近年來(lái)我國造紙行業(yè)不斷發(fā)展，節能降耗、提質(zhì)增效已成為新時(shí)期的發(fā)展方向。機械制漿由于其得率高、磨漿質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應用，盤(pán)磨機作為機械制漿的關(guān)鍵設備，工作過(guò)程中功率較高，耗電量極大，尤其在高濃磨漿中更為明顯，也是制漿過(guò)程節能降耗重點(diǎn)研究的方向。
本課題從盤(pán)磨機磨區內纖維、水及水蒸氣三相流體流動(dòng)的角度闡述了流體的流動(dòng)形式對于磨漿效果、磨盤(pán)優(yōu)化及節能降耗等方面的影響；綜述了國內外對于磨區內漿料流動(dòng)的模擬及實(shí)驗研究進(jìn)展。
一、磨區三相流體流動(dòng)的特征
由于磨盤(pán)的高速旋轉使得磨區溫度急劇升高，纖維、稀釋水兩相流體中的稀釋水氣化，形成第三相，在穩定的磨漿過(guò)程中，纖維、水及蒸汽三相流體的存在使得流動(dòng)形式更加復雜，影響纖維在磨區的停留時(shí)間及流體在磨區的流向，進(jìn)而影響纖維質(zhì)量及磨漿能耗。
二、磨區漿料流動(dòng)特征
盤(pán)磨機內漿料的流動(dòng)為三維流動(dòng)，包括基本流、二次流和三次流，纖維主要通過(guò)磨齒捕獲進(jìn)行磨漿隨后釋放排出磨區；定盤(pán)溝槽中的漿料存在回流情況，由于外出流動(dòng)的停滯，磨區的正壓梯度增加，使得定盤(pán)溝槽中漿料出現內部流動(dòng)。
三、磨區漿料流動(dòng)對磨漿過(guò)程的影響
1、磨區漿料的流動(dòng)影響磨齒對于纖維的捕獲
漿料進(jìn)入磨區后，在磨齒或纖維的作用下進(jìn)行磨漿，溝槽中的纖維并不能受到磨漿的作用，只有纖維從溝槽脫離進(jìn)入磨區，才有可能受到設備的各種作用，達到磨漿的目的。
2、齒面漿料分布影響磨漿效果
研究表明，高濃磨漿的機理與低濃存在一定的差別，漿料的分布也存在差異，需要進(jìn)一步研究。
3、漿料流動(dòng)與磨盤(pán)的優(yōu)化
研究表明，合理的設計磨齒齒形、布置擋壩，能夠優(yōu)化水力性能，降低能耗。在定盤(pán)和動(dòng)盤(pán)分別設置了一定數量的擋壩，與常規磨片相比，節能達30%。
四、國內外盤(pán)磨機磨區漿料流動(dòng)研究趨勢
1、數值模擬研究的精確化
目前對于磨區漿料的分析，多采用水等單相牛頓流體對其進(jìn)行分析，實(shí)際上磨區的紙漿為三相非連續的非牛頓流體，這樣對于漿料模型的簡(jiǎn)化很可能從根本上影響模擬結果。為了更加貼切的研究漿料流動(dòng)的真實(shí)情況，需要進(jìn)一步研究適用于紙漿的新的流體模型。
2、低能耗磨片的開(kāi)發(fā)
研究適合于不同漿種的磨齒結構，合理的設置擋壩，減少水力損失，保證漿料在磨區合理的停留時(shí)間，進(jìn)而保證漿料在磨區受到合理的沖擊作用，達到所需紙漿的性能。
3、數值模擬與實(shí)驗研究相結合
數值模擬的出現，給現代科學(xué)研究提供了方便，單純的數值模擬可能由于模型的簡(jiǎn)化、網(wǎng)格的劃分等中間步驟出現失誤而導致結果的不確定性，需要輔助以實(shí)驗進(jìn)行驗證，兩者各有優(yōu)點(diǎn)，相輔相成。
4、高濃磨漿磨區漿料流動(dòng)研究
高濃磨漿相比于低濃，磨區料層較厚，磨齒的沖擊作用減弱，漿料之間的摩擦作用加強，其漿料流動(dòng)情況必將出現差別。目前，高濃磨漿過(guò)程能耗更大，且對其磨漿過(guò)程漿料的流動(dòng)研究較少，加強對高濃磨漿過(guò)程中漿料流動(dòng)特性的研究，對于降低能耗、優(yōu)化高濃磨盤(pán)結構、優(yōu)化磨漿控制參數具有重要意義。
五、結語(yǔ)
盤(pán)磨機作為高得率制漿的典型設備，雖磨漿效果好，但能耗較大。隨著(zhù)節能減排的進(jìn)一步推進(jìn)，對于盤(pán)磨機磨漿機理及能耗研究的要求進(jìn)一步提高。
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