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          提升紙機刮刀系統運行性能的優化解決方案

          來源:葉英旭 編輯:秩名 時間:2019-12-12
          導讀:凱登公司為全球的制造工業提供基于先進技術和高附加值的系統和設備,其產品、技術及服務可幫助客戶全面提高生產效率、優化設備使用性能和降低能源消耗,極大地提高了生產力。作為一個在漿料制備、流體輸送與控制、刮刀系統和清潔過濾系統等方面的全球領導者,

          凱登公司為全球的制造工業提供基于先進技術和高附加值的系統和設備,其產品、技術及服務可幫助客戶全面提高生產效率、優化設備使用性能和降低能源消耗,極大地提高了生產力。作為一個在漿料制備、流體輸送與控制、刮刀系統和清潔過濾系統等方面的全球領導者,凱登的設計和產品已經廣泛用于造紙、塑料、紡織和橡膠等行業。凱登公司總部在美國馬薩諸塞州韋斯特福德市,全球擁有1900余名員工,在紐約證券交易所的股票交易代碼為KAI。凱登品牌的產品和服務已經遍及北美、南美、歐洲和亞洲各地的子公司營銷于世界的各個行業。

          凱登的設備幾乎從紙張生產到廢紙回收的每一個階段起著關鍵作用,為客戶提高操作效率和產品質量。見圖1。凱登公司的主要業務包括漿料制備、水系統業務、刮刀業務、流體控制和干網/背輥清洗系統。

          1 漿料制備KBC

          圖1 漿料制備KBC    

          2 水處理、過濾/清洗技術

          凱登公司的主要包含噴淋系統、過濾器和清洗系統,如圖2所示。噴淋系統是專門利用清水或過濾水,進行循環清洗織物和輥面的系統。凱登公司擁有豐富的造紙織物清洗的專業經驗和應用知識,凱登噴嘴、噴淋管和GENESIS擺動器可以幫助客戶降低生產成本,減少織物消耗,提高紙品的性能和質量。過濾器是為紙機過濾各種工藝中產生的白水并回用于紙機噴淋而設計的,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,能處理洗漿機水、多盤出水、螺旋擠壓機出水及紙廠污水系統并回用。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造更多地剩余價值。

          圖2 凱登水處理——過濾/清洗技術

          3 干網清洗技術

          凱登M-clean是行業公認的的領導者,其產品應用于清潔干網、成形網及涂布背輥等,能有效去除輥子和織物上的纖維和膠粘物,對清除瀝青類的化學物同樣有效。M-clean干網清洗系統可有效提高織物透氣度、減少紙病、大幅度降低斷紙次數和顯著提高低克重產品的生產效率。見圖3。

          圖3 凱登織物清晰——M-Clean技術

          4 刮刀業務

          凱登刮刀業務是凱登公司非常重要的部分,占總業務的30%,凱登的刮刀業務見圖4。

          圖4凱登公司的刮刀業務

           

          本文主要介紹凱登刮刀產品在紙機優化中的幾個典型應用。近幾年,業內的人頻頻反映紙越來越難生產,這其中的原因除了生產過程中環保、節約能源的高壓外,原料也是重要的一部分,原料潔凈度不高導致后續生產的問題越來越過。凱登公司從生產過程中的細節優化著手,解決生產中看似細小但卻非常關鍵的問題。凱登的刮刀業務包括刀片、刮刀夾具、刮刀系統、刮刀系統專用軸承、刮刀系統擺動器和刮刀系統專用維護工具。刮刀在紙機生產中的作用主要有去除水分,細小纖維;清潔輥面,剝離紙幅;協助傳遞紙幅, 導向紙幅進入碎漿機或則下一工段;起皺, 涂布, 計量等。

          判斷刮刀性能是否優秀的主要標準有刀片的材料適合輥面的材質;刀片的加載角度適合輥面及應用的位置;刀片的加載壓力適合輥面及應用的位置;刮刀必須和輥面保持水平;刀體的設計必須符合標準及運用的場合 (偏斜, 振動, 等.);易于維護和保養;使用壽命等。紙機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、第一、二組烘缸、施膠后的初始烘缸、尾缸、壓光機、衛生紙機真空托輥、揚克缸刮刀系統(斷紙、起皺、清潔)。

           

          4.1濕部脫水部位刮刀系統

          濕部脫水部位刮刀系統主要功能:去除輥面殘留物質;有效去除輥面水分。濕部脫水部位刮刀系統的典型應用部位:胸輥、伏輥、壓榨輥、真空吸移輥和衛生紙機真空托輥。提高濕部刮刀脫水效率的意義有節約能源消耗;改善橫幅水分;提高紙頁干度,濕強度提高,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,就可達到同樣的出壓榨干度。

          濕部脫水部對刮刀系統提出的要求有:雜質和殘留物相對容易去除;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;刮刀系統的設計、安裝需要特別注意;加載均勻性特別重要;雙刮刀設計常被采用;特殊的刮刀夾具設計有助于加強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 濕部刮刀系統優化方案:“MILL DESIGN” + “AIR-SET”,深入到有待優化的生產線,進行現場的優化提升。

          凱登公司的刮刀系統有近百年的設計、制造、服務歷史,是刮刀領域專業解決方案提供,可為客戶提供量身定制的服務。特殊設計的刮刀系統有助于提供伏輥、吸移輥、盲孔輥以及溝紋輥等的脫水效率。圖9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用場合主要有伏輥、大輥徑壓榨、真空輥、真空壓榨輥、衛生紙機托輥等。

          圖5 凱登“AIR-SET"空氣輔助脫水刮刀夾具

           

          圖16為三種不同刮刀夾具的真空度對比。

          圖6 三種不同刮刀夾具的真空度對比

           

           

          凱登公司采用的脫水雙刮刀系統,其中第一把刮刀去除水分和表面附著物的同時,在刀背形成一定程度的真空,去除水分的同時也吸除孔眼和溝紋內的填充物;

          這些水分和填充物將被第二把刀刮除;傳統雙刮刀系統在高速紙機上能運行良好;在車速低于550m/min的紙機上,分體式的雙刮刀系統有更好的運行性能;

          4.2 烘干部刮刀系統

          烘干部刮刀系統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。烘干部刮刀系統的典型應用部位為前烘膠粘物負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,且負荷大;膠粘物堆積不容易清理;膠粘物在刮刀夾具內部的堵塞,造成刮刀系統加載失效;刮刀夾具頂板變形等特點使得對刮刀系統的設計、刮刀夾具材質、安裝調試需要特別注意,加載均勻性特別重要,個別部位雙刮刀設計常被采用并且需要采用一些特殊材質和工藝的清潔刀片。另外烘缸內冷凝水的排放效率、冷凝水層的厚度、烘缸材質和烘缸表面的紙毛、膠粘物等都能對烘缸傳熱性能產生影響。烘干部刮刀系統常見問題:膠粘物嚴重、刮刀系統設計不合理、清潔維護困難、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。對于這些問題,凱登公司的解決方案為烘干部刮刀系統優化方案“MILL DESIGN” + “UNI-CLEAN-S” 。

          凱登UNI-CLEAN-S 抽拉式刮刀夾具具有以下特點: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,不容易發生塑性變形;指狀夾前移設計,氣囊與頂板全面接觸,減少紙毛堆積;抽拉式設計,便于維護清理。見圖11。

          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新的刮刀技術,并且不斷的有新產品的問世。如凱登納米增加型刮刀片。其刮刀材料突破性創新;刀片壽命與清潔效果同步優化;刀片不易分層變形;強度增加,有效去除膠黏物;韌性增強,與缸面貼合更緊;摩擦力減小,具有節能降耗等效果。

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