热泵在纸机干燥部蒸汽??冷凝水系统的应用(下)

造纸器材热泵在纸机干燥部蒸汽冷凝水系统的应用下何智伟中国轻工业长沙工程有限公司410004提要由于节能效果明显，改善了纸机烘缸温度曲线及控制手段简便等原因，热栗系统在造纸机干燥部的运用越来越普遍。在众多的热泵系统中美国3热泵系统具有高效的汽水分离技术湿端烘缸的通汽技术吹贯蒸汽控制技术的特点。
2.4.以热泵系统的特点2.4.1的湿端供缸通汽技术是，8公司的专利技术，它使得湿端烘缸在较低的压力下工作，烘缸的面温度较低，从而彻底消除了纸页的掉毛掉粉及翘曲的问。
2.4.2的吹贯蒸汽控制技术与般压差控制不同，它是经由吹贯蒸汽通过孔板两侧维持个固定的压力降所获得的。吹贯蒸汽控制使系统能在非常高或非常低的压力下操作，而不会产生过量的吹贯蒸汽，更对负荷变化提供了快速的反馈，并维持佳的烘缸排水能力。在断纸时，吹贯蒸汽控制自动调整吹贯蒸汽流量，使之相当于正常操作时的吹贯蒸汽流量比率，从而避免了大量的蒸汽损失。
2.4.3高效的汽水分离技术，3161公司发明的放射式汽水分离器，分离效率达98，它使得吹贯蒸汽中冷凝水含量非常低，这是实现吹贯蒸汽控制的重要条件。同时由于冷凝水中蒸汽含量也非常低，冷凝水高压运动汽2.4.401出热泵系统重点在蒸汽冷凝水系统，很少与袋区通风热回收系统发生联系，这或许也是它的不足之处。
2.5631热栗系统的控制原理统。个热泵组包括了两个控制回路，个为吹贯控制回路，个为压力控制回路。而烘缸组进出压差仅用于测量和指，只在，05控制室显，不进行调节，用于观察此系统的运行情况。
吹贯蒸汽控制是由美国，1也1公司于20世纪70年代初期研宄开发的。此技术是根据对虹吸管特性曲线进行基础分析而发展成功的。迄今为止，大约已有十部纸机安装及应用蒸汽吹贯控制，并且取得100的成功率，每部纸机都达到或超过预期的目标。
蒸汽通入烘缸内，部份冷凝，另有部份未冷凝，此未冷凝蒸汽称之为吹贯蒸汽也叫31蒸汽，bIowtllrough的缩与。它是冷凝水的载体，在供缸内与冷凝水混合成两相流体，经由虹吸管排至汽水分离器，它有别于次蒸汽闪蒸蒸汽。
吹贯蒸汽控制的主要控制方法，是将由汽水分离器分离得出的吹贯蒸汽，流经个孔板其两侧维持在预先设定的压差，哪脎状况下。因此，在个固定的压力下，吹贯蒸汽的流量是恒定的。但是当压力变化时，吹贯蒸汽流量随着蒸汽密度的平方根而变化。例如，在条管线中的蒸汽压力由7公斤增加到2.66公斤时，其密度增加两倍，蒸汽流量增加1.41倍，出公司从多年收集的数据分析得出烘缸中的冷凝速率也随蒸汽密度的平方根而变化，当蒸汽压力由0.7公斤增加到2.66公斤时，其密度增加两倍，蒸汽冷凝速率也同时增加1.41倍。因此在正常操作状态下，当吹贯蒸汽控制运行时吹贯蒸汽流的变化与冷凝速率的变化呈线性关系。
不论蒸汽压力如何或是采用何种形式的虹吸管，虹吸管的工作现与吹贯蒸汽流量的百分比有直接蒸汽，在所有不同的烘缸压力下虹吸管的排水能力都是样的参看9.在吹贯蒸汽控制下，烘缸压差随着进缸蒸汽的压力而变化，这种变化对旋转式的虹吸压力差kPa管影响比固定式的要大。
在实际操作中吹贯控制器的设定值可运用于烘缸压力为0.21公斤至10.15公斤的范围中。而在压差控制下，当压力减小，吹贯蒸汽的百分比增加，甚至于增加两倍。所以在实际操作中，烘缸压力低到约0.7公斤到1.4公斤时将失去控制排水的能力。
当发生断纸时，无论使用的是那种虹吸管，吹贯蒸汽控制将维持和正常操作情况下同样数量的吹贯蒸汽，这样可以避免发生断纸时吹贯蒸汽增加近两倍如同压差控制的情况和蒸汽排放至大气或面冷凝器。参看10在冷凝水突增的情况下，吹贯蒸汽流被大量增加及力差kPa增加3到4倍，以维持固定的吹贯蒸汽流，因而冷凝水的突增被很快的排除。在暖缸断纸后和定量改变时，烘缸内的压力增加将造成2至5倍或更多的冷凝水量而泛滥。
排气阀只有在温暖缸时才打开，正常生产或断纸时均不打开。
2.6，热栗系统的设计总结！如沉公司对纸机蒸汽冷凝水系统的研，是卓有成效的，获得了多项专利技术，尤其对定量范围变化大的板纸优势明显。当然其投资会比国内的大许多，这是在选择热泵系统时要考虑的。另外，对于有袋区通风和热回收系统的纸机，将蒸汽冷凝水系统与它们综合考虑，有利于余热回收，减少热能的损失。设备选择和工艺管道布置需注意以下几点。2.6.1热泵的选用及布置公司开发了计算机软件，可以模拟在任何输出压力情况下，设计制造定型产品，设计时可以根据产品的品种烘缸，分组选用热泵。其喷嘴和喉口的尺寸必须根据烘缸组的压力和负载计算后得出。设计喉口的尺寸，需要考虑在烘缸压力低时能处理大量混合蒸汽流体的容积；而设计喷嘴尺寸，则需要考虑其在烘缸压力高时能提供足够的能量以做大的压缩功。般喉口的直径不超过热泵出口直径的47，太小了则低压蒸汽抽吸量降低，造成阻塞现象，在控制上称为负增益；太大了，当烘缸压力高时，蒸汽的密度和速度大，因而流体的容积不会将喉口充满，蒸汽流则会因乱流冲击损失而造成热泵现不佳。喷嘴过大，将在控制回路中带来过高的增益及许多其它问。另外，科学的布置好热泵组才能有效地发挥热泵的作用。般而言，热泵可以垂直或水平布置，但在实际设计的项目中多采用垂直布置。热泵垂直布置在纸机楼较易固定热泵，热泵的控制阀也拆装方便，且给楼腾出了空间。值得注意的是，不管哪种布置方式，需在低压蒸汽入口安装个止回阀，以防止喷嘴关闭时所产生的蒸汽回流，连接热泵出口的直管段的长度应不小于管径的六倍。
2.6.2虹吸管的影响流经虹吸管的阻力即压差，它主要是由组烘缸内流量在每个烘缸的分布而形成。阻力的大小是十分关键的，在瞬间冷凝水增大期间，阻力过大将导致失去排水能力，阻力太小会导致每个烘缸内的冷凝水过少，而浪费大量的吹贯蒸汽。过去虹吸管的尺寸大小往往利用经验估算，因而其结果也就与实际存在许多偏差。今天借助计算机模拟整个程序，而得到的符合实际操作的虹吸管尺寸。当前纸机上有两种主要吸头；而固定式虹吸管，配备有固定及坚固的支架，可使其达到较小间隙。当车速超过900mnlill时固定式虹吸管是佳选择。当需要低压差时，固定式虹吸管可配合旧式的级联式蒸汽系统使用，然而蒸汽的浪费及控制灵活性的局限性仍然是存在的问。固定式虹吸管与吹贯蒸汽控制同等重要，设计时应给予高度的重视。
2.6.3湿端烘缸的通汽方式湿端烘缸通汽方式是0公司的独有技术，每组热泵均连续不断地分小部分吹泄蒸汽不凝气体和吹贯蒸汽，用于湿端低压烘缸组，吹泄蒸汽的流量仅为蒸汽供应量的3.管道上需设孔板节流阀及止回阀，此管的设置非常重要，因为热泵为单段循环形式，不凝气体和部分吹贯蒸汽被用于湿端低压烘缸组，充分提取热能后，冷凝水经汽水分离器排出，不凝气体得以及时地由真空泵排至大气，避免了不凝气体在系统内多次循环，保证每个热泵组正常工作，以达到整个系统高效运转。
2.6.4汽水分离器选用高效的汽水分离器及合理的工艺接管，不然低，它所回收的吹贯蒸汽中携带大量的冷凝水。通过实际观察发现，多达100的冷凝水被吹贯蒸汽所携带回烘缸，被携带的冷凝水会造成热泵的磨损和产量水被吹贯蒸汽携带回烘缸内，将增大虹吸管的负荷，并且在操作中需要高的压差。大量多余的冷凝水，降低烘缸的干燥速率和干燥的均性。在热泵系统中，如果汽水分离器未能完全分离汽和水，则经过次又次地循环，回到烘缸并流经虹吸管的冷凝水会成倍增加。假若系统使用旧式的汽水分离器，则吹贯蒸汽控制几乎不可能成功，被携带的冷凝水造成吹贯蒸汽流量低于预期流经任何压差设定的孔板，同时因为烘缸内积有大量的冷凝水，造成烘缸上的压差大于预期公司设计了种具有高分离效率和低压的放射状汽水分离器，分离效果可达98以上。也就是说吹贯蒸汽中夹带的冷凝水量低于2.此汽水分离器发展至今已有十多年，它对吹贯蒸汽控制系统的成功有着极大的贡献。
设计时，进汽水分离器的管道应从每组烘缸的冷凝水总管的中间接出，且在进分离器前设重渣收集管定期排向地沟以保护分离器，延长使用寿命。由汽水分离器排出的吹贯蒸汽管的弯头应尽可能离汽水分离器排汽口远，且孔板前后直管段长度不小于工艺管径的6倍，尽量减少吹贯蒸汽夹带冷凝水量，保证孔板的控制精度。汽水分离器的冷凝水是通过两种方式流动，其是利用汽水分离器之间的压差推动，其是利用热水泵。热水栗的工艺接管应满足这两种工况低的。
2.6.5面冷凝器备，冷凝水是由冷凝器与真空汽水分离器的压差推动水分离器操作压力为0.化31.，因此面冷凝器的安装高度要维持这个压差是非常必要的。另外安装位置应便于面冷凝器的维护操作。
2.6.6安全阀由于烘缸的高压力为83或53而局压蒸汽为101.，故每个热泵组需设安全阀。安全阀应根据大排放量和压力级别来选用，安全阀的排汽口应接至车间外屋顶。
3结论用。
工艺流程及简便的控制手段越来越受到人们的重视，必将会得到广泛的使用。
热泵在纸机干燥部发挥更好的作用，既可节能又能满足改变车速产品品种和纸幅克重等变化的需要。
美国，虹如公司为福建青山纸业项目提供的技术交流资美国，犯，司为上海新伦纸业项目提供的技术交流资美国，剪如公司为浙江景兴纸业项目提供的技术交流资费继友等。蒸汽喷射式热泵在纸机干燥部供热节能的研宄交通大学学报，1995，阎尔平等。造纸机热泵干燥技术的研宄。中国造纸，路星明。纸机蒸汽冷凝水系统的改造与热泵的应用。
上海造纸，1998，4陈道彰。纸机干燥部提速改造策略。中华纸业，2001收稿日期200303