一、引言
在造紙工業(yè)這一復(fù)雜且大規(guī)模的生產(chǎn)體系中,各類設(shè)備的協(xié)同運(yùn)作至關(guān)重要。管道泵作為流體輸送的關(guān)鍵設(shè)備,在造紙生產(chǎn)流程的多個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮著不可替代的作用。從造紙?jiān)系妮斔?,到造紙過程中的化學(xué)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(zhì)量以及成本控制。
二、造紙?jiān)陷斔铜h(huán)節(jié)中的管道泵應(yīng)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(jìn)入制漿車間之前需要進(jìn)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(yīng)用,需要能夠適應(yīng)這種復(fù)雜的物料特性。
管道泵的選型
針對(duì)木材纖維原料的輸送,通常會(huì)選用具有較大流量和一定揚(yáng)程的離心泵。這是因?yàn)槟静睦w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(zhǎng)度和高度差,適當(dāng)?shù)膿P(yáng)程能夠確保原料順利到達(dá)指定的加工設(shè)備。
泵的材質(zhì)也極為關(guān)鍵。由于木材纖維原料可能含有酸性物質(zhì)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(zhì),如不銹鋼材質(zhì)的泵體和葉輪,能夠延長(zhǎng)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(jìn)口設(shè)計(jì)需要采用較大的口徑,并且在進(jìn)口處設(shè)置濾網(wǎng),以過濾掉較大的雜質(zhì)和纖維團(tuán)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(zhì)顆??赡軙?huì)對(duì)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(shí)的增強(qiáng)和資源的循環(huán)利用,回收纖維在造紙行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛?;厥绽w維原料來源復(fù)雜,可能包含各種雜質(zhì),如塑料、金屬、油墨等,并且其含水量和纖維長(zhǎng)度差異較大。
管道泵選型的特殊要求
對(duì)于回收纖維原料的輸送,需要管道泵具有較強(qiáng)的雜質(zhì)通過能力。通常會(huì)選擇具有開式葉輪或者半開式葉輪的管道泵,這種葉輪結(jié)構(gòu)能夠允許較大尺寸的雜質(zhì)通過,減少堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。
由于回收纖維原料的流動(dòng)性較差,需要管道泵具有較好的吸程。因此,在選型時(shí)會(huì)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(yīng)對(duì)雜質(zhì)的措施
在回收纖維原料的輸送管道上,需要設(shè)置多級(jí)過濾裝置。除了在管道泵進(jìn)口處設(shè)置濾網(wǎng)外,還可以在管道的適當(dāng)位置設(shè)置磁性過濾器,以吸附其中的金屬雜質(zhì)。在管道泵出口處設(shè)置精濾器,進(jìn)一步去除可能殘留的微小雜質(zhì),防止其進(jìn)入后續(xù)的制漿工序。
三、造紙過程中化學(xué)品添加環(huán)節(jié)的管道泵應(yīng)用
(一)制漿化學(xué)品
在制漿過程中,需要添加各種化學(xué)品,如氫氧化鈉、硫化鈉等堿性物質(zhì)用于蒸煮木片,以及過氧化氫等氧化劑用于漂白。這些化學(xué)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(shè)計(jì)
對(duì)于堿性化學(xué)品的輸送,管道泵的材質(zhì)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(zhì)制作泵體和葉輪,以防止堿液對(duì)泵體的腐蝕。
對(duì)于具有氧化性的化學(xué)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(dǎo)致化學(xué)品泄漏。
精確計(jì)量輸送
在制漿過程中,化學(xué)品的添加量需要精確控制。管道泵需要配備精確的流量調(diào)節(jié)裝置,如變頻調(diào)速器。通過調(diào)節(jié)管道泵的轉(zhuǎn)速,可以精確控制化學(xué)品的輸送量,確保制漿過程的化學(xué)反應(yīng)按照預(yù)定的要求進(jìn)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(duì)較少,但對(duì)紙張的質(zhì)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(jì)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(jì)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(zhì)量檢測(cè)結(jié)果,實(shí)時(shí)調(diào)整助劑的輸送量,以保證紙張質(zhì)量的穩(wěn)定性。
防止助劑失效
有些造紙助劑對(duì)溫度、剪切力等較為敏感。管道泵在輸送這些助劑時(shí),需要控制好輸送過程中的剪切力,避免過高的剪切力導(dǎo)致助劑分子結(jié)構(gòu)破壞而失效。對(duì)于對(duì)溫度敏感的助劑,需要對(duì)輸送管道進(jìn)行適當(dāng)?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(yīng)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(jī)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(jī)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(dòng)控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整管道泵的流量。
由于紙漿在管道內(nèi)流動(dòng)會(huì)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(dá)造紙機(jī)。通過合理選擇管道泵的揚(yáng)程,并結(jié)合壓力補(bǔ)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(shè)計(jì)需要能夠產(chǎn)生足夠的攪拌效果。采用特殊設(shè)計(jì)的葉輪,如帶有攪拌葉片的葉輪,可以在輸送紙漿的同時(shí)對(duì)紙漿進(jìn)行攪拌,保持紙漿的均勻性。
(二)管道泵與造紙機(jī)的協(xié)同工作
成品紙漿輸出管道泵與造紙機(jī)的協(xié)同工作是保證造紙生產(chǎn)順利進(jìn)行的關(guān)鍵。
聯(lián)鎖控制
管道泵與造紙機(jī)之間需要建立聯(lián)鎖控制機(jī)制。當(dāng)造紙機(jī)停止運(yùn)行時(shí),管道泵能夠自動(dòng)停止輸送紙漿,以避免紙漿在造紙機(jī)入口處堆積。反之,當(dāng)造紙機(jī)啟動(dòng)時(shí),管道泵能夠及時(shí)啟動(dòng)并按照預(yù)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(shí)現(xiàn),通過信號(hào)傳輸和邏輯判斷,確保管道泵和造紙機(jī)之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作。
故障報(bào)警與處理
在協(xié)同工作過程中,管道泵和造紙機(jī)都可能出現(xiàn)故障。管道泵需要配備故障報(bào)警裝置,如溫度傳感器、壓力傳感器等。當(dāng)管道泵出現(xiàn)異常溫度升高、壓力異常等情況時(shí),能夠及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
在出現(xiàn)故障時(shí),需要有相應(yīng)的應(yīng)急處理措施。例如,當(dāng)管道泵故障時(shí),可以通過備用管道泵及時(shí)切換,確保紙漿輸送不中斷,從而減少對(duì)造紙生產(chǎn)的影響。
五、管道泵在造紙行業(yè)應(yīng)用中的維護(hù)與管理
(一)日常維護(hù)
定期檢查
對(duì)管道泵需要進(jìn)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(jìn)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(duì)于磨損嚴(yán)重的葉輪,需要及時(shí)更換,以保證管道泵的性能。
潤(rùn)滑與密封維護(hù)
管道泵的軸承等運(yùn)動(dòng)部件需要定期進(jìn)行潤(rùn)滑。根據(jù)泵的使用說明書,選擇合適的潤(rùn)滑劑,并按照規(guī)定的時(shí)間間隔進(jìn)行潤(rùn)滑操作。
密封件的維護(hù)也至關(guān)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(shí)更換密封件。對(duì)于采用機(jī)械密封的管道泵,還需要檢查機(jī)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(dòng)等。流量不足可能是由于葉輪堵塞、進(jìn)口管道漏氣等原因造成的。壓力異??赡苁怯捎趽P(yáng)程選擇不當(dāng)、泵體內(nèi)部泄漏等原因引起的。泵體振動(dòng)可能是由于葉輪不平衡、軸承損壞等因素導(dǎo)致的。
針對(duì)不同的故障現(xiàn)象,需要進(jìn)行詳細(xì)的分析和診斷。例如,通過檢查進(jìn)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(duì)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(duì)于進(jìn)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(jìn)行修復(fù)或更換密封件。
在維修過程中,需要遵循相關(guān)的維修操作規(guī)程,確保維修質(zhì)量。在維修完成后,需要進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn),檢查管道泵的性能是否恢復(fù)正常。
(三)管理策略
設(shè)備檔案管理
建立管道泵的設(shè)備檔案,記錄管道泵的基本信息,如型號(hào)、規(guī)格、購買日期等。記錄管道泵的使用情況,包括運(yùn)行時(shí)間、維護(hù)記錄、故障維修記錄等。
通過設(shè)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(hù)、維修和更新提供依據(jù)。
人員培訓(xùn)
對(duì)操作和維護(hù)管道泵的人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容包括管道泵的工作原理、操作規(guī)范、維護(hù)要點(diǎn)、故障診斷與維修等方面的知識(shí)。
提高操作人員和維護(hù)人員的專業(yè)素質(zhì),能夠有效減少管道泵的故障發(fā)生率,延長(zhǎng)管道泵的使用壽命,從而提高造紙生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

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