تُعتبر خزانة اللب قلب آلة صنع الورق، وهي جزء أساسي من الآلة، وتعمل كحلقة وصل بين جزئي "التدفق" و"التشكيل"، كما أنها واحدة من الأجزاء التي تتطور بسرعة في آلة صنع الورق. في عملية صنع الورق، تتمثل وظيفة خزانة اللب في توصيل اللب المطابق للمعايير إلى شبكة التشكيل وفقًا لمتطلبات الجزء التشكيل من آلة صنع الورق، مما يوفر الشروط اللازمة لتشكيل الورق بشكل جيد.

وظيفة وأداء خزانة اللب

كجزء يجمع بين "التدفق" و"التشكيل" في آلة صنع الورق، تتمثل المهمة الأساسية لخزانة اللب في توفير شروط مسبقة جيدة لتشكيل الورق، أي توزيع المواد الورقية بشكل متساوٍ على عرض آلة صنع الورق، وضمان توزيع الضغط والسرعة والتدفق والتركيز بشكل متساوٍ، بالإضافة إلى التحكم في توجيه الألياف وتجانسها؛ وتفريق ألياف اللب بشكل فعال، ومنع تكتل الألياف، وتوفير والحفاظ على ضغط اللب الثابت ونسبة سرعة الشبكة وفقًا لمتطلبات العملية.

على مر تطور تقنية صنع اللب والورق على مدى فترة طويلة، على الرغم من ظهور أشكال متعددة من خزانات اللب، إلا أن وظيفتها الرئيسية تظل كما هي، وهي توزيع اللب، وتجانسه، ورشه.

تتمثل الوظائف الأساسية لخزانة اللب في خمسة جوانب:

(1) توفير تدفق لب متساوي ومستقر على عرض آلة الورق، وتجنب التدفق العرضي، أو التدفق غير الموجه أو التدفق الطولي؛

(2) توفير لوح شفة مستقر بأبعاد هندسية مطابقة للمعايير، غير متأثر بالحرارة أو الضغط أو درجة فتح الشفة؛

(3) تشكيل معلق ألياف متفرق جيدًا وأقل تكتلاً؛

(4) توفير تحكم في توزيع الكمية العرضية، ونقاط سقوط اللب، وزاوية رش اللب وسرعة الرش بما يتوافق مع متطلبات العملية؛

(5) توفير تدابير تسهل الحفاظ على نظافة خزانة اللب، وسهولة التشغيل والصيانة.

يجب أن تتمتع خزانة اللب الجيدة بالخصائص التالية:

(1) القدرة على إنتاج ورق بكمية متساوية ومستقرة، دون ظهور تدفق طولي على الورق؛

(2) يجب أن تكون منطقة شفة خزانة اللب غير متأثرة بالضغط أو الحرارة أو درجة فتح الشفة، لضمان توزيع الكمية العرضية بشكل متساوٍ؛

(3) يجب تجنب حدوث تكتل أو التصاق اللب داخل خزانة اللب؛

(4) سهولة الحفاظ على نظافة داخل الخزانة؛

(5) قابلية التحكم في نسبة سرعة الشبكة.

لذا، يجب أن تحقق خزانة اللب ما يلي:

(1) القدرة على توزيع اللب بشكل متساوٍ نحو اتجاه آلة الورق؛

(2) يجب أن يكون لللب المرشوش ملف تعريف سرعة متساوي، وملف تعريف تركيز، وملف تعريف اضطراب.

هيكل ووظيفة خزانة اللب

يمكن تلخيص وظيفة خزانة اللب بأنها رش اللب المطلوب لعملية صنع الورق بضغط وسرعة وتدفق متساويين، مع توزيع الألياف بشكل متساوٍ قدر الإمكان، وذلك على طول عرض آلة صنع الورق وبزاوية رش معينة، مع توفير تعديل دقيق في الكمية والرطوبة في اتجاه عرض آلة الورق، لضمان الحصول على جودة الورق المطلوبة.

في الواقع، فإن وظيفة أي شكل من أشكال خزانات اللب تتحملها ثلاث أجزاء رئيسية: جهاز توزيع اللب، قسم التوجيه، وجهاز إدخال اللب إلى الشبكة، حيث تتعاون هذه الأجزاء الثلاثة لتحقيق الوظائف المحددة.

جهاز توزيع اللب:

استنادًا إلى مبادئ الديناميكا السائلة، يتم استخدام مقطع عرضي متغير بشكل منتظم لتوزيع تدفق اللب على طول عرض آلة صنع الورق بضغط وسرعة وتدفق متساوي.

قسم التوجيه:

يستخدم عناصر التوجيه ومولدات الاضطراب لإنتاج اضطراب بحجم وقوة مناسبين، مما يساعد على تفريق الألياف بشكل فعال، ومنع تكتل الألياف، والحفاظ على ترتيب الألياف غير الموجه قدر الإمكان، مما يجعل الألياف في حالة توزيع متساوٍ داخل تدفق اللب.

جهاز إدخال اللب إلى الشبكة:

يعمل على رش اللب بشكل متساوٍ، بزاوية وسرعة رش محددة إلى النقاط المحددة على الشبكة، ويقدم تعديل دقيق في الكمية والرطوبة في اتجاه عرض آلة الورق، بالإضافة إلى التحكم في اضطراب تدفق اللب وحجم التكتل، لضمان الحصول على جودة الورق المطلوبة.

تطور خزانة اللب والاتجاهات المستقبلية

أول خزانة لب تم استخدامها كانت خزانة لب ذات صمام مفتوح، ظهرت في عام 1804 قبل اختراع آلة الورق الطويلة من قبل إخوة فوردينييه. كانت هيكلها وشكلها بسيطين نسبيًا، ومتطلبات التقنية ليست عالية، لذا كانت مناسبة فقط لآلات الورق ذات السرعة المنخفضة، وكانت فعالية التجانس ضعيفة.

مع زيادة سرعة آلات صنع الورق، كان من الضروري أن يرتفع الضغط الساكن لتشكيل اللب داخل الخزانة بشكل متناسب مع مربع سرعة الآلة، وبالتالي عندما تزداد سرعة آلة صنع الورق، يجب زيادة الضغط الساكن المطلوب. عند السرعات العالية، إذا تم استخدام خزانة لب مفتوحة، فإنها تصبح كبيرة ومعقدة من حيث الحجم والارتفاع والبنية والوزن. علاوة على ذلك، من المستحيل تحقيق توزيع فعال للألياف في مثل هذا الحجم الكبير من اللب داخل الخزانة لتوفير تدفق لب عالي الجودة. لحل هذه المشكلة، تم تطوير خزانات اللب المغلقة (المزودة بوسادة هوائية) في أواخر الأربعينيات.

بعد السبعينيات، تم تطوير خزانات اللب المزودة بوسادة هوائية التي استوعبت بعض مزايا تصميم خزانات اللب، واعتمدت تقنيات جديدة مثل أنابيب توزيع اللب المخروطية، وعناصر توجيه تدفق الماء، وإزالة الفقاعات، وتحسين هيكل الشفتين العلوية والسفلية، مما أدى إلى تحسين كبير في الأداء، وبالتالي تم استخدامها على نطاق واسع في آلات الورق ذات السرعة المتوسطة وآلات الورق ذات الشبكة المزدوجة.

منذ السبعينيات، تم تطوير خزانات اللب الهيدروليكية متعددة الطبقات لتلبية احتياجات تطوير تقنيات التشكيل متعددة الطبقات الجديدة. خزانات اللب الهيدروليكية متعددة الطبقات هي خزانات لب هيدروليكية ذات تدفق كامل متعددة القنوات. حاليًا، يمكن استخدام خزانات اللب الهيدروليكية متعددة الطبقات ليس فقط في إنتاج الورق المقوى، ولكن أيضًا في إنتاج الورق الرقيق والورق عالي الجودة، مما يساعد على تحسين جودة الورق واستخدام الألياف بشكل معقول، وبالتالي فإن خزانات اللب الهيدروليكية متعددة الطبقات لديها آفاق تطوير جيدة. وقد تم تطوير العديد من الهياكل المختلفة لخزانات اللب الهيدروليكية متعددة الطبقات.

منذ التسعينيات من القرن العشرين، كانت الأبحاث والتطوير في تقنية التحكم في تركيز المياه المخففة في صناديق التدفق من الإنجازات والتقدمات الكبيرة. تستخدم صناديق التدفق تقنية التحكم في تركيز المياه المخففة، مما يساعد في معالجة مشاكل الانحراف والتدفق الجانبي الناتجة عن تعديل الألواح. تم تطوير عدة أنظمة حتى الآن، وغالبًا ما تستخدم صناديق التدفق الجديدة هذه التقنية.

من خلال مسار تطوير صناديق التدفق المذكور أعلاه، يمكن رؤية أن الهدف والدافع الرئيسي لتطوير صناديق التدفق هو جعلها قادرة على التكيف مع زيادة سرعة آلات صنع الورق وإنتاج منتجات ذات جودة أعلى. كل صندوق تدفق له نطاق سرعة استخدام مثالي ونطاق جودة ونوع منتج مثالي.

عند النظر إلى صناديق التدفق الحديثة عالية السرعة، فإنها تتمتع بشكل أساسي بالخصائص الرئيسية التالية:

(1) استخدام عناصر توجيه تدفق المياه عالية الكفاءة. من خلال تصميم هياكل وأحجام مختلفة لعناصر توجيه تدفق المياه، يمكن تعديل والتحكم في حالات تدفق اللب المختلفة لتلبية متطلبات ظروف العملية المختلفة.

(2) التركيز على دور غرفة الاستقرار. يمكن أن تلعب غرفة الاستقرار دورًا في القضاء على وتقليل تقلبات الطاقة، واستقرار تدفق اللب، وفي صناديق التدفق ذات الوسادة الهوائية، تعتبر غرفة الاستقرار مكانًا لتوليد الوسادة الهوائية والقضاء على الفقاعات.

(3) استخدام قنوات ضيقة وطويلة، مما ينتج عنه تدفق مضطرب دقيق يمكن التحكم فيه. في قسم مخرج صندوق التدفق، يمكن استخدام قناة ضيقة للتحكم في درجة الاضطراب في تدفق اللب عند المخرج، مما ينتج عنه تدفق مضطرب دقيق، وهذا يتضح بشكل بارز في صناديق التدفق ذات الشرائح.

(4) الاتجاه نحو توجيه تدفق اللب الأولي. معظم صناديق التدفق الحديثة هي توجيه تدفق ثانوي، ولكن هناك أيضًا محاولات للتوجه نحو توجيه تدفق أولي. إذا تم توزيع تدفق اللب بشكل جيد، فقد يصبح هذا اتجاهًا للتطوير في المستقبل.

(5) تجهيز جهاز تقليل النبض خارج الآلة. إحدى نقاط الضعف في صناديق التدفق الكاملة هي حساسيتها الشديدة لتقلبات الضغط. لذلك، بالإضافة إلى تحسين صندوق التدفق نفسه، فإن الطريقة الفعالة هي إضافة جهاز تقليل النبض التلقائي خارج الآلة.

في المستقبل، ستستمر تصميم صناديق التدفق في التطور نحو الاتجاهات التالية:

(1) من خلال تعديل تركيز اللب للتحكم في الكمية العرضية الكاملة. كانت التقنية الجديدة الأكثر لفتًا للنظر في التسعينيات هي جهاز التحكم في الكمية العرضية الكاملة. مقارنةً بطريقة تعديل انحناء الشفاه التقليدية في صناديق التدفق، يمكنها تعديل الكمية العرضية الكاملة بشكل فعال وبشكل متساوٍ، مع الحفاظ على توجيه الألياف بشكل متساوٍ، مما يجعلها طريقة أفضل للتحكم في الكمية.

(2) الاتجاه نحو التكيف مع أنواع مختلفة من أجهزة التشكيل. في عمليات تجديد آلات الورق الحالية، أصبح الاحتفاظ بالجسم الأصلي مع تعديل قسم الشبكة اتجاهًا. نظرًا لأن أجهزة التشكيل المختلفة لها متطلبات مختلفة لصناديق التدفق، يجب تصميم صناديق التدفق لتكون قادرة على التكيف مع أنواع مختلفة من أجهزة التشكيل.

(3) الاتجاه نحو ضبط أكثر دقة وتحكم أكثر كمالاً.

(4) تطوير صناديق تدفق ذات خصائص خاصة، مثل صناديق التدفق متعددة الطبقات.

​صندوق البريد:Jindelongjx@163.com

العنوان: المنطقة الصناعية Ziling Town ، مدينة Qinyang