多传动高速造纸机电气传动控制系统的设计和分析 ? // . ., . 驸珏 。,. .? :/.. . , , 、 . , , ≮,, . 仔出 ., . ’ 、 , 、 . , 、 扫’, , . // . .. 、 . ,,,,绪谂 繁一章 . 葶畜 五千年掰史孕育了中阂丰富的文化底蕴,从最早出现的象形文字到造纸及印刷术的发 明。勤劳勇敢的中国人拥肖历史的辉煌,但是法国人罗伯特颦发明长网造 纸毒毽,冬英蓬大势多剿恧亚嚣藏蹙其蜜蘑证。甍莺大终熬遗全森 发明了圆网造纸机,年荧国人制戚嫩产纸扳的多黧网造纸捉。随麓踺阆熟撰移,羝 桃划浆王艺、造纸桃以及戳籀设器、彀气传魂控裁聚绕靛发展,中辫落缳了,与毽暴发达 瓣迄绥技零鸯了较大熟麓距。毽中鏊毯经在整要经济犬濒孛意识剿溺蔻熬严黧瞧彝笈襄匏 途切性。我嬲磐攮镁技拳燹灏抟契枧,遴头赶上。鼗铡造造纸骥天酌辉熄。中爨八稳缓与 纸板的消费爨仍不及美国人鹣%,中图纸监豁发溅嚣景鬟美好瓣漤力楚匿大黥。涤瓣理 解造纸辊藏裰关霪论,全灏圣己往纸辊控潮系统,逶藏纸祝商宽福、舞速方向静恢速发袋翟。 我们还有许多工作要做。 。造纸褫橇械发袋趋势 作为我围的原材料工业之一的造纸行业,近几年取褥了飞遮欺发展。特别是加入了 盾,中国的造纸行业程国家有关政策的扶持下,通过技术教遗,嫁接和熬体技术设备 麓遘,套较薅翡瓣麓漆掇努了我藿遗纸税辊攘、彀气控懿涎装赣求平,熬逮雅嫒与癸蠢造 纸技术与造纸皱备和控制技术的箍距。部分教上纸桃装备已经与擞爨最先进麴缓枧固步。 翔:福建嘲平纸业公司糖上的号纸桃,从棼兰缎美德公司进翻懿裹缀彩毽毅阁纸桃, 楚整雾上第一台全嫠运霜“德馥凝念”浚谤静缓蔽,每簿戆或授产,辆嚣宽。 米生产车速米/分。年贬洲浆纸公司在中国载旗黢企、韭~锬江愈东纸鼓 江苏有照公司总投资,亿人民氍童唾会,亿美元,~号缎祝感受赣扶德国 公罚弓避戆莛六壁文他缳穰,蠛宽。了寒,竣计车速。二号 机抄宽为,车速为/鲍涂东爨纸生产线,年生产熬力万娃上。 年,我国造纸企业又有多条大型剃浆,圭产线投入运行,其中主要露:漤南岳粥林纸集溪年 产菇轻涂纸,叁象警泰集霾年产秀彩露瑟矮纸,出象祷汇纸受年产万商缀 涂:每纸坂,山东吕照森撼浆纸厂年产万本浆、万羟卡缀,出泰太辩娥璇年产。舞自卡纸,广东玖建绥渡年产§万籀纸援,末莞联文纸鼗年产万箍缓教簿生产线一 来来纸机采用箍体企优化概念进行设计,宽幅高速电气控制系统众自动促是 束来纸机的发展方向。芬兰茨卓公司、德国公司是现代纸机制造技术的先行糟。 图卜礴代羝机嚣梅图 ..造羝祝韵攀速和榻宽 觚经济角魔看,纸机抄宽在现有的制造技术,加工技术等条件下有一定的界限。这是 巍予羲兹挠凌与壤翁长度次方藏正魄,随着抄宽豹壤大,为了降低挠嶷,纸錾壤、毛毒 辘、导两麓、压榨辊的逝径必须大大增加,使设备投资过大。 据公司的先生预测,本世纪新闻娥机嘲宽为车速将达/。 舅终,毫缀纸、中搂低定爨涂毒缀及叛纸规豹艇竟帮将突酸。鞫棰,有掇惫豢窭,帮 利用纸纸枫猩攀速一定的情况下,当幅宽在其极限以内时,设备投资额与年生产能力 的比值随幅畿增加而降低。 鬏据美辜公霉掇供熬数豢,一台躐撬在统一车瀵下宠凄鑫.提裹裂,产量增麴 %,价格提高%,而同~宽度的纸机,车速由/提高到/,产爨增加%, 在提高技术敞备水平和自溯化水平的祭件下价格仅仅增加%~%。因此在设计纸机时应 选择毫鹣辜遮,辍充分发撂绥掇效率。 ..流装箱 浚浆糙疑橱荛敞开式的,隧蓐出城了封溺攘聪整滚辗蕊滚浆箱,戴藩,叉缎震成能 在滚浆整舞产生无数畿小豹滚滚、骑止磐缝絮聚熬渡毽姆登或漆流墅浚 浆艇。短冬卷,沟了逶戏墩纸裂鼹,又浮发出了多凝流浆藉,选就怒在流浆稽海拔纤维释 类分层,喷出上网,制造出舆有多层的纸。例如,用二次纤维作芯层,一次纤维作面层, 使纸的折度和平滑度达到最佳,减少了纸粉的产生,改善了纸的外观,使杂质对纸幅运行 性的影响降到墩低。 纸的分布定量、水分的横幅分布的控制可以说是很重要的控制。多年来,一直是 通过调整流浆箱的堰唇开度来实现的,唇板变形问题较难解决。 现在已经开发出了调整横幅方向浆料浓度来控制分布的稀释水浓度调整型流浆箱,正 逐步运用于大型高速纸机中。即总管来的浆料浓度较高送到集篱后,集管分出的许多 细管送入流浆箱,另外还有一个细的集管,用于稀的浆料和自水输送,它上甄的许多细管 分别与浓浆料集管上的细管相连,即通过添加低浓度的浆料和臼水来调节浓浆料的浓度。 与以前的堰唇板调翳方式相比,减小了横幅方向的定量变动,控制的范阑也增大的,适应 工艺条件变动届时间缩短。 ..网部一夹网型将占统治地位 现在世界上有几千台单长网造纸机,许多专家预测,在几十年内,它们将迅速成先历 史产物。目前使用的混合型也称为预网造纸机,也会很快继单长阐造纸极 之后落后于时代,夹网纸机将在世纪占主导地位。 普通单长网和混合型造纸机具有自由浆料表厦,因此,存在不稳定的阗鼷,攀速越毫 就越明显,当车速达到?/时,定量波动已相当大,影晚产晶的矮擐。失赠 纸机没有自由浆料武,所以,不存在车速界限问题。此处,它的脱水能力大,设器紧凑, 网部长度几乎减小了一半,肖占地少的优点,网部的动力消耗约减少溅。当然攀长蟋纸 机和混合型长网纸机在巢些特定纸种上,还是有存在的必要。 ..压榨部一靴形压榨 由普通两辊压檫、沟纹压榨、真空压榨、大辗径慰接壹窆压攘、复合压檫三辊 两压区形式、四辊两压区形式、五辊四压区到载型压擦形式。 靴形压榷的优点,第~是脱水能力大。在以裁的辊残压榨中,压匿肇?,捧 用于纸的峰彤压力过裹,容易出现纸蜗压溃,矮以必绥控制低懿趣曩受努。靴形嚣榨的压 区宽度较宽?可以避免窝鲍蜂压,冠时,霹以趣大受瑟,强健脱隶。因彗:, 纸压棒出口水分比辊式压榕约隆低%,可以了省%豹于燥蒸汽。 靴形压榨的第二个优点是增加缀的强度。纸黪水分每减少%,湿纸耨的蔽张强度提 毫%,所以,靴形压椁可以改善纸枧蛇运行性,提裹纸橇嚣效率。鞲形愿辖还可戮籍逡范辕式燕榨松落发寒瓣纸。鼹鬃慕鼹鞭彩逶薅,可娃簌姆低定量要零矮鼹瘵徐熬绥缕原瓣馕 况下制造出与辊式压榨挺艘相同的纸,还可以提高率遮和节省燕汽簿。 ..干燥部 擎爱烘疑缭搀 随着车滚提高愿望的增强,干燥部的开放引纸部分越来越不适应,为了锵决这个润题, 酋先楚在纸的水分离,强艘麓的干燥部前一段采用鹧层毛毯,其次是对于高速纸机,采用 鼙庆烘鑫,劳在嚣个烘錾之阕竣骞大羹经囊空辊,叛增大甄静烘囊薹土的瞧焦,撬蹇予澡效 率。纸运行的垒过程都贻着毛毯,减少了断头、减少褶予提高缀的质量。 缩缎干燥部长度采用热风罩结构 梵了缀瓣予燥熬逡嚣了务秘鼹究浚骥,鬟毒霹裁蜜矮瓣是态遽薄茭绥惑谈建豹关毒囊 遮吹人高温窝气的干燥方式,即所谓的搦克罩。瀛胰遮。的态温空气以/ 的高速吹向纸黼,热风经过纸页吹过大囊径真空吸辍,其干燥能力通常比烘锻单位薅积 蒸发羹。//麓。 在未来的商速纸机中,于燥部最煎鬻的是其运行性能。传统的纸极艇擦粼到于燥部懿 传递通常是开式引纸,烘缸与烘缸之间纸页往往也是歼式弓纸,蕊鼹纸烫在烘缸之阕是悬 窆憨,只鸯在与绥懿接霆蠡帮分方癌敷稳支撑。这襻在纸疑浚速运霸辩缀褰豸发生薮头。蠢 式纸机在干燥部分用~熬张缸毯来传送纸页,纸擞在艇个干燥嬲都有予毯或于耀来支撑 住,不再需鼹靠纸的幅的张力来维持纸页的稳定性,遮就掇毫了纸枫的运嚣性能,使纸戡 发生瑟头熬瓿会大大减少,箍盈绥张辫矮羹蠢会骞搿撬毒。 ..龋光 软辊压搬机的拜发釉廒照是年代造纸技术的一大发展,鞭德 公罚率先群 发盛臻,麸黼爽凌造纸渡袋矮撬蠹较医跫这弱鑫遮锋薛,琵鼹瑟黧。 软辊压光可以使纸页程达到狠裹的乎浸度、光泽度、竞痉等髓挠黪瓣对豫窝瘫静松簿 度、挺度、不遴咀度和强度。世辨上霹藩已有好凡疆食敬蠛匿光橇投天逡嚣,辨大多薅程 壤连遥嚣蓬巍嫠镰曼使弼散莱爱好,它梭广泛矮子凝溜纸、露慰纸、字舞鬃、牛嶷纸、滤 纸、无碳复鼍纸、赢级文件纸等纸秘的压光。露裁瓣好凡家造缳毫逢槭公司繇槎艇产较辊摧 光桃,如:、、、、&、等。 。。鬟纛 复卷孝几域帆外涂毒娥熟速度对子越纸搬款生产效率来淡也是嚣甏重要鼢帮努,在菱卷 毒机中主要解决的问题是如何减少断头、减少边上的缺陷和表面刮伤并提高复卷速度,缩短 辅助工作时间,不要让它制约复卷机的运行效率。 总的来说,世纪新一代的造纸机应该是高速、大型化的并且运行性能良好、成纸质 量高的纸机。纸页将是分层成型,并舆有良好的外观和性能,压榨部出口干度可以达到% 或更高此。干燥部将会在长度上缩短。纸页在干燥部全部有缸糍支撵将是提高纸机运行性 和纸的质赞。高温、软辊压光技术将改善纸的适印性、提商光泽度相减少掉廷。 .造纸机的电气传动控制系统现状及发殿。 纸机电气传动控制系绞戆发展怒睫蓑纸枧援壤终梭发生交纯鼹工作车速不叛提高静 前提下,逐步由模拟到数字褥到全集成、全数字、全隧络;壹集孛控刽劐分散控制孬至全 集中控制;由一般交流传动总鞋传动到壹滚分部转动露到交滚变频分部传动;峦交流公共 母线到直浚公共母线;囊基于努控制中心至綦于?控耧系统:密电梳经减速 机驱动传动分部到电极嶷接驱动转动分部熬发震过程。 终年起,可调壹波电捱躲分邦传动形戳逐步痘鼷至维梳邀气传动控裁系统中。 纛到每意右,模拟式速度调节器盛愿到直流传动中,该方式翁控制精发,在稳定生 产条黪下约隽最裹转速熬±。嚣。到年彳弋孛期,数字式浞节器拜始敬代模掇式调节器 瘦用到纸撰煲动孛。由于纸枫撬械郢传黪绿戳,奁稳态条串下,数字式调节器的精度仍鬻 予最毫车速熬±。%左右。这些规械瘵鼹毽括轴、蠢连辅器、辊外壳静剐渡,潋及诲轮 啮合秘万象连辘器的闯黻。在颁交条件下,精确瘦还受转簸、截面模量等参数静澎响。。 农鹊年代早期,欧浏秘目本开发了交流变频分部传动装置,该技术在年代中期成 珐弓入美国,不仅逡焉予纸撬帮复卷撬,还适孺予涂布枫等设备。 警痰纸撬在鼢年之蓠,中离速纸辊静龟气传动箍镧系统疆直流分部传动形式为主。 刭%年左右,交流变焱分部传动控制系统开始在新纸祝中占主导鲍位。 在年代,矢量变频技术融羟跑较成熬,为了适应大整多传动分部的机械设备的传 动要求,戳、、髑等公蠲为代表的电气公司开始开发以公共直流母线为框架 酌集数控销系统痤羯于多传动控铺系统。并在年代歼始逐步应用于多传动控制系统如 辜锅、造纸、纯纤等行鼗。年苏娟紫兴纸、韭从公司开始引迸一系统开始“, 到磊采豹雩避静多台国外成套大塑纸梳,其电气传动控箭系统几乎全采用基予公荚直流母 线瀚篥散控涮系统,经过多年的学习和理解直到年,由天津电气传动研究所开发的 具有函主知识产权的基予公共壹流控制的多传动控制系统第~次应用到轧钢厂,并取得了很好的效果铆。打破了蒸于公共直流母线多传动控制系统由外团公司蓬断的局面。 霾嚣凌状,大型鬻速绥簿毛戆电气控糕系绞纂本上爨予蓬终大毫气公司的天下。热:芬 兰公闭、德国的必门子公司、德国公司、美豳公间等。赢速纸机的淑气传动 控制系统套部采用基于的羧制系统或者怒基于现场总线控制的控制系统。从 予瀑法答辩系统,镂浆系统,滤送悉统,缓梳戆瀵嫠、予懿、蕤瑾部及葵耱麓系统霉敬激 到全部自渤化控制。控制室可根据市场需隳的产黯要求,调出相应的控制方案,下载到中 心计算机中上,再到各个控制中心单元,从而使熬个生产过稔即可统一进行调整,蔗生产 爨铙蓬、会搭黪产潞。 到目髓为止,国内暂除杭州华颦公司已承拨~台由太阳娥业控股的广东建辉纸她的 //年产万吨涂布板纸机的整套电气传动控制系统,该纸枫的总装机密爨绞 送。冀控糊终褪是蒸予公癸蹇流薄线溪场总线控象《系统。蘩它众多魄气公司鹣羧 制系统还熄以配套阑内生产的造纸桃必主。纸机蠛宽教.米以下,工作率速在恭/ 分以下。该类纸机的电气控制系统,多数纸机的传动以控制为棱心,纸钒的辘助控铡 系统鸯黪并来凳全实现亳、气、液~诲证瀚设诗禳念。尽管纸祝熬裁浆系统与流送系统部 分,供汽系统等有的纸机传动控制系统也聚爆了控测,傻接台纸桃势来实现舆正意义 上的统一的集中控。