壓榨脫水機(jī)制

1、壓榨脫水機(jī)理,組員：張洪彬 張?zhí)旄?劉增增 唐亮,,,壓榨部的相關(guān)概念,壓區(qū):壓輥在自重和外力下所形成的接觸區(qū)域。 壓區(qū)寬度（Nip width）：從濕紙和毛毯在進(jìn)壓縫開 始接觸的地方算起，到出壓縫兩者分開時(shí)為止，兩個(gè)壓輥的水平距離。壓區(qū)停留時(shí)間（Nip Residence time):壓區(qū)寬度/紙機(jī)速度 壓力脈沖（Press Impulse）=壓區(qū)停留時(shí)間×壓區(qū)壓力

2、 = 線壓力/紙機(jī)速度壓區(qū)壓力：壓區(qū)線壓力/壓區(qū)寬度壓區(qū)壓力=壓縮壓力（Compress Pressure)+ 流體壓力（Hydraulic Pressure）,,,壓出的水,脫水量與壓力和時(shí)間的關(guān)系,Water out from the sheet,Long timeShort time,Lin

3、ear load,紙頁(yè)脫水量,長(zhǎng)時(shí)間短時(shí)間,線壓力,橫向脫水機(jī)理,濕紙幅通過(guò)普通平輥進(jìn)行壓榨。特點(diǎn)； 水逆著毛毯運(yùn)行方向穿過(guò)毛毯橫向流動(dòng) 水流速度低，脫水行程長(zhǎng) 流動(dòng)阻力大，流動(dòng)速度梯度小 若濕紙幅的強(qiáng)度不足以抵抗流動(dòng)壓力， 易造成壓花現(xiàn)象,垂直脫水機(jī)理,襯網(wǎng)壓榨，真空壓榨，盲孔壓榨，溝紋壓榨，套網(wǎng)壓榨。 壓區(qū)內(nèi)，毛毯正下方提供各種形式的容水空隙，如孔眼、溝槽或網(wǎng)孔。,20世紀(jì)60年代由P.B.Wahistrom等

4、人提出垂直脫水機(jī)理，認(rèn)為在垂直脫水壓區(qū)分為四個(gè)分區(qū)。,第一區(qū)：壓榨力僅用于壓縮濕紙和毛毯的纖維結(jié)構(gòu)，壓出來(lái)的主要是空氣，沒(méi)有流體壓力，水僅在毛細(xì)管作用下流動(dòng)。第二區(qū)：濕紙含水量達(dá)到飽和，流體的壓力導(dǎo)致水進(jìn)入毛毯，當(dāng)毛毯的含水量也飽和時(shí)，水從毛毯中排出，總的壓力也達(dá)到最大值。第三區(qū)：壓輥縫口擴(kuò)張，濕紙中流體壓力為零時(shí)，濕紙干度達(dá)到最高點(diǎn)。第四區(qū)：濕紙和毛毯開始膨脹，濕紙水分變得不飽和，流體壓力出現(xiàn)負(fù)值，濕

5、紙膨脹形成的真空比毛毯大，空氣和水進(jìn)入毛毯，毛毯中的水進(jìn)入濕紙。,,溝紋壓榨中：1，毛毯通過(guò)輥溝與大氣相連，使界面上的流體壓力降至大氣壓力，有利于濕紙幅中的水流經(jīng)毛毯由輥溝排除。2，水在壓區(qū)垂直方向有一個(gè)壓力梯度，它比普通壓榨大的多，易于脫水。真空壓榨：眼孔位置近似溝紋壓榨，眼孔之間的間隙接近于普通壓榨。,壓控壓榨和流控壓榨,壓控壓榨（Pressure-controlled pressing） 脫水作用主要由壓榨壓力大小決

6、定。 流控壓榨（Flower-controlled pressing） 脫水作用主要取決于流體流動(dòng)阻力。 （Flow resistance）,壓控壓榨和流控壓榨的比較,影響因素,漿料的保水值，打漿度可壓縮性,紙的孔隙經(jīng)過(guò)壓區(qū)的時(shí)間,流控壓榨使用雙毯壓榨有利于紙幅的兩面脫水，減少漿料的流動(dòng)路徑和阻力。 使壓榨向壓控壓榨作用方向轉(zhuǎn)移。脫水效率：壓控壓榨>流控

7、壓榨,,,水在毛毯中的流動(dòng),毛毯的透水性比濕紙約大100倍。垂直脫水縮短了水的流動(dòng)距離，因此水流穿過(guò)毛毯的流動(dòng)阻力要比透過(guò)濕紙小得多。 脫水阻力和水流動(dòng)通過(guò)的距離與脫水效果密切相關(guān)。 平輥壓榨，毛毯的透水性是影響壓榨效果的重要因素。濕壓毛毯的水分含量高則流動(dòng)阻力大，因此毛毯必須保持較低的水分含量。毛毯應(yīng)使用組織結(jié)實(shí)，透水性小的毛毯。 垂直脫水壓榨的低速紙機(jī)中，毛毯水分對(duì)濕紙的干度沒(méi)有大的影響。高速紙機(jī)使用組織結(jié)實(shí)、透水性較差的

8、毛毯，同時(shí)要求出壓區(qū)濕紙有較大的干度時(shí)，毛毯本身含水量則十分重要。,水在濕紙中的流動(dòng),Vm=( w0 - wi)q×v/b Q=Vm×t=( w0 - wi)q×v ×t/b 式中， Q---脫水量（g/m^2） Vw—濕紙幅壓出的水流平均速度（g/（m^2'min））

9、 w0、wi—進(jìn)出壓區(qū)的濕紙含水率 q—定量(g/m2) v—紙機(jī)車速(m/min) b—壓區(qū)寬度(m) t--加壓時(shí)間（min）按 Darcy定律，壓差與透過(guò)速度 S成正比。當(dāng)進(jìn)壓區(qū)濕紙含水率一定，即脫水速率一定時(shí)，為了保證將濕紙壓至一定的干度，壓榨線壓與加壓時(shí)間的乘積應(yīng)為一常數(shù)

10、。,Darcy定律,反映水在巖土孔隙中滲流規(guī)律的實(shí)驗(yàn)定律。 Q = 通過(guò)纖維網(wǎng)的流動(dòng)體積 [m³/s]A = 纖維網(wǎng)的橫截面積 [m²]u = 通過(guò)纖維網(wǎng)絡(luò)的水流速度[m/s]K = 纖維網(wǎng)絡(luò)的可及度 [m²] l = 纖維網(wǎng)絡(luò)的厚度 [m]η = 水的粘度[Pa s]p = 靜壓力 [Pa],,,壓區(qū)壓力及其分布對(duì)脫水的影響,W=2b=2（△h ×2Re）1/2

11、式中：W---壓區(qū)寬度，cm b—1/2壓區(qū)寬度(cm) h—可壓縮性。 Re=（R1—R2）/（R1+R2） 式中： R1、R2─分別為上、下壓輥的半徑（cm）,壓區(qū)寬度和壓輥半徑及可壓縮性之間的關(guān)系,壓區(qū)寬度 增加壓輥半徑可以提高壓區(qū)寬度。 彈性較好的壓榨毛毯和壓輥膠層可以提供較大的壓縮性。,,,壓榨過(guò)程流體剪

12、切力對(duì)濕紙頁(yè)局部變形和破壞的影響,壓花現(xiàn)象 ：壓榨時(shí)壓力過(guò)大，紙會(huì)被壓潰 。 濕紙受壓時(shí)水會(huì)產(chǎn)生橫向流動(dòng)，其結(jié)果是產(chǎn)生流體剪切力。 流體剪切力對(duì)濕紙纖維結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用所造成的直接后果。 紙和毛毯中的綜合流體壓力所形成的壓力梯度是造成濕紙壓花的真正原因。,,避免壓花 壓榨時(shí)應(yīng)緩慢增加壓榨壓力，防止脫水太快流體剪切力把濕紙纖維組織破壞。如厚紙板，紙頁(yè)中產(chǎn)生較大的流體剪切力，易壓花，應(yīng)逐步提高壓榨的壓力。 壓輥和毛毯結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，