盘磨机磨区内纸浆流动研究与进展

介绍了制浆过程中盘磨机磨区内纸浆纤维、水及水蒸气三相流体的复杂流动,阐述了磨区浆料流动对磨齿捕获冲击纤维、磨齿的优化及磨浆效果的影响。重点对国内外盘磨机磨区内浆料流动的CFD(计算流体动力学)模拟及实验研究的最新进展进行了综述,同时对今后的研究方向提出展望。     

盘磨机磨浆研究的实际应用

研究盘磨机磨浆的目的在于丁解磨浆过程中的基本机理,并改进现有设备的磨浆效能。 该项研究包括两个部分:(1)“压力与浆流之间的关系”,这部分强调了盘磨机的力学方面,它的泵作用特性,以及磨盘参数如何影响通过量、压力和磨盘磨损的问题。(2)“能量传递和纤维处理”,这部分涉及能量向浆料的传递,纤维通过盘磨机时受到     

高浓盘磨机磨浆区蒸汽的排出方法

介绍一种高浓盘磨机磨浆区蒸汽的排出方法,即通过改变挡条和磨齿的结构形状,既延长了浆料在磨浆区的停留时间,又促进了蒸汽的排出,达到了满意的磨浆效果.     

基于Solidworks-Flowsimulation软件的盘磨机磨盘建模与流场分析

基于三维建模软件Solidworks对制浆领域盘磨机常用的3种磨盘进行建模,并使用CFD软件Flowsimulation对这3种磨盘进行了模拟和分析。通过只改变磨盘磨齿的排列方式,对磨盘磨区内浆料流速、流态以及磨齿受力的情况进行模拟,发现这3种磨齿所产生的磨浆效果差异明显,各有优劣,可为低浓盘磨机不同磨齿排列方式的磨盘选型及磨齿失效研究提供理论依据。     

高速纸机长纤维的磨浆策略

研究了针叶木经两台串联的、采用不同功率分配的盘磨机磨浆后纤维形态、浆料滤水、成纸性能以及磨浆能耗的变化.结果表明,与采用平均功率分配的磨浆方式相比,采用先低强度磨浆、后高强度磨浆,能增加比齿韧负荷,提高盘磨机磨浆效率,降低磨浆能量消耗.采用45%：55%功率分配磨浆方式,纤维卷曲和扭结度下降,浆料的滤水速度加快,有利于纸张的内聚力和耐破度提高;裂断长增加不明显.采用55%：45%和60%：40%功率分配磨浆方式,纤维长度下降,细小组分含量增加,浆料滤水速度下降,影响到纸机速度和产量.45%：55%功率分配磨浆方式能在低能耗情况下达到最佳磨浆效果.     

Z形磨齿新型高浓盘磨机磨片

介绍了一种新型的高浓盘磨机磨片,磨齿的Z形特殊结构,既有利于高浓磨浆过程中蒸汽的排出.义延长了浆料在磨浆区的停留时间.达到了满意的磨浆效果.     

磨齿倾角对等距直齿磨盘磨区流动参数影响的数值模拟研究

磨齿倾角是直齿磨盘的重要参数之一,其会直接影响磨区浆料流动及磨浆质量。本课题运用Fluent软件对9种不同磨齿倾角的等距直齿磨盘磨区的浆料流动进行了研究,分析了磨齿倾角对出口平均速度、磨盘间隙和沟槽间浆料流动的影响,并结合实验数据与模拟结果推测磨齿倾角对磨浆质量和效率的影响。结果表明,出口和沟槽的平均流速随着磨齿倾角的增大而增大,磨齿倾角过大会使得磨区内浆料螺旋运动减少,虽可提高磨浆产量,但磨浆质量会有所下降。因此,通过合理选择磨齿倾角,可以调控浆料在磨区的停留时间及流动参数进而提升磨浆的质量。     

针叶木浆磨浆过程中浆料的流动、纤维受力及形变

分析了磨浆过程中浆料的流动形式,磨齿作用力,纤维受力、形变和相应的磨浆效果,探讨了磨齿前刃对纤维的作用力,讨论了纤维切断、纤维分层和内部细纤维化、纤维“剥皮”及表面细纤维化的原因。     

基于CFD低浓盘磨机浆料流动的数值模拟研究

主要分析了低浓盘磨机的纸浆流动状况,通过建立盘磨机的三维模型,假设牛顿流体的湍流状态是均匀的,合理设定边界条件,运用k-ε湍流模型对磨区浆料流动进行了模拟。模拟结果表明,在磨浆初期,入口处压力最大;在正常磨浆阶段(即机内充满浆料时),机内入口1/3处压力最大;定磨盘上的浆料速度较小,甚至有不流动的状况,而浆料均沿着齿槽流动;动磨盘的压力要大于定磨盘的压力。     

计算机模拟盘磨机磨浆过程的研究

基于计算流体动力学(CFD)对盘磨机磨浆过程进行计算机模拟,可以在不同压力、浓度、流速、定动磨片间隙和磨片齿纹参数的条件下,研究浆料在磨浆区域的剪切、流动等情况,从而达到优化盘磨机的工艺参数和磨片的齿纹参数的目的。本文首先对目前国内外盘磨机磨浆过程计算机模拟的文献资料进行了介绍和分析,然后介绍了相关的实验研究方法,最后对盘磨机计算机流体模拟技术的发展进行了展望。     

进口双盘磨浆机磨片国产化与打浆实践

结合造纸生产过程中的打浆案例,介绍南通华严磨片研究中心与纸厂共同探索,分析纸浆纤维的特性,在对进口双盘磨浆机磨片国产化实践中优化齿型及打浆工艺,采用粗表面多元合金磨片,改善纸浆纤维分丝帚化,同步降低打浆电耗的思路与实践过程。     

高浓锥形磨浆机浓度控制系统的研究

介绍了高浓锥形磨浆机双闭环浓度控制方法。该方法能在保证锥形磨浆机较高生产效率的同时改善纸浆质量;通过控制磨浆区内稀释水流量,可获得最佳出浆浓度,提高浆料在磨浆区内部的浓度,使纤维在磨盘间的停留时间延长,可降低磨浆强度,同时也避免了因磨浆区外部浓度过高而导致的磨盘堵塞。     

高浓度锥形磨浆机力学模型

分析了高浓度锥形磨浆机磨浆区内的受力情况,提出了一种相应的力学模型。由于在高浓磨浆过程中,纸浆纤维除了受到磨盘作用力以外,还受到纤维间的作用力,故该模型由两大部分组成。其中,由于磨盘采用平面与锥面相结合的方式,为简化模型,在分析磨盘对纤维的作用力时,将平磨区和锥磨区分别考虑。     

三盘单动盘磨机磨片结构对纸浆纤维特性的影响

材料硬度低、耐磨性差的盘磨机磨片失效的主要形式是磨刀前刃钝化磨圆,进而导致磨片剪切能力急剧下降.采用优质镍铬合金钢且经过一定热处理工艺加工制成的圆环分区直齿型磨片具有较强的剪切纤维的能力.在φ450mm盘磨机上安装φ480mm磨片的同时,分环设计磨片齿型以及加设挡浆环都可以有效提高盘磨机的磨浆效果.     

Simulation of the Flow Conditions in Different Types of Bar Structures of Disc Refiner

Disc refiner is a critical equipment in the pulping and papermaking industry, pulp is refined in the refining zone, and different bar structures of refining disc constitute the different refining zones. With the use of the 3D modeling software SOLIDWORKS, five different refining discs that are commonly used in low consistency pulping, were built. The five refining discs were simulated and analyzed using the Computational Fluid Dynamics(CFD)software. The distribution of pulp velocity and surface shear stress, which is displayed between the bar and groove structures, can indirectly show the stress conditions on the refining discs. This paper provides a theoretical basis for research on the bar and groove failure of the refining discs.     

磨片齿高对打浆质量和能耗的影响

用三对材质和磨纹相同但齿高不同的磨片，对同样的草浆进行低浓打浆，模拟实验研究了盘磨机打浆过程中由于磨片磨损使齿高降低、齿槽变浅，对打浆质量和动力消耗的影响。     

利用高速摄像技术对中浓和低浓磨浆过程差异性的研究

采用透明磨片对纸浆进行中浓和低浓磨浆处理,利用染色纤维作为纤维示踪物,通过高速摄像技术对磨片内部纸浆发生的变化进行了完整的拍摄记录。通过对拍摄情况的观察和分析,得出了中、低浓磨浆过程磨片不同区域中纸浆运动的状况,并得出中、低浓磨浆过程中的差异性及纸浆纤维的主要受力情况。     

新型高浓盘磨机磨片

介绍了一种新型的高浓盘磨机磨片,该磨片在挡条和磨齿的设计上进行了改进。其结构既延长了浆料在磨浆区的停留时间,又促进了高浓磨浆时磨盘之间蒸气的排出,解决了高浓磨浆时在磨盘之间产生蒸气压力的问题,并达到了满意的磨浆效果。     

盘磨机新型磨片齿形及动压磨浆机理探索

在我国纸浆原料特点和磨浆机理的基础上,探讨了盘磨机新型磨片动压磨浆的可行性.通过将传统磨片齿顶平面改为斜面,使动片和定片之间形成了一个收敛的间隙,从而在磨片间产生承压区,并以动压理论为基础对磨齿间纤维的受力状态进行分析.通过对纸浆中任一单元的受力情况的计算和运用牛顿黏性流体摩擦定律,分析出纸浆速度与位置的关系,进一步得到纸浆间的剪切力.在磨片实际工作时,通过测量纸浆的流量和速度可以得到磨片间纸浆的动压.纤维与纤维之间和纤维与磨齿之间产生的摩擦力所做的功正是磨浆过程所做的有用功.