浆水平衡计算.docx
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浆水平衡计算
5.浆水平衡
5.1注意事项及工艺参数
（1）填料按纤维算，但数量为其最终在纸页中的留着率，而不是按其加入量算。
（2）最终收支平衡表中纤维量允许误差为2kg；浆水量误差为200kg。
编号
项目
定额
备注
1
麦草浆（%）
60
针叶木浆（%）
40
2
定量（g/㎡）
70
3
车速（m/min）
1400
4
抄宽（㎜）
7510
5
净纸宽（㎜）
7460
6
成纸干度（%）
93
7
成品合格率（%）
97
8
整理部成品率（%）
95
9
卷取部抄造率（%）
97
10
干损纸率（%）
1.5
对理论抄造量
11
湿损纸率（%）
1.5
对理论抄造量
12
进烘缸纸页干度%
48
13
进压榨纸页干度%
20
14
进真空吸水箱的纸页干度（%）
3
15
进伏辊纸页干度（%）
14
16
真空伏辊湿损纸率（%）
1.0
17
湿损纸平均干度（%）
35
18
网部冲边宽度（mm）
2×25
19
上网浓度（%）
0.95
20
流浆箱回流（%）
10
21
成型辊刮水带出的纤维率（%）
40
对进浆
22
吸水箱带出的纤维率（%）
3
对进浆
23
真空伏辊带出的纤维率（%）
0.2
对进浆
24
洗网水浓度（%）*10-6
50
清白水
25
纸机浆池浓度（%）
3.5
26
横向收缩率（%）
3.5
27
压榨白水带出的纤维率（%）
0.2
对进浆
28
压榨部湿损纸率（%）
0.5
对进浆
29
损纸水力碎浆机含量（%）
2
30
浆板碎浆机含量（%）
4
31
圆网浓缩机喷水（kg/t成品）
3000
新鲜水
32
吸水箱水封水（kg/t成品）
350
33
冲湿纸边喷水（kg/t成品）
2000
进伏损池
34
真空伏辊水封水（kg/t成品）
2000
35
断纸喷水（kg/t成品）
3000
白水
36
旋翼筛的排渣率（连续）（%）
8
对进浆
37
旋翼筛的排渣浓度（%）
1.2
38
尾浆筛排渣率（%）
0.1
对成品
39
尾浆筛排渣浓度（%）
3
40
尾浆筛良浆浓度（%）
0.8
41
除渣器一段尾渣率（%）
25
对本段进浆
42
二段尾渣率（%）
10
对本段进浆
43
三段排渣率（%）
18
对本段进浆
44
一段尾渣浓度（%）
1.0
45
二段尾渣浓度（%）
1.2
46
三段尾渣浓度（%）
1.5
47
二段进浆浓度（%）
0.8
48
三段进浆浓度（%）
0.6
49
出圆网浓缩机白水浓度（%）
0.05
50
圆网浓缩机出浆浓度（%）
3.5
51
垫层浆浓度（%）
3.5
52
多盘回收机进浆浓度（%）
0.6
53
多盘过滤机滤层含量（%）
10
54
清白水含量*10-6
50
55
浓白水含量*10-6
80
56
胶体二氧化硅浓度（%）
9
57
胶体二氧化硅用量（%）
0.4
58
GCC用量（%）
20
对成品
59
GCC浓度（%）
10
60
GCC留着率（%）
80
61
AKD用量（%）
0.8
相对于原液
62
AKD原液浓度（%）
18
63
OBA用量（%）
0.15
相对于原液
64
OBA原液浓度（%）
5
65
阳离子淀粉用量（%）
0.9
相对于原液
66
阳离子淀粉原液浓度（%）
2
67
消泡剂用量（%）
0.05
乳液型
68
防腐剂用量*10-6
10
5.2浆水平衡计算
[说明]以1吨成品纸为计算基准，单位为kg.在计算过程中将填料视为纤维，而将AKD、胶体硅、染料液视为清水.从成品按流程顺序逆向推算。
1、成品库平衡：
已知：
成纸水分7%
V0=1000.0000
Q0=930.0000
C0=C1’=C1”=93%
合格率K1=97%
计算：
由于合格率K1=
所以合格产品量V1’=V0K1=970.0000
V1”=V0－V1’=30.0000
Q1’=V1’C1’=970.0000×93%=902.1000
Q1”=V1”C1”=30×93%=27.9000
2、完成复卷部平衡：
已知：
Q1’=902.1000
Q1”=27.9000
V1’=970.0000
V1”=30.0000
C3=C1’=C1”=C2=93%
成品率K2=95%
计算：
由于成品率K2=
所以，抄造量V3=V0/K2=1052.6316
Q3=V3C3=1052.6316×93%=978.9474
V2=V3－V1’－V1”=52.6316
Q2=Q3－Q1’-Q2’’=48.9474
3、卷取部平衡:
已知：
Q3=978.9474
V3=1052.6316
C3=C4=C5=93%
抄造率K3=97%
干损纸率d1=1.5%干燥部
计算：
设G=抄造量+抄造损纸量，
所以：
G=V3/K3=1085.1872
设G中绝干纤维为H=Q3/K3=1009.2241
假设干损纸全部出在压光卷取部，则压榨部
Q4=Hd1=15.1384
V4=Q4/C4=16.2778
Q5=Q3+Q4=994.0858
V5=V3+V4=1068.9094
4干燥部平衡：
已知：
进干燥部的纸页干度C
=48％
Q
=994.0858，V
=1068.9094
计算：
Q
=Q
=994.0858
压榨部
V
=Q
/C
=2071.0121
W
=V
-V
=1002.1027真空伏辊
5压榨部平衡：
伏损
已知：
进压榨部干度C
=20%，
进干燥部的纸页干度C
=48％
压榨部湿损纸率d2=0.5%（对理论抄造量）混合
压榨部带出纤维率d3=0.2%（对进浆）白水池
Q
=994.0858，V
=2071.0121
计算：
湿损纸进入伏损池，则
Q
=Hd2=1009.2241×0.5%=5.0461
设湿损纸平均干度为35%，即C
=35%，因此
V
=Q
/C
=14.4175Q
=（Q
+Q8）／（1-d3）=1001.1342
V
=Q
/C
=5005.6708Q
=Q
-Q
-Q
=2.0023
V
=V
-V
-V
=2920.2412
6、真空伏辊平衡：
真空箱
已知：
Q9=1001.1342V9=5005.6708
进真空伏辊纸页干度C12=14%水针W2伏损池
伏辊带出纤维率d4=0.2%（对进浆）冲边水W3C10
伏辊湿损纸率d5=1.0%（对理论抄造量）混合白水池
横向收缩率ε=3.5%伏辊水封水W4C11
冲边水W3=2000.0000
伏辊水封水W4=2000.0000C9
冲边宽度b=2×25mm抄宽Bm=7510mm压榨部
计算：
纸页在压榨和干燥过程中，随着纸页中水分的除去而不断收缩，因此，网上纸页的宽度比实际抄宽要宽.而为了获得在伏辊上的冲边量，必须求出时纸页在网上的宽度。
根据纸页收缩率得：
湿纸页宽度Bn=Bm/（1－ε）=7782mm
湿纸边占整个湿纸幅宽比率X=[50/（50+7782）]×100%=0.6384%
即进入付损池的湿纸边量占进入伏辊的纸页量的0.6384%
由于伏辊处湿损纸率是对抄造量和全部损纸量而言，因此进入损纸池的湿损纸为：
Q10’=Hd5=10.0922冲边量Q10”=XQ所以，Q10=Q10’+Q10”=10.0922+XQ12
另外，伏辊在脱水过程中白水要带走一部分纤维，这部分纤维随同白水进入真空室，从而进入水封池，所以，Q11=d4Q12
对伏辊进行纤维平衡：
Q12=Q9+Q10+Q11
Q12=Q9+Q10’+XQ12+Q11
Q12=（Q9+Q10’）/（1－d4－X）=1019.7833Q11=d4Q12=2.0396
Q10=10.0922+XQ12=16.6025V12=Q12/C12=7284.1664
湿纸切边及引纸水针使用7kg/cm2以上高压水，水针孔径1mm，喷水量
W=1/4*πd2*60u
=0.25*π*0.0012*60*0.6*
=0.00105m3/min
纸机日产G=0.06UBmQK1K2K3/1000=915T/d,则生产吨纸时间为
T=22.5*60/915=1.5min,则生产吨纸水针（3支）用水量为
W2=1.5*0.00105*3=0.004725m3/t=4.725kg/t
水针切下的湿纸边用冲边水冲入伏损池内。
而伏辊内需喷水作水封并起润，随同白水进入真空室，从而进入混合白水池。
所以:
V10’=Q10/C9=83.0125V10=V10’+W2+W3=2087.7375
V11=V12+W4－V9－Q10/C9=4195.4831
C10=Q10/V10=0.7952%C11=Q11/V11=0.04861%
7、真空吸水箱平衡：
已知：
Q12=1019.7833V12=7284.1664
进真空吸水箱干度C14=3%
真空吸水箱白水带出纤维率d6=3%（对进浆）
真空箱水封水W5=350.0000
计算：
Q13=Q14d6
Q14=Q12+Q13
Q14=Q12/1-d6=1051.3230混合白水池
Q13=d6Q14=31.5397
V14=Q14/C14=35044.1
为了防止真空箱两边漏气，需喷水作水封，并
随白水进入水封池。
故，
V13=V14+W5－V12=28109.9336
C13=Q13/V13=0.1122%
8、成形辊、脱水板平衡：
已知：
Q14=1051.3230
V14=35044.1flum白水槽
C16=0.95%
成型辊刮水板辊带出纤维率d7=40%
计算：
Q15=Q16d7
Q16=Q14+Q15
Q16=Q14/1-d7=1752.2050V16=Q16/C16=184442.6316
V15=V16－V14=149398.5316Q15=Q16d7=700.8820
C15=Q15/V15=0.4691%
9、流浆箱平衡：
已知：
Q16=1752.2050
V16=184442.6316
流浆箱稀释W7=10%V18
流浆箱回流量d8=10%（对进浆）
上网浆浓C16=C17=0.95%白水筛
胶体SiO2用量0.4%,浓度9%
计算：
W8
Q17=d9Q18=10%Q18胶体SiO2
Q18=Q16+Q17=Q16+10%Q18
Q18=Q16/（1－10%）=1946.8944
Q17=10%Q18=194.6894
V17=Q17/C17=20493.6257W8=0.4%Q0=3.7200
V18=（V16+V17-W8）/（1+10%）=186302.3066W7=10%W18=18630.2307
C18=Q18/V18=1.045%
10、纸机筛平衡：
已知：
Q18=1946.8944V18=186302.3066C18=1.0452%
纸机筛排渣率d9=8%排渣浓度C21=1.2%
阳离子淀粉用量为0.9%（对绝干纤维）流浆箱
浓度C20=2%C18C21
用量为0.8%（对绝干纤维）
浓度为14%纸机筛尾浆筛
AKD可按清水计算W9
计算：
AKD
Q20=0.9%Q0=930*0.009=8.3700CS
V20=Q20/C20=8.37/0.02=418.5000C20C19
W9=0.8%Q0=930*0.008=7.44
Q21=d9（Q19+Q20）Q19+Q20=Q18+Q21除气器
Q19=（Q18-Q20+d9Q20）/1－d9=（1946.8944－8.37*0.92）/0.92=2107.8196
Q21=d9（Q19+Q20）=162.0952V21=Q21/C21=13507.9333
V19=V18+V21-W9-V20=199384.2999
C19=Q19/V19=1.0572%
11、尾浆筛平衡：
已知：
Q21=162.0952除气器
V21=13507.9333
尾浆筛排渣率d10%=0.1%（对成品）C22C23
尾浆筛排渣浓度C23=3%尾浆筛渣浆池
计算:
Q23=d10Q21=0.001*930=0.9300C21
V23=Q23/C23=31
Q22=Q21－Q23=161.1652纸机筛
V22=V21-V23=13476.9333
C22=Q22/V22=1.1959%
12、除气器平衡：
已知：
Q17=194.6894V17=20493.6257
Q19=2107.8196V19=199384.2999C19=C24=1.0572%
Q22=161.1652V22=13476.9333纸机筛
除气器回流d11=10%
Gcc浓度C25=10%加填量20%C17C19
Gcc留着d12=80%C24
计算：
流浆箱除气器lobe混合器
Q25’=Q0*20%=930*0.2=186C25
Q25=Q25’d12=186*0.8=148.80C22GCC
V25=Q25’/C25=1860尾浆筛
Q24=d11（Q26+Q25）C26
Q25+Q26+Q22+Q17=Q19+Q24一段除渣器
Q26=（Q19－0.9Q25－Q17－Q22）/0.9=1797.8278
Q24=0.1（Q26+Q25）=194.6628
V24=Q24/C24=18413.0512
V26=V19+V24－V17－V22－V25=181966.7921
C26=Q26/V26=0.9880%
13、Ⅰ段至Ⅲ段除渣器平衡：
一段除渣器与二段除渣器、三段除渣器构成了循环，不能单一进行衡算，必须对这几个单元联立进行衡算，为了准确起见，白水不视为清水，下面对此三段除砂器作为整体进行衡算。
C26
除气器C33
C29C27C28C30C31C32C34
Lobe混合器一段除渣器二段除渣器三段除渣器排渣
C36C37
C35白水塔
已知：
Q26=1797.8278V26=181966.7921
Ⅰ段排渣浓度C28=1%Ⅱ段排渣浓度C31=1.2%Ⅲ段排渣浓度C34=1.5%
Ⅰ段排渣率d13=25%Ⅱ段排渣率d14=10%Ⅲ段排渣率d15=18%
Ⅱ段除渣器进浆浓度C30=0.8%Ⅲ段进浆浓度C32=0.6%
C36=C37=0.008%
计算：
根据系统中各量之间的关系，列平衡方程组
Q26=Q27－Q28=（1－d13）Q27代入得1797.8278=0.75Q27
Q35=Q30－Q31=（1－d14）Q30Q35=0.9Q30
Q33=Q32－Q34=（1－d15）Q32Q33=0.82Q32
V26=V27－V28=V27－Q28/C28181966.7921=V27－0.25Q27/0.01
V35=V30－V31=Q30/C30－Q31/C31V35=Q30/0.008－0.1Q30/0.012
V33=V32－V34=Q32/C32－Q34/C34V33=Q32/0.006－0.18Q32/0.015
解得
Q27=2397.1037V27=241894.3846C27=0.9910%
Q28=599.2759V28=59927.5925C33=0.5302%C35=0.7714%
Q28+Q36+Q33=Q30代入得599.2759+Q36+Q33=Q30
（1）
Q30=Q31+Q35Q30=Q31+Q35
（2）
Q31+Q37=Q32Q31+Q37=Q32（3）
Q31=10%Q30Q31=10%Q30（4）
Q32=Q34+Q33Q32=Q34+Q33（5）
Q34=18%Q32Q34=18%Q32（6）
V28+V36+V33=V3059927.5925+Q36/0.008%+V33=Q30/0.8%（7）
V32=V33+V34Q32/0.6%=V33+Q34/1.5%（8）
V31+V37=V32Q31/1.2%+Q37/0.008%=Q32/0.6%（9）
将（4）代入（3）得，10%Q30+Q37=Q32（10）
将（6）代入（5）得，18%Q32+Q33=Q32即Q32=Q33/0.82（11）
将（8）代入（7）得，59927.5925+Q36/0.008%+Q32/0.6%－Q34/1.5%=Q30/0.8%（12）
将（6）、（11）代入（12）得，
59927.5925+Q36/0.008%+Q33/（0.82*0.6%）－18%Q33/（0.82*1.5%）=Q30/0.8%（13）
由
（1）得Q36=Q30－Q33－599.2759（14）
将（14）代入（13）得，
59927.5925+（Q30－Q33－599.2759）/0.008%+Q33/（0.82*0.6%）－0.18Q33/（0.82*1.5%）=Q30/0.8%
整理得
12375Q30－12311.3821Q33=7431021.1575（15）
将（4）代入（9）得，10%Q30/1.2%+Q37/0.008%=Q32/0.6%（16）
将（11）代入（16）得，
0.1Q30/1.2%+Q37/0.008%=Q33/（0.82*0.6%）（17）
将（11）代入（10）得，0.1Q30+Q37=Q33/0.82
即Q37=Q33/0.82－0.1Q30（18）
将（18）代入（17）得，
0.1Q30/1.2%+Q33/（0.82*0.008%）－0.1Q30/0.008%=Q33/（0.82*0.6%）
整理得
1241.6667Q30=15040.6504Q33
即Q30=12.1133Q33（19）
将（19）代入（15）得，
12.1133*12375Q33－12311.3821Q33=7431021.1575
Q33=54.0082
Q30=12.1133Q33=654.2171
由此可得
V33=Q33/C33=54.0082/0.5302%=10186.3825
V30=Q30/C30=654.2171/0.8%=81777.1375
Q32=Q33/0.82=65.8637V32=Q32/C32=10977.2764
Q35=0.9Q30=588.7954V35=Q35/C35=76328.1553
Q31=Q30－Q35=65.4217V31=Q31/C31=5451.8083
Q34=18%Q32=11.8555V34=Q34/C34=790.3644
Q37=Q32－Q31=0.442V37=Q37/C37=5525
Q36=Q30－Q33－Q28=0.933V36=Q36/C36=11662.5
Q29=Q27－Q35=1808.3083V29=V27－V35=165566.2293C29=Q29/V29=1.0922%
14、lobe混合器平衡
已知：
纸机浆池
Q29=1808.3083V29=165566.2293
C29=1.0922%C38C24
OBA用量d16=0.15%（对原液），浓度5%C29除气器
成浆池浓度C38=3.5%W10
Q24=194.6628一段除砂器Lobe混合器OBA
V24=18413.0512
Q15=700.8820V15=149398.5316C39
W7=18630.2307
白水筛截留率90/10C41
消泡剂用量d17=0.05%（对成品）C40W7
稀释白水筛流浆箱
计算：
C42
W11=d17Q0=0.05%*930=0.465C15
洗网水V46：
W11
取喷水压为7kg/cm2,洗网设成型辊Flum白水槽消泡剂
置7根水管，每根管上双排
孔，孔径2mm，孔距25mm,每米宽
80个孔，每根管长8.1米，则一根C43C44C46
管喷水量为
W=0.25*π*0.0022*60*0.6*
*80*8.1洗网水
=2.7160m3/min
生产1吨纸需要1.5min，所以一根管吨纸喷水量为C45
2.7160*1.5=4.0740m3混合白水池
设有40%洗网水进入flum白水槽，60%进入混合白水池，C46=C44=C45=0.005%
V46=4.0740*7=28.5180m3=28518L（按水的密度）
Q46=V46*C46=28518*0.005=142.59
Q44=Q46*40%=142.59*0.4=57.036V44=V46*0.4=11407.2
Q45=Q46*60%=142.59*0.6=85.554V45=V46*0.6=17110.8
Flum白水槽浓度
C42=C43=C40=（Q15+Q44）/（V15+V44+W11）=757.918/160806.1966=0.4713%
W7=18630.2307
V41=W7*10/90=18630.2307/9=2070.0256
V42=V41+W7=20700.2563Q42=V42*C42=97.5603
Q41=Q42=97.5603C41=Q41/V41=4.7130%
Lobe混合器平衡
W10=Q0*0.05%=930*0.15%=1.395
Q38+Q24+Q40+Q41=Q29即Q38+194.6628+Q40+97.5603=1808.3083
V38+V24+V40+V41+W10=V29V38+18413.0512+V40+2070.0256+1.395=165566.2293
Q40/V40=C40Q40/V40=0.4713%
Q38/V38=C38Q38/V38=3.5%
解得
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