日产50吨牛皮包装纸车间工艺设计s

课程设计

日产50吨牛皮包装纸工艺设计材料科学与工程学院

09级轻化工程一班

林吉成

20092033

2012-9-16

1概述

1.1设计任务

1.2 设计范围

1.3项目规模

1.4产品方案

1.5生产工艺的先进性和可靠性

1.6 主要经济指标

2 工艺设计

2.1 生产方法

2.1.1纤维原料

2.1.2 生产方法总述

2.1.3 生产流程

2.1.4 工艺参数

3 浆水平衡计算

4 设备选型

日产50吨牛皮包装纸车间工艺设计

1.概述

1.1设计任务

日产50吨牛皮包装纸造纸车间工艺设计（重点抄造工艺）

1.2设计范围

（1）对日产50吨牛皮包装纸造纸车间的生产方法、工艺流程、工艺参数进行比较论证及合理的确定。

（2）进行浆水平计算。

（3）合理进行设备选型。

1.3项目规模

日产50吨牛皮包装纸

1.4 产品方案

本车间生产牛皮包装纸，定量范围在40~120g/m2,本厂以定量100g/m2设计。选用针叶浆和阔叶浆混合操造工艺，针叶浆80%，阔叶浆20%。重点解决纤维原料的选择、打浆、上网成形、压榨、干燥、纸张整饰等生产工艺及过程控制。1.5生产工艺的先进性和可靠性

本次设计所生产的牛皮包装纸，以针叶浆为主，并与阔叶浆按一定比例配比，配比比例8:2。使用阔叶浆可节约采购成本，但是对牛皮纸的白度不做要求，因此不添加漂白阶段，采用购买浆板即可，在保证质量的情况下增加了纸浆的得率，节约生产成本。

1.6 主要经济指标

表1牛皮纸技术指标

序号指标单位数值

1 纸种牛皮包装纸

2 定量g/m2100

3 产量t/d 50

4 日工作时数h 21

5 年工作日数 d 340

6 抄造率% 97

7 成品率% 95

8 原料配比%

商品针叶浆% 70

商品阔叶浆% 30

9 用浆量Kg/t纸965.5296

商品针叶浆Kg/t纸657.8707

商品阔叶浆Kg/t纸289.6589

10 白色松香胶用量Kg/t纸15

11 阳离子松香胶用量Kg/t纸 3

12 聚乙烯醇用量Kg/t纸 5

13 改性淀粉用量Kg/t纸30

氧化淀粉用量Kg/t纸 5

14 耗汽量Kg/t纸4414

15 清水用量Kg/t纸75580

16 用电量度/t纸705.72

17 烘缸出力Kg/m2h 12.1382

18 基建投资万元13224

19 投资回报期年23.67

2 工艺设计

2.1 生产方法

2.1.1纤维原料

纤维原料的质量对成纸起到决定性的作用，牛皮纸的优点是有良好的物理强度。硫酸盐法针叶浆在操造成纸后体现了良好的物理强度，而阔叶浆纤维短，在成纸的匀度及平整度优于针叶浆。若需要拥有良好的物理强度和良好的纸面性能，采用针叶浆和阔叶浆的混合操造工艺，针叶浆70%，阔叶浆30%。以此配比所得到的纸张在成纸强度和表面匀度平滑度都能得到良好的体现，同时节约了成本。

表2牛皮纸的质量指标

指标名称单位指标

定量g/m2 (40~100)±5%

耐破指数Kpa2m2/g ≥3

撕裂指数（纵向）mN2m2/g ≥8.5

表面吸水性g/m2 ≤40

平滑度（正面）% ≥8

交货水分% 9±2

2.1.2生产方法总述

将针叶浆和阔叶浆料分别用双盘磨打浆至指定打浆度后，按比例在中混合仓混合，并在混合仓中加入一定量的分散松香胶，在配料池中加入矾土液，送入高位箱后输送至成浆池，再经过冲浆泵冲浆稀释，采用一级三段锥形除砂器净化除去密度大的杂质，压力筛筛除大尺寸的杂质。本设计采用长网多烘缸纸机抄造，在造纸过程中采用真空引纸，采用四辊三压区加正压榨。浓白水完全回用，多余的稀白水送白水回收系统。

2.1.3生产流程

（1）工艺流程方框图（见附图1）

（2）工艺流程分述

[1]打浆

牛皮包装纸作为一种重要的包装材料，对产品起保护作用。而打浆是牛皮纸生产过程中非常重要的一道工序，浆料的打浆状况直接影响产品质量。牛皮纸要求具有较高的强度，理论上要求选用针叶木长纤维原料进行生产，但是考虑到我国原料及生产的成本等因素，采用针叶阔叶按一定比例混合抄造。为了提高牛皮纸的纸张强度，优化打浆工艺师一项重要的措施。一般而言，要提高成纸的物理强度、纸张的匀度和平整度，需要适当提高浆料的打浆度，而要保持其良好的透气度和较低的进度，打浆度又不能太高，由于牛皮纸要求低紧度高透气性，又与高物理强度、匀度和平整度相互制约，因此在打浆过程中找到平衡点至关重要。

经φ450双盘磨打浆，打浆浓度3.3%~4.0%，打浆度28~32°SR，PH值6.8，湿重12~15g，尽量保持纤维长度，使抄造的产品强度大，透气性好和变形小，同时具有较低的紧度，使手感较厚。在打浆方式、工艺上，对针叶木纤维采取重刀快打，利于切断；阔叶木纤维轻刀慢打，帮助纤维分丝帚化。实际中我们浆长、短纤维分开磨浆，并此案去不同的磨浆方式与工艺。长纤维游离打浆，通过降低湿重来提高叩解度；短纤维粘状打浆，湿重进了能少的降低，通过帚化提高叩解度。让针叶木纤维偏浓度下限打浆，阔叶木纤维浓度上限磨浆。

[2]加填与助剂

浆中加人适量的填料和助剂, 可以提高牛皮纸的各项指标, 但要注意各种

助剂的相容性,浆料的值和各种助剂所要求的值的范围是否满足要求, 以及各种助剂的针对性。不能盲目的加人各种助剂, 重复助剂效应, 降低助剂的使用效果, 恶化浆料, 影响白水回收。所以本设计中的所加入的填料和助剂都是经过严格考虑的。

设计中的牛皮纸采用浆内施胶，不但可以提高纸的抗水性能。内施教胶使用的是白色松香胶，这也是目前国内最普遍使用的一种内部施胶方法。制备过程包括敖胶、乳化和稀释三个步骤。施胶程序为先加胶料，再加硫酸铝，最后加填料。施胶方法是连续式施胶，因这种施胶方法自动化程度大，可以节省劳动力。施胶方法是连续式施胶，因这种施胶方法自动化程度大，可以节省劳动力。胶料在针叶浆与阔叶浆的混合池中加入，而其沉淀剂矾土则在配料池中加入。施胶过程中的pH的控制对施胶效果的影响是很大的，主要是关系到硫酸铝沉淀剂在施胶过程中是以什么形式存在的问题。六合铝离子有利于提高是施胶效应，因此控制施胶pH为4-5，使硫酸铝在施胶过程中以六和铝离子的形式存在。

淀粉在本厂的生产中有三个主要的用途：浆料中加入阳离子增强淀粉不但能提高纸张的强度，而且有助于提高纸张的耐折性能。在纸浆上网工段，每层浆料间应采用喷淋淀粉，可提高每层纸浆的结合强度和成纸的挺度，但过量使用会造成湿部压花和粘辊，网部滤水差影响纸机车速。

因助留、助滤剂在提高填料和细小纤维的留着，减少流失改善白水循环，减少污染以及改善纸页的两面性，提高纸张的印刷性能方面有重要作用，所以在白卡纸的生产过程中加入了助留、助滤剂——阳离子型聚丙烯酰胺（PAM）。PAM兼有留着、滤水和凝聚三重作用。

[3]浆料的净化和精选

浆料在打浆、加填、施胶、贮存及输送过程中都不可避免地会带入一些杂质，这些杂质按特性可分为两类：一是密度大的，如铁屑，砂粒等，它们质硬，对设备的磨损非常严重；一是尺寸大的，如纤维束，浆团等。这些杂质存在于浆料之中将会影响到产品质量和纸机的抄造性能及设备的使用寿命，因此在纸料上网前必须将它们除去。在本设计中采用一级三段锥形除渣器来除去密度大的杂质，使用压力筛除去尺寸大的杂质。

[4]流浆箱

作为纸料流送系统和纸页成形系统结合部的流浆箱是造纸机的第一部分，也是最重要的部分，所以选择与设计合适的流浆箱显得尤为重要。根据作用原理不同，流浆箱有阶梯扩散式和管束式。阶梯扩散主要靠扩散产生的涡流碎解浆团，适用车速范围较广；而管束式流箱，主要靠流速加快产生的湍流来碎解浆团，更适合于略高的车速。对于本厂来说，设计车速较低，所以选择阶梯扩散式流浆箱。为了减少横幅定量差，采用稀释水浓度控制技术的流浆箱，通过在堰板全横向的

小范围内改变浆料的浓度，可以控制纸机横向的定量波动，避免采用唇板调节所带来的偏流和横流问题。纸张的纵、横向物理指标比，可通过控制浆网速比来调节，生产过程中我们控制浆速比在0.98~1。

同时，为了保证流浆箱中纸浆上网的均匀与统一，三个流浆箱的进浆管都是由粗变细，而且设有回流，回流量为5%-15%。

[5]网部脱水

在成型脱水段的原件主要有案辊和案板，在本设计中采用案辊脱水是因为：纸料在经过案辊时，湿纸页会经受两次垂直方向压力脉冲的变化，使纸页产生扰动。对于本设计中的低速纸机，这种扰动比较缓和，能促进纸料中纤维分散，减少纤维絮聚，提高纸页的匀度，对纸页的成形有利。在高压差脱水段采用真空吸水箱和伏辊以强制脱水，真空箱分为整合合前和整合后两组。

[6]引纸

从网部到压榨部的的引纸方式常用的有开放引纸和真空引纸。对于中低速纸机，使用开放引纸即可满足要求，而且结构简单，操作方便。但考虑到以后随着企业的发展，工厂会增加产能。而随着车速的提高，会由于引纸过程中湿纸受到牵引力增大而引起纸页断头，采用一般引纸辊引纸又会导致纸页出现褶皱，真空引纸可以解决这一问题。虽然真空引纸需配真空装置，结构有些复杂，但由于在引纸过程中湿纸受到的牵引力大大减少，断头次数也会相应地减少，因此长远考虑，应使用真空引纸。

[7]压榨

纸张的透气性、紧度和平滑度与压榨工艺密切相关。压榨的重要影响是降低纸页的孔隙度，从而降低成纸透气性，提高吸水度，提高紧度；纸张的透气性和紧度都随着压榨压力的加大和压榨时间的延长而呈最快速增长趋势，而纸张的物理强度也能得到提高，对牛皮纸而言，最重要的是具有较高的物理强度，此外还应该对制浆的匀度、透气性、紧度及表面质量等方面进行考虑。故压榨形式采用四辊三压区+正压榨的压榨工艺，在生产过程中使用光泽压榨，可提高这也的光泽度和平滑度。

[8]干燥

纸页在干燥过程中不仅蒸发水分，提高机械强度，还会影响纸张的紧度、吸水性和透气性，平滑度及施胶度等性质，这些性质与干燥工艺有着密切的关系。一般认为，快速的升温的高温化干燥会增加纸张的松软性、气孔率、吸水性和透气度，降低纸的紧度，透明度和机械强度。牛皮纸生产过程中开始逐渐升温，由80°C~120°C的阶段可以持续升温，对纸幅进行持续干燥，最后经一个通冷却水的冷缸进行冷却。干燥布的牵引力，干网的松紧对成纸的裂断长、耐破度、伸长率、紧度、吸水性、透气度均有影响。怒皮质的生产宜采用较小的牵引力，避免纸张过度拉伸造成强度下降，干网的张力也不宜过高，以获得较高的透气度和较低的紧度。

[9]压光

为提高纸页的光泽度，浆沟纹压榨改为光泽压榨，最后可采用4~6辊的压光机压光处理，以提高纸页的光泽度，减少纸页的两面差，同时能适当提高成纸的白度。生产中发现，经压光机亚光处理的纸页光泽度提高，两面差减小，成纸白度提高1~2个百分点，效果明显。6辊以上的压光机，即采用8辊的超级压光机，对职业的光泽度、两面差和成纸的白度的改善不是十分明显。

[11]白水回收

在抄纸过程中会生大量的白水，其中含有大量的细小纤维和填料，直接排放不仅会使污水处理负荷加大，而且会造成大量的细小纤维和填料流失，形成资源浪费；在实际生产过程中这些白水是要回收的。在本设计中浓白水大部分用于冲浆泵冲浆，多余的进入稀白水池。稀白水部分用于锥形除渣器的槽中稀释尾浆；部分用于水力碎浆机用水；多余的稀白水则用多元盘白水回收机回收。

[12]损纸处理

纸机在生产过程中会产生干损纸和湿损纸。湿损纸在伏损池中分散后经过圆网浓缩机浓缩，然后送到损纸浆池；干损纸用水力碎浆机碎解，也经过圆网浓缩机浓缩后送入损纸浆池。损纸浆池中的浆料经过高频疏解机疏解后送入混合浆仓。

2.1.4工艺参数

（1）浆料配比

商品针叶浆：80% 商品阔叶浆：20%

（2）打浆工艺

为了提高牛皮纸的平滑度，打浆度可控制在30°SR。从实际生产操作方便考虑，针叶浆、阔叶浆在打浆工艺上均采用约4%左右浆浓打浆。打浆方式上对针叶木纤维采取重刀快打，高电流，高流量，利于切断；阔叶木纤维轻刀慢打，帮助分丝帚化。

（3）助剂及填料

内部施胶：白色松香胶熬制游离松香含量为30~40%，用水量为松香量的60~80%，胶液的乳化和稀释是将胶料分散于水中稀释成浓度1.8%~2.0%的乳液。施胶时纸浆浓度为4%~6%，既符合打浆操作的需要，又能使胶料获得充分的分散与混合并保持在较高的硫酸铝浓度条件作用下使用。生产中的施胶>1.5mm，松香胶的用量为 1.5%，硫酸铝加入量与加胶量比值为 2.0 。浆料的PH常控制在4.5~5.0之间（加硫酸铝后），而稀释后的上网纸料或网下白水的pH为4.7~5.5 。

助留、助滤剂：上网浓度较低，所以加强助留、助滤的效果，用量为0.5%，浓度为0.3% 。

（4）纸料上网

降低上网浓度可提高纸页的匀度，实际生产中控制上网浓度在0.2%~0.4% 。对于不同纸种，纸料的上网浓度也不尽相同。根据牛皮纸的使用要求，确定定量为80g/m2，上网浓度为0.4% 。

（5）压榨部

采用四辊三压区+正压压榨的工艺，生产时各压区的线压力为：一压区6.0~6.5MPa；二压区6.5~7.0MPa；三压区5.5~6.0MPa；四压区7.5~8.0MPa 。（6）干燥部

纸机干燥部设计构成为14个烘缸和一个冷缸，因此烘缸各部分温度及排布如下表。

表3烘缸温度表

烘缸号 1 2 3 4 5 6 7 8

温度

40 60 80 100 105 110 115 120

/ °C

烘缸号10 11 12 13 14 15

温度12012012012012040

图1干燥曲线

3.浆水平衡计算

（1）衡算数据

表4衡算依据

序

指标名称单位定额备注

号

1 定量g/m

2 100

2 浆料配比

商品针叶浆% 80

商品阔叶浆% 20

3 抄宽mm 3190

4 车速m/min 243

5 净纸宽mm 3150

6 抄造率% 97

7 成品率% 95

8 合格率% 97

9 干损纸率% 1.5 对成品

10 湿损纸率% 1.5 对卷纸机产量

11 成纸干度% 93

12 进烘干纸页干度% 38

13 进压榨纸页干度% 20

14 进伏辊纸页干度% 12

15 进真空箱纸页干度% 3.0

16 铜网冲边宽度mm 2*25

17 流浆箱回流量% 10 对进口浆量

18 稳浆箱回流量% 10 对进口浆量

19 高位箱回流量% 10 对进口浆量

20 案辊、案板带出纤维率% 45 对进浆

21 真空箱带出纤维率% 2.9 对进浆

22 压榨带出纤维率% 0.15 对进浆

23 水力碎浆机浆浓% 2.0

24 圆网浓缩机进浆浓度% 0.2~1.0

25 圆网浓缩机出浆浓度% 3~5

26 圆网浓缩机回收纤维率% 95

27 一段除渣器排渣率% 25 对进口浆量

28 二段除渣器排渣率% 10 对本段进浆量

29 三段除渣器排渣率% 18 对本段进浆量

30 二段除渣器进浆浓度% 0.8

31 三段除渣器进浆浓度% 0.6

32 一段除渣器渣浆浓度% 1.2

33 二段除渣器渣浆浓度% 1.0

34 三段除渣器渣浆浓度% 1.0

35 横向收缩率% 3.5

36 旋翼筛排渣率% 8 对进口浆量

37 旋翼筛排渣浓度% 1.2

38 白色松香胶加入量L 750

39 流浆箱箱喷水Kg/t纸(L) 3500

40 冲边水% 3000

41 填料用量% 15 对成品

42 填料浓度% 10

43 硫酸铝用量% 3 对成品

44 硫酸铝浓度% 10

45 真空箱水封水Kg/t成品350

46 圆网浓缩机喷水Kg/纸3000

47 真空伏辊水封水Kg/纸4000

48 拦边水Kg/纸2000

(2)计算过程

具体计算以一吨成品纸为计算基础，纤维总量以Q表示，单位为kg；体积以V表示，单位为L。由于填料用量大于10%，以此在计算过程中不能将填料视为纤维，必须与纤维一样分别计算，而将松香、矾土、染料视为清水。从成品按流程顺序逆向推算。

（1）成品库平衡

已知：成纸水分 7%

V 0=1000.0000

Q 0=930.0000

C 0=C 1′=C 1″=93%

合格率 k 1=97% 计算：

V 1′=V 0× k 1 V 1″=V 0-V 1′=30.0000 Q 1′= V 1′× C 1′Q 1″= V 1″× C 1″（2）复卷机物料衡算： 已知：Q 1′= 902.1000

Q 1″= 27.9000 V ′=970.0000 V ″=30.0000

C 3= C 1′=C 1″=93%

成品率k 2=95% 计算： V 3=V 0/k 2 Q 3=V 3×C 3Q 2=Q 3- Q 1′- Q 1″=48.9474 V 2=V 3- V ′-V ″=52.6316

（3）卷纸机物料衡算: 已知：Q 3=978.9474

V 3=1052.6316 C 3=C 4=C 5=93%

抄造率k 3=97% 完成工段干损率d 1=1.5%(对成品)

计算： 设G=抄造量+抄造损纸量 G=V 3/k 3=1052.6316/97%=1085.1872 设G 中的绝干纤维量为：

H=Q 3/ k 3=978.9474/97%=1009.2241 设干损纸全部出在压光卷取部，则：

Q 4=H× d 1=1009.2241×1.5%=15.1384

V 4=Q 4/ C 4=15.1304/93%=16.2778 Q 5=Q 3+Q 4=978.9474+15.1384=994.0858

V 5=V 3+V 4=1052.6316+16.2778=1068.9094 （4）干燥部衡算：

已知：Q 5=994.0858

V 5=1068.9094

C 5=93% 进干燥部纸页干度C 6

计算：

Q 6=Q 5=994.0858

V 6=Q 6/ C 6=994.0858/ W 1=V 6-V 5=1547.1059

（5）压榨部物料衡算： 已知：Q 6=853.6510

V 6=2246.4500

C 6=38% C 9= 20%

压榨部湿损纸率d 2 压榨部带出纤维率d 3 其中 Q 9=Q 8+ Q 6+Q 9d 3 计算： Q 8=H× d 2设湿损纸平均干度为因此：V 8=Q 8/C 8=5.0461/压榨带出纤维：

Q 7=Q 9× d 3

Q 9=Q 8+Q 7+Q 6=Q 6+Q 8+Q 9 Q 9=(Q 8+Q 6)/(1- d 3)=1000.6382

Q 7=Q 9× d 3=1000.6382×0.15%=1.5009 V 9=Q 9/C 9=1000.6382/20%=5003.1640

V 7=V 9-V 6-V 8=5003.1640-2616.0153-16.8203=2370.3284 Q 5=Q 3+Q 4=978.9474+15.1384=994.0858 V 5=V 3+V 4=1052.6316+16.2778=1068.9094

（6）真空吸水箱组

同样把三个成型部的真空箱组合为一套。 已知: Q 12 =1028.0988

V 12=8567.4900 C 12 =12%

真空箱白水带出纤维率d 6 真空箱水封水：W 5计算： Q 13=d 6×Q 14 Q 14=Q 12+ d 6×Q 14 Q 14=Q 12/(1- d 6Q 13= d 6×Q 14V 14= Q 14/ C 14=1058.8041/V 13=V 14+W 5-V 12

C 13=Q 13/V 13

（7）案辊平衡

已知：Q 14=1058.8041

V 14C 16=0.65% 拦边水W 6 计算：

Q 15’=d 7×Q 16

Q 16=Q 14+d

7×Q 16

Q 16=Q 14/(1-d 7)=1925.0984 V 16=Q 16/C 16=296168.9846 Q 15’=Q 6-Q 14=886.2943

V 15=V 16+W 6-V 14=262815.5146

在纸料液从堰口喷出后需用水拦住，防止其从案网上溢出，其用水量定位W 6=2000.0000 .在抄纸过程中由于纸机是连续工作的，因此铜网也要连续洗涤，洗网水压力一般要高于 2.943×105N/m 2（3kg/cm 2）,而且应随纸机车速提高而增加。

本设计纸机车速为243m/min ，取喷水压力为5.886×105N/m 2(60mmH 2o),洗网设置5根喷水管，每根管上都有双排孔，喷孔孔径为1mm ，孔距为20mm 每米宽100个孔，每根管有效长度为3.84m ，每根管喷水量为:

W=(3.14/4) ×(1/1000)2×60×0.6×(2×9.81×40)0.5×100×3.84m 3/min=0.3723m 3/min

生产一吨纸要27min ，所以一根生产一定量纸的喷水量为： 27×0.3723m 3/t 纸=10.0521m 3/t 纸=10052.1000L/t 纸

由于本之际为双层布置，洗网水40%进入浓白水池，60%进入稀白水池。即： 进入浓白水池的洗网水量为w 7=10052.1000×5×40%=20104.2000

进入水封池的希望树的量为w 7=10052.1000×5×60%=30156.3000 则 V 15=V 15‘+W 7=282979.7146

Q 15=Q 15’=866.2943 C 15=Q 15/V 15=0.3061%

（8）流浆箱平衡

已知：Q 16=1925.0984

V 16=296168.9846 W 9=2500.0000

流浆箱溢流量d 8Q 16= Q 17=0.65% 计算：

Q 17=Q 18×d 8=10% ×Q 18

Q 18= Q 16+10% ×Q 18

Q 18= Q 16/0.9=1925.0984/0.9=2138.9982

Q 17= Q 18- Q 16=213.8998 V 17= Q 17/C 17=32907.6615 V 18= V 16+ V 17-w 9=32657.6461 C 18= Q 18/ V 18=0.6550%

（9）稳浆箱物料衡算：

在稳浆箱中加入助留、助滤剂，把其看做清水。所以

w 8=（3×45%）/0.3%=450

已知：Q 18= 2138.9982

V 18=326576.6461

C 18=C 19=C 20=0.6550%

高位箱回流d 9=10%

计算：Q 19=Q 20×d 9=10% ×Q 20 Q 20= Q 18+10% ×Q 20 Q

20= Q 18/0.9

=2138.9982/0.9=2376.6647 Q 19= Q 20- Q 18=237.6665 V 20= Q 20/C 20=362849.5725 V 19= V 20+w 8-V 18=13181.715 （10）旋翼筛物料衡算： 已知：Q 20=2376.6647

V 20=362849.5725 C 20=0.6550%

旋翼筛排查率d 10=8% 旋翼筛排查含量C 21=1.2%

旋翼筛的排渣率一般为3%-5%，但由于使用 高频振框平筛来二次处理渣浆，采用高一点排渣率 可以提高筛选结果。所以本设计采用8%的排渣率。 计算：

Q 21= d 10× Q 22=8%× Q 22 Q 22= Q 22×8%+ Q 20 Q 22= Q 20/0.92=237636647/0.92

=2583.3312

Q 21= 8%× Q 22=206.6665

V 21= Q 21/ C 21=17222.2093 V 22= V 20+ V 21=380071.7808 C 22=Q 22/V 22=0.6797 %

（11）一段除渣器平衡

已知：Q 22= 2583.3312

C 22=0.6797% V 22=380071.7808

一段除渣器排渣率d 11=25% 一段除渣器排渣含量C 23=1.2%

本设计一段除渣率较高，其目的是为了提高纸 料净化效果，最终控制排渣量不高于一段除渣器浆 量的0.5%。这样，可能二、三段除渣器的个数要 稍有增加，但净化效果会大大提高。

计算：

Q 23= d 11× Q 24 Q 24= Q 22+ d 11× Q 24

Q 24= Q 22/0.75=3444.4416 Q 23= d 11× Q 24V 23= Q

23/ C 23=71759.2000

V 24= V 22+ V 23=451830.9808

C 24= Q 24/ V 24=0.7623%

（12）高频振框平筛物料衡算： 已知：Q 21=206.6665

V 21= 17222.2803 C 21=1.2%

高频振框平筛排渣率：d 12=0.1%(对成品) 高频振框平筛排渣含量：C 25=3% 高频振框平筛良浆含量：C 26=0.8%

计算：

Q 25= 1000×93%×0.1%=0.9300 V 25= Q 25/0.03=31.0000

稀白水池白水来自于水封池，进入水封池的白水来自于真空箱和真空伏

辊及洗网水

纤维量：Q 28= Q 10+ Q 13=32.7615

白水量：V 28= V 10+ V 13+ w 8=64669.5570

C 28= Q 28/ V 28=0.05066%

Q 27+ Q 21= Q 25+ Q 26

Q 27/ C 27+ V 21= Q 26/ C 26+ V 25 将各数值代入，以及C 27=C 28Q 27+206.6665 =0.93+ Q 26

Q 27/0.05066% +17222.2083 =31+ Q 26/0.8%

解得： Q 26=210.3477

Q 27=4.6112

V 26= Q 26/ C 26=26293.4625 V 27= V 25+ V 26- V 21 =9102.2542

（13）锥形除渣器物料衡算：

C23=1.2%

C29=C34=C28=0.05066%

二段除渣器排渣率d13=10%二段除渣器排渣浓度C32=1.0%

二段除渣器进浆浓度C30=0.8% 三段除渣器进浆浓度C33=0.6%

三段除渣器排渣率d14=18% 三段除渣器排渣含量C35=1.0% 计算：

根据本系统进出关系，列下方程组

Q23+ Q29+ Q36= Q30

Q30= Q31+ Q32

Q32+ Q34= Q33

Q32=10% Q30

Q33= Q36+ Q35

Q35=18% Q33

V23+ V29+ V36= V30

V33= V36+ V35

V32+ V34= V33

代入已知数据，并整理得：

861.1104 + Q29+ Q36= Q30

Q30= Q31+ Q32

Q32+ Q34= Q33

Q32=10% Q30

Q33= Q36+ Q35

Q35=18% Q33

71759.2000+ Q29/0.05066%+ V36= Q30/0.8%

Q33/0.6%= V36+ Q351.0%

Q32/1.0%+ Q34/0.05066%= Q33/0.6%

将已知数据代入并解方程，得

Q29=16.9245 V29=33401.4733 C29=0.06441%

Q30=959.6268 V30=119953.3500 C30=0.8%

Q31=863.641 V31=110357.0800 C31=0.7826%

Q32=31.4575 V32=9596.2700 C32=1.0%

Q33=99.5023 V33=16583.7167 C33=0.6%

Q34=3.5396 V34=6987.4467 C34=0.06441%

Q35=17.9104 V35=1791.0400 C35=1.0%

Q36=81.5919 V36=14792.6767 C36=0.5516%

对上述整体来讲，必须保持整体平衡，即必须满足下面二式：Q23+Q29+Q34=Q31+Q35

V23+V29+V34=V31+V35

验算：

Q23+Q29+Q34=861.1104+16.9245+3.5396=881.5745

Q31+Q35=863.6641+17.9104=881.5745

V23+V29+V34=71759.2000+133401.0400+6987.4467=11218.1200

V31+V35=110357.8000+1791.0400=112148.1200

数据在误差范围内，满足整体平衡，因此证明上述运算正确。（14）冲浆泵及浓白水塔浆水平衡：

已知：Q24=344.4416 V24=451830.9808 C24=0.7623%

Q31=863.6441 V31=110357.0800 C31=0.7826%

Q26=210.3477 V26=26293.4625 C26=0.8%

Q19=237.6665 V19=36272.9264 C19=0.6550%

Q17=213.8998 V17=32907.6615 C17=0.65%

C37=3% C38=C15=0.3061%

计算：

将单元看成一个整体，对其进行平衡得：

Q24= Q37+ Q31+ Q26+ Q19+ Q17+ Q38

V24= Q37/ C37+ V31+ V26+ V19+ V17+ Q38/ C38

将数据代入得：

Q37+Q38=1918.8635

Q37/3%+Q38/0.2388%=245999.8504

解得：

Q37=1298.3310

V37=4327.7000

C 37= 3% Q 38=620.5325 V 38=202722.4504

C 38=0.3061% (15）浓白水池衡算： 已知：Q 15=877.2943

V 15=282979.714 Q 38=620.5325

V 38=202722.1504 C

38= C 39= C 15=0.3061% 计算：

Q 39= Q 15- C 38（16）水力碎浆机物料衡算： 已知：Q 2= 48.9474

V 2= 52.6316

Q 4= 15.1384

V 4= 16.2778 C 4=93% C 41= C 28=0.05066%

C 40=2.0%

计算：

Q 2+ Q 4+ Q 41= Q 40

V 2+ V 4+ Q 41/ C 41= Q 40带入数值得：

Q 40=65.7155 V 40=3285.7750 C 40=2.0% Q 41=1.6297 V 41=3216.8656 C 41=0.05066% (17) 水封池平衡

已知：W 8=30156.3000

Q 13=30.7053 V 13=27075.9800 C 13= 0.1134% Q 10= 2.0562 V 10= 7437.2770

W 7=28009.8000 C 10= 0.2765%

Q 42=26.7050

V 42=52708.0398

C 42=C 43=0.05066% 计算：

Q 43= Q 13+ Q 10-Q 42V 43= W 8+V 13+ V 10-V 42=11961.5172

（18）伏损池物料衡算： 已知：W 10=4000.0000

Q 40=65.7155

V 40=3285.7750

C 40=2.0% Q 11=25.4098 V 11C 11= 0.7911% Q 8= 5.0461

C 8=30%

V 8= 16.8203

计算：Q 44= Q 40+Q 11V 44= V 8+V 11+V 40+ W 9

=10514.6943 C 44=0.9146%

（20）圆网浓缩机物料衡算： Ⅰ1#圆网浓缩机 已知：圆网浓缩机出浆含量 C 45=3.5%

圆网浓缩机白水含量 C 46=0.05%

Q 44= 96.1714

V 44= 10514.6943 C 44=0.9146%

圆网浓缩机喷水量:

W 11=3000.0000

计算： 圆网浓缩机进浆含量 本系统进浆为0.9146%，恰好符合要求。

对单元进行浆水平衡得： Q 44= Q 45+ Q 46

W 11+ V 44= Q 45/ C 45+ Q 46/ C 46 带入数值得： 96.1714= Q 45+ Q 46

40514.6943= Q 45/ 3.5%+ Q 46/0.05%

解得：

Q 45=90.7099 V 45=2591.7114

Q 46=5.4615 V 46=10922.9829

Ⅱ2#圆网浓缩机物料衡算： 已知：圆网浓缩机出浆含量 C 47=3.5%

圆网浓缩机白水含量 C 48Q 39= 245.7618 V 39= 80257.5642

C 39=0.3061%

圆网浓缩机喷水量:

w 12=3000.0000

计算：

Q 39= Q 47+ Q 48

W 12+ V 39= Q 47/ C 带入数值得： 2745.7618= Q 47110257.5642= Q Q 48=38.6703 V 48=77340.6642

Q 47=207.0915

V 47=5916.9000

(20)盘磨机、损浆池平衡已知：Q 45=90.7099

V 45=2591.7114

C 45=3.5% Q 47=207.0915 V 47=5916.9000

C 47=3.5%

C 49=3.5%

盘磨机只对脱水后浆料进行疏解，其目的是疏解损纸浆中未分散的纸片等，因此物料只是通过而没有损失。 计算得：

Q 49=Q 47+V 45=297.8914 V 49=V 47+V 45=8508.6114

（21）高位箱平衡 已知：填料用量：5%

填料含量：10%

高位箱回流：Q 37=1298.3310 V 37=43277.7000 C 51=C 37=3% 计算：

填料用量1000流失量30% （Q 52V 52=50/10% Q 52+Q 50=Q 37+Q 51

Q 51=10%( Q 52+Q 50) V 52′+V 50′=V 37′+V 51′

代入数据得：

Q 50=Q 37/0.9-Q 52’

=Q 37=1298.3310/0.9-35.0000=1407.5900 Q 51’=0.1( Q 52+Q 50)=0.1×(35.0000+1407.5900) =144.2590 V 51=4808.6333

V 50=V 37+V 51-V 52=43.277.7000+144.2590-500=47586.3333 C 50=2.9580%

（22）成浆池衡算：

已知：Q 49=297.8014

V 49=8508.6114

C 49=3.5%

Q 50=1407.5900

V 50=47586.3333C 50=2.9580% Q 51=144.2590 V 51=4808.6333 C 51=3%

计算： Q 53= Q 50-Q 49- Q 51V 53= V 50- V 49- V 51=34269.0886

C 53= Q 53/ V 53=2.8175%

(23)混合浆池计算

在设计中，所用矾土液以清水计，故得 Q 53=965.5296

化浆含量：C 54=C 55=2%

长纤维占总浆量80% 短纤维占总浆量20%

计算：

针叶商品浆：Q 54=Q 53 阔叶商品浆：Q 55=Q 53×20%=965.5296×20%=193.1059 V 54=Q 54/C 54=657.8707/2%=38621.1850 V 55=Q 55/C 55=289.6589/2%=9655.2950 (24)稀白水池平衡 已知： Q 48=38.6703 V 48=77340.6642 C 48=0.05% Q 46=5.4615 V 46=10922.9829 V 43=11961.5172 C 43=0.05066%

计算：