Voith节能水力碎浆机

Voith节能碎浆概念：IntensaPulper碎浆机
在新设备的设计与开发中，福伊特把所有权总成本(Total Cost of Ownership)考虑在内——这一直是理所当然的事情。

在能源成本急剧上升的时期内，节约能源的设备更为重要，尤其是浆料制备设备。

本文研究了对原纤维进行纤维分离的碎浆机的不同运行方式，引入了一项新的开发成果:碎浆所用能量仅为实际所需能量。

采用这种碎浆机概念可以节约大量能源，其设计与几十年来几乎保持不变的设计大不相同。

运行方式对能耗的影响
对原浆进行碎浆可以采用间歇运行方式，或者采用连续运行方式。

现在大部分对原纤维进行纤维分离的碎浆机均以间歇方式运行。

在产量低于200吨/24小时，或者(与频繁改变产品和/或颜色有关的)不同种类原纤维复杂混合的情况下，通常首选间歇碎浆方式。

间歇碎浆包含了无产出的工作周期，比如碎浆槽的加注和排空。

本来可用于实际碎浆过程的大量能源和时间被消耗掉了。

因而间歇碎浆机的生产能力低于连续碎浆机。

间歇碎浆机的另一个缺点是浆浓波动——归因于中间排空和冲洗阶段的稀释。

连续碎浆显然更具能源效益。

这种运行方式适用于产量超过200吨/24小时的情况，并且采用了比较直接的混浆方式。

与间歇运行方式相比，连续碎浆的能耗降低了40%。

此外，由于采用一种合适的控制策略，浆浓保持恒定并且简化了整个浆料制备过程。

搅拌与混合在每个碎浆阶段，最佳搅拌是不可缺少的，而且必须将纤维分离过程实际所需的能量用在悬浮液上。

这就意味着，在间歇碎浆方式下，当每个碎浆阶段末尾浆浓很高的时候，悬浮液的表面运动可能几乎是停止的。

但是，在一台连续碎浆机内必须进行足够的搅拌以把浆包拖入转子形成的涡流中——绝不能让这些浆包下沉到碎浆机底部。

最佳的搅拌能耗可以通过功率/容积系数[千瓦/立方米]来确定，这个系数因用途和运行方式而变化。

最佳碎浆的另一个重要标准是悬浮液表面的流动形态。

对这一点进行评价要困难得多，因为它不能根据一个简单的系数来确定。

悬浮液的良好混合需要转子频繁地与浆包接触，而在实际上这是以目视来进行评价的。

比如说，如果碎浆机内一个浆包保持在一个同心循环通路的时间太长，它与转子的接触就不够频繁，其结果是混合不充分，碎浆也不充分。

为了确保充分混合，如今大部分碎浆机的槽壁上都有导流板，通过使向心的主旋转流朝向转子来破坏流动形态。

这样做的缺点是流动干扰会引起能量损失。

这不仅与导流板有关，也与碎浆机底部设计有关。

为了将流动能量最佳地用于碎浆，福伊特一直致力于对这两个部分进行改进。

能量优化的搅拌——通过不对称运动和碎浆机底部的优化设计来实现由于进行了这些改进，新式IntensaPulper碎浆机有两个重要特点：·转子位于筒形槽的偏心位置·碎浆机底部到槽壁的过渡段用一个双锥体设计进行流动优化。

碎浆槽内安装的一个偏心转子实现了良好混合——因为有不对称流。

所以，IntensaPulper碎浆机的转子是偏心安装的。

由于单单这个转子就使混合得到了优化，所以不再需要造成能量损失的导流板，于是有更多的能量用于碎浆。

碎浆机水平底部到垂直槽壁有一个经过优化的过渡段，这个过渡段使流动能量更多地
用于碎浆。

在这种新式IntensaPulper碎浆机中，碎浆机底部到槽壁的过渡段采用一个专门设计的双锥体底部进行了优化。

两个锥角被精密确定，以模拟出一种低损失的torospherical 剖面(最佳地使碎浆机转子产生的流动得以转向)。

采用这种IntensaPulper碎浆机的潜在节约额对一个间歇运行的20立方米IntensaPulper碎浆机的性能试验表明，同以前使用的常规碎浆机相比，单位能耗[千瓦时/吨]下降了26%。

而且在纤维分离质量相同的情况下产量提高了7%。

如果以绝对数字来说，这就意味着一台产量为100吨/24小时的Intensa Pulper碎浆机每年节约的电能约为17.5万千瓦时。

这一节能额大大降低了运行成本。

在连续运行方式下，采用这种新开发的IntensaPulper碎浆机实现的单位能耗节约额与此相似。

尤其在大产能的情况下，成本节约额是相当可观的。

总结 :一台对原纤维进行纤维分离的碎浆机，连续运行方式下的能耗比间歇运行方式低40%—因为避免了无产出的能量消耗阶段。

·这种IntensaPulper碎浆机有一个偏心布置的转子用于实现最佳混合——碎浆槽壁上造成能源浪费的导流板没有了。

·这种IntensaPulper碎浆机底部以一种双锥体设计进行了流动优化。

·结果：这种偏心转子布置的IntensaPulper碎浆机在间歇碎浆方式下的单位能耗节约额约为25%，并且在纤维分离质量相同的情况下提高了产量。