造纸机变频调速方案及实施论文.docVIP

一.引言 造纸机是由一系列配套设备组成的联合机，分湿部和干部两大部分。湿部包括上浆流送系统、网部和压榨等部分，干部包括烘干、压光和卷取等部分。其生产流程一般是:浆料通过上浆流送系统传送到纸机生产流水线的前端流浆箱，然后浆流由此依次通过网部、压榨、前烘缸、后压榨、后烘缸、压光机和卷纸机等在内的分部设备，成为原纸;原纸又可以另外进入机外涂布和复卷机产出成品纸。 造纸是一个连续生产的过程，因此生产线的连续和有序控制成为了制约成品纸质量和产量的瓶颈。变频调速作为90年代中期后最强有力的控制方式进入了原本属于直流调速(适用于大中纸机)和滑差电机(适用于中小纸机)天下的造纸领域，并已近取得良好的市场效果。 交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电以及在国民经济领域的广泛适用性，而被公认为是一种最有前途的交流调速方式。直流调速系统在纸机的发展史上占有重要的地位，但由于直流电机存在维护难、抗环境能力差等原因，到了90年代已严重制约了造纸整机的性能价格比。而变频调速技术能最大程度上发挥了交流电机本身固有的优点(结构简单、坚固耐用、经济可靠、动态响应好等)，再加上变频调速理论业已形成一门相对独立的学科，变频调速技术全面应用于纸机生产线的时代已经到来了。本文就变频调速及其控制技术在纸机生产线上的应用做进一步的阐述。 纸张抄造的联合装备。主要由网、压榨和干燥等部构成。网部分圆网和长网两种。压榨部由压榨辊和造纸毛布等组成。干燥部由一个或几个烘缸组成。某些长网机还装备机械压光机，以提高纸的平滑度和紧度等。造纸机的类型很多，如制造单面光纸张的单烘缸纸机（又称杨克式纸机）、制造一般纸张的长网多烘缸纸机、制造打字纸和卷烟纸等的薄页纸机、制造纸板的纸板机等。 将符合造纸要求的纸浆水悬浮体经滤网脱水成形、机械挤压脱水和干燥等过程而抄制成纸的机器。造纸机包括完成以上工艺过程的成形、压榨、烘干 3个主要部分,并配有必要的整饰、卷取及传动装置,以及供浆、浆料及白水循环、真空、通风排气、损纸处理和润滑、自控等辅助系统。造纸机的规格常以其所抄造的成纸幅宽（简称抄宽）、铜网幅宽和优选的工作车速来表示。现代大型造纸机的抄宽可达11m，工作车速达1000m/min以上,日产纸量达数百吨,整台机械的重量达千吨以上，长达百余米。在一般发展中国家以及一些特种纸的生产中使用较多的为小型造纸机,其抄宽1～3m，工作车速每分钟几十米至200米。一台造纸机完整结构如图1所示。 图1 造纸机结构图 1798年法国人N.L.罗伯尔首次提出造纸机的构思,并取得政府的专利权,但他并未制成机器。英国人S.H.福德里尼尔兄弟购得这项专利权后,交由B.唐金改进设计并试制，1803年成功地制作出第一台能抄纸的长网造纸机，又称福德里尼尔纸机。圆网成形器是英国人J.迪金森于1809年发明的。1820年T.B.克兰普顿首先用火加热铁板圆筒烘纸，直到1872年杰克逊发明了用虹吸管排除冷凝水的蒸汽加热烘缸。1828年寒丁发明了压辊。1863年贺立欧克 (Holyoke)纸厂发明了五辊超级压光机。前后用了近百年的时间逐步完善了圆网和长网纸机的机型。现代所有造纸机基本上属于这两个机型的范畴。 习惯上按所采用的纸页成形器类型将纸机分成长网、圆网、夹网及长圆网混合等机型；也有依其主要产品品种而分成新闻纸机、文化用纸纸机、电容器纸纸机；或按产纸厚薄分为薄型纸机、纸板机和常规纸机。根据抄造工艺的需要,纸机结构形式多样,一般均由流送、成形、压榨、烘干、整饰、卷取及传动等部件和辅助系统等配套设备组成。 由流浆箱、胸辊、成形网、吸水箱及伏辊等组成。流浆箱布浆器将流送系统送来的成浆均匀地喷送到成形网上，浆速与网速应相匹配。控制浆速与网速是选用流浆箱箱型的主要因素。全封闭水力式流浆箱是以调节冲浆泵的送浆压力来调整浆速，适用于高速纸机；气垫式流浆箱是以调节气垫压力来调速，而开敞式高位流浆箱则以调整箱内浆位高度来调速，适用于中速纸机；开敞式隔仓流浆箱则适用于低速纸机。成形网为无端环状网，在胸辊与伏辊之间，形成一个水平的或略带倾斜度的平直网面，作为纸浆脱水的工作段，习惯称它为网案,因而称为长网。若将无端成形网置于圆形网笼上,成为弧形的脱水成形的工作段，称为圆网。若用钻有孔眼的钢制网鼓,从轴端抽吸真空,以加速成形网网面上的纸浆脱水则称为真空圆网或真空成形网。若纸浆是在两张长网相夹持下，两网同时进行脱水成形则称为夹网成形器(图2 )。这些成形器采用了不同形式的脱水元件，使网上的纸浆加速脱水。元件分有静止、转动和两者兼用等 3类。静止元件如脱水板、弧面真空箱等，转动元件如案辊、真空成形辊等。除用单一形式成形器组成长网纸机、圆网纸机、夹网纸机外，还有用多长网、多圆网、多夹网和多种形式长