Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μηχανές κατασκευής χάρτινων πιάτων, ποιες τεχνολογικές καινοτομίες έχει η υψηλή - ταχύτητα;

Στη διαδικασία της ανάπτυξης της βιομηχανίας χαρτοποιίας να είναι έξυπνη και πράσινη,υψηλής-μηχανής χαρτιούέχει γίνει η βασική κινητήρια δύναμη της βιομηχανικής αναβάθμισης. Σε σύγκριση με την παραδοσιακή μηχανή χαρτιού, η σύγχρονη-μηχανή χαρτιού υψηλής ταχύτητας έχει επιτύχει κάθε-αναλυτική πρόοδο στον σχεδιασμό της διαδικασίας, τη δομή του εξοπλισμού, την τεχνολογία ελέγχου και την απόδοση προστασίας του περιβάλλοντος. Η τεχνολογική τους καινοτομία όχι μόνο αντανακλά την εκθετική αύξηση της αποδοτικότητας της παραγωγής, αλλά αλλάζει επίσης βαθιά τη βασική λογική της παραγωγής χαρτιού. Αυτή η εργασία θα αναλύσει τα μονοπάτια τεχνολογικής καινοτομίας της-μηχανής χαρτιού υψηλής ταχύτητας από πέντε διαστάσεις: βελτιστοποίηση συστήματος βραχυκυκλώματος, καινοτομία συστήματος κενού, αναβάθμιση τεχνολογίας στεγνώματος, έξυπνο σύστημα ελέγχου και τεχνολογικές ανακαλύψεις για την προστασία του περιβάλλοντος.
Συστήματα βραχυκυκλώματος-: ένα άλμα από τον "εμπειρικό έλεγχο" στη "ρύθμιση ακριβείας"
Υπάρχουν τρία κύρια σημεία πόνου στο σύστημα βραχυκυκλώματος-του παραδοσιακού μηχανήματος χαρτιού: ο χαρτοπολτός αναμειγνύεται ανομοιόμορφα, γεγονός που οδηγεί σε κυμαινόμενο βάρος της βάσης χαρτιού, υψηλή περιεκτικότητα αέρα, ελαττώματα χαρτιού, υψηλή κατανάλωση ενέργειας εξοπλισμού και υψηλό κόστος συντήρησης. Με την ανακατασκευή της αρχιτεκτονικής του συστήματος βραχυκυκλώματος-, η μηχανή χαρτιού υψηλής-ταχύτητας πέτυχε ένα άλμα από τον "βιωματικό έλεγχο" στην "ακριβή ρύθμιση".
1.1 Βελτιωμένος σχεδιασμός εξαρτημάτων επεξεργασίας πολτού
Η μηχανή{0}}χαρτομηχανής υψηλής ταχύτητας υιοθετεί σύστημα αφαίρεσης άμμου πέντε- σταδίων, κάθε στάδιο αφαίρεσης άμμου μέσω διαβαθμισμένης αραίωσης, για να επιτύχει αποτελεσματικό διαχωρισμό της λάσπης και του πολτού- υψηλής ποιότητας. Για παράδειγμα, το τριβείο πρώτου σταδίου χωρίζεται σε τρεις παράλληλες ομάδες. Ο καλός πολτός πηγαίνει απευθείας στον αποοξειδωτή και η ιλύς παραδίδεται στην είσοδο του δευτερεύοντος απολυμαντικού μέσω μιας αντλίας πολτού, σχηματίζοντας μια αλυσίδα επεξεργασίας κλειστού-βρόχου. Η μηχανή λείανσης τέταρτης και πέμπτης τάξης χρησιμοποιεί το λευκό νερό στο σύστημα κενού της μηχανής λείανσης για να αραιώσει και να μειώσει τη χρήση γλυκού νερού και την περιεκτικότητα σε αέρα στον πολτό. Ο απαερωτής Andritz δημιουργεί ένα υγρό φιλμ περιστρέφοντας γρήγορα ρεύματα υγρού, επιτρέποντας στις φυσαλίδες στον πολτό να διαστέλλονται και να διαχέονται γρήγορα στο κενό. Η αποτελεσματικότητά του εξαέρωσης είναι πάνω από 40% υψηλότερη από αυτή του παραδοσιακού εξοπλισμού, ο οποίος επιλύει αποτελεσματικά τα ελαττώματα της οπής και της ταινίας χαρτιού που προκαλούνται από τον αφρισμό της παραδοσιακής μηχανής χαρτιού.
1.2 Επανάσταση του Διαστήματος στα Συστήματα Ανακύκλωσης Whitewater
Η παραδοσιακή μηχανή κατασκευής χαρτιού υιοθετεί τη δομή του λάκκου σύρματος. Η κατεύθυνση της ροής του λευκού νερού είναι αντίθετη από την κατεύθυνση διαφυγής των φυσαλίδων, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη διαφυγή των φυσαλίδων και επηρεάζει την ομοιομορφία του χαρτιού. Το μηχάνημα χαρτιού υψηλής ταχύτητας-υιοθετεί με καινοτομία το δοχείο λευκού νερού ανοιχτής-γραμμής, το οποίο έχει τριπλάσια επιφάνεια και είναι μόνο το ένα τρίτο του μεγέθους του παραδοσιακού λάκκου με σύρμα. Όταν το λευκό νερό ρέει οριζόντια, οι φυσαλίδες μπορούν να αποβληθούν γρήγορα από την επιφάνεια του νερού, με περισσότερο από 60 τοις εκατό λιγότερη περιεκτικότητα σε φυσαλίδες στους αεραγωγούς από ότι στις συμβατικές συσκευές. Αυτό το είδος σχεδίασης όχι μόνο βελτιώνει την ποιότητα του χαρτιού, αλλά μειώνει επίσης την επιφάνεια που απαιτείται για το σύστημα επεξεργασίας λευκού νερού, κάτι που είναι ευεργετικό για τη βελτιστοποίηση της διάταξης του εργαστηρίου.
1.3 Έξυπνες συνδέσεις σε συστήματα αντλιών.
Η αντλία αποθέματος, η αντλία κεφαλής και η αντλία νερού αραίωσης της μηχανής χαρτιού υψηλής-ταχύτητας ελέγχονται από τον κινητήρα μετατροπέα και συνδέονται με τη συνολική πίεση του κιβωτίου κεφαλής. Όταν η πίεση του κιβωτίου κεφαλής κυμαίνεται, το σύστημα μπορεί να ρυθμίσει την ταχύτητα της αντλίας και τον ρυθμό ροής σε 0,1 δευτερόλεπτα για να διασφαλίσει ότι η σταθερή πίεση πολτού του πολτού είναι σταθερή κατά τη μεταφορά. Για παράδειγμα, στη χαρτομηχανή πλάτους 7360 mm-της Guangxi Xianhe New Materials, στη χαρτομηχανή πλάτους 7360 mm της Ltd., το σύστημα βραχυκυκλώματος μειώνει την εγκάρσια διακύμανση του βασικού βάρους του χαρτιού από ±3% σε ±1,5% του συμβατικού εξοπλισμού, βελτιώνοντας σημαντικά τη συνοχή του προϊόντος.
2. Σύστημα κενού: από την ανατροπή «μηχανικής μετάδοσης» στην «Τεχνολογία Μαγνητικής Αύξησης»
το σύστημα κενού είναι το βασικό συστατικό της μηχανής παραγωγής χαρτιού. Η απόδοσή του επηρεάζει άμεσα την απόδοση στεγνώματος χαρτιού και την κατανάλωση ενέργειας. Η παραδοσιακή μηχανή χαρτιού υιοθετεί αντλία κενού δακτυλίου νερού ή αντλίες κενού Ρόδου, η οποία έχει προβλήματα υψηλής κατανάλωσης ενέργειας, θορύβου και συχνής συντήρησης. Η μηχανή χαρτιού υψηλής-ταχύτητας υιοθετεί συστήματα turbo κενού μαγνητικής αιώρησης και πραγματοποιεί την ανατρεπτική καινοτομία της τεχνολογίας κενού.
2.1 Καινοτομίες ενεργειακής απόδοσης στην τεχνολογία μαγνητικής αιώρησης
Πάρτε ως παράδειγμα το μαγνητικό σύστημα κενού στροβιλοκινητήρα που αναπτύχθηκε από την Tianrui Heavy Industry. Με την αντικατάσταση των παραδοσιακών μηχανικών ρουλεμάν με ρουλεμάν μαγνητικής αιώρησης, εξαλείφονται οι απώλειες τριβής και ο ρυθμός εξοικονόμησης ενέργειας ενός μεμονωμένου ρουλεμάν υπερβαίνει το 30%. Στη μηχανή χαρτιού 7360 mm της Xianhe, το σύστημα κενού μαγνητικής αιώρησης, με συνολική εγκατεστημένη ισχύ 3632 kW, εξοικονομεί πάνω από 5 εκατομμύρια kWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως σε σύγκριση με τον συμβατικό εξοπλισμό, που ισοδυναμεί με μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα κατά περισσότερους από 3000 τόνους. Επιπλέον, ο θόρυβος λειτουργίας του συστήματος μαγνητικής αιώρησης είναι μικρότερος από 80 ντεσιμπέλ, 20 ντεσιμπέλ χαμηλότερος από αυτόν του συμβατικού εξοπλισμού, γεγονός που βελτιώνει σημαντικά το περιβάλλον εργασίας του συνεργείου.
2.2 Έξυπνος σχεδιασμός ελέγχου και πλεονασμού
Το σύστημα κενού μηχανής χαρτιού υψηλής ταχύτητας υιοθετεί την ενσωματωμένη τεχνολογία ελέγχου της διάστασης απομακρυσμένης μεταφοράς μεγάλων δεδομένων, η οποία μπορεί να παρακολουθεί το βαθμό κενού, τη θερμοκρασία, τους κραδασμούς και ούτω καθεξής σε πραγματικό χρόνο και να προβλέπει βλάβες του εξοπλισμού με αλγόριθμους μηχανικής εκμάθησης. Για παράδειγμα, το σύστημα μπορεί να προβλέψει τον κίνδυνο φθοράς ρουλεμάν 48 ώρες νωρίτερα, μειώνοντας τον απρογραμμάτιστο χρόνο διακοπής λειτουργίας κατά 50% ή περισσότερο. Ταυτόχρονα, ο σχεδιασμός πλεονασμού διασφαλίζει ότι όταν μια μεμονωμένη αντλία κενού αποτυγχάνει, το σύστημα μπορεί αυτόματα να μεταβεί σε εφεδρική αντλία, εξασφαλίζοντας συνεχή παραγωγή. Η πρακτική της Pioneer δείχνει ότι το σύστημα κενού μαγνητικής αιώρησης είναι 80% πιο σταθερό από τον παραδοσιακό εξοπλισμό και 60% χαμηλότερο σε ετήσιο κόστος συντήρησης.
Τεχνολογία ξήρανσης: κλειστός βρόχος από «μετά θέρμανση» σε «ανακύκλωση μετά τη θέρμανση»
Το στέγνωμα είναι ο πιο ενεργοβόρος-κρίκος της παραγωγής χαρτιού. Η παραδοσιακή μηχανή χαρτιού χρησιμοποιεί στεγνωτήριο ατμού για να στεγνώσει, η απόδοση θερμότητας μόνο περίπου 60%, σπαταλήστε πολλή απόβλητη θερμότητα. Μηχανή χαρτιού υψηλής-ταχύτητας μέσω πρωτοποριακής τεχνολογίας ξήρανσης, κατασκευή κλειστού βρόχου «παραγωγής θερμότητας-αξιοποίησης-ανακύκλωσης».
3.1 Τεχνολογία Hot Air Cycling στον άξονα ρολού
Η Jiangsu Taidelong Intelligent Equipment Co. Ltd. ανέπτυξε έναν άξονα ρολού κοίλου δομής για ξήρανση του κουτιού στεγνώματος υψηλής ταχύτητας. Ο πρώτος ανεμιστήρας στεγνώματος τροφοδοτεί ζεστό αέρα στο εσωτερικό του άξονα του ρολού και στεγνώνει την επιφάνεια σε χαρτί. Μετά την κυκλοφορία στον άξονα του κυλίνδρου, ο θερμός αέρας μεταφέρεται στην ουρά του ανεμιστήρα μέσω του σωλήνα ανάκτησης απορριπτόμενης θερμότητας για δευτερογενή χρήση θερμότητας. Η τεχνολογία βελτιώνει τη θερμική απόδοση σε πάνω από 85% και μειώνει την κατανάλωση ατμού του παραδοσιακού εξοπλισμού από 3 τόνους σε λιγότερο από 2 τόνους ανά τόνο χαρτιού.
3.2 Συν-έλεγχος στεγνωτηρίων πολλαπλών- σταδίων.
Η μηχανή χαρτιού υψηλής-ταχύτητας εγκαθιστά δύο ή τρεις ανεμιστήρες στεγνώματος στο χαρτοκιβώτιο και πραγματοποιεί το ταυτόχρονο στέγνωμα του εσωτερικού και του εξωτερικού του χαρτοκιβωτίου μέσω της συνεργιστικής επίδρασης του εσωτερικού, του εξωτερικού και των κουτιών στεγνώματος. Για παράδειγμα, στον Paper Maker της Pioneer, το σύστημα στεγνώματος τριών- σταδίων μπορεί να προσαρμόσει αυτόματα την ταχύτητα και τη θερμοκρασία του ανέμου ανάλογα με το βάρος της βάσης χαρτιού, αυξάνοντας την ομοιομορφία στεγνώματος κατά 30% και αποφεύγοντας αποτελεσματικά προβλήματα στρέβλωσης χαρτιού που προκαλούνται από ανομοιόμορφο στέγνωμα της παραδοσιακής χαρτοποιίας.
Ευφυή συστήματα ελέγχου: από την «τεχνητή παρέμβαση» στην «αυτόνομη απόφαση»
Η λειτουργία μηχανών χαρτιού-μεγάλης ταχύτητας περιλαμβάνει χιλιάδες παραμέτρους. Οι παραδοσιακές μέθοδοι ελέγχου βασίζονται στην ανθρώπινη εμπειρία και είναι δύσκολο να αντιμετωπιστούν σε πολύπλοκα περιβάλλοντα λειτουργίας. Σύγχρονη-μηχανή χαρτιού υψηλής ταχύτητας μέσω της δημιουργίας έξυπνου συστήματος ελέγχου, από την «ανθρώπινη παρέμβαση» έως την «αυτόνομη λήψη αποφάσεων-».
4.1 Πλήρης Κάλυψη Διαδικασιών Κατανεμημένου Συστήματος Ελέγχου DCS
Το μηχάνημα χαρτιού υψηλής-ταχύτητας υιοθετεί ένα σύστημα DCS για την παρακολούθηση της όλης διαδικασίας προετοιμασίας του πολτού, του κεφαλιού, του σύρματος, της πίεσης και του στεγνώματος. Το σύστημα μπορεί να συλλέξει θερμοκρασία, πίεση, ροή και άλλες παραμέτρους σε πραγματικό χρόνο και να προσαρμόσει αυτόματα την κατάσταση λειτουργίας του εξοπλισμού μέσω αλγορίθμων ελέγχου PID. Για παράδειγμα, όταν η συνοχή του κιβωτίου κεφαλής παρουσιάζει διακυμάνσεις, το σύστημα μπορεί να ρυθμίσει την ταχύτητα της αντλίας πλαισίου σε 5 δευτερόλεπτα για να εξασφαλίσει σταθερή συνοχή του κιβωτίου κεφαλής.
4.2 Μηχανική όραση και Ανίχνευση ελαττωμάτων AI
Η ανίχνευση ελαττωμάτων χαρτιού από την παραδοσιακή μηχανή χαρτιού βασίζεται κυρίως στη χειροκίνητη ανίχνευση, η οποία είναι αναποτελεσματική και έχει υψηλό ποσοστό διαρροής. Οι-μηχανές χαρτιού υψηλής ταχύτητας ενσωματώνουν συστήματα μηχανικής όρασης που χρησιμοποιούν κάμερες υψηλής-ταχύτητας για τη συλλογή εικόνων σε πραγματικό-χρόνο επιφανειών χαρτιού και χρησιμοποιούν αλγόριθμους βαθιάς εκμάθησης για τον εντοπισμό ελαττωμάτων όπως βρωμιά, τρύπες και ρυτίδες. Για παράδειγμα, σε μια μηχανή χαρτιού πλάτους 10m-σε μία επιχείρηση, το σύστημα ανίχνευσης ελαττωμάτων της μπορεί να επεξεργαστεί 100m2 εικόνων χαρτιού ανά δευτερόλεπτο, με ποσοστό ακρίβειας 99,5%, 100 φορές υψηλότερο από τον χειροκίνητο εντοπισμό.
Τεχνολογικές ανακαλύψεις στην Προστασία του Περιβάλλοντος: Μετάβαση από την «Τελική Διακυβέρνηση» στη «Μείωση Εκπομπών Πηγών»
Η περιβαλλοντική συμμόρφωση είναι η ουσία για τις επιχειρήσεις παραγωγής χαρτιού. Μέσω της τεχνολογικής καινοτομίας,-μηχανή χαρτιού υψηλής ταχύτητας άλλαξε από «τελική επεξεργασία» σε «μείωση εκπομπών πηγής».
5.1 Εφαρμογή Συστημάτων Κλειστών Κυκλοφορίας Νερού
Η μηχανή χαρτιού υψηλής-ταχύτητας υιοθετεί μεμβράνες φίλτρου και υπερδιήθησης πολλαπλών- τμημάτων για την κατασκευή κλειστών συστημάτων κυκλοφορίας νερού και την πραγματοποίηση του ποσοστού επαναχρησιμοποίησης νερού του λευκού νερού πάνω από 95%. Για παράδειγμα, στη μηχανή χαρτιού της Xianhe, το κλειστό σύστημα κυκλοφορίας νερού μειώνει την κατανάλωση νερού χαρτιού από 100 τόνους ανά τόνο συμβατικού εξοπλισμού σε λιγότερο από 30 τόνους ανά τόνο, μειώνοντας την απόρριψη λυμάτων κατά περισσότερο από 2 εκατομμύρια τόνους ετησίως.
5.2 Ανάκτηση αλκαλίων και χρήση ενέργειας από βιομάζα
Η μηχανή χαρτιού υψηλής-ταχύτητας είναι εξοπλισμένη με συστήματα ανάκτησης αλκαλίων, τα οποία βελτιώνουν τον ρυθμό εξαγωγής υγρού μαύρου υγρού από 80% σε πάνω από 95% του παραδοσιακού εξοπλισμού μέσω αποδοτικών κλιβάνων καύσης αλκαλικών και τμημάτων εξάτμισης θερμικής ενέργειας. Ταυτόχρονα, τα απαέρια της μηχανής παραγωγής χαρτιού και η απόβλητη θερμότητα των λεβήτων βιομάζας χρησιμοποιούνται για τη μείωση της κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων. Για παράδειγμα, μια επιχείρηση που αντικαθιστά την ενέργεια από βιομάζα άνθρακα θα μπορούσε να μειώσει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα κατά 100.000 τόνους ετησίως και να φυτέψει 5 εκατομμύρια δέντρα.
Επίλογος: Η επιστήμη, η τεχνολογία και η καινοτομία οδηγούν σε υψηλή ποιότητα-Ανάπτυξη της βιομηχανίας χαρτιούΗ τεχνολογική καινοτομία της-μηχανής χαρτιού υψηλής ταχύτητας δεν είναι μόνο η βελτίωση της απόδοσης του εξοπλισμού, αλλά και ο μετασχηματισμός του μοντέλου παραγωγής της βιομηχανίας χαρτοποιίας. Από τη ρύθμιση ακριβείας των συστημάτων βραχυκυκλώματος-μέχρι την ανακάλυψη της μαγνητικής αιώρησης στο σύστημα κενού, από την ανάκτηση απορριπτόμενης θερμότητας της τεχνολογίας ξήρανσης έως την αυτόνομη λήψη{3}}απόφασης ενός ευφυούς συστήματος ελέγχου και τη μείωση των εκπομπών από πηγές περιβαλλοντικών τεχνολογιών, κάθε καινοτομία ενσωματώνει την απόλυτη ποιότητα και περιβαλλοντική επιδίωξη της βιομηχανίας. Στο μέλλον, με τη βαθιά ενσωμάτωση του 5G, του βιομηχανικού Διαδικτύου και των ψηφιακών δίδυμων τεχνολογιών, οι μηχανές χαρτιού υψηλής ταχύτητας-θα μετακινηθούν σε "μαύρα εργοστάσια", δίνοντας νέα ώθηση στη βιωσιμότητα της παγκόσμιας βιομηχανίας χαρτιού.