气垫式流浆箱

气垫式流浆箱控制系统

技术说明书

一、引言

成纸的均匀度取决于纤维在流浆箱中的分散程度和流浆箱唇口的均匀度。在抄速超过250米／分的纸机上，必须配备气垫式流浆箱，其主要控制参数是总压，浆位和浆速/网速比。控制总压的目的是为了获得均匀的从流浆箱喷到网上的纸浆流量和流速，控制浆位的目的是为了获得适当的纸浆流域，以减少横流和浓度的变化。产生和保持可控的喘流以限制纤维的絮聚。

在本系统中，共有三个流浆箱。采用计算机分别对每一个流浆箱的总压和浆位进行有效的控制，以提高抄纸质量。为确保控制系统的稳定性和可靠性，变送器可选用YOKOGAWA 公司的产品，控制系统采用SIEMENS S7-300产品，变频器采用ABB公司的产品，操作员站采用DELL计算机。

二、基本参数

1．电源：220V 50Hz

2．纸机车速：170~500米/分

液位：0.43米

总压: 4.3Kpa~35Kpa

3．设备:

PIC—101~103：流浆箱总压头控制

——EJA法兰式差压变送器：3台

——PLC调节回路及AI、AO接口电路：3套

LIC—101~103：流浆箱液位控制

——EJA法兰式液位变送器：3台

——PLC调节回路及AI、AO接口电路：3套

——罗茨风机：3台

——风机变频器：3台

PIC—201~203：流浆箱零差压控制

——EJA法兰式差压变送器：3台

——PLC调节回路及AI、AO接口电路：3套

——气动调节阀：3台

4．控制柜：前后开门结构，内置PLC、继电器、各种开关、

端子及保护装置。

5．外型尺寸：高×宽×深=2200×800×600

三、气垫式流浆箱控制原理

1．总压头控制

在气垫式流浆箱中，P＝P’+H，其中，P为总压头，P’为气垫压力，H为浆位。通过改变P’来稳定H，总压头控制着流浆箱的喷浆速度，它由上浆泵的转速来调节，总压头的稳定与否对纸张纵向定量有较大的影响，必须保证总压控制回路工作在最佳状态。

1) 总压头检测：利用智能压力变送器PT—101~103检测总压头，PT—

101~103安装在流浆箱操作侧两匀浆辊中间的侧墙上。压力变送器的测量范围为

0～40KPa(可根据实际情况进行调整)，输出电信号为4～20mA DC 。 2) 总压头设定:总压头设定值P 有两种设定方法，一是 在计算机上直接设

定(给定值)；二是在计算机上投入浆网速比，计算机根据公式P ＝K ×（αs ×W ）2计算确定，通过通信接口送给S7-300 PLC 。

3) 总压头控制:计算机根据总压头的设定值、实测值及总压头与浆位之间的耦合关

系，经过相应的控制处理后，给出控制信号(4～20mA DC)，通过上浆泵变频器控制上浆泵的转速，若总压头的实际值低于给定值，则增大上浆泵的转速，反之，则减小上浆泵的转速，直至总压头达到设定值。上浆泵也可手动控制，即在人机界面上将对变频器的输出置于“手动”位置，直接控制上浆泵的转速。

4) 浆速／网速比控制：纸页在纵横方向的组成是否一致，与纸浆在流浆箱唇口的喷

浆速度和网速的关系十分密切，而流浆箱总压又决定了纸浆的喷浆速度，

其关系为α＝J ／W ＝V gP /260，其中P 为总压头，W 为网速，α为浆速网速比，在实际使用时，由于唇板开度、流浆箱形状等各不相同，α的设定值α

s 值亦不相同，因此需要根据实际情况来如以确定，在没有浆网速比控 制的设备上，一般都通过人工计算列出对照表，操作工根据不同车速手动调节总压头设定值。在本系统中，总压可自动跟随车速变化(配备网速输入模块)，而且通过键盘输入，可容易地改变αs 值以适应工艺的要求；同时又给出了不同浆网速比条件下的总压—网速对照表，供操作者查询。

5) 正常运行：系统运行时，计算机会自动控制上浆泵的转速，保证总压头的实际值

在其给定值附近允许的范围内变化。

2．浆位控制

在双匀浆辊气垫式流浆箱中，浆位控制回路是总压控制回路中的一个中间环节，在总压调节过程中，会使浆位产生不断的波动，这就要依靠浆位调节回路不断进行调整，使液位稳定在一定的高度上。

1）浆位检测：利用差压式液位变送器LT —101~103检测浆位，其法兰部安装在流浆箱

底部外侧。低压侧通过导引管安装在流浆箱上部的外侧，根据其差压测定浆位高度。

2）浆位设置：根据实际要求设置在0.40米

3）浆位控制：计算机根据浆位的设定值、实测值及浆位于总压头之间的耦合关系，经

过相应的控制处理后，给出控制信号（4~20mA DC ），通过风机变频器控制罗茨风机的鼓风量。若浆位偏低则减少风量，反之，若浆位偏高则增加风量，直到液位达到设定值为止。风机速度也可在人机界面上设置成手动状态，由手动确定其转速。此功能在调试时可加以利用。

4）正常运行：理想的浆位调节，应使浆位的波动在允许 的范围内，既要确保

浆面的浮浆和气泡通过溢流槽全部溢流，又要使浆位调节对总压头的影响为最小。

3．总压、浆位解耦控制

由于在总压调节时会影响浆位，而在浆位调节时又会影响总压，若处理不当会引起振

荡，或持续性的波动，会严重影响抄纸质量。在本系统中，采用了自行开发的解耦技术，完善的解决了总压—浆位耦合的问题。

4．方锥总管零差压控制

本系统除具有上述主要功能外，还具有测量参数，设置参数，控制参数等实时彩色图形显示，历史数据存贮，在线操作指导，联网传输信息，组成车间管理系统等功能。

四、主要设备清单

五、网速总压头对照表：(αs＝0.95)

电缆、仪表接线的型号和说明：