提高烘缸的烘干效率的研究
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摘 要 粘胶长丝的生产过程中需要大量的蒸汽，能耗占生产成本的32%左右，如何提高提高烘缸的烘干效率是十分必要的，现在的烘缸效率仅70%，根据测算提高效率10%，能耗降低7%，提高烘缸的烘干效率，节约能源，减少污染，产生巨大的经济效益和社会效益。国外的同类企业，烘缸的烘干效率高达87%，废气进行了高效回收利用。所以“提高烘缸的烘干效率的研究”是十分必要的，符合节能减排国家政策要求，也符合环保要求。
关键词 废气；回收；烘干；效率
中图分类号：TS734 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0182-02
1 浆粕烘缸使用现状与发展趋势
目前我国采用多段通汽系统的浆粕烘缸普遍存在着烘缸内凝结水排出不畅、纸机干燥部蒸汽消耗量仍然较高的问题，尤其是烘缸内积水，对干燥质量、纸产量、纸机工作安全性等有较大负面影响。现广泛采用的是通过虹吸管排水。车速较小时（低于150 m/min）采用固定式虹吸管。虹吸管口必须与烘缸内壁保持较大距离，防止发生虹吸管与烘缸底部摩擦。车速较大时（大于400 m/min）采用固定式虹吸管。吹喷蒸汽压力要提高，要保证虹吸管内的蒸汽和水混合物能克服离心力排出烘缸外。目前，通过这种方法只能够把烘缸内水环的厚度控制在某一范围内，冷凝水层对导热的负面影响仍然显著。也有人提出新方案：在烘缸内壁加一内衬，内衬和烘缸内壁之间空隙通入蒸汽，靠蒸汽压力把夹层之间的水环压入内衬中间。从而使蒸汽和烘缸内壁之间的冷凝水层减薄。但是这种方法需要的蒸汽压力较高。
2 提高烘缸的烘干效率的措施
1）烘缸的加热是在烘缸内通入蒸汽，把来自锅炉的饱和蒸汽由蒸汽总管送往烘缸。多烘缸造纸机烘缸的通汽加热方式，一般是把全部烘缸分为二组，第一组占烘缸总数的85%左右，第二组占15%左右，通汽方法是把原蒸汽通入第一组，没有用完的蒸汽，连同冷凝水一齐排入汽水分离器中，分离出来的蒸汽送入第二组烘缸内，作为加热蒸汽，没有用完的蒸汽及冷凝水一起排入冷凝水收集容器中。
采用这种通汽方法，能够达到更有效地充分利用蒸汽的热能，可使烘缸表面温度逐渐升高，干燥曲线稳定。同时，由于排除了烘缸内的冷凝水与空气，从而提高传热效率；为了有效地排除冷凝水，并使用好二次蒸汽，各段烘缸之间必须维持不少于0.03 MPa的压差。
2）地沟通风技术：采取挖1.5×1.5米（宽×高，长度视具体情况确定）地沟通风和将风罩的高度降低.通过测算年产浆粕2万吨的厂，节约蒸汽价值600余万元。
3）增加一道压榨，进入烘缸的湿浆粕降低含水量，相对提高了烘缸的烘干效率。
4）根据生产情况，降低烘缸的传动速度，使浆粕的停留时间增加，烘干效率提高。
5）在烘缸和浆粕传动部分增加导辊，增加浆粕与烘缸的接触面积。提高了烘干效率。
3 烘缸烘吸管的改造
3.1 烘缸的通汽方式
烘缸的加热是在烘缸内通入蒸汽，把来自锅炉的饱和蒸汽由蒸汽总管送往烘缸。多烘缸造纸机烘缸的通汽加热方式，一般是把全部烘缸分为二组，第一组占烘缸总数的85%左右，第二组占15%左右，通汽方法是把原蒸汽通入第一组，没有用完的蒸汽，连同冷凝水一齐排入汽水分离器中，分离出来的蒸汽送入第二组烘缸内，作为加热蒸汽，没有用完的蒸汽及冷凝水一起排入冷凝水收集容器中。
1-操作面盖；2-放汽用螺钉；3-烘缸圆缸体；4-视孔盖；5-虹吸管；6-传动面盖；7-烘缸齿轮；8-压条；9-定位钉
图1 双壁盖的烘缸
采用这种通汽方法，能够达到更有效地充分利用蒸汽的热能，可使烘缸表面温度逐渐升高，干燥曲线稳定。同时，由于排除了烘缸内的冷凝水与空气，从而提高传热效率；为了有效地排除冷凝水，并使用好二次蒸汽，各段烘缸之间必须维持不少于0.03 MPa的压差。
3.2 冷凝水的排除
在浆粕生产，烘缸的冷凝水，主要集中在烘缸的下半部，约占体积的15%～25%。纸机的速度不同，其排水方式也应不同，目前常用的排水方法，主要有漏斗式排水和虹吸管排水等方法。
漏斗式排水方法：是利用漏斗将烘缸下部的冷凝水舀出，送到轴头内壁和蒸汽管之间的空隙里，空心轴头伸入烘缸内约800毫米。漏头的支架即固定在轴头上，并随同轴头的回转而回转，一般多采用双丰式，即每一回转舀水二次。这种排水装置只有在转动时才有排水作用，而且排水不净，所以现在采用的不多。
虹吸管排水方法是用25～45毫米直径的虹吸管（见图2）。管子的一端固定在缸盖上，然后伸延到烘缸中部。管头伸到离缸壁6～10毫米处，虹吸管的位置是固定的，不随烘缸旋转，管口指向下方，由于经常保持烘缸与虹吸管的压力差在0.02～0.03 MPa，可使冷凝水不断排出。在冷凝水排出的同时，也会排出部分蒸汽，因此，必须将汽水分离，以便回收利用。
1-虹吸管；2-烘缸头法兰盘；3、8-法兰盘；4、5-含油滑块；6-密封外壳；7-密封法兰盘；9-卷弹簧；10-冷凝水排出管的法兰盘；11、12、14-固定螺栓；13-虹吸管的托架
图2 虹吸管排水
阻汽排水阀的作用，是为了充分利用蒸汽中的汽化热，使蒸汽在烘缸内凝结，阻止蒸汽跑出，阻汽阀的型式有浮球式（图3）浮杯式（图4），热动力式等数种1-外壳；2-蒸汽入口；3-排出冷凝水的通路；4-浮球；5-浮球杠杆的回转轴；6-浮球升起时开启出水口的阀门；7-吹气清扫阀体及放水用杠杆；8-杠杆柄（引到外面）；9-弹性阀门（阀体内压力降低到大气压以下时，可放空气进入）；10-阀盖（检查或修理时可取下）；11-清洗阀门时排除洗涤水用的塞子。
图3 浮球式阻汽排水阀
3.3 存在问题及改造
虹吸管在使用过程中，热胀冷缩原因，虹吸管的管头会与烘缸底部接触，产生摩擦，摩损烘缸底面，影响排冷凝水效果，并且需更换虹吸管，烘缸表面温度降低，影响烘干效果。将虹
吸管改为图6所示，虹吸管不会因热胀冷缩，与烘缸底部接触，产生磨损，经过浆粕车间五年多运行情况来看，虹吸管经改造后，吸冷凝水效果良好，虹吸管更换频率大大减少。节药能源，提高了烘缸效率。
1-冷凝水入口；2-阀体；3-浮杯；4-浮杯芯子；5-针状阀门，当浮杯升起时，止住出口，当水流入浮筒体而落下，则出口开启；6-冷凝水排出孔；7-套管；8-水通过的孔道；9-冷凝水出口；10-往烘缸送汽时，先排除阀体内及烘缸内部空气用的阀门；11-单向阀活门；12-清洗阀体后放水的塞子。
图4 浮杯式阻汽排水阀
图5 图6
参考文献
[1]徐义林编.粘胶纤维手册[M].北京：纺织工业出版社，1981.
[2]刘道德，等编著.化工设备的选择与工艺设计[M].中南工业大学出版社，1992.