電磁流量計(jì)在造紙行業(yè)的應(yīng)用

電磁流量計(jì)在造紙行業(yè)的應(yīng)用：我國(guó)造紙業(yè)的發(fā)展受到原材料的限制。隨著環(huán)保要求的提高和森林樹(shù)木保護(hù)的提高，木漿在原材料中的比例越來(lái)越小。目前，據(jù)2014年中國(guó)造紙業(yè)統(tǒng)計(jì)，75%造紙企業(yè)的主要原料是廢紙漿，尤其是美國(guó)廢紙?，F(xiàn)代造紙業(yè)是一個(gè)資金、技術(shù)、能源密集型、生產(chǎn)規(guī)模大的產(chǎn)業(yè)，具有生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)、工藝流程復(fù)雜、能耗高、原材料處理量大、污染負(fù)荷重、投資大的特點(diǎn)。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加劇，環(huán)境污染日益加劇，水資源消耗量大。大多數(shù)造紙企業(yè)都采用了零污染和零排放技術(shù)。

對(duì)于造紙廠來(lái)說(shuō)，流量測(cè)量和控制相對(duì)重要。測(cè)量進(jìn)入造紙機(jī)的紙漿流量，電磁流量計(jì)可配合濃度計(jì)作為紙張定量控制的前饋；在紙漿系統(tǒng)中測(cè)量紙漿，電磁流量計(jì)可實(shí)現(xiàn)紙漿比的連續(xù)或間歇控制。目前，國(guó)內(nèi)大中型造紙企業(yè)已逐漸使用電磁流量計(jì)取代傳統(tǒng)的差壓流量計(jì)。雖然科里奧利質(zhì)量流量計(jì)國(guó)外一些重要的小流量計(jì)，但電磁流量計(jì)仍占造紙行業(yè)液體計(jì)量的主導(dǎo)地位。這是因?yàn)殡姶帕髁坑?jì)的測(cè)量不受流體密度、溫度、壓力、粘度、雷諾數(shù)和一定范圍內(nèi)電導(dǎo)率變化的影響；測(cè)量范圍大，可涵蓋紊流和層流兩種速度分布，是差壓流量計(jì)、渦輪、渦街等流量計(jì)無(wú)法比擬的。對(duì)于纖維懸浮液，電磁流量計(jì)能有效抑制噪聲顛簸，提高流量測(cè)量的*度。由于電磁流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)活動(dòng)部件和阻礙被測(cè)介質(zhì)流動(dòng)的擾動(dòng)部件和節(jié)流部件，無(wú)管道堵塞、磨損等問(wèn)題。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)在傳感器測(cè)量管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，幾乎沒(méi)有壓力損失，只消耗10~20W的電力，可顯著節(jié)約能耗，嚴(yán)格控制環(huán)境污染物的排放。

電磁流量計(jì)制造商從電磁流量計(jì)的生產(chǎn)、組裝、校準(zhǔn)、驗(yàn)證、檢測(cè)、包裝、出庫(kù)到售后。公司采用先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備、高精度水標(biāo)設(shè)備、防雷設(shè)計(jì)和高效的抗干擾電路，為用戶提供先進(jìn)的防噪技術(shù)效果，通過(guò)系統(tǒng)的自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程，確保為用戶提供一套高精度、高質(zhì)量、高噪聲的電磁流量?jī)x器。

現(xiàn)代造紙的主要基本過(guò)程是制漿和造紙。制漿是一種行使化學(xué)或機(jī)械的技術(shù)，或兩者結(jié)合的技術(shù)，使植物纖維原料分解，成為本色漿（非漂漿）或漂白紙漿的生產(chǎn)過(guò)程。造紙是將懸浮在水中的紙漿纖維通過(guò)各種加工結(jié)合成滿足各種要求的紙頁(yè)。如今，制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程的發(fā)展和應(yīng)用，在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低消耗、降低成本、改善勞動(dòng)條件、確保安全生產(chǎn)、消除環(huán)境污染等方面發(fā)揮了不可估量的作用。在整個(gè)造紙過(guò)程中，電磁流量計(jì)基本上用于所有工段。

一、配漿備料工藝。

材料準(zhǔn)備段的主要任務(wù)是將不同的原料制成漿料。使用的原料主要包括機(jī)械漿、化學(xué)漿、脫墨漿和漂白機(jī)漿。無(wú)論是彩色漿還是漂白漿，電磁流量計(jì)主要參與磨漿、水、酸或堿的流量測(cè)量。機(jī)械拋光后，漿料的溫度應(yīng)達(dá)到80℃。當(dāng)以木材或草料等材料為原料制作漿料時(shí)，通常需要經(jīng)過(guò)烹飪過(guò)程。由于煮沸液是堿性的，如Ca（OH）2或NaoH溶液，漿液是堿性的，因此對(duì)測(cè)量?jī)x求較高。普通電磁流量計(jì)多采用耐高溫聚四氟乙烯襯里、耐腐蝕性強(qiáng)的電極材料和分體結(jié)構(gòu)安裝。

在漿液比過(guò)程中，為了獲得不同質(zhì)量的紙張，制造商使用不同的漿液比濃度，但由于漿液的細(xì)微差異，成品往往不合格，從前額造成更大的材料和經(jīng)濟(jì)損失。因此，每個(gè)造紙廠在每個(gè)參與比例的管道上都配備了電磁流量計(jì)來(lái)測(cè)量進(jìn)入漿液總管的瞬時(shí)和總流量。同時(shí)，在線濃度計(jì)也安裝在漿液管的下端，以檢測(cè)漿液分配效果。如果設(shè)定的濃度有偏差，請(qǐng)調(diào)整閥門(mén)的開(kāi)度，以調(diào)整相應(yīng)的漿液流量。這里要求電磁流量計(jì)精度高，重復(fù)性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性好。

對(duì)于廢紙非脫墨漿，電磁流量計(jì)主要用于根據(jù)漿料濃度測(cè)量灌漿用水量。通過(guò)電磁流量計(jì)*的測(cè)量，可以更好地控制灌漿度，穩(wěn)定調(diào)整灌漿濃度，為紙漿的形成提供良好的前提。對(duì)于大型造紙企業(yè)，灌漿用水一般為循環(huán)采購(gòu)水，對(duì)電磁流量計(jì)要求不高，一般選擇聚四氟乙烯襯里和316L電極。

二、稀釋漿料。

紙張調(diào)量的目的是根據(jù)造紙機(jī)的速度和定量要求，提供連續(xù)穩(wěn)定的漿料供應(yīng)干燥。稀釋的目的是根據(jù)造紙機(jī)復(fù)制的要求，將紙張稀釋到合適的濃度，以便在復(fù)制過(guò)程中形成均勻的濕紙頁(yè)。在正常情況下，調(diào)量和稀釋是同時(shí)進(jìn)行的。紙張稀釋一般使用網(wǎng)布濃白水，節(jié)約用水，購(gòu)買(mǎi)白水中的材料和能量，減少對(duì)環(huán)境的污染。

原木或廢紙打漿成所需的纖維漿，廢紙打漿后清洗漂白。此時(shí)，電磁流量計(jì)主要測(cè)量干預(yù)打漿后的加水流量。大部分水經(jīng)過(guò)一點(diǎn)處理后介入周?chē)恿?，水質(zhì)差，但無(wú)腐蝕性。電磁流量計(jì)可采用傳統(tǒng)橡膠襯里和不銹鋼電極。

3、優(yōu)化蒸煮器中的漿水平衡。

穩(wěn)定*流量測(cè)量是提高連續(xù)烹飪器性能的一個(gè)環(huán)節(jié)。更好的測(cè)量應(yīng)允許用戶將循環(huán)管道中的烹飪溫度浮動(dòng)到較小的水平，實(shí)現(xiàn)泵送管道中的漿液平衡，并控制噴射管道中產(chǎn)生的漿液量。

化學(xué)法制漿有兩種：堿法和亞硫酸鹽法。在這兩種技術(shù)中，氫氧化鈉是主要的活性化學(xué)物質(zhì)，在硫酸鹽法中也含有硫化鈉。對(duì)于堿采購(gòu)廠家，由于白液濃度高，必須用水或黑液稀釋?zhuān)旌暇鶆?，濃度一致后送液。本段電磁流量?jì)主要控制稀釋水或黑液，*控制漿液比，有效控制造紙廠進(jìn)水，節(jié)約造紙廠電能消耗。

例如，KP連續(xù)烹飪器具有極高溫、高壓和高漿液含量的腐蝕性堿性液體的環(huán)境要求電磁流量計(jì)能夠承受?chē)?yán)格的烹飪條件。CISSON公司的工程師開(kāi)發(fā)了PFA襯里電磁流量計(jì)，能夠承受烹飪條件。為了防止襯里蠕變，開(kāi)發(fā)了一種新的插入式電極。此外，它還有一個(gè)特殊的接地環(huán)，以防止條件下進(jìn)氣道內(nèi)徑變形。采取一系列措施后，新的烹飪電磁流量計(jì)可以在高溫/高壓條件下（170℃和1.3MPA）穩(wěn)定測(cè)量流量。

四、挑選、洗滌和漂白工段

廢紙是重要的可再生資源,廢紙的收購(gòu)行使是辦理造紙工業(yè)面臨的原料短缺、能源緊張和污染嚴(yán)重等三大問(wèn)題的有效途徑。近十年來(lái),各國(guó)高度重視廢紙資源的行使,廢紙的收購(gòu)率和行使率逐年增長(zhǎng),處理廢紙的技術(shù)不斷改進(jìn)和完善,用廢紙漿制成的紙和紙板的產(chǎn)量和品種也逐年增加。通常國(guó)內(nèi)有不少企業(yè)采用廢紙制漿,即將廢紙打漿后再進(jìn)行洗滌漂白處理,這里電磁流量計(jì)主要測(cè)量參與打漿后的加水流量以及渣排放的控制。水大多為左近的江河水稍加處理后就參與運(yùn)行,所以水質(zhì)較差,但沒(méi)有腐蝕性,CISSON技術(shù)人員推薦客戶普通選用常規(guī)的橡膠襯里和316L電極就可滿足測(cè)量條件。

為了將經(jīng)過(guò)印刷的廢紙變成滿足生產(chǎn)要求的白紙漿,提高廢紙漿的使用代價(jià)和生產(chǎn)的紙張級(jí)別,需要從廢紙中除去油墨。為了破壞印刷油墨對(duì)纖維的粘附,需要加入一些化學(xué)品,在適當(dāng)?shù)臏囟群蜋C(jī)械作用下,將油墨從纖維上分離出來(lái)。參與脫墨過(guò)程的脫墨劑(常見(jiàn)的脫墨劑有NaOH、Na2CO3、Na2SiO3和H2O2)大多數(shù)都是堿性和腐蝕性強(qiáng)的增加助劑,電磁流量計(jì)好選用化學(xué)性能穩(wěn)定、耐腐蝕性強(qiáng)的PTFE襯里,哈氏合金B(yǎng)電極。不過(guò)針對(duì)不同的生產(chǎn)線及特定的增加物,可以選用適合的電磁流量計(jì)測(cè)量。

混漿配料過(guò)程中各種化學(xué)藥品的控制直接影響抄造紙的質(zhì)量和紙機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。為保證紙張的白度均勻細(xì)致,要增加不同的增加劑、疏散劑和漂白劑,這些增加劑的流量小,腐蝕性強(qiáng),所以大多數(shù)電磁流量計(jì)選用PTFE和PFA襯里。H2O2漂白化學(xué)漿,可以到達(dá)更高的白度,改善紙漿的白度穩(wěn)定性。故造紙廠在多段漂的后一段多選用H2O2作為漂白劑,但H2O2對(duì)金屬材料的腐蝕性強(qiáng),出于防腐考慮我們可以選用Pt作為電極材料。但是,現(xiàn)場(chǎng)使用情況證明:當(dāng)過(guò)程壓力小于0.3MPa時(shí),Pt電極會(huì)同H2O2發(fā)生反應(yīng),會(huì)在電極表面形成一層氣霧,我們稱其為觸媒反應(yīng)。這時(shí)輸出信號(hào)會(huì)有很大的顛簸,造成測(cè)量精度下降,但選用鉭(Ta)就可避免此輸出晃動(dòng),*的計(jì)量增加助劑流量,更好地預(yù)防了小流量化學(xué)品的浪費(fèi)。

五、高濃度紙漿

在中濃和高濃紙漿管道出口,因介質(zhì)濃度高、溫度高,并伴有蒸汽加入,還會(huì)時(shí)不時(shí)的出現(xiàn)真空現(xiàn)象,對(duì)電磁流量計(jì)電極的附著快,所以對(duì)電磁流量計(jì)提出了較高的要求。由于負(fù)壓對(duì)電磁流量計(jì)襯里具有吸附作用,在一定壓力下使電磁流量計(jì)襯里變形導(dǎo)致測(cè)量面積變更,給廠家?guī)?lái)很大的不便。CISSON公司技術(shù)創(chuàng)新人員推出了新型的帶有鋼襯的電磁流量計(jì),可以更好地保護(hù)襯里,防止真空條件下襯里塌落。

六、蒸煮廢液的收購(gòu)

在蒸煮器中,將木片和“白液”,氫氧化鈉(NaOH)和硫化鈉(Na2S)的混合物一起放在壓力鍋設(shè)備中蒸煮。蒸煮過(guò)程中木質(zhì)素分解,木質(zhì)素使木質(zhì)纖維結(jié)合在一起,廢棄的白液和木質(zhì)素的混合物即是“黑液”。由于黑液中殘留的有機(jī)顆粒,采用單一的低頻直流勵(lì)磁(6.25、12.5、25Hz等)的傳統(tǒng)儀表會(huì)有漿料噪聲的問(wèn)題。

高頻勵(lì)磁電磁流量計(jì)可以很好的降低漿料的流動(dòng)噪聲,提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。在制漿造紙過(guò)程中,收購(gòu)行使對(duì)各廠能源經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面尤為重要,如白液通過(guò)燃燒及收購(gòu),經(jīng)澄清處理后送到蒸煮工段循環(huán)使用。在收購(gòu)過(guò)程中使用的化學(xué)藥品、黑液、白液和綠液會(huì)籠蓋在流量管內(nèi)側(cè),將會(huì)在電極上形成絕緣層,影響準(zhǔn)確測(cè)量,縮短儀表使用壽命。因此,在造紙廠中要定期的清理電極,保證良好的測(cè)量環(huán)境。

七、造紙過(guò)程

造紙過(guò)程主要是將各種漿料按比例混合后經(jīng)網(wǎng)部脫水,壓榨成形并烘干后成為原紙,經(jīng)后段涂布、壓光后出成紙。在抄紙過(guò)程中電磁流量計(jì)主要參與對(duì)冷卻水、明礬和滑石粉等的流量計(jì)量。因不同紙種的漿料配比有所區(qū)別,所以在混漿中流量計(jì)的*計(jì)量顯得尤為重要,CFQ105流量計(jì)的高精度及快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)在這里得到了很好的體現(xiàn)。實(shí)際發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)在使用過(guò)程中,接地的正確與否對(duì)流量計(jì)的穩(wěn)定性影響大。

八、紙張定量的控制

造紙廠中,對(duì)進(jìn)入頭箱的紙漿流量的檢測(cè)是非常重要的,這個(gè)流量參數(shù)直接參與紙張定量的控制。由于頭箱壓力和液位的變更,通過(guò)唇板噴射到網(wǎng)布上的紙漿量會(huì)有顛簸,所以控制頭箱進(jìn)漿流量的安穩(wěn),對(duì)于紙張定量的控制至關(guān)重要,也會(huì)直接影響紙張的終品質(zhì)。由于“紙漿纖維”碰撞電極會(huì)產(chǎn)生噪聲,噪聲信號(hào)會(huì)導(dǎo)致儀表的輸出值顛簸,定量閥的開(kāi)度就不穩(wěn)定,這樣就不可能得到一個(gè)穩(wěn)定的定量。為了獲得穩(wěn)定的流量信號(hào),使用碳化鎢電極取代不銹鋼電極會(huì)進(jìn)一步提高其抗?jié){料噪聲性能,減小輸出顛簸。

電磁流量計(jì)可以根據(jù)終成品紙張的厚度、水分的測(cè)量來(lái)控制進(jìn)漿流量。但是高頻勵(lì)磁電磁流量計(jì)在抗?jié){料和紙漿流動(dòng)引起的噪聲方面存在不足。當(dāng)維持嚴(yán)密控制,并允許流漿箱中紙漿液位變更更小時(shí),可使用低阻尼值。當(dāng)流漿箱到成形篩漿機(jī)的壓力一致,終產(chǎn)品的紙張定量和厚度變更小時(shí),廠家可設(shè)定其控制點(diǎn)更接近理想紙張定量值,降低損耗并使同樣數(shù)量的紙漿獲得更多終產(chǎn)品,提*,節(jié)約成本。

九、應(yīng)用于涂布、施膠量的控制

紙板中涂布量的控制對(duì)降低成本,提高紙品質(zhì)有著極大的作用,施膠和涂布是造紙中兩道*工序。因膠料和涂料的化學(xué)性質(zhì),對(duì)流量的計(jì)量提出了較高的要求。電磁流量計(jì)被應(yīng)用于此,襯里需選用PFA全澆注型,保證電極與襯里能夠完全的貼合,防止因膠料或涂料籠蓋在電極表面而影響測(cè)量,若被籠蓋會(huì)在滿管時(shí)出現(xiàn)空管報(bào)警,當(dāng)然儀表的周期檢查和清潔在這里顯得重要起來(lái)。在涂料的配比控制中,很好地運(yùn)用了流量計(jì)的脈沖計(jì)量功效。

十、造紙廠的廢水處理

目前,造紙廠中的廢水污染是相對(duì)頭疼的一大問(wèn)題,從原料到合格的成品,每個(gè)工段中幾乎都離不開(kāi)水。造紙廠中的廢水包括來(lái)自制漿、漂白、造紙和收購(gòu)工藝的污水。污水處理工藝主要是通過(guò)生物氧化,絮凝,沉淀等工藝到達(dá)污水凈化的目的,在每個(gè)階段都需要一定的流量計(jì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量。在污水處理工藝中,需根據(jù)工藝要求,配置對(duì)應(yīng)的檢測(cè)儀表,構(gòu)成可靠的控制系統(tǒng)。

造紙廠中的廢水通過(guò)凈化處理后可以循環(huán)使用,節(jié)省廠家用水量和耗電量。廢水處理工藝中,需要對(duì)排放水、增加劑、污泥等進(jìn)行計(jì)量和控制,此時(shí)流量的測(cè)量非常重要。由于廢水中含雜質(zhì)、腐蝕性小、流量變更大、有一定的導(dǎo)電能力,適合選用耐磨損的PTFE襯里和316L電極。目前多數(shù)紙廠使用流量計(jì)后節(jié)省了成本,更好的控制了漿料比,更重要的是通過(guò)控制污水的排放量削減了環(huán)境污染,經(jīng)濟(jì)高效。

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,各國(guó)的流量計(jì)生產(chǎn)廠家努力將新的科技應(yīng)用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中,提高產(chǎn)品性能,擴(kuò)大產(chǎn)品的使用范圍。經(jīng)過(guò)多年實(shí)際,電磁流量計(jì)具有的其余流量計(jì)不可替代的特點(diǎn)使它在造紙平臺(tái)中*,普遍選用PTFE或其余氟塑料襯里,電極則是依照不同液體的性質(zhì)決定。尤其是對(duì)于流體噪聲較大的纖維漿料,選用碳化鎢電極,聚四氟乙烯襯里,加之先進(jìn)的高頻勵(lì)磁電路設(shè)計(jì),提高了電磁流量計(jì)的零點(diǎn)穩(wěn)定性、靈敏度和測(cè)量精度。

智能型紙漿流量計(jì)是一種適用于紙漿和紙張制造業(yè)的一款高性能、高穩(wěn)定性、高可靠性的紙漿流量計(jì)。采用離子注滲工藝制作的新型“碳化鎢滲鋼電極”和高性能襯里材料,結(jié)合高頻勵(lì)磁技術(shù),能夠提供穩(wěn)定和*的測(cè)量性能。針對(duì)攪擾性強(qiáng)的紙漿,使用能夠尖峰抑制的抗噪聲攪擾轉(zhuǎn)換器,辦理了廠家相對(duì)頭疼的流量顛簸攪擾。除此以外,電磁流量計(jì)的正確安裝和接地也是流量穩(wěn)定測(cè)量的前提保證。通過(guò)技術(shù)人員的不斷創(chuàng)新以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際反饋,在未來(lái)的幾年里,電磁流量計(jì)會(huì)依據(jù)其本身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)成為流。

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