盘磨机中浓打浆能耗数学模型研究.PDFVIP

盘磨机中浓打浆能耗数学模型的研究 (广东省自然科学基金资助项目) 叶列坤 　李世扬 (华南理工大学造纸与污染控制国家工程研究中心) ( ) 摘 要 　中浓打浆 磨浆 是一种优于低浓打浆、目前技术方面可行的新型打浆技术。本文在初步分析中浓打浆 机理的基础上 ,进而根据摩擦力矩理论推导出磨区能耗数学模型 ,希望在分析中浓打浆能耗影响因素、寻找最 佳打浆操作条件方面能有所帮助。 关键词 　盘磨机 　中浓打浆 　机理 　数学模型 　能耗 1 　引 言 浓度 ,有利于在磨盘的齿缘和齿面形成较厚 　　自 1983 年美国 Kvarner Eurekn 提出中 的纤维垫层 ,从而减少切断作用 ,增强纸浆纤 ( 浓打浆 MCR - Medium Consistency Refin 维之间的能量传递。 ) ( ) ing 世界专利概念至今 ,盘磨机中高浓打浆 在低浓 3 %～5 % 情况下 ,磨浆作用主 ( ) ( ) 磨浆 技术在欧美一些造纸工业发达的国家 要依靠两个相对运动的部件 磨盘 上刀纹本 得到较为广泛的推广和应用。我国盘磨机在 身直接作用来处理纤维的。由于纤维间有大 打浆方面的应用起步于 60 年代 , 发展到现 量稀释水的润滑作用 ,使纤维间摩擦几率大 在 ,已广泛应用于制浆造纸行业,但是 ,在纸 大减少 ,这时 ,主要是磨齿对纤维的作用 , 因 料制备方面其操作浓度偏低 ,一般为 3 %～ 而导致对纤维的切断严重 ,而纤维之间难以 4 % 。我国是草浆大国 ,大多数原料的纤维较 进行能量传递 ,结果纤维强度也难以得到发 短 ,在低浓下打浆 ,对纤维的切断较厉害 ,影 展。 响到成纸的品质。由于中浓打浆对纤维的切 随着打浆浓度的提高 ,纤维之间的水分 断较少 ,能较好地发展纤维的强度 ,大幅度降 减少 ,纤维与纤维的接触、交织几率增大 ,从 低能耗、水耗 ,而且随着中浓技术的发展 ,伴 而增大了纤维之间的摩擦作用 ,使磨盘间的 随着性能可靠、技术成熟的中浓浆泵的出现 , 纤维得到较充分的分丝、起毛、帚化和细纤维 使得中浓打浆技术在我国造纸企业的推广应 化的作用 ,并伴随有扭曲和压缩的现象 ,提高 用成为可能。我们在华南理工大学磨浆实验 浆料纤维的柔韧度 , 增大纤维间的结合力。 室 400 中浓液压盘磨机上 , 配套了中浓浆 较高浓度下磨浆时 ,磨盘的间隙较大 ,磨盘之 泵、加料器及一些相关附件 ,构成中浓打浆系 间的局部接触可以减弱甚至完全避免 ,使纤 统 ,能在 10 %左右浓度下进行稳定的中浓打 维免遭过分切断和磨成粉状。因此中浓打浆 浆操作。为了中浓打浆技术的推广应用 ,本 所磨得的浆料较少增加细小纤维组分 , 能较 文就中浓打浆机理及磨区能耗数学模型方面 好保持原浆纤维的长度。同时 ,纤维还具有 作一些探讨。 较高的收缩能力。中浓打浆这些特点为使用 短纤维浆料生产高强度纸浆开辟了新的途 2 　中浓打浆机理