ARTICLE · 1203025
纸机网部水针~岗位培训/试卷
纸机网部水针~岗位培训/试卷 纸机能否运行良好很大程度上取决于切边水针是否可以无故障运行。实际上，压榨部的断纸，甚至于干燥部、施胶压榨或者涂布机的断纸都可以归于切边水针造成的纸边缺陷。在纸机适当位置安装同步实时断纸摄像机可以记录该位置纸幅的情况，并检验纸边缺陷造成的断纸。 使用手动频闪观测仪可以评估切边水针的喷射特性，同时观察纸机运行时的切边质量。频闪观测仪的频率应该设定在50~60 Hz，平放在切边水针喷口上的织物上方。 很明显，切边水针自身的构造和各种生产因素都会影响其功能。由于这个原因，下面仅限于评论基本的出错原因。 1 喷射水流的质量 要想切边整齐，喷射水流保持良好层流是关键。这就意味着喷射流应该薄而“光滑”，不应该混入空气，且横向分布匀整，并以足够的压力冲击纸幅。 如果喷射水流不是层流则可能损坏织物。湍流喷射会把织物纵向和横向上的单丝推开，使其不在一条直线上，造成各支类的磨损和纱线自身的膨化。结果，断裂的纱线从织物上分离，造成这个区域的纵向张力显著降低。 现代的红宝石切边水针喷嘴射流质量好，寿命长，可以从根本上解决这些问题。然而，还是建议使用频闪观测仪定期检测喷射水流和切边过程，以便及时识别潜在的变化并予以处理。 优良的水质对喷嘴无故障运行和避免堵塞非常重要。常用射流直径为0.4~0.5 mm，产生这种射流的喷嘴需要装备一个最大网目为200 μm的过滤元件。同时建议在切边水针泵之前就进行有效的预过滤处理(50 μm或者更小)。 喷嘴温度应该固定在比周围空气温度高，这样就不会因为冷凝而造成喷嘴堵塞。水温在50~60 ℃之间可以获得最好的效果。 足够高的水压能得到较小的射流直径，以获得完美的切边。 纸幅和纸边的分离是否整齐与喷射水流的动能直接相关。当纸幅非常湿时，喷射水流释放动能，从而分离纸幅和纸边。 能量=m\times c（质量×加速度）；因此，射流能量取决于:(1)喷射水流的质量，它取决于喷嘴的直径；(2)喷射水流的速度，它受水压的影响。 获取完美切边的要素就是优化这两个参数之间的关系。经验表明，使用较小的射流直径可以获得良好的切边。这就要求水压应该足够高。 显然，浆料组分、干度和定量也是选择喷嘴、喷嘴位置、所用水压以及获得良好切边的重要依据(表1)。 
表1 不同的织物运行速度和纸页定量与喷嘴直径和水压的推荐值 通常建议：随着木浆含量增加，应采用喷口直径更小的喷嘴，同时提升水压。 有时，也会通过缩短或者增大喷嘴和织物之间的距离来改善切边质量。然而，如果喷嘴功效不良，这种调整获得的改善也只是短时间的。另外，缩短距离也减少了纤维薄雾。但由于喷嘴接近了织物，使得更多的浆料积聚在喷嘴上。 增加织物与喷嘴之间的距离，会损害射流质量，产生更多的纤维薄雾。因此，尽管喷嘴和织物之间的距离远了，但纤维在喷嘴上的积聚仍然能达到同样的水平(图1)。 
与角度适当、水压合适的良好喷射流(层流)相比，喷嘴和织物之间的距离的重要性仅居第2位。 2 单喷嘴-两个喷嘴组合使用-双嘴喷头 喷射水流应整齐地切穿纸幅。同时，根据其结构的差异，也会部分地穿透织物。 对于车速高达500 m/min的纸机，在单层或者多层织物上，通常使用单喷嘴就足够了。 中速或者较高车速下生产很低定量的纸种时，在单层或者多层织物上，使用装配良好的单喷嘴可以取得好的效果。然而，在较高或者很高的车速下，特别是对带有吸移装置的纸机，由于前一个喷嘴产生的纤维薄雾必然积聚在第二个喷嘴上(图1)，所以不应该使用两个前后排列的单喷嘴。建议使用双嘴喷头(表1和图2)。 
这种情况下，两个喷射水流应略微错开，这样第二股射流虽然在第一股射流的切区之内，但却略微靠近织物边缘(图2)。采用这种方式，纸幅主体边缘的整齐度达到最佳化。同时，完美的切边确保了纸边在引纸辊处的精确分离。 3 喷嘴喷射角度 所有的切边水针喷嘴角度都应该在纸机纵向和横向上做最佳调整。随着纸机车速的提高，喷射水流冲击纸幅的角度变得更加关键。喷嘴方向略微倾斜于纸机纵向（偏离织物垂直方向20°~40°），其喷射水流以偏离纵向同样的斜度冲击纸幅(图3)。这种倾斜布置防止或减少了水的反跳效应和随之而生的纤维薄雾，从而可以得到整齐的切边。另外，必须考虑喷射水流与织物之间的速度。向量射流速度应该尽可能接近织物的速度。这样射流不是“犁”入纸幅，而是靠自身的能量来分离纸幅。 举例:直径0.4 mm、水压2 MPa的切边水针喷嘴的射流速度大约2600 m/min，纸机运行速度为1200 m/min。这种情况下，如果射流与纸机纵向的夹角偏离垂直方向大约28°，那么射流速度在纸机纵向的分量就与织物速度接近。射流既不会“犁”入纸幅，也不会太快，而将浆料甩向引纸毛毯。 另外，喷嘴的位置最好能使射流直接进入网下的吸水箱圆孔(见图3)。 
同时，建议喷嘴位置在横向上略微倾斜(根据纸种、定量和车速确定，斜度6°~12°)，保证射流直接冲向切边。通过这种方式，射流产生轻微“冲洗切边下部”的作用(图4)，可以确保切边边缘和纸幅分离，使纸幅边缘平滑而又整齐，并附着在织物上。 
喷嘴倾斜设置的另外一个原因为倾斜的喷射水流穿透多层织物的能力好——反跳效应。 喷嘴设置的准确角度必须根据具体条件确定，但纸机操作人员的经验也起非常关键的作用。然而，使用频闪观测仪来观察喷射水流和切边是非常重要的。 4 切边水针喷嘴的布置 在长网纸机上，切边水针喷嘴通常安装在真空伏辊前。由于切开的纸边不会重新压合，所以喷嘴切出完美的切口之后就没有问题了。 在夹网成形纸机上，特别是车速非常高时，如果空间结构允许的话，建议把切边水针安置在真空伏辊后。如果放置在真空伏辊前，当切边质量不好时，伏辊的抽吸效应能将切边后的纸幅再次压合，使引纸时纸幅剥离不良。这时，应该特别注意真空区的正确配置。 切边水针喷嘴必须固定且没有振动，其安装要便于在纸机横向上进行调节，纵向上有一定的可移动角度。另外，整个喷嘴装置在更换织物时应易于移除(图5)。 
5 总结 切边水针喷嘴运行的复杂性和它们对纸机状况的依赖，说明了这些不被人注意的装备对造纸设备的整体功能是多么重要。 大量的纸机故障分析可以从切边装置上找原因。 纸机网部切边水针岗位培训考核试卷（含答案） 适用岗位：造纸网部操作、设备维护、工艺技术员 满分：100分 时长：40分钟 一、填空题（每空2分，共30分） 1. 纸机压榨部、干燥部、施胶压榨、涂布机多数不明断纸，根源多为__________造成的纸边缺陷。 2. 检查切边质量与射流状态常用检测仪器为__________，常用设定频率__________Hz。 3. 完美切边的核心条件是喷射水流保持良好__________，无掺气、横向匀整、压力充足。 4. 切边水针常用喷嘴射流直径为__________mm。 5. 喷嘴前端过滤元件最大网目要求__________μm，水泵前端预过滤要求__________μm及以下。 6. 最佳工作水温控制在__________℃，可有效防止喷嘴冷凝堵塞。 7. 水针射流能量由__________和__________两大因素决定。 8. 高车速、带吸移装置纸机严禁前后排列双单喷嘴，应采用__________。 9. 喷嘴纵向倾斜角度应偏离织物垂直方向__________°，可大幅减少水反跳与纤维薄雾。 10. 喷嘴横向倾斜角度常规控制__________°，实现冲洗纸边下部、切口平整分离效果。 二、单项选择题（每题3分，共15分） 1. 湍流型水针射流最主要危害是（ ） A、水压损耗大 B、磨损成形网、造成网布单丝变形松脱 C、能耗升高 D、噪音增大 2. 木浆占比升高时，水针调整原则正确的是（ ） A、增大喷嘴直径、降低水压 B、减小喷嘴直径、提高水压 C、增大喷嘴直径、提高水压 D、减小喷嘴直径、降低水压 3. 车速＞1750 m/min高速纸机，通用优选喷嘴直径为（ ） A、0.5 mm B、2×0.4 mm C、0.6 mm D、0.7 mm 4. 夹网高速纸机优先推荐水针安装位置为（ ） A、真空伏辊前 B、真空伏辊后 C、成形板上方 D、胸辊入口 5. 最优射流匹配原则是（ ） A、射流纵向分速度尽量接近网部运行速度 B、射流速度越大越好 C、垂直冲击纸幅力度最大 D、喷嘴越靠近网布切边越干净 三、判断题（每题2分，共20分，对√错×） 1. 纸机后部断纸均有可能追溯至网部切边水针不良。（ ） 2. 水针轻微湍流不影响长期网布使用寿命。（ ） 3. 水温偏高可防止喷嘴冷凝堵塞。（ ） 4. 单纯调整喷嘴远近，可根治切边不良问题。（ ） 5. 高车速纸机禁止使用前后排布的两只单喷嘴。（ ） 6. 双嘴喷头两股射流需完全重合在同一切割线。（ ） 7. 喷嘴倾斜安装可减轻水反跳、减少纤维薄雾。（ ） 8. 射流能量仅由水压大小决定。（ ） 9. 定量越大、车速越高，所需射流动能越大。（ ） 10. 水针装置必须固定无振动、支持横向微调。（ ） 四、简答题（每题7分，共21分） 1. 简述层流射流对纸边质量和网布保护的意义。 2. 简述长网纸机与夹网高速纸机水针安装位置区别及原因。 3. 简述水针喷嘴角度（纵向+横向）倾斜设置的作用。 五、实操问答题（14分） 现场出现纸边毛边、拉丝、零星边裂、高频边部断纸，请结合水针工艺，写出排查步骤与整改措施。 参考答案及评分标准 一、填空题 1. 切边水针 2. 频闪观测仪、50~60 3. 层流 4. 0.4~0.5 5. 200、50 6. 50~60 7. 射流质量（喷嘴直径）、射流速度（水压） 8. 双嘴喷头 9. 20~40 10. 6~12 二、单项选择题 1.B 2.B 3.B 4.B 5.A 三、判断题 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.× 7.√ 8.× 9.√ 10.√ 四、简答题 1. 层流射流薄而光滑、无掺气、水流稳定。 可保证切口整齐无毛边，减少边部隐形裂纹、杜绝后期断纸；同时不会冲刷、推开网布单丝，避免网布磨损、纱线膨化断裂，延长网布使用寿命。 2. 长网纸机：多安装于真空伏辊前，切开纸边不再压合，切口稳定。 夹网高速纸机：优先装真空伏辊后；若装在伏辊前，抽吸会将不良切口二次压合，导致引纸剥离不良、边部断纸频发。 3. 纵向倾斜20~40°：抵消高速运行相对速度，减少水反跳、纤维薄雾，避免射流“犁刮”纸幅。 横向倾斜6~12°：冲洗纸边下部，使纸边彻底分离、切口平整，杜绝粘连、拉丝缺陷。 五、实操问答题（14分） 1. 用频闪仪检查射流状态，确认是否湍流、分叉、掺气（3分） 2. 检查水温、过滤压差，排查喷嘴堵塞、结垢（3分） 3. 核对喷嘴直径、水压是否匹配当前车速、定量、木浆比例（3分） 4. 校正纵向、横向喷射角度，确保射流速度匹配网速、切入吸水箱（3分） 5. 检查喷嘴支架是否振动、偏移，紧固并微调横向位置（2分）
