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        旧洗浆机更新改造实践
        中国纸业网造纸厂设备:2019-10-22 8:52:32 造纸机械|卫生纸机|铜版纸|瓦楞纸|旧洗浆机改造
          

        1  现状及问题

        北美的美高梅娱乐场官网业发展历史较早,早期的制浆厂,大多使用鼓式真空洗浆机进行浆料的洗涤。多数在用的洗浆机生产于上世纪60~70年代。时至今日,有的设备已使用50多年,性能降低,影响到洗浆的质量,导致生产成本提高。多数洗浆机结构老旧,维护费用高。

        主要存在如下几方面问题:

        (1)设备自身老化,钢板腐蚀,强度下降,运行可靠性降低;(2)转鼓制造精度较低,运行真空度低,影响浆料的洗涤效果;(3)传动方式多数采用蜗轮蜗杆结构,蜗轮蜗杆定期更换,维护成本高;(4)分配阀侧采用滑动轴承,铜轴瓦定期更换,维护成本高;(5)分配阀为锥形分配阀,不利于维护。

        为解决上述问题给生产带来的损失,大多数厂家采用更换转鼓或更换整台洗浆机的方案进行改造。


        2  新式洗浆机的技术特点

        目前,市场上结构最先进的洗浆机为新型平面阀鼓式真空洗浆机,新式洗浆机结构简单维护方便,洗涤效果好,运行成本低。具有如下优点:

        (1)鼓体采用锥形结构,表面各格板与筒体结合面具有相同的斜度,格板上部水平,从而形成锥形格室。如图1。

        锥形格室优点为:

        ● 降低了滤液流动过程中的阻力,提高滤液流速,增大了生产能力。

        ● 浆层离开液面在洗涤区接受喷淋洗涤,进入格室的洗涤水能尽快流走,下料干度及洗净度得到提高。

        (2)转鼓的两端采用滚动轴承支承,传动效率高,与一端滑动轴瓦相比,效率提高5%。

        (3)波纹式滤板技术

        ● 波纹式滤板开孔率达86%,传统孔式滤板开口率为45%,波纹式滤板增大了有效过滤面积,约提高生产能力20%。如图2。

        ● 波纹滤板一端开口,转鼓转至剥浆侧时,开口向上,格室内残留的液体不至倒流出来,二次污染浆料,具有“防倒灌”功能。

        ● 波纹滤板冲制光滑,波峰间滤液流动速度快,冲刷力强,降低了结垢概率。

        ● 波纹式滤板与滤网之间为线接触,提高了滤网的利用率,能有效地降低浆料的“糊网”现象。如图3。

        (4)采用平面分配阀技术,相比于锥形分配阀的密封面为圆锥面,平面分配阀的密封面为平面,设备的加工精度更利于保证。分配阀工作面在鼓体端面,阀芯安装、维护简单可靠。如图4。

        (5)新式洗浆机传动装置为齿轮减速箱,结构紧凑,安装简单可靠,使用寿命长,维护成本低。老式洗浆机多采用蜗轮传动,安装调整方法复杂,涡轮蜗杆容易磨损,需不定期更换,维护成本高。如图5。

        (6)新式洗浆机两端采用滚动轴承传动,老式结构分配阀端采用滑动轴承(铜轴瓦)传动,滑动轴承传动效率为0.92~0.96,滚动轴承传动效率为0.98~0.99。新式转鼓运行费用更低,且省去了定期更换轴瓦的费用。如图6。

         

        3  设备替代方法及质量保证措施

        面对设备老化、故障频繁、生产成本高的困难局面,有几种定制化的更新换代的方式可供选择:(1)更换整台洗浆机,(2)更换关键部件转鼓及分配阀,(3)旧转鼓维修。无论采用何种方式,我们都有完善可靠的措施确保更换后设备的成功运行。

        3.1客户现场实地测量

        (1)更换整台洗浆机。测量现有基础,根据原有基础尺寸设计相关联部件,保持设备基础不需改动,做到安装方便,从而降低技改投资。

        (2)只更换转鼓、分配阀。现场测量旧转鼓的联接尺寸,同时根据旧转鼓的实际结构,确定相适合的设计方案,确保新转鼓设计结构合理、使用性能先进,同时与旧有基础或部件正确配合,既节约了改造成本,又提高了设备工作效率。

        (3)旧转鼓运至工厂进行维修。如果旧转鼓具有维修价值,这是最简单投入最少的一种选择,如果工厂距离维修地点较远,则要考虑运输成本。

        3.2图样设计

        根据实际测绘情况,确定设计方案,采用三维建模设计,确保产品的设计质量。设计方案从三方面考虑:

        (1)合理选材,根据使用工段选用经济合理的材质,保证设备使用寿命。欧美许多浆厂,漂白工段槽体采用砼制结构,内衬瓷瓦,鼓体采用碳钢材质,外衬树脂。为降低改造成本,槽体一般不进行更换,只对损坏的瓷瓦进行更换。因树脂存在老化倾向,且如与碳钢贴合不严密,容易产生漏液腐蚀基体,因此,更换的新转鼓应根据使用工段不同,选择316L不锈钢、双相钢或高钼合金材质。

        (2)确定合理的结构,根据客户的产量、浆料的种类及旧设备结构确定新转鼓的设计结构。从经济角度考虑,一般不建议将锥阀结构的转鼓改造为平面阀结构转鼓,因涉及其它部件的改动,改动范围大,投资不合算。

        (3)设计合理的包装运输方案,包装方案要适合国外客户长途、远距离、海运运输的特点,确保运输过程不会对设备造成损坏。

        3.3制定合理的加工装配工艺

        设备的制造精度及使用寿命,离不开合理的制造工艺及各种加工机床的保证。从钢板下料到设备装配完工,各关键工序均有高精度机床完成,确保产品质量。如图7。

        3.4严格的过程检验控制

        各环节的质量检测是产品质量保证体系中的重要一环,制造过程中,专业检测人员对生产过程中的每一个重点环节都进行检测,保证产品制作精度符合设计要求。欧美客户对质量要求近乎苛刻,尤其关注焊接质量,我们会配合客户进行最终产品检测验收。

        设备安装阶段,专业工程师赴用户现场进行指导安装及调试工作,确保设备各项使用性能指标达到用户要求。


        4  应用案例

        4.1美国Woodland工厂(如图8)


        EOP段洗浆机老化严重,洗涤后浆料残碱含量高,浆料进入D段后,导致该段二氧化氯消耗量增加,生产成本提高。

        工厂将EOP段洗浆机更换为新式平面阀洗浆机,采用齿轮减速箱传动。提高了浆料的洗涤效率,D段二氧化氯的用量降低,降低了生产成本及设备维护费用。见表1。

        4.2加拿大Pictou工厂

        该洗浆机转鼓生产于1963年,用于D1工段,过流部位材质为碳钢外衬玻璃钢。运行至今,玻璃钢老化,转鼓出现裂缝,分配阀部位玻璃钢变形,导致运行真空度低,洗浆效果不好。工厂每年都要停机检修,对玻璃钢损坏部位进行修补,运行维护成本较高。工厂于2016年更换了新转鼓,过流部位材质为高钼合金254SMo,转鼓内部加强圈采用双相钢2205材质,新转鼓安装运行后,使用效果良好。如图9。

        因D1段转鼓更新后效果良好,近期客户又对D0段转鼓进行更新,计划2020年3月进行更换。

        4.3加拿大AV NACKAWIC工厂

        (1)更换新转鼓:该客户的真空洗浆机同样生产于上世纪60年代,漂白工段最后一台D2段洗浆机真空箱及转鼓磨损严重,洗浆机运行时无真空度,浆料经常掉网,洗后浆料化学品残留超标,浆料产生返黄,给生产带来了很大的困难。工厂于2017年10月更换了新转鼓,新转鼓运行真空度达5.51英寸Hg柱,洗浆效果良好。如图10、图11。     

                         

        (2)旧转鼓返修:为降低采购成本,客户将旧转鼓运至工厂进行维修,我们根据旧转鼓损坏情况(如图12),制定合理的维修方案,克服维修过程中各种困难,将旧转鼓维修一新,达到使用要求。

        问题(1):转鼓滤板断裂,表面小孔结垢严重。滤板断裂导致强度降低,且影响滤网使用寿命;表面小孔结垢,滤水面积减小,影响浆料洗涤质量且导致设备运行产量降低。维修措施:将旧滤板拆除,更换新滤板(如图13),新滤板采用钻孔工艺,避免冲孔对钢板造成隐形损伤,各孔外部倒角,提高过滤效果,降低结垢概率。

        问题(2):转鼓端部外衬玻璃钢局部区域存在剥离松动、隆起现象,将隆起处玻璃钢剔除后,发现基体钢板腐蚀严重,存在大量腐蚀漏洞,该问题的严重性超出我们原先的判断,对全部玻璃钢层进行剔除,发现设备整体腐蚀严重。维修措施:对转鼓进行喷砂处理,清除全部锈迹、水垢,腐蚀严重处进行焊接补强,然后对整个转鼓重新喷涂树脂,确保了转鼓的强度及使用性能。

        问题(3):转鼓两端与真空箱配合面磨损严重,导致运行中泄漏真空,无真空度。最简单的维修方法是将磨损面进行加工,内孔直径增大,该方法虽然简单,但会对运行结果带来不利影响,内孔加大,与真空箱配合面密封压力变小,会导致设备运行真空度低。维修措施:将整个磨损面进行焊补,然后加工内孔至设计尺寸,转鼓维修后完全达到设计精度。如图14。

        问题(4):滤板拆除后,下方支撑格板上端面因腐蚀导致凹凸不平。若直接对格板进行加工,转鼓外圆直径将变小,设备过滤面积将减小,导致滤网规格与其它机台不能互换。维修措施:沿旧格条长度方向搭接焊接一段钢板,再对钢板进行加工,保证转鼓直径完全达到设计尺寸。如图15。 

        旧转鼓维修完毕,经过检测,各尺寸均符合图纸尺寸,达到设计要求,维修后转鼓在2018年安装运行,使用性能良好。

        5  结论

        造纸业在欧美发达国家发展历史较早,好多工厂设备陈旧,需更新换代,才能达到提产增效、节能降耗、降低维护成本的目的。同时,欧美市场对产品制造精度、外观质量、焊缝质量要求严格,准入门槛较高。国内装备制造业应该树立质量意识,抓好产品各环节的质量关,完全有能力适应国外造纸同行对设备的维修要求。


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