第七章 造纸机干燥装置.docx

第七章造纸机干燥装置第一节概述1. 干燥装置的作用：烘干部在造纸机各部分中是最大的、最重的当不考虑附属设备 时，烘干部的重量约占纸机全部重量的60~70%，而造价达整台纸机 造价的50%左右烘干部的生产费用也相当大，其蒸气成本为纸的 成本的5%~15%干燥过程中对纸张的许多性质有明显的影响1.1主要作用是脱除湿纸页中的水分：纸页经压榨部后的干度一 般为32〜50%，必须在烘干部继续脱水到成纸的干度（约92〜95%）1.2辅助作用：1对纸页强度与收缩的影响：当纸经干燥后干度达55%以上时， 强度开始迅速增长，同时产生快速收缩，到80-90%基本停止烘干 部配置的变化对纸的收缩有显著的影响2对纸页平滑度的影响：干燥方式不同，成纸表面平滑度也不同.3完成纸的施胶:纸张的施胶过程也是在烘干部最后完成的，因 为施胶浆料在低于40〜50°C的温度下烘干，是不起施胶作用的，只有 在加热到70~80°C时，纸张才能得到必要的施胶度，温度过高或急速 升温也会影响施胶效果2. 传统干燥装置的组成:2.1典型纸机的烘干部：由若干烘缸、烘毯缸、导辊、刮刀、干 毯张紧和校正装置、引纸绳系统、通风装置、烘缸传动等组成。

通常 烘缸是分两层排列，缸内通蒸气加热纸张两面轮流与烘缸表面相接 触，迂回通过烘干部有时为了改善纸张表面质量，在烘干部还设有大烘缸或施胶机 普通园网纸机烘干部见120页图4-29薄页纸机一般采用单大缸2.2多烘缸烘干部的分组:烘干部的烘缸是分若干个组来传动的 各组之间的速度可以无级调节，以适应纸幅在烘干过程中的收缩在 生产一般纸类的多缸造纸机上，常以若干个烘缸分上下排，各由一条 干毯包绕组成二个干毯组，又将此两个干毯组结合成一个传动组，一 个传动组内的全部烘缸只能同时改变车速因此，烘缸分组的多少是 按纸页的收缩量确定的2.3干毯与干网：1干毯的作用及运行组件：为了便于引纸以使纸页与烘缸表面接 触更紧密（以提高烘干效率和光滑度）而采用干毯干毯包绕烘缸约 200°左右，被同一条干毯所包绕的几个烘缸组成一组上下烘缸备 有分开的干毯及毯缸还设有导毯辊，张紧辊及校正辊等装置，使干 毯按一定包角包复烘缸并按要求路线运转2干网：烘干干毯时也要耗用热量，会使导热效率降低因此， 新设计的纸机大多采用干网，透气性高，可不用毯缸，热效率高3浆板机和有些纸板机的烘干部没有干毯：因为浆板或纸板的定 量大，在烘干部已具有一定强度，可不需借助干毯引纸，在烘干过程 中其张力也足以使纸页与烘缸充分贴合。

2.4冷缸：在烘干部的末端，通常设置1〜2个冷缸，冷缸内通入流 动的冷却水，用来对进入压光机之前的纸幅进行冷却和增加表面湿 度，以消除静电和提高压光的效果2.5弹簧辊：在烘干部的最后一个缸和压光机之间，常常装置一 弹簧辊（轴承壳四周是用弹簧支承一个辊）当纸幅张力的变化时可 产生相应的位移，以降低纸幅的张力波动，减少纸幅的断头3. 现代高速纸机的干燥装置：现代纸机的车速已超过2200米/分，低于这样的高速纸机，若还 采用传统的双层烘缸排列、上下干毯配置时，纸页挥发生颤动，从而 引起断纸为此发展了一些新的干燥装置的形式和许多新的干燥方法, 但仍以烘缸干燥作为基本方法3.1单干毯干燥装置：3.1.1配置：183页图6-2取消下毯，上毯带着纸页包绕上下烘 缸（单挂毯结构）3.1.2特点：1可防止使用双毯时，低定量纸页无支撑段在高速下的抖动；2下排烘缸的干燥作用不大；3适合500米/分以下车速3.2单排烘缸干燥装置（SymRun）:3.2.1配置：184页图6-3也采用上单网，但上排为烘缸，下排 为真空辊（Vac辊），为使纸页两面都得到干燥，可以上下毯交替排 列3.2.2 Vac辊结构：有两种1沟纹真空相：184页图6-4a。

表面带有沟纹而无内部真空箱 与吹风箱配合使用，可使沟纹内产生一定负压，使纸页紧贴干网该辊表面沟槽宽5毫米、深4毫米，槽低有一定数量的小通孔（两 边多以便引纸）可产生2kP的真空度2内置真空箱的真空辐：184页图6-4a内有可调节宽度的真空 箱，表面钻有阶梯通孔3.2.3特点：1纸页高速运行更稳定，干燥效率更高，可通过不同的方法控制 纸页质量；2可适合500米/分以上车速；3干燥部较长:约2-3个真空辐才相当于一个烘缸的干燥能力3.3 Opti干燥装置：3.3.1配置：184页图6-5单排烘缸干燥与热风冲击干燥交替排 列，是烘缸干燥与热风干燥的结合3.3.2 SymRun HS 吹风箱：185 页图 6-61安装位置：真空辊正上方的干毯袋区内2作用：降低袋区气压，防止气压使纸页离开干网而发生抖动、 伸长、断头3工作原理：由喷嘴和袋区两侧同时通风而除去湿热空气送 风方向与干网运行方向相反，从而可有效的防止干网将其表面的湿热 空气带入袋区，同时产生负压使纸页紧贴干网4吹风箱结构：185页图6-7有两边喷嘴和横幅可活动喷嘴， 没有横幅机械密封可在整个袋区实现负压化3.3.3冲击式干燥装置：主要靠热风干燥纸页，蒸发效率极高， 从而可缩短烘干部长度。

3.3.4特点：1高速运行稳定性极佳，纸页封闭通过整个烘干部；2干燥能力大；3纸页质量好；4干燥部短：约比单排干燥装置缩短25%左右3.4带预干燥装置的Opti干燥装置：3.4.1配置：186页图6-8在Opti压榨部和Opti干燥装置之间 装有预干燥装置，从压榨部到烘干部全部封闭引纸3.4.2预干燥原理：干毯托住纸页，吹热风干燥3.4.3特点：1由于进入第一个烘缸时纸页温度和干度提高，该关键部位的 运行性能得到改善2干燥能力在Opti干燥装置的基础上得到进一步提高4. 烘干部的工艺计算4.1每公斤成纸需蒸发水量 r_ s,"S,, 公斤水-"Sn "/公斤纸Sn.进缸干度s］出缸干度4.2有效干燥面积平方米G:每小时产纸量（公斤纸/小时）M:单位有效干燥面积蒸发水量（公斤水/米2小时）与干燥 温度、传热系数、通风等有关一般多缸纸机11-20公斤水/米2小时， 单大缸纸机40-60公斤水/米2小时，单缸加高速热风罩可达100公 斤水/米2小时4.3烘缸数量：360F n 兀DbaD:烘缸直径（米）b:抄宽（米）a:纸幅对烘缸的包角一般225-135度4.4烘干部蒸汽消耗量:计算公式见233页，工艺课已经讲过，自己看。

只说明一点，热 效率与烘干部的结构和通风系统关系很大，一般长网纸机0.65-0.75, 高效单缸纸机0.8-0.9,设密闭汽罩的纸机0.9以上普通国产纸机的 汽耗3-4公斤，而大型进口纸机为2-3公斤，一方面是进缸干度低， 另一方面时烘干部热效率高第二节 烘缸、烘毯缸和冷缸1. 烘缸的结构：如P186页图6-9,由缸体、缸盖、汽头、凝结水排除装置、轴承 等组成属于压力容器，蒸气压力0.3〜0.5MPa缸体为铸铁圆筒，缸盖与空心轴头铸成一体缸体与盖用螺栓连 接，两头支在轴承上，传动侧固定，操作侧可轴向伸缩传动侧装有 传动齿轮烘缸的进汽及排冷凝水装置都设在传动侧为了减少热损 失、增进安全防护及美观起见，缸盖外用铁皮罩盖住1. 1直径：1现在多缸纸机的烘缸直径多为1500mm;2过去一些小纸机采用1250 mm;3新的大型纸机上多用直径1800mm的烘缸，以减少烘缸个数并 缩短烘干部，因增加了高度使操作不便；4 大缸直径：国内 2500 mm、3000 mm、3660 mm，国外 4500 mm、 6000 mm1.2面宽：通常烘缸面宽应比湿纸页宽200〜250mm因烘缸两端 的加厚凸缘及未受蒸气直接加热的烘缸边的温度，比烘缸中断的温度 要低的多。

1. 3材质与硬度：1表面硬度：要求为布氏硬度170~240度较高的硬度可保证 烘缸外表面有较高的平滑度及较高光洁度，对提高烘缸面向纸页的 传热系数及纸张质量都有好处，特别是卫生纸机的缸面要经得起起 皱刮刀的长期磨察2铸铁烘缸：是在直立的铸坑砂型中浇铸而成，多用HT250 缸体也可使用含铬和镍的变性铸铁来制造，表面硬度和光洁度较高， 有利于提高干燥效率和纸幅的平滑度3钢板卷焊烘缸：直径可以做得更大，表面镀铬后才能满足硬 度要求，使用较少1.4烘缸的强度与壁厚:1缸体的臂厚：一般按经验确定，如1500毫米直径烘缸的臂厚 为25毫米按内压薄壁压力容器进行核算：d ＞ pD/2〔〕 （ cm）式中：p—工作压力（MPa）;D—缸体内径（ cm）;〔〕--许用应力（MPa）,必须考虑铸造缺陷，取较低数值对于 HT250 取 15-20 Mpa缸体受力的薄弱点在两端法兰的转角处，应按经验加强该处2缸盖：受理状况复杂，一般按经验取缸体壁厚的0.5-1.0倍3轴头：内孔直径按蒸汽流速（不大与20米/秒）计算各截面 核算弯矩时应考虑自重、干毯张力以及充满水的重量1.5加工要求：1烘缸缸面不允许有穿透的沙眼，直径在8mm以下，深在10mm 以下的砂眼可以用同样材料的销钉修补。

2为了提高纸张的平滑度,烘缸外表面必须研磨至Ra0.4 口 m以 下，不柱度0.12毫米以下，不同轴度0.1毫米以下，外径土 0.5mm3烘缸内表面也要加工，使得缸壁有同样的厚度，保证缸壁有 相同的导热性4造纸机车速＜350米/分，必须校静平衡，造纸机车速＞350米/ 分时，应校动平衡5烘缸及盖铸造后需经自然时效处理或热处理6装配后作水压试验，对于工作压力3kg/cm2时，试验压力 5kg/cm2，持续15分钟不得渗漏，不得降压7缸盖通常以24~36个M20-M30的螺栓固定在缸体上，为了 保证气密性，在缸盖及缸体边缘之间垫有石棉橡胶或石棉绳，相接触 的表面可以抹上铅油或密封胶该螺栓要按要求牌号选用，且不可反 复使用1.6大缸：国外大直径烘缸使用在单面光的薄页纸造纸机上，便于 引纸，直径可达6000mm，用较高蒸汽压力(0.5-1.2MPa)常用的一 种结构如p187页图6—10特点：1壁厚达50-70毫米；2采用内拉管：以改善受力状况， 配有补偿器，可调整预拉力；3采用操作侧进汽传动侧出冷凝水：因 进汽量大，管径大；4.便于薄页纸的引纸2. 烘缸的凝结水排出装置2.1缸内积水的危害：连续而均匀的排出冷凝水，是纸机烘干部 正常而高效运转的条件之一，因为：① 干燥效率下降:凝结水的导热系数低，热阻大，导热系数比铸铁 的导热系数约小87倍。

② 功率消耗大，负荷波动大：凝结水排出不畅，时断时续所造成③ 对纸的性能不利：纸幅干度不稳定、不均匀2.2凝结水在烘缸内的运动状况：采用什么样的排冷凝水装置，才能有效的排出冷凝水，首先应了解 冷凝及在烘缸内的存在状况冷凝水量的多少及烘缸运转速不同，缸 内冷凝水所处的状况是不相同的1低速时凝结水沉积在略偏旋转方向的烘缸底部：如P 188页图 6-12(1)车速在350米/以下时，烘缸的内表面上仅附着很薄一层凝 结水，并且水层的转速和缸壁的速度是一致的这个水层是由于缸面 浸润作用形成的其余的凝结水皆聚集在缸的下部，只是由于烘缸旋 转时缸壁和积水间的摩擦作用，聚集在缸底的凝结水略微偏向于转向 的一方2车速较高时，缸内表面上的水层逐渐加厚，但大量的凝结水仍 留在缸底，并在缸底翻滚如图6-12(2)3进一步提高转速(600m/min)，则水层进一步加厚，而缸底的水 层翻滚加剧，位置也逐渐升高如图6-12(3)。