适配生产需求的真空系统、高效刮刀系统,以及针对成形部和压榨部的可控脱水解决方案,是实现高能源效率、低成本生产纸浆、文化纸、包装纸板及生活用纸的重要基础。
介绍
Runtech 专注于制浆造纸行业设备的研发、设计与供应。全球数百家文化纸、生活用纸、包装纸板及纸浆生产工厂,均已通过应用我们的脱水测量仪、真空系统、引纸设备及刮刀解决方案实现降本增效。依托数十年深耕造纸行业积累的实操经验,Runtech 区别于传统硬件供应商,为客户提供一体化解决方案,助力客户大幅降低运营成本、提升纸机运行稳定性及产品质量。

造纸机真空系统的作用
真空系统在造纸机中有着多方面的用途。最基础的作用是实现纸幅脱水,此外还可用于固定和引导纸幅在压榨部的传输路径,以及对压榨毛布进行清洁调理。同时,真空系统还能在吸移辊处固定并控制脱水水流。
早期的造纸机设计完全不依赖真空,而是依靠重力和压榨辊压区来完成纸幅脱水,这种方式被称为压区脱水法。彼时纸机的运行车速,远低于如今行业的常规水平。如今,一台造纸机若不配备真空系统,已是难以想象的情况,而毛布脱水法至今仍是压榨部最常用的纸幅脱水方式。
造纸机的真空度通常处于 5–70 千帕的区间,相较于化工等其他行业的真空应用场景,这一数值相对较低。但由于造纸机内部存在大面积的开放区域,其真空系统的空气流量往往极高。
真空的形成原理是空气流经受限空间产生负压,这种技术的使用成本较高,其能耗在造纸厂各类设备中常年位居前三。在过去,真空系统的配置普遍存在余量过大的问题,实际运行中也常出现真空过度使用的情况。如今,面对日益攀升的能源成本,造纸厂亟需通过降低运营成本来维持市场竞争力。因此,重新审视真空系统的风量需求,在合适的生产场景下回归传统思路 —— 采用压区脱水法替代毛布脱水法,是具备实际价值的优化方向。
EcoFlow 脱水流量计
造纸机成形部与压榨部的核心功能,是实现纸幅的脱水。要评估成形部与压榨部各组件(如接水盘、吸水箱)的运行效能,就必须对脱水速率进行精准测量。缺乏这一数据支撑,便无法顺利开展关键风量(即真空度)的核查及后续的系统优化工作。
从纸幅中脱除的水分会夹带空气,且常常容易产生泡沫。传统电磁流量计要求介质呈均匀流态,因此无法提供准确的测量数据。EcoFlow 脱水测量仪专为在机械节流工况下测量水流而设计,不受夹带空气或泡沫的影响。该设备既可在真空环境(如分离器回水管)中使用,也可在常压条件下运行。

刮刀系统
在压榨部的各类脱水方式中,压区脱水法是最为经济的一种,而毛布脱水法则需要消耗大量能源来维持气流运转。通过让毛布保持带湿运行状态,并搭配适宜的刮刀系统与白水回收设备,便可实现压区脱水工艺。吸移辊通常会配备双刮刀,以此避免纸幅回潮,同时最大化毛布的孔隙率,从而达到最佳脱水效果。白水回收槽的设计需满足收集压区脱出水分的需求,且其结构强度需足以承载刮刀固定装置。

脱水与刮刀系统不仅关乎能耗,还对纸机的运行稳定性、生产效率、经济效益以及纸张匀度起着重要作用。因此,一套设计合理且运行良好的脱水与刮刀系统,是压榨部实现高效低耗运行的关键所在。
Runtech 是业内领先的脱水与刮刀系统优化方案供应商,其产品适用于各类纸浆、文化纸、包装纸板及生活用纸生产线。在众多应用案例中,采用 Runtech 解决方案后,压榨部出口纸幅干度可提升 1%—3 个百分点,这能为后续干燥工段节省大量能源(蒸汽消耗量可降低 4%—12%)。

EP 系列透平真空泵
真空的产生原理,是使空气流经受限空间形成负压。风机、透平真空泵及液环真空泵均可实现这一过程,造纸厂通常会将这几种设备组合使用。

在造纸机所需的较低压缩比(低于 3.5)工况下,透平真空泵具有先天的空气压缩能效优势。对于特定转速与叶轮设计的透平真空泵而言,其属于定压缩比设备;而液环真空泵则属于定排量设备,二者存在本质区别。
透平真空泵的功耗,取决于为达到预设压缩比所需压缩的空气流量。定转速透平真空泵的高效运行区间有限,因为当造纸机真空度调节至设计值以外时,就必须借助节流手段来实现。
纸机中的每一个真空元件(如真空箱、吸移辊),都需要特定的空气流量才能维持理想真空度运行。所需的设备处理能力取决于毛布寿命与类型、纸品品类、纸张定量、纸机车速等多种因素。传统液环真空泵与定速风机无法满足这类动态变化的真空及流量需求,往往会造成大量能源浪费。
EP 系列透平真空泵 专为在宽泛的真空度与空气流量区间内高效运行而设计,助力造纸厂在充分发挥鼓风机相对传统液环真空泵能效优势的同时,实现真空度的优化调节。由变频器驱动的高速电机,可使标准款 RunEco 鼓风机为纸机提供 30–70 千帕的真空度。丰富的叶轮设计方案,确保设备在全运行区间内均能保持高效状态。这意味着节流阀的配置数量与使用频率可降至极低水平。相较于传统真空系统,最终可实现 30%–70% 的节能率。
此外,EP 系列透平真空泵 采用无密封液(水)运行设计,能为造纸厂节省大量水资源。
真空系统与脱水工艺诊断服务
众所周知,真空需求会随纸品品类、毛布类型及纸机车速的不同而变化。因此,一套具备灵活调节与变负荷能力的定制化解决方案,能够实现供需平衡,既优化脱水效果,又最大限度降低能耗。基于上述原因,Runtech 会在设备改造项目启动前,为客户提供专业的真空系统与脱水工艺诊断服务。
过去 20 年间,Runtech 工程师已在全球数百家造纸厂完成了数千次真空系统诊断及脱水工艺研究。这些研究与诊断工作,能够帮助 Runtech 对现有真空系统、脱水设备、真空元件、成形网及毛布的运行效能进行基准评估。随后,Runtech 会整合各项数据,制定出一套往往分阶段实施的改造升级方案,最终帮助客户实现运营成本降低、产能提升及纸机运行稳定性改善的多重效益。

瑞典斯道拉恩索舍夫德 8 号纸板机
斯道拉恩索舍夫德 8 号纸板机是欧洲最大的原生纤维纸板生产线,幅宽达 8.1 米,年产能为 45 万吨,主要生产应用于食品行业的液体包装纸板。
该生产线的真空系统于 2014 年完成升级改造,停用了 10 台液环真空泵,取而代之的是 2 台 EP 系列透平真空泵与 2 台工业风机。改造后,工厂每年不仅可直接节省 1660 万千瓦时的电能,还大幅降低了设备维护成本。

LEIPA SCHWEDT PM4,德国
Leipa Schwedt PM4 生产低定量涂布纸。该纸机车速达 1600 米 / 分钟,成品净幅宽为 8100 毫米,是一台大型纸机设备。这台纸机最初的配置为 2 台多级透平真空泵与 1 台单级鼓风机。2015 年 8 月,该纸机完成真空系统改造,以 1 台 EP 透平真空泵替换原有设备中的 1 台多级透平真空泵,改造后每年可减少约 700 万千瓦时的电力消耗。

中国某造纸厂
该客户在新建一条年产 30 万吨文化纸的纸机生产线时,同步采购了一套RunEco 系统(包含EP 透平真空泵与EcoFlow 测量装置)。同类型纸机若配备传统真空系统,单位真空能耗通常为 70–100 千瓦时 / 吨纸。这套 RunEco 系统于 2015 年投运后,将单位真空能耗降至 50 千瓦时 / 吨纸;后续在运维服务阶段,借助已安装的 EcoFlow 测量装置对系统进行进一步优化,目前该指标已降至 35 千瓦时 / 吨纸。
IPET KAGIT,土耳其
Ipek Kagit 是一家土耳其生活用纸生产商。2015 年,Runtech 为其 3 号卫生纸机(TM3)更换了原有真空系统,以 1 台 EP 透平真空泵替代了原本的 3 台液环真空泵,同时配套安装了 EcoFlow 系统。这套方案让该造纸厂在不损失脱水效率的前提下实现了真空度的优化调节,最终达成50% 的能耗降幅,同时大幅减少了水资源消耗。

