造紙工業(yè)是一個(gè)高投入的行業(yè),大型的造紙機(jī)、涂布機(jī)及完成設(shè)備,基本上依賴進(jìn)口,且?guī)缀醵际钦麠l生產(chǎn)線進(jìn)口,國(guó)家每年要花費(fèi)大量的外匯用于購(gòu)買造紙?jiān)O(shè)備。為改變這種狀況,國(guó)家出臺(tái)了一些政策來(lái)鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)行造紙?jiān)O(shè)備的技術(shù)攻關(guān),盡量提高大型造紙?jiān)O(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率。多年來(lái),長(zhǎng)沙正大加熱器廠一直在造紙通風(fēng)領(lǐng)域進(jìn)行著卓有成效的研究,并在各主要的造紙通風(fēng)設(shè)備的研究、制作、使用都取得了成功。它們主要有干燥部密閉氣罩、氣罩內(nèi)各種功能的吹風(fēng)箱、氣罩排風(fēng)熱回收器、紙機(jī)濕部排風(fēng)及配套設(shè)備、紙邊的輸送設(shè)備、車間單元式通風(fēng)機(jī)組等等。
一.干燥部密閉氣罩
干燥部密閉氣罩在紙機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)中價(jià)值是最高的,它是造紙?jiān)O(shè)備中一個(gè)非常重要的設(shè)備。密閉氣罩的設(shè)計(jì)必須滿足下面的功能:
1.提供一個(gè)封閉的高溫環(huán)境,以利于紙頁(yè)的干燥及降低排風(fēng)量,提高氣罩排風(fēng)熱回收的效果。國(guó)際上最流行的設(shè)計(jì)是氣罩內(nèi)干球溫度為80一85 ℃,露點(diǎn)溫度為 58一62℃。
2.密閉氣罩必須為對(duì)紙機(jī)運(yùn)行狀況的監(jiān)視、操作和維護(hù)提供方便,必須能方便地引紙和換輥。
3.密閉氣罩內(nèi)高溫高濕,特別容易引起結(jié)露,氣罩的設(shè)計(jì)必須完全杜絕氣罩頂板的凝露滴水。
4.盡可能地使氣罩內(nèi)的氣體不散發(fā)到車間。
5.密閉氣罩應(yīng)能調(diào)節(jié)紙機(jī)縱向排風(fēng)量,以保證紙幅各個(gè)干燥部位所需的排風(fēng)量。
6.密閉氣罩應(yīng)充分考慮照明、消防等設(shè)施,以滿足各方面的需要。
7.密閉氣罩在造紙車間內(nèi)所占面積很大,因此,氣罩的外觀必須美觀、耐用。
為了密閉氣罩能夠滿足上述功能,我們廣泛吸收世界上各式氣罩的長(zhǎng)處,精心、細(xì)致、周全地設(shè)計(jì)了我們的氣罩。 1.我們的密閉氣罩為一個(gè)模塊化設(shè)計(jì)的封閉結(jié)構(gòu),為了能使氣罩內(nèi)干球 溫度為80-85℃,露點(diǎn)溫度為58-62℃的高溫高濕氣體不結(jié)露滴水,氣罩頂板、端板、側(cè)板均為三明治結(jié)構(gòu),內(nèi)板和外板均為防銹鋁板,中間為硬質(zhì)離心玻璃棉板。板與板之間采?quot;迷宮式"連接方式,以最大限度地消除"冷橋"。面板可以是正弦波紋板,也可以是梯形波紋板,外觀均非常漂亮,完全可以根據(jù)用戶的要求選定。
2.密閉氣罩在操作側(cè)設(shè)通長(zhǎng)的電動(dòng)提升門,一個(gè)提升門高為2.5米,長(zhǎng)一般為6米。提升門上設(shè)有通長(zhǎng)的隔熱玻璃窗。傳動(dòng)測(cè)設(shè)有滑動(dòng)門,滑動(dòng)門上也裝有隔熱玻璃觀察窗。氣罩內(nèi),紙機(jī)的運(yùn)行狀況一目了然。提升門設(shè)有與斷紙信號(hào)連鎖裝置,一旦斷紙?zhí)嵘T自動(dòng)提升,提升門的升降還可以在控制臺(tái)上手動(dòng)操作。操作側(cè)面板上開有更換輥?zhàn)拥氖謩?dòng)門,為了方便換輥,氣罩內(nèi)設(shè)有縱向和橫向的手動(dòng)葫蘆。提升門本體設(shè)有斷繩保護(hù)裝置,提升門本體安全又可靠,所有的操作都非常方便。
3. 為了能使氣罩在提升門打開時(shí),氣罩內(nèi)的熱濕氣體不溢出來(lái)污染車間環(huán)境,同時(shí),也不讓車間內(nèi)冷空氣大量地進(jìn)入氣罩影響氣罩內(nèi)的高溫環(huán)境。在氣罩上設(shè)有"零位"控制裝置。"零位"設(shè)在提升門的上沿處; 在這一位置上,因?yàn)閴翰顬榱悖詺庹謨?nèi)外的氣體不流動(dòng)。在"零位"以下,空氣是從罩外向罩內(nèi)流動(dòng),"零位"以上,空氣是從罩內(nèi)向罩外流動(dòng),所以,為了防止氣罩內(nèi)的氣體流出來(lái),提升門上沿以上的罩體,密封性應(yīng)非常好。"零位"的高低取決于氣罩送風(fēng)量和排風(fēng)量的大小,排風(fēng)量的大小是通過(guò)檢測(cè)排風(fēng)中的含濕量來(lái)控制。"零位"是通過(guò)裝在罩體上的"零位"檢測(cè)裝置控制送往氣罩內(nèi)的熱風(fēng)量大小來(lái)調(diào)節(jié)的。
4. 密閉氣罩內(nèi)裝有完整的低壓照明系統(tǒng)和自動(dòng)滅火系統(tǒng),以滿足消防、照明要求。
綜上所述,我們?yōu)橛脩籼峁┑氖且粋€(gè)性能優(yōu)良、功能完備、操作簡(jiǎn)單、外形美觀的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
二.紙機(jī)運(yùn)行所需各種吹風(fēng)箱
在現(xiàn)代化紙機(jī)上,由于密閉氣罩的采用,必須用低溫高溫的空氣來(lái)平衡氣罩的排風(fēng),為了能使紙幅高速平穩(wěn)地運(yùn)行,同時(shí)為了改善紙幅的橫向水分分布,根據(jù)紙種和車速不同,設(shè)有各種不同功能的吹風(fēng)箱。
1.傳統(tǒng)的袋區(qū)吹風(fēng)箱(通風(fēng)器)
在雙排烘缸雙于網(wǎng)組成的干燥部,由上干網(wǎng)、紙幅和下烘缸組成了一個(gè)相對(duì)封閉的區(qū)域,此區(qū)域俗稱"袋區(qū)"。袋區(qū)內(nèi)氣流與外界交換很慢,紙幅的干燥會(huì)受到很大的影響,紙幅的橫幅水分也很不均勻,紙幅邊水分少,中間水分多。為了解決這個(gè)問(wèn)題,世界上通行的作法是在上干網(wǎng)處設(shè)袋區(qū)吹風(fēng)箱。 吹風(fēng)箱噴嘴將高速熱空氣送進(jìn)袋區(qū),以較干的熱空氣去替換袋區(qū)里的飽和潮濕空氣,從而提高烘干部的干燥效率,改善紙幅橫幅水分分布。這種袋區(qū)吹風(fēng)箱在新紙機(jī)上得到廣泛應(yīng)用,在老紙機(jī)改造上更能發(fā)揮它的巨大作用。根據(jù)紙種不同,這種袋區(qū)通風(fēng)器的噴嘴有不同的形式,以滿足不同的要求。袋區(qū)通風(fēng)器在紙機(jī)橫向設(shè)有分區(qū)風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置,可以在紙機(jī)傳動(dòng)側(cè)方便地調(diào)節(jié)各區(qū)的風(fēng)量,以達(dá)到紙機(jī)橫向風(fēng)量分布均勻。
2.穩(wěn)紙通風(fēng)器
對(duì)于高速紙機(jī),干燥部多以單排烘缸單干網(wǎng)布置。世界上大的紙機(jī)生產(chǎn)廠商通過(guò)大量的研究,設(shè)計(jì)了穩(wěn)紙吹風(fēng)箱。在下層缸(或真空輥)和干網(wǎng)圍成的區(qū)域安裝一個(gè)穩(wěn)紙吹風(fēng)箱。它的原理是從穩(wěn)紙吹風(fēng)箱高速向上吹出氣流,同時(shí)在穩(wěn)紙吹風(fēng)箱的端部吹出氣流形成氣封,由于氣流的誘導(dǎo)作用,這樣在穩(wěn)紙吹風(fēng)箱和干網(wǎng)之間形成了一個(gè)負(fù)壓區(qū)。這種負(fù)壓將紙幅緊緊地吸附在干網(wǎng)上,從而避免了紙幅的抖動(dòng)、起縐和斷紙,解決了高速紙機(jī)在運(yùn)行中的難題。我們對(duì)各種吹風(fēng)箱進(jìn)行了大量的研究,現(xiàn)在也掌握了這方面的技術(shù)。有了上面兩大類吹風(fēng)箱,就可以解決烘干部紙幅的干燥、運(yùn)行穩(wěn)定性和橫向水分分布方面的問(wèn)題。
三. 烘干部氣罩排風(fēng)熱回收
密閉氣罩的排風(fēng)溫度一般在82℃左右,含濕量在0.16kgH20/kg.d.a左右,每千克排風(fēng)中焓為507kJ,對(duì)于一個(gè)年產(chǎn)量為十萬(wàn)噸的紙機(jī),密閉氣罩的排風(fēng)量約為150000kg/h左右,不同紙種的紙機(jī)會(huì)有所不同。
由于密閉氣罩的使用,排風(fēng)溫度和含濕量均較高,這為排風(fēng)的熱回收創(chuàng)造了條件。為回收的熱量找到一個(gè)好的用處是熱回收的首要問(wèn)題。如在寒冷地區(qū),世界上各廠家通常將排風(fēng)分為三級(jí)進(jìn)行熱回收。第一級(jí)為氣一氣熱回收、第二級(jí)為氣一水熱回收、第三級(jí)為氣一乙二醇溶液熱回收。其他地區(qū)可根據(jù)氣候情況選擇一級(jí)或二級(jí)熱回收。第一級(jí)為氣一氣熱回收,用排風(fēng)來(lái)預(yù)熱氣罩內(nèi)送風(fēng)系統(tǒng),這種熱回收的利用價(jià)值最高,一年四季都在回收熱量,是任何密閉氣罩排風(fēng)都必須設(shè)置的,因?yàn)樵O(shè)置這樣一套熱回收裝置,其投資在不到一年的時(shí)間就可以收回。第一級(jí)氣一氣熱回收裝置,采用管式換熱器,由于是氣一氣換熱,換熱系數(shù)小,回收熱量比較有限,一級(jí)熱回收裝置回收的熱量只占排風(fēng)總熱焓的6%左右。經(jīng)過(guò)一級(jí)熱回收后,送風(fēng)溫度可達(dá)60℃左右,排風(fēng)溫度在62℃左右,排風(fēng)熱焓仍然很高。可以用第二級(jí)氣一水熱回收裝置來(lái)回收熱量。 第二級(jí)熱回收裝置一般是用排風(fēng)來(lái)加熱工藝用水,工藝上洗毛毯要用大量的熱水,如果用蒸汽來(lái)加熱清水則要消耗大量的蒸汽,完全可以利用排風(fēng)來(lái)加熱這部分水。第二級(jí)熱回收是氣一水熱回收,采用不銹鋼換熱管,氣水換熱系數(shù)較高,回收熱量較高,且是全年運(yùn)行,只要有需求,二級(jí)熱回收的投資一般都可以在半年收回。經(jīng)過(guò)二級(jí)熱回收裝置后,水溫可達(dá)45℃左右,排風(fēng)溫度約45℃左右,回收的熱量約占排風(fēng)總熱焓的20%左右。經(jīng)過(guò)二次熱回收后,排風(fēng)的熱焓仍然較大,但由于溫度低,回收的價(jià)值已不大,只有采暖室外計(jì)算溫度低于-15℃的地區(qū)才考慮設(shè)第三級(jí)熱回收。第三級(jí)熱回收為氣一乙二醇溶液熱回收,用排風(fēng)來(lái)加熱20%左右的乙二醇溶液,用來(lái)預(yù)熱車間補(bǔ)風(fēng)。造紙車間排風(fēng)量大,為了達(dá)到車間風(fēng)量平衡,需要向車間補(bǔ)充大量的室外新風(fēng)。北方地區(qū)冬季室外風(fēng)溫很低,加熱這部分需要大量的熱量,因此對(duì)于寒冷的北方地區(qū),完全有必要設(shè)置三級(jí)熱回收。第三級(jí)熱回收的量,一般可占到排風(fēng)總熱焓的25%左右,經(jīng)過(guò)三級(jí)熱回收后,排風(fēng)中的熱焓已很難再回收。上述三次熱回收裝置均設(shè)有自動(dòng)噴水清洗裝置,防止紙毛堆積在換熱器表面。氣罩排風(fēng)熱回收,除了上面的用途外,還可以根據(jù)用戶的情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使投資于熱回收的資金在盡量短的時(shí)間內(nèi)收回。
摘自《紙業(yè)資訊》
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