходи, якщо з ним не поводитися належним чином. Щоб пом’якшити наслідки, потрібен багатоетапний каскадний підхід до перевірки. Млини впроваджують системи первинного, вторинного та третинного сортування. Вторинний і третинний етапи обробляють відбраковку з первинного сита. Вони відновлюють хорошу клітковину і повертають її в організм. Оптимізація об’ємного відходу (Rv) на кожному етапі запобігає надмірній втраті волокна, зберігаючи при цьому чистоту. Як правило, основний сит має Rv 10-15%, тоді як хвостовий решітка може працювати на рівні 30-40%, щоб зосередити остаточне сміття.
Системна інтеграція та контроль узгодженості
Напірні екрани вимагають стабільних умов експлуатації. Коливання консистенції вихідної пульпи дестабілізують весь процес. Високі стрибки консистенції викликають миттєве засліплення кошика, різке підвищення диференціального тиску та відключення двигуна. Краплі низької консистенції знижують пропускну здатність і руйнують ефективність фракціонування. Пом'якшення залежить від суворого контролю на початку течії. Млини повинні інтегрувати точні датчики консистенції перед ситом. Вони також повинні встановити автоматизовані контури керування водою для розведення, пов’язані з ПІД-контролерами. Ці системи контролюють пульпу та впорскують точну кількість води в живильний колектор. Це гарантує постійну, однорідну консистенцію, що надходить у сортувальну машину, дозволяючи ротору підтримувати оптимальну динаміку рідини.
Поширені точні перевірки. Робочі несправності та способи їх вирішення.
| Операційна несправність. |
Основна причина. |
Негайне вирішення. |
| Високий перепад тиску |
Зліплення кошика завдяки високій консистенції |
Збільште кількість води для розведення; перевірте калібрування передавача узгодженості. |
| Перевантаження двигуна / Високий струм |
Ротор заклинило або занадто тугий зазор |
Промивний екран; перевірити зазор між ротором і кошиком під час наступної зупинки. |
| Надмірна кількість хорошої клітковини у відмовах |
Відкидний клапан відкритий занадто широко |
Затисніть відхиляючий клапан; перевірити об'ємний відсоток браку (Rv). |
| Низька ефективність видалення сміття |
Зношені слоти для кошика |
Огляньте корзину на знос; замініть, якщо слоти перевищують максимальний допуск. |
| Витік механічного ущільнення |
Недостатній тиск ущільнювальної води |
Підвищити тиск ущільнювальної води до 1 бар вище тиску подачі. |
Висновок
Проведіть базовий аудит поточних об’ємних показників браку та прийнятної втрати волокна на всіх етапах скринінгу.
Оцініть питоме споживання енергії (кВт-год/тонна) існуючого обладнання для скринінгу, щоб визначити можливості модернізації.
Оцініть закономірності зносу та частоту заміни пластини рафінеру, щоб визначити, чи абразивне сміття обходить поточні сітки.
Проконсультуйтеся з виробниками обладнання, щоб вибрати ширину прорізів і профілі ротора на основі конкретної композиції та консистенції.
FAQ
З: Яка різниця між ситами грубого та тонкого тиску?
A: Грубі сита видаляють великі забруднювачі, такі як метал, скло та великий пластик, на початку процесу варіння целюлози за допомогою отворів розміром від 1,2 до 2,5 мм. Тонкі екрани працюють пізніше в послідовності. Вони використовують вузькі прорізи (від 0,15 мм до 0,35 мм) для націлювання на мікрозабруднювачі, попрілості та налипання. Грубий екран захищає тонкий екран від механічних пошкоджень.
З: Як машина для тонкого сортування целюлози запобігає засліпленню сита?
A: Машина використовує внутрішній обертовий ротор, оснащений спеціалізованою плівкою. Коли ротор обертається на високих швидкостях, фольга проходить над поверхнею ситового кошика. Цей рух породжує безперервні гідродинамічні пульсації. Фаза негативного тиску імпульсу відтягує накопичені волокна від отворів, зберігаючи щілини вільними.
З: Що таке фракціонування клітковини в скринінгу під тиском?
A: Фракціонування волокон – це процес поділу волокон на основі їхніх фізичних характеристик. Сітчастий кошик дозволяє коротким, гнучким волокнам легко проходити через отвори. Довгі, жорсткі волокна не можуть пройти й утримуються в потоці відходів. Це дозволяє млинам застосовувати механічне рафінування лише до довгих волокон.
З: Яка ідеальна консистенція м’якоті для сита тонкого тиску?
A: Ідеальна консистенція залежить від дизайну сита та типу м’якоті. Галузеві стандарти коливаються від 0,5% до 4,0%. Припливні сита зазвичай працюють із меншою консистенцією (від 0,5% до 1,5%) для високоякісних сортів. Вихідні сита забезпечують вищу консистенцію (до 4,0%) для виробництва перероблених або важких плит.
З: Як кошики з щілинами покращують чистоту м’якоті порівняно з кошиками з отворами?
A: Кошики з отворами дозволяють витягнутим, жорстким забрудненням, таким як стружка, проходити, якщо вони вирівнюються вертикально з отвором. У кошиках із прорізами використовуються вузькі суцільні щілини. Ці прорізи фізично обмежують проходження довгих твердих забруднень, незалежно від їх орієнтації. Це суттєво зменшує вміст стружки в кінцевій прийнятій пульпі.
Питання: Що спричиняє високу кількість відмов при тонкому скринінгу?
Відповідь: Високий відсоток відхилень спричинений кількома операційними дисбалансами. Неправильна швидкість ротора порушує імпульси тиску, необхідні для проштовхування волокон. Невідповідний розмір слота обмежує прийнятне волокно. Коливання консистенції корму можуть перевантажити кошик. Об’ємний відхиляючий клапан, відкритий надто широко, виштовхне хороше волокно разом із сміттям.
