A papírgyártás hatalmas termelési láncában, ha a cellulózgyártás a "hematopoiesis" (vértermelés) folyamata, akkor a cellulózszivattyúk a "szívek", amelyek ezt az éltető anyagot a test minden szegletébe eljuttatják. Ezek a szivattyúk kritikus fontosságúak a változó konzisztenciájú és formájú pép egyik folyamatszakaszról a másikra szállításához, kulcsfontosságú berendezésként szolgálva a teljes gyártósor folyamatos és stabil működését. A cellulóz áramlása, egy összetett gáz-szilárd-folyékony háromfázisú keverék, egyedülálló fizikai tulajdonságokkal, rendkívül magas követelményeket támaszt a szivattyúberendezésekkel szemben.
Kihívások a cellulózszivattyúkkal szemben
A cellulóz alapvetően különbözik a tiszta víztől, ami azt diktálja, hogy a cellulózszivattyúk kialakítása nem lehet pusztán a szabványos vízszivattyúk másolata.
Első,a pépben lévő rostok hajlamosak flokkulálódni és dugulásokat képezniaz áramlási csatornán belül. Ez különösen nagy kihívást jelent a hosszú-szálas és nagy-konzisztenciájú készletek esetében, ami komoly próbát tesz a szivattyú nem-eltömődése szempontjából. Másodszor, a pép jellemzően magával ragadott levegőt tartalmaz, és a levegőtartalom a konzisztenciával nő. Levegőztetett anyag szivattyúzásakor a szivattyú teljesítménye észrevehetően csökken, gyakran vibrációval és zajjal együtt. Továbbá a pép azkoptató és viszkózus, és gyakran tartalmaz savas vagy lúgos kémiai korrozív anyagokat, ami komoly kihívást jelent a szivattyú anyag- és tömítőrendszere számára. A kérdéstömítéskülönösen kritikus. Amint a pép behatol a tömítési felületekbe, kiszáradhat és szilárd részecskéket képezhet, amelyek könnyen károsítják a mechanikus tömítést, ami szivárgáshoz vagy akár súlyos következményekkel járó, nem tervezett leállásokhoz vezethet.
A cellulózszivattyúk elsődleges típusai és műszaki jellemzői
Az általuk kezelt cellulóz konzisztenciája alapján a szivattyúkat általánosságban az alacsony konzisztenciájú szivattyúk{0}} kategóriába sorolják (raktáron<7%), medium-consistency pumps (7%-16%), and high-consistency pumps (>16%). A legszélesebb körben használt típus a centrifugális, alacsony konzisztenciájú{2}} cellulózszivattyú, amelynek alapvető technológiája ajárókerék kialakításaaz eltömődés leküzdésére és a levegőztetett alapanyagok kezelésére.
A gyakori járókerék konfigurációk a következők:
Nyitott és félig{0}}nyitott járókerekek: Ezek a kialakítások eltávolítják az egyik vagy mindkét burkolatot, ami széles, nyitott csatornákat eredményez. Előnyük kettős: a légbuborékok könnyen kiszabadulhatnak a lapátok és a szivattyúház közötti résen, ami javítja a lég-kezelési képességet, a széles járatok pedig jelentősen csökkentik az eltömődés kockázatát. A hátlappal való precíz (általában 0,5 mm körüli) hézag beállításával a félig{4}}nyitott járókerék a zárt járókerekéhez hasonló hatékonyságot érhet el. Következésképpen ez a kialakítás egyre népszerűbb az alacsony-konzisztenciájú alkalmazásoknál.
Egy- és kétcsatornás{0}}járókerekek: A nagy, akadálymentes csatornával rendelkező járókerekek kiváló -eltömődésmentes teljesítményt nyújtanak, és képesek kezelni a hosszú szálakat és a nagy részecskéket. Jellemzően meredek fejgörbét is biztosítanak. Viszonylag rossz a légkezelő képességük, és általában csak 6%-nál kisebb konzisztenciájú (C) alapanyagokhoz alkalmasak.
Csavaros{0}}centrifugális járókerekek: Ezt a járókeréket széles körben az egyik legjobban-teljesítő konstrukciónak tartják, és csavart lapátokból áll, amelyek kombinálják a pozitív-kiszorításos és a centrifugálszivattyúk jellemzőit. Sima áthaladást, gyengéd szálkezelést (alacsony lebomlás) és nagy hatékonyságot kínál. Ezenkívül akár 15%-os levegőtartalmú pépet is képes kezelni, és még közepes konzisztenciájú szivattyúzásban is sikeresen alkalmazzák.
Kritikus tervezési elemek: tömítések és anyagok
A cellulózszivattyúk tervezési kihívásai messze túlmutatnak a hidraulikus modelleken;szerkezeti konfiguráció és anyagválasztásugyanolyan fontosak.
Tömítőrendszerek: A cellulóz nagy áthatolhatóságának ellensúlyozására számos cellulózszivattyút használnaktömítő (tömszelence) tömítésekmechanikus tömítések helyett. A tömítések költséghatékonyak-és egyszerűen karbantarthatók. Kopás esetén gyorsan beállíthatók a tömszelence meghúzásával, vagy egyszerűen kicserélhetők a csővezeték szétszerelése nélkül. Fejlettebb kialakítások tartalmazzákhátsó lapátok és kiegészítő járókerekeknyomáskülönbség létrehozása a szivattyúkamrán belül, nagyobb nyomást biztosítva a hátsó oldalon. Ez hatékonyan megakadályozza, hogy a pép a tömítőkamra felé vándoroljon, jelentősen meghosszabbítva a tömítés élettartamát.
Kopásállóság és állítható hézag: A járókerekeket és a házakat jellemzően ebből gyártjákkopásálló-anyagokmint például a magas{0}}krómtartalmú öntöttvas. Sok szivattyú cserélhető kopóbetéttel rendelkezik, és lehetővé teszikülső hézag beállítás. Ez azt jelenti, hogy a járókerék és a bélés közötti hézag még kopás után is beállítható, így biztosítva, hogy a szivattyú továbbra is csúcsteljesítményen működjön hosszabb élettartamon keresztül.
Karbantartás és gondozás
A cellulózszivattyúk hosszú távú,{0}}stabil működésének biztosítása következetes és megfelelő karbantartást igényel. A legfontosabb gyakorlatok a következők:
Az összes rögzítőelem rendszeres ellenőrzése és meghúzása.
A csapágyak hőmérsékletének figyelése és a kenőolaj pótlása vagy cseréje ütemterv szerint.
Gondosan ellenőrizze a tömítési területeket, hogy nincs-e rajta szivárgás.
Rendszeresen tisztítsa meg a szivattyúházat, hogy eltávolítson minden leülepedett pépszálat, amely egyébként ronthatja a teljesítményt és csökkentheti az áramlási kapacitást.
Összefoglalva, a cellulózszivattyú egy kifinomult ipari termék, amely integráljafolyadékdinamika, anyagtudomány és tömítéstechnika. A fejlesztések és innovációk minden generációját a cellulóz- és papíripar egyre szigorúbb folyamatfeltételeinek való megfelelés vezérli, így biztosítva a modern, nagy hatékonyságú{1}}papírgyártás alapvető, megbízható energiaalapját.
