造纸车间设计说明

浙 江 科 技 学 院

本 科 毕 业 设 计

(2013届)

题 目 年产60万吨牛皮箱板纸造纸车间设计

（重点：网部、压榨部设计 ） 学 院 轻 工 学 院 专 业 轻 化 工 程 班 级 轻 化 092 学 号 109142046 学生姓名 苗 旺 指导教师 张 学 金 完成日期 2013.05.10

浙江科技学院毕业设计（论文）学位论文

版权使用授权书

本人 苗旺 学号 109142046 声明所呈交的毕业设计（论文）学位论文《 年产60万吨牛皮箱板纸网部压榨部设计 》，是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，与我一同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

本毕业设计（论文）、学位论文作者愿意遵守浙江科技学院 关于保留、使用学位论文的管理办法及规定，允许毕业设计（论文）、学位论文被查阅。本人授权 浙江科技学院 可以将毕业设计（论文）、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库在校园网内

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（保密的学位论文在解密后适用本授权书）

论文作者签名： 苗旺 导师签名：张学金

签字日期： 2013 年05月10日 签字日期：2013年05月12日

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年产60万吨牛皮箱板纸造纸车间设计

重点：网部、压榨部设计

学生姓名：苗旺 指导教师：张学金

（浙江科技学院 轻工学院）

摘要：本设计的题目为年产60万吨牛皮箱板纸造纸车间设计，重点为网部、压榨部设计。

本设计以废旧箱板纸和少量木浆为主要原料，来生产牛皮箱板纸，造纸设备采用年产60万吨的7610/1100的美卓纸机。网部、压榨部设计主要是提高纸幅的脱水效果，从而改善纸张的质量。网部通过使用可调案板来精确控制脱水速度和跳浆效果；压榨部配有两道直通式压榨，一压为大辊径压榨，二压为SymBelt靴式压榨，从而提高进干燥纸页干度。 关键词：牛皮箱板纸；网部；压榨部；脱水

I

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The design of kraft board paper papermaking Production Line with Capacity of

600000 Tons per year

Focus: The net section and the press section

Student’ s name : MiaoWang

Advisor: ZhangXueJin

（School of Light Industry, Zhejiang University of Science and Technology）

Abstract: The topic of this design is the design of kraft board paper papermaking Production

Line with Capacity of 600000 Tons per year, key design for wet end, press section. This design is to waste corrugated board paper and a small amount of wood pulp as the main raw material, to produce paper, kraft board papermaking equipment used 7610/1100 of the annual output of 600000 tons of metso paper machine. Wet end, press section design mainly is to improve the paper of the dehydration effect, thus improving the quality of the paper. Wet end through the use of adjustable chopping board to precisely control the dehydration speed and jumping grouting effect; The press section has two straight nips. The 1st press is a large-diameter roll press and the 2nd press a SymBelt extended nip press.

Key words:Kraft board;Wet end; Pressing section; Dehydration

II

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目 录

I 中文摘要 ............................................................................................................................ 英文摘要 .......................................................................................................................... II 目录 ................................................................................................................................. III 1. 绪论 .............................................................................................................................. 1

1.1 设计的背景和意义 ............................................................................................ 1 1.2 设计的目的 ........................................................................................................ 2 1.3 设计的条件 ........................................................................................................ 2

1.3.1 设计产品的技术要求 ............................................................................. 2 1.3.2 设计的基础数据 ..................................................................................... 2 1.4 建厂的可行性分析 ........................................................................................... 3

1.4.1 市场预测 ................................................................................................. 3 1.4.2 原料供应 ................................................................................................. 4 1.4.3 动力供应及资源状况 ............................................................................. 4

2. 工艺 .............................................................................................................................. 5

2.1 全厂总平面布置图的介绍与分析 .................................................................... 5

2.1.1 总平面布置的基本原则 ......................................................................... 5 2.1.2 总平面布置图介绍与分析 ..................................................................... 6 2.2 生产工艺 ............................................................................................................ 7

2.2.1 生产原料说明 ......................................................................................... 7 2.2.2 生产工艺 ................................................................................................. 7 2.2.3 生产工艺总评述 ..................................................................................... 8 2.2.4 造纸工段平面布置的说明 ..................................................................... 8 2.3 平衡计算和设备选型 ...................................................................................... 10 2.4 设备选型及说明 .............................................................................................. 16

III

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2.4.1 纸板机 ................................................................................................... 16 2.4.2 纸机设备 ............................................................................................... 16

3. 供水、排水及废水处理 ............................................................................................ 19

3.1 供水 .................................................................................................................. 19

3.1.1 一般造纸厂用水标准 ........................................................................... 19 3.1.2 给水处理及厂区供水 ........................................................................... 19 3.2 排水 .................................................................................................................. 19

3.2.1 排水种类及性质 ................................................................................... 19 3.2.2 废水处理 ............................................................................................... 20 3.3 ―三废‖处理........................................................................................................ 21 4. 动力、蒸汽和采暖通风 ............................................................................................ 21

4.1 动力 .................................................................................................................. 21

4.1.1 供电 ....................................................................................................... 21 4.1.2 照明 ....................................................................................................... 21 4.2 蒸汽 .................................................................................................................. 21 4.3 采暖通风 .......................................................................................................... 21 5. 安全技术及防火 ........................................................................................................ 22

5.1 污染源及有害物质 .......................................................................................... 22 5.2 防护措施 .......................................................................................................... 22

5.2.1 高温防护 ............................................................................................... 22 5.2.2 噪音消除 ............................................................................................... 22 5.2.3 粉尘处理 ............................................................................................... 22 5.3 安全防护 .......................................................................................................... 22 6. 技术经济 .................................................................................................................... 23

6.1 定员 .................................................................................................................. 23 6.2 本设计企业在建厂地区的经济意义 .............................................................. 23

IV

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7. 建筑部分 .................................................................................................................... 25

7.1 建筑结构设计自然条件 .................................................................................. 25 7.2 造纸车间建筑简介 .......................................................................................... 25 8. 设计总评述 ................................................................................................................. 26 9. 致谢 ............................................................................................................................. 27 10.参考文献 .................................................................................................................... 28

V

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1. 绪论

1.1 设计的背景和意义

近年来，我国造纸工业增长势头旺盛，产销基本平衡，总体效益较好。纸和纸板的

产量、消费量逐年提高，自2001年以来，一直保持着仅次于美国、居世界第二的地位，成为纸和纸板生产与消费大国。在当今的工业和商业产品包装方面．使用最为普遍的包装材料是牛皮箱纸板。这也是在包装业中发展最快速的包装材料。随着经济的发展，其需求量还将不断增长。随着纸箱加工技术的不断发展．牛皮箱纸板的应用范围正在不断扩大。

2012年我国造纸行业延续近年来的快速增长势头，据中国造纸协会的调查资料，2012 年全国纸及纸板生产企业约有3700 家，全国纸及纸板生产量8640 万吨，较上年7980 万吨增长8.27％。消费量8569 万吨，较上年7935万吨增长7.99％，人均年消费量为64千克（13.35 亿人），比上年增长4千克。2010 年比2000 年生产量增长183.28％，消费量增长139.69％。2000～2009年，纸及纸板生产量年均增长12.27％，消费量年均增长10.20％。2009年瓦楞原纸生产量1715 万吨， 较上年增长12.83％,增幅回落0.60个百分点；消费量1758万吨，较上年增长13.27％，增幅回落1.35个百分点。2000～2009年生产量年均增长率13.02％，消费量年均增长率11.33％。

从2007年的生产和消费形式分析来看，全年生产和消费均呈持续增长状态，但生产增速有所减缓，比上年回落1.35个百分点。因此，2012年瓦楞原纸的市场十分远大，生产和消费量急速增长。

展望2013，造纸行业的产能仍将保持较快的扩张速度，但需求的增长以及全球纸浆价格的平稳乃至回落将对行业经济效益产生一定的支撑，因此，2013年我国造纸行业的销售收入和利润仍将保持较快的增长速度。就长期发展来看，需求毫无疑问是推动国内造纸行业持续增长的关键动力。虽然节能节水以及环保要求将加大国内造纸企业的成本压力，但与国外企业相比，国内企业的成本优势将长期存在，成本的提高反而有利于国内造纸行业产业组织结构的改善。国内造纸行业经过近年来产能的迅速扩张，市场供需形势以及行业竞争格局都面临着新的转变，企业必须变革竞争战略才能适应新的行业环境，建立起市场竞争优势。

1

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近10年来,我国纸和纸板消费量年平均增长率达8%，是世界年平均增长的34倍，2007年消费量达到了7290万吨左右，2010年达到9000万吨，而现在每年的缺口都在700万吨左右。在我国的造纸工业中,还有一半属于环保达不到要求需要被淘汰的。造纸工业是一个大量消耗自然资源的产业,造纸工业未来的道路如何走,关系到我国和谐社会的构建。

预计在未来几年,我国造纸业增长速度仍将高于GDP的增长速度,其增幅在10%-12%之间。造纸工业是发达国家国民经济十大支柱性产业之一，而目前我国造纸行业发展步入快速增长期，纸业也已成为我国经济发展的一个热门行业。

通过60万吨牛皮箱板纸的网部、压榨部设计，使我们能够更加系统的掌握牛皮箱板纸的生产工艺和流程，并初步掌握浆水平衡计算（从打浆到卷取）、设备优化选型（流浆箱、网部、压榨），掌握工艺设计的程序和工作方法。在毕业设计过程中，我们可以综合复习几年来所学的知识，并将所获得的知识直接运用到毕业设计的实践中去，使理论与实践得以密切结合，掌握发现问题、分析问题和解决问题的方法。在设计中经过查阅文献资料、计算、绘图等过程的训练，使我们的基本功得到了初步训练和加强，我们的工程实践能力获得进一步的提高。

1.2 设计的目的

此次设计的主要是年产60万吨牛皮箱板纸造纸车间设计，重点是网部、压榨部设计，主要内容包括工艺流程及车间平面布置。要求选择成熟可靠、先进合理、经济效益良好的工艺条件及工艺流程。以求设计出一个产量更大，用料更加经济化和环保，创造出更好的经济效率的工厂设计。

1.3 设计的条件

1.3.1 设计产品的技术要求

牛皮箱板纸板分为优等品、一等品，适用于制造重型、精细、贵重及冷藏物品包装用的瓦楞纸板。各等级的物理性能如表1-1所规定

表1-1 牛皮箱板纸的质量指标

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指标名称 规格 优等品

一等品

定量/(g/ m2)

125±6 160±7 180±9 200±10 220±10 250±11 280±11 300±12 320±12 340±13 360±14

紧度/（g/cm2) ≥ ≤220 g/ m2 ＞220 g/ m2 耐破指数（kPa·m2/g） ＜160 g/ m2

0.70 0.72 3.40

0.68 0.70 3.20 3.10 3.00 2.90 2.80

8.0 9.0 9.2 10.0 10.5

60 40.0/50.0

8.0±2.0

3.30

160~200 g/ m2

3.20

200~250 g/ m2

3.10

250~300 g/ m2

3.00

≥300 g/ m2 横向环压指数/N*m*g-1 ≥

＜160g/m2 160～200g/ m2 200～250g/ m2 250～300g/ m2 ≥300g/ m2

横向耐着度 ≥ 次 吸水性（正/反） % 交货水分/%

1.3.2 设计的基础数据 （1） 厂址：

（a） 厂区位置：浙江嘉兴 （b） 地势：低山、平原。 （c） 运输条件：公路、水路。 （2） 原料：

原料为：OCC、AOCC、木浆

3

9.00 9.50 10.0 11.0 15.0 100 35.0/40.0

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（3） 产品：

产品为：150g/㎡牛皮箱板纸 （4） 产量：年产60万吨。

（5） 动力供应：内电网供电，有自己的热电厂，自产蒸气。 （6） 工作制度：四班三倒。

1.4 建厂的可行性分析

1.4.1 市场预测

近10年来,我国纸和纸板消费量年平均增长率达8%,是世界年平均增长的34倍,2007年消费量达到了7290万吨左右，2010年达到9000万吨，而现在每年的缺口都在700万吨左右。在我国的造纸工业中,还有一半属于环保达不到要求需要被淘汰的。造纸工业是一个大量消耗自然资源的产业,造纸工业未来的道路如何走,关系到我国和谐社会的构建。预计在未来几年,我国造纸业增长速度仍将高于GDP的增长速度,其增幅在10%-12%之间。造纸工业是发达国家国民经济十大支柱性产业之一，而目前我国造纸行业发展步入快速增长期，纸业也已成为我国经济发展的一个热门行业。国外纸业巨头们纷纷抢滩中国纸业市场，也为我国板纸的发展带来了机遇和竞争。但是随着一些大、中型箱纸板厂家相继建成和投产，今后板纸市场竞争将十分激烈，这些大中型企业产品档次高，大多采用国外先进设备和技术软件，争取资形式以享受政策优惠，一旦投产就能很快占领市场。但我国板纸的生产能力与国际同类企业相比有较大的差距。虽然我国板纸生产已有一定的时间，但目前存在着生产规模小、技术装备落后、产品结构单一、质量档次较低等问题。所以，我国板纸的产能仍将难于满足市场需求，市场前景非常看好。

1.4.2 原料供应

本厂生产的板纸采用的原料来自美废OCC和国废OCC,因为此等原料含有的原生纤维多，经过纤维分极后可用于对纤维要求较高的瓦楞原纸进行生产应用。

1.4.3 动力供应及资源状况

本厂设在浙江省东部，厂区水陆交通发达。位于临海省，水路经钱塘江、杭州湾可抵达杭州、上海、宁波、无锡。陆路有贯穿全境的320国道、沿江一级公路与沪杭、杭甬、

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杭宁高速公路相连。便利的交通和合理的媒介可以充分保证其动力原料的供应，工厂拥有自己的火电厂，电力供应有保障，厂区所在地区为沿海区，水问题不大。

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2 工艺设计

2.1 全厂总平面布置图介绍与分析

2.1.1 总平面布置基本原则

（1） 造纸厂总平面布置应根据车间的生产性质、建筑类别、防火、卫生、安全及施工要求，结合场地的地形、地质、气象等自然条件，进行合理布置和安排，为生产创造良好的条件，以取得较好技术经济效果。

（2） 造纸厂总平面布置应达到生产流程顺畅，原材料的搬运线路短捷方便，避免频繁的货流交叉。造纸厂的大宗原料进厂不得穿越主要生产区。

（3） 造纸厂的生产车间辅助建筑物，应尽量组合成联合厂房或多层建筑物，以节约厂区用地。

（4） 造纸厂内应布置绿化和美化设施，使工厂具有整洁优美的生产环境，为生产创造必要的良好条件。

（5） 纸厂的主要生产车间的朝向，应具有良好的自然通风和采光条件，避免因建筑朝向问题影响操作条件。

（6） 散发粉尘的备料车间、排出有害气体的制浆和碱回收车间，以及具有火灾危险性的原料堆场等，应布置在主要生产区和厂前区全年最多风频的下风向，并使其影响范围最小。

（7） 改建、扩建造纸厂的总平面布置，应尽量减少对已有生产格局的影响，并合理的利用旧的建筑物及设施，力求改善原有不合理的布局和不良的生产条件。

（8） 造纸厂预留地的原则：当设计任务书中已明确分期建设时，应将初期建设项目合理的集中布置，并给以后的工程建设和生产联系创造良好的条件。在为后期工程预留的场地上，不得修建永久性建（构）筑物、工程管线、交通线路和种植高大乔木。当设计任务书中没有明确分期建设时，应根据国家对产品的规划和市场对产品的需求发展预测情况，考虑工厂有发展的可能性，在近期不多占土地的前提下，可采用一次规划、分期征用的办法，尽可能的留出主要车间（制浆和造纸）的一侧，以便于今后发展。规划的预留用地，应取得当地有关部门的同意。

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（9） 造纸厂的总平面布置，除执行以上原则外，还应和国家有关部门颁发的现行标准、规范相适应。在设防地震区、膨胀土区、湿陷性黄土区等特殊自然条件地区，造纸厂的总平面布置应按相应的专门规定执行。

2.1.2 总平面布置图介绍与分析

本工程根据以上原则，较合理的设计了总平面布置图。根据主导风向为东南风，将全厂分为厂前区、制浆造纸厂房区、废纸堆场、动力供应区、给水处理区、废水处理区等：

（1） 厂前区；因主导风向为东南风，为减少生产粉尘、烟雾等的污染，将厂前区布置在厂区东面。主要包括综合办公楼、车库、消防车库、自行车棚等。车库位于靠近东大门处，方便车辆出入。总体布局错落有致、整齐、美观、大方。

（2） 制浆造纸厂房区：造纸车间位于厂前区西侧。制浆车间位于造纸车间北面，便于浆料输送。浆板库与制浆车间毗邻。成品库位于完成工段西部便于成品入库。考虑到长远规划，制浆和造纸在厂房区各留有空地，便于本厂的后期发展。

（3） 料场：布置在下风向的厂区西北面，和生产区用围墙隔离，位于制浆车间的西面，便于制浆输料。

（4）动力区：由于锅炉房生产时会产生粉尘及有害气体等污染物质，所以将其布置在下风向的西南角，并远离办公和生活区。根据动力区实际情况，重点布置了绿化带以改善操作环境。

（5） 给水区：布置在厂内，位于动力区的上风向、原料场的东侧。周围重点设置了绿化带以保持给水区的清洁。

（6） 废水处理区：废水处理采用活性污泥法，处理过程中会产生臭气，所以将其布置在厂区下风向。根据其自身工作特点，周围布置绿化带以改善操作环境。

（7） 仓库区:布置在生产过程中材料、化学药品、备品备件的入口，既便于与生产直接发生联系，又接近主要运输干线。

辅助生产区：靠近其为之服务的车间，便于发生故障或需要零件时，及时进行修理或供给。

（8） 场区大门设计：厂区设置三个主要出入口，东大门作为人流出入口；北大门主要为成品纸、浆板及包装材料的出入口；南大门主要用于原料、燃料和废水处理污泥的出入口，便于厂内保持卫生。

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（9） 工厂绿化：根据工厂的不同区域，采用重点规划、分区布置的方法。厂前区及出入口设有花坛、绿篱草坪和可观赏的树木。厂内主干道两旁种植高大乔木，其余区域根据情况和需要进行绿化。

2.2 生产工艺

2.2.1 生产原料说明

本设计的产品是150g/㎡牛皮箱板纸，适当改变原料结构即可变换品种和级别，采用OCC为原料。

2.2.2 生产工艺

本设计生产线的组成有上网成形、压榨、干燥、卷取、完成整理等工序。设计的重点为：网部和压榨。

图 2-1工艺流程方框图

2.2.3 生产工艺总评述

牛皮箱板纸由面芯底三层粘合而成，网部分为面网、芯网和底网三个成型网，网部采用IBS的iTable技术，提高纸页脱水效果和纸张的质量。压榨部则是配有两道直通式压榨，一压为大辊径压榨，二压为SymBelt靴式压榨，从而提高进干燥纸页干度

2.2.4 造纸工段平面布置的说明

本设计造纸工段的总平面布置遵循以下原则：

复卷部 成品入库 卷取部 压光部 干燥部 成型部 大辊压榨 靴式压榨 8

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（1） 车间的建筑和土壤专家一起协商决定，并根据建筑模数的决定，结合设备特征确定车间布置以及行车位置，操作侧通风良好并留出所需的操作空间，传动侧设置防护措施以确保安全并方便巡检、维修等操作。

（2） 避免设备布置骑跨厂房的沉降缝和伸缩缝上。

（3） 在车间的布置上按照流程方向依次布置设备，以保证物料输送顺畅，能够依次加工，有效减少了管路的迂回折返。

（4） 厂房设有运送不解体设备或最大部件的门洞和吊孔，并设有相应起（承）重能力的行车及支撑设施。

（5） 对于能产生巨大噪音的真空泵等设施，尽量远离操作人员集中点布置，并采取消或隔音措施。

（6） 对于相关互联和虽然作用不同但可以选用通型的设备尽量集中布置，便于集中管理。

（7） 统一选择布置输送物料的计量器具和装置及自控仪器的传感点。

（8） 根据需要和要求，布置了备品和备件库、暂存库以及机电、安全、质量检查控制室和交接班室、会议室及各种生活用房。

（9） 因建筑物中相邻的层高不同，并且部分建筑物的基础压力值有很大差别，设置了沉降缝（宽约70毫米左右），使其在垂直方向可自由沉降。

本设计中设备布置分为二层，参照以上原则及实际情况布置如下：

一楼主要为成浆池、辅料设备及成品库和一些较为笨大的设备，这样布置可以方便设备运送和建筑。

二楼主要为纸机的生产线。完成部切纸机距墙留有较大空间，保证了成品的堆放空间。操作侧除去换网导轨长后，仍留有一米多的通道，便于工人操作。纸机传动侧设有防护栏杆，便于工人维修、巡检时安全。每个楼梯和吊孔都设有防护栏，确保工人行走和操作安全。真空泵集中布置在传动侧的偏房，远离工人，并设有隔音墙，以减少噪音污染。

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2.3 平衡计算和设备选型.

浆水平衡计算

此次设计只是设计造纸车间的抄纸工段,所以浆水平衡计算是从上浆开始到完成工段。以1t成品纸为计算基础，单位为kg。由从成品按流程顺序逆向推算。

平衡计算的原始数据如下表：

表2-2 平衡计算原始数据

序 号 1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

项 目

品种 定量 抄造率 成品率 干损纸率 成纸干度 净纸宽度 横向收缩率 冲边宽度 进烘缸纸页干度 压榨白水带走纤维率

压榨湿损率 进伏辊干度 伏辊湿损率 真空伏辊带出纤维率 真空伏辊水封水 网部带出纤维率 面层上网浓度 芯层上网浓度 底层上网浓度 流浆箱溢流量 网部喷淋水

单 位 g/cm2 % % % % mm % mm % % % % % % Kg/t纸 % % % % % Kg/t纸

10

定额或数值 牛皮箱板纸

150 97 95

0.9215（对理论抄造量）

92 7610 3.0 40*2 48 0.24（对进浆） 0.78（理论产量）

16

1.5（理论产量） 0.2（进对浆量）

3000 11.23（对进浆）

0.4 0.6 0.8

10（对进口浆量）

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.3.2 浆水平衡计算

以下为计算：

卷取部 （1）完成整理部平衡

[已知] 成品率为95%，以1吨成品纸来计算 所以：

V1= 1000.0000 V1= 30.0000 C1 = C2= C3= 92% 成品率 k1 = 95% [计算]

由于 k1 = （全部产品量V1 / 抄造量V3 ）× 100% 所以 V3 = V1 / k1 = 1000 / 95% = 1052.6316 Q3 = V3 C3 = 1052.6313 × 92% = 968.4211 V2 = V3 - V1 = 52.6316 Q2 = Q3 - Q1 = 48.4211

Q3C3 V3完成整理 Q2C2 V2水力碎浆机 Q1C1 V1成品库 （2）卷取部平衡计算 [已知] Q3 = 968.4211 V3 = 1052.6316 C3 = C5 = C4 = 92% 抄造率 k2 = 97% 卷取损纸率 d1 = 0.92% [计算]

干燥部 Q5C5 V5卷取部 Q4C4 V4损纸系统 Q3C3 V3完成整理 抄造率 k2 = [ 抄造量÷（抄造量+抄造损失量）] × 100% 11

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G = 抄造量 + 抄造损纸量，

则：G = V3 ÷ k2 = 1052.6316÷97% = 1085.1872 设 G 中绝干纤维量为: H = Q3 ÷ k2 = 998.3723 假设干损纸全部出压光卷取部，则： Q4 = H × d1 = 9.2 V4 = Q4 ÷ C4 = 10 Q5 = Q3 + Q4 = 977.6211 V5 = V3 + V4 = 1062.6316 （3）干燥部平衡计算 进干燥部纸页干度 C7 = 48% Q5 =977.6211 V5 = 1062.6316 C5 = C6=92% [计算]

干燥部损纸率d2=0.45% Q6 = H× d2 = 4.5 V6 = Q6 / C6 = 4.8913 Q7=Q6+Q5=982.1211

V7= Q7/C7=2046.0856 H1 = V7 - V5-V6 =978.5627

（4）压榨部平衡计算 [已知] C10 = 20%

C7 = 48% Q7 = 982.1211 V7 = 2046.0856

压榨部湿纸损失率 d3 = 0.78% 压榨部带出纤维率 d4 = 0.24%

压榨部Q7VC7 Q76VC6 6损纸系统 干燥部 H1 蒸发水 Q5VC5 5卷取部 真空伏辊 Q10Q9 W2=2000 VC10 10VC9 9压榨喷淋水 伏损池 压榨部 QQ压榨白水87CC8 V7 V87干燥部 12 浙江科技学院本科毕业设计

[计算]

湿损纸进入伏辊池，则：Q9= H×d3 = 998.3723 × 0.8% =7.76 设湿损纸干度为48%，即C9= 48%，则：V9 = Q9 / C9 = 16.17 压榨带出纤维量Q8 = Q10d4

∵Q10 = Q8 + Q7 + Q9 ∴ Q10 =（Q9 + Q7）/（1- d4）= 992.2625 ∴Q8 = Q10 – Q7 – Q9 = 2.40 V10 = Q10 / C10 =4961.8804 V8 = V10– V7 – V9 +W2=4899.62 C8 = Q8 / V8 =0.04857% （5）真空伏辊平衡计算

真空箱 [已知] Q10 = 992.3761 V10 = 4961.8804 C10 = C12 = 20% C13 = 16%

伏辊带出纤维率 d5 = 0.2% 冲边宽度 b = 2 × 40mm 抄宽 Bm = 7610mm 横向收缩率 ε= 3.0% 水针W2=37 洗伏辊水 W3 =2000 伏辊水封水 W4 = 3000. 伏辊处损纸率 d6 = 1.5% [计算]

湿纸幅宽 Bn = Bm /（1 -ε）= 7610/（1 – 3.0%）= 7845mm

伏辊水封水 洗伏辊水 水针水 Q13C13 V13Q12C12 V12 伏损池 W2 真 空W3 伏辊 W4 Q11C11 V11 白水池 Q10C10 V10压榨部 湿纸边占整个湿纸幅宽的比率: X = 80 /（80 + 7845）× 100% = 1.00%, 即进入伏损池的湿纸边量占进入伏辊的纸页量的1.00%。

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由于伏辊处湿损纸率是对抄造量和全部损纸量而言，因此进入伏辊池的湿损纸量：Q11’= Hd5 =998.3723×1.5% = 14.9756

冲边量 Q11‖= X·Q12

∴Q12 = Q12’+ Q12‖=14.9756 + X·Q13

白水带走纤维随同白水进入真空室，后进入水封池，所以Q10 = d5Q12， 对伏辊进行平衡，则： Q13 = Q11 + Q12 + Q10

即Q13 = d5Q13 + x·Q13 + Q12+ Q10=（Q12’+ Q10 ）/[1-（d5 + x）]=1020.38 Q12 = 14.9756 + X·Q12 = 25.179 Q11 = Q13 – Q10 - Q12 = 2.92 V13 = Q13/C13 = 6233.92 V12=Q12/C12=125.9

V11=Q12/C10+W3+W4=5125.90

C11=Q11/C11=0.00057 14 面网 芯网 QC14 V14（6）成型部平衡计算 Q15C15 V15已知：浆料配比 面：芯：底=16:34:50 C14= C15= C16=16% Q13=1020.38 V13=6233.92 则Q14=16%Q13=163.26 Q15=34%Q13=346.93 Q16=50% Q13=510.19

V14= Q14/ C14=997.43 V15=2119.53 V16=3116.96

计算过程以面网为例：

面浆上浆池

真空伏辊 底网 Q16C16 V16Q13C13 V13已知

网部喷淋水W=930 流浆箱回流a=10% 上浆浓度C17=0.4% 网部带出纤维率d7=11.23% 则

14

Q21C21 V21Q20C20 V20面浆上浆系统 Q18C18 V18面浆白水池 Q17C17 V17Q14C14 V14Q19C19 V19长网部 浙江科技学院本科毕业设计

Q17=Q14+Q18+Q19

因Q18=a Q17 Q19=Q17d7

所以 Q17=207.27 Q18=23.28 Q19=20.73 则V17=51818.12 V19=5181.81 V18=46568.88

下表为浆水平衡明细表：

表2-3 浆水平衡明细

序号 1

完成整理 单元 名称

来源与 方向 来卷取部 去成品库 去损纸系统 合计 来干燥部

2

卷取部

去完成整理 去水里碎浆机 合计

3

干燥部

来压榨部 去压光卷取 蒸发水 合计

4

来真空伏辊 来压榨喷淋

压榨部

去干燥部 去伏损池 压榨排水 合计

5

真空伏辊

来真空箱 去伏损池 去白水池

纤维（kg） 收 968.4211 968.4211 977.6211 977.6211 982.1211 982.1211 992.2625 992.2625 1020.38

支 920.0000 48.4211 968.4211 968.4211 9.2 977.6211 977.6211 977.6211 982.1211 7.76 2.40 992.2625 25.179 2.92

15

W

浆料（kg） 收 1052.6316

1052．6316 1062.6316

1062.6316 2046.0856

2046.0856 4961.8804 2000

6961.8804 6233.92

支

1000.0000 52.6316 1052.6316

1052.6316 10 1062.6316

1062.6316 978.5627 2046.0856

2046.0856 16.17 4899.62 6961.8804 125.9 5125.90

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去压榨部 水针、洗伏辊、水封 合计

992.3761

5037

4961.8804

1020.38 1020.38 11270.92 11270.92

2.4 设备选型及说明

2.4.1 纸板机

造纸机的实际车速可按下式计算：

V =

1000G

0.06BmqK1K2K3G——造纸机生产能力， t/d； V——造纸机车速， m/min； q——纸的定量， g/㎡

Bm——卷纸机上纸的宽度， m； K1——造纸机每昼夜平均运转时间， K2——造纸机抄造率， % K3——成品率， %

所以：V = 1650×1000 /（0.06×150×7.61×24×0.97×0.95） = 1089.3 m/min

本设计采用7610/1200美卓叠网造纸机，其主要规格及参数如下： （1） 抄造定量：125-200g/m2 （2） 净纸宽度：7610mm （3） 设计车速：1200m/min （4） 工作车速：1100 m/min

（5） 传动方式：交流电机变频调速分部传动 2.4.2 纸机设备

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流浆箱：SymFlo是一种特殊设计的水力式流浆箱，它可产生着网时所需的稳定浆流，并保证良好的横向分布性能。流浆箱配有一套内置式的脉冲衰减器。为保持最佳的脉冲衰减效果，脉冲衰减器被安放到尽可能靠近唇口部的位置。SymFlo 流浆箱的基本功能是通过一只圆形进浆管，沿整个纸机横向均匀布浆；通过两个阶梯是式管束孔从大到小的消除浆料絮聚；在运行过程中管理并调节上网浆流的速度和方向，并选择湍流的规模和水平以满足成型器脱水过程的要求。

设计资料 流浆箱唇口宽度 流浆箱最大唇口流量 7960 mm 1234 l/s 面层 1333l/s 芯层 1566 l/s 底层 回流量 衰减器 溢流量 最大唇口流量10% 最大唇口流量3% 设计值 压榨：压榨部为LNP+SymBelt压榨，配有两道直通式压榨。一压为大辊径压榨，

二压为SymBelt靴式压榨。

一压 二压 压榨 底辊 上辊 加压 液压缸 内部加压 设计线压 350 1400 压榨辊 压榨辊 分区可控中靴辊，带沟高的G型钢带纹 沟纹辊

网部脱水：iTABLETM 是世界上最聪明的长网造纸机成形技术. 它是第一个在

纸机成形阶段可以调节并允许纸机尝试不同的纸种变化的系统. 不同于传统的系统, 从流浆箱到成形区域末端，iTABLETM通过可调节的案板提供了精确的控制脱水速度和跳浆效果. iTABLETM 主要包含了重力和可调节陶瓷条角度和高度的真空辅助脱水元件.

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干燥部的干燥能力：

EV=

?C0?Ci??0.06?U?q?360

Ci?n???D??C0——干燥部出口纸页干度， %； Ci——干燥部入口纸页干度， %； U——纸机车速， m/min n——烘缸个数， 个 D——烘缸直径， m

?——烘缸包角（度）， 230°~240° q——纸的定量， g/㎡ 已知：D=1800mm a=230° C0=92%

Ci=45% Ev=31kg水/㎡*h 得：

n=[(0.92-0.45)×0.06×1089×150×360]/[31×0.45×3.14×1.8×230] =90

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3 供水、排水及废水处理

3.1 供水

3.1.1 一般造纸厂用水标准

表3-1 用水标准

水的等级 Ⅰ Ⅱ

油度 10 25-30

色度 15 15-20

铁 1.5 1.5

总硬度 160 160

PH值 7-7.5 6.8-8.0

3.1.2 给水处理及厂区供水

（1） 本设计设置给水处理厂一个，水源为河水。采用混凝沉淀、过滤净化工艺设二级加压泵房。流程如下：

河水→水泵房→澄清池→滤池→清水池→加压泵房→厂区给水管网→各用水点

（2） 供水系统

生活供水系统由加压泵房供应，沿厂区道路布置成环状供给各用水点。

消防用水系统设成独立的管网，管网直径不小于100mm，消防间距不大于120mm,该系统采用低压式，以便于消防用水达到最大水枪充实水柱（喷嘴直径19mm）在灭火是不小于100mm水柱（从地面算起）。

生活用水系统也设立独立管网，管径大于或等于100mm,采用给水承接铸铁管，石棉水泥接口。

3.2 排水

3.2.1 排水种类及性质

本厂的废水主要为制浆过程排出的 ，除了有大量的细小纤维、泥沙和其他固体杂物，还有溶解少量纤维降解成份等，有色、有臭。 该废水的污染负荷如下表：

表3-2 废水污染负荷

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检测项目 污染指数

CODcr(mg/l) 600-1200

BOD5(mg/l) 150-300

SS(mg/l) 500-1800

色度 50-200

PH值 6.0-9.0

3.2.2 废水处理 本设计采用活性污泥法方案处理废水，经过滤、混凝初沉、生物曝气、二次沉淀处理过程。其它废水主要为锅炉排水及其它车间冲洗地面，还有小型设备冷却、水封等排水，该部分水质较好，CODcr=100(mg/l)左右，可回收的经回收处理后排放。

生活废水为办公、食堂排水，送污水处理厂处理。 排水系统划分。全厂排水系统按清污分流的原则分为两套。

生活污水排放系统将制浆造纸系统车间的生活污水排放到污水处理厂。

合流排水系统将厂区雨水及其它可直接排放的较为清洁的生产污水合流排出到附近的排水区。

3.3 “三废”处理

本厂排出的废水主要来自制浆车间，SS、CODcr含量较高，可采用过滤、混凝初沉、生物曝气、二级沉淀等处理方案。锅炉房产生的烟尘及二氧化硫是大气的主要污染来源，本工程采用三电场静电除尘器配加氨法脱硫设备进行净化处理后达标排放。

生产中排出的不同类型废渣采用不同的处理方法进行处理。从废纸中拣选出的塑料、铁丝，可送到废品处理站进行再生处理。制浆的浆渣及污水处理厂的污泥因含水率较高，渣量又不够大，受投资和效益的制约，不能进行焚烧，可送填埋场进行填埋处理。锅炉房的煤渣可以送建材厂制砖或做其它加工利用。

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4 动力、蒸汽和采暖通风

4.1 动力

4.1.1 供电

本厂采用外电网供电与内网结合供电系统的接线方式和选用设备应力求简单可靠、应用灵活并且确保安全。

4.1.2 照明

照明器的布置应保证规定的工作照度，在工作面上光照均匀，光线的射向有利于操作，并按照容量适当的原则，无明暗悬殊和耀眼之弊端。根据建筑物的形状选择光源、灯型及灯座分布。白炽灯容量不小于高压水银灯容量，灯距不宜过小，行数要适中。

4.2 蒸汽

本厂以煤为燃料，设置一台10吨蒸汽锅炉。锅炉主要给造纸车间、熬胶车间及废纸脱墨供应蒸汽和全厂采暖。考虑到抄纸工段需饱和蒸汽，故蒸汽压力不得低于350kpa（表压），温度不超过125度，压力max不超过490kpa.。

4.3 采暖通风

制浆造纸生产过程中会产生大量湿热空气、粉尘和有害气体，所以要采取有效的防护措施，以免污染车间空气和大气环境而影响岗位职工的身体健康。

本厂采用机械和自然相结合的通风方式。自然通风利用侧窗、天窗控制调节进风点和进风量。因主导风向为东北风，故厂房采取东西走向也是为采光和通风等考虑。机械通风借助风机产生的动力，使车间内的污浊空气排到室外。 抄纸工段在纸机运行中会产生大量湿热空气，及时排除湿热，输入新鲜空气，是保证抄纸工段正常生产的重要技术手段，故车间内机械通风能力较好，目的在于消除操作人员因湿热产生的疲劳和顶棚表面结露滴水可能影响产品的质量。

采暖充分考虑了废热利用以节省能源。微机控制室装有空调。

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5 安全技术及防火

5.1 污染源及有害物质

本设计是以国废及进口废纸等为原料的工艺过程制造，生产瓦楞原纸的企业。生产过程中的主要污染源是产生粉尘、烟气的锅炉房，产生高温的烘缸及产生噪音污染的真空系统。

5.2 防护措施

5.2.1 高温防护

造纸车间采用自然与机械相结合的通风方式，排除湿热。全厂所有高温设备与管道予以保温使用。

5.2.2 噪音消除

生产中尽量采用最低噪音的设备，对于产生强大噪音的必需设备（如真空泵、风机等）进行集中布置，采用隔音建材，设置消音器，将噪音控制在85分贝以下。而且，接近该操作点的操作人员都应该配备隔音耳塞。

5.2.3 粉尘处理

在产生粉尘的地方如锅炉房、辅料制备车间等，增设除尘和旋风分离设备，加强通风换气。

5.3 安全防护

（1） 严格遵守造纸工业防护规范的要求。 （2） 车间间距按照防火的要求设计。 （3） 所有动力设备一律配置安全防护罩。 （4） 建、构筑物一律进行防震处理。

（5） 原料场设了望塔、避雷针，垛之间有足够的消防通道，严禁明线架电。 （6） 对职工进行安全教育，提高工人的安全意识。 （7） 设置消防车库及专业消防队。 （8） 车间及库房要设有足够的灭火器。

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6 技术经济

6.1 定员

按照精简、统一、高效的现代企业制度标准，设置了企业的生产指挥系统和管理机构。根据厂长负者制的要求，结合相同类型企业职工出勤率的材料，对全厂各类人员进行合理的配置，并分析计算工资额。

表6-1 抄纸车间人员编制定额

人 岗 班 数 别 白班 中班 晚班 轮休 小计 备注 位 抄纸工段 放料、看网 压榨 干燥 完成工段

行车 切纸 选纸 打包 成品运送 成品检验 成品库 辅料制备

制料 运料 维修巡检

电仪

2

2

2

23

2 2 1

2 2 1

2 2 1

1 1 1 1 1 1 2

1 1 1 1 1 1 2

1 1 1 1 1 1

2 1

2 1

2

2

8

2

8 2

1 1 1 1 1 1 2

4 4 4 4 4 4 6

2 2 1

8 8 4

包括配浆

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空压 车间办公室

主任 工艺师 设备师 电气师 仪表师 统计员 总 计

1 1 1

1 4 2 1 1 1 1 1

2 1 1 1 1 1 79

一正一副

抄纸工段每天需工作人员79名，但工人按规定实行五天工作制，工人的计划出勤率为98%，所以车间的实际定员人数为：79×7/5×98%=109人。

6.2 本设计企业在建厂地区的经济意义

浙江嘉兴是一低山、丘陵地区，是造纸工业中国集中地区，又是临海省分。进口废纸运费较内陆省市便宜。而且较为接近消费大户长江三角洲经济地区。这对带动当地经济发展是具有很大的意义。

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7 建筑部分

7.1 建筑结构设计自然条件

气温：最高40.8度，最低-5.6度，平均15.3度。 常年主导风向：东南风。

7.2 造纸车间建筑简介

本车间执行国家《建筑统一模数制》及《厂房建筑统一基本原则》的标准和规定。车间主厂房跨度27.0米，长168米。厂房两层布置，局部三层。一层楼高8.0米（从地表算起），二层楼高8.0米（从地表算起）。设了两个沉降缝，三个伸缩缝。承重构件梁、柱、楼板、物架和屋面采用钢筋混凝土结构；厂房大门为钢制；成品暂存库采用防火门；窗户采用普通钢窗；外墙贴面砖或刷涂料，内墙抹水泥沙浆；抄纸和完成工段为水磨石地面。

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8 设计总评述

本设计是在相关公司实习的基础上，并参阅了大量的有关书籍和资料，在老师的指导下完成的。

本设计的题目为年产60万吨牛皮箱板纸造纸车间设计（重点：网部、压榨部设计）。主要包括以下几个方面：

（1）生产该产品时压榨部及干燥部部所需的生产工艺条件、工艺流程、工艺平衡计算；

（2）生产该产品的压榨部及干燥部所需主要专业设备，包括设备平衡计算、设备选型；

（3）车间工艺及设备布置； （4）设计说明书的编写。

在设计时力求做到生产技术上的合理、成熟和经济上的可行，同时尽量采用国内外的新技术，参考有关书籍、资料，扬长补短。借鉴实际生产中工人师傅宝贵的经验，真正培养和锻炼了自己综合运用所学知识和周密考虑问题的能力。但是，由于本人缺乏实践经验和知识的不足，本设计难免会存在欠缺及错误之处，恳请老师给予批评和指正。

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致 谢

历时四个多月的整理与设计，大体完成了毕业之作。此中虽掺杂了自己努力与思考，但是没有你的帮助是不可能完成如此浩大的工程，我的老师——张学金。是你的悉心指导和对我们的耐心督促让我们更完美得完成了毕业设计。一句谢谢……是由衷的真意体现;一句您辛苦了……是我们最真切的表达方式。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/i01x.html