Kokios technologinės naujovės pasižymi dideliu - greičiu, palyginti su tradicinėmis popieriaus plokščių gamybos mašinomis?

Popieriaus gamybos pramonei tobulėjant, kad ji būtų protinga ir ekologiška,didelės spartos{0}}popieriaus mašinatapo pagrindine pramonės modernizavimo varomąja jėga. Palyginti su tradicine popieriaus mašina, šiuolaikinė didelės spartos{1}}popieriaus mašina pasiekė visus-procesų projektavimo, įrangos struktūros, valdymo technologijų ir aplinkos apsaugos efektyvumo proveržį. Jų technologinės naujovės ne tik atspindi eksponentinį gamybos efektyvumo augimą, bet ir iš esmės keičia pagrindinę popieriaus gamybos logiką. Šiame darbe bus analizuojami didelės spartos popieriaus mašinos technologinių naujovių keliai iš penkių aspektų: trumpojo-jungimo sistemos optimizavimas, vakuuminės sistemos naujovės, džiovinimo technologijos atnaujinimas, pažangi valdymo sistema ir aplinkos apsaugos technologijų proveržiai.
Trumpojo jungimo sistemos: šuolis nuo „empirinio valdymo“ prie „tikslaus reguliavimo“
Tradicinių popieriaus mašinų trumpojo{0} jungimo grandinėje yra trys pagrindiniai skausmo taškai: popieriaus masė maišoma netolygiai, todėl kinta popieriaus pagrindo svoris, didelis oro kiekis, popieriaus defektai, didelės įrangos energijos sąnaudos ir didelės priežiūros išlaidos. Rekonstruodama trumpojo-sujungimo sistemos architektūrą, didelės spartos-popieriaus mašina pasiekė šuolį nuo „patirtinio valdymo“ iki „tikslaus reguliavimo“.
1.1 Patobulintas plaušienos apdorojimo komponentų dizainas
Didelės spartos{0}}popieriaus mašina naudoja penkių-pakopų smėlio šalinimo sistemą, kiekvienos pakopos smėlio šalinimo rūšiu skiedimu, kad būtų galima efektyviai atskirti dumblą ir aukštos{2}}kokybės celiuliozę. Pavyzdžiui, pirmojo etapo šlifuoklis yra padalintas į tris lygiagrečias grupes. Geros suspensijos patenka tiesiai į deoksidatorių, o dumblas per srutų siurblį tiekiamas į antrinio dezinifikatoriaus įleidimo angą, sudarydamas uždarą{5}}ciklo apdorojimo grandinę. Ketvirtos ir penktos klasės šlifavimo staklės naudoja šlifavimo mašinos vakuuminėje sistemoje esantį vandenį, kad praskiestų ir sumažintų gėlo vandens naudojimą bei oro kiekį masėje. Andritz deaeratorius sukuria skysčio plėvelę greitai besisukančiomis skysčio srovėmis, todėl masės burbuliukai gali išsiplėsti ir greitai išsisklaidyti vakuume. Jo deaeracijos efektyvumas yra daugiau nei 40% didesnis nei tradicinės įrangos, kuri efektyviai pašalina popieriaus skylės ir juostos defektus, atsiradusius dėl tradicinės popieriaus mašinos putojimo.
1.2 Kosmoso revoliucija Whitewater perdirbimo sistemose
Tradicinė popieriaus gamybos mašina priima vielos duobės struktūrą. Baltojo vandens srauto kryptis yra priešinga burbuliukų išleidimo krypčiai, todėl burbuliukai sunkiai išbėga ir paveikia popieriaus lygumą. Didelės spartos{2}}popieriaus mašina naujoviškai pritaiko atvirą-baltinio vandens puodą, kurio paviršiaus plotas yra tris kartus didesnis ir tik trečdaliu didesnis nei tradicinės vielos duobės. Kai baltas vanduo teka horizontaliai, burbuliukai gali būti greitai išstumti iš vandens paviršiaus, o vėdinimo angose ​​yra daugiau nei 60 procentų mažiau burbuliukų nei įprastuose įrenginiuose. Toks dizainas ne tik pagerina popieriaus kokybę, bet ir sumažina nuotekų valymo sistemai reikalingą plotą, o tai naudinga optimizuojant dirbtuvių išdėstymą.
1.3 Sumanūs jungtys su siurblių sistemomis.
Didelės spartos popieriaus mašinos atsargų siurblio siurblys, priekabos siurblys ir skiedimo vandens siurblys{0}} yra valdomi inverterio varikliu ir yra sujungti su bendru galvutės slėgiu. Kai svyruoja galvutės dėžės slėgis, sistema gali reguliuoti siurblio greitį ir srautą per 0,1 sekundės, kad būtų užtikrintas stabilus masės slėgis srutose transportavimo metu. Pavyzdžiui, „Guangxi Xianhe New Materials“ 7360 mm-pločio popieriaus mašinoje, Ltd. 7360 mm pločio popieriaus mašinoje, trumpojo-sujungimo sistema sumažina skersinį popieriaus pagrindo svorio pokytį nuo ±3 % iki ±1,5 %, palyginti su įprastine įranga, ir labai pagerina produkto konsistenciją.
2. Vakuuminė sistema: nuo „mechaninės transmisijos“ iki „magnetinės levitacijos technologijos“ pakeitimo
Vakuuminė sistema yra pagrindinė popieriaus gamybos mašinos sudedamoji dalis. Jo veikimas tiesiogiai įtakoja popieriaus džiovinimo efektyvumą ir energijos sąnaudas. Tradicinė popieriaus mašina naudoja vandens žiedinį vakuuminį siurblį arba Rodo vakuuminius siurblius, kurie turi problemų dėl didelio energijos suvartojimo, triukšmo ir dažnos priežiūros. Didelės spartos popieriaus mašina naudoja magnetinės levitacijos turbovakuumines sistemas ir suvokia griaunančias vakuuminės technologijos naujoves.
2.1 Magnetinės levitacijos technologijos energijos vartojimo efektyvumo laimėjimai
Kaip pavyzdį paimkite Tianrui Heavy Industry sukurtą magnetinės levitacijos turbovakuuminę sistemą. Tradicinius mechaninius guolius pakeitus magnetiniais levitacijos guoliais, trinties nuostoliai eliminuojami ir vieno guolio energijos taupymas viršija 30%. Xianhe 7360 mm popieriaus mašinoje magnetinio levitacijos vakuumo sistema, kurios bendra instaliuota galia yra 3632 kW, sutaupo daugiau nei 5 milijonus kWh elektros energijos per metus, palyginti su įprastine įranga, o tai atitinka anglies dvideginio emisijos sumažinimą daugiau nei 3000 tonų. Be to, magnetinės levitacijos sistemos veikimo triukšmas yra mažesnis nei 80 decibelų, 20 decibelų mažesnis nei įprastinės įrangos, o tai labai pagerina dirbtuvių darbo aplinką.
2.2 Pažangus valdymas ir atleidimo dizainas
Didelės spartos popieriaus mašinos vakuuminė sistema naudoja integruotą didelių duomenų nuotolinio transportavimo dimensijos valdymo technologiją, kuri gali stebėti vakuumo laipsnį, temperatūrą, vibraciją ir tt realiu laiku, o mašininio mokymosi algoritmais numatyti įrangos gedimus. Pavyzdžiui, sistema gali numatyti guolių nusidėvėjimo riziką prieš 48 valandas, taip sumažindama neplanuotą prastovą 50% ar daugiau. Tuo pačiu metu perteklinis dizainas užtikrina, kad sugedus vienam vakuuminiam siurbliui, sistema gali automatiškai persijungti į atsarginį siurblį, užtikrinant nuolatinę gamybą. Pioneer praktika rodo, kad magnetinės levitacijos vakuuminė sistema yra 80% stabilesnė nei tradicinė įranga ir 60% mažesnės metinės priežiūros išlaidos.
Džiovinimo technologija: uždaras ciklas nuo „pakaitinimo“ iki „pakaitinio perdirbimo“
Džiovinimas yra daugiausiai energijos{0}}naudojanti popieriaus gamybos grandis. Tradicinė popieriaus mašina džiovinti naudoja garų džiovintuvą, šilumos efektyvumas tik apie 60%, iššvaistoma daug atliekinės šilumos. Didelės spartos-popieriaus mašina naudojant naujovišką džiovinimo technologiją, „šilumos generavimo-naudojimo-uždarojo ciklo konstrukciją.
3.1 Karšto oro ciklų technologija ritininiame velene
Jiangsu Taidelong Intelligent Equipment Co. Ltd. sukūrė didelės spartos popieriaus mašinos džiovinimo džiovinimo dėžės tuščiavidurės konstrukcijos veleną. Pirmasis džiovinimo ventiliatorius tiekia karštą orą į ritinio veleno vidų ir išdžiovina paviršių ant popieriaus. Po cirkuliacijos ritininiame velene karštas oras per atliekų šilumos rekuperavimo vamzdį perduodamas į ventiliatoriaus uodegą antriniam šilumos panaudojimui. Ši technologija padidina šiluminį efektyvumą iki daugiau nei 85% ir sumažina tradicinės įrangos garo sąnaudas nuo 3 tonų iki mažiau nei 2 tonų vienai tonai popieriaus.
3.2 Bendrai valdykite-daugiapakopius džiovykles.
Didelės spartos{0}}popieriaus mašina ant dėžutės sumontuoja du ar tris džiovinimo ventiliatorius ir tuo pačiu metu džiovina kartono vidų ir išorę dėl sinerginio vidaus, išorės ir džiovinimo dėžių poveikio. Pavyzdžiui, „Pioneer Paper Maker“ trijų pakopų džiovinimo sistema gali automatiškai reguliuoti vėjo greitį ir temperatūrą pagal popieriaus pagrindo svorį, 30 % padidindama džiovinimo tolygumą ir efektyviai išvengdama popieriaus deformacijos problemų, atsirandančių dėl netolygaus tradicinio popieriaus gaminimo įrenginio džiovinimo.
Pažangios valdymo sistemos: nuo „dirbtinės intervencijos“ iki „savarankiško sprendimo“
Didelės spartos{0}}popieriaus mašinų veikimas apima tūkstančius parametrų. Tradiciniai valdymo metodai remiasi žmogaus patirtimi ir juos sunku susidoroti su sudėtingomis veiklos aplinkomis. Šiuolaikinė didelės spartos popieriaus mašina sukūrus išmaniąją valdymo sistemą, nuo „žmogaus įsikišimo“ iki „autonominio sprendimų priėmimo“ atnaujinimo.
4.1 DCS paskirstytos valdymo sistemos visa proceso aprėptis
Didelės spartos{0}}popieriaus mašina naudoja DCS sistemą, kad būtų galima stebėti visą celiuliozės paruošimo procesą, galvutės dėžę, vielą, presavimo ir džiovinimo sekciją. Sistema gali rinkti temperatūrą, slėgį, srautą ir kitus parametrus realiu laiku bei automatiškai reguliuoti įrangos veikimo būseną naudodama PID valdymo algoritmus. Pavyzdžiui, kai svyruoja priekinės dėžės konsistencija, sistema gali reguliuoti važiuoklės siurblio greitį per 5 sekundes, kad būtų užtikrinta stabili priekinės dėžės konsistencija.
4.2 Mašinos regėjimas ir AI defektų aptikimas
Popieriaus defektų aptikimas tradiciniu popieriaus aparatu daugiausia priklauso nuo rankinio aptikimo, kuris yra neefektyvus ir pasižymi dideliu nuotėkio greičiu. Didelės spartos{1}}popieriaus mašinose integruotos mašininio matymo sistemos, kurios naudoja didelės spartos{2}}kameras, kad realiu-laiku rinktų popieriaus paviršių vaizdus, ​​ir naudoja gilaus mokymosi algoritmus defektams, pvz., nešvarumams, skylėms ir raukšlėms, nustatyti. Pavyzdžiui, 10 m-pločio popieriaus mašinoje vienoje įmonėje defektų aptikimo sistema gali apdoroti 100 m2 popierinių vaizdų per sekundę su 99,5 % tikslumu, 100 kartų didesniu nei aptikimas rankiniu būdu.
Aplinkos apsaugos technologijų proveržis: pereiti nuo „galutinio valdymo“ prie „šaltinio emisijų mažinimo“
Popieriaus gamybos įmonių svarbiausias dalykas yra aplinkosaugos laikymasis. Dėl technologinių naujovių didelės spartos{1}}popieriaus mašina iš „terminalo apdorojimo“ pasikeitė į „šaltinio emisijos mažinimą“.
5.1 Uždaros vandens cirkuliacijos sistemų taikymas
Didelės spartos{0}}popieriaus mašina naudoja kelių-pjūvių filtrą ir ultrafiltravimo membranas, kad būtų galima sukurti uždaras vandens cirkuliacijos sistemas ir užtikrinti daugiau nei 95 proc. Pavyzdžiui, Xianhe popieriaus mašinoje uždara vandens cirkuliacijos sistema sumažina popieriaus vandens suvartojimą nuo 100 tonų tonai įprastinės įrangos iki mažiau nei 30 tonų tonai, todėl nuotekų išleidimas sumažėja daugiau nei 2 milijonais tonų per metus.
5.2 Šarmų atgavimas ir biomasės energijos panaudojimas
Didelės spartos{0}}popieriaus mašina aprūpinta šarmų regeneravimo sistemomis, kurios pagerina juodojo skysčio skysčių ekstrahavimo greitį nuo 80 % iki daugiau nei 95 % tradicinės įrangos, naudojant efektyvias degimo krosnis, šarmų ir šilumos energijos garinimo sekcijas. Tuo pačiu metu popieriaus gamybos mašinų išmetamosios dujos ir biomasės katilų atliekų šiluma yra naudojami iškastinio kuro sunaudojimui mažinti. Pavyzdžiui, viena įmonė, pakeičianti anglies biomasės energiją, galėtų sumažinti anglies dvideginio išmetimą 100 000 tonų per metus ir pasodinti 5 milijonus medžių.
Epilogas: mokslas, technologijos ir naujovės skatina aukštą{0}}popieriaus pramonės kokybės plėtrąDidelės spartos{0}}popieriaus mašinos technologinė naujovė yra ne tik įrangos našumo gerinimas, bet ir popieriaus gamybos pramonės gamybos modelio pakeitimas. Nuo tikslaus trumpojo-jungimo sistemų reguliavimo iki magnetinės levitacijos proveržio vakuuminėje sistemoje, nuo džiovinimo technologijos atliekų šilumos atgavimo iki savarankiško sprendimų-priėmimo dėl pažangios valdymo sistemos ir aplinkosaugos technologijų šaltinio išmetamų teršalų mažinimo – kiekviena naujovė įkūnija didžiausią pramonės siekį siekti efektyvumo, kokybės ir aplinkos apsaugos. Ateityje, giliai integruojant 5G, pramoninį internetą ir skaitmenines dvigubas technologijas, didelės spartos popieriaus mašinos pereis į „juodąsias gamyklas“, suteikdamos naują impulsą pasaulinės popieriaus pramonės tvarumui.