类型及其特征
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制浆造纸手册第九分册纸张抄造》第134页（13244字）
组成：流浆箱由布浆器(纸料的分布装置)、堰池(纸料的整流装置)和堰板(上网装置)等三个主要部分组成。
型式及特点：流浆箱的发展与造纸机结构(特别是造纸机的车速和幅宽的迅速增长)的不断改进和装备水平的迅速提高有着密切的关系。近20年来，由于各种新式大型造纸机的不断出现，流浆箱的型式日新月异，技术装备水平突飞猛进，相应地出现了许多新型的流浆箱。
目前用于各种类型造纸机的流浆箱虽有多种型式，但可以归纳为敞开式、封闭式、满流式和满流气垫结合式等4种主要的类型。
流浆箱型式的选择，应根据造纸机的结构、抄宽、车速、纸料的性质和纸张的品种等因素来确定。
各种流浆箱的型式、特点及适应范围见表11－2－53。
表11－2－53 各种流浆箱的型式、特点及适用范围
1．敞开式
敞开式流浆箱主要适用于中、低速造纸机。目前使用的敞开式流浆箱有多种结构形式。几种比较典型的敞开式流浆箱介绍如下：
(1)单管进浆敞开式流浆箱
图11－2－70为单管进浆敞开式流浆箱示意图。
图11－2－70 单管进浆敞开式流浆箱示意图
1—进浆管 2—隔板 3—匀浆辊 4—堰板 5—胸辊
图中(A)用于净纸宽度1092mm的ZW1长网多缸纸袋纸纸机。图中(B)用于净纸宽度1760mm的ZW2、ZW3、ZW4和ZW5长网多缸文化纸机。
这种流浆箱结构的特点为：
①由木制的翻浆箱和衬不锈钢板铸铁喷浆箱组成。
②上下唇板均由不锈钢板组成，喷浆口高度借上唇板通过手轮丝杆可作全幅或局部的调节。
③在流浆箱口设有隔板折流和设有一根Φ125．5mm的匀浆辊作为匀浆元件。
这种流浆箱的结构简单，容易制造，操作及维护也方便。但由于箱内浆位较低，浆流速度慢，浆流通过流浆箱的路程长，时间也长，容易使已分散的纤维再絮聚，布浆效率低。
这种流浆箱一般用于低速窄幅的造纸机，生产普通的文化用纸。
(2)锥形孔板布浆敞开式流浆箱
图11－2－71为锥形孔板布浆敞开式流浆箱。
图11－2－71 锥形孔板布浆敞开式流浆箱示意图
1—方锥形总管 2—锥孔孔板 3—堰池 4—匀浆辊 5—堰板
这种流浆箱结构的特点：
①使用方锥管锥形孔孔板进浆。
②平底堰池采用一根匀浆辊作为整流元件。
③使用喷浆式堰板(即唇板)。
这种流浆箱结构简单，占地面积小，布浆情况优于单管进浆敞开式流浆箱。这种流浆箱用于净纸宽度1092mm和1575mm的长网造纸机，抄造文化用纸，车速100～130m／min。
这种流浆箱由于采用进口为Φ20mm，出口为Φ40mm的锥形孔孔板作为布浆元件，锥形孔进出口的面积比为1：4，因而在车速较高、孔板进出口流速均较高的情况下，孔板出口浆流的流量较大，影响到浆流的均匀分布，在此情况下，必须在孔板的出口增加一根匀浆辊，作为孔板出口浆流的消能整流。另外，这种流浆箱没有溢流装置也影响到堰池浆位的稳定和泡沫的排除。
(3)阶梯扩散器布浆敞开式流浆箱
图11－2－72，图11－2－73，图11－2－74和图11－2－75是种用于中、低速文化纸机的阶梯扩散器布浆敞开式流浆箱。
图11－2－72 阶梯扩散器布浆敞开式流浆箱示意图
1—方锥形总管 2—阶梯扩散器 3—堰池 4—匀浆辊 5—堰板
图11－2－73 阶梯扩散器布浆敞开式流浆箱示意图
1—方锥形总管 2—阶梯扩散器 3—堰池 4—匀浆辊 5—堰板
图11－2－74 阶梯扩散器布浆敞开式流浆箱示意图
1—方锥总管 2—扩散器 3—堰池 4—匀浆辊 5—挡板 6—后墙 7—前墙 8—上唇板
图11－2－75 1760／100～140文化纸机敞开式流浆箱
1—垂直前墙 2—匀浆辊 3—后墙溢流 4—稳流室 5—阶梯扩散器 6—方锥管
这种流浆箱结构的基本特点：
①使用方锥管阶梯扩散器布浆。
②平底堰池，一般采用匀浆辊作为整流元件，也有用隔板作为整流元件。
③使用喷浆式堰板。
图11－2－72所示的阶梯扩散器布浆敞开式流浆箱使用隔板作为整流元件。由于这种阶梯扩散器流浆箱配用的阶梯扩散器第一阶的l1／d1，(l1—第一阶的长度，d1—第一阶的直径)只有3．75，比较小，因而阶梯扩散器出口浆流有偏流现象，加之堰口没有设作为整流的匀浆辊，也没有溢流装置，从而影响到流浆箱的布浆整流效果，泡沫也难于排除。这种流浆箱用于车速在100～150m／min，净纸宽度小于1760mm的长网造纸机。
图11－2－73所示的阶梯扩散器布浆敞开式流浆箱使用匀浆辊作为整流元件，由于这种阶梯扩散器流浆箱配用的阶梯扩散器第一阶l1／d1的比值只有3，因而阶梯扩散器出口浆流有偏流现象，加之没有溢流装置，堰池也没有隔板，从而当车速较高的情况下影响布浆整流的效果，泡沫也难于排除。这种流浆箱用于车速100～140m／min，净纸宽度1760mm以下的长网造纸机。
图11－2－74所示的阶梯扩散器布浆敞开式流浆箱，使用隔板和匀浆辊作为整流元件，用于车速200～250m／min，净纸宽度2362mm的新闻纸机，有较好的布浆效果。由于没有溢流装置，因而泡沫排除困难，对于改进匀度的效果也不显着。
图11－2－75所示的阶梯扩散器布浆敞开式流浆箱配用用注塑法制造的带锥度的新型阶梯扩散器，l1／d1的比值在7以上，阶梯扩散器出口有一缓冲区，并与堰池成一定的角度，使用匀浆辊(根据需要还可以在堰池中加隔板)作为整流元件，并设有后墙溢流装置，这种流浆箱用于1760／100～140文化纸机，取得较好的布浆整流效果，纸幅横向和纵向定量差小，匀度好。
(4)2362／200文化纸机流浆箱
2362／200文化纸机流浆箱结构示意图如图11—2—76所示。
图11—2－76 2362／200文化纸机敞开式流浆箱示意图
1—方锥形总管 2—孔板 3—消能棒导流片 4—匀浆辊 5—堰池 6—翻浆隔板 7—溢流槽 8—溢流口 9—匀浆辊 10—喷浆式堰板
这种流浆箱结构的特点是：
①采用方锥管多孔板布浆，并以消能棒导流片和匀浆辊作为孔板喷射浆流的消能整流装置。
②孔板后消能整流匀浆辊Φ150mm，开孔率为35%，堰板收敛区匀浆辊Φ133mm，开孔率50%，匀浆辊均为厚3mm的不锈钢板制成，孔径为25mm，堰池中有隔板作为整流元件。
③有前墙溢流装置。
④使用喷浆式堰板。
这种流浆箱用于车速200m／min的ZW8长网多缸文化纸机。由于使用多孔板作为布浆元件，因而消能整流装置比较复杂，导致流浆箱的结构较为复杂。
(5)1880／150长网多缸优质薄页纸机流浆箱
图11－2－77为1880／150长网多缸优质薄页纸机流浆箱示意图。
图11－2－77 1880／150长网多缸优质薄页纸机流浆箱
1—进浆方锥管 2—二段开孔孔板 3－Φ146mm匀浆辊 4—堰池 5—闸板 6—喷雾管 7—溢流装置 8—Φ146匀浆辊 9—结合式堰板
这种流浆箱结构的特点：
①使用方锥管和两段开孔孔板布浆，在孔板出口有一缓冲扩散段，然后使用Φ146mm匀浆辊作为消能整流元件布浆系统，与堰池池底成15°的倾斜角。
②使用隔板与匀浆辊作为整流元件。
③使用前墙溢流和结合式堰板。
这种流浆箱配用于1880／150长网多缸优质文化纸机。
(6)2040长网多缸伸性纸袋纸机流浆箱
图11－2－78为2040长网多缸伸性纸袋纸机流浆箱。
图11－2－78 2040长网多缸伸性纸袋纸机流浆箱示意图
1—进浆方锥管 2—孔板 3－Φ250mm匀浆辊 4—堰池 5—翻浆隔板 6—喷雾管 7—前墙溢流槽 8－Φ84前墙溢流孔 9—Φ159匀浆辊 10—喷浆式堰板
这种流浆箱的结构特点：
①使用方锥管孔板进浆，在孔板之后设有缓冲区，然后使用Φ250mm匀浆辊作为消能整流元件，布浆系统与堰池底成30°的倾斜角。
②使用隔板与匀浆辊作为整流元件，为了防止在堰池浆位较高的情况下，浆流在堰池流动过程中出现停浆的现象，流浆箱的后墙有一定的倾斜角，并使用特殊结构的隔板。
③使用前墙溢流装置和喷浆式堰板。
这种流浆箱用于2040mm长网多缸伸性纸袋纸机，可以适应150～260m／min车速的要求。
(7)2800mm瓦楞纸机流浆箱
图11－2－79为2800mm瓦楞纸机流浆箱示意图。
图11－2－79 2800mm瓦楞纸机敞开式流浆箱示意图
1—方锥形总管 2—阶梯扩散器 3、6—匀浆辊 4—堰池 5—翻浆隔板 7—喷浆式堰板
这种流浆箱结构的特点：
①为适应使用比较粗的浆料，如废纸浆制造瓦楞纸的要求，使用特殊结构的阶梯扩散器作为布浆器，以防止浆料堵塞阶梯扩散器。
②为适应车速在较低的情况下(如车速为60m／min)堰池有一定的浆位，可以使用匀浆辊作为整流元件，使用有一定倾斜度的特殊结构的堰池池底。
③使用匀浆辊和隔板作为整流元件。
这种流浆箱用于2800mm瓦楞纸机。
2．封闭式流浆箱
封闭式流浆箱，是在流浆箱密封的堰池内按照造纸机车速的要求，形成一定的气压(气垫)或抽真空，而堰池只保持一定的较低的浆位，车速变化时，只需变更气垫压力。
根据下列理论公式，改变气垫压力，以得到所需的放料速度(浆速)。
式中 v——放料速度，m／s
g——重力加速度，m／s2
h——液位高，m
p——气垫压力，kg／m2
ρ——流体密度，kg／m3
由式可以看到，造纸机车速愈低时，放料速度(浆速)也愈低，从而导致气垫压力的波动对放料速度波动的影响也愈大。
介绍几种气垫式流浆箱的结构及性能：
(1)方锥管孔板布浆气垫式流浆箱
图11－2－80为方锥管孔板布浆气垫式流浆箱示意图。
图11－2－80 方锥管孔板布浆气垫式流浆箱
A—布浆器 B—堰池 C—堰板 1—方锥形总管 2—孔板 3—匀浆辊(布浆器的整流消能装置) 4—堰池 5—匀浆辊(整流元件) 7—箱体 8—旋转喷水管 9—溢流槽
这种流浆箱的结构特点为：
①采用方锥管和多孔板作为布浆器，平底堰池，堰池浆位低，流速快。
②使用两根匀浆辊作为整流元件，孔板出口的匀浆辊主要起孔板喷射浆流的消能整流作用；而堰板收敛区前的匀浆辊主要起整流作用。
③设有前墙溢流装置，便于稳定浆位和排除泡沫。
④采用结合式堰板。
这种流浆箱结构紧凑，体积小。但在使用过程中发现当车速较低(280m／min以下)时，上唇板有挂浆现象，且由于车速较低，导致堰池流速较低而影响到纤维分散，从而对成纸匀度有影响。由于使用孔板作为布浆元件，孔板出口射流速度高，从而对消能整流有较高的要求。如处理不当会导致纸页横幅定量差较大。因此，新设计的这种流浆箱已改用管束或阶梯扩散器作为布浆整流元件，以改进其布浆整流性能。
(2)Holder式气垫流浆箱
图11－2－81为Holder式气垫流浆箱示意图。
图11－2－81 Holder式气垫流浆箱
1—方锥形布浆总管 2—管束(3排) 3—开孔率40%匀浆辊 4—旋转消泡喷水管 5—开孔率50%的匀浆辊 6—结合式堰板 7—整流区
这种流浆箱与方锥管孔板布浆气垫流浆箱的主要区别在于这种流浆箱使用管束作为布浆元件，由于管束本身有一定的消能整流作用，加之在管束出口有整流区，因而有较好的布浆整流效果。
(3)TAM－F10R气垫流浆箱
图11－2－82为TAM－F10R气垫流浆箱示意图。
图11－2－82 TAM－F10R气垫流浆箱
1—方锥形布浆总管 2—管束 3—匀浆辊 4—气垫室 5—溢流口 6—堰口匀浆辊 7—结合式堰板
这种流浆箱的结构特点为：
①采用方锥管和管束作为布浆器，使得浆料沿着纸机的横幅分布较均匀。
②堰池流速高有助于分散絮聚。
③使用两根匀浆辊，可以防止浆料在堰池流动过程中产生絮聚。
④使用前墙溢流和结合式堰板。
⑤两端有3个易开启的排放口，方便冲洗，堰板可以升高150mm进行清洗。
这种流浆箱主要用于生产多层纸板的纸板机。
(4)MKⅡ型气垫流浆箱
图11－2－83为MKⅡ型气垫流浆箱示意图。
图11－2－83 MKⅡ型气垫流浆箱
1—方锥形总管 2—管束 3—下唇板调节机构 4—热水槽 5—结合式堰板 6—管束(湍动发生器) 7—气垫室 8-—堰池
这种流浆箱的结构特点为：
①没有转动的布浆整流元件，采用管束作为布浆元件和整流元件(湍流发生器)。
②采用方锥形总管和小管束作为布浆器。
这种流浆箱可用于长网造纸机，也可以用于立式夹网造纸机。
3．满流式流浆箱
满流式流浆箱是70年代发展起来的一种新型流浆箱。包括Escher Wyss阶梯扩散器流浆箱、Beloit集流式飘片流浆箱。FIOSET流浆箱，HT水力流浆箱等几种类型。这类流浆箱的基本特点是：
①在流送过程中流浆箱充满浆料。
②按照造纸机车速要求，流浆箱的压头由可调节速度的冲浆泵提供。
③这类流浆箱均配有能够产生规模和强度均合适的微湍流的布浆元件和整流元件(如阶梯扩散器、管束等)，布浆整流效果好。
④流浆箱没有转动部件，体积小，效率较高。
⑤没有溢流装置，因而在进入流浆箱之前必须通过消除空气和泡沫以及消除压力脉冲的装置。
(1)Escher Wyss阶梯扩散器流浆箱
图11－2－84为Escher Wyss阶梯扩散器流浆箱示意图。
图11－2－84 Escher Wyss阶梯扩散器流浆箱
1—方锥管 2—阶梯扩散器 3—喷浆式堰板
这种流浆箱的结构特点为：
①采用方锥形总管布浆，以阶梯扩散器作为流浆箱的核心，起到主要的布浆作用、整流作用和产生微湍流分散纤维絮聚的作用。由阶梯扩散器出口到堰板收敛区只有200mm左右的短整流区，然后进入堰板收敛区，堰板收敛区也只有381mm，由于流道很窄(只有120mm)，因此浆料以很高的速度通过这一区段，只需要很短的时间，从而使得浆料通过阶梯扩散器时所产生的微湍流在上网前不致消失，从而保证上网浆料纤维的均匀分散，并减少了再絮聚的现象。
②结构紧凑、体积小、质量轻。
③流速控制范围较大，运行参数调节范围大，控制简单，可以生产80～140g／m2的厚纸，也可以生产13～18g／m2的薄纸。
(2)Beloit集流式飘片流浆箱
图11－2－85为C－Ⅰ型集流式飘片流浆箱示意图。
图11－2－85 C－Ⅰ型集流式飘片流浆箱
1—方锥总管 2—管束(7排) 3—稳流室 4—孔板(Φ22．2mm) 5—收敛区飘片
图11－2－86为C－Ⅱ型集流式飘片流浆箱示意图
图11－2－86 C－Ⅱ型集流式飘片流浆箱
1－方锥总管 2—管束 3—稳流室 4—孔板 5—导流片 6—收敛区飘片
这类流浆箱的结构特点为：
①由方锥总管、管束和稳流区构成流浆箱的布浆整流系统，有高效的布浆整流性能。
②在收敛区前设有多孔板，在每排孔眼之间镶有用聚碳酸酯薄片制成的飘片。飘片厚度在收敛区进口端为3mm，出口端为1mm。由于收敛区为飘片所间隔开而分成为许多互相平行的沿着纸机横幅全宽的收敛流，有效的分散纤维絮聚，保证浆料均匀分布，纸页横幅定量均匀稳定。收敛流的厚度在间隔开的夹隙进口处为30～40mm，然后逐渐缩小，到出口处约为3mm。通过这样窄小的间隙出口，浆料形成剧烈的剪切力，将纤维的网状物分散，又防止大涡流和大湍流的产生。出口的间隙越小时，纤维分散的程度就越大。由于收敛区出口非常接近浆料着网点，且浆速很高，从而使上网浆流能够保持很好的分散状态，为形成均匀的纸页创造良好的前期条件。
C－Ⅱ型集流式飘片流浆箱在孔板之后收敛区之前设有导流区，在孔板与飘片之间用导流片连结，这对于稳定浆流、防止在孔板与飘片连结处，由于突然转折而造成挂浆现象有很好的作用。
浆流在飘片收敛区流动的过程中有一较佳的流速范围，因此，必须根据工艺参数(浆料种类、纸张品种、车速、上网浓度，上网流量)来确定流浆箱的尺寸和飘片的数量。
图11－2－85所示的结构尺寸的C－Ⅰ型集流式飘片流浆箱适用十车速400～600m／min的纸袋纸机。图11－2－86所示的结构尺寸的C－Ⅱ型集流式飘片流浆箱适用于车速400～600m／min的文化纸机。
4．满流气垫结合式流浆箱
满流气垫结合式流浆箱是在满流式流浆箱的基础上发展起来的一类新型流浆箱。目的在于解决满流式流浆箱存在的由于没有压力缓冲装置和溢流装置而导致泡沫难于排除和对供浆系统压力脉动敏感的问题。这类流浆箱的特点是：配有满流式流浆箱使用的，能够发生规模和强度合适的湍流的整流元件，而流浆箱的压力、流量控制又采用一般封闭(气垫)流浆箱所采用的气垫调压和溢流控制的方法，使得这一类型的流浆箱既具有满流式流浆箱效果好，没有转动部分，体积小等优点，又有可能排除泡沫和消除脉冲。有代表性的满流气垫结合式流浆箱有W型高湍流流浆箱、SYM喷嘴式流浆箱、TAM－F10H流浆箱等。
(1)W型高湍流流浆箱
图11－2－87为W型高湍流流浆箱示意图。
图11－2－87 W型高湍流流浆箱
1—圆锥形总管 2—第一组管束 3—中间混合室 4—第二组管束(湍流发生器) 5—上唇板调节机构 6—气垫箱 7—消泡喷水管
这种流浆箱结构的特点为：
①由锥形总管、第一组管束和中间混合室构成布浆整流系统，在中间混合室出口转向第二组管束之前与气垫室相连、气垫室起到溢流泡沫和消除压力脉冲的作用。由第二组管束和堰板区构成了整流系统，第二组管束可以产生分散纤维絮聚的规模和强度合适的湍流，从而使纸幅有较好的横向定量分布和匀度。
②压力和流量控制采用封闭气垫流浆箱所采用的气垫调压和溢流控制的方法，可以除去泡沫和消除压力脉冲。因此，可以取消一般满流式流浆箱所要求的流浆箱前的脉冲衰减器。
③流浆箱结构较简单、没有转动部分，维修工作量较小，较易于清洗。
(2)Sym喷嘴式流浆箱
图11－2－88为Sym喷嘴式流浆箱示意图。
图11－2－88 Sym喷嘴式流浆箱
1—方锥形总管 2—管束 3—中间室 4—气垫平衡箱 5—溢流槽 6—湍流区 7—结合式堰板
这种流浆箱结构特点为：
①浆料经方锥总管进入管束，管束进口流速约为5m／s，出口流速约为3m／s，与进浆总管流速相近似，在管束中产生一定的压力降，这一部分构成了流浆箱的布浆系统。
②通过布浆系统后，浆料进入扩散缓冲区，在扩散缓冲区的上部设有气垫平衡箱，以吸收浆流的压力脉冲。气垫平衡箱的位置，以尽量靠近堰口为宜，在气垫平衡箱中有溢流槽，使扩散区有小量的溢流。
③浆料经过扩散区后，通过栅孔进入湍流区，湍流区由小直径的管束组成(图11－2－88 B－B截面)，湍流区产生的强度和规模合适的微湍流，使纤维分散良好。
④由于设有气垫平衡箱和溢流装置，因此在进浆系统中不必配用脉冲衰减器。
(3)TAM－F10H流浆箱
图11－2－89为TAM－F10H流浆箱示意图。
图11－2－89 TAM－F10H流浆箱
1—方锥形总管 2—管束 3—溢流口 4—气垫室 5—中间室 6—湍流发生器 7—结合式堰板
TAM－F10H流浆箱结构的特点为：
①流浆箱的关键部分是管束和湍流发生器，管束作为布浆元件，直径较大，以防止堵塞。而湍流发生器的孔径较小，使浆料以较高的流速通过，从而产生较大的剪切力，使纤维絮聚能够较好地分散。
②中间室可以有效地减少浆料中浓度的差异。
③气垫室可以消除压力脉冲，并排除空气泡沫。
④便于检查和清洗，进浆管束有几个易于开启的大型检查孔，两端还有3个易于开启的排放孔，方便清洗。堰板可开启150mm，便于清洗。
5．多层流浆箱
多层流浆箱是在满流式流浆箱的基础上发展起来的一类新型流浆箱。多层流浆箱结构的特点是沿着流浆箱的Z向(竖向)，将流浆箱的布浆器和整流系统分割成若干个独立的单元(一般为2～3个单元)，每个单元都有各自的进浆系统。因此各个不同的单元可以各自通过不同种类的浆料，从而形成几股独立的浆料流层，一直到堰板口附近才汇合成一股上网浆料流。由于这时浆料流动的速度很高，各层浆料互相混合的距离和时间都很短，因而上网浆料流沿着Z向(竖向)的各层浆料基本上保持原来的组成，使得形成的纸页沿着Z向(竖向)的各层浆料组成与流浆箱各层的浆料组成大致相同。这样使用一台多层流浆箱就能够为形成由几层不同的浆料组成的纸页提供上网浆料，这对于提高纸张质量、节约优质纸浆、简化流送与成形设备均有重要的作用。目前多层流浆箱的技术已成为流浆箱技术发展的一个重要的方面。已开发了几种多层流浆箱，主要的形式有Beloit多层集流式流浆箱、KWM多层流浆箱、Escher Wyss多层流浆箱等。
(1)Beloit三层集流式流浆箱
图11－2－90为Beloit三层集流式流浆箱示意图。
图11－2－90 Beloit三层集流式流浆箱
1—方锥形总管 2—管束 3—扩散室 4—飘片收敛区
这种流浆箱结构的特点为沿着流浆箱的Z向(竖向)有三个连接在一起的集流式飘片流浆箱单元，各个单元的浆料在进入飘片收敛区前是分开的，在进入飘片收敛区后由飘片将浆料层分离，一直到飘片出口处的堰板口附近才合成为上网浆流。目前这种流浆箱已用于制造薄页纸、餐巾纸和纸板。
(2)KMW多层流浆箱
图11－2－91为KMW多层流浆箱示意图。
图11－2—91 KMW多层流浆箱
1—混合室 2—管束 3—堰板 4—分离叶片 5—调节关节
这种流浆箱的结构特点是用两片空心的分离叶片把3个连结在一起的流浆箱隔开，分离叶片从堰板口一端的孔隙喷出空气，并在堰板口至成形区之间的区间形成把相邻两层上网喷浆浆流分开的空气楔，从而防止在纸页成形之前各层浆料的混合。目前这种流浆箱只用于夹网造纸机。