一种中小型浆塔的纸浆回流稀释系统及其控制方法与流程

本发明属于制浆造纸领域，涉及一种纸浆稀释方法，特别涉及一种中小型浆塔的纸浆回流稀释系统及其控制方法。

背景技术：

制浆造纸过程中，纸浆的制备储存与流送是一个必要环节，制浆工艺过程中往往要使得纸浆纤维得到充分地吸水润胀，润胀时间一般在12h以上，另外对于高浓或低浓叩浆等环节往往是在用电低峰时间段，因此要满足实际生产需求，必须有足够的浆料储备，即对大量的纸浆储存成为一个关键问题，传统的储浆设备采用如图1所示的浆池1，例如行业中常见的抄前池，其高度一般5m左右，采用浆池1其最大的优点是纸浆混合均匀、推进器的功率较小则能耗相对较低，但致命的弱点是其容量小且占地面积大，这对现在大多数的高速、高产能的造纸机来说又不能较好地满足生产需求；于是在此基础上开发设计了如图2所示的浆塔7，对于大型浆塔塔身高达15m以上，塔身高15m以下为中小型浆塔，浆塔容量大、占地面积小，且有效地能克服传统浆池的相关弱点，但是由于浆塔7的结构特点也给实际应用带来了弊端：浆塔7塔身高，使得经过润胀的纸浆在浆塔内产生絮聚上下分层的现象，图中上下颜色由浅变深，上层为稀疏水层，下层为密集浆层，从而浆塔内纸浆上下浓度不同，对中小型浆塔而言主要影响纸浆均匀混合，且下层浓度相对较高，纸浆混合抽送时推进器功率要较高，也增加了能耗。因此，较好的解决浆塔自身特点带来的上述缺陷，很好的发挥浆塔的优势，对造纸过程及节能降耗等都有其重要意义。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种中小型浆塔的纸浆回流稀释系统及其控制方法，通过利用浆塔实际应用中的自身特点，通过设计合理的机械装置，有效地克服上述不足造成的实际困难。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种中小型浆塔的纸浆回流稀释系统，包括浆塔、出浆支路和回抽管路；所述的浆塔底部设置由推进器电机拖动的推进器，用于下层密集浆层中的纸浆均匀混合搅拌；浆塔底部侧壁设有一个出口与出浆支路中的出浆管道连接，底部侧壁设有另一出口连接回抽管路中的回抽管道；所述回抽管路还包括浮于浆塔内浆液表面的浮球，依次连接在浮球下部的浮球连杆和刚性连接管，依次与刚性连接管连通的可伸缩软管、刚性连接头和设置在浆塔外侧的回抽支管，以及回浆泵和回流管道；刚性连接管的入口位于上层稀疏水层中；回浆泵入口连接回抽支管和回抽管道，出口连接回流管道；回流管道末端出口自浆塔顶部开孔伸入塔内。

优选的，浮球连杆、刚性连接管、可伸缩软管整体浸没于塔内纸浆中，刚性连接头贯穿设置在浆塔锥形侧壁上。

优选的，推进器靠近连接出浆管道的出口设置在浆塔底部。

优选的，所述的出浆支路还包括入口连接在出浆管道上的上浆泵，上浆泵出口连接的输浆管道，出浆管道上连接的白水管道，白水管道上设置有流量调节阀。

进一步，还包括控制回路组，设置在输浆管道竖直管道上的浓度传感器，以及设置在浆塔上的液位传感器；

所述的控制回路组包括，

根据浓度传感器采集的纸浆浓度与设定值对比结果，控制设置流量调节阀的纸浆浓度测控回路CIC-101；

根据液位传感器检测的纸浆液位与液位槛值对比结果，对回浆泵进行停止控制的回浆泵停止控制回路PSC-101。

一种中小型浆塔的纸浆回流稀释系统的控制方法，基于本发明所述的控制系统，包括，

以纸浆浓度作为被控参数，通过浓度传感器检测并反馈，纸浆浓度测控回路CIC-101中的控制器根据浓度检测值C与设定值C_SP的偏差控制流量调节阀动作而改变其开度，调节白水的量而实现纸浆浓度控制的步骤；

回浆泵停止控制回路PSC-101根据液位传感器检测的纸浆液位与液位槛值对比实现回浆泵停止控制的步骤。

优选的，根据浆塔的参数设定一个液位槛值L₀，当液位传感器的检测值L<L₀时，回浆泵停止控制回路PSC-101的控制器通过变频器使回抽泵停止回抽。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明能够有效解决生产实际中浆塔存在的缺陷，解决由于纸浆在浆塔内发生絮聚上下分层的现象而造成的纸浆混合不均匀及某些浆种出浆泵送困难的问题；并且本发明所采取的措施非常简单、装置简易、极易实现、成本低；发明利用纸浆分层缺陷，将稀疏水层与底部密集浆层混合稀释并回流回用，相对于其它方式大大降低工艺难度和复杂度。

附图说明

图1是现有技术中的浆池装置示意图。

图2是现有技术中的浆塔装置示意图。

图3是本发明中小型浆塔的纸浆回流稀释系统的结构示意图。

图中，1、浆池；2、推进器；3、上浆泵；4、流量调节阀；5、输浆管道；6、推进器电机；7、浆塔；8、浓度传感器；9、浮球；10、浮球连杆；11、刚性连接管；12、可伸缩软管；13、回浆泵；14、变频器；15、回抽管道；16、白水管道；17、出浆管道；18、液位传感器；19、刚性连接头；20、回抽支管；21、回流管道。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明一种中小型浆塔的纸浆回流稀释系统，该系统将浮球9浮于塔内浆液表面,浮球连杆10上端和下端分别接于浮球9表面与刚性连接管11上端口，刚性连接管11下端口连接可伸缩软管12入口端，可伸缩软管12通过浆塔7锥形侧壁上的刚性连接头19与外侧的回抽支管20相通，并与回抽管道15交汇，回抽管道15连接回浆泵13入口，回浆泵13出口接回流管道21，回流管道21末端出口自浆塔7顶部开孔伸入塔内；浸没于塔内纸浆中的浮球连杆10、刚性连接管11、可伸缩软管12可整体随纸浆液位变化由浮球9浮托而移动。上层稀疏水层经刚性连接管11、可伸缩软管12、刚性连接头19、回抽支管20进入回抽管道15，与来自浆塔底部的下层密集浆层在回抽管道15内交汇并进入回浆泵13，经回浆泵13混合稀释后，纸浆由回流管道21自浆塔7顶部泵送返回塔内，同时纸浆由底部出口进入出浆管道17，并与白水管道16的白水经上浆泵混合稀释进入输浆管道5。浓度测控回路据浓度传感器8检测值与设定值控制阀门开度而调节白水的量进行浓度控制，回浆泵停止控制回路据液位传感器18检测值与液位槛值控制回浆泵13停止。

具体的，参见图3，本发明一种中小型浆塔的纸浆回流稀释系统，主要包括了浆塔7、推进器2、上浆泵3、流量调节阀4、浮球9、浮球连杆10、刚性连接管11、可伸缩软管12、回浆泵13、回抽管道15、输浆管道5、白水管道16、浓度传感器8、变频器14、液位传感器18、刚性连接头19、回抽支管20、回流管道21、两个控制回路。推进器2置于浆塔7底部由推进器电机6拖动，用于纸浆均匀混合搅拌；浆塔7底部设有两出口，其一与回抽管道15连接、其二与出浆管道17连接，浆塔7锥形侧壁上开孔并装有刚性连接头19，内侧端接可伸缩软管12出口，外侧端接回抽支管20并连接到回抽管道15，回抽管道15连接回浆泵13入口，回浆泵13出口接回流管道21，回流管道21末端出口自浆塔7顶部开孔伸入塔内。

参见图3，所述的纸浆回流稀释系统，其出浆管道17连接上浆泵3入口，上浆泵3出口连接输浆管道5，白水管道16连接到出浆管道17，使白水与来自浆塔7的纸浆经过上浆泵13混合稀释后进入输浆管道5。

参见图3，所述的纸浆回流稀释系统，其浮球9表面装接于浮球连杆10上端，浮球连杆10下端与刚性连接管11上端口连接，并保证足够大的流通截面积，浮球连杆10下端对刚性连接管11上端口不会造成遮挡；刚性连接管11下端口连接可伸缩软管12入口端，可伸缩软管12通过浆塔7锥形侧壁上的刚性连接头19与外侧回抽支管20相通，并连接到回抽管道15，回浆泵13入口连接回抽管道15，此要求所述所有特征构成回抽管路。回抽管路中，其浮球9浮于浆塔7内浆液表面，浮球连杆10、刚性连接管11、可伸缩软管12整体浸没于塔内纸浆中，浮球9要求能足以在浆液中浮托浮球连杆10、刚性连接管11、可伸缩软管12，且可整体随纸浆液位变化由浮球9浮托而移动，上层稀疏水层经过刚性连接管11、可伸缩软管12、刚性连接头19、回抽支管20进入回抽管道15，与来自浆塔7底部的下层密集浆层在回抽管道15内交汇，并进入回浆泵13，经回浆泵13混合稀释后，纸浆由回流管道21自浆塔7顶部泵送返回塔内，泵的扬程应保证回流稀释过程顺利完成。

参见图3，所述的纸浆回流稀释系统的控制方法，其两个控制回路分别为纸浆浓度测控回路CIC-101及回浆泵停止控制回路PSC-101，满足生产工艺过程要求的其他控制回路不包含在此所述特征之内。

其中纸浆浓度测控回路CIC-101包括安装于输浆管道5竖直管道上的浓度传感器8、连接浓度传感器8的控制器和装于白水管道16竖直管道上的流量调节阀4，纸浆浓度作为被控参数，通过浓度传感器8检测并反馈，控制器根据浓度检测值C与设定值C_SP的偏差控制流量调节阀4动作而改变其开度，调节白水的量而实现纸浆浓度控制的目的。

回浆泵停止控制回路PSC-101根据液位传感器18检测的纸浆液位与液位槛值实现回浆泵的停止控制。设定一个适宜的液位槛值L₀，当液位传感器18的检测值L<L₀时，控制器通过变频器14使回浆泵13停止工作。例如设浆的液位总高H，根据实际设定液位槛值为H/2，当检测值L<H/2时回浆泵13停止，表明在实际过程中，上层稀疏水层与下层密集浆层不断混合稀释并返回到塔内，不断消除分层现象趋于混合，同时当生产过程使总液位降为H/2，浆塔内已不存在稀疏水层，纸浆基本均匀分布，消除原本使用后期会只剩下稀疏水层的情况。