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纸浆调节阀在造纸工业设计中的选用指导

作者:曾先生 来源:精欧 2015-04-07 浏览量:773
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制浆过程是将木材等含有丰富纤维的原材料经过备料、蒸煮、洗筛、漂白等工序制成可以造纸的浆料。
制浆过程是将木材等含有丰富纤维的原材料经过备料、蒸煮、洗筛、漂白等工序制成可以造纸的浆料。造纸过程将由制浆部门送来的浆料经过配浆、流送、压榨、干燥、卷取等工序后生产出成品纸。另外碱回收部门回收制浆后排出的黑液中的碱液,以作再用。废水处理部门是处理造纸后的废水,使之达到国家的有关排放标准。

上述造纸生产的各个过程,都少不了调节阀对它的控制。

2 适用于造纸工业的阀的类型

对于造纸行业,在生产中所碰到的主要介质有:浆液、蒸汽、水、污水和黑液等。调节阀广泛应用于电力、化工、冶金、环保、水处理、轻工、建材等工业自动化系统领域。

这些介质中,除漂白工段中的浆含少量氯离子,洗筛和碱回收部门的黑液含有碱外,其它介质少有腐蚀性。在整个生产过程中上述介质在管道、容器中的压力一般不超过 1.6MPa。所有介质中蒸汽温度最高,就 1.6MPa 蒸汽来说,其饱和时温度为 203℃。

从上述对介质性能的分析可知,用于生产中介质控制的调节阀不用专门去考虑耐高温、高压、抗强腐蚀、抗爆等因素,在选型和计算中也可略去诸如液体的闪蒸、阻塞以及高压差引起的噪声等复杂情况。这些有利于调节阀的选择。

在其它行业应用广泛的单座、双座、套筒调节阀也适用于造纸行业对水、蒸汽、气体的控制。而对于浆、黑液等的控制则普遍应用旋转式的 V 型调节球阀、O 型控制球阀及控制碟阀,这是造纸工业的特点。

制浆造纸部门的浆液为水和纤维的混合物,它类同于液体又区别于液体。如将单、双座调节阀用于浆液,由于此类阀流路较曲折,在转角处易将浆液中的浆挂留在该处,长期下去就会堵塞阀流通通道,最终使阀无法开关。即使在先期阀芯能开关,但在阀座上挂结的浆纤维使阀座、芯关闭不严,增加泄漏量。

球阀弥补了单、双座阀用在浆中的不足。球阀的流路直爽畅通,不会产生挂浆现象。它通过对球体的旋转改变流体流通而积,使球体和阀座产生剪切作用,切断硬物、杂物。它还具有流通量大,密封性好,流量可调范围达 1:300 等特点。球阀中,V 型球阀用于对浆量的调节,O 型球阀用于对浆流量的开关控制。

碱回收部门的黑液既具有颗粒固体,又具有易结晶的化学药品,所以 V、O 型球阀同样也是很理想的控制装置。

3 调节阀尺寸的选择

纸浆调节阀造纸工业中的纸浆是由液体水和固体纤维相混合的二相流,它不同于纯粹液体或气体的单相流。对于单纯的液体或气体用已有的标准计算公式就可以计算出调节阀所需的流量系数和口径,而对于纸浆这样的二相流,不能用标准的计算式进行计算,事实上浆液中的液体和固体不能同时简单、准确地进行数学描述。
浆液不同于水,它们在不同流速下在管道中的压损不一样。当流速很小时压力损失较稳定,当流速增加时压损甚至出现一个不稳定的值。上述情况中浆液的压损均大于水。需要说明的是,在高速时浆液的压力损失反而低于水的压损。从浆液所具有的这种特性可知,用计算水的标准公式来确定浆液阀流量系数是不恰当的。过去,采用粗略的校正表明与水相比,对浆液需要较大的流量系数。

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