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苏福马公司BM1111/15/23(44英寸)热磨机的介绍

2010-12-29 14:45阅读:
沈锦桃,薛宏丽 方普新,吴建爱,
随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,市场对人造板的需求量急剧增加,市场的巨大需求必将推动人造板行业的飞速发展。苏福马公司开发的新斤一代BM1111/15/23(44英寸)M型热磨机,主要为年产8万m,中密度纤维板生产线配套。该机特点是:磨盘直径大、振动小、运动精度高、线速度快、木片热磨和解纤时间长,纤纤维有很高的均匀度。

1 主要参数及配置
绝干纤维平均日产量 >230t
顶热料仓容积 25m3
进料螺旋规格 250kW
蒸煮器容积 6. 9m3
γ射线料位跟踪范围 ~5m
运输螺旋规格
16英寸
运输螺旋电机功率 30kW
带式螺旋电机功率 22kW
磨盘直径 1 12Omm
主电机功率 2 240kW/lOkV
主轴与磨室体密封方式 机械密封

2 主要结构特点及功能介绍
此种磨机的外形结构形式如图1所示,下面按照木片热磨流程简单介绍一下各个部件的结棚特点。

2.1 预热料仓
预热料仓主要包括料仓、振动料斗和过渡管。料仓可以对前工段输送来的木片起储存、缓冲和预热的作用。
在料仓上配置的称重模块,可以向控制系统中显示单元提供信号,判断料仓中木片的空满程度。通过过渡管两侧的视镜和温度传感器,可以观察木片下料情况和检测木片的预热温度。

2.2 木塞螺旋进料系统和防反喷系统
木塞螺旋采用了比较大的压缩比,使块状木片在螺旋管内被挤压和撕碎,从而减少木片的含水率,提高了木片蒸煮时与蒸汽的热交换面积,使木片充分软化,缩短了蒸煮时间,降低了热磨功耗。其次,轴承承载方式采用后置式推力轴承结构,提高了设备的可维修性。第三,螺旋轴表面采用堆焊、喷焊相结合的技术,选用新型的焊接材料,大大地提高了螺旋轴耐磨性,缩短了螺旋轴维修时间,延长了螺旋轴使用寿命,提高了生产率,增加了经济效益。第四,防反喷系统的执行系统与进料直流电机联动。通过PLC采集直流电机电流数据,对反喷系统的压力及时调整,在保证不反喷的前提下,减少反喷系统对进料系统施加的额外负荷。

2.3 搅拌及卸料螺旋木片输送系统
底搅拌和输送螺旋均按16"要求设计。采用大扭矩三级减速器,电机与减速器之间采用软连接。针对卸料螺旋在高转速运行时,盘根、轴套等零件易磨损,更换费用高等情况,在综合考虑了输送量和转速的关系后,将螺旋直径加大,并采用特殊的螺旋结构,对易磨损部分构件进行了优化和调整,避开工作时高速运转区域。结合了料位控制反馈,将卸料螺旋和进料螺旋转速进行联动控制,保证木片在蒸煮器的料位,使木片充分蒸煮,为能磨出质量优等的纤维提供了保障。

2.4 带式螺旋进料系统
为了减少木片热磨时所产生的蒸汽对进料的影响,采用了带式螺旋结构形式,当运输螺旋输送来的木片进人带式螺旋时,在高速旋转的带式螺旋的作用下,木片从螺旋的外侧沿周向进人磨盘,螺旋中间形成一个带状通孔,使解纤时产生的蒸汽沿着中间孔通过设置在带式螺旋侧面的管道进人蒸煮器顶部,进行充分利用。带式螺旋密封采用多级机械密封的方式,减少了进入磨室的进水量,从而降价维修损耗和停机时间。

2.5 热磨主机部分
因为生产能力的提高,主轴的轴向推工力也随之增大,传统的止推轴承已元法满足工作要求。在借鉴国外热磨机主轴结构的基础上,通过改进主轴结构,采用自平衡油膜动压止推轴承,使主轴的轴向承载得到很的提高。磨盘间隙显示采用机械和电子尺两种方式,互为补充。
另外,通过对定盘、磨室体、动盘、拨料轮等结构进,优化,最大程度的增加了进料空间,减少木片在进人磨盘间隙时的阻力。排浆口的优化使纤维排放更稳定,不但减轻了排放阀磨损,而且降低了热磨时的蒸汽消耗,对后续的干燥工段十分有利。

2.6 密封水冷却、液压、润滑系统
密封水冷却系统主要向主轴及带式螺旋机械密封提供冷却水和冲洗水,防止蒸汽泄漏。液压系统主要是给推力油缸提供足够的压力保证磨盘解纤时所需的正向压力。润滑系统则是给主轴前后轴承及平面推力轴承进行润滑和冷却。通过系统中设置的压力、温度、流量传感器,可以及时了解设备的运行情况。密封水卜却系统和润滑系统设有停电保护功能。当突然停电时,系统中的蓄能器将贮存的水/油释放给主轴系统,戎密封和轴承在停机时的润滑和冷却。

2.7 热磨蒸汽控制系统
BM1111/15/23热磨机采用了全新的蒸汽控制监,测系统。通过对蒸汽的流量、压力、故障状态下的紧急释放进行控制,可以实现热磨过程压力测定、故障保护。同时,配合排料阀的开度,可以很好的控制蒸汽消耗量。

2.8 电气控制系统
控制系统采用WINCC组态软件微机监控,预热料仓的温度,进料螺旋、运输螺旋的转速,电流、蒸煮罐料位,高压电机的电流,电机定子的温度,主机轴承的油温、油压,密封水的压力,蒸汽的流量、压力均采用模拟量传感器,所有数据均能在中央操作台的电脑上通过界面显示,实现远程监控的目的。能在电脑上对主站控制范围内的所有设备进行监控、操作和参数的设定、修改,进行各类故障诊断,报表的记录、分析和处理。同时在主操作台上设置了必要的紧停按钮和仪表,便于及时处理紧急状态,大大地增加了操作灵活性、多样性和可靠性。

3 解纤过程中热磨时间的控制
为了得到较好形态的纤维,热磨过程中热磨时间的控制相当重要。在进行BM1111/15/23M型热磨机设计时,着重从以下几个方面解决热磨时间的控制问题。
首先,提前对木片进行预热软化。由于木材在制片时,大小和含水率不可能完全均匀一致,为了使木片在蒸煮器中能够完全软化和蒸透,当木片进入预热料仓时,通过往料仓通人蒸汽,使木片进人木塞螺旋前预热到90'C,并提高木片的,从而减少木片进人蒸煮器时对蒸煮器压力的影响。
其次,稳定蒸煮器和磨室体的蒸汽压力。当蒸煮器和磨室体压力波动时,木片在蒸煮缸和磨盘内的停留时间会发生较大的变化,因此磨出的纤维质量也不容易保证。为了保证不受蒸汽压力的影响,必须严格控制蒸煮器中木片的料位。在此种磨机设计时,将进料木塞螺旋与卸料螺旋的转速与木片料位进行联动控制,保证木片的料位处于一个基本恒定的位置。蒸汽进汽阀也采用压力自动控制的模式。当蒸汽有小幅波动时,及时调整蒸汽阀的开度进行压力补偿,从而保证系统的蒸汽压力稳定。
第三,采用大直径磨盘增大解纤面积。由于采用大直径磨盘,使磨盘的磨削区加大。BM1111/15/23热磨机中采用的磨片的磨削面积要比传统的磨片的磨削面积大20%左右。因此,木片在经过磨盘时热磨时间加长,得到的纤维更均匀,质量更好。
第四,合理选择排浆口的大小。排浆口大小选择的好坏直接关系到整个热磨过程的时间和质量。过大的排浆口会减少热磨时间,降低纤维质量,而过小的排浆口虽然能够延长热磨时间,但会提高热磨功率的消耗。因此合理的选择排浆口至关重要。
通过以上这些措施可以很好地控制木片热磨时间,从而可以提高纤维的质量。用户现场抽样检测结果显示,磨出的纤维质量接近和达到了进口热磨机的纤维水平。经中国林科院林化所检测,认为纤维长度分布均匀,分散效果好,纤维束少。,检测数据见表1和表2。
表1纤维长度及分布

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纤维长度(mm) 纤维长度分布(%)
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重均 数均 最大 最小<0.5 0.5~ 1.0~ 1.5~ 2.1~ >2.5
1.0 1.5 2.0 2.5
1.43 0.93 3.45 0.08 35.7 19.1 12.7 2.2 0
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表2 Bauer-McNett筛分结果
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筛分级分 R14 R28 R50 R66 R102 `P102
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% 19.0 16.8 21.5 6.4 11.9 24.4
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4 结束语
目前,设备已投人正常使用,通过国家木工机械检测中心检测,各项指标均达到设计和国家相关标准要求。该磨机的设计与制造和国内同类产品相比属于领先地位,实现了热磨机生产的全过程计算机实时监控,并且完全可以替代进口的同类产品,对人造板行业将产生积极的影响。

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