Klasyfikacja i charakterystyka skrzynek wlewowych

Wlew jest kluczowym elementem maszyn papierniczych, który realizuje funkcje dystrybucji masy, homogenizacji przepływu i natrysku. Jego wydajność bezpośrednio wpływa na formowanie papieru, profil gramatury i ogólną jakość produktu. Ze względu na konstrukcję i zasady działania, wlewy dzieli się na pięć głównych kategorii: wlewy otwarte, wlewy z poduszką powietrzną, wlewy hydrauliczne o pełnym przepływie, wlewy kombinowane z poduszką powietrzną oraz wlewy formujące wielowarstwowo.

1. Skrzynia wlewowa typu otwartego

Zasada działania

Górna część skrzynki jest otwarta do atmosfery. Prędkość strumienia surowca jest kontrolowana przez ciśnienie statyczne generowane przez poziom surowca w skrzyni wlewowej.

Zalety

• Prosta konstrukcja, niskie koszty inwestycji i łatwa konserwacja.
• Łatwa obsługa, nadaje się do produkcji o niskiej prędkości i papierów o niskiej gramaturze.

Wady

• Ograniczona prędkość robocza, na ogół poniżej 200 m/min.
• Niestabilny poziom zapasów skutkuje nierównomiernym rozłożeniem gramatury na całej maszynie i łatwym powstawaniem smug.
• Materiał łatwo ulega napowietrzeniu, co niekorzystnie wpływa na proces formowania się papieru.

Aplikacja

Wolnoobrotowe linie produkcyjne do produkcji papieru higienicznego, papieru chusteczkowego, tektury i materiałów włókninowych.

2. Skrzynia natryskowa typu poduszki powietrznej

Zasada działania

Cała skrzynia jest całkowicie zamknięta. Sprężone powietrze jest wypełniane ponad powierzchnią materiału, tworząc poduszkę powietrzną stabilizującą ciśnienie. Prędkość materiału jest regulowana poprzez regulację ciśnienia powietrza, a rolki homogenizujące przepływ są wyposażone w korektę przepływu.

Zalety

• Niski poziom zapasów przy stabilnym ciśnieniu poduszki powietrznej; szeroki i elastyczny zakres regulacji prędkości zapasów.
• Lepsza jednorodność między maszynami i mniejsze napowietrzenie w porównaniu z typem otwartym.
• Prędkość maszyny dostosowana do: 200 ~ 500 m/min.

Wady

• Stosunkowo skomplikowana konstrukcja, wymagająca stabilnego systemu dostarczania sprężonego powietrza.
• Rolki homogenizujące są podatne na przywieranie materiału, dlatego wymagają regularnego czyszczenia i konserwacji.
• Niewystarczająca mikroturbulencja przy prędkościach powyżej 600 m/min, powodująca łatwą flokulację włókien.

Aplikacja

Linie produkcyjne o średniej prędkości do produkcji papieru ozdobnego, papieru opakowaniowego i tektury białej.

3. Pełnoprzepływowa hydrauliczna skrzynia rozdzielcza

Zasada działania

Zaprojektowano jako konstrukcję pełnoprzepływową bez dużego zbiornika na surowiec. Surowiec jest dostarczany ciśnieniem pompy przez zwężający się kolektor, dyfuzory schodkowe i folie. Generowane są mikroturbulencje o wysokiej intensywności, które skutecznie rozpraszają włókna.

Zalety

• Intensywne i precyzyjne zawirowania zapewniają doskonałą dyspersję włókien i minimalizują flokulację.
• Wyjątkowa jednorodność gramatury w całym procesie produkcji i doskonałe formowanie papieru.
• Nadaje się do szybkich maszyn papierniczych o prędkości roboczej 500 ~ 1200 m/min.
• Wyposażona w system regulacji wody rozcieńczającej, umożliwiający precyzyjną kontrolę gramatury w różnych maszynach.

Wady

• Złożona konstrukcja o wysokich wymaganiach dotyczących precyzji produkcji i montażu oraz wysokich kosztach.
• Skomplikowane kanały przepływu łatwo się zatykają, co wymaga skrupulatnej codziennej konserwacji.
• Wrażliwe na wahania konsystencji i ciśnienia surowca, stąd wysokie wymagania dla automatycznego systemu sterowania.

Aplikacja

Szybkie linie produkcyjne do produkcji wysokiej jakości papieru izolacyjnego, papieru powlekanego i papieru cienkiego.

4. Połączona skrzynia natryskowa z poduszką powietrzną o pełnym przepływie

Zasada działania

Zastosowano konstrukcję pełnoprzepływową jako korpus główny, połączoną z dodatkową poduszką powietrzną. Komora poduszki powietrznej jest połączona ze zbiornikiem za pomocą małych otworów, aby ograniczyć wahania poziomu cieczy.

Zalety

• Łączy zalety wysokiej turbulencji wlewu hydraulicznego i stabilizacji ciśnienia wlewu poduszki powietrznej.
• Wysoka odporność na wahania, stabilna praca przy prędkościach 600 ~ 1000 m/min.
• Doskonała jednorodność między urządzeniami i elastyczna regulacja ilości wody rozcieńczającej.

Wady

• Najbardziej skomplikowana struktura, charakteryzująca się wysokimi kosztami zakupu i utrzymania.
• Trudności w koordynacji sterowania poduszką powietrzną i systemem pełnego przepływu.

Aplikacja

Szybkie linie produkcyjne o dużej szerokości przeznaczone do produkcji papieru i tektury wysokiej jakości.

5. Wielowarstwowa skrzynia wlewowa do formowania

Zasada działania

Realizuje formowanie warstwowe w kierunku Z. Każda warstwa jest wyposażona w niezależne jednostki dystrybucji materiału, rektyfikacji przepływu i podawania. Różne składy materiału są wtryskiwane jednocześnie w celu formowania kompozytów.

Zalety

• Obsługuje produkcję warstwową: wykorzystuje wysokiej jakości masę celulozową do warstwy wierzchniej i masę celulozową z recyklingu do warstwy rdzeniowej, co pozwala obniżyć koszty produkcji przy jednoczesnej poprawie jakości.
• Niezależna kontrola gramatury i orientacji włókien każdej warstwy.
• Gotowy papier charakteryzuje się dużą wytrzymałością, dobrą jakością powierzchni i silną siłą wiązania międzywarstwowego.

Wady

• Duża ogólna struktura, wysokie koszty inwestycji i skomplikowany system sterowania.
• Surowe wymagania dotyczące wyrównania warstw i kontroli wiązań międzywarstwowych.

Aplikacja

Wysokiej jakości tektura, tektura liniowana, tektura falista i papier do pakowania płynów.

Porównanie głównych typów

Wytyczne dotyczące wyboru

1. Prędkość maszyny: Dla prędkości poniżej 200 m/min wybierz typ otwarty; dla prędkości 200 ~ 500 m/min typ na poduszce powietrznej; dla prędkości powyżej 500 m/min wybierz typ hydrauliczny lub kombinowany.
2. Wymagania jakościowe: Wybierz pełnoprzepływową skrzynię hydrauliczną do papieru wysokiej jakości i cienkiego; typ z poduszką powietrzną do papieru standardowego; typ wielowarstwowy do tektury.
3. Budżet:W celu kontroli kosztów należy wybrać typ otwarty lub typ na poduszce powietrznej; w celu uzyskania najwyższej jakości należy wybrać typ hydrauliczny lub typ wielowarstwowy.
4. Charakterystyka akcji: Do włókien krótkich i surowca podatnego na flokulację należy stosować wlew hydrauliczny o wysokim współczynniku turbulencji, a do włókien długich — wlew typu poduszki powietrznej.