专利名称：一种中浓打浆泵送方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及制浆造纸工业领域，特别涉及一种中浓打浆泵送方法及装置。
背景技术：
中高浓制浆造纸技术的应用，是制浆造纸工业的一个重要发展方向，其节能节水 和节约化学用品等消耗的优势，给制浆造纸企业带来巨大的经济效益和社会效益。中浓泵 送在这些中高浓制浆生产流程中是不可或少的关键技术，在实际使用过程中，由于纸浆在 浓度超过6%以后，纸浆的流动性随着浓度的提高而变得越来越差，在生产中控制与操作稍 有不当，经常造成纸浆在泵送时发生泵不了或堵塞管道，生产系统非常不稳定，现在的中浓 泵单体设备的泵送浓度可达16%，但在实际生产中，往往12%的浓度都难以稳定，大都在 10% -11%之间操作中浓泵，这样，限制了中浓泵的使用性能，也造成工艺上难以达到预期 效果。另外一个方面，由于中浓纸浆流动性差、含空气较多、以及中浓泵的结构特点，使得中 浓泵泵送时，泵送的纸浆流是一种脉动流，这就影响后续设备(如中浓盘磨机等)的使用， 所以，解决这两方面的问题，将使中浓打浆泵送的纸浆浓度提高，提高生产过程中纸浆的浓 度，更好的发挥中高浓制浆造纸技术的应用效果，具有较好的应用前景和重要意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制浆均勻、泵送效果也较好的 中浓打浆泵送方法。本发明的另一目的在于提供一种用于上述方法的中浓打浆泵送装置。本发明通过以下技术方案实现一种中浓打浆泵送方法，包括以下步骤(1)通过低浓管道将浆料送至浓缩设备，对浆料进行脱水浓缩，直至其浓度至少高 于设定值的2% ；(2)将经过脱水浓缩的浆料送至中浓立管，通过调节白水管道上的白水粗调阀门 和白水细调阀门，向中浓立管中加入白水，对已经过脱水浓缩的浆料进行稀释，使其浓度达 到设定值，形成中浓浆料；该过程浓度计实时检测浆管内中浓浆料的浓度，然后通过PID调 节的方式控制白水细调阀门的开度；(3)中浓泵将中浓浆料送至浆管，中浓浆料的流速在浆管的缓冲段内得到缓冲，消 除流量脉动后，送至中浓盘磨机。所述步骤(1)中还通过低浓流量计实时检测低浓管道内的浆料流量，然后通过 PID调节的方式控制低浓阀门的开度；而通过立管液位计实时检测中浓立管内的浆料液 位，然后调节低浓流量计的设定值。所述立管液位计的浆料液位检测值为30 70%时，低浓流量计的设定值需要进 行调节；具体为当立管液位计的浆料液位检测值> 70%时，减小低浓流量计的设定值；当 立管液位计的浆料液位检测值< 30%时，加大低浓流量计的设定值。而低浓流量计设定值 的每一次调节量可根据系统运行状况人工设定，比如调节量设定为10%，则每次改变低浓流量计设定值的调节量为10% ；为了减少上述调节的频率，还可将中浓流量计的调节量设 定一个微调量(其原因是如不设定微调量，系统运行过程中，由于立管容积小，流量波动 容易引起液位变化，所以小量波动也会调节低浓流量计的设定值，频繁调节造成系统不易 稳定，要做成一个易于稳定的系统，调节尽可能少和慢)，比如，在液位计高于30%时，增加 中浓流量计的控制值5% (即微调量5% )，反之亦然，控制值改变幅度，依据后续的中浓盘 磨机的工作允许流量变化的最大值而定，比如，中浓盘磨机允许流量变化只有2%时，则中 浓流量计的控制值的微调量不能超过2%。所述步骤(3)中还通过中浓流量计实时检测中浓浆料在进入中浓盘磨机前的流 量，然后通过PID调节的方式控制中浓泵的主电机变频器，使中浓浆料的流量稳定。所述浆料的浓度设定值为8% -14%。本发明一种用于上述方法的中浓打浆泵送装置，包括依次连接的浓缩设备、中浓 立管、中浓泵、浆管和中浓盘磨机；所述中浓立管上设有两个白水管道，位于上方的白水管 道上设有白水粗调阀门，位于下方的白水管道上设有白水细调阀门，浆管上设有浓度计，浓 度计与白水细调阀门连接，浓度计通过PID调节的方式控制白水细调阀门的开度；浆管上 设有用于缓冲中浓浆料流速的缓冲段，缓冲段的管道长度为至少2m，缓冲段的管道直径比 非缓冲段的管道直径大2 3倍。在条件允许的情况下，缓冲段的管道越长越好，其作用是 减缓浆料的流速，消除中浓泵运行量的脉动。所述浓缩设备与中浓立管之间的输送机构为相连接的直管和斜管，直管上方与浓 缩设备连接，斜管下方与中浓立管连接，直管为锥形料斗状结构，斜管为鼓状结构，直管中 心线与斜管中心线之间的夹角为25 35°。直管中心线与斜管中心线之间的夹角最好为30°，可有效避免纸浆垂直落在中浓 立管底部的湍流器上而影响湍流器的使用寿命。在斜管的拐弯处，设有白水粗调阀门的白 水管道出水口与其连接，在装置工作过程中，保持斜管内有白水，可起到润滑管道的作用， 防止纸浆在此处堵塞，白水粗调阀门为手动调节阀门，根据需要人工控制其阀门开度，其原 则是满足中浓立管上部斜管拐弯处足够润滑，不会发生中、高浓纸浆在此堵塞现象，同时， 当此处纸浆浓度远高于需要泵送的浓度时，此阀门也起到粗调浓度的作用，大致使纸浆浓 度高于泵送浓度或以上，以确保白水细调阀门有足够的开度以调节纸浆浓度；中浓立 管下部设置带有白水细调阀门的白水管道，白水细调阀门为自动调节阀，用于控制中浓立 管下部的白水流量，从而控制中浓立管内浆料的浓度，同时防止浆料在中浓立管底部堵塞。所述浓缩设备的低浓管道上设有低浓流量计和低浓阀门，中浓立管上设有立管液 位计，立管液位计与低浓流量计连接，低浓流量计与低浓阀门连接，低浓流量计通过PID调 节的方式控制低浓阀门的开度。所述浆管上设有中浓流量计，中浓流量计与中浓泵的主电机变频器连接。所述浆管的缓冲段两端分别设有手动控制阀，所述浓缩设备为双网挤浆机，白水 管道的入口端外接白水泵。设于缓冲段进口端的手动控制阀主要是用于降低扬程和减少纸 浆流的脉动，当中浓泵的流量较低时，可减少该阀门的开度，使纸浆流尽可能是稳定流，当 中浓泵的扬程过大时，可起到增大管阻的作用，从而降低扬程；设于缓冲段出口端的手动控 制阀可依据中浓盘磨机的工作电流的波动来判断此时管道中的流量是否是脉动的，当其它 条件都稳定，中浓盘磨机的电流出现波动时，此时可判定纸浆流是脉动的，通过减少该阀门的开度，可调节到纸浆流成稳定状态，当调小此阀门开度时，如果出现流量计的流量减少， 则开度调节过小，此时适当增大此开度。上述装置结构中，白水泵的扬程必须在20米以上，浆料经浓缩设备增浓后，经浓 缩设备与中浓立管之间的输送机构送至中浓立管，经中浓泵泵送到中浓盘磨机，当浆料浓 度高于泵送浓度时，装置中可省略浓缩设备和浓缩设备与中浓立管之间的输送机构，但浆 料的流量必须符合流量控制需求。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果1、本发明通过调节低浓管道内的浆料流量和中浓立管内的浆料浓度，与现有的以 液位控制调节中浓泵的泵送量相比，本装置能更好的稳定泵送的流量；同时较好地发挥了 中浓泵的泵送潜力，泵送浓度可提高2% -4%。2、本发明能够准确控制纸浆浆料的浓度和流量，减少浆料进入后续设备(如中浓 盘磨机等)时的功耗波动，从而实现后续设备的节能，对于后续设备需要按纸浆比例添加 化学品的情况下，还可以减少化学品的用量。3、辅助经验设定值，本发明可大大缩短装置的稳定时间；
图1是本中浓打浆泵送装置的结构示意图。图2是本发明中浓缩设备与中浓立管之间的输送机构的结构示意图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不 限于此。实施例本实施例一种中浓打浆泵送方法，包括以下步骤(1)通过低浓管道1将浆料送至浓缩设备2，对浆料进行脱水浓缩，直至其浓度至 少高于设定值的2% ；该过程通过低浓流量计13实时检测低浓管道1内的浆料流量，然后通过PID调节 的方式控制低浓阀门14的开度；而通过立管液位计15实时检测中浓立管3内的浆料液位， 然后调节低浓流量计13的设定值；立管液位计15的浆料液位检测值为30 70%时，低浓 流量计13的设定值需要进行调节；具体为当立管液位计15的浆料液位检测值> 70%时， 减小低浓流量计13的设定值；当立管液位计15的浆料液位检测值< 30%时，加大低浓流 量计13的设定值；而低浓流量计13设定值的每一次调节量可根据系统运行状况人工设定， 比如调节量设定为10%，则每次改变低浓流量计13设定值的调节量为10%;为了减少上述 调节的频率，还可将中浓流量计16的调节量设定一个微调量(其原因是如不设定微调量， 系统运行过程中，由于立管容积小，流量波动容易引起液位变化，所以小量波动也会调节低 浓流量计的设定值，频繁调节造成系统不易稳定，要做成一个易于稳定的系统，调节尽可能 少和慢)，比如，在立管液位计15高于30%时，增加中浓流量计16的控制值5% (即微调 量5% )，反之亦然，控制值改变幅度，依据后续的中浓盘磨机12的工作允许流量变化的最 大值而定，比如，中浓盘磨机允许流量变化只有2%时，则中浓流量计16的控制值的微调量不能超过2% ； (2)将经过脱水浓缩的浆料送至中浓立管3，通过调节白水管道4上的白水粗调阀 门5和白水细调阀门6，向中浓立管3中加入白水，对已经过脱水浓缩的浆料进行稀释，使其 浓度达到设定值，形成中浓浆料；该过程浓度计8实时检测浆管9内中浓浆料的浓度，然后 通过PID调节的方式控制白水细调阀门6的开度；(3)中浓泵10将中浓浆料送至浆管9，中浓浆料的流速在浆管9的缓冲段11内得 到缓冲，消除流量脉动后，送至中浓盘磨机12 ；该过程通过中浓流量计16实时检测中浓浆 料在进入中浓盘磨机12前的流量，然后通过PID调节的方式控制中浓泵10的主电机变频 器，使中浓浆料的流量稳定。本实施例中，浆料的浓度设定值为8% -14%。本实施例一种用于上述方法的中浓打浆泵送装置，其结构如图1所示，包括依次 连接的浓缩设备2、中浓立管3、中浓泵10、浆管9和中浓盘磨机12 ；其中，中浓立管3上设 有两个白水管道4，位于上方的白水管道上设有白水粗调阀门5，位于下方的白水管道上设 有白水细调阀门6，浆管9上设有浓度计8，浓度计8与白水细调阀门6连接，浓度计8通过 PID调节的方式控制白水细调阀门6的开度；浆管9上设有用于缓冲中浓浆料流速的缓冲 段11，缓冲段11的管道长度为至少2m，缓冲段11的管道直径比非缓冲段17的管道直径大 2 3倍。在条件允许的情况下，缓冲段11的管道越长越好，其作用是减缓浆料的流速，消 除中浓泵10运行量的脉动。上述装置结构中，如图2所示，浓缩设备2与中浓立管3之间的输送机构为相连接 的直管18和斜管19，直管18上方与浓缩设备2连接，斜管19下方与中浓立管3连接，直管 18为锥形料斗状结构，斜管19为鼓状结构，直管18的中心线与斜管19的中心线之间的夹 角为25 35°。直管18的中心线与斜管19的中心线之间的夹角最好为30°，可有效避免浆料垂 直落在中浓立管3底部的湍流器20上而影响湍流器20的使用寿命。在斜管19的拐弯处， 设有白水粗调阀门5的白水管道4的出水口与其连接，在装置工作过程中，保持斜管19内 有白水，可起到润滑管道的作用，防止纸浆在此处堵塞，白水粗调阀门5为手动调节阀门， 根据需要人工控制其阀门开度，其原则是满足中浓立管3上部斜管19拐弯处足够润滑，不 会发生中、高浓纸浆在此堵塞现象，同时，当此处纸浆浓度远高于需要泵送的浓度时，此阀 门也起到粗调浓度的作用，大致使纸浆浓度高于泵送浓度或以上，以确保白水细调阀门 6有足够的开度以调节纸浆浓度；中浓立管3下部设置带有白水细调阀门6的白水管道4， 白水细调阀门6为自动调节阀门，用于控制中浓立管3下部的白水流量，从而控制中浓立管 3内浆料的浓度，同时防止浆料在中浓立管3底部堵塞。浓缩设备的低浓管道1上设有低浓流量计13和低浓阀门14，中浓立管3上设有立 管液位计15，立管液位计15与低浓流量计13连接，低浓流量计13与低浓阀门14连接，低 浓流量计13通过PID调节的方式控制低浓阀门14的开度。浆管9上设有中浓流量计16，中浓流量计16与中浓泵10的主电机变频器连接。浆管9的缓冲段11两端分别设有手动控制阀21、22，浓缩设备2采用双网挤浆机， 白水管道4的入口端外接白水泵。设于缓冲段11进口端的手动控制阀21主要是用于降低 扬程和减少纸浆流的脉动，当中浓泵10的流量较低时，可减少该阀门的开度，使纸浆流尽可能是稳定流，当中浓泵10的扬程过大时，可起到增大管阻的作用，从而降低扬程；设于缓 冲段11出口端的手动控制阀22可依据中浓盘磨机12的工作电流的波动来判断此时管道 中的流量是否是脉动的，当其它条件都稳定，中浓盘磨机12的电流出现波动时，此时可判 定纸浆流是脉动的，通过减少该阀门的开度，可调节到纸浆流成稳定状态，当调小此阀门开 度时，如果出现流量计的流量减少，则开度调节过小，此时适当增大此开度。上述装置结构中，白水泵的扬程必须在20米以上，浆料经浓缩设备2增浓后，经浓 缩设备2与中浓立管3之间的输送机构送至中浓立管3，经中浓泵10泵送到中浓盘磨机12， 当浆料浓度高于泵送浓度时，装置中可省略浓缩设备2和浓缩设备2与中浓立管3之间的 输送机构，但浆料的流量必须符合流量控制需求。如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用 来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要 求所要求保护的范围所涵盖。
权利要求
一种中浓打浆泵送方法，其特征在于，包括以下步骤(1)通过低浓管道将浆料送至浓缩设备，对浆料进行脱水浓缩，直至其浓度至少高于设定值的2％；(2)将经过脱水浓缩的浆料送至中浓立管，通过调节白水管道上的白水粗调阀门和白水细调阀门，向中浓立管中加入白水，对已经过脱水浓缩的浆料进行稀释，使其浓度达到设定值，形成中浓浆料；该过程浓度计实时检测浆管内中浓浆料的浓度，然后通过PID调节的方式控制白水细调阀门的开度；(3)中浓泵将中浓浆料送至浆管，中浓浆料的流速在浆管的缓冲段内得到缓冲，消除流量脉动后，送至中浓盘磨机。
2.根据权利要求1所述一种中浓打浆泵送方法，其特征在于，所述步骤(1)中还通过 低浓流量计实时检测低浓管道内的浆料流量，然后通过PID调节的方式控制低浓阀门的开 度；而通过立管液位计实时检测中浓立管内的浆料液位，然后调节低浓流量计的设定值。
3.根据权利要求2所述一种中浓打浆泵送方法，其特征在于，所述立管液位计的浆料 液位检测值为30 70%时，低浓流量计的设定值需要进行调节；具体为当立管液位计 的浆料液位检测值> 70%时，减小低浓流量计的设定值；当立管液位计的浆料液位检测值 (30%时，加大低浓流量计的设定值。
4.根据权利要求1所述一种中浓打浆泵送方法，其特征在于，所述步骤(3)中还通过中 浓流量计实时检测中浓浆料在进入中浓盘磨机前的流量，然后通过PID调节的方式控制中 浓泵的主电机变频器，使中浓浆料的流量稳定。
5.根据权利要求1所述一种中浓打浆泵送方法，其特征在于，所述浆料的浓度设定值 为 8% -14%。
6.一种用于权利要求1 5任一项所述方法的中浓打浆泵送装置，其特征在于，包括依 次连接的浓缩设备、中浓立管、中浓泵、浆管和中浓盘磨机；所述中浓立管上设有两个白水 管道，位于上方的白水管道上设有白水粗调阀门，位于下方的白水管道上设有白水细调阀 门，浆管上设有浓度计，浓度计与白水细调阀门连接，浓度计通过PID调节的方式控制白水 细调阀门的开度；浆管上设有用于缓冲中浓浆料流速的缓冲段，缓冲段的管道长度为至少 2m，缓冲段的管道直径比非缓冲段的管道直径大2 3倍。
7.根据权利要求6所述一种中浓打浆泵送装置，其特征在于，所述浓缩设备与中浓立 管之间的输送机构为相连接的直管和斜管，直管上方与浓缩设备连接，斜管下方与中浓立 管连接，直管为锥形料斗状结构，斜管为鼓状结构，直管中心线与斜管中心线之间的夹角为 25 35°。
8.根据权利要求6所述一种中浓打浆泵送装置，其特征在于，所述浓缩设备的低浓管 道上设有低浓流量计和低浓阀门，中浓立管上设有立管液位计，立管液位计与低浓流量计 连接，低浓流量计与低浓阀门连接，低浓流量计通过PID调节的方式控制低浓阀门的开度。
9.根据权利要求6所述一种中浓打浆泵送装置，其特征在于，所述浆管上设有中浓流 量计，中浓流量计与中浓泵的主电机变频器连接。
10.根据权利要求6所述一种中浓打浆泵送装置，其特征在于，所述浆管的缓冲段两端 分别设有手动控制阀，所述浓缩设备为双网挤浆机，白水管道的入口端外接白水泵。
全文摘要
本发明提供一种中浓打浆泵送方法及装置，其方法是通过浓缩设备对低浓浆料进行浓缩后，送入中浓立管内进行浓度调节，浓度达到设定值后泵送至后续的中浓盘磨机中；其装置包括依次连接的浓缩设备、中浓立管、中浓泵、浆管和中浓盘磨机，中浓立管上的两个白水管道分别设置白水粗调阀门和白水细调阀门，浆管上设有与白水细调阀门连接的浓度计，浓度计通过PID调节的方式控制白水细调阀门的开度；浆管上设有缓冲段，缓冲段的管道长度为至少2m，缓冲段的管道直径比非缓冲段的管道直径大2～3倍。本发明与现有的以液位控制调节中浓泵的泵送量相比，本装置能更好的稳定泵送的流量；同时较好地发挥了中浓泵的泵送潜力，泵送浓度可提高2％-4％。
文档编号D21D1/00GK101974860SQ20101052239
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者刘焕彬, 朱小林, 李继庚, 黄运贤 申请人:华南理工大学