La Aplicación de caudalímetros en el proceso de producción de barriles de pulpa de papel

En el proceso de pulpa de la industria de fabricación de papel, el barril de pulpa, como el equipo central, emprende las tareas clave de mezclar la pulpa con agua, dispersar las fibras y homogeneizar la pulpa. La supervisión y el control precisos del caudal a lo largo de todo el proceso, desde la preparación de la pasta hasta su transporte hasta la caja de pasta posterior, determinan directamente la estabilidad de la concentración de pasta, la eficiencia de producción y la calidad final del papel. Como equipo de monitoreo central para lograr este objetivo, la selección racional y la aplicación estandarizada de medidores de flujo juegan un papel insustituible en el buen funcionamiento del proceso de despulpado.

La función central de los caudalímetros en el proceso de despulpado

La lógica de trabajo del núcleo del tanque de pulpa es mezclar las fibras de pulpa con agua en una pulpa uniforme a través de la agitación, el cizallamiento y el control de temperatura, Y luego transportarlo con precisión a la caja de pulpa para completar el proceso de formación posterior. En este proceso, la función del caudalímetro se refleja principalmente en tres nodos clave:

1. Control de flujo de agua de entrada: durante el proceso de pulpa, la relación de pulpa a agua afecta directamente la concentración de pulpa. El medidor de flujo necesita monitorear el flujo de agua clara que ingresa al tanque de pulpa en tiempo real para proporcionar soporte de datos para el sistema de proporción, garantizar que la relación de mezcla de fibras con respecto al agua cumpla con los requisitos del proceso y evitar que la pulpa sea demasiado delgada debido al agua excesiva o la dispersión desigual de las fibras debido a la falta de agua.

2. Monitoreo de salida de lodos: La suspensión homogeneizada debe transportarse de manera estable a la caja de pulpa. El medidor de flujo puede capturar la fluctuación del flujo de salida en tiempo real y rápidamente alimentarlo al sistema de control para ajustar la tasa de descarga del cubo de pulpa, evitar el nivel de líquido anormal en la caja de pulpa debido a cambios repentinos en el volumen de suministro y garantizar la uniformidad de la formación posterior del papel.

3. Regulación del flujo de circulación: en algunos procesos de fabricación de pulpa, se configura una tubería de circulación de lodo para mejorar el efecto de homogeneización. El medidor de flujo puede monitorear los datos de flujo en la tubería de circulación, ayudar al sistema de control a optimizar la velocidad de circulación, garantizar una concentración de lechada constante en el tanque de pulpa y evitar el desperdicio de energía al mismo tiempo.

2. Tipos de caudalímetros convencionales y procesos de trabajo en escenarios de pulpa

Teniendo en cuenta las características de la lechada en el proceso de pulpa, como contener fibras, tener una cierta viscosidad y posiblemente impurezas, los caudalímetros actualmente ampliamente utilizados incluyen principalmente caudalímetros electromagnéticos, caudalímetros de vórtice y caudalímetros ultrasónicos. Sus principios de trabajo y adaptabilidad del proceso tienen cada uno sus propios enfoques:

2,1 caudalímetro electromagnético: La solución preferida para lodos de alta viscosidad

El medidor de flujo electromagnético funciona según la ley de inducción electromagnética de Faraday. Su estructura central consiste en un tubo de medición, una bobina de excitación y electrodos. Cuando se aplica en el proceso de despulpado, el tubo de medición debe conectarse en serie al tubo de entrada del tanque de despulpado o al tubo de salida de pulpa. Cuando el medio conductor (agua o electrolodo que contiene agua) fluye a través del tubo de medición, el campo magnético generado por la bobina de excitación hará que la carga en el medio se desvíe. La fuerza electromotriz inducida capturada por el electrodo es directamente proporcional al caudal del medio. Después del procesamiento por el convertidor, los datos de flujo en tiempo real pueden ser de salida.

La ventaja de este tipo de medidor de flujo radica en el hecho de que no hay partes mecánicas móviles dentro del tubo de medición, que puede evitar eficazmente el problema de obstrucción causado por el entrelazamiento de la fibra. Es adecuado para monitorear la salida de lodo con un alto contenido de fibra, y su precisión de medición puede alcanzar ± 0.5%, cumpliendo con los estrictos requisitos del proceso de despulpado para el control de flujo.

2. Medidor de flujo vortex: monitoreo eficiente de agua clara y lodo de baja viscosidad

El caudalímetro de vórtice calcula el caudal detectando la frecuencia de la calle del vórtice de Karman generada cuando el fluido fluye a través del generador de vórtice. Su estructura consiste en un generador de vórtice, un sensor y un convertidor. Es ampliamente utilizado en la etapa de entrada de agua del tanque de pulpa. Cuando el agua clara fluye a través del generador de vórtices en la tubería, se generan vórtices alternativamente en ambos lados. Después de que el sensor captura la frecuencia del vórtice, basándose en la relación de que "la frecuencia es proporcional al caudal", el convertidor calcula el valor del caudal y lo transmite al sistema de control.

El medidor de flujo de vórtice presenta una velocidad de respuesta rápida, la capacidad de monitorear los cambios instantáneos en el flujo de influencia en tiempo real, Y es fácil de instalar y mantener con costos relativamente bajos. Sin embargo, debido a que su precisión de medición se ve fácilmente afectada por la viscosidad del Medio, es más adecuado para el monitoreo de flujo de medios de baja viscosidad como agua clara y no es adecuado para tuberías de salida de lodo de alto contenido de fibra.

2,2 caudalímetro ultrasónico-Una Opción de monitoreo flexible sin contacto

Los caudalímetros ultrasónicos utilizan un método de medición sin contacto. Emiten ondas ultrasónicas en la tubería a través de una sonda y calculan la velocidad del flujo en función de la diferencia de tiempo de la propagación de ondas ultrasónicas en el fluido. En el proceso de despulpado, la sonda se puede instalar en la pared exterior de la tubería circulante del barril de despulpado o en la tubería de transporte de material de despulpado de gran diámetro sin dañar la estructura de la tubería, evitando así los problemas de fuga de material pulping y desgaste de componentes.

Su ventaja radica en su fuerte adaptabilidad, Que se puede adaptar a tuberías de diferentes diámetros y no se ve afectado por impurezas o fibras en el medio. Sin embargo, la precisión de la medición está muy influenciada por el material de la tubería, el espesor de la pared y el contenido de burbujas en el medio. Es necesario calibrar con precisión los parámetros de la tubería antes de la instalación y generalmente se utiliza para el monitoreo auxiliar o la detección de flujo de tuberías de gran diámetro.

3. Precauciones clave para la aplicación de caudalímetros en el proceso de despulpado

Para garantizar el funcionamiento estable del medidor de flujo en el escenario de despulping y proporcionar datos precisos, los siguientes puntos de aplicación clave deben centrarse en:

3,1 Selección razonable de características medias adecuadas: Elija el tipo de medidor de flujo basado en el objeto de monitoreo. Para tuberías de salida de lechada de alta fibra y alta viscosidad, se prefieren los caudalímetros electromagnéticos. Los medidores de flujo de vórtice se pueden seleccionar para la tubería de entrada de agua limpia. Los caudalímetros ultrasónicos son adecuados para tuberías o tuberías circulantes de gran diámetro que no son fáciles de desmontar y modificar, para evitar desviaciones de medición o fallas del equipo causadas por una selección incorrecta.

3,2 La instalación estandarizada garantiza la precisión de la medición: durante la instalación, es necesario asegurarse de que haya suficientes secciones de tubería rectas antes y después del medidor de flujo (generalmente, La longitud de la sección de tubería recta delantera no debe ser inferior a 10 veces el diámetro de la tubería, y la longitud de la sección de tubería recta trasera no debe ser inferior a 5 veces el diámetro de la tubería), para evitar la interferencia del campo de flujo causada por los codos de la tubería y las válvulas que afectan la precisión de los datos. El medidor de flujo electromagnético debe asegurarse de que el tubo de medición esté lleno de medio para evitar fallas de medición causadas por el funcionamiento del tubo vacío.

3,3 Mantenimiento regular para adaptarse a las condiciones de trabajo: en el entorno de pulpa, La lechada es propensa a residuos. Es necesario limpiar regularmente los electrodos del medidor de flujo electromagnético para evitar que la adhesión de la fibra afecte la captura de la fuerza electromotriz inducida. Inspeccione el generador de vórtice del medidor de flujo de vórtice para evitar que la acumulación de impurezas altere las características del campo de flujo. Los caudalímetros ultrasónicos deben calibrar regularmente el estado de acoplamiento entre la sonda y la tubería para garantizar una transmisión ultrasónica estable.

3,4 Control de enclavamiento para la gestión de bucle cerrado: entrelaza el medidor de flujo con la válvula de entrada del tanque de despulpado, la bomba de descarga y el sistema de agitación para construir un sistema de control de bucle cerrado. Cuando el medidor de flujo detecta que el caudal se desvía del valor establecido del proceso, el sistema ajusta automáticamente la apertura de la válvula o la velocidad del cuerpo de la bomba, mientras optimiza la velocidad de agitación para garantizar la estabilidad dual de la concentración de suspensión y el caudal de transporte.

4. En conclusión, como el "núcleo de percepción de flujo" en el proceso de producción de barriles de pulpa de fabricación de papel, la selección científica, la instalación estandarizada y el mantenimiento oportuno de los caudalímetros afectan directamente la estabilidad del proceso de despulpado y la calidad del papel. Mediante la selección de caudalímetros que sean compatibles con las características del medio, precisa instalación y puesta en marcha, así como la interacción en profundidad con el sistema de control, se puede lograr el control preciso del flujo en el proceso de fabricación de pulpa, proporcionando una garantía sólida para la producción eficiente de la industria de fabricación de papel.