造纸专业毕业设计-40万吨年箱板纸制浆造纸综合工厂设计

1、40 万吨40 万吨/年箱板纸制浆造纸综合工厂设计 项目背景设计依据在全球使用的各种包装材料中，纸和纸板所占比例最高，占总产值的35 6，总产量的37。许多国家的纸类包装材料与容器都占大头。据MTI(Market TrackingInternational)市场调查公司的统计，全球包装材料与容器市场规模2008 年扩展为4340亿美元，增长幅度为12 5。随着国家改革开放政策的实施，推动着中国包装工业的迅猛 发展，目前，包装工业已初具规模，在国民经济40 个主要行业中，包装工业已上升到 16 位， 包装行业每年承担6 万余亿元工农业产品和1500 多亿美元出口商品的包装任务，在国民经济中发挥了

2、应有的作用。经历过 08 年金融危机的洗礼，2009年的中国造纸业在改革开放30年的春风中坚强挺立。诸多迹象表明中国造纸行业回暖气息浓厚：从造纸板块上市公司已经公布的三季报来看，各纸企业绩环比有较大提升；国内一线二线企业纷纷扩张投产新项目；纸企大量抄底纸浆；前11 月，国内纸产量累计实现8467.38万吨，增长11.9%，超过08 年全年的水平。2010年 1 月 16 日，广东东莞，在中国造纸学会主办的“全国产高速包装纸机推介会”上，国金证券股份有限公司副总经理万友林分析认为，随着国内出口贸易的恢复，国内箱板纸消费量有望保持10%以上的增长速度。从历史上看箱板纸的增长速度快于纸及纸板整体增长

3、速度。这主要是与箱板纸工业属性较强相关。随着世界贸易的快速发展，中国已成为“世界工厂”，产品包装需求不断增长。另外，随着国内循环经济和环保的要求，具有循环利用特性的纸制品包装的比例会进一步提高。这决定了箱板纸市场容量不断扩大。目前国内箱板纸产能在1900 万吨左右。国内箱板纸行业2010年和 2011年按计划新增产能200 万吨左右，可能集中在2011 年释放产能，年均增长5%左右，与 2007 年和 2008 年年均30%左右的增长速度相比放慢很多。目前箱板纸市场容量为1600万吨左右，按照GDP的增长速度，近几年增速均在10%以上。随着经济的转好，出口的恢复，箱板纸容量年增量在160 万吨

4、以上，大于未来产能的增长量。长三角、珠三角等经济、贸易发达的地区是国内箱板纸尤其是高档箱板纸生产集中区域。随着经济的发展，京津塘、西南也将逐渐成为箱板纸消费的重要区域。牛皮箱板纸以OCC 浆为主，配一定量的本色硫酸盐针叶木浆生产牛皮箱板纸，这样不仅满足成品质量要求，更是有效降低了生产成本。据专家测算：利用1 吨废纸相当于节约 3-5 立方米木材、1.2 吨标准煤、600度电、 100 立方米水、300千克化工原料，并减少了75%的空气污染、35%的水污染、节省3 立方米的垃圾填埋场空间。可见，投资兴建的牛皮箱板纸制浆造纸工厂是基于满足市场需求同时兼顾环保的，具有良好的经济效益、环境效益和社会效

5、益的。工厂设计的可行性分析可行性分析原料成本低，经济效益好本项目利用进口废纸为主，辅以商品本色木浆，同时引进国内外的先进技术和设备，生产市场上急需的高质量、高档次的包装产品，这样不仅可为国家节省外汇，还可增加国家财税收入，具有良好的经济效益。地理位置优越，社会效益显著本项目处于经济发展迅速的长江三角洲地区，地理优势，有利于吸引人材，同时项目的建成投产，势必带动一批相关行业如港口码头、陆地运输业的同步发展，扩大就业范围，减轻国家负担，具有很好的社会效益。清洁生产环保效益显著本工程原料采用商品木浆和废纸，无化学制浆过程，对生产过程中产生的废水，均有措施处理，不会对环境产生危害，因此可以说本工程为清

6、洁生产过程，环保效益显著市场需求预测市场需求分析“十一五”时期， 食品 ( 微波食品、休闲食品、乳品及饮料行和冷冻食品等) 、 家电、日用品消费、电子工业、医药工业和日化产品等仍是我国城乡居民消费的主体并居于首位。 这些产业的快速发展将给包装工业带来重大的发展机遇。除了颇具魅力的国内市场，我国产品出口市场同样看好。加入WTO后，我国主要出口产品的出口额每年增加80 亿至 100 亿美元左右。产品出口量的增加，必将带动相应产品包装的增长。面对巨大的市场需求，必须抓住机会，加快建设速度，加快配套设施建设，巩固市场、开拓市场，同时加快企业内部的组织建设，苦练内功，做好技术储备工作，降低成本，提高竞争

7、力和产品的应变能力，由于本工程技术装备先进，产品质量档次高，市场供需缺口大，同时又具规模经济，有利于降低成本，因此本工程产品在销售价格、成品质量上都具有和国外同类型产品竞争的能力。产品销售方向和方式根据市场需求分析，我国牛皮箱板纸的需求量每年都将以较大的幅度增长，由于国内在一定时间内的产量难以满足需求量，因此，每年都将进口相当多的此类产品。产品销售方式完全按市场需求供应，以合同形式销售。本产品计划以国内销售为主,在可能的情况下也可以考虑出口，特别是在东南亚国家周边和地区。动力供应本设计项目厂址选在浙江宁波沿江地区，陆路水陆交通便利。电力供应可由自备的发电厂供应。生产用水可采用周围河流的淡水，生

8、活用水可采用深井泵抽的地下水，以满足生产需要。综上考虑，本项目的动力供应完全能满足生产所需。三废处理本厂排出的废水主要来自制浆车间，废水所含SS、 COD 较高，采用过滤、混凝、初沉、生物曝气、二沉等方案。处理后的废水达到国家环保局环监1995509 号文件规定的指标：总排放量小于0.364 万吨/天(每日100 吨纸) ； COD 小于 130mg/l(5.8Kg/t纸 )； BOD 小于 55mg/l(2.5Kg/t 纸 )； SS 小于 100mg/l(5.4Kg/t 纸 )4。锅炉产生的烟尘及二氧化硫是大气的污染源，因此，本工程采用静电除尘器，处理后通过烟囱排入大气。达到国家排放标准。

9、根据废渣的不同组分，对不同地方排出的废渣采用不同的处理方法，废纸中选出来的主要是塑料和铁丝，可送到废品回收站；浆渣及水处理厂的污泥，可焚烧或填埋；锅炉房的煤渣可送往综合利用厂加工利用。各项指标均达国家标准，各项生产条件充备。总之，我国已经存在一个巨大的纸和纸板的消费市场，而潜在的市场更大，如果国内不能有效的组织生产，则对进口的依赖将会越来越大。消费量与国内生产量之间不仅存在数量的不平衡，更重要的是存在质量的不平衡，进口的多为高档品种。纸板机的装备及工艺技术现以成熟。因此， 筹建具备国际先进技术装备水平的大型现代化造纸企业，生产市场上潜力巨大的牛皮箱板纸，对我国造纸工业而言，既有其发展的必要性和

10、时代的紧迫感，又面临着机遇和挑战。原料供应本设计项目产品高档牛皮箱板纸由面芯、底三种浆料复合而成，不同的纸层采用不用的原料按规定的配比抄造，并且对不用纸层的成型要求也不一样。芯、底层的原料选用废纸浆，面层的原料选用未漂硫酸盐浆。总之，我国已经存在一个巨大的纸和纸板的消费是市场，而潜在的市场更大，如果国内不能有效的组织生产，则对进口的依赖将会越来越大。消费量与国内生产量之间不仅存在数量的平衡，更重要的是存在质量的不平衡，进口的多为高档品种。纸板机的装备及工艺技术现以成熟。因此，筹建具备国际先进技术装备水平的大型现代化造纸企业，生产市场潜力巨大的高档涂布白板纸，对我国造纸工业而言，既有其发展的必要

11、性和时代的紧迫感，又有机遇和挑战。设计任务的描述简介本设计题目为年产40 万吨包装纸制浆造纸综合工厂设计，重点日产900 吨高档牛皮箱板纸成型、压榨工段。主要内容包括：工艺流程设计、车间平面布置和全厂总平面布置。要求选择成熟可靠、先进合理、经济效益良好的工艺条件和工艺流程。芯、底层的原料选用废纸浆，面层的原料选用本色商品针叶木硫酸盐浆，满足了成品的质量要求，又可节约成本，采用三叠网成形，两道靴式压榨以是目前国内先进的造纸机械及技术，能够最大程度上为企业创造效益。原始依据1）厂址及气象条件厂址位置：河北唐山气温：最低气温-28.2 TOC o 1-5 h z 最 高气 温40.4年平均气温10-

12、11 c.积 雪：最大积雪深度12cmd.风向 ：全年主导风向西南风e.风 速：年最大风速29m/s年平均风速5.57m/sf. 降 雨量：年平均降雨量1270.6mm年最大降雨量1963.3mm年最小将雨量1025.2mmg.相 对湿度：平均相对湿度80%原料：未漂硫酸盐木浆板、废纸（美废、国费）产品： 200g/m2 箱板 纸（ 4）工作制度：四班三运转（ 5）产量：30 万 吨 /年1.3.3 产品的有关行业标准主题内容与使用范围本标准规定了牛皮箱板纸的技术规定。表 1-1 牛皮箱板纸质量标准物理指 标N125N150N160N230N250A175K230K250AAAAAAAAAAA

13、定量g/m2平 均12551505160523072508175523072508紧度g/cm3最 小0.70.70.70.720.720.70.720.72耐破强 度(kPa m2/ g)目 标3.58(2.8)4.13(2.7)4.41(2.7)6.57(2.8)7.15(2.8)5.89(3.3)7.98(3.4)8.70(3.4)最 小3.32(2.6)3.88(2.5)4.08(2.5)6.10(2.6)6.63(2.6)5.71(3.2)7.70(3.3)8.40(3.3)横向环压(N m/g)目 标15.50 (8.0)20.92(9.0)22.32(9.0)37.43 (10.

14、5 )40.68(10.5 )28.00(10.3 )38.50(10.8 )42.00(10.8 )最 小13.76(7.1)19.78(8.5)21.08(8.5)33.87(9.5)36.80(9.5)26.30(9.7)37.43 (10.5 )40.68 (10.5 )吸水度g/m2最 大50/8050/8050/8050/8050/8040/8040/8040/80平滑度s最 小77777777水分%平 均8 28 28 28 28 28 28 28 2注 : 测试环境:温度23 1oC，相对温度（50 2）% ， 据 :SO534,535,536,287,1924, 5627,

15、2758 牛皮箱板纸和普通箱板纸2）产品特点箱板纸根据国家标准按质量分为A， B， C， D， E 五个等级，其中A， B， C等为挂面纸板，也称作牛皮箱纸板。A级：适宜制造精细、贵重和冷藏物品包装用的出口瓦楞纸板箱；B 级：适宜制造出口物品包装用的瓦楞纸板箱；C级：适宜制造较大型物品包装用的瓦楞纸板箱；D 级：适宜制造一般物品包装用的瓦楞纸板箱；E 级：适宜制造轻载瓦楞纸板箱。纸板尺寸挂面箱板纸的品种有很多种。根据包装类别可分为平纸板和卷筒纸两种分类。平纸板的尺寸有787*1092 、 960*1060 、 880*1230 （以上尺寸单位均为mm） ，卷筒纸的幅宽960、 1100、 16

16、00、 1940（以上尺寸单位均为mm）等。其他尺寸可按订货合同规定。技术要求箱板纸的技术指标应符合表1 规定；纸板不以外力作用不许有分层现象；每批纸板色泽应基本一致，不许有露底现象；纸板表面应平整，不许有明显的毯痕；纸板不许有折子、裂口、洞眼等纸病；平板纸不许有直径大于2cm以上的湿疤。卷筒纸每10，直径大于3 以上的湿疤：A、 B级不许超过1 个， C级不许超过2 个，D级不许超过3个， E 级不许超过5 个；卷筒纸的筒芯不许有瘪芯现象。每卷纸断头不许超过3 个，断头处应用胶带纸牢固地粘住；平板纸的切边应整齐光洁，不许有缺边、缺角、薄边等现象，卷筒纸的断面应整齐，形成的锯齿形或凹凸面不许超

17、过5 。表 1-2 箱纸板的技术指标指标名称单位规定A等B等C等D等E等定量2 g/m200 230 250 280 300320 340 360 420310 360 420475 530紧度g/cm30.720.700.650.60耐破指数200 230 g/m2 2KPa m /g2.952 250 g/m22.752.651.501.100.90环压指数（横向）2 200 230 g/m2 N m/s8.40 250 g/m29.708.406.005.204.90耐折度（横向）2 340 g/m次805018632360 g/m80501452420 g/m280501042475

18、g/m28050-312530 g/m8050-1吸水性（正/ 反）g/m235.0/50.040.0/-60.0/水分%8.0 2.09.0 2.011.0 2.011.0 3.02 工艺部分2.1 生产工艺2.1.1 产品及原料简介本设计生产牛皮挂箱板纸，定量为200g/m2，纸板的结构分为三层，每层根功能和性能的不同采用不同的纤维原料配比。A.面浆： UNKP 浆 AOCC 中纤浆（3 7）所占定量：36 g/m2B.芯浆： OCC 长纤浆 : OCC 短纤浆（3 7）所占定量：38 g/m2C.底浆： OCC 长纤浆 : OCC 短纤浆（: ）所占定量：96g/m2 2.1.2 主要工

19、艺流程本设计是从流浆箱上浆开始，到复卷完成，其主要生产线有上网成形、层间叠合、两道靴式压榨、前干燥、施胶、后干燥、硬压光、卷取、复卷等工序组成。附属系统有真空系统、蒸汽冷凝系统、辅料系统、纸机损纸处理系统、润滑油系统、液压系统等。浆料上网后，经三叠网成形器、靴式压榨、前干燥部、表面施胶系统、后烘干系统、二辊热压光机压光后，进入卷取系统。卷纸机下来的纸卷，经复卷机分切复卷后，送卷筒纸过磅工段，经自动输送带输送到成品仓库，这些构成了一条在国内外较为先进的制造高档牛皮箱板纸的造纸生产线。造纸车间面层网案浓白水送回面白水池做稀释用，芯底白水盘白水送到芯底白水池，再到机外白水塔。部分混合白水送到湿损池稀

20、释湿损纸，部分送入水力碎浆机；其他各层白水回制浆车间。纸机各部分的损纸和干损纸分别在各自的损纸池和水力碎浆机中碎解后，经泵送至制浆车间的损纸处理系统。胶料制备分别由胶料分散、混合配料、贮存供料、筛选上料、溢流回收等工序组成。另外抄纸工段还配有真空、蒸汽冷凝水、压缩空气、清水、白水等辅助系统。白水回收系统采用多圆盘纤维回收机，压缩空气系统采用螺杆压缩机。纸机干燥部的热泵系统由热泵、汽水分离器、冷凝水泵、冷凝水贮槽、空气加热器、和排水器等组成。蒸汽节流减压会因为摩擦、涡流而造成熵值增加，造成能量的浪费和贬值。热泵系统的蒸汽喷射式热泵作为引射式减压器用于热力系统，同时作为热力压缩机将降低品味的二次蒸

21、汽增压后再使用。2.1.3 生产流程2-1 生产流程图2.2 浆水平衡计算平衡计算的有关数据表 2-1 年产 60 万吨牛皮箱板纸工艺参数序 号指标名称单位定额备注1定量2 g /m2002设计车速m/min11003净纸宽度mm56604湿纸宽度mm56705网宽mm62006合格率%987抄造率%978成品率%979干损纸率%1.5对总绝干浆H10成纸干度%9211进后干燥纸页干度%7512进施胶机纸页干度%9213进前干燥纸页干度%4614面施胶量2 g/m1.815底施胶量2 g/m4.016面胶液浓度%5.517底胶液浓度%1118进压榨纸页干度%2219压榨白水带出纤维率%0.12

22、对其进浆量20压榨湿损率%1.0对总绝干浆H21进真空伏辊纸页干度%1822真空伏辊损纸率%1.0对其进浆量23真空伏辊带出纤维率%0.15对总绝干浆H24喷淋淀粉用量L/H120025淀粉溶液浓度%826冲边宽度mm2 75切两个纸边27纸页横向收缩率%428底层后真空箱带出纤维率%3对其进浆量29面层真空箱带出纤维率3对其进浆量30芯层真空箱带出纤维率3对其进浆量31底层前真空箱带出纤维率3对其进浆量32进底网后真空箱纸页干度%1233面芯复合前纸页干度%1034三层复合纸页干度%1235进面层真空箱纸页干度%3.536面浆上网浓度%0.4237进芯层真空箱纸页干度%4.038芯浆上网浓度

23、%0.5539进底网前真空箱纸页干度%4.040底浆上网浓度%0.9541面层案板带出纤维率%4042芯层案板带出纤维率%3043底层案板带出纤维率%2044流浆箱溢流量%5面 芯 底一致表 2-2 纸机湿部用水情况序号名称水压数值(m 3/min)体积(L)备注1面层流浆箱喷淋用水0.3000450.0000芯层流浆箱喷淋用水0.3145471.7500底层流浆箱喷淋用水0.3150472.50002面层洗网用水20001.26111891.65001 根高压水芯层洗网用水25001.40992114.85001 根高压水底层洗网用水15001.09211638.15001 根高压水3拦边用

24、水0.3100465.00004面层真空箱水封用水0.045468.10005芯层真空箱水封用水0.060090.00006底层前真空箱水封用水0.060090.00007底层后真空箱水封用水0.050075.00008转移真空箱0.3000450.00009水针切边用水25000.00209.00003 根水针10冲边水1.00001500.000011洗真空伏辊用水315.00.5004750.600012真空伏辊水封用水1.31501972.5000注：网部用水计算情况见附表合格品副品(Q合格品副品(Q1/V1)c1(Q2/V2)c2成品库(Q0/V0)c0出库产品2.2.2 浆水平衡计

25、算1 吨成品纸为基准，单位为kg.成品库已知：成品纸的干度为92%，即含水量为8%，则 C0=92%，且 C0= C1=C2=92%，合格率K1=97%，以一吨成品纸为基准，V0=1000.0000计算：K1=合格产品量(V1 )全部产品量(V0 )100%则 V1= V0* K1=1000.0000 98%=980.0000Q0= V0*C0=1000.0000 92%=920.0000Q1= V1*C1=980.0000 92%=901.6000Q2= Q0 Q1=18.4000V2= V0 V1=20.0000( 2)复卷、完成部已知：Q1=901.6000V1=980.0000Q2=1

26、8.4000V1=20.0000C1= C2= C3= C4=92%成品率K2=97%；计算：卷取部(Q4/V4)c4复卷部完成整理部(Q3/V3) c3(Q(Q1/V1)c1(Q2/V2)c2合格品副品全部产量(V1)K2=1 100%2= 抄造量 (V4)则 V4= V0/ K2=1000.0000 97%=1030.9278又因为V3= V4-V1-V2=30.9278Q3= V3*C3=28.4536Q4= V4*C4=948.4536( 3)压光卷取部Q4=948.4536V4=1030.9278C4= C5=C6=92% 干损纸率d1=1.5%后干燥部(Q6/V6)c6抄造率(Q6

27、/V6)c6计算：抄造量K3=抄造量抄造损失量100%压光部(Q5/V抄造量K3=抄造量抄造损失量100%压光部(Q5/V5)c5卷取部设 X= 抄造量 +抄造损失量抄造损失量包括干损纸、湿损纸两部分水力碎浆机 (Q4/V4)c4X=抄造量V4/抄造率K3=1030.9278 97%=1062.8122完成整理部设 Y 为 X 中的绝干纤维量则完成整理部Y=Q4/K3=948.4536 97%=977.7872Q5=Y*d1=977.7872 1.5%=14.6668V5=Q5/c5=14.6668 92=15.9422Q6=Q5+Q4=14.6668+948.4536=963.1204V6=

28、V4+V5=15.9422=1030.9278=1046.8700( 4)后干燥部已知：施胶部Q6=963.1204 V6=1046.8700C6=92%进后烘时的干度C7=75%计算：Q7= Q6=963.1204V7=Q7/ C7=963.1204 75%=1284.1605W1= V7- V6=273.2905(Q7/V7)c7W1蒸发水(Q6/V6)c6 压光卷取(5)施胶部 已知：Q7=963.1204 V7=1284.1605 C7=75%进施胶部的干度C8=92%面层胶料浓度C 面 =5.5%施胶量1.8g/m 2底层胶料浓度C 底 =11%通风干燥施胶量4.0g/m2蒸发水施胶

29、后纸页定量200g/m2计算：由施胶量可知一吨成纸所需胶料量Q胶Q胶 = Q7 1000 200 4.8g=23.1149Q8=Q7-Q胶 =940.0055前干燥部(Q8/V8)c8(Q 面 /V 面 )c 面施胶部W2(Q 底 /V 底 )c 底(Q7/V7)c7 后干燥V8=Q8/c8=1021.7451V7+W2=V8+V 面 +V 底V面 = Q面 /5.5%=157.6018V 底 =Q 底 /11%=131.3345W2=1021.7451+157.6018+131.3345- 1284.1605=26.5210(6)前干燥部已知：Q8=940.0055 V(6)前干燥部已知：Q

30、8=940.0055 V8=1021.7451C8=92%进前烘纸页干度C9=46%计算：Q9= Q8=940.0055则 V9=Q9/ C9=940.0055 46%=2043.4902W3= V9 V8 =1021.7451(7)压榨部已知：Q9=940.0055 V9=2043.4902C9=46%Y=977.7872进压榨部纸页的干度C12=22%压榨部带出纤维率d2=0.12%压榨部 (Q9/V9)c9压榨部前干燥部W3蒸发水(Q8/V8)c8施胶部真空伏辊(Q12/V 12)c12(Q11/V11)c11 伏损池(Q10/V10)c10压榨白水（对进入压榨部的浆料而言）压榨部湿损纸

31、率d3=1.0%（Q9/V9）c9前干燥部（对抄造及抄造损纸总量的绝干浆料H 而言）计算：由于进入伏损池的为湿损纸即Q11= Y*d3=9.7779湿损纸在压榨部的平均干度为34%V（对进入压榨部的浆料而言）压榨部湿损纸率d3=1.0%（Q9/V9）c9前干燥部（对抄造及抄造损纸总量的绝干浆料H 而言）计算：由于进入伏损池的为湿损纸即Q11= Y*d3=9.7779湿损纸在压榨部的平均干度为34%V11=Q11/ C11=9.7779 34%=28.7585压榨部带出纤维量Q10=Q12*d2 =0.12%Q12又Q12= Q11+Q10+ Q9= 9.7779+0.12%+940.0055Q

32、12=950.9245则Q10=1.1411V12=Q12/ C12=950.9245 22%=4322.3841又 V10= V12-V11-V9=2250.1354C10= Q10/ V10=1.411 2250.1354=0.0507%(8)真空伏辊已知：Q12=950.9245V12=4322.3841进真空伏辊纸页的干度C115=18%冲边水W5=1500.0000水针切边宽度D=2 75=150C12=22%水封水冲边水伏辊水封水 洗伏辊水抄宽Bm=5660横向收缩率 =4%水针水W4=9.0000洗伏辊水W7=750.6000伏辊水封水W6=1972.5000伏辊处带出纤维率d4

33、=0.15%伏辊处湿损纸率d5=1.0%（对绝干浆料H 而言）计算：(Q15/V15)c15底层后真空箱W4W5W6W7真空伏辊(Q12/V12)c12压榨部(Q14/V14)c14伏损池水封池(Q13/V13)c13湿纸宽 Bn= Bm/ （ 1- ） =5896湿边占整个幅宽的比率X=150/（ 150+5896） =2.4810%进入伏损池的湿纸量Q14是由伏辊湿损纸及切边湿纸幅两部分组成，Q14=Y*d5+r*Q15=9.7779+2.4810%Q15Q13=d4Q15=0.15%Q15Q15=9.7779+2.48%Q15+0.15%Q15+950.9245=986.6615V15=

34、Q15/c15=986.6615 18%=5481.4528Q14=9.7779+2.4810%Q15=34.2570Q13=0.15%Q15=1.4800进入伏损池的V14由切边湿纸幅、水针水、及冲边水、洗伏辊水组成V14=W4+W5+W7+Q14/c12=9.0000+1500.0000+750.6000+34.2570 22%=2415.3136V12+V 13+V14=V 15+W4+W5+W6+W7V13=5481.4528+9.0000+15000.0000+1972.5000+750.6000- 4322.3841-2415.3136=2975.8551C14=Q14/V14=3

35、4.2570 2415.3136=1.4183%C13C13=Q13V13=1.48 2975.8551=0.0497%(9) 底层后真空吸水箱已知：Q15=986.6615 V15= 5481.4528C15=18%进底后真空箱的纸页干度C17=12%水封水W8=75.0000真空箱白水带出纤维率d6=3.0000%计算：进入水封池的纤维量Q16= 3.0000% Q17又 Q17= Q16+Q15即 Q17=3.0000% Q17+986.6615则 Q17=1017.1768Q16= 3.0000% Q17=30.5153底层复合辊(Q17/V17)c17水封水底层后真空箱水封槽(Q16

36、/V16)c16W8(Q15/V15)c15真空伏辊V17=Q17/ C17=1017.176812%=8476.4733V16= V17+ W8 V15=8476.4733+75.0000- 5481.4528=3070.0205C16= Q16/ V16=0.9934%10)底层复合辊已知：Q17=1017.1768V17=8476.4733C10)底层复合辊已知：Q17=1017.1768V17=8476.4733C20=12%喷淋淀粉V18=30喷淋淀粉浓度C18= 8%此时纸页的定量q=(200- 1.8-4.0)=194.2g/浆料配比面：芯：底=36： 38： 96=18：计算：

37、喷淋淀粉用量Q18=V18c18=2.4(Q19/V19)c19 面芯复合纸料(Q18/V18)c18喷淋淀粉19： 48底层复合辊底后真空箱底层纸料(Q20/V20)c20(Q17/V17)c17底层浆料Q20=48 85 (Q17-2.4)=573.0504V20=Q20/c20=4775.4200面芯复合浆料Q19=37 85 (Q17- 2.4)=441.7264V19=V17-V20-V18=8476.4733- 4775.42- 30=3671.0533C19=Q=8476.4733- 4775.42- 30=3671.0533C19=Q19V19=12.0327%( 11)底层前

38、真空吸水箱已知：Q20=573.0504V20=4775.4200C20= 12%C22=4.0%真空箱水封水W9=90.0000真空箱带出纤维率d7=3.0%计算：进入水封池的纤维Q21=Q22*d7= 3.0% Q22又 Q22= Q21+Q20即 Q22=3.0% Q22+573.0504W9水封水成型板、案板(Q22/V22)c22水封池底层前真空箱(Q21/V21)c21(Q20/V20)c20底层复合辊则 Q22=590.77736Q21= 3.0% Q22=17.7232V22=Q22/ C22=14769.3400V21= V22+ W9 V20=10083.92C21= Q2

39、1/ V21C21= Q21/ V21=0.1758%( 12)底层案板、成型板已知：Q22=590.7736 V22=14769.34C22=4.0%C24=0.95%拦边水W10=465.0000底层洗网水W11=1638.1500案板带出纤维率d8=20%计算：Q23=Q24*d8 = 20% Q24又 Q24= Q22+Q23即 Q24=20% Q24+590.7736则 Q24=738.467W10拦边水流浆箱(Q24/V24)c24成型板、案板(Q23/V23)c23白水槽(Q22/V22)c22W11洗网水底前真空箱Q23=20% Q24=147.6934V24=Q24/ C24

40、=738.46 95%=77733.3684V23= V24+ W10+ W11 V22=65067.1784C23= QC23= Q23/ V23=0.2270%( 13)底层流浆箱已知：Q24=738.4670V24=77733.3684C25=C24=0.95%流浆箱回流率d=5%底层流浆箱喷淋用水W12=472.5000计算：稳浆箱(Q26/V26)c26W12底层流浆箱(Q25/V25)c25喷淋水回流(Q24/V24)c24成型板、案板Q25= d*Q26= 5% Q26成型板、案板又Q26= Q24+Q25Q26=5% Q26+738. 467 则 Q26=777.3337Q25

41、=38.8667V25=Q25/ C25=4091.2316V26 = V24+V25 W12=81352.1C26= Q26/ V26C26= Q26/ V26=0.9555%（ 14）面芯混合层已知：面芯层混合浆料Q19=441.7264V19=3671.0533 C19=12.0372%C28=C29= C30=10%转移真空箱白水带出纤维率d10=0.1%转移真空箱水封水W 13=450.0000L又知面芯浆料配比面：芯=18： 19计算：Q27= d*Q28= 0.1% Q28又 Q28= Q19+0.1%Q28则 Q28=442.1686Q27=0.1% Q28=0.4422V28

42、=Q28/ C28=4421.6860V27= W13+ V28 V19=1200.6357C27= Q27/ V27=0.0368%面浆Q30=18 （18+19） Q28=215.1092芯浆Q29= Q28 Q30=227.0597V30=Q30/ C30=2151.0920V29=Q29/ C29=2270.5970（ 15）芯层真空吸水箱已知：Q29=227.0597V29=2270.5970C32= 10%C29=4.0%芯层真空箱水封水W14=90.0000L芯层真空箱白水带出纤维率d11=3.0%计算：进入水封池的纤维量Q= d11*Q32= 3.0% Q32又 Q32= Q2

43、9+Q31即 Q32=3.0% Q32+227.0597则 Q32=234.0822面层浆料底层复合辊成型板、案板(Q32/V32)c32水封水 W14 底层真空箱(Q31/V31)c31水封槽(Q29/V 29)c29芯层复合辊Q31= 3.0% Q32=7.0225V32=Q32/ C32=5852.055V31= V32+ W14 V29=3671.4580C31= Q31/ V31=0.1913%( 16)芯层成型板、案板已知：Q32=234.0822V32=5852.055芯层流浆箱C32= 4% C34=0.55/%拦边水W15=465.0000(Q34/V34)c34芯层洗网水W

44、16=2114.8500网案白水带出纤维率d=30%拦边水W15成型板、案板(Q33/V33)c33计算：白水槽V35=Q35/c35=3200.0309V36=V34V35=Q35/c35=3200.0309V36=V34+V35-W17C36=Q36/V36=05541%又 Q34= Q32+Q33即 Q34=30% Q34+234.0822则 Q34=334.4031Q33=30% Q34=100.3209V34=Q34/ C34=60800.5636V33= V34 + W15+W16 V32=57528.3586C33= Q33/ V33=0.1744%( 17) 芯层流浆箱已知：Q

45、34=334.4031V34=60800.5636C34=C35= 0.55% 流浆箱回流率d13=5%底层流浆箱喷淋用水W17=471.7500计算：Q35= d13*Q36= 5% Q36Q36=334.4031+5%Q36Q36=352.0033Q35=17.6001(Q32/V32)c32W16洗网水芯层真空箱稳浆箱(Q36/V36)c36喷淋水W17 芯层流浆箱(Q35/V35)c35回流(Q34/V 34)c34成型板、案板18)面层真空吸水箱Q30=215.1092V18)面层真空吸水箱Q30=215.1092V30= 2151.0920C30= 10%C38=3.5%面层真空箱

46、水封水W18=68.1000面层真空箱白水带出纤维率d14=3.0%计算：Q37= d14*Q38= 3.0% Q38又 Q38= Q30+Q37即 Q38=3.0% Q38+215.1092则 Q38=221.7621Q37= 3.0% Q38=6.6529V38=Q38/ C38=6336.06V37= V38+ W18 V30=4253.068C37= Q37/ V37=0.1564%( 19)面层成型板、案板已知：成型板、案板(Q38/V38)c38水封水 W18 面层真空吸水箱(Q37/V37)c37水封槽(Q30/V30)c30面层伏辊Q38=221.7621V38=6336.06

47、C38= 3.5%C40=0.42%拦边水W19=465.0000L面层洗网水W20=1891.8500网案白水带出纤维率d15=40%计算：Q39= d15*Q40= 40% Q40又 Q40= Q38+Q39即 Q40=40% Q40+221.7621面层流浆箱(Q40/V40)c40拦边水 W19 成型板、案板(Q39/V39)c39白水槽(Q38/V38)c38W20洗网水面层真空箱则 Q40=369.6035Q39=40% Q40=147.8414V40=Q40/ C40=88000.8333V39= V40 + W19+ W20 V38=84021.4233C39= Q39/ V3

48、9=0.1760%（ 20（ 20）面层流浆箱已知：Q40=369.6035V40=88000.8333C40= C41= 0.42%流浆箱回流率d=5%面层流浆箱喷淋用水W21=450.0000计算：Q41= d16*Q42= 5% Q42稳浆箱(Q42/V 42)c42喷淋水 W21(Q41/V41)c41面层流浆箱回流(Q40/V40)c40成型板、案板又 Q42= Q40+Q41即 Q42=5% Q42+369.6035则 Q42=389.0563Q41=5% Q42=19.4528V41=Q41/ C41=4631.6190V42= V40+V41 W21=92182.4523C42

49、= Q42/ V42=0.4221%2.2.3 浆水明细表表 2-3 浆水平衡明细表序 号单元名称来源与去向纤维(Kg )浆料(L)进入流出进入流出1复卷、完成整理部来自卷取部948.45361030.9278去复卷碎浆机28.453630.9278去成品库合格品901.6000980.0000副品18.400020.00002压光、卷取部来自后干燥部963.12041046.8700去卷取碎浆机14.666815.9422去复卷、完成部948.45361030.92783后干燥部来自施胶机963.12041284.1605去压光、卷取部963.12041046.8700蒸发水237.2905

50、4施胶机来自前干燥部940.00551021.7451来自供胶系统23.1149288.9364去后干燥部963.12041284.1605蒸发水26.52105前干燥部来自压榨部940.00552043.4902去施胶机940.00551021.7451蒸发水1021.74516压榨部来自真空伏辊950.92454322.3841去前干燥部940.00552043.4902去压榨碎浆机9.777928.7585去混合白水槽1.14112250.13548真空伏辊来自后真空吸水箱986.66155481.4528去压榨部950.92454322.3841水针水9.0000水封水1972.500

51、0冲边水1500.0000洗伏辊水750.6000去混合水封槽1.48002975.8551去底层伏损槽34.25702415.31369底层后真空吸水箱来自三层复合辊1017.17688476.4733去真空伏辊986.66155481.4528去芯底层水封槽30.51533070.0205水封水75.000010面芯底层复合辊来自底前真空箱573.05044775.4200来自转移真空箱441.72643671.0533喷淋淀粉2.430去底后真空吸水箱1017.17688476.4733来自案辊、成形板590.773614769.3400底层前真空11吸水箱去三层复合辊573.05044

52、775.4200去芯底水封槽17.723210083.92水封水90.000012底层案辊、成形板来自底层流浆箱738.467077733.3684去底前真空吸水箱590.773614769.34去底芯层白水槽147.693465067.1784网部拦边水465.0000洗网水1638.150013底层流浆箱来自底浆流送系统777.337781352.1000去案辊、成形板738.467077733.3684底层流浆箱溢流38.86674091.2316稀释水472.500014转移真空箱来自面芯复合辊442.16864421.6890去三层复合辊441.72643671.0533去芯底层水封

53、槽0.44221200.6357水封水450.000015面芯复合辊来自面层伏辊215.10922150.0920来自芯层真空吸水箱227.05972270.5970去转移真空箱442.16894421.68916芯层真空吸水箱来自案辊、成形板234.08225852.0550去芯底层水封槽7.02253671.4580去面芯复合辊227.05972270.5970水封水90.000017芯层案辊、成形板来自芯层流浆箱334.403160800.5636去芯层真空吸水箱234.08225852.055去芯底层白水槽100.320957528.3586洗网水2114.8500拦边水465.000

54、018芯层流浆箱来自芯浆流送系统352.003363528.8445去案辊、成形板334.403160800.5636芯层流浆箱溢流17.60023200.0309稀释水471.7500来自面层真空吸水箱215.10922151.092019 面层伏辊去面芯复合辊215.10922151.092020来自案辊、成形板221.76216336.0600面层真空吸水箱去面层伏辊215.10922151.0920去面层水封槽6.65294253.0680水封水68.100021面层案辊、成形板来自面层流浆箱369.603588000.8333去面层真空吸水箱221.76216336.0600去面层白

55、水槽147.841484021.4233洗网水1891.6500拦边水465.000022面层流浆箱来自面浆流送系统389.056392182.4523去案辊、成形板369.603588000.8333面层流浆箱溢流19.45284631.6190稀释水450.00002.3 干燥部计算2.3.1 烘缸耗热量计算意义造纸机干燥部的主要任务之一是利用加热的方法来蒸发湿纸幅中所含的大量水分使湿纸幅变干。干燥部对能源的消耗, 主要表现在两个方面: 一是纸机传动对电能的消耗 , 几乎占整个纸机动力消耗的50% ; 二是蒸汽冷凝水热力系统对蒸汽的消耗, 约占纸张生产成本的12% 15%。对于一台平稳运行

56、的纸机而言, 其纸机传动对电能的消耗一般是变化不大的。然而 , 如果其蒸汽冷凝水系统运行不正常, 导致烘缸积水, 就会明显增加纸机传动的负荷, 导致不必要的电能消耗的增加, 因此必须从工艺、装备和控制等方面采取有效措施, 保证蒸汽冷凝水热力系统运行正常。目前, 我国广泛采用的纸机干燥部供汽方案是多段供汽方案和热泵供汽方案,但这两种方案都存在自身的优缺点。实际应用经验表明, 将这两种方案结合起来, 在高温段采用多段供汽方案, 以最大限度地回收利用二次闪蒸蒸汽; 在低温和中温段采用热泵供汽方案, 以解决低品位二次蒸汽的回用问题。但是, 欲使这一方案成功应用, 必须对蒸汽冷凝水系统进行比较精确的热力

57、计算以合理分配烘缸分组, 规划蒸汽流向, 计算热力管道直径, 设计控制方案等。2.3.2 计算原理纸机热泵蒸汽冷凝水系统的设计比较复杂, 热力系统的布置、热泵结构尺寸的设计、控制回路设计等与系统运行效果密切相关且相互影响, 目前我国尚没有规范的基于热泵的蒸汽冷凝水系统的设计指导, 所以系统经常要经过实践和改造才能达到较满意的效果。要实现一个运行效果良好的系统, 成功的热力系统设计是第一步。热力计算是热力系统设计的基础, 准确地进行热力计算为热力系统的设计提供了依据。纸幅干燥过程中所需热能由蒸汽提供, 湿纸获取蒸汽冷凝放出的热量进行干燥。纸机热力计算主要是计算在满足干燥曲线、各段使用不同压力蒸汽

58、的情况下, 将纸幅干燥到目标干度所需的烘缸干燥面积、耗热量、耗气量、冷凝水量等参数,从而进行热力流程布置、管道的选择及热泵尺寸的设计。计算依据热力学第一定律、质量守恒定律、水和水蒸汽的焓熵性质图表等热力学基本方法。热力计算需要用户提供纸机生产能力方面的原始参数及工艺要求产能参数主要包括产量和车速, 工艺要求参数主要包括抄造率、成纸率、定量范围、目标干度等。用户提供的参数应尽量详细准确, 这样 , 热力计算和热力系统设计才能达到更佳的效果。2.3.3 计算过程计算公式以 1Kg 风干纸为基准，计算三段通气各段耗热量。(CN CN 1)CACA(100% CN)CWtN TOC o 1-5 h z

59、 QN=hN” CACC(tN tN 1) CNCN 1CNCA（100% CN 1）CwtN 1Cn 1式中: CW水的比热, kJ / ( kg) , CW=4. 186 8 kJ /( kg/ ) ;CC纤维的比热, CC= 1. 4235 kJ / ( kg) ;QN本段烘缸的理论耗热量, J /kg;CA出干燥部纸的干度, %;CN出该段烘缸纸的干度, % ;CN 1进该段烘缸纸的干度, % ; TOC o 1-5 h z tN 出该段纸的温度, ;tN 1 进该段烘缸纸的温度, ;hN”该段烘缸平均干燥温度的饱和蒸汽热含量, kJ /kg;（CN CN 1）CAhN” /CNCN

60、1 纸页从 CN - 1 干度到出该段烘缸纸页CN干度所需的热量 ;CACC tN在tN温度下1 kg 成纸含绝干纤维所含热量;CA（100 % CN ）CWtN/CN在 tN温度下 , CN 干度下 ,1 kg成纸含水分所含热量;CACCtN 1在tN 1 温度下 1 kg 成纸含绝干纤维所含热量;CA（100% CN 1）CWtN 1/CN 1在 tN 1 温度下 , C N 1 干度下 , 1 kg 成纸含水分所含热量。烘干部参数表 2-4 烘干部参数组 别烘缸号通气压力 KPa干度 %温度平均温度平 均温度对应的饱和蒸汽的焓KJ/Kg进出进出前 干 燥 部11 3号4046474550