電磁流量計在造紙行業(yè)的應用

電磁流量計在造紙行業(yè)的應用：我國造紙業(yè)的發(fā)展受到原材料的限制。隨著環(huán)保要求的提高和森林樹木保護的提高，木漿在原材料中的比例越來越小。目前，據(jù)2014年中國造紙業(yè)統(tǒng)計，75%造紙企業(yè)的主要原料是廢紙漿，尤其是美國廢紙?，F(xiàn)代造紙業(yè)是一個資金、技術、能源密集型、生產(chǎn)規(guī)模大的產(chǎn)業(yè)，具有生產(chǎn)連續(xù)性強、工藝流程復雜、能耗高、原材料處理量大、污染負荷重、投資大的特點。隨著我國工業(yè)化進程的加劇，環(huán)境污染日益加劇，水資源消耗量大。大多數(shù)造紙企業(yè)都采用了零污染和零排放技術。

對于造紙廠來說，流量測量和控制相對重要。測量進入造紙機的紙漿流量，電磁流量計可配合濃度計作為紙張定量控制的前饋；在紙漿系統(tǒng)中測量紙漿，電磁流量計可實現(xiàn)紙漿比的連續(xù)或間歇控制。目前，國內大中型造紙企業(yè)已逐漸使用電磁流量計取代傳統(tǒng)的差壓流量計。雖然科里奧利質量流量計國外一些重要的小流量計，但電磁流量計仍占造紙行業(yè)液體計量的主導地位。這是因為電磁流量計的測量不受流體密度、溫度、壓力、粘度、雷諾數(shù)和一定范圍內電導率變化的影響；測量范圍大，可涵蓋紊流和層流兩種速度分布，是差壓流量計、渦輪、渦街等流量計無法比擬的。對于纖維懸浮液，電磁流量計能有效抑制噪聲顛簸，提高流量測量的*度。由于電磁流量計結構簡單，無活動部件和阻礙被測介質流動的擾動部件和節(jié)流部件，無管道堵塞、磨損等問題。當被測介質在傳感器測量管內流動時，幾乎沒有壓力損失，只消耗10~20W的電力，可顯著節(jié)約能耗，嚴格控制環(huán)境污染物的排放。

電磁流量計制造商從電磁流量計的生產(chǎn)、組裝、校準、驗證、檢測、包裝、出庫到售后。公司采用先進的自動化設備、高精度水標設備、防雷設計和高效的抗干擾電路，為用戶提供先進的防噪技術效果，通過系統(tǒng)的自動化生產(chǎn)過程，確保為用戶提供一套高精度、高質量、高噪聲的電磁流量儀器。

現(xiàn)代造紙的主要基本過程是制漿和造紙。制漿是一種行使化學或機械的技術，或兩者結合的技術，使植物纖維原料分解，成為本色漿（非漂漿）或漂白紙漿的生產(chǎn)過程。造紙是將懸浮在水中的紙漿纖維通過各種加工結合成滿足各種要求的紙頁。如今，制漿造紙生產(chǎn)過程的發(fā)展和應用，在提高勞動生產(chǎn)率、穩(wěn)定產(chǎn)品質量、降低消耗、降低成本、改善勞動條件、確保安全生產(chǎn)、消除環(huán)境污染等方面發(fā)揮了不可估量的作用。在整個造紙過程中，電磁流量計基本上用于所有工段。

一、配漿備料工藝。

材料準備段的主要任務是將不同的原料制成漿料。使用的原料主要包括機械漿、化學漿、脫墨漿和漂白機漿。無論是彩色漿還是漂白漿，電磁流量計主要參與磨漿、水、酸或堿的流量測量。機械拋光后，漿料的溫度應達到80℃。當以木材或草料等材料為原料制作漿料時，通常需要經(jīng)過烹飪過程。由于煮沸液是堿性的，如Ca（OH）2或NaoH溶液，漿液是堿性的，因此對測量儀求較高。普通電磁流量計多采用耐高溫聚四氟乙烯襯里、耐腐蝕性強的電極材料和分體結構安裝。

在漿液比過程中，為了獲得不同質量的紙張，制造商使用不同的漿液比濃度，但由于漿液的細微差異，成品往往不合格，從前額造成更大的材料和經(jīng)濟損失。因此，每個造紙廠在每個參與比例的管道上都配備了電磁流量計來測量進入漿液總管的瞬時和總流量。同時，在線濃度計也安裝在漿液管的下端，以檢測漿液分配效果。如果設定的濃度有偏差，請調整閥門的開度，以調整相應的漿液流量。這里要求電磁流量計精度高，重復性和動態(tài)響應性好。

對于廢紙非脫墨漿，電磁流量計主要用于根據(jù)漿料濃度測量灌漿用水量。通過電磁流量計*的測量，可以更好地控制灌漿度，穩(wěn)定調整灌漿濃度，為紙漿的形成提供良好的前提。對于大型造紙企業(yè)，灌漿用水一般為循環(huán)采購水，對電磁流量計要求不高，一般選擇聚四氟乙烯襯里和316L電極。

二、稀釋漿料。

紙張調量的目的是根據(jù)造紙機的速度和定量要求，提供連續(xù)穩(wěn)定的漿料供應干燥。稀釋的目的是根據(jù)造紙機復制的要求，將紙張稀釋到合適的濃度，以便在復制過程中形成均勻的濕紙頁。在正常情況下，調量和稀釋是同時進行的。紙張稀釋一般使用網(wǎng)布濃白水，節(jié)約用水，購買白水中的材料和能量，減少對環(huán)境的污染。

原木或廢紙打漿成所需的纖維漿，廢紙打漿后清洗漂白。此時，電磁流量計主要測量干預打漿后的加水流量。大部分水經(jīng)過一點處理后介入周圍河流，水質差，但無腐蝕性。電磁流量計可采用傳統(tǒng)橡膠襯里和不銹鋼電極。

3、優(yōu)化蒸煮器中的漿水平衡。

穩(wěn)定*流量測量是提高連續(xù)烹飪器性能的一個環(huán)節(jié)。更好的測量應允許用戶將循環(huán)管道中的烹飪溫度浮動到較小的水平，實現(xiàn)泵送管道中的漿液平衡，并控制噴射管道中產(chǎn)生的漿液量。

化學法制漿有兩種：堿法和亞硫酸鹽法。在這兩種技術中，氫氧化鈉是主要的活性化學物質，在硫酸鹽法中也含有硫化鈉。對于堿采購廠家，由于白液濃度高，必須用水或黑液稀釋，混合均勻，濃度一致后送液。本段電磁流量計主要控制稀釋水或黑液，*控制漿液比，有效控制造紙廠進水，節(jié)約造紙廠電能消耗。

例如，KP連續(xù)烹飪器具有極高溫、高壓和高漿液含量的腐蝕性堿性液體的環(huán)境要求電磁流量計能夠承受嚴格的烹飪條件。CISSON公司的工程師開發(fā)了PFA襯里電磁流量計，能夠承受烹飪條件。為了防止襯里蠕變，開發(fā)了一種新的插入式電極。此外，它還有一個特殊的接地環(huán)，以防止條件下進氣道內徑變形。采取一系列措施后，新的烹飪電磁流量計可以在高溫/高壓條件下（170℃和1.3MPA）穩(wěn)定測量流量。

四、挑選、洗滌和漂白工段

廢紙是重要的可再生資源,廢紙的收購行使是辦理造紙工業(yè)面臨的原料短缺、能源緊張和污染嚴重等三大問題的有效途徑。近十年來,各國高度重視廢紙資源的行使,廢紙的收購率和行使率逐年增長,處理廢紙的技術不斷改進和完善,用廢紙漿制成的紙和紙板的產(chǎn)量和品種也逐年增加。通常國內有不少企業(yè)采用廢紙制漿,即將廢紙打漿后再進行洗滌漂白處理,這里電磁流量計主要測量參與打漿后的加水流量以及渣排放的控制。水大多為左近的江河水稍加處理后就參與運行,所以水質較差,但沒有腐蝕性,CISSON技術人員推薦客戶普通選用常規(guī)的橡膠襯里和316L電極就可滿足測量條件。

為了將經(jīng)過印刷的廢紙變成滿足生產(chǎn)要求的白紙漿,提高廢紙漿的使用代價和生產(chǎn)的紙張級別,需要從廢紙中除去油墨。為了破壞印刷油墨對纖維的粘附,需要加入一些化學品,在適當?shù)臏囟群蜋C械作用下,將油墨從纖維上分離出來。參與脫墨過程的脫墨劑(常見的脫墨劑有NaOH、Na2CO3、Na2SiO3和H2O2)大多數(shù)都是堿性和腐蝕性強的增加助劑,電磁流量計好選用化學性能穩(wěn)定、耐腐蝕性強的PTFE襯里,哈氏合金B(yǎng)電極。不過針對不同的生產(chǎn)線及特定的增加物,可以選用適合的電磁流量計測量。

混漿配料過程中各種化學藥品的控制直接影響抄造紙的質量和紙機的穩(wěn)定運行。為保證紙張的白度均勻細致,要增加不同的增加劑、疏散劑和漂白劑,這些增加劑的流量小,腐蝕性強,所以大多數(shù)電磁流量計選用PTFE和PFA襯里。H2O2漂白化學漿,可以到達更高的白度,改善紙漿的白度穩(wěn)定性。故造紙廠在多段漂的后一段多選用H2O2作為漂白劑,但H2O2對金屬材料的腐蝕性強,出于防腐考慮我們可以選用Pt作為電極材料。但是,現(xiàn)場使用情況證明:當過程壓力小于0.3MPa時,Pt電極會同H2O2發(fā)生反應,會在電極表面形成一層氣霧,我們稱其為觸媒反應。這時輸出信號會有很大的顛簸,造成測量精度下降,但選用鉭(Ta)就可避免此輸出晃動,*的計量增加助劑流量,更好地預防了小流量化學品的浪費。

五、高濃度紙漿

在中濃和高濃紙漿管道出口,因介質濃度高、溫度高,并伴有蒸汽加入,還會時不時的出現(xiàn)真空現(xiàn)象,對電磁流量計電極的附著快,所以對電磁流量計提出了較高的要求。由于負壓對電磁流量計襯里具有吸附作用,在一定壓力下使電磁流量計襯里變形導致測量面積變更,給廠家?guī)砗艽蟮牟槐恪ISSON公司技術創(chuàng)新人員推出了新型的帶有鋼襯的電磁流量計,可以更好地保護襯里,防止真空條件下襯里塌落。

六、蒸煮廢液的收購

在蒸煮器中,將木片和“白液”,氫氧化鈉(NaOH)和硫化鈉(Na2S)的混合物一起放在壓力鍋設備中蒸煮。蒸煮過程中木質素分解,木質素使木質纖維結合在一起,廢棄的白液和木質素的混合物即是“黑液”。由于黑液中殘留的有機顆粒,采用單一的低頻直流勵磁(6.25、12.5、25Hz等)的傳統(tǒng)儀表會有漿料噪聲的問題。

高頻勵磁電磁流量計可以很好的降低漿料的流動噪聲,提高動態(tài)響應速度。在制漿造紙過程中,收購行使對各廠能源經(jīng)濟和環(huán)保方面尤為重要,如白液通過燃燒及收購,經(jīng)澄清處理后送到蒸煮工段循環(huán)使用。在收購過程中使用的化學藥品、黑液、白液和綠液會籠蓋在流量管內側,將會在電極上形成絕緣層,影響準確測量,縮短儀表使用壽命。因此,在造紙廠中要定期的清理電極,保證良好的測量環(huán)境。

七、造紙過程

造紙過程主要是將各種漿料按比例混合后經(jīng)網(wǎng)部脫水,壓榨成形并烘干后成為原紙,經(jīng)后段涂布、壓光后出成紙。在抄紙過程中電磁流量計主要參與對冷卻水、明礬和滑石粉等的流量計量。因不同紙種的漿料配比有所區(qū)別,所以在混漿中流量計的*計量顯得尤為重要,CFQ105流量計的高精度及快速響應等優(yōu)點在這里得到了很好的體現(xiàn)。實際發(fā)現(xiàn)電磁流量計在使用過程中,接地的正確與否對流量計的穩(wěn)定性影響大。

八、紙張定量的控制

造紙廠中,對進入頭箱的紙漿流量的檢測是非常重要的,這個流量參數(shù)直接參與紙張定量的控制。由于頭箱壓力和液位的變更,通過唇板噴射到網(wǎng)布上的紙漿量會有顛簸,所以控制頭箱進漿流量的安穩(wěn),對于紙張定量的控制至關重要,也會直接影響紙張的終品質。由于“紙漿纖維”碰撞電極會產(chǎn)生噪聲,噪聲信號會導致儀表的輸出值顛簸,定量閥的開度就不穩(wěn)定,這樣就不可能得到一個穩(wěn)定的定量。為了獲得穩(wěn)定的流量信號,使用碳化鎢電極取代不銹鋼電極會進一步提高其抗?jié){料噪聲性能,減小輸出顛簸。

電磁流量計可以根據(jù)終成品紙張的厚度、水分的測量來控制進漿流量。但是高頻勵磁電磁流量計在抗?jié){料和紙漿流動引起的噪聲方面存在不足。當維持嚴密控制,并允許流漿箱中紙漿液位變更更小時,可使用低阻尼值。當流漿箱到成形篩漿機的壓力一致,終產(chǎn)品的紙張定量和厚度變更小時,廠家可設定其控制點更接近理想紙張定量值,降低損耗并使同樣數(shù)量的紙漿獲得更多終產(chǎn)品,提*,節(jié)約成本。

九、應用于涂布、施膠量的控制

紙板中涂布量的控制對降低成本,提高紙品質有著極大的作用,施膠和涂布是造紙中兩道*工序。因膠料和涂料的化學性質,對流量的計量提出了較高的要求。電磁流量計被應用于此,襯里需選用PFA全澆注型,保證電極與襯里能夠完全的貼合,防止因膠料或涂料籠蓋在電極表面而影響測量,若被籠蓋會在滿管時出現(xiàn)空管報警,當然儀表的周期檢查和清潔在這里顯得重要起來。在涂料的配比控制中,很好地運用了流量計的脈沖計量功效。

十、造紙廠的廢水處理

目前,造紙廠中的廢水污染是相對頭疼的一大問題,從原料到合格的成品,每個工段中幾乎都離不開水。造紙廠中的廢水包括來自制漿、漂白、造紙和收購工藝的污水。污水處理工藝主要是通過生物氧化,絮凝,沉淀等工藝到達污水凈化的目的,在每個階段都需要一定的流量計來進行測量。在污水處理工藝中,需根據(jù)工藝要求,配置對應的檢測儀表,構成可靠的控制系統(tǒng)。

造紙廠中的廢水通過凈化處理后可以循環(huán)使用,節(jié)省廠家用水量和耗電量。廢水處理工藝中,需要對排放水、增加劑、污泥等進行計量和控制,此時流量的測量非常重要。由于廢水中含雜質、腐蝕性小、流量變更大、有一定的導電能力,適合選用耐磨損的PTFE襯里和316L電極。目前多數(shù)紙廠使用流量計后節(jié)省了成本,更好的控制了漿料比,更重要的是通過控制污水的排放量削減了環(huán)境污染,經(jīng)濟高效。

在科學技術飛速發(fā)展的今天,各國的流量計生產(chǎn)廠家努力將新的科技應用于產(chǎn)品的設計中,提高產(chǎn)品性能,擴大產(chǎn)品的使用范圍。經(jīng)過多年實際,電磁流量計具有的其余流量計不可替代的特點使它在造紙平臺中*,普遍選用PTFE或其余氟塑料襯里,電極則是依照不同液體的性質決定。尤其是對于流體噪聲較大的纖維漿料,選用碳化鎢電極,聚四氟乙烯襯里,加之先進的高頻勵磁電路設計,提高了電磁流量計的零點穩(wěn)定性、靈敏度和測量精度。

智能型紙漿流量計是一種適用于紙漿和紙張制造業(yè)的一款高性能、高穩(wěn)定性、高可靠性的紙漿流量計。采用離子注滲工藝制作的新型“碳化鎢滲鋼電極”和高性能襯里材料,結合高頻勵磁技術,能夠提供穩(wěn)定和*的測量性能。針對攪擾性強的紙漿,使用能夠尖峰抑制的抗噪聲攪擾轉換器,辦理了廠家相對頭疼的流量顛簸攪擾。除此以外,電磁流量計的正確安裝和接地也是流量穩(wěn)定測量的前提保證。通過技術人員的不斷創(chuàng)新以及現(xiàn)場實際反饋,在未來的幾年里,電磁流量計會依據(jù)其本身獨特的優(yōu)點成為流。

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