堰板闸口开度的计算
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制浆造纸工业计算手册上册》第306页(4090字)
【说明】 堰口开度的大小,决定着上浆量的多少,因此,堰口开度的确定,主要取决于纸页的定量,当然,同样的定量,由于上网浓度不同,或抄速不同,纸料液的流量也应不同,堰口开度自然也不同。堰口开度的计算方法有多种,下面区别不同情况归纳如下。
1.根据纸的产量计算
【公式】
式中 a——堰缝开度(m)
Bm——纸的抄宽(m),指卷纸机纸宽
V——纸机抄速(m/min)
q——纸的定量(g/m2)
C1——卷纸机上纸的干度(%)
C——上网浆浓(%),参考表1-15-10
m——造纸机各部纤维流失(%)(包括白水中纤维和不可回收的流失)
a——上网纸料中绝干固形物含量(kg/h)
b——纸张的绝干产量(kg/h)
Bs——堰板开口全宽(m)
Vm——纸料流速(m/min)
K——浆料总漏失系数,一般为1.1~1.66,见表1-15-9
C2——网下白水浓度(%)
μA——闸口收缩系数,其大小主要取决于喷嘴的形状和结构特征,其次与纸料浓度、打浆度及静压头有关。对于旧式垂直式堰板为0.6~0.7;对于鸭嘴式堰板为0.9~0.98;对于设计良好的喷嘴式闸口,μ接近于1;对于带倾射上唇板的敛唇式闸口,μA约为0.85~0.95
H——浆料的压头(mH2O)
2.根据工艺条件的变化计算
(1)当定量及成纸干度变化时
【公式】
式中 a——闸口开度(m)
V1——造纸机最大工作车速(m/s)
C1——成纸干度(%)
C——上网纸料浓度(%),见表1-15-10
γ——纸料容重(t/m3),可取γ=1
μ2——流量系数,其值见式1-15-58
μQ=μAμv≈μ (1-15-48)
μQ=μvμA (1-15-58)
脚——闸口的流速系数,对于大多数闸口元件而言,μv=1。由于闸辊或在喷出浆流与成形网的夹角很小时的边界阻力等所致的摩擦,可能使μv减小到0.98左右
m1——造纸机上的纸料固相离出率(%),通常在40%左右
G1——纸机上因过滤、流失、冲边等而离出的固相率(kg/h)
Go——喷浆流量中含有的固相量(kg/h)
q、Bm、C1、Bs、H、μ含义同上
(2)当定量及成纸干度不变时
【公式】
式中 A——常数
A=qC1
其它符号含义及单位同上
3.根据上网浆量计算
【公式】
式中 a——喷唇开度(m)
Q——上网浆量(m3/s)
VT——喷唇浆速(m/min)
Bs——喷唇宽度(m)
B——成纸净宽(m)
e——切边宽度(m),e=0.015~0.04m
S——伏辊前水针割边宽度(m),S可取0.040~0.1m,一般取0.05m
ε——纸页横向收缩率(%),一般文化用纸为3~5%,见表1-15-8
表1-15-8 几种纸的总横收缩率
【例】 某纸机上浆量Q=0.065m3/s,VT=165.87m/min,Bs=1935mm,求唇口开度。
4.根据纤维流失率计算
【公式】
式中 K——纤维流失率(%),测定方法及计算见[附注]
Kc——网速对车速的滞后系数,见表1-15-2
KT——浆速对网速的滞后系数,见表1-15-3
Bm——纸的抄宽(m)
Bs——堰口宽度(m)
C1、C、γ、q——同1-15-47
【例】 某厂用1760纸机生产60g/m2胶版纸,成纸干度为93%,上网浆浓为0.6%,浆的容重为1t/m3,KT=0.93,Kc=0.95,切边宽度e为20mm,伏辊前水针割边宽度为50mm,纸页横向收缩率为4%,纤维损失率为45%,求堰口开度。
【附注】 纤维流失率K的测定与计算
K的测定方法是用矩形收缩堰法测得地沟中白水流量Q3(m3/h)与白水中纤维浓度O2(g/L)计算而来,测量器具见图1-15-10。
纤维流失率用下式计算:
式中 K——纤维流失率(%)
Q3——测得的白水流量(m3/h)
C2——白水浓度(%)
Q3——矩形堰口白水流量(m3/h),式1-15-53又称Francis公式
b、h——矩形堰开口尺寸,见图1-15-10
图1-15-10 纤维流失率的测定装置
1-堰板 2-木框 3-地沟
Q1——纸机理论产量所需纤维量(g/s)
q——纸的定量(g/m2)
Bm——抄宽(m)
Vm——车速(m/s)
C1——成纸干度(%)
5.不同条件下的堰口实际开度
【说明】 参见表1-15-7。
表115-7 流浆箱的堰口开度
表1-15-9 部分纸的总漏浆系数K
表1-15-10 部分纸张上网浓度和网案各部分干度
表1-15-18 成形网与辊面之间的摩擦系数
表1-15-2 网速对车速的滞后系数Kc值范围
表1-15-3 常见纸张的K值