造纸机短循环的方法和工艺装置 【技术领域】
本发明涉及一种造纸机短循环的工艺装置，它包括用于稀释浓浆的设备、离心除渣器、网前箱的冲浆泵以及连接这些设备的管线系统。
本发明还涉及一种造纸机短循环的方法，该方法用于保持网前箱的冲浆泵的真空侧(suction side)的压力恒定，其中浆料被稀释到网前箱浓度，并由离心除渣器净化，然后通过网前箱泵送到造纸机的网部。
背景技术
在造纸机的短循环中，浆料在进入网前箱之前要经过以下阶段：在一个或两个阶段中浓浆被稀释到网前箱浓度，在离心除渣，除气和/或筛分阶段除去不同种类的残渣。考虑到整个造纸过程的稳定性和由扰动而产生的造纸过程的自由度，重要的是网前箱地冲浆泵的真空侧的压力可以保持恒定。如果这一压力不恒定，由冲浆泵产生的流量会发生变化，从而引起网前箱的上网浆流的压力发生改变，这一点反映在纸幅定量的变化上。
除气槽一般配有溢流管或液位控制器(control)，它在除气槽中的作用不仅是为了除去系统中的空气，而且是为了确保网前箱的冲浆泵的真空侧的压力均匀。此外，有些装置的主管线上没有除气槽。例如，当纸机或纸板机的短循环中包括离心除渣阶段时，理想的是从浆料的主管线上省略除气槽，所述装置一般包括双重稀释系统。在这方面，首先将浓浆稀释至离心除渣阶段所需的浓度，仅仅是在离心除渣器之后就将浆料最后稀释至网前箱浓度。将浓浆加入网下白水流中即可完成上述稀释过程，网下白水流的压力为恒定的背压。用这种方法可以同时确保网前箱的冲浆泵的真空侧的压力保持恒定。然而，当所生产需要高网前箱浓度的纸种时，例如超级压光纸、低定量涂布纸和新闻纸，不能使用双重稀释。
【发明内容】
本发明的目的在于用一种新的方法解决如何保持网前箱的冲浆泵的真空侧的压力恒定的问题。为实现这一目的，传统上采用浆料的双重稀释和在主管线上设置除气槽，而本发明的目标是为了找到一种替代性的工艺装置。
本发明的工艺装置的特征如权利要求1的特征部分所述。与之相似，本发明的方法的特征如权利要求6的特征部分所述。
在本发明的短循环中，在离心除渣级的良浆侧，一根管线不经过任何除气和/或稀释级而直接通向网前箱的冲浆泵—除气和/或稀释级通常位于离心除渣级的良浆侧和网前箱的冲浆泵之间。第二管线连接到离心除渣器和所述冲浆泵之间的这根管线上，通过第二管线将来自离心除渣器良浆侧的部分浆料流作为回流输送回浓浆的稀释设备，从而使所述回流集中地且平行于稀释流进入混合浆泵的真空侧。之所以这样选择回流位置是为了避免扰动。第二管线的目的是为了减少离心除渣器的良浆侧的流动和压力的变化。如果想要提高网前箱的冲浆泵的真空侧的压力，可在第二管线上设置一个阀门。但是该阀门不是非要不可。
本发明的工艺装置简单，槽和设备的数目要少于传统的装置。该装置也减少了中性工艺中钙化合物在网前箱上网管线系统(approachpipe system)中的沉淀，这一结果是由于以下事实：当用作填料的碳酸钙输送到除气器中时，碳酸盐中所含的部分二氧化碳被释放出来。当空气已经从网下白水中除去时，到上网管线系统的距离更长，流过除气器的填料更少。
【附图说明】
下面将参照各幅附图来说明本发明，但目的不是为了将本发明限定在附图的细节上。
图1是造纸机传统的短循环部分的示意图。
图2是本发明的工艺装置的示意图。
图3是图2的工艺装置的变型。
【具体实施方式】
图1简要说明了造纸机的短循环部分，尤其是传统的网前箱上网系统(approach system)。新鲜的浓浆料M被输送到网下白水坑10的混合区域11，在此将其以白水稀释到离心除渣所需的浓度，此浓度在此情况下与待输送至网前箱中的浆料的浓度几乎相同。稀释后的浆料流F1通过混合浆泵12至离心除渣器14，在离心除渣器中从浆料中除去重杂质如沙子。净化后的浆料流F2被输送到除气槽15，除气槽15中浆料的自由表面的上方有一个呈负压的气隙。浆料流F3被从除气槽15的下部输送到网前箱冲浆泵16的真空侧，然后被输送到机器筛18。浆料流F4从机器筛18的良浆侧(accept side)被输送到网前箱20，网前箱20将浆料供应到造纸机(未示)的网部。回收自网部的网下白水F10被输送到网下白水坑10，用于稀释浓浆M。
除气槽15中的液位借助于溢流管15a可保持恒定，通过溢流管15a，浆料作为回流F5被输送到与网下白水坑10相连，用于稀释浓浆M。网下白水坑10也包括溢流管10a。带有液位控制器10a的网下白水坑10保持混合浆泵12的真空侧的压力恒定，与之相似，带有液位控制器15a的除气槽15保持冲浆泵16的真空侧的压力恒定。
图2给出了本发明的造纸机的短循环，该短循环带有离心除渣和单一稀释，且主管线上根本不包括任何除气槽。浓浆M在网下白水坑10的下部被稀释，稀释后的浆料流F1被混合浆泵12泵送到离心除渣器14。来自于离心除渣器14的第一级的大批良浆作为浆料流F6沿管线30被直接输送至网前箱冲浆泵16，冲浆泵16进一步将其泵送至机器筛18。之后来自于机器筛18的第一级的良浆流F4被输送至网前箱20，然后进一步输送至造纸机的网部。
第二管线32装置在管线30内，管线30从离心除渣器14的良浆侧到冲浆泵16，通过良浆的第二管线部分作为回流F7被输送到与网下白水坑10相连，用于稀释浓浆M。由于自由旁路循环，冲浆泵16的真空侧的管线30内的压力保持恒定。第二管线32内也可以输入流量小于主管线流体的其它工艺流(图中未示)。
图3的装置与图2的装置大体上相似，因为在图3中稀释后的浆料流F1经过离心除渣器14被泵送至冲浆泵16，冲浆泵16将浆料流F6经过机器筛18进一步泵送到网前箱20，离心净化后的部分浆料作为回流F7经过第二管线32被输送回来，用于稀释浆料。这一装置不同于图2中的装置，因为浓浆M不是在网下白水坑内而是在一个被称为管道稀释器的封闭的混合容器13内被稀释。浓浆M、网下白水F10和离心净化后的浆料的回流F7被以并行流(parallel flows)输送到冲浆泵12的真空侧的混合容器13内，这样输入的浓浆流M被稀释后的浆料的回流F7包围，网下白水流F10位于最外侧。使用管道稀释器进一步减少了短循环所需的槽和流动空间。
依靠图2和3所示的装置，可以确保冲浆泵16的真空侧的压力均匀，从而提高系统的稳定性和免除干扰。可同时通过装置用于混合浆泵12和网前箱的冲浆泵16的共同的压力控制，即前馈控制来控制操作速度，从而改进网前箱20的压力控制。其中，工艺的两部分被同时且沿同一方向控制，因此可以预料情况将变得比以前更好。
本发明的工艺装置尤其适于如下的纸机和纸板机：需要离心除渣但由于高网前箱浓度而不能使用双重稀释以及由于工艺技术和经济原因而不需要使用浆料除气。该方法也适用于多层纸幅成形，其中将要形成不同浆料层的浆料悬浮液在形成多层纸幅前被分别处理。
本发明的工艺装置与现有技术中已知的装置相比非常简单，因为它的主管线上不需要任何除气槽，也不需要任何双重的浆料稀释，而这些在以前为了确保网前箱的冲浆泵的真空侧的压力均匀都是必须的。