在造紙工業(yè)生產(chǎn)中,紙漿泵承擔著輸送紙漿、漿料等介質的關鍵任務,其運行狀態(tài)直接影響造紙生產(chǎn)線的連續(xù)性和穩(wěn)定性。紙漿介質中常含有纖維、雜質等成分,在輸送過程中易引發(fā)堵塞問題,導致泵流量下降、揚程降低,甚至停機,給生產(chǎn)造成大損失。因此,深入分析紙漿泵常見堵塞原因,并掌握解決方法,對確定造紙生產(chǎn)順利進行具有重要意義。
一、紙漿泵堵塞的常見原因
(一)介質中雜質含量過高
紙漿介質在制備和輸送過程中,若未經(jīng)過充足過濾,易混入樹皮、泥沙、金屬碎屑、塑料雜質等異物。這些雜質的粒徑若超過紙漿泵流道的允許范圍,或雜質數(shù)量多時,會在泵的進入口管路、葉輪流道、出入口管路等部位堆積,逐漸形成堵塞。例如,某造紙廠在廢紙漿回收利用過程中,未全部清理廢紙中的塑料片和金屬釘,這些雜質隨紙漿進入紙漿泵后,塑料片因柔韌性強纏繞在葉輪上,金屬釘則卡在葉輪與泵殼之間,導致葉輪無法正常轉動,引發(fā)泵堵塞。
(二)紙漿濃度控制不當
紙漿濃度是影響紙漿泵輸送性能的重要因素,若紙漿濃度過高,介質粘度增大,流動性變差,在泵的流道內流動時阻力增加,易出現(xiàn)纖維團聚現(xiàn)象。團聚的纖維會在葉輪進入口、流道彎道等部位聚集,逐漸形成堵塞。反之,若紙漿濃度過低,雖然介質流動性不錯,但可能導致纖維在輸送過程中分布不均,部分區(qū)域纖維濃度過高,同樣存在堵塞風險。例如,某造紙生產(chǎn)線在調整紙漿濃度時,因操作失誤導致紙漿濃度突然從10%升至18%,紙漿粘度大幅增加,輸送阻力增大,短時間內便造成紙漿泵葉輪流道堵塞,泵出入口流量急劇下降。
(三)泵體結構設計不正確
紙漿泵的結構設計(如流道形狀、葉輪結構、進入口直徑等)若不符合紙漿輸送的特性要求,也易引發(fā)堵塞問題。例如,部分紙漿泵的流道過于狹窄或存在直角彎道,紙漿中的纖維和雜質在流道內流動時易被卡住;葉輪葉片數(shù)量過多、葉片間距過小,或葉輪進入口直徑偏小,會導致紙漿進入葉輪的阻力增大,纖維易在葉輪進入口處堆積;此外,若泵的進入口管路直徑小于泵進入口直徑,或進入口管路存在過多彎頭、閥門,會增加介質的流動阻力,導致雜質在進入口管路內沉積,引發(fā)堵塞。
(四)操作不當與維護不及時
在紙漿泵運行過程中,操作不當或維護不及時也是導致堵塞的重要原因。例如,泵啟動前未對進入口管路進行充足清理,管路內殘留的雜質隨介質進入泵體;運行過程中未及時監(jiān)控泵的運行參數(shù),當泵出現(xiàn)流量下降、壓力波動等堵塞前兆時,未及時采取措施,導致堵塞問題加劇;停機后未對泵體和管路進行全部清洗,殘留的紙漿在泵內干燥固化,下次啟動時易引發(fā)堵塞。此外,長期未對泵的過流部件進行檢查和維護,葉輪、泵殼等部件出現(xiàn)磨損、腐蝕后,流道形狀發(fā)生改變,也會增加堵塞的概率。
二、紙漿泵堵塞問題的解決方法
(一)優(yōu)化介質預處理工藝
針對介質中雜質含量過高導致的堵塞,主要措施是優(yōu)化紙漿預處理工藝,減少雜質進入泵體。在紙漿制備環(huán)節(jié),應增加過濾設備,如在紙漿儲罐進入口處安裝格柵過濾器(格柵間距根據(jù)紙漿纖維長度和雜質粒徑確定,一般為2-5mm),攔截大尺寸的雜質;對于細小雜質,可采用濾網(wǎng)過濾(濾網(wǎng)目數(shù)根據(jù)實際需求選擇,通常為40-80目),并定期清理過濾器內的雜質,防止過濾器堵塞影響介質輸送。
同時,在廢紙漿回收利用過程中,應增加除雜工序,如采用磁選設備去掉金屬雜質,采用風選或浮選設備去掉塑料、樹皮等輕質雜質。此外,建立介質質量檢測制度,定期檢測紙漿中雜質含量,若雜質含量超過規(guī)定標準,及時調整預處理工藝,確定進入紙漿泵的介質符合要求。
(二)準確控制紙漿濃度
根據(jù)紙漿泵的設計參數(shù)和造紙工藝要求,準確控制紙漿濃度,避免因濃度過高或過低引發(fā)堵塞。起先,在紙漿制備過程中,通過調整稀釋水用量,將紙漿濃度控制在泵的佳輸送濃度范圍內(一般紙漿泵的佳輸送濃度為8%-15%,具體根據(jù)泵型號和介質特性確定)。其次,在輸送過程中安裝濃度在線監(jiān)測儀,實時監(jiān)測紙漿濃度變化,若濃度超過設定范圍,自動調節(jié)稀釋水閥門開度,濃度穩(wěn)定。
若因工藝調整需改變紙漿濃度,應逐步調整,避免濃度突然大幅變化。例如,需提升紙漿濃度時,應緩慢減少稀釋水用量,同時密切觀察紙漿泵的運行參數(shù)(如出入口壓力、流量、電機電流),若出現(xiàn)參數(shù)異常,及時暫停調整,排查原因。此外,當紙漿濃度過高時,可在泵進入口管路添加適量的分散劑,改進紙漿的流動性,防止纖維團聚。
(三)改進泵體結構與管路設計
對于因泵體結構不正確導致的堵塞,可通過改進泵體結構和管路設計來解決。在泵體結構方面,選擇具有大流道、寬葉片的紙漿泵,增大流道截面積和葉片間距,減少纖維和雜質在流道內的滯留概率;采用開式或半開式葉輪,便于雜質通過,同時葉輪進入口直徑應與進入口管路直徑匹配,避免因進入口尺寸突變導致介質流動不暢。
在管路設計方面,確定進入口管路直徑不小于泵進入口直徑,且進入口管路應盡量縮短,減少彎頭、閥門等局部阻力部件的數(shù)量,若需設置彎頭,應選用大曲率半徑的彎頭(曲率半徑不小于管路直徑的3倍),降低介質流動阻力;出入口管路直徑應根據(jù)泵的出入口流量和揚程確定,避免管路過細導致介質流速過快,增加堵塞風險。此外,在泵進入口管路易堵塞部位(如進入口閥門、彎頭)設置清理孔,便于定期清理管路內的雜質。
(四)規(guī)范操作流程與增加維護
規(guī)范紙漿泵的操作流程,增加日常維護,是防預和解決堵塞問題的重要手段。在啟動操作前,需檢查進入口管路是否通暢,清理管路內的殘留雜質;對泵進行灌泵排氣(針對離心泵類型的紙漿泵),泵體內充滿介質,避免“氣縛”現(xiàn)象導致介質輸送不暢,間接引發(fā)堵塞。啟動后,逐步打開出入口閥門,調節(jié)流量至工藝要求范圍,避免突然全開出入口閥門導致泵過載或介質流速驟增,造成纖維和雜質在管路內堆積。
運行過程中,安排專人定期巡檢,通過壓力表、流量計等儀表監(jiān)測泵的運行參數(shù),若發(fā)現(xiàn)出入口壓力下降、流量減少、電機電流異常等堵塞前兆,及時停機檢查。檢查時,先關閉泵進出入口閥門,切斷電源,拆卸泵體,清理葉輪流道、泵殼及進出入口管路內的堵塞物(清理時需使用用工具,避免損壞泵體部件)。若堵塞物較為堅硬(如金屬雜質),需小心取出,防止劃傷流道表面。
停機后,需對泵體和管路進行全部清洗,是輸送紙漿或易固化紙漿后,應使用清水沖洗泵體內腔和管路,清理殘留的紙漿,防止紙漿干燥固化后下次啟動時引發(fā)堵塞。同時,定期對泵的過流部件(葉輪、泵殼、密封圈等)進行檢查,若發(fā)現(xiàn)部件磨損、腐蝕,及時修理或愈換,確定流道形狀完好,減少堵塞隱患。此外,建立設備維護檔案,記錄每次維護的時間、內容、堵塞原因及解決措施,通過數(shù)據(jù)分析總結堵塞規(guī)律,優(yōu)化維護計劃。
三、堵塞問題解決后的驗證與防預
紙漿泵堵塞問題解決后,需進行試運轉驗證,泵運行正常。試運轉時,先空載啟動電機,檢查電機轉向是否正確、運行是否平穩(wěn),無異常噪音;然后打開進入口閥門,關閉出入口閥門,對泵進行灌泵,待泵體內充滿介質后,緩慢打開出入口閥門,逐漸增加流量,觀察泵的出入口壓力、流量、振動、密封等情況,若各項參數(shù)均符合要求,且無堵塞現(xiàn)象,說明堵塞問題已全部解決。
為長期防預堵塞問題,除上述措施外,還可根據(jù)生產(chǎn)實際情況,在紙漿泵出入口管路設置回流管路,當生產(chǎn)負荷較低時,通過回流管路將部分介質送回紙漿儲罐,確定泵內介質流速,防止介質在泵內滯留;定期對紙漿預處理設備(如過濾器、除雜機)進行維護校準,確定其過濾除雜效果;增加操作人員培訓,提升操作人員對堵塞問題的識別能力和應急處理能力,在堵塞問題出現(xiàn)時能及時、正確處理。