一 引 言
隨著社會的發(fā)展人們對紙的需求品種越來越多同時對造紙業(yè)具有先進技術(shù)性能調(diào)節(jié)閥的使用，有了更多更高的要求。特殊的紙就需要特殊的工藝才能滿足。紙業(yè)發(fā)展的趨勢是對紙外觀個性鮮明，檔次要求不斷提高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。因此，需要采用高精度的設(shè)備才能滿足其工藝的需求。造紙生產(chǎn)過程中，幾乎每一個環(huán)節(jié)都離不開調(diào)節(jié)閥的控制，它與紙的質(zhì)量及紙的產(chǎn)品檔次有著千絲萬縷的聯(lián)系。
可以說沒有高精度的調(diào)節(jié)閥就不可能生產(chǎn)出高檔次高質(zhì)量的紙。有目共睹，無論是引進的外國進口造紙機還是國內(nèi)生產(chǎn)的造紙機，都是在調(diào)節(jié)閥上大做文章。有電動的、氣動的、有的還配有閥門定位器或電氣轉(zhuǎn)換的。不外乎就是要通過選用閥門來滿足生產(chǎn)工藝需求，也說明了調(diào)節(jié)閥在造紙生產(chǎn)中所占位置的重要。要淘汰現(xiàn)有的與現(xiàn)代生產(chǎn)工藝不相協(xié)調(diào)的舊式電動及氣動調(diào)節(jié)閥，積極采用性價比最好的調(diào)節(jié)閥是我們造紙行業(yè)的廣大技術(shù)人員的迫切原望。
現(xiàn)在介紹一種智能型變頻電動調(diào)節(jié)閥，它是在當(dāng)今計算機控制技術(shù)與變頻控制技術(shù)完美結(jié)合。
智能型變頻電調(diào)節(jié)閥目前已應(yīng)用在了許多領(lǐng)域及經(jīng)常出現(xiàn)問題的場合。在一些普通電、氣動調(diào)節(jié)閥難以控制的場合，收到了很明顯的效果。在造紙行業(yè)中因為傳統(tǒng)的控制方式，習(xí)慣于使用氣動調(diào)節(jié)閥，是隨著控制精度要求不斷提高，氣動調(diào)節(jié)閥顯現(xiàn)出許多其不適應(yīng)。
a、氣動儀表要使用潔凈的氣源做為動力，建一個氣站要耗費很多資金；
b、使用氣動調(diào)節(jié)閥要使用電氣轉(zhuǎn)換裝置，因為調(diào)節(jié)系統(tǒng)都使用電動儀表，要增加電氣閥門定位器，而定位器內(nèi)的噴嘴孔徑很小，極易堵塞使控制失靈。
c、因為氣體可壓縮性，在一些控制精度高的場合不能滿足（有的使用液壓替代但費用昂貴）需求，特別是在死區(qū)參數(shù)上不能達(dá)到智能型變頻電動調(diào)節(jié)閥的控制精度。綜前所述在非特別易爆的場合氣動調(diào)節(jié)閥逐漸被電動調(diào)節(jié)閥所取代。
二 造紙生產(chǎn)過程中自動控制和使用智能型變頻電動調(diào)節(jié)閥提高各環(huán)節(jié)質(zhì)量
1 制漿過程中的蒸煮：蒸煮過程目的就是要生產(chǎn)出硬度一定而且均勻的紙漿，為下一道工序抄紙?zhí)峁┖细竦脑�。要對�?（1）蒸煮的水量控制；（2）藥液的成份、濃度、數(shù)量；（3）蒸煮的溫度和壓力控制。在這些影響因素中，關(guān)鍵是對送液量進行控制，準(zhǔn)確地向蒸煮鍋內(nèi)輸送一定濃度組成的白液及黑液。根據(jù)原料的絕干量，用堿量，液比和白液濃度可確定所需輸送煮鍋藥液量。其次是對蒸煮溫度和壓力控制。蒸煮溫度和壓力是相互關(guān)聯(lián)的，溫度對于藥液的滲透、蒸煮反應(yīng)速率、紙漿質(zhì)量和產(chǎn)量等方面有明顯的影響。生產(chǎn)實踐證明，加熱器出口的藥液溫度與蒸鍋中物料平均溫度之間有一定的關(guān)系。調(diào)節(jié)閥控制加熱蒸汽的進入量，以保證蒸煮溫度壓力按工藝給定值變化。
控制的方法是在蒸鍋上分別安裝上溫度和壓力變送器，測量蒸煮鍋內(nèi)氣相的壓力和溫度，它們的信號同時送調(diào)節(jié)器。如果存在偏差這時調(diào)節(jié)器自發(fā)出控制信號，開啟閥門升高或降低壓力，直至偏差消除為止。通過若干個自動調(diào)節(jié)閥門對其系統(tǒng)的控制 ，才能保證蒸煮溫度均勻地按預(yù)定的溫度——時間曲線變化，為蒸煮質(zhì)量的穩(wěn)定提供了必要保證。
2 漂白過程控制：經(jīng)蒸煮和洗滌后的紙漿均有一定的顏色，漂白過程的主要任務(wù)是；用漂白劑除去紙漿中的部分色素，使紙漿達(dá)到白度的同時減少對纖維的降解，保持紙漿纖維的強度；減少漂白劑和洗滌水的用量以節(jié)約原料和能源，減少污染。
在這一工序中需調(diào)節(jié)閥控制的主要變量有：（1）未漂紙漿的濃度和流量；（2）各種漂白劑和化學(xué)品的濃度和流量；（3）漂白溫度。
3 堿回收過程控制：堿回收包括蒸發(fā)、燃燒、苛化和石灰回收四個過程。蒸發(fā)過程自動控制的目的是，穩(wěn)定蒸發(fā)過程運行條件使出效黑液濃度均勻；獲得最大的黑液固形物產(chǎn)量；提高蒸發(fā)效率即提高蒸汽的經(jīng)濟效益；適應(yīng)產(chǎn)量的變化。因此，必須著重控制下列過程變量；（1）進效稀黑液的濃度和流量；（2）出效濃度黑液的液位；（3）進效新鮮蒸汽的壓力和流量；（4）出效黑液的液位；（5）出效冷凝水液位。
在燃燒過程的被控變量是蒸汽的壓力、溫度和鍋筒的液位。主要的目的是自動控制系統(tǒng)是鍋筒的液位、蒸汽流量和給水流量三沖量控制系統(tǒng)，以控制水流量、穩(wěn)定鍋筒液位、保證安全運行。裝有給水壓力溫度和蒸汽溫度的自動控制以保證在不同負(fù)荷和燃燒條件下蒸汽溫度的穩(wěn)定。
4 造紙過程控制：（1）配漿控制。配漿過程是指用各種不同的紙漿、以填料、膠料、染料等添加物料，以一定的百分比數(shù)配比成混合漿，以適應(yīng)抄造不同要求的紙種。（2）紙料流送。流送系統(tǒng)的主要作用是紙漿成份的混合、稀釋、紙漿的除渣以及濃度和流量的穩(wěn)定。防止物料傳送過程堆積，流送設(shè)備除了要求滿足一般物料傳送過程的要求外，還要求泵與泵、泵與閥之間滿足一定的聯(lián)鎖和互聯(lián)鎖關(guān)系，即各泵必須按規(guī)定的順序啟動和停止，開泵前，閥門的開度必須為最小，泵開啟后，閥門逐漸開到額定開度。閥門開度根據(jù)氣動遠(yuǎn)傳壓力表指示遙控調(diào)節(jié)。關(guān)泵后，閥門開度必須為最小。根據(jù)流送系統(tǒng)的特點，必選用可靠性高的智能型變頻調(diào)節(jié)閥最為合適。（3）流漿箱控制。紙料在上網(wǎng)前必須分散均勻，然后以一定漿速噴到運行的造紙網(wǎng)上。漿速和網(wǎng)速要有一定的比例（漿速網(wǎng)速比）漿速控制不好會引起紙頁定量均勻度和紙頁性質(zhì)的變化，甚至?xí)鹕a(chǎn)不正常。要用調(diào)節(jié)閥控制調(diào)節(jié)噴漿速度（總壓頭）和漿箱液位。（4）紙烘干過程。在烘干過程的溫度要求入紙剛接觸時溫度要低一些，防止紙粘在導(dǎo)輥上。中間部位溫度高一些以提高烘干效率。出口時烘干革命溫度要求低些。具體的溫度要根據(jù)不同的紙的克重來定。這樣就要用調(diào)節(jié)閥來調(diào)整各段溫度及蒸汽壓力來滿足工藝的需要。
因為生產(chǎn)紙的過程是一個連續(xù)的過程，任何一個環(huán)節(jié)都要保證不能有瑕疵否則出來的紙可能就是廢品，哪個環(huán)節(jié)都不可疏忽。因此調(diào)節(jié)閥的選用十分關(guān)鍵。采用智能型變頻調(diào)節(jié)閥會使每個環(huán)節(jié)調(diào)整到最佳狀態(tài)。它可以與DCS控制，計算機控制搭成一個組合，使產(chǎn)品達(dá)到最優(yōu)品質(zhì)。
三 智能型變頻電動調(diào)節(jié)閥的選型
前面我們曾提到，智能型變頻電動執(zhí)行器與控制閥門組合在一起成為調(diào)節(jié)閥。在選用上我們要根據(jù)生產(chǎn)中物料的特點確定要使用的控制閥門。閥門的動作類型基本分為兩大類；一類是提升式，配用直行程電動執(zhí)行器BPZ型，如單座閥、閘板閥等；另一類是旋轉(zhuǎn)動作方式，配用角行程電動執(zhí)行器BPJ型，如蝶閥，球閥，調(diào)節(jié)閥等。
1、選擇控制閥的流量特性。根據(jù)控制需求來管選擇，有線性，等百分比（對數(shù)）、拋物線，雙曲線、快開等類型。一般常用的有線性、等百分比和快開三種常用。（智能型變頻電動調(diào)節(jié)閥是由單片機為核心，與其它控制閥不一樣它可以在線通過手持參設(shè)定器，修改調(diào)節(jié)閥的流量特性，為使用者提供了更多方便）。
2、流量系數(shù)的選擇（Kv）。流量系數(shù)是表征控制閥容量大小，流路結(jié)構(gòu)，流路形式，控制閥類型等到綜合因素對流通能力影響的特征參數(shù)。流量系數(shù)與下列因素有關(guān)。
�。�1）控制閥類型。如單座閥、雙座閥、球閥、蝶閥等；
（2）流體工作狀態(tài)。如工作溫度、工作壓力、液體成份；
�。�3）流體類型。如氣體、液本或蒸汽等；
�。�4）所需控制或節(jié)流的流量大小及閥的兩端壓降。
3、控制閥的可調(diào)比（R）。固有可調(diào)比反映出能夠控制調(diào)節(jié)流量的能力，它取決于閥的出廠設(shè)計。因閥加工能力及閥芯設(shè)計方面的限制，一般閥可達(dá)到R=30如V型球閥可以達(dá)到R=50，在一些高精度控制場合如各種液體配比等盡可能選R大一些為妥。
4、造紙生產(chǎn)對智能型變頻調(diào)節(jié)閥選型
（1）控制紙漿選用智能型變頻蝶閥、球閥、閘板閥為宜。因為紙漿輸送過程特點是壓力低、流量大，顆粒較粗控制閥不易選用曲折彎曲閥體通路。如單座閥，雙座閥等。這些閥雖然控制性能好，但是易于堵塞，并使流通性能下降，如發(fā)生在刮漿處，對紙的薄厚產(chǎn)生很大影響，嚴(yán)重時無法生產(chǎn)。蝶閥、球閥出口不積漿和雜質(zhì)，流通阻力小，閘板閥上下動作具有剪切作用，可以切斷大顆粒雜質(zhì)及使用壽命長的優(yōu)點。
�。�2）控制各種藥液及各種液體配比選用智能型變頻電動V型球閥為宜。該閥泄漏較小，變速運行調(diào)節(jié)精確可以達(dá)到很高的精確控制。特性曲線為等百分比，流量變化范圍較大，適合作各種液本調(diào)節(jié)使用。
（3）控制蒸汽及各種氣體以選用智能型變頻電動單座閥或雙座閥、套筒閥為宜。蒸汽閥兩端的壓差比較大，不允許調(diào)節(jié)閥有頻繁動作，通過智能型變頻電動調(diào)節(jié)閥變速微調(diào)功能，可以很好控制蒸汽流量達(dá)到控制溫度。如果壓力超過25MP要使用雙座閥或套筒閥。套筒閥在高氣壓，小流量狀況下可以抑制氣流通過閥芯產(chǎn)生的噪聲。它與BPZ（直行程）執(zhí)行器配合可以實現(xiàn)對蒸汽壓力及溫度實現(xiàn)高精度控制。
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