Em comparação com as máquinas tradicionais de fabricação de pratos de papel, que inovações tecnológicas a de alta - velocidade possui?

No processo de desenvolvimento da indústria papeleira para ser inteligente e verde,máquina de papel-de alta velocidadetornou-se a principal força motriz da modernização industrial. Em comparação com a máquina de papel tradicional, a moderna máquina de papel{1}}de alta velocidade alcançou-revoluções completas em design de processos, estrutura de equipamentos, tecnologia de controle e desempenho de proteção ambiental. A sua inovação tecnológica não só reflecte o crescimento exponencial da eficiência da produção, mas também altera profundamente a lógica básica da fabricação de papel. Este artigo analisará os caminhos de inovação tecnológica das máquinas de papel de alta-velocidade em cinco dimensões: otimização do sistema-de curto-circuito, inovação do sistema de vácuo, atualização da tecnologia de secagem, sistema de controle inteligente e avanços tecnológicos de proteção ambiental.
Sistemas-de curto-circuito: um salto do "controle empírico" para a "regulação de precisão"
Existem três principais pontos problemáticos no sistema de curto-circuito da máquina de papel tradicional: a polpa de papel é misturada de maneira desigual, o que leva à flutuação do peso da base do papel, alto teor de ar, defeitos no papel, alto consumo de energia do equipamento e alto custo de manutenção. Ao reconstruir a arquitetura do sistema-de curto-circuito, a máquina de papel-de alta{3}velocidade conseguiu um salto do “controle experiencial” para a “regulação precisa”.
1.1 Design aprimorado dos componentes do tratamento pulpar
A máquina de papel-de alta{0}}velocidade adota um sistema de remoção de areia-de cinco estágios, cada estágio removedor de areia por meio de diluição graduada, para obter separação eficiente de lodo e polpa de{2}}alta qualidade. Por exemplo, a lixadeira de primeiro estágio é dividida em três grupos paralelos. A lama boa vai diretamente para o desoxidante, e a lama é entregue à entrada do desinfetante secundário por meio de uma bomba de lama, formando uma cadeia de tratamento-de circuito fechado. A lixadeira de quarto e quinto grau utiliza água branca no sistema de vácuo da lixadeira para diluir e reduzir o uso de água doce e o conteúdo de ar na polpa. O desaerador Andritz cria uma película líquida girando rapidamente fluxos de líquido, permitindo que as bolhas na polpa se expandam e se dissipem rapidamente no vácuo. Sua eficiência de desaeração é 40% maior que a dos equipamentos tradicionais, o que resolve com eficácia defeitos de furo de papel e fita causados ​​pela formação de espuma em máquinas de papel tradicionais.
1.2 Revolução Espacial em Sistemas de Reciclagem de Águas Brancas
A máquina tradicional para fazer papel adota a estrutura de um poço de arame. A direção do fluxo de água branca é oposta à direção de escape das bolhas, o que dificulta o escape das bolhas e afeta a uniformidade do papel. A máquina de papel-de alta{2}}velocidade adota de forma inovadora o pote-de água branca off-line aberto, que tem três vezes a área de superfície e é apenas um terço do tamanho do poço de arame tradicional. Quando a água branca flui horizontalmente, as bolhas podem ser rapidamente expelidas da superfície da água, com mais de 60% menos conteúdo de bolhas nas aberturas do que nos dispositivos convencionais. Este tipo de design não só melhora a qualidade do papel, mas também reduz a área necessária para o sistema de tratamento de águas brancas, o que é benéfico para a otimização do layout da oficina.
1.3 Conexões inteligentes a sistemas de bombeamento.
A bomba de estoque, a bomba da caixa de entrada e a bomba de água de diluição da máquina de papel de alta{0}}velocidade são todas controladas pelo motor inversor e interligadas com a pressão total da caixa de entrada. Quando a pressão da caixa de entrada flutua, o sistema pode ajustar a velocidade da bomba e a vazão em 0,1 segundos para garantir que a pressão estável da polpa da pasta permaneça estável durante o transporte. Por exemplo, na máquina de papel de 7.360 mm{5}}de largura da Guangxi Xianhe New Materials, a máquina de papel de 7.360 mm de largura da Ltd., o sistema de curto-circuito reduz a variação transversal da gramatura básica do papel de ±3% para ±1,5% do equipamento convencional, melhorando bastante a consistência do produto.
2. Sistema de Vácuo: da "transmissão mecânica" à subversão da "Tecnologia de Levitação Magnética"
O sistema de vácuo é o componente principal da máquina de fazer papel. Seu desempenho influencia diretamente na eficiência de secagem do papel e no consumo de energia. A máquina de papel tradicional adota bomba de vácuo de anel de água ou bombas de vácuo Rhodes, que apresentam problemas de alto consumo de energia, ruído e manutenção frequente. A máquina de papel de alta{3}}velocidade adota sistemas turbo vácuo de levitação magnética e realiza a inovação disruptiva da tecnologia de vácuo.
2.1 Avanços em eficiência energética na tecnologia de levitação magnética
Tomemos como exemplo o sistema turbo vácuo de levitação magnética desenvolvido pela Tianrui Heavy Industry. Ao substituir os rolamentos mecânicos tradicionais por rolamentos de levitação magnética, as perdas por atrito são eliminadas e a taxa de economia de energia de um único rolamento é superior a 30%. Na máquina de papel de 7.360 mm da Xianhe, o sistema de vácuo de levitação magnética, com uma capacidade total instalada de 3.632 kW, economiza mais de 5 milhões de kWh de eletricidade por ano em comparação com o equipamento convencional, o equivalente à redução das emissões de dióxido de carbono em mais de 3.000 toneladas. Além disso, o ruído operacional do sistema de levitação magnética é inferior a 80 decibéis, 20 decibéis inferior ao do equipamento convencional, o que melhora muito o ambiente de trabalho da oficina.
2.2 Controle Inteligente e Projeto de Redundância
O sistema de vácuo da máquina de papel de alta velocidade adota a tecnologia de controle integrada da dimensão de transporte remoto de big data, que pode monitorar o grau de vácuo, temperatura, vibração e assim por diante em tempo real, e prever falhas de equipamentos por algoritmos de aprendizado de máquina. Por exemplo, o sistema pode prever o risco de desgaste dos rolamentos com 48 horas de antecedência, reduzindo o tempo de inatividade não planejado em 50% ou mais. Ao mesmo tempo, o design de redundância garante que quando uma única bomba de vácuo falha, o sistema pode mudar automaticamente para a bomba reserva, garantindo a produção contínua. A prática da Pioneer mostra que o sistema de vácuo de levitação magnética é 80% mais estável que o equipamento tradicional e 60% menor no custo anual de manutenção.
Tecnologia de secagem: Ciclo fechado de 'pós-aquecimento' para 'reciclagem de pós-aquecimento'
A secagem é o elo que mais{0}}consome energia na fabricação de papel. A máquina de papel tradicional usa secador a vapor para secar, a eficiência térmica é de apenas cerca de 60%, desperdiçando muito calor residual. Máquina de papel de alta-velocidade por meio de tecnologia inovadora de secagem, construção de circuito fechado de "geração de calor-utilização-reciclagem".
3.1 Tecnologia de ciclagem de ar quente no eixo do rolo
desenvolveu um eixo de rolo de estrutura oca de caixa de secagem de máquina de papel de alta velocidade. O primeiro ventilador de secagem alimenta o ar quente dentro do eixo do rolo e seca a superfície do papel. Depois de circular no eixo do rolo, o ar quente é transferido para a cauda do ventilador através do tubo de recuperação de calor residual para utilização secundária do calor. A tecnologia melhora a eficiência térmica para mais de 85% e reduz o consumo de vapor dos equipamentos tradicionais de 3 toneladas para menos de 2 toneladas por tonelada de papel.
3.2 Co-controle de secadores-de múltiplos estágios.
A máquina de papel{0}}de alta velocidade instala dois ou três ventiladores de secagem na caixa e realiza a secagem simultânea do interior e do exterior da caixa através do efeito sinérgico do interior, do exterior e das caixas de secagem. Por exemplo, no Pioneer Paper Maker, o sistema de secagem de três-estágios pode ajustar automaticamente a velocidade do vento e a temperatura de acordo com o peso da base do papel, aumentando a uniformidade da secagem em 30% e evitando efetivamente problemas de empenamento do papel causados ​​pela secagem irregular do fabricante de papel tradicional.
Sistemas de controlo inteligentes: da ‘intervenção artificial’ à ‘decisão autónoma’
A operação de máquinas de papel de alta-velocidade envolve milhares de parâmetros. Os métodos de controle tradicionais dependem da experiência humana e são difíceis de lidar com ambientes operacionais complexos. Máquina de papel moderna de alta-velocidade através do estabelecimento de um sistema de controle inteligente, desde a "intervenção humana" até a atualização da "tomada de decisão autônoma-".
4.1 Cobertura Total do Processo do Sistema de Controle Distribuído DCS
A máquina de papel-de alta velocidade adota um sistema DCS para monitorar todo o processo de preparação da celulose, caixa de entrada, arame, prensagem e seção de secagem. O sistema pode coletar temperatura, pressão, vazão e outros parâmetros em tempo real, e ajustar automaticamente o estado de operação do equipamento por meio de algoritmos de controle PID. Por exemplo, quando a consistência da caixa de entrada flutua, o sistema pode ajustar a velocidade da bomba do chassi em 5 segundos para garantir uma consistência estável da caixa de entrada.
4.2 Visão de máquina e detecção de defeitos por IA
A detecção de defeitos de papel pelas máquinas de papel tradicionais depende principalmente da detecção manual, que é ineficiente e possui alta taxa de vazamento. Máquinas de papel de alta-velocidade integram sistemas de visão mecânica que usam câmeras de{2}}alta velocidade para coletar imagens-em tempo real de superfícies de papel e usam algoritmos de aprendizado profundo para identificar defeitos como sujeira, buracos e rugas. Por exemplo, em uma máquina de papel-de 10 m de largura em uma empresa, seu sistema de detecção de defeitos pode processar 100 m2 de imagens de papel por segundo, com taxa de precisão de 99,5%, 100 vezes maior que a detecção manual.
Avanços tecnológicos de proteção ambiental: passando da “governança final” para a “redução de emissões na fonte”
A conformidade ambiental é o resultado final para as empresas de fabricação de papel. Através da inovação tecnológica, a máquina de papel de alta-velocidade mudou de ``processamento terminal" para ``redução de emissões na fonte''.
5.1 Aplicação de Sistemas Fechados de Circulação de Água
A máquina de papel{0}}de alta{0}}velocidade adota filtro-de múltiplas fatias e membranas de ultrafiltração para construir sistemas fechados de circulação de água e obter uma taxa de reutilização de água branca superior a 95%. Por exemplo, na máquina de papel de Xianhe, o sistema fechado de circulação de água reduz o consumo de água de papel de 100 toneladas por tonelada de equipamento convencional para menos de 30 toneladas por tonelada, reduzindo a descarga de águas residuais em mais de 2 milhões de toneladas por ano.
5.2 Recuperação de álcalis e utilização de energia de biomassa
A máquina de papel{0}}de alta velocidade é equipada com sistemas de recuperação de álcalis, o que melhora a taxa de extração de licor de líquido preto de 80% para mais de 95% do equipamento tradicional por meio de fornos de combustão eficientes, seções de evaporação de energia térmica e álcalis. Ao mesmo tempo, os gases residuais das máquinas de fabricação de papel e o calor residual das caldeiras de biomassa são utilizados para reduzir o consumo de combustíveis fósseis. Por exemplo, uma empresa que substituísse a energia da biomassa do carvão poderia reduzir as emissões de dióxido de carbono em 100.000 toneladas por ano e plantar 5 milhões de árvores.
Epílogo: Ciência, tecnologia e inovação impulsionam o desenvolvimento-de alta qualidade da indústria de papelA inovação tecnológica das máquinas de papel de alta{0}}velocidade não é apenas a melhoria do desempenho do equipamento, mas também a transformação do modelo de produção da indústria papeleira. Da regulação precisa de sistemas de curto-circuito à inovação da levitação magnética em sistemas de vácuo, da recuperação de calor residual da tecnologia de secagem à tomada de decisão autônoma-do sistema de controle inteligente e à redução de emissões de fontes de tecnologias ambientais, cada inovação incorpora a busca final da indústria por eficiência, qualidade e proteção ambiental. No futuro, com a profunda integração do 5G, da Internet industrial e das tecnologias de gêmeos digitais, as máquinas de papel de alta-velocidade migrarão para "fábricas negras", injetando um novo impulso na sustentabilidade da indústria global de papel.