1、年产 3 万吨高档生活用纸项目的工程设计摘要:从工艺流程、设备选型、参数确定、系统特点、厂房与 设备布置等方面介绍了年 产 3 万吨高档生活用纸的 施工设计,并简要介绍了METSO 公司的 DCT100 型新月型纸机的结构特点。 新月型纸机以其技术先进、结构紧凑、车速高、质量好,比较适合我国企业选用。由于纤维原料有采用进口 的,或短纤维使用本厂或本地的,这使厂址可尽量靠近市场,其项目的建设规模可与该地区市场销量相平衡。因 此,近几年来许多企业相继引进新月型纸机,见表 l 。我国某卫生巾企业为了壮大企业的实力,自己生产 高档生活用纸。引进 METSO 公司配有DCTI00 型新月型 纸机的生活用
2、纸生产线,纸机幅宽 2.8m,设计车速(扬克 缸车速) 1600m/ min,日产高档生活用纸 90t。其施工设计 简要介绍如下。工艺流程()原料为进口长纤维术浆和短纤维木浆。两小生产 系统共用一台间歇式水力碎浆机,长纤维浆生产系统能 力为 60t/d,配高浓除砂器、盘磨。短纤维浆生产系统能力 为 75t/d,配高浓除砂器和疏解机,长短纤维浆处理后都 送到混合浆池。其工艺流程如图 1。 (2)上浆系统流程比较简单,在混合浆池配好的浆进表 1 近年来我国引进的部分新月型纸机企业名称 台数 设备供应商 幅宽 m 车速 m/min 产量苏州金红叶 2 VOITH 5.6 2200 215t/dAND
3、RITZ广西贵糖 2 ANDRITZ 2.7 1500 70t/d常德恒安 1 ANDRITZ 3.65 1800 100t/d1 ANDRITZ 1600 3 万吨/年福建恒安 1 METSO 5.5 2000 6 万吨/年潍坊恒安 1 VOITH 5.5上海潜力 1 意大利 2.81 2000图 1 制浆工艺流程水力碎浆机(V=43/32M3)长纤维浆池/短纤维浆池(V=100M3)高浓除砂器盘磨/疏解机混合浆池(V=30M3)干燥过程中产生大量的纸毛,为了减少火警的危险,改善 操作人员的工作环境,减少纸毛随纸幅进入后加工工序, 纸机需要配湿法除尘系统,见图 4。在除尘罩起皱刮刀下 方和碎
4、浆机处装有收集器,风机吸入的纸毛与喷水混合, 经过分离器后水和纸毛一齐排入湿泣除尘集水槽。人单段立筛(筛缝 0.15mm) ,良浆进纸机浆池,与机外白 水池来的白水棍合后用冲浆泵送入流浆箱,流程如图 2。 该流程的特点是进流浆箱的浆料先进立筛后进冲浆泵,即从白水池来的白水和纸机浆池来的浆料都没有通过筛选,而由冲浆泵送进流浆箱。是否有脏料影响纸幅的匀度和质量,供应商解释这种排列主要从节能考虑,并已有生产实例。(3)损纸系统流程是地坑中的碎浆机出浆和损纸碎 浆机槽的损纸浆泵送到 25m3 的损纸浆池中,然后并入短纤维浆处理系统。 (4)化学品添加剂有粘缸剂、剥离剂和调节剂,它们分别送入温水管中经管
5、道混合器后进喷雾管喷到烘缸表面。由于化学品供应商不同,实际配比也不同,加药量是通过计量泵控制的。消泡剂加到机外白水槽,它是一个容积为 60m3,长 14m,宽 2.5m 的不锈钢槽,白水在槽内流动慢,通过时间 较长,利于白水中空气逸出。湿强剂和柔软剂加在纸机浆池的泵入口,使药液和浆料混合更好。浆料树脂控制剂加在长纤维卸料泵人口。这种生产系统一般是中性抄纸,系统备有氢氧化钠加入点。(5)真空系统有真空压榨辊,配二台真空泵,毛布吸水箱配一台真空泵,卷纸机真空引纸配一台风机,水环 真空泵的水封水经冷却塔冷却后回用,以节约清水的消耗量。(6)清水和白水回用系统:卫生纸机水消耗主要在纸机清洗、喷淋、密封
6、水和化学品稀释等处,要尽量进行白 水回收和利用,减少清水的消耗。使用温水的地方有粘缸剂、剥离剂和调节剂的稀释混合、真空压榨辊辊内清洗手口 润滑、水针水等。温水是用清水经蒸汽冷却水系统的冷凝器热交换后获得的。纸机使用澄清水的地方有聚酯网喷淋、毛布喷淋和毛布吸水箱湿润等,由白水经浅层气浮后获得。聚酯网和毛布高压洗涤水使用的是再经过超清过滤器过滤的澄清水。2 高效燃气热风汽罩系统图 2 上浆系统流程机外白水混合浆池立筛(0.15MM)纸机浆池冲浆泵流浆箱短纤维浆池干燥部由直径 4572mm 的扬克烘缸和热风汽罩组成。 纸幅经真空压榨辊与扬克缸后干度约 40%,为了克服扬克 缸干燥能力的不足,引进高效
7、燃气热风系统,其流程如图 3。液化气送进燃烧室,加热后的热空气送进汽罩的湿端和 干端的外侧,干燥纸幅后的湿空气从汽罩内侧抽出,一部 分湿空气通过热交换器排空,一部分湿空气与加热的新鲜空气混合后进燃烧室,另有一台循环风机也向燃烧室送风。该系统只有一个燃烧室,可降低投资和运行成本。3 湿法除尘系统生产高级卫生纸时,纸毛的处理是不得不考虑的问 题。在使用大量阔叶木浆时,在扬克缸喷涂化学品的纸幅图 3 燃气热风汽罩流程简图图 4 湿法除尘系统(3)纸页干燥由扬克缸和燃气热风系统组成,扬克缸 直径 4572mm,缸壁厚 63mm,内有 1 勾槽,槽深 25mm,烘缸 中心是穿透的空心轴,见图 8。蒸汽从
8、扬克缸操作侧进,小虹吸管将沟槽中的冷凝水吸到集水管中,依靠缸体内外的压差,冷凝水经升流管汇聚到扬克缸中心管,从传动侧轴头排出。扬克缸配有起皱、清洁、断纸三把刮刀,气动加载和卸压,其中起皱和清洁刮刀是摆动的,纸页经起皱刮刀后 起皱率约 20%。(4)卷纸机是水平式的,设计车速为 1400m/min,卷纸缸直径 900mm,表面有沟纹,在操作侧装有真空箱便于引纸。可卷 2500mm 直径的纸卷。 (5)配有纸页定量扫描架,以适应生产不同定量的生活用纸,没有横幅定量控制。(6)纸机有成形辊、真空压榨辊、扬克缸、卷纸缸和卷 纸辊加速器等 5 个传动点,总电机容量 703kW。 (7)因考虑振动问题,纸
9、机机架高度较低较结实,为了 换毛布和换网方便,在靠近成形辐处机架有悬臂结构。4 厂房与设备布置 造纸车间长 102m,宽 35.65m,主跨 18m,单层结构。 行车轨顶高 12.2m,副跨17.65m,三层结构。二层楼面布置燃烧热风系统、除湿设备、气浮澄清器、MCC 房等,屋 面采用钢构彩钢板结构。碎浆和废纸堆场长 64m,宽 20.55m,单层结构,钢构 彩钢板屋面。由于建设场地面积偏小,地面形状不规则等,一些公共设施和仓库不能在计划场地内安排,为了节省技资,厂房主跨单层结构,纸机基础在O.Om 地面。为了布置扬克 缸下面的损纸水力碎浆机,安排一个深 4.8m、长 11m、宽 9.5m的地
10、坑,纸机基础梁跨在地坑上,并设有一根立柱, 地坑的排水使用液下泵抽水。 纸机车速 1600m/min,纸机基础设计需要动态分析, 基础的桩基和基础与建筑厂房柱基分开,而纸机基础板 地梁与地坑混凝土结构连成一体,地坑的地板厚 1.2m,形成整体的承载构筑物,保证纸机在高速运行下,振动值在 其允许的范围内。5. DCT100 型新月型纸机的结构图 5 Den 00 型新月型纸机简图图 6 湿部成形区简图这台新月型纸机幅宽 2.81m,扬克缸车速 1600m/min,可抄定量 11 -18g/m2 高级卫生纸,起皱率约 20%, 日产量可达 90t 左右,纸机结构见图 5。 (1)全液压式流浆箱,单
11、层喷浆,主要考虑投资省,进 浆总管为圆锥母管多管束二段布浆,流浆箱内有漂片,使流浆箱流速不断变化,浆流具有好的流态化,使微端动持 久,防止纤维絮聚。(2)湿部成形和脱水实际是由可移动的胸辊、实心成形辊和聚酯网、毛布组成的辊式脱水,见图 6。胸辊直径 510mm,成形辊直径 1220mm,它们之间排列的中心线之间座标距离 X=63mm,Y 二 885mm,成形辊上的毛布包角 180 度左右,成形脱水在成形辊上的弧长约 1.5m。纸页的成形质量与流浆箱唇口位置和喷射角有关,见图 7。唇口喷 出浆流厚度约 13mm,与胸辊处聚酯网夹角 6 度,流浆箱唇口与落浆点距离 136.5mm,有些设计是 100 -110mm。如果距离太大,浆束形状尺寸会变化,破坏纸页成形质量。 湿纸页离开成形辊后贴着毛布进真空压榨辊,因纸页含水分大,纸页在高速运行下不会脱离毛布,真空压榨辊 直径 1030mm,单真空室,气动加压,设计线压 90kN/m。图 7 流浆箱喷浆处简图图 8 扬克缸剖面图