Katere tehnološke inovacije ima visokohitrostni - stroj v primerjavi s tradicionalnimi stroji za izdelavo papirnatih krožnikov?

V procesu razvoja papirne industrije, da bi bila inteligentna in zelena,visoko{0}}hitri papirni strojje postala glavna gonilna sila industrijske nadgradnje. V primerjavi s tradicionalnim papirnim strojem je sodoben-hitri papirni stroj dosegel-splošen preboj v zasnovi procesa, strukturi opreme, nadzorni tehnologiji in učinkovitosti varovanja okolja. Njihova tehnološka inovativnost ne odraža le eksponentne rasti proizvodne učinkovitosti, temveč tudi temeljito spreminja osnovno logiko izdelave papirja. Ta članek bo analiziral tehnološke inovacijske poti visoko-hitrostnega papirnega stroja iz petih razsežnosti: optimizacija-sistema kratkega stika, inovacija sistema vakuumskega sistema, nadgradnja tehnologije sušenja, inteligentni nadzorni sistem in preboj tehnologije varovanja okolja.
Kratkostični-sistemi: preskok od ``empiričnega nadzora`` do ``natančne regulacije``
V sistemu kratko{0}}veznega vezja tradicionalnega papirnega stroja so tri glavne težave: papirna masa je neenakomerno pomešana, kar vodi do nihanja teže papirne podlage, visoke vsebnosti zraka, napak na papirju, visoke porabe energije opreme in visokih stroškov vzdrževanja. Z rekonstrukcijo arhitekture sistema kratkega-sistema je visoko{3}}hitrostni papirni stroj dosegel preskok od ``izkustvenega nadzora`` do ``natančne regulacije``.
1.1 Izboljšana zasnova komponent za obdelavo celuloze
Visoko-hitri papirni stroj uporablja pet-stopenjski sistem za odstranjevanje peska, pri čemer vsaka stopnja odstranjevanja peska poteka skozi stopenjsko redčenje, da se doseže učinkovito ločevanje blata in visoko{2}}kakovostne celuloze. Brusilnik prve stopnje je na primer razdeljen na tri vzporedne skupine. Dobra gnojevka gre neposredno v dezoksidant, blato pa se prek črpalke za gnojevko dostavi do vhoda v sekundarni dezinmitator, kar tvori zaprto -verigo obdelave. Brusilni stroj četrtega in petega razreda uporablja belo vodo v vakuumskem sistemu brusilnega stroja za redčenje in zmanjšanje porabe sveže vode in vsebnosti zraka v kaši. Odzračevalnik Andritz ustvari film tekočine s hitrim vrtenjem tokov tekočine, kar omogoča mehurčkom v pulpi, da se razširijo in hitro razpršijo v vakuumu. Njegova učinkovitost odzračevanja je več kot 40 % višja kot pri tradicionalni opremi, ki učinkovito rešuje napake papirne luknje in traku, ki nastanejo zaradi penjenja tradicionalnega papirnega stroja.
1.2 Vesoljska revolucija v sistemih za recikliranje pitne vode
Tradicionalni stroj za izdelavo papirja ima strukturo žične jame. Smer toka bele vode je nasprotna smeri uhajanja mehurčkov, kar otežuje uhajanje mehurčkov in vpliva na enakomernost papirja. Visok{2}}hitrostni papirni stroj inovativno uporablja odprti off-lonec za belo vodo, ki ima trikrat večjo površino in je le tretjina velikosti tradicionalne žične jame. Ko bela voda teče vodoravno, se mehurčki lahko hitro izženejo s površine vode, pri čemer je v odprtinah za več kot 60 odstotkov manj mehurčkov kot v običajnih napravah. Ta vrsta zasnove ne le izboljša kakovost papirja, ampak tudi zmanjša površino, potrebno za sistem za obdelavo pitne vode, kar je koristno za optimizacijo postavitve delavnice.
1.3 Pametne povezave s črpalnimi sistemi.
Črpalko črpalke zalog, črpalko naglavnega predala in črpalko vode za redčenje visoko{0}}hitrostnega papirnega stroja krmili inverterski motor in so povezane s skupnim tlakom naglavnega nabiralnika. Ko tlak v polnilnem predalu niha, lahko sistem prilagodi hitrost črpalke in pretok v 0,1 sekunde, da zagotovi stabilen tlak pulpe v gnojevki med transportom. Na primer, v papirnem stroju Guangxi Xianhe New Materials s širino 7360 mm-, papirnem stroju Ltd. s širino 7360 mm, sistem kratkega-vezja zmanjša prečno variacijo osnovne teže papirja z ±3 % na ±1,5 % običajne opreme, kar močno izboljša konsistenco izdelka.
2. Vakuumski sistem: od "mehanskega prenosa" do subverzije "tehnologije magnetne levitacije"
Vakuumski sistem je glavna komponenta stroja za izdelavo papirja. Njegova zmogljivost neposredno vpliva na učinkovitost sušenja papirja in porabo energije. Tradicionalni papirni stroj uporablja vakuumsko črpalko z vodnim obročem ali vakuumsko črpalko Rhodes, ki ima težave z visoko porabo energije, hrupom in pogostim vzdrževanjem. Visok{3}}hitri papirni stroj uporablja turbo vakuumske sisteme z magnetno levitacijo in uresničuje prelomno inovacijo vakuumske tehnologije.
2.1 Preboj na področju energetske učinkovitosti v tehnologiji magnetne levitacije
Vzemimo za primer turbo vakuumski sistem magnetne levitacije, ki ga je razvilo podjetje Tianrui Heavy Industry. Z zamenjavo tradicionalnih mehanskih ležajev z magnetnimi levitacijskimi ležaji se izgube zaradi trenja odpravijo, stopnja prihranka energije pri posameznem ležaju pa več kot 30 %. Na Xianhejevem 7360 mm papirnem stroju vakuumski sistem z magnetno levitacijo s skupno nameščeno zmogljivostjo 3632 kW prihrani več kot 5 milijonov kWh električne energije letno v primerjavi s konvencionalno opremo, kar je enako zmanjšanju emisij ogljikovega dioksida za več kot 3000 ton. Poleg tega je hrup delovanja magnetnega levitacijskega sistema manjši od 80 decibelov, kar je 20 decibelov nižje kot pri običajni opremi, kar močno izboljša delovno okolje v delavnici.
2.2 Inteligentna zasnova nadzora in redundance
Visokohitrostni vakuumski sistem papirnega stroja sprejme integrirano tehnologijo nadzora razsežnosti prenosa velikih podatkov na daljavo, ki lahko spremlja stopnjo vakuuma, temperaturo, vibracije itd. v realnem času in napoveduje okvare opreme z algoritmi strojnega učenja. Sistem lahko na primer predvidi tveganje obrabe ležajev 48 ur vnaprej, kar zmanjša nenačrtovane izpade za 50 % ali več. Hkrati redundančna zasnova zagotavlja, da lahko sistem, ko odpove ena sama vakuumska črpalka, samodejno preklopi na rezervno črpalko, kar zagotavlja neprekinjeno proizvodnjo. Pioneerjeva praksa kaže, da je vakuumski sistem z magnetno levitacijo 80 % stabilnejši od tradicionalne opreme in 60 % nižji letni stroški vzdrževanja.
Tehnologija sušenja: zaprta zanka od 'naknadnega segrevanja' do 'recikliranja po segrevanju'
Sušenje je energijsko-potraten člen pri izdelavi papirja. Tradicionalni papirni stroj za sušenje uporablja parni sušilnik, toplotna učinkovitost je le približno 60%, izgubi veliko odpadne toplote. Visoko{4}}hitri papirni stroj z inovativno tehnologijo sušenja, konstrukcija ``proizvodnje toplote-uporaba-recikliranje" zaprta zanka.
3.1 Tehnologija kroženja vročega zraka v gredi valja
Jiangsu Taidelong Intelligent Equipment Co. Ltd. je razvil visoko-hitrost papirnega stroja za sušenje sušilne škatle z votlo strukturo valjčne gredi. Prvi sušilni ventilator dovaja vroč zrak v notranjost gredi zvitka in suši površino na papirju. Po kroženju v valjčni gredi se vroč zrak prenese na zadnji del ventilatorja skozi cev za rekuperacijo odpadne toplote za sekundarno izrabo toplote. Tehnologija izboljša toplotno učinkovitost na več kot 85 % in zmanjša porabo pare pri tradicionalni opremi s 3 ton na manj kot 2 toni na tono papirja.
3.2 Ko-nadzor več-sušilnikov.
Visok{0}}hitrost papirnega stroja namesti dva ali tri sušilne ventilatorje na karton in izvede sočasno sušenje notranjosti in zunanjosti kartona s sinergijskim učinkom notranjosti, zunanjosti in sušilnih škatel. Na primer, pri izdelovalcu papirja Pioneer lahko tri-stopenjski sušilni sistem samodejno prilagodi hitrost vetra in temperaturo glede na težo papirne podlage, s čimer poveča enakomernost sušenja za 30 % in se učinkovito izogne ​​težavam z zvijanjem papirja, ki jih povzroča neenakomerno sušenje tradicionalnega izdelovalca papirja.
Inteligentni nadzorni sistemi: od 'umetnega posega' do 'avtonomne odločitve'
Delovanje visoko{0}}hitrostnih papirnih strojev vključuje na tisoče parametrov. Tradicionalne metode nadzora temeljijo na človeških izkušnjah in so težko obvladljive v zapletenih delovnih okoljih. Sodoben-hitri papirni stroj z vzpostavitvijo inteligentnega nadzornega sistema, od nadgradnje ``človeškega posredovanja" do ``avtonomnega-odločanja".
4.1 Popolna pokritost procesa porazdeljenega nadzornega sistema DCS
Visok{0}}hitri papirni stroj uporablja sistem DCS za spremljanje celotnega postopka priprave celuloze, nabiralnika, žice, stiskalnega in sušilnega dela. Sistem lahko zbira temperaturo, tlak, pretok in druge parametre v realnem času ter samodejno prilagodi stanje delovanja opreme prek algoritmov PID krmiljenja. Na primer, ko konsistenca naglavnega predala niha, lahko sistem prilagodi hitrost črpalke šasije v 5 sekundah, da zagotovi stabilno konsistenco naglavnega predala.
4.2 Strojni vid in odkrivanje napak z umetno inteligenco
Odkrivanje napak na papirju s tradicionalnim papirnim strojem se v glavnem opira na ročno odkrivanje, ki je neučinkovito in ima visoko stopnjo puščanja. Visoko{1}}hitri papirni stroji vključujejo sisteme strojnega vida, ki uporabljajo visoko{2}}hitrostne kamere za zbiranje-slik površin papirja v realnem času in uporabljajo algoritme globokega učenja za prepoznavanje napak, kot so umazanija, luknje in gube. Na primer, na 10 m-širokem papirnem stroju v enem podjetju lahko njegov sistem za odkrivanje napak obdela 100 m2 slik papirja na sekundo z 99,5-odstotno stopnjo natančnosti, kar je 100-krat več kot ročno zaznavanje.
Tehnološki preboji za varstvo okolja: prehod od "končnega upravljanja" k "zmanjšanju emisij iz virov"
Skladnost z okoljem je bistvo za podjetja, ki izdelujejo papir. S tehnološkimi inovacijami se je visoko{1}}hitri papirni stroj spremenil iz ``terminalne obdelave`` v ``zmanjšanje izvornih emisij``.
5.1 Uporaba zaprtih sistemov kroženja vode
Visok{0}}hitri papirni stroj uporablja več-rezinski filter in ultrafiltracijske membrane za izdelavo zaprtih sistemov za kroženje vode in doseganje stopnje ponovne uporabe vode za belo vodo nad 95 %. Na papirnem stroju družbe Xianhe zaprt sistem kroženja vode zmanjša porabo vode za papir s 100 ton na tono običajne opreme na manj kot 30 ton na tono, s čimer se zmanjša izpust odpadne vode za več kot 2 milijona ton na leto.
5.2 Pridobivanje alkalij in izraba energije iz biomase
Visok{0}}hitri papirni stroj je opremljen s sistemi za rekuperacijo alkalij, ki izboljšajo stopnjo ekstrakcije tekočine črne tekočine z 80 % na več kot 95 % tradicionalne opreme prek učinkovitih zgorevalnih peči za alkalne in toplotne odseke za izhlapevanje. Hkrati se odpadni plin stroja za izdelavo papirja in odpadna toplota kotlov na biomaso uporabljata za zmanjšanje porabe fosilnih goriv. Na primer, eno podjetje, ki nadomešča energijo iz biomase iz premoga, bi lahko zmanjšalo emisije ogljikovega dioksida za 100.000 ton na leto in posadilo 5 milijonov dreves.
Epilog: Znanost, tehnologija in inovacije spodbujajo visoko{0}}kakovosten razvoj papirne industrijeTehnološka inovacija visoko{0}}hitrostnega papirnega stroja ni samo izboljšanje zmogljivosti opreme, ampak tudi preoblikovanje proizvodnega modela papirne industrije. Od natančne regulacije kratko{2}}sistemov do preboja magnetne levitacije v vakuumskem sistemu, od rekuperacije odpadne toplote sušilne tehnologije do avtonomnega odločanja-inteligentnega nadzornega sistema in zmanjšanja emisij iz virov okoljskih tehnologij, vsaka inovacija uteleša končno prizadevanje industrije za učinkovitost, kakovost in varstvo okolja. V prihodnosti se bodo z globoko integracijo 5G, industrijskega interneta in digitalnih dvojnih tehnologij visoko{6}}hitri papirni stroji preselili v »črne tovarne«, kar bo vlilo nov zagon trajnosti svetovne papirne industrije.