在造紙工業(yè)生產(chǎn)流程中,紙漿泵承擔(dān)著輸送紙漿的關(guān)鍵任務(wù),其流量的穩(wěn)定直接關(guān)系到造紙生產(chǎn)線的速率與產(chǎn)品質(zhì)量。然而,在實(shí)際運(yùn)行過程中,紙漿泵常常出現(xiàn)實(shí)際流量低于設(shè)計(jì)流量的情況,這不僅會導(dǎo)致生產(chǎn)速率下降,增加生產(chǎn)成本,還可能影響紙張的質(zhì)量和生產(chǎn)的連續(xù)性。深入分析造成紙漿泵實(shí)際流量不足的原因,并探尋解決方案,對確定造紙工業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行重要。
一、紙漿泵實(shí)際流量低于設(shè)計(jì)流量的原因分析
(一)泵自身性能問題
葉輪磨損:紙漿泵在輸送紙漿時(shí),葉輪是直接與紙漿接觸并對其做功的核心部件。由于紙漿中含有纖維、砂石等固體顆粒,在長期運(yùn)行過程中,葉輪會受到強(qiáng)烈的沖刷和磨損。葉輪葉片磨損后,其形狀和尺寸發(fā)生改變,導(dǎo)致葉片對紙漿的推動能力下降,從而使泵的實(shí)際流量降低。例如,葉片邊緣磨損變薄,會減少葉片與紙漿的接觸面積,降低能量傳遞速率,使得紙漿無法獲得足夠的動力被輸送出去。
泵體間隙過大:紙漿泵的泵體與葉輪之間存在相應(yīng)的間隙,這個(gè)間隙大小對泵的流量有著重要影響。隨著泵的長期使用,泵體和葉輪會因磨損、腐蝕等原因,導(dǎo)致兩者之間的間隙增大。當(dāng)間隙過大時(shí),泵在運(yùn)行過程中,高壓區(qū)的紙漿會大量回流到低壓區(qū),造成嚴(yán)重的內(nèi)泄漏,使得實(shí)際排出的紙漿量減少,流量無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。此外,泵軸與密封裝置之間的間隙增大,也可能導(dǎo)致紙漿泄漏,影響流量。
密封失效:紙漿泵的密封裝置用于防止紙漿泄漏,確定泵的正常運(yùn)行。如果密封裝置出現(xiàn)故障,如機(jī)械密封的動靜環(huán)磨損、填料密封的填料老化等,會導(dǎo)致密封性能下降,紙漿泄漏。一旦紙漿泄漏,一方面會造成流量損失,另一方面可能會對周圍環(huán)境和設(shè)備造成污染和損壞。例如,機(jī)械密封的動靜環(huán)密封面若存在劃痕或磨損,會使密封面無法緊密貼合,紙漿會從縫隙中泄漏出去,降低泵的流量。
(二)紙漿特性影響
紙漿濃度過高:紙漿濃度是影響紙漿泵流量的重要因素之一。當(dāng)紙漿濃度過高時(shí),其粘度會明顯增加,流動性變差。紙漿泵在輸送高濃度紙漿時(shí),需要克服愈大的阻力,這會導(dǎo)致泵的轉(zhuǎn)速下降,或者泵內(nèi)的紙漿無法順暢流動,從而使實(shí)際流量降低。例如,在一些生產(chǎn)特種紙的企業(yè),由于紙漿濃度較不錯(cuò),紙漿泵在運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)流量不足的問題。
紙漿中雜質(zhì)過多:紙漿中除了纖維外,還可能含有砂石、金屬碎屑、塑料片等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)不僅會加劇葉輪和泵體的磨損,還可能堵塞泵的流道。當(dāng)雜質(zhì)堵塞葉輪葉片間的通道或泵的進(jìn)出入口管路時(shí),紙漿的流動會受到阻礙,導(dǎo)致流量下降。此外,雜質(zhì)的存在還可能使泵在運(yùn)行過程中產(chǎn)生振動和噪音,進(jìn)一步影響泵的性能和壽命。
(三)管路系統(tǒng)問題
管路堵塞:紙漿泵的進(jìn)出入口管路在長期使用過程中,容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。管路內(nèi)壁可能會附著紙漿纖維、雜質(zhì)等物質(zhì),逐漸形成堵塞物,減小管路的通流面積。當(dāng)管路堵塞嚴(yán)重時(shí),紙漿的流動阻力大幅增加,泵需要消耗愈多的能量來輸送紙漿,導(dǎo)致實(shí)際流量降低。例如,在紙漿輸送管路的彎頭、閥門等部位,由于流體流動方向改變或流速變化,愈容易發(fā)生堵塞。
管路泄漏:進(jìn)出入口管路的連接部位如果密封不嚴(yán),或者管路出現(xiàn)破損、裂縫等情況,會導(dǎo)致紙漿泄漏。紙漿泄漏會使泵的輸送量減少,實(shí)際流量下降。此外,管路泄漏還可能引發(fā)穩(wěn)定隱患,如紙漿泄漏到地面可能導(dǎo)致人員滑倒,或者泄漏的紙漿對環(huán)境造成污染。
管路布置不正確:管路的布置方式對紙漿泵的流量也有影響。如果管路過長、彎頭過多、管徑過小,會增加紙漿在管路中的流動阻力。過大的阻力會使泵的出入口壓力升高,導(dǎo)致泵的實(shí)際流量降低。例如,不正確的管路布置可能使紙漿在流動過程中產(chǎn)生渦流,增加能量損耗,影響泵的輸送速率。
(四)運(yùn)行參數(shù)異常
轉(zhuǎn)速不足:紙漿泵的流量與轉(zhuǎn)速密切相關(guān),在一定范圍內(nèi),流量與轉(zhuǎn)速成正比。如果泵的實(shí)際轉(zhuǎn)速低于設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速,那么單位時(shí)間內(nèi)泵所輸送的紙漿量也會相應(yīng)減少。造成轉(zhuǎn)速不足的原因可能有電機(jī)故障、變頻器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、傳動皮帶打滑等。例如,電機(jī)出現(xiàn)繞組短路、軸承損壞等故障時(shí),會導(dǎo)致電機(jī)輸出功率下降,從而使泵的轉(zhuǎn)速降低。
進(jìn)出入口壓力異常:紙漿泵的進(jìn)出入口壓力對其流量有重要影響。當(dāng)進(jìn)入口壓力過低時(shí),紙漿無法順利進(jìn)入泵腔,會導(dǎo)致泵的吸液能力下降,流量不足;而出入口壓力過高,會增加泵的工作負(fù)荷,使泵的實(shí)際流量降低。進(jìn)出入口壓力異常可能是由于管路堵塞、閥門未全部打開、系統(tǒng)背壓過高等原因引起的。
二、紙漿泵實(shí)際流量低于設(shè)計(jì)流量的解決方案
(一)泵自身性能優(yōu)化
修理或替換磨損部件:對于葉輪磨損的情況,若磨損程度較輕,可以采用修理的方法,如堆焊、噴涂材料等,恢復(fù)葉輪的形狀和尺寸。若磨損嚴(yán)重,則需要及時(shí)替換新的葉輪,選擇質(zhì)量、不怕磨性不錯(cuò)的葉輪產(chǎn)品,并安裝精度。對于泵體間隙過大的問題,可根據(jù)實(shí)際情況對泵體進(jìn)行修理或替換,調(diào)整泵體與葉輪的配合間隙至正確范圍。同時(shí),定期檢查密封裝置,及時(shí)替換磨損或老化的密封件,確定密封性能良好。
選擇適當(dāng)?shù)谋眯停涸谶x型階段,應(yīng)根據(jù)紙漿的特性(如濃度、雜質(zhì)含量等)和實(shí)際生產(chǎn)需求,選擇適當(dāng)?shù)募垵{泵類型和規(guī)格。對于高濃度、高粘度紙漿,可選用具有大過流通道、性能不錯(cuò)的紙漿泵;對于含有多雜質(zhì)的紙漿,應(yīng)選擇抗堵塞能力不錯(cuò)的泵型,以提升泵的適應(yīng)性和工作速率。
(二)紙漿特性控制
調(diào)整紙漿濃度:正確控制紙漿濃度,確定其在紙漿泵能夠適應(yīng)的范圍內(nèi)??赏ㄟ^增加稀釋水的用量、優(yōu)化制漿工藝等方式,降低紙漿濃度,改進(jìn)紙漿的流動性。在調(diào)整紙漿濃度時(shí),要注意平衡紙漿濃度與紙張質(zhì)量的關(guān)系,避免因濃度過低影響紙張的強(qiáng)度等性能。
增加紙漿篩選:在紙漿進(jìn)入紙漿泵之前,增加篩選和除雜工作,去掉紙漿中的砂石、金屬碎屑等雜質(zhì)??刹捎谜駝雍Y、壓力篩等篩選設(shè)備,提升紙漿的凈度,減少雜質(zhì)對泵的磨損和堵塞,確定泵的正常運(yùn)行和流量穩(wěn)定。
(三)管路系統(tǒng)改進(jìn)
清理與維護(hù)管路:定期對進(jìn)出入口管路進(jìn)行清理,清理管路內(nèi)壁的附著物和堵塞物,可采用高壓水沖洗、化學(xué)清洗等方法。同時(shí),檢查管路的連接部位,密封良好,及時(shí)修理或替換破損、泄漏的管路。此外,正確優(yōu)化管路布置,減少不需要的彎頭和長度,增大管徑,降低紙漿在管路中的流動阻力。
安裝監(jiān)測裝置:在管路系統(tǒng)中安裝壓力傳感器、流量傳感器等監(jiān)測裝置,實(shí)時(shí)監(jiān)測進(jìn)出入口壓力和流量變化。通過監(jiān)測數(shù)據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)管路堵塞、泄漏等問題,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理,確定管路系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
(四)運(yùn)行參數(shù)調(diào)整
確定轉(zhuǎn)速正常:檢查電機(jī)和傳動系統(tǒng),排除故障,確定電機(jī)正常運(yùn)行,轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對于采用變頻調(diào)速的紙漿泵,正確設(shè)置變頻器參數(shù),使泵在較佳轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。定期檢查傳動皮帶的張緊度,防止皮帶打滑影響轉(zhuǎn)速。
調(diào)節(jié)進(jìn)出入口壓力:根據(jù)紙漿泵的性能參數(shù)和實(shí)際運(yùn)行情況,調(diào)節(jié)進(jìn)出入口閥門的開度,控制進(jìn)出入口壓力在正確范圍內(nèi)。當(dāng)進(jìn)入口壓力過低時(shí),可檢查進(jìn)入口管路是否堵塞、液位是否過低等,并采取相應(yīng)措施解決;當(dāng)出入口壓力過高時(shí),檢查出入口管路是否堵塞、系統(tǒng)背壓是否過大,及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,泵的穩(wěn)定運(yùn)行和流量達(dá)標(biāo)。
紙漿泵實(shí)際流量低于設(shè)計(jì)流量是由多種因素共同作用導(dǎo)致的復(fù)雜問題。在實(shí)際生產(chǎn)中,需要從泵自身性能、紙漿特性、管路系統(tǒng)和運(yùn)行參數(shù)等多個(gè)方面進(jìn)行全部分析和排查,找到問題根源,并采取針對性的解決方案。通過維護(hù)、正確的選型和的運(yùn)行管理,能夠提升紙漿泵的流量和工作速率,確定造紙生產(chǎn)的順利進(jìn)行,降低生產(chǎn)成本,提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。