专利名称：一种打浆过程的控制装置及其控制方法
技术领域：
本发明属于制浆造纸领域，具体是一种打浆过程的控制装置及其控制方法。
背景技术：
制浆造纸工业以植物纤维为主要原材料，植物纤维原料通过备料、化学或机械制 浆过程分散成为纸浆纤维，通过漂白提高白度和白度稳定性，成为可供造纸的纸浆纤维。但 是，在输送到造纸机抄纸之前，纸浆纤维还必须经过打浆设备的处理。 打浆是造纸浆料制备过程中的一个重要技术环节，其目的是通过施加力的作用， 改变纤维原料的物理形态(纤维润胀、分层、分丝等细纤维化和切断等)，使纸浆获得某些 特性，以保证抄成的纸或纸板的质量要求，以及满足纸机抄造性能的要求。打浆是一个受多 因素影响的复杂的工艺过程，对造纸能耗、纸浆纤维特性和成纸物理性能有重要的影响。
传统的打浆过程是手动控制的，随着工业生产规模的扩大和技术的进步，打浆过 程的自动控制受到广泛重视并不断发展。实现打浆过程的自动控制可以减少打浆质量波 动、提高产量、降低能耗，是打浆技术发展的方向之一。 当前，对打浆过程的控制主要有两种技术方向。 一种控制方式采用比能耗控制，即 在打浆机电机转速恒定的条件下，设定单位绝干纤维量所需要的能耗，通过检测纸浆纤维 的浓度和流量，计算出打浆时纤维通过量，从而可以计算出所需要的打浆功率。这种方法需 要实时检测纸浆的浓度和流量，当纸浆的浓度和流量波动时，需要调节打浆机的动磨片和 定磨片间隙来调节打浆功率。因为系统的反馈需要时间，当动磨片和定磨片间隙根据上一 次浓度和流量检测值调节后，可能纸浆的浓度和流量又发生了波动，因此事实上难以将单 位绝干纤维量的能耗维持在设定值。另一种控制方法属于打浆质量控制方法，这种方法采 取在线检测打浆质量(纸浆打浆度、湿重)，通过打浆质量测量值和设定值之间的偏差来调 节打浆机动磨片和定磨片间隙，使纸浆质量稳定。国内打浆质量在线测量仪的研制虽然取 得了一定的进展，但是距离工业化应用还有较大差距，国外的测量仪不仅价格昂贵，且未必 适应国内的需要。因此， 一般采取成浆质量的软测量技术，来实现对成浆质量的控制。但是， 由于打浆过程的复杂性，影响打浆的因素很多，决定了任何的软测量模型都具有局限性，适 应性都不会太广。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种纸浆质量高且稳定、成纸物理 性能稳定、打浆能耗低的打浆过程的控制装置。 本发明的另一个目的在于提供一种打浆过程的控制方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现 —种打浆过程的控制装置，其特征在于包括第一贮浆池、浆泵、浆泵进浆管、浆泵 出浆管、第二贮浆池、打浆机、打浆机进浆管以及打浆机出浆管；浆泵进浆管和浆泵出浆管 与浆泵相连，打浆机进浆管和打浆机出浆管与打浆机相连；第一贮浆池下端的第一出浆口与浆泵进浆管相连，第一贮浆池内靠近第一出浆口设有带稀释水搅拌器；带稀释水搅拌器 与第一稀释水管相连；浆泵进浆管上设置有第一阀门；浆泵进浆管与第二稀释水管相连； 浆泵出浆管上设有纸浆浓度计；浆泵出浆管流出的纸浆进入第二贮浆池；第二贮浆池设有 液位计；第二贮浆池下端的第二出浆口与打浆机进浆管相连；打浆机进浆管上设置有第二 阀门；打浆机出浆管上设置有流量计。 进一步的，第一贮浆池的底部具有逐渐收縮的形状。
进一步的，第二贮浆池具有倒锥形的底部。
—种打浆过程的控制方法，其特征在于 (1)恒定纸浆浓度通过设置在第一贮浆池中的带稀释水搅拌器对纸浆浓度进行 粗调、通过纸浆浓度计和与浆泵进浆管相连的第二稀释水管对纸浆浓度进行微调，实现在 设定纸浆浓度下的打浆过程； 当纸浆浓度计显示的浓度高于或低于设定值时，通过增加或减少稀释水的加入量
来调节纸浆的浓度，带稀释水搅拌器对纸浆浓度进行粗调，纸浆流入浆泵进浆管后再通过
浆泵进浆管上的稀释水管对纸浆浓度进行微调，使纸浆浓度维持在设定值； (2)恒定纸浆流量通过设置在打浆机出浆管上的流量计、设置在打浆机进浆管
上的第二阀门和设置在第二贮浆池上的液位计对通过打浆机的纸浆通过量进行调节，使打
浆在设定的流量下进行； 当流量计显示的纸浆流量低于设定值时，若此时液位计显示的液位有提高的空 间，则提高第二贮浆池的纸浆液位来增大打浆压力，增加纸浆流量；当液位计显示第二贮浆 池的纸浆液位已经处于最高水平，则通过加大打浆机进浆管上第二阀门的开度来提高纸浆 流量，使纸浆流量维持在设定值； 当流量计显示的纸浆流量高于设定值时，可以通过降低第二贮浆池的纸浆液位和 /或减小打浆机进浆管上第二阀门的开度来降低纸浆流量，使纸浆流量维持在设定值；
所述第二贮浆池的纸浆液位的调节通过浆泵前的第一阀门的开度大小调节；
(3)恒定打浆功率通过调节打浆机的动磨片和定磨片间隙来调节打浆功率，使 打浆过程在设定的功率条件下进行。 本发明提供的打浆过程的控制装置及其控制方法，实现了在设定的纸浆浓度、流 量、压力和打浆功率下进行打浆，在此条件下，根据现代打浆理论，如果打浆机的转速维持 在一定的水平，则纸浆纤维通过打浆机磨区时所受到的打浆处理强度是一定的，同时纸浆 纤维通过打浆机磨区时所受到的打浆处理程度(用单位绝干质量纸浆的打浆能耗表示)也 是一定的，从而实现了在设定打浆强度和打浆程度条件下的打浆过程。
本发明与现有技术比较，具有如下优点 1、本发明通过纸浆浓度、打浆时打浆机纸浆通过量和打浆机功率的调节和设定， 使打浆在设定的纸浆浓度、流量、压力和打浆功率条件下进行，实现了在设定打浆处理强度 和打浆处理程度条件下的打浆过程，大大减少了打浆过程中各因素波动引起的打浆质量的 波动，大大改善了纸浆质量的稳定性和成纸物理性能的稳定性，有利于降低打浆能耗、提高 纸浆质量、提高成纸物理性能。 2、现有的打浆控制方法中，纸浆的浓度和流量会出现较大波动，需要调节打浆机 的动磨片和定磨片间隙来调节打浆功率，动磨片和定磨片间隙调节起来比较麻烦，而本发
4明可以很好地恒定纸浆的浓度和流量，从而在打浆过程中恒定打浆功率，不需要调节动磨
片和定磨片间隙，从而改善了纸浆质量的稳定性和成纸物理性能的稳定性。 3、本发明设备简单、适应范围广、成本低、运行费用低、操作维护方便、易于推广应用。
图1是本发明提供的打浆过程的控制装置示意图。 图中，1 :第一贮浆池；2 :带稀释水搅拌器；3 :第一稀释水管；4 :第二稀释水管；5 : 第一阀门；6 :浆泵进浆管；7 :浆泵；8 :浆泵出浆管；9 :纸浆浓度计；10 :第二贮浆池；11 :液 位计；12 :打浆机进浆管；13 :第二阀门；14 :打浆机；15 :打浆机出浆管；16 :流量计。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步具体的描述，但本发明要求保护的范围
并不局限于实施例所表述的范围。
实施例 如图1所示，本发明提供的打浆过程的控制装置，包括第一贮浆池1、浆泵进浆管 6、浆泵7、浆泵出浆管8、第二贮浆池10、打浆机进浆管12、打浆机14、打浆机出浆管15、以 及带稀释水搅拌器2、第一稀释水管3、第二稀释水管4、纸浆浓度计9、液位计11、流量计 16、第一阀门5、第二阀门13 ; 带稀释水搅拌器2设置在贮浆池1中，所述的第一稀释水管3为带稀释水搅拌器 2的稀释水进水管； 浆泵进浆管6 —端与第一贮浆池1连接，另一端与浆泵7连接，所述的浆泵进浆管 6上设置有第一阀门5，与第二稀释水管4相连；
纸浆浓度计9设置在浆泵出浆管8上；
液位计11设置在第二贮浆池10上； 打浆机进浆管12 —端与第二贮浆池10底部连接，另一端与打浆机14连接，所述 的打浆机进浆管12上设置有第二阀门13 ;
流量计16设置在打浆机出浆管15上； 第一贮浆池1底部具有向设置有带稀释水搅拌器2 —边逐渐收縮的形状；
第二贮浆池10具有倒锥形的底部。 本实施例采用桉木漂白浆为原料，设定打浆浓度为4. 5% ，纸浆流量为20Kg/min， 打浆功率为110Kw，打浆机动磨片同步转速为1500rpm，本发明打浆过程的控制方法，包括 以下步骤和工艺条件 1 、纸桨浓度调节第一贮桨池中纸桨浓度约为8% ，通过设置在第一贮桨池1中的 带稀释水搅拌器2对纸浆浓度进行粗调、通过纸浆浓度计9和设置在浆泵进浆管6上的第 二稀释水管4对纸浆浓度进行微调，实现在设定纸浆浓度4. 5%下的打浆过程；
当浓度计9显示的浓度高于或低于设定值4. 5%时，通过增加或减少稀释水的加 入量来调节纸浆的浓度，带稀释水搅拌器2上的第一稀释水管3对纸浆浓度进行粗调，再 通过浆泵进浆管6上的第二稀释水管4对纸浆浓度进行微调，使纸浆浓度维持在设定值4. 5% ; 2、纸浆流量调节通过设置在打浆机出浆管15上的流量计16、设置在打浆机进浆 管12上的第二阀门13和第二贮桨池10的液位计11对通过打桨机的纸桨通过量进行调节， 使打浆在设定的流量下进行； 当流量计16显示的纸桨流量低于设定值20Kg/min时，若此时液位计11显示的液 位有提高的空间，则提高第二贮浆池10的纸浆液位来增大打浆压力，增加纸浆流量；当液 位计11显示第二贮浆池10的纸浆液位已经处于最高水平，则通过加大打浆机进浆管12上 第二阀门13的开度来提高纸浆流量，使纸浆流量维持在设定值20Kg/min ;
当流量计16显示的纸浆流量高于设定值20Kg/min时，通过降低第二贮浆池10的 纸浆液位和/或减小打浆机进浆管12上第二阀门13的开度来降低纸浆流量，使纸浆流量 维持在设定值20Kg/min ; 第二贮浆池10的纸浆液位的调节通过浆泵7前的第一阀门5的开度大小调节；
3、打浆功率调节通过调节打浆机14的动磨片和定磨片间隙来调节打浆功率，使 打浆过程在设定的功率110Kw条件下进行。 打浆过程中使打浆在设定的纸浆浓度、流量、压力和打浆功率下进行。 上述打浆过程取得了良好的打浆效果，打浆能耗下降15%以上，成纸物理性能提
高10%以上。
权利要求
一种打浆过程的控制装置，其特征在于包括第一贮浆池(1)、浆泵(7)、浆泵进浆管(6)、浆泵出浆管(8)、第二贮浆池(10)、打浆机(14)、打浆机进浆管(12)以及打浆机出浆管(15)；浆泵进浆管(6)和浆泵出浆管(8)与浆泵(7)相连，打浆机进浆管(12)和打浆机出浆管(15)与打浆机(14)相连；第一贮浆池(1)下端的第一出浆口与浆泵进浆管(6)相连，第一贮浆池(1)内靠近第一出浆口设有带稀释水搅拌器(2)；带稀释水搅拌器(2)与第一稀释水管(3)相连；浆泵进浆管(6)上设置有第一阀门(5)；浆泵进浆管(6)与第二稀释水管(4)相连；浆泵出浆管(8)上设有纸浆浓度计(9)；浆泵出浆管(8)流出的纸浆进入第二贮浆池(10)；第二贮浆池(10)设有液位计(11)；第二贮浆池(10)下端的第二出浆口与打浆机进浆管(12)相连；打浆机进浆管(12)上设置有第二阀门(13)；打浆机出浆管(15)上设置有流量计(16)。
2. 根据权利要求l所述的打浆过程的控制装置，其特征在于第一贮浆池(1)的底部具有逐渐收縮的形状。
3. 根据权利要求l所述的打浆过程的控制装置，其特征在于第二贮浆池(10)具有倒锥 形的底部。
4. 一种打浆过程的控制方法，其特征在于(1) 恒定纸浆浓度通过设置在第一贮浆池(1)中的带稀释水搅拌器(2)对纸浆浓度进行粗调、通过纸浆浓度计(9)和与浆泵进浆管(6)相连的第二稀释水管(4)对纸浆浓 度进行微调，实现在设定纸浆浓度下的打浆过程；当纸浆浓度计(9)显示的浓度高于或低 于设定值时，通过增加或减少稀释水的加入量来调节纸浆的浓度，使纸浆浓度维持在设定 值；(2) 恒定纸浆流量通过设置在打浆机出浆管(15)上的流量计(16)、设置在打浆机进 浆管(12)上的第二阀门(13)和设置在第二贮浆池(10)上的液位计(11)对通过打浆机的 纸浆通过量进行调节，使打浆在设定的流量下进行；当流量计(16)显示的纸浆流量低于设定值时，若此时液位计(11)显示的液位有提 高的空间，则提高第二贮浆池(10)的纸浆液位来增大打浆压力，增加纸浆流量；当液位计 (11)显示第二贮浆池(10)的纸浆液位已经处于最高水平，则通过加大打浆机进浆管(12) 上第二阀门(13)的开度来提高纸浆流量，使纸浆流量维持在设定值；当流量计(16)显示的纸浆流量高于设定值时，可以通过降低第二贮浆池(10)的纸浆 液位和/或减小打浆机进浆管(12)上第二阀门(13)的开度来降低纸浆流量，使纸浆流量 维持在设定值；所述第二贮浆池(10)的纸浆液位的调节通过浆泵(7)前的第一阀门(5)的开度大小 调节；(3) 恒定打浆功率通过调节打浆机(14)的动磨片和定磨片间隙来调节打浆功率，使 打浆过程在设定的功率条件下进行。
全文摘要
本发明公开了一种打浆过程的控制装置及其控制方法。该装置包括依次相连的第一贮浆池、浆泵、第二贮浆池、打浆机；第一贮浆池中设有带稀释水搅拌器，浆泵进浆管上设有稀释水管，浆泵出浆管上设有纸浆浓度计，第二贮浆池设有液位计，打浆机出浆管上设有流量计。本发明方法通过恒定纸浆浓度、恒定纸浆流量和恒定打浆功率，实现对打浆过程的控制。本发明提供的装置及其方法实现了在设定的纸浆浓度、流量、压力、打浆功率条件下的打浆过程，有利于打浆质量的稳定和成纸质量的稳定，降低打浆过程能耗、提高纸张物理性能。
文档编号D21D1/02GK101705633SQ200910193480
公开日2010年5月12日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者余吕宏, 张志凯, 李友明, 雷利荣, 黄智文 申请人:华南理工大学