在造紙工業(yè)生產(chǎn)中,紙漿泵承擔(dān)著輸送紙漿、漿料等介質(zhì)的關(guān)鍵任務(wù),其運(yùn)行狀態(tài)直接影響造紙生產(chǎn)線的連續(xù)性和穩(wěn)定性。紙漿介質(zhì)中常含有纖維、雜質(zhì)等成分,在輸送過程中易引發(fā)堵塞問題,導(dǎo)致泵流量下降、揚(yáng)程降低,甚至停機(jī),給生產(chǎn)造成大損失。因此,深入分析紙漿泵常見堵塞原因,并掌握解決方法,對(duì)確定造紙生產(chǎn)順利進(jìn)行具有重要意義。
一、紙漿泵堵塞的常見原因
(一)介質(zhì)中雜質(zhì)含量過高
紙漿介質(zhì)在制備和輸送過程中,若未經(jīng)過充足過濾,易混入樹皮、泥沙、金屬碎屑、塑料雜質(zhì)等異物。這些雜質(zhì)的粒徑若超過紙漿泵流道的允許范圍,或雜質(zhì)數(shù)量多時(shí),會(huì)在泵的進(jìn)入口管路、葉輪流道、出入口管路等部位堆積,逐漸形成堵塞。例如,某造紙廠在廢紙漿回收利用過程中,未全部清理廢紙中的塑料片和金屬釘,這些雜質(zhì)隨紙漿進(jìn)入紙漿泵后,塑料片因柔韌性強(qiáng)纏繞在葉輪上,金屬釘則卡在葉輪與泵殼之間,導(dǎo)致葉輪無法正常轉(zhuǎn)動(dòng),引發(fā)泵堵塞。
(二)紙漿濃度控制不當(dāng)
紙漿濃度是影響紙漿泵輸送性能的重要因素,若紙漿濃度過高,介質(zhì)粘度增大,流動(dòng)性變差,在泵的流道內(nèi)流動(dòng)時(shí)阻力增加,易出現(xiàn)纖維團(tuán)聚現(xiàn)象。團(tuán)聚的纖維會(huì)在葉輪進(jìn)入口、流道彎道等部位聚集,逐漸形成堵塞。反之,若紙漿濃度過低,雖然介質(zhì)流動(dòng)性不錯(cuò),但可能導(dǎo)致纖維在輸送過程中分布不均,部分區(qū)域纖維濃度過高,同樣存在堵塞風(fēng)險(xiǎn)。例如,某造紙生產(chǎn)線在調(diào)整紙漿濃度時(shí),因操作失誤導(dǎo)致紙漿濃度突然從10%升至18%,紙漿粘度大幅增加,輸送阻力增大,短時(shí)間內(nèi)便造成紙漿泵葉輪流道堵塞,泵出入口流量急劇下降。
(三)泵體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不正確
紙漿泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(如流道形狀、葉輪結(jié)構(gòu)、進(jìn)入口直徑等)若不符合紙漿輸送的特性要求,也易引發(fā)堵塞問題。例如,部分紙漿泵的流道過于狹窄或存在直角彎道,紙漿中的纖維和雜質(zhì)在流道內(nèi)流動(dòng)時(shí)易被卡??;葉輪葉片數(shù)量過多、葉片間距過小,或葉輪進(jìn)入口直徑偏小,會(huì)導(dǎo)致紙漿進(jìn)入葉輪的阻力增大,纖維易在葉輪進(jìn)入口處堆積;此外,若泵的進(jìn)入口管路直徑小于泵進(jìn)入口直徑,或進(jìn)入口管路存在過多彎頭、閥門,會(huì)增加介質(zhì)的流動(dòng)阻力,導(dǎo)致雜質(zhì)在進(jìn)入口管路內(nèi)沉積,引發(fā)堵塞。
(四)操作不當(dāng)與維護(hù)不及時(shí)
在紙漿泵運(yùn)行過程中,操作不當(dāng)或維護(hù)不及時(shí)也是導(dǎo)致堵塞的重要原因。例如,泵啟動(dòng)前未對(duì)進(jìn)入口管路進(jìn)行充足清理,管路內(nèi)殘留的雜質(zhì)隨介質(zhì)進(jìn)入泵體;運(yùn)行過程中未及時(shí)監(jiān)控泵的運(yùn)行參數(shù),當(dāng)泵出現(xiàn)流量下降、壓力波動(dòng)等堵塞前兆時(shí),未及時(shí)采取措施,導(dǎo)致堵塞問題加劇;停機(jī)后未對(duì)泵體和管路進(jìn)行全部清洗,殘留的紙漿在泵內(nèi)干燥固化,下次啟動(dòng)時(shí)易引發(fā)堵塞。此外,長(zhǎng)期未對(duì)泵的過流部件進(jìn)行檢查和維護(hù),葉輪、泵殼等部件出現(xiàn)磨損、腐蝕后,流道形狀發(fā)生改變,也會(huì)增加堵塞的概率。
二、紙漿泵堵塞問題的解決方法
(一)優(yōu)化介質(zhì)預(yù)處理工藝
針對(duì)介質(zhì)中雜質(zhì)含量過高導(dǎo)致的堵塞,主要措施是優(yōu)化紙漿預(yù)處理工藝,減少雜質(zhì)進(jìn)入泵體。在紙漿制備環(huán)節(jié),應(yīng)增加過濾設(shè)備,如在紙漿儲(chǔ)罐進(jìn)入口處安裝格柵過濾器(格柵間距根據(jù)紙漿纖維長(zhǎng)度和雜質(zhì)粒徑確定,一般為2-5mm),攔截大尺寸的雜質(zhì);對(duì)于細(xì)小雜質(zhì),可采用濾網(wǎng)過濾(濾網(wǎng)目數(shù)根據(jù)實(shí)際需求選擇,通常為40-80目),并定期清理過濾器內(nèi)的雜質(zhì),防止過濾器堵塞影響介質(zhì)輸送。
同時(shí),在廢紙漿回收利用過程中,應(yīng)增加除雜工序,如采用磁選設(shè)備去掉金屬雜質(zhì),采用風(fēng)選或浮選設(shè)備去掉塑料、樹皮等輕質(zhì)雜質(zhì)。此外,建立介質(zhì)質(zhì)量檢測(cè)制度,定期檢測(cè)紙漿中雜質(zhì)含量,若雜質(zhì)含量超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),及時(shí)調(diào)整預(yù)處理工藝,確定進(jìn)入紙漿泵的介質(zhì)符合要求。
(二)準(zhǔn)確控制紙漿濃度
根據(jù)紙漿泵的設(shè)計(jì)參數(shù)和造紙工藝要求,準(zhǔn)確控制紙漿濃度,避免因濃度過高或過低引發(fā)堵塞。起先,在紙漿制備過程中,通過調(diào)整稀釋水用量,將紙漿濃度控制在泵的佳輸送濃度范圍內(nèi)(一般紙漿泵的佳輸送濃度為8%-15%,具體根據(jù)泵型號(hào)和介質(zhì)特性確定)。其次,在輸送過程中安裝濃度在線監(jiān)測(cè)儀,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)紙漿濃度變化,若濃度超過設(shè)定范圍,自動(dòng)調(diào)節(jié)稀釋水閥門開度,濃度穩(wěn)定。
若因工藝調(diào)整需改變紙漿濃度,應(yīng)逐步調(diào)整,避免濃度突然大幅變化。例如,需提升紙漿濃度時(shí),應(yīng)緩慢減少稀釋水用量,同時(shí)密切觀察紙漿泵的運(yùn)行參數(shù)(如出入口壓力、流量、電機(jī)電流),若出現(xiàn)參數(shù)異常,及時(shí)暫停調(diào)整,排查原因。此外,當(dāng)紙漿濃度過高時(shí),可在泵進(jìn)入口管路添加適量的分散劑,改進(jìn)紙漿的流動(dòng)性,防止纖維團(tuán)聚。
(三)改進(jìn)泵體結(jié)構(gòu)與管路設(shè)計(jì)
對(duì)于因泵體結(jié)構(gòu)不正確導(dǎo)致的堵塞,可通過改進(jìn)泵體結(jié)構(gòu)和管路設(shè)計(jì)來解決。在泵體結(jié)構(gòu)方面,選擇具有大流道、寬葉片的紙漿泵,增大流道截面積和葉片間距,減少纖維和雜質(zhì)在流道內(nèi)的滯留概率;采用開式或半開式葉輪,便于雜質(zhì)通過,同時(shí)葉輪進(jìn)入口直徑應(yīng)與進(jìn)入口管路直徑匹配,避免因進(jìn)入口尺寸突變導(dǎo)致介質(zhì)流動(dòng)不暢。
在管路設(shè)計(jì)方面,確定進(jìn)入口管路直徑不小于泵進(jìn)入口直徑,且進(jìn)入口管路應(yīng)盡量縮短,減少彎頭、閥門等局部阻力部件的數(shù)量,若需設(shè)置彎頭,應(yīng)選用大曲率半徑的彎頭(曲率半徑不小于管路直徑的3倍),降低介質(zhì)流動(dòng)阻力;出入口管路直徑應(yīng)根據(jù)泵的出入口流量和揚(yáng)程確定,避免管路過細(xì)導(dǎo)致介質(zhì)流速過快,增加堵塞風(fēng)險(xiǎn)。此外,在泵進(jìn)入口管路易堵塞部位(如進(jìn)入口閥門、彎頭)設(shè)置清理孔,便于定期清理管路內(nèi)的雜質(zhì)。
(四)規(guī)范操作流程與增加維護(hù)
規(guī)范紙漿泵的操作流程,增加日常維護(hù),是防預(yù)和解決堵塞問題的重要手段。在啟動(dòng)操作前,需檢查進(jìn)入口管路是否通暢,清理管路內(nèi)的殘留雜質(zhì);對(duì)泵進(jìn)行灌泵排氣(針對(duì)離心泵類型的紙漿泵),泵體內(nèi)充滿介質(zhì),避免“氣縛”現(xiàn)象導(dǎo)致介質(zhì)輸送不暢,間接引發(fā)堵塞。啟動(dòng)后,逐步打開出入口閥門,調(diào)節(jié)流量至工藝要求范圍,避免突然全開出入口閥門導(dǎo)致泵過載或介質(zhì)流速驟增,造成纖維和雜質(zhì)在管路內(nèi)堆積。
運(yùn)行過程中,安排專人定期巡檢,通過壓力表、流量計(jì)等儀表監(jiān)測(cè)泵的運(yùn)行參數(shù),若發(fā)現(xiàn)出入口壓力下降、流量減少、電機(jī)電流異常等堵塞前兆,及時(shí)停機(jī)檢查。檢查時(shí),先關(guān)閉泵進(jìn)出入口閥門,切斷電源,拆卸泵體,清理葉輪流道、泵殼及進(jìn)出入口管路內(nèi)的堵塞物(清理時(shí)需使用用工具,避免損壞泵體部件)。若堵塞物較為堅(jiān)硬(如金屬雜質(zhì)),需小心取出,防止劃傷流道表面。
停機(jī)后,需對(duì)泵體和管路進(jìn)行全部清洗,是輸送高濃度紙漿或易固化紙漿后,應(yīng)使用清水沖洗泵體內(nèi)腔和管路,清理殘留的紙漿,防止紙漿干燥固化后下次啟動(dòng)時(shí)引發(fā)堵塞。同時(shí),定期對(duì)泵的過流部件(葉輪、泵殼、密封圈等)進(jìn)行檢查,若發(fā)現(xiàn)部件磨損、腐蝕,及時(shí)修理或愈換,確定流道形狀完好,減少堵塞隱患。此外,建立設(shè)備維護(hù)檔案,記錄每次維護(hù)的時(shí)間、內(nèi)容、堵塞原因及解決措施,通過數(shù)據(jù)分析總結(jié)堵塞規(guī)律,優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃。
三、堵塞問題解決后的驗(yàn)證與防預(yù)
紙漿泵堵塞問題解決后,需進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)驗(yàn)證,泵運(yùn)行正常。試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),先空載啟動(dòng)電機(jī),檢查電機(jī)轉(zhuǎn)向是否正確、運(yùn)行是否平穩(wěn),無異常噪音;然后打開進(jìn)入口閥門,關(guān)閉出入口閥門,對(duì)泵進(jìn)行灌泵,待泵體內(nèi)充滿介質(zhì)后,緩慢打開出入口閥門,逐漸增加流量,觀察泵的出入口壓力、流量、振動(dòng)、密封等情況,若各項(xiàng)參數(shù)均符合要求,且無堵塞現(xiàn)象,說明堵塞問題已全部解決。
為長(zhǎng)期防預(yù)堵塞問題,除上述措施外,還可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況,在紙漿泵出入口管路設(shè)置回流管路,當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷較低時(shí),通過回流管路將部分介質(zhì)送回紙漿儲(chǔ)罐,確定泵內(nèi)介質(zhì)流速,防止介質(zhì)在泵內(nèi)滯留;定期對(duì)紙漿預(yù)處理設(shè)備(如過濾器、除雜機(jī))進(jìn)行維護(hù)校準(zhǔn),確定其過濾除雜效果;增加操作人員培訓(xùn),提升操作人員對(duì)堵塞問題的識(shí)別能力和應(yīng)急處理能力,在堵塞問題出現(xiàn)時(shí)能及時(shí)、正確處理。