造紙行業(yè)作為傳承千年的基礎(chǔ)性制造行業(yè),其生產(chǎn)過(guò)程對(duì)溫度的精準(zhǔn)控制直接影響紙張的物理性能、生產(chǎn)效率和成品質(zhì)量。從紙漿的蒸煮漂白,到紙機(jī)的成型干燥,再到成品的壓光卷曲,每一個(gè)環(huán)節(jié)的溫度管理都決定著紙張的強(qiáng)度、白度和平滑度 —— 數(shù)據(jù)顯示,紙機(jī)烘缸溫度偏差 1℃會(huì)導(dǎo)致紙張水分波動(dòng) ±0.5%,冷卻不足會(huì)使紙張收縮率增加 1%,直接影響印刷適應(yīng)性。冷水機(jī)作為造紙車間的核心溫控設(shè)備,需在高濕度、多纖維的環(huán)境中,提供 5-35℃的寬域控溫能力(精度 ±1℃),同時(shí)具備耐紙漿腐蝕、防纖維堵塞和連續(xù)運(yùn)行的特性。造紙用冷水機(jī)的選型與運(yùn)行,是平衡傳統(tǒng)造紙工藝穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率與產(chǎn)品品質(zhì)的核心環(huán)節(jié),更是推動(dòng)傳統(tǒng)造紙行業(yè)向綠色化、高品質(zhì)轉(zhuǎn)型的重要支撐。
造紙工藝特性對(duì)溫度波動(dòng)極為敏感:
? 紙機(jī)網(wǎng)部需控制水溫 25-30±1℃,溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致纖維脫水不良(紙張定量偏差≥2g/㎡),影響勻度;
? 烘缸冷凝水需冷卻至 40-50±1℃,溫差過(guò)大會(huì)導(dǎo)致真空度下降(干燥效率降低 5%),能耗增加;
? 壓光機(jī)輥筒需維持溫度 60-80±2℃,溫度不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致紙張平滑度偏差(≥5s),印刷時(shí)出現(xiàn)網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。
某文化用紙廠因烘缸冷凝水冷卻不足(溫度超 55℃),導(dǎo)致一批次雙膠紙水分超標(biāo),印刷時(shí)出現(xiàn)套印不準(zhǔn),損失超 300 萬(wàn)元。
生產(chǎn)環(huán)境對(duì)設(shè)備構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn):
? 冷卻系統(tǒng)需耐受紙漿(pH 4.5-7.5)、漂白劑(含氯化合物)和廢紙脫墨劑的侵蝕,金屬部件需采用 316L 不銹鋼(年腐蝕速率≤0.03mm);
? 與冷卻介質(zhì)接觸的管路需安裝防纖維過(guò)濾器(精度 100μm),防止紙漿纖維、填料顆粒沉積堵塞流道;
? 密封件需選用耐化學(xué)腐蝕的氟橡膠(FKM),避免被化學(xué)品溶脹(溶脹率≤3%)導(dǎo)致泄漏,使用壽命≥10000 小時(shí)。
某包裝紙廠因冷卻器被紙漿纖維堵塞,導(dǎo)致紙機(jī)壓榨部溫度失控,一批次瓦楞原紙強(qiáng)度下降,降級(jí)損失超 200 萬(wàn)元。
規(guī)?;a(chǎn)要求設(shè)備極致穩(wěn)定:
? 冷水機(jī)組需支持 365 天連續(xù)運(yùn)行(MTBF≥15000 小時(shí)),平均維修時(shí)間≤1 小時(shí),避免紙機(jī)停機(jī)(損失≥5 萬(wàn)元 / 小時(shí));
? 需支持負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)(30%-100%),適應(yīng)不同紙種(文化紙 / 包裝紙 / 特種紙)的冷卻需求差異;
? 運(yùn)行能效比(COP)需≥3.0,通過(guò)變頻調(diào)節(jié)和余熱回收,單位紙張冷卻能耗≤40kWh / 噸。

1. 紙漿蒸煮冷卻系統(tǒng)
某制漿廠采用該方案后,紙漿裂斷長(zhǎng)提升 8%,蒸煮能耗下降 15%。
? 核心挑戰(zhàn):化學(xué)制漿蒸煮鍋(溫度 150-170℃)放鍋后需快速冷卻至 80℃以下,冷卻過(guò)慢會(huì)導(dǎo)致纖維降解(裂斷長(zhǎng)下降 10%)。
? 定制方案:
? 采用螺桿式冷水機(jī)(制冷量 500-2000kW),為蒸煮放鍋換熱器供水,水溫控制在 20±1℃,降溫速率≥5℃/min;
? 冷卻系統(tǒng)采用 “閃蒸 + 水冷” 復(fù)合設(shè)計(jì),先通過(guò)閃蒸降壓降溫,再用冷水機(jī)深度冷卻,節(jié)能 25%;
? 與蒸煮周期聯(lián)動(dòng)(4-6 小時(shí) / 鍋),提前 10 分鐘預(yù)冷設(shè)備,確保放鍋時(shí)冷卻系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行。
1. 漂白工序冷卻系統(tǒng)
? 核心挑戰(zhàn):紙漿漂白段(含二氧化氯 / 雙氧水)需控制溫度 40-60±1℃,高溫會(huì)導(dǎo)致漂白劑分解過(guò)快(利用率下降 20%)。
? 定制方案:
? 采用防腐型冷水機(jī)(316L 不銹鋼換熱器),制冷量 300-1200kW,為漂白塔夾套供水,控溫精度 ±0.5℃;
? 冷卻水路采用分區(qū)設(shè)計(jì),不同漂白段(D/C/E 段)獨(dú)立控溫,溫差≤1℃,確保白度均勻(偏差≤1% ISO);
? 與漂白劑濃度監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng),濃度下降時(shí)降低溫度(每降低 0.5% 降 1℃),平衡漂白效果與纖維保護(hù)。
1. 紙機(jī)網(wǎng)部冷卻系統(tǒng)
? 需求:紙機(jī)網(wǎng)部(車速 500-1200m/min)的成形輥和真空箱需冷卻,溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)布老化(壽命縮短 30%)和脫水不良。
? 方案:
? 采用高效冷水機(jī)(制冷量 800-3000kW),為網(wǎng)部噴淋和輥筒冷卻供水,水溫控制在 25±1℃,流量穩(wěn)定性 ±1%;
? 冷卻系統(tǒng)配備高壓水泵(壓力 1.0MPa),確保高速運(yùn)行下噴淋均勻,網(wǎng)部橫向溫差≤2℃;
? 與紙機(jī)車速聯(lián)動(dòng),車速每提升 100m/min 增加 10% 冷卻水量,維持最佳脫水效率(干度≥20%)。
1. 壓榨部冷卻系統(tǒng)
? 需求:紙機(jī)壓榨輥(線壓 200-600kN/m)需冷卻,溫度需控制在 50-60±1℃,高溫會(huì)導(dǎo)致紙張粘輥(斷紙率上升 15%)。
? 方案:
? 采用水冷式冷水機(jī)(制冷量 500-2000kW),為壓榨輥內(nèi)部流道供水,水溫控制精度 ±0.5℃;
? 輥筒水路采用螺旋式設(shè)計(jì),確保表面溫度均勻性≤±1℃,左右溫差≤0.5℃;
? 與壓榨壓力聯(lián)動(dòng),高壓區(qū)(≥400kN/m)增加 20% 冷卻流量,抵消摩擦生熱增量,減少斷頭。
1. 烘缸冷凝水冷卻系統(tǒng)
某文化紙廠采用該方案后,烘缸真空度提升 0.03MPa,干燥能耗下降 12%。
? 核心挑戰(zhàn):紙機(jī)烘缸(溫度 100-130℃)排出的冷凝水需冷卻至 40-50℃,高溫會(huì)導(dǎo)致真空泵效率下降(真空度降低 0.02MPa)。
? 定制方案:
? 采用板式換熱器冷水機(jī)(制冷量 1000-5000kW),為冷凝水閃蒸罐供水,水溫控制在 30±1℃,換熱效率≥90%;
? 冷卻系統(tǒng)與烘缸蒸汽壓力聯(lián)動(dòng),壓力升高時(shí)(蒸汽用量增加)自動(dòng)提升冷卻強(qiáng)度,維持冷凝水溫度穩(wěn)定;
? 配備余熱回收裝置,利用冷凝水余熱加熱廠區(qū)供暖和生活熱水,年節(jié)約蒸汽消耗 20%。
1. 壓光機(jī)冷卻系統(tǒng)
? 需求:超級(jí)壓光機(jī)輥筒(溫度 60-100℃)需冷卻,溫度波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致紙張平滑度不均(偏差≥3s)和尺寸不穩(wěn)定。
? 方案:
? 采用精密冷水機(jī)(制冷量 300-1500kW),為壓光輥油冷系統(tǒng)供水,水溫控制精度 ±0.5℃;
? 冷卻系統(tǒng)采用 “油 - 水” 間接換熱設(shè)計(jì),油溫波動(dòng)≤±1℃,確保輥面溫度均勻;
? 與紙張平滑度監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng),根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)微調(diào)各段冷卻量,橫向平滑度偏差控制在≤1s。
1. 材質(zhì)選擇與防護(hù)
? 制漿區(qū):與漂白劑接觸的部件采用鈦合金(TA2),耐氯腐蝕性能優(yōu)異,年腐蝕速率≤0.01mm;
? 抄紙區(qū):與白水接觸的管路采用 316L 不銹鋼,內(nèi)壁電解拋光(Ra≤0.8μm),減少纖維附著;
? 密封材料:選用全氟醚橡膠(FFKM),耐化學(xué)腐蝕范圍 pH 1-14,在漂白環(huán)境下使用壽命延長(zhǎng) 3 倍。
1. 系統(tǒng)清潔與過(guò)濾
? 多級(jí)過(guò)濾:主回路安裝自清潔過(guò)濾器(精度 100μm)+ 自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器,紙機(jī)前加裝纖維攔截器;
? 定期沖洗:每班清理過(guò)濾器截留的纖維雜質(zhì),每周用高壓水反向沖洗換熱器(壓力 15-20MPa);
? 化學(xué)清洗:每月用檸檬酸溶液(2% 濃度)循環(huán)清洗(去除鈣鎂垢),每季度用稀硝酸清洗(針對(duì)金屬氧化物)。
某造紙企業(yè)通過(guò)精細(xì)化管理,冷卻系統(tǒng)堵塞故障率從每月 2 次降至每季度 1 次,維護(hù)成本降低 65%。
1. 負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)
? 變頻控制:根據(jù)紙機(jī)車速、產(chǎn)量自動(dòng)調(diào)整壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速(30-60Hz),部分負(fù)荷時(shí)節(jié)能 30%-40%;
? 余熱回收:利用烘缸冷凝水和廢氣余熱(100-130℃)加熱制漿用水和車間供暖,年節(jié)約標(biāo)煤 5000 噸;
? 某紙業(yè)集團(tuán)應(yīng)用后,冷水機(jī)年耗電量下降 300 萬(wàn)度,折合減少碳排放 1950 噸。
1. 工藝聯(lián)動(dòng)策略
? 智能群控:多臺(tái)冷水機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí),按總冷量需求智能啟停(如 8 臺(tái)機(jī)組實(shí)現(xiàn) 12%-100% 負(fù)荷調(diào)節(jié));
? 生產(chǎn)計(jì)劃聯(lián)動(dòng):通過(guò) MES 系統(tǒng)獲取紙種切換計(jì)劃,提前 2 小時(shí)調(diào)整冷卻參數(shù),適應(yīng)工藝變化;
? 數(shù)據(jù)監(jiān)控:實(shí)時(shí)采集各環(huán)節(jié)溫度、水分、能耗數(shù)據(jù),生成單位紙張能耗報(bào)告,優(yōu)化冷卻參數(shù)。
1. 預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃
? 日常檢查:每日記錄進(jìn)出水溫度、壓力、流量(偏差≤5%),檢查過(guò)濾器壓差和設(shè)備振動(dòng);
? 定期保養(yǎng):每運(yùn)行 2000 小時(shí)更換過(guò)濾器濾芯,每 4000 小時(shí)更換冷凍油和干燥過(guò)濾器;
? 季節(jié)維護(hù):夏季前清洗冷凝器(提高散熱效率 20%),冬季前檢查防凍液濃度(冰點(diǎn)≤-20℃)。
1. 應(yīng)急處理預(yù)案
? 冷卻中斷:立即啟動(dòng)備用冷水機(jī)(切換時(shí)間≤10 秒),紙機(jī)降低車速至 50%,啟動(dòng)網(wǎng)部應(yīng)急噴淋;
? 管路堵塞:?jiǎn)⒂脗溆眠^(guò)濾回路,采用壓縮空氣反吹堵塞管路,嚴(yán)重時(shí)切換備用水路;
? 停電故障:?jiǎn)⒂貌裼桶l(fā)電機(jī)(確保 5 分鐘內(nèi)供電),優(yōu)先保障烘缸冷凝水和網(wǎng)部冷卻系統(tǒng)運(yùn)行。
某大型造紙企業(yè)(年產(chǎn)文化紙 50 萬(wàn)噸、包裝紙 80 萬(wàn)噸)需建設(shè)綜合冷卻系統(tǒng),服務(wù)于 5 條制漿線、8 臺(tái)紙機(jī)及輔助設(shè)備,要求系統(tǒng)總制冷量 20000kW,控溫精度 ±1℃,符合造紙行業(yè)能效標(biāo)準(zhǔn)。
1. 冷卻架構(gòu)
? 制漿區(qū):10 臺(tái) 1500kW 螺桿冷水機(jī)(8 用 2 備),為蒸煮漂白系統(tǒng)冷卻,控溫精度 ±1℃;
? 抄紙區(qū):12 臺(tái) 2000kW 高效冷水機(jī),服務(wù)紙機(jī)網(wǎng)部和壓榨部,總換熱量 15000kW;
? 干燥后加工區(qū):8 臺(tái) 1000kW 精密冷水機(jī),為烘缸冷凝水和壓光機(jī)冷卻,總循環(huán)水量 10000m3/h。
1. 安全與節(jié)能設(shè)計(jì)
? 全系統(tǒng)采用防腐蝕防堵塞設(shè)計(jì)(鈦合金 / 316L 不銹鋼 + 多級(jí)過(guò)濾),適應(yīng)造紙多濕多纖維環(huán)境;
? 安裝智能能源管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)余熱回收(年回收熱量 12 萬(wàn) GJ)、變頻調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程監(jiān)控,綜合節(jié)能率≥35%;
? 關(guān)鍵設(shè)備采用 2N 冗余設(shè)計(jì),配備應(yīng)急電源和泄漏檢測(cè)系統(tǒng),確保生產(chǎn)連續(xù)和環(huán)保安全。
? 產(chǎn)品品質(zhì):紙張水分偏差控制在 ±0.3%,平滑度均勻性提升至 95%,印刷適應(yīng)性評(píng)分提高 20%;
? 生產(chǎn)效率:紙機(jī)有效作業(yè)率從 85% 提升至 97%,斷紙率下降 60%,噸紙能耗下降 15%;
? 成本效益:?jiǎn)挝患垙埨鋮s能耗降至 32kWh / 噸,年節(jié)約電費(fèi) 1200 萬(wàn)元,投資回收期 3 年。
造紙行業(yè)的冷水機(jī)應(yīng)用,是 “傳統(tǒng)造紙工藝” 與 “現(xiàn)代溫控技術(shù)” 的深度融合,它不僅能保障紙張的強(qiáng)度、白度和尺寸穩(wěn)定性,更能通過(guò)精準(zhǔn)控溫和余熱回收實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳。隨著造紙行業(yè)向綠色化、功能化發(fā)展(如生物質(zhì)纖維紙、特種功能紙),冷水機(jī)將向 “更高精度控溫(±0.5℃)、全流程防污染、零排放冷卻” 方向發(fā)展。選擇專業(yè)的造紙冷水機(jī),是實(shí)現(xiàn)造紙行業(yè)高效、低碳、高品質(zhì)生產(chǎn)的關(guān)鍵支撐。
全國(guó)服務(wù)熱線
手機(jī)二維碼