幾個世紀以來，制漿造紙業發生了巨大的變化：從中國最早的用碎布原料制成的紙（約公元100年）到木漿衍生的紙品（1840年代），再到當今的高技術和化學工藝制造。從歷史上看，紙張的使用是用于交流，但是電子渠道已大大減少了新聞紙和銅版紙。但是，其他工業部門也應運而生，世界人口的增長和現代化經濟意味著這些新部門（包括包裝和紙板，紙巾，毛巾，尿布和個人衛生用品等）正在蓬勃發展。 為了適應這種發展，一些傳統的制漿廠已經轉變為生產絨毛漿，用于個人衛生產品。其他公司已經轉變為生產α結晶纖維素，用于在紡織市場上制造人造絲纖維。造紙機也被重新利用，主要是由再生纖維生產薄紙，毛巾紙或紙板。 正確選擇閥門，以適應這個現代且不斷發展的行業，可以顯著提高工廠的性能并增加利潤。
更好的操作/更高的利潤
不斷改進是通過降低過程可變性，同時提高過程可靠性來實現的。這對利潤率有積極影響。在1990年代初期，EnTech Control Engineering發現了一個事實，即控制回路中的過程可變性通常是由于控制閥無法快速，準確且可預測地響應控制器輸出信號而引起的。這種不良行為是導致不良控制回路性能和過程操作不穩定的最大原因。 控制閥制造商對這一發現做出了回應，現在通過嚴格的質量測試證明了閥門/執行器/定位器組件的性能。選擇具有高控制精度和可靠機械性能的控制閥可以使工廠的過程接近其設定點，這是提高工廠效率和降低運行成本的重要因素。 應用注意事項
在評估任何應用場合的閥門時，主要考慮因素包括，
功能：隔離，控制或混合/轉移
工藝條件：壓力額定值，溫度范圍，化學相容性，稠度自由度和結垢趨勢
閥門操作：無填料泄漏，無閥座泄漏，閥門操作頻率，流體速度，循環負荷，操作速度，通過部分行程測試或在線診斷測試的響應性能的準確性和速度
維護和安裝：安裝或維護的尺寸和可及性
在任何工廠環境中，安全都是至關重要的，閥門的選擇至關重要。具有適當的額定壓力，溫度能力和耐化學性的閥門的重要性顯而易見。其他安全考慮因素包括填料泄漏的可能性，填料泄漏可能使介質在人行道中造成滑倒危險，逸散性泄漏限制。與手動閥?動相關的容易制動和人體工程學，以及與鎖定和關閉相關的雙重阻塞和泄放的需要密閉空間要求。
而且，在制漿和造紙過程中經常會忘記的相容性要求是用于除去管道中的水垢堆積或去除沉淀物或溶劑化學。這些化學物質通常位于過程介質的pH光譜的另一端，因此它們可以溶解沉淀的水垢。與過程介質兼容的閥材料還必須與溶劑化學成分兼容。
對于隔離閥，重要的標準是允許的閥座泄漏，尤其是在低壓條件下。最常用的規范是美國國家標準協會/流體控制協會（ANSI / FCI）??70.2。泄漏等級從I級到VI級。對于金屬座閥，IV級是最常見的閥，其額定值為閥額定容量（Cv）的0.01％。對于近氣泡密封的彈性座閥，通常使用VI級。必須對測試壓力進行鑒定，因為該壓力沒有在本標準中明確規定。 控制閥設計用于節流，通常不需要提供氣密性關閉。因為閥座摩擦通常是良好控制的敵人，所以可以使用提高閥座間隙來減少摩擦。在既需要控制又需要氣密性關斷的情況下，可同時使用控制閥和隔斷閥。
選擇控制閥時，還需要考慮腐蝕，侵蝕和磨損。腐蝕是由于化學侵蝕導致的劣化而發生的。侵蝕是由流動的流體引起的惡化。兩種材料之間的機械接觸會造成磨損。這三個因素相互結合是很常見的。流體速度越高，發生這種損壞的可能性就越大。正確選擇閥門樣式，材料選擇，安裝程序和系統設計對于應對這些潛在的陷阱至關重要。
空化是一種侵蝕，通常會影響控制閥，原因是當液體通過閥門的腔室收縮并向下游流出時，液體會變成蒸氣，然后又變成液體，這會導致相變。空化取決于閥門的壓降比：閥門壓降除以入口壓力和閥門壓力恢復系數。它主要由適當的閥門尺寸，選擇和系統設計來控制。減少氣穴現象可改善閥門的壽命和控制性能。大多數控制閥供應商提供免費的軟件程序，以根據使用條件（包括氣蝕的可能性）對閥進行適當的尺寸調整。
許多工廠已經與閥門制造商建立了合作伙伴關系，以增強工廠的專業知識。這要求工廠人員和制造商之間針對工廠的每個區域進行良好的工藝條件技術交流，該信息可用于為該區域選擇正確的閥門。工廠應盡可能提供國際自動化協會（ISA）閥門數據表（表格S20.50），以指定選擇正確閥門的標準。
備漿
備漿是制漿廠和造紙機之間的接口。在綜合工廠中，原料準備工作從高密度紙漿存儲箱出料時的高濃度紙漿開始，到混合造紙紙漿配料（紙漿以及在引入機器之前添加的所有成分）結束。 在非集成式工廠中，原料準備工作是通過將紙漿包喂入粉碎機系統開始的。 備漿區域中最常見的閥門是刀閘閥。
對于紙漿，纖維的百分比濃度稱為紙漿稠度。紙漿漿料脫水的速率由稱為游離度的屬性定義，并通過加拿大標準游離度（CSF）點進行測量。 原料的稠度和游離度都是閥門選擇中的關鍵應用標準。
高稠度紙漿原料是纖維含量超過6-8％的原料，并且具有超過500 CSF點的高游離度。 如果管道中的高濃度物料沒有流動，則會脫水并阻止閥門關閉。 對于此應用，建議使用O型閥。當O型口閘閥關閉時，它的閘板將切斷介質，以使閥就位。 打開O型端口后，又為全通徑無阻擋流體流動。
刀形閘閥處理的紙漿為2-6％的中度稠度，游離度小于500 CSF點。 由于堅固的金屬結構，金屬座閥閥門在這種應用中比同等的彈性座閥閥門具有更長的使用壽命。 金屬座閥還提供了彈性閥座沒有的優點，不會因為彈性體會失效而污染原料。 90度回轉閥（例如帶有金屬閥座的V口球閥）將提供切割作用，使閥座表面沒有纖維堆積，因此閥可以緊密密封。 對于低于2％的濃度或需要密閉關斷和雙向服務的普通工廠白水應用，彈性閥座的刀閘閥是開/關應用的正確選擇。 對于此應用中的四分之一轉控制閥，彈性密封的V型球閥或旋塞閥是正確的選擇。
二次纖維制漿—回收
再生纖維作為一種環境友好，經濟的纖維來源正在迅速發展。再生紙按質量和清潔度分為多個等級和成本。最經濟，回收量最大的材料被標記為“post-consumer”。它包含大量污染物，并且污染物的水平和種類構成了獨特的閥門選擇標準。 重新制漿過程（圖3）從成捆的回收紙輸送到碎漿機開始。垃圾收集閥使用高密度清潔劑直接從碎漿機上清除沙子，金屬，釘書釘，玻璃和巖石。含有大量污染物和磨料漿的回收纖維具有極強的腐蝕性，標準的不銹鋼閥門可能在幾天之內就失效。因此，用于此應用的閥門需要選擇合適的金屬材質，以保持耐磨性，例如對不銹鋼進行熱處理，以提高閥座，閘板和閥體的硬度。其他選擇包括使用碳化鉻覆蓋層來提供具有高的洛氏硬度的保護性表面。
造紙機
造紙機的進步創造了越來越高的速度，更寬的紙幅和更嚴格的質量標準。 在任何造紙機上，沒有哪個閥比任何最關鍵的閥都更能體現出選擇合適的閥的重要性：定量閥。 如果此閥發生故障，造紙機將立即關閉。 適當的定量控制是制成紙產品成本及其可變性所不可或缺的。 這種控制對于機器正常運行時間至關重要，并且可能會影響因紙張變化，干燥性能和最大生產速度而造成的紙張中斷而造成的時間浪費。 這些因素都直接等同于運營效率和利潤。
了解定量閥的過程參數很重要。 一個關鍵參數是一致性，這是定量閥之前許多控制回路的累加效果。 其他參數包括壓力控制，閥門計算以及到分布式控制系統的接口以進行回路調整控制，這是提供出色的定量控制的關鍵細節
漂白廠
纖維素纖維天生就是白色的。 木質素（也稱為木瀝青）使未漂白紙漿呈棕色。 為了生產高質量，穩定的紙漿，使用化學工藝漂白，例如氯化，堿法提取氫氧化鈉，二氧化氯，氧氣，次氯酸鹽漂白劑，過氧化物和臭氧等。漂白通常在連續的階段進行，并且每個階段選擇閥需要考慮特定纖維和化學方面的因素。 這些過程中都需要使用更高合金的金屬或帶有彈性襯套的閥門。 閥門制造商提供可用于腐蝕性材料的彈性體材料和金屬材料化學兼容性表，以幫助正確選材。
制漿
制漿包括將木片蒸熟以使其軟化，然后將木片物理研磨或化學溶解到紙漿中。 90度回轉閥（例如V型口球閥或帶有硬化閥內件的旋轉控制閥）非常適合制漿操作中的蒸汽和化學處理應用。
蒸煮器
分批蒸煮器實質上是一種充滿木屑和液體的工業高壓鍋。現在，大多數批次設備都配備了自動加蓋閥-最受歡迎的是球閥-但也可以使用刀閘閥。蒸煮器的底部有一個吹氣閥以保持壓力。
分批蒸煮器可以是硫酸鹽化學法（稱為牛皮紙制漿）或亞硫酸鹽制漿。這些工藝的閥門選擇受以下事實的影響：牛皮紙制漿是堿性過程（高pH），亞硫酸鹽制漿是酸性過程（低pH）。
連續蒸煮器使用加熱加壓的腔室，該腔室將木片保持在足夠的溫度和時間下，以進行化學反應以溶解木質素，使木質素與纖維結合。蒸煮器周圍使用的主要閥門是用于連續和批量消化的旋轉雙金屬座閥門。
化學回收
從吹桶中將紙漿纖維與廢蒸煮液在棕漿清洗機中分離，然后送至漂白廠。從廢烹飪液中回收化學物質并焚燒有機殘留物（木質素），首先是從棕漿清洗機中去除稀黑色液，然后執行以下過程：
蒸發濃縮黑液
在回收鍋爐中焚燒黑液
溶解惰性化學物質形成綠液
用石灰苛化綠液形成白液
在窯爐中燃燒石灰泥以重新配制石灰以進行苛化工藝
將白液返回蒸煮器進行木片制漿
在制漿液，磨料漿和結垢介質等惡劣工況下運行的閥門需要特殊的設計標準，才能可靠地運行并應對挑戰。閥門的選擇應考慮設計特征以及冶金，濕潤內飾要求和耐磨性。
在諸如綠液之類的大規模應用中，全通徑球閥是優選的。球閥限制了可用于積垢的表面積，閥座設計將在就座前通過90度促動旋轉將球擦凈，從而提供緊密的關閉。如果可以使用刮刀清潔閘門的閥座面，則可以使用O型閥。
對于控制閥，在閥內件部件上鍍碳化鎢可提供阻隔表面。襯陶瓷裝是一種選擇，特別是對于較小的控制閥應用（如碳酸鈣或二氧化鈦）在磨料漿應用中。
結論
在過去的20年中，制漿造紙業經歷了重大變化，這使得選擇具有最佳性能和最低成本的閥門成為重要的戰略。為工廠的每個區域選擇合適的閥門需要技術能力和深入的過程知識。盡管該選擇可能沒有最低的初始成本，但應該是在閥門的整個使用壽命期間總擁有成本最低的閥門。
編者注：紙漿和造紙廠使用多種類型的閥門。本文概述了一些常見的閥門樣式以及它們的使用位置，并未包括所有的閥門類型。
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