提升紙機(jī)刮刀系統(tǒng)運(yùn)行性能的優(yōu)化解決方案
2020-06-25 葉英旭
(凱登(無錫)技術(shù)有限公司)
凱登公司為的制造工業(yè)提供基于*技術(shù)和高附加值的系統(tǒng)和設(shè)備,其產(chǎn)品、技術(shù)及服務(wù)可幫助客戶全面提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化設(shè)備使用性能和降低能源消耗,極大地提高了生產(chǎn)力。作為一個(gè)在漿料制備、流體輸送與控制、刮刀系統(tǒng)和清潔過濾系統(tǒng)等方面的,凱登的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品已經(jīng)廣泛用于造紙、塑料、紡織和橡膠等行業(yè)。凱登公司總部在美國馬薩諸塞州韋斯特福德市,擁有1900余名員工,在紐約證券交易所的交易代碼為KAI。凱登品牌的產(chǎn)品和服務(wù)已經(jīng)遍及北美、南美、歐洲和亞洲各地的子公司營銷于世界的各個(gè)行業(yè)。
凱登的設(shè)備幾乎從紙張生產(chǎn)到廢紙回收的每一個(gè)階段起著關(guān)鍵作用,為客戶提高操作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。見圖1。凱登公司的主要業(yè)務(wù)包括漿料制備、水系統(tǒng)業(yè)務(wù)、刮刀業(yè)務(wù)、流體控制和干網(wǎng)/背輥清洗系統(tǒng)。
1 漿料制備KBC
圖1 漿料制備KBC
2 水處理、過濾/清洗技術(shù)
凱登公司的主要包含噴淋系統(tǒng)、過濾器和清洗系統(tǒng),如圖2所示。噴淋系統(tǒng)是專門利用清水或過濾水,進(jìn)行循環(huán)清洗織物和輥面的系統(tǒng)。凱登公司擁有豐富的造紙織物清洗的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用知識(shí),凱登噴嘴、噴淋管和GENESIS擺動(dòng)器可以幫助客戶降低生產(chǎn)成本,減少織物消耗,提高紙品的性能和質(zhì)量。過濾器是為紙機(jī)過濾各種工藝中產(chǎn)生的白水并回用于紙機(jī)噴淋而設(shè)計(jì)的,能去除直徑在50-250微米的固體顆粒物、壓榨白水中的毯毛、制漿和脫墨工藝中的纖維等雜物,能處理洗漿機(jī)水、多盤出水、螺旋擠壓機(jī)出水及紙廠污水系統(tǒng)并回用。纖維、水等能源的回用,加上低操作成本可以很快的回收投資成本并創(chuàng)造更多地剩余價(jià)值。
圖2 凱登水處理——過濾/清洗技術(shù)
3 干網(wǎng)清洗技術(shù)
凱登M-clean是行業(yè)的的,其產(chǎn)品應(yīng)用于清潔干網(wǎng)、成形網(wǎng)及涂布背輥等,能有效去除輥?zhàn)雍涂椢锷系睦w維和膠粘物,對(duì)清除瀝青類的化學(xué)物同樣有效。M-clean干網(wǎng)清洗系統(tǒng)可有效提高織物透氣度、減少紙病、大幅度降低斷紙次數(shù)和顯著提高低克重產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。見圖3。
圖3 凱登織物清晰——M-Clean技術(shù)
4 刮刀業(yè)務(wù)
凱登刮刀業(yè)務(wù)是凱登公司非常重要的部分,占總業(yè)務(wù)的30%,凱登的刮刀業(yè)務(wù)見圖4。
圖4 凱登公司的刮刀業(yè)務(wù)
本文主要介紹凱登刮刀產(chǎn)品在紙機(jī)優(yōu)化中的幾個(gè)典型應(yīng)用。近幾年,業(yè)內(nèi)的人頻頻反映紙?jiān)絹碓诫y生產(chǎn),這其中的原因除了生產(chǎn)過程中環(huán)保、節(jié)約能源的高壓外,原料也是重要的一部分,原料潔凈度不高導(dǎo)致后續(xù)生產(chǎn)的問題越來越過。凱登公司從生產(chǎn)過程中的細(xì)節(jié)優(yōu)化著手,解決生產(chǎn)中看似細(xì)小但卻非常關(guān)鍵的問題。凱登的刮刀業(yè)務(wù)包括刀片、刮刀夾具、刮刀系統(tǒng)、刮刀系統(tǒng)專用軸承、刮刀系統(tǒng)擺動(dòng)器和刮刀系統(tǒng)專用維護(hù)工具。刮刀在紙機(jī)生產(chǎn)中的作用主要有去除水分,細(xì)小纖維;清潔輥面,剝離紙幅;協(xié)助傳遞紙幅,導(dǎo)向紙幅進(jìn)入碎漿機(jī)或則下一工段;起皺,涂布,計(jì)量等。
判斷刮刀性能是否優(yōu)秀的主要標(biāo)準(zhǔn)有刀片的材料適合輥面的材質(zhì);刀片的加載角度適合輥面及應(yīng)用的位置;刀片的加載壓力適合輥面及應(yīng)用的位置;刮刀必須和輥面保持水平;刀體的設(shè)計(jì)必須符合標(biāo)準(zhǔn)及運(yùn)用的場(chǎng)合(偏斜,振動(dòng),等);易于維護(hù)和保養(yǎng);使用壽命等。紙機(jī)上重要位置的刮刀主要有胸輥、伏輥、中心壓榨輥、大輥徑壓榨輥、靴壓輥、、二組烘缸、施膠后的初始烘缸、尾缸、壓光機(jī)、衛(wèi)生紙機(jī)真空托輥、揚(yáng)克缸刮刀系統(tǒng)(斷紙、起皺、清潔)。
4.1濕部脫水部位刮刀系統(tǒng)
濕部脫水部位刮刀系統(tǒng)主要功能:去除輥面殘留物質(zhì);有效去除輥面水分。濕部脫水部位刮刀系統(tǒng)的典型應(yīng)用部位:胸輥、伏輥、壓榨輥、真空吸移輥和衛(wèi)生紙機(jī)真空托輥。提高濕部刮刀脫水效率的意義有節(jié)約能源消耗;改善橫幅水分;提高紙頁干度,濕強(qiáng)度提高,有助于減少由此造成的斷紙;降低壓榨部的線壓或降低脫水箱的真空度,就可達(dá)到同樣的出壓榨干度。
濕部脫水部對(duì)刮刀系統(tǒng)提出的要求有:雜質(zhì)和殘留物相對(duì)容易去除;加載壓力小;多為非金屬輥面,輥面容易損傷;輥面的孔眼和溝紋容易堵塞,需要定期清理和維護(hù);刮刀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝需要特別注意;加載均勻性特別重要;雙刮刀設(shè)計(jì)常被采用;特殊的刮刀夾具設(shè)計(jì)有助于加強(qiáng)脫水并保持輥面清潔。目前普遍存在的問題有伏輥和壓榨輥的甩水問題,而凱登的解決方案主要是KADANT濕部刮刀系統(tǒng)優(yōu)化方案:“MILL DESIGN”+“AIR-SET”,深入到有待優(yōu)化的生產(chǎn)線,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的優(yōu)化提升。
凱登公司的刮刀系統(tǒng)有近百年的設(shè)計(jì)、制造、服務(wù)歷史,是刮刀領(lǐng)域?qū)I(yè)解決方案提供,可為客戶提供量身定制的服務(wù)。特殊設(shè)計(jì)的刮刀系統(tǒng)有助于提供伏輥、吸移輥、盲孔輥以及溝紋輥等的脫水效率。圖5為凱登“AIR-SET”空氣輔助脫水刮刀夾具。“AIR-SET”空氣輔助脫水刮刀夾具的應(yīng)用場(chǎng)合主要有伏輥、大輥徑壓榨、真空輥、真空壓榨輥、衛(wèi)生紙機(jī)托輥等。
圖5 凱登“AIR-SET"空氣輔助脫水刮刀夾具

圖6 三種不同刮刀夾具的真空度對(duì)比
凱登公司采用的脫水雙刮刀系統(tǒng),其中把刮刀去除水分和表面附著物的同時(shí),在刀背形成一定程度的真空,去除水分的同時(shí)也吸除孔眼和溝紋內(nèi)的填充物;
這些水分和填充物將被第二把刀刮除;傳統(tǒng)雙刮刀系統(tǒng)在高速紙機(jī)上能運(yùn)行良好;在車速低于550m/min的紙機(jī)上,分體式的雙刮刀系統(tǒng)有更好的運(yùn)行性能。
4.2烘干部刮刀系統(tǒng)
烘干部刮刀系統(tǒng)主要功能有去除缸面膠粘物,保持缸面清潔;紙頁剝離和傳遞等。烘干部刮刀系統(tǒng)的典型應(yīng)用部位為前烘膠粘物負(fù)荷大的部位和尾缸等紙頁剝離部位。
烘干部因膠粘物比較頑固,且負(fù)荷大;膠粘物堆積不容易清理;膠粘物在刮刀夾具內(nèi)部的堵塞,造成刮刀系統(tǒng)加載失效;刮刀夾具頂板變形等特點(diǎn)使得對(duì)刮刀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、刮刀夾具材質(zhì)、安裝調(diào)試需要特別注意,加載均勻性特別重要,個(gè)別部位雙刮刀設(shè)計(jì)常被采用并且需要采用一些特殊材質(zhì)和工藝的清潔刀片。另外烘缸內(nèi)冷凝水的排放效率、冷凝水層的厚度、烘缸材質(zhì)和烘缸表面的紙毛、膠粘物等都能對(duì)烘缸傳熱性能產(chǎn)生影響。烘干部刮刀系統(tǒng)常見問題:膠粘物嚴(yán)重、刮刀系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、清潔維護(hù)困難、刮刀夾具變形、刮刀加載貼合性能不好,易造成過紙或卡紙等。對(duì)于這些問題,凱登公司的解決方案為烘干部刮刀系統(tǒng)優(yōu)化方案“MILL DESIGN”+“UNI-CLEAN-S”。
凱登UNI-CLEAN-S抽拉式刮刀夾具具有以下特點(diǎn):凱登UNI-CLEAN單向碳纖維頂板材料。
各向異性材料;加載追隨性能良好,不容易發(fā)生塑性變形;指狀?yuàn)A前移設(shè)計(jì),氣囊與頂板全面接觸,減少紙毛堆積;抽拉式設(shè)計(jì),便于維護(hù)清理。見圖7。
圖7 UNI-CLEAN-S抽拉式刮刀夾具
另外,凱登公司還在不斷的研發(fā)新的刮刀技術(shù),并且不斷的有新產(chǎn)品的問世。如凱登納米增加型刮刀片。其刮刀材料突破性創(chuàng)新;刀片壽命與清潔效果同步優(yōu)化;刀片不易分層變形;強(qiáng)度增加,有效去除膠黏物;韌性增強(qiáng),與缸面貼合更緊;摩擦力減小,具有節(jié)能降耗等效果。
來源:《中華紙業(yè)》2017年24期