紙機(jī)高溫封閉通風(fēng)氣罩工作原理及運(yùn)行課件

節(jié)能講座

紙機(jī)高溫封閉通風(fēng)氣罩

工作原理及運(yùn)行

主講人：王明陽(yáng)

節(jié)能講座

紙機(jī)高溫封閉通風(fēng)氣罩

1第一章基礎(chǔ)知識(shí)第一章基礎(chǔ)知識(shí)21.濕空氣：是指干空氣和水蒸氣的混合物，其特點(diǎn)在于其中的一種組元—蒸汽在一定條件下將發(fā)生集態(tài)的變化，即蒸汽凝結(jié)或蒸發(fā)。2.道爾頓分壓定律：當(dāng)混合氣體中某一組元單獨(dú)占有與混合物相同的容積，并處于與混合物相同的溫度時(shí)，所呈現(xiàn)的氣體壓力稱(chēng)為該組元的分壓力Pi；各組元分壓力的和等于混合物氣體壓力P；1.濕空氣：3組元1T,V,n1,P1組元2T,V,n2,P2組元3T,V,n3,P3混合物T,V,n,P組元1組元2組元3混合物43.濕空氣的參數(shù)3.1絕對(duì)濕度ρv：指單位體積的濕空氣中包含的水蒸氣質(zhì)量，即水蒸氣的密度，其大小與濕空氣的溫度T和其中的水蒸氣分壓Pv相關(guān)。ρv=f（T,Pv）3.2飽和空氣：在一定溫度下，濕空氣中水蒸氣的分壓力愈高，其絕對(duì)濕度愈大。但一定溫度下水蒸氣的分壓力不可能超過(guò)某一值--Ps。當(dāng)水蒸汽分壓力達(dá)到Ps時(shí)，空氣中的水蒸汽開(kāi)始凝結(jié)，我們稱(chēng)Ps為該溫度下的的飽和壓力，此時(shí)的濕空氣稱(chēng)為飽和空氣。飽和空氣具有該溫度下最大的絕對(duì)濕度ρs。3.濕空氣的參數(shù)3.1絕對(duì)濕度ρv：53.濕空氣的參數(shù)3.3相對(duì)濕度：定義：濕空氣的絕對(duì)濕度與該溫度下飽和空氣的絕對(duì)濕度比值稱(chēng)為相對(duì)濕度，用符號(hào)Ψ表示，可以衡量空氣的潮濕程度；Ψ=Pv/Ps。相對(duì)濕度的意義：相對(duì)濕度值在0~100%的范圍內(nèi)。相對(duì)濕度越小，表示空氣中水蒸氣距離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn)，空氣吸收水分的能力越大，即越干燥；相對(duì)濕度越大，表示空氣中水蒸氣距離飽和狀態(tài)越近，空氣吸收水分的能力越小，即空氣越潮濕。飽和空氣的相對(duì)濕度為100%，除非提高空氣的溫度，否則它不能再吸收水分。3.濕空氣的參數(shù)3.3相對(duì)濕度：63.濕空氣的參數(shù)3.4含濕量：濕空氣中包含的水蒸氣質(zhì)量mv與干空氣的質(zhì)量ma之比稱(chēng)為含濕量，用符合d表示。含濕量表示單位質(zhì)量的干空氣中所攜帶的水蒸氣質(zhì)量。3.5露點(diǎn)溫度：水蒸氣分壓力為Pv的未飽和濕空氣，保持水蒸氣分壓力Pv不變，降低濕空氣溫度，當(dāng)溫度降低至Td時(shí)，水蒸氣開(kāi)始凝結(jié)，空氣達(dá)到飽和狀態(tài)，我們稱(chēng)Td為對(duì)應(yīng)水蒸汽分壓力為Pv的濕空氣的露點(diǎn)溫度。3.濕空氣的參數(shù)3.4含濕量：濕空氣中包含的水蒸氣質(zhì)量mv與73.6干球溫度和濕球溫度

定義：如圖，干球溫度計(jì)為普通溫度計(jì)，而濕球溫度計(jì)的感測(cè)件被尾端浸入水中的洗液芯包裹。當(dāng)濕空氣流過(guò)干球溫度計(jì)和濕球溫度計(jì)時(shí)，干球溫度計(jì)指示的是空氣溫度T，稱(chēng)為干球溫度。濕球溫度計(jì)指示的是洗液芯中水溫度，稱(chēng)為濕球溫度，用tw表示。

3.6干球溫度和濕球溫度定義：如圖，干球溫度計(jì)為普83.6干球溫度和濕球溫度：

含義：如果空氣是未飽和空氣，則洗液芯中的水將向空氣中蒸發(fā)而使水溫下降，空氣與水出現(xiàn)溫差導(dǎo)致空氣向洗液芯中的水傳熱，從而阻止水溫不斷下降。如此，達(dá)到平衡時(shí)，濕球溫度總是低于干球溫度，但高于空氣的露點(diǎn)溫度。（為什么？）。如果空氣是飽和的，那么水蒸發(fā)過(guò)程不會(huì)發(fā)生，從而傳熱過(guò)程也不會(huì)發(fā)生，這時(shí)干球溫度等于濕球溫度。因此，濕球溫度總是不高于干球溫度，且不低于露點(diǎn)溫度。干球溫度與濕球溫度差越大，表示空氣的不飽和程度越高，空氣越干燥。通過(guò)測(cè)量濕空氣的干濕球溫度，可以計(jì)算其相對(duì)濕度和含濕量。3.6干球溫度和濕球溫度：含義：9第二章干燥通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展第二章干燥通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展10概論

紙機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，于干燥部紙頁(yè)中大量的水分被蒸發(fā)，散至環(huán)境空氣中。如這部分水蒸氣不能及時(shí)排出，則干燥部環(huán)境空氣濕度將逐漸增大，乃至飽和結(jié)露，因此，紙機(jī)干燥通風(fēng)系統(tǒng)最初也是最基本的功能即是：及時(shí)排除干燥部的濕熱空氣，保證紙機(jī)正常干燥能力。隨著造紙工藝的發(fā)展，紙機(jī)車(chē)速的不斷提高以及紙頁(yè)品質(zhì)要求的不斷提高，從紙機(jī)效率、生產(chǎn)能耗、產(chǎn)品質(zhì)量等方面均對(duì)干燥部通風(fēng)提出更高的要求。干燥部通風(fēng)對(duì)整個(gè)紙機(jī)運(yùn)行也具有越來(lái)越重要的作用。概論紙機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，于干燥部11干燥部通風(fēng)設(shè)施的發(fā)展

1、最初的通風(fēng)設(shè)施：

利用廠房環(huán)境的自然通風(fēng)，即紙頁(yè)散發(fā)出的水蒸氣直接進(jìn)入廠房空間，通過(guò)廠房自然排風(fēng)排至室外。

濕空氣

濕空氣

水蒸氣烘缸干燥部通風(fēng)設(shè)施的發(fā)展1、最初的通風(fēng)設(shè)施：122、開(kāi)放式頂蓋氣罩：

最簡(jiǎn)單的一種氣罩形式，即在干燥部上方安裝一個(gè)頂蓋和不封閉的側(cè)板，將紙機(jī)與廠房簡(jiǎn)單分隔，干燥部散發(fā)的水蒸氣被集中在氣罩內(nèi)通過(guò)風(fēng)機(jī)排出。特點(diǎn)：A.因?yàn)椴环忾]，泄露是主要問(wèn)題----干燥部濕熱空氣可散發(fā)至廠房?jī)?nèi)，同時(shí)廠房?jī)?nèi)冷空氣可進(jìn)入氣罩內(nèi)。B.為捕集水汽和防止冷凝，排氣量大。一般此類(lèi)氣罩排氣含濕量在0.04~0.07kg.H2o/kg.d.a，每蒸發(fā)1kg水約需13kg干空氣；C.排氣溫度低，熱回收經(jīng)濟(jì)性差，一般不做熱回收裝置。2、開(kāi)放式頂蓋氣罩：13

廠房排風(fēng)機(jī)濕空氣

氣罩水蒸氣冷空氣冷空氣運(yùn)行層紙機(jī)支架烘缸開(kāi)放式頂蓋氣罩圖廠房烘缸143、封閉式頂蓋氣罩：

氣罩由操作層以上的一個(gè)保溫密閉罩和干燥部下部不保溫的密封底板組成。操作層保溫密閉罩前側(cè)采用提升屏，后側(cè)采用移動(dòng)屏作為干燥部進(jìn)出口。氣罩將紙機(jī)和廠房分隔開(kāi)來(lái)，理論上廠房?jī)?nèi)空氣無(wú)法進(jìn)入紙機(jī)內(nèi)部，因此，氣罩內(nèi)除配置排風(fēng)裝置外，還需要專(zhuān)門(mén)的送風(fēng)裝置。特點(diǎn)：A.紙機(jī)排氣濕度0.1~0.17kg.H2O/kg.d.a，干球溫度80~85°C，濕球溫度59~62°C。每蒸發(fā)1kg水約排出干空氣7~10kg，比開(kāi)放式氣罩降低約30~45%；B．流經(jīng)氣罩的空氣流量降低，從而減小空氣流動(dòng)對(duì)紙頁(yè)運(yùn)行的影響；C．因排氣溫度高，可設(shè)置經(jīng)濟(jì)的熱回收裝置，其回收熱量一般用于預(yù)熱氣罩供風(fēng)、加熱生產(chǎn)用水和加熱建筑物補(bǔ)充空氣；3、封閉式頂蓋氣罩：15封閉式頂蓋氣罩封閉式頂蓋氣罩16紙機(jī)高溫封閉通風(fēng)氣罩工作原理及運(yùn)行課件17不同氣罩紙機(jī)能耗對(duì)比

能耗消耗項(xiàng)開(kāi)放式氣罩一般封閉氣罩高濕度封閉氣罩烘缸加熱273626752688袋通風(fēng)和通風(fēng)527435314室內(nèi)空氣加熱579170100無(wú)熱回收能耗384232803102熱回收熱量39518992048有熱回收能耗344713811054與開(kāi)放式氣罩相比，封閉式氣罩具有更低的能耗。能耗最大的差別來(lái)自室內(nèi)空氣加熱和熱回收部分。如果熱回收裝置不能正常投用，則封閉氣罩的絕大部分優(yōu)勢(shì)則無(wú)法發(fā)揮。不同氣罩紙機(jī)能耗對(duì)比能耗消耗項(xiàng)開(kāi)放式氣罩一般封閉氣罩高濕度18第三章封閉氣罩通風(fēng)系統(tǒng)的組成和工作原理第三章封閉氣罩通風(fēng)系統(tǒng)的組成和工作原理191氣罩

1.1組成與結(jié)構(gòu)操作層以上保溫密閉罩，配置上部集氣箱、操作側(cè)提升屏、傳動(dòng)側(cè)滑動(dòng)屏、換輥活動(dòng)門(mén)和照明、消防設(shè)施；下部不保溫密閉板，配置相應(yīng)的進(jìn)出門(mén)；1氣罩

1.1組成與結(jié)構(gòu)201.2功能捕集干燥部水汽并將其排出紙機(jī)和廠房；避免氣罩上部濕熱空氣散發(fā)至廠房?jī)?nèi)、下部廠房?jī)?nèi)冷空氣進(jìn)入氣罩；減少氣罩上部向室內(nèi)的散熱量，保證氣罩內(nèi)較高的環(huán)境溫度；保證氣罩內(nèi)不結(jié)露滴水；合理組織氣罩內(nèi)空氣流動(dòng)，特別是紙機(jī)縱向空氣調(diào)節(jié)，保證紙機(jī)各部位干燥需求；保證紙機(jī)正常操作調(diào)整和維修便捷；1.2功能211.3結(jié)構(gòu)要求整個(gè)氣罩應(yīng)具有良好的密封性；上部氣罩具有良好的保溫性能；氣罩集氣箱必須沿紙機(jī)縱向具有空氣調(diào)整能力；有合理的操作和維修空間、進(jìn)出通道；1.3結(jié)構(gòu)要求222.氣罩排風(fēng)裝置2.1組成和結(jié)構(gòu)：排風(fēng)機(jī)和風(fēng)道；2.2功能：為氣罩內(nèi)濕熱空氣排出提高流動(dòng)通道和驅(qū)動(dòng)力；2.3結(jié)構(gòu)要求：風(fēng)機(jī)性能應(yīng)滿(mǎn)足紙機(jī)排出濕熱空氣量和流動(dòng)阻力值；風(fēng)道具有良好的密封性和保溫性；耐腐蝕性；2.氣罩排風(fēng)裝置2.1組成和結(jié)構(gòu)：233.氣罩送風(fēng)裝置3.1組成與結(jié)構(gòu)：由送風(fēng)機(jī)、加熱器、風(fēng)道等組成；3.2功能：向干燥部送入熱風(fēng)以平衡氣罩排出的風(fēng)量或滿(mǎn)足紙機(jī)工藝用風(fēng)量，避免氣罩內(nèi)產(chǎn)生結(jié)露冷凝現(xiàn)象和紙機(jī)抄造性能；3.3結(jié)構(gòu)要求：風(fēng)機(jī)性能必須滿(mǎn)足平衡氣罩排風(fēng)所需風(fēng)量或紙機(jī)工藝用風(fēng)量，并克服風(fēng)道及補(bǔ)風(fēng)設(shè)施阻力；加熱器換熱面積及換熱系數(shù)滿(mǎn)足氣罩所需送風(fēng)溫度；設(shè)置合理的空氣凈化設(shè)施，以保證紙機(jī)內(nèi)部清潔；風(fēng)道具有良好的密封性、保溫性和調(diào)節(jié)性；3.氣罩送風(fēng)裝置3.1組成與結(jié)構(gòu)：244.袋通風(fēng)裝置

4.1毯輥：自然袋通風(fēng)

4.袋通風(fēng)裝置

4.1毯輥：自然袋通風(fēng)25自然袋通風(fēng)裝置工作原理

如上圖，隨著干毯的移動(dòng)，干毯挾著大量附著在其界面層上的空氣，在毯輥與干毯匯聚區(qū)形成一個(gè)正壓區(qū)，該正壓區(qū)氣流強(qiáng)制穿過(guò)干毯并進(jìn)入袋區(qū)。在毯輥的出口側(cè)，隨著干毯離開(kāi)毯輥而形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，以及隨著干毯接觸到下一個(gè)烘缸而形成一個(gè)正壓區(qū)，空氣在壓差作用下被驅(qū)除袋區(qū)。

這是一種由毯輥幾何布置所形成的自然形態(tài)的袋通風(fēng)，其空氣流通量受紙機(jī)車(chē)速、干毯透氣度和毯輥位置影響。自然袋通風(fēng)裝置工作原理如上圖，隨著干毯的26自然袋通風(fēng)裝置功能與特點(diǎn)功能：能夠提高干燥能力----與無(wú)袋通風(fēng)相比提高約20%，并使橫幅水分更為均一；特點(diǎn)：這種袋通風(fēng)抽吸入袋區(qū)的空氣是氣罩內(nèi)的濕空氣，流通空氣量運(yùn)行中無(wú)法控制，受干毯透氣度影響，干毯透氣度過(guò)高則將過(guò)量空氣抽吸入袋區(qū)，使袋區(qū)產(chǎn)生“過(guò)壓”，空氣自紙機(jī)兩端逸出，使紙頁(yè)產(chǎn)生抖動(dòng)；干毯透氣度過(guò)低則袋區(qū)空氣流動(dòng)量不足，造成袋區(qū)中心部位空氣濕度過(guò)高，降低了干燥能力；因此，自然袋通風(fēng)系統(tǒng)必須與干毯協(xié)調(diào)運(yùn)作；自然袋通風(fēng)裝置功能與特點(diǎn)功能：274.2袋通風(fēng)箱和噴嘴：強(qiáng)制袋通風(fēng)

4.2袋通風(fēng)箱和噴嘴：強(qiáng)制袋通風(fēng)28強(qiáng)制袋通風(fēng)裝置工作原理

如上圖，風(fēng)箱上面的噴嘴用來(lái)阻擋干毯界面層帶來(lái)的濕熱空氣，下面的噴嘴則阻擋被毯輥吸引過(guò)來(lái)的空氣。在風(fēng)嘴之間形成一個(gè)正壓區(qū)，該壓力區(qū)在受控的情況下將準(zhǔn)確數(shù)量的干熱空氣送入袋區(qū)，濕空氣則通過(guò)自然抽吸作用從袋區(qū)排出。送入袋區(qū)的是干熱空氣而非氣罩內(nèi)濕熱空氣；強(qiáng)制袋通風(fēng)裝置工作原理如上圖，風(fēng)箱上面的29強(qiáng)制袋通風(fēng)裝置功能

平衡和控制進(jìn)出袋區(qū)的空氣流量：袋區(qū)要求吸入和壓出的空氣量相等，如果不等，則袋區(qū)將產(chǎn)生軸向空氣流。軸向空氣流使紙頁(yè)產(chǎn)生抖動(dòng)，易斷紙和產(chǎn)生紙病；另外，當(dāng)吸入空氣量低于壓出空氣量時(shí)，由于邊緣部位進(jìn)口空氣流動(dòng)，導(dǎo)致邊部紙頁(yè)水分偏低，中心部位的濕度則較高；高速袋通風(fēng)裝置可準(zhǔn)確的控制袋區(qū)送風(fēng)量，保證袋區(qū)的平衡，盡量避免袋區(qū)的軸向空氣流動(dòng)，從而保證最低的紙頁(yè)抖動(dòng)。強(qiáng)制袋通風(fēng)裝置功能平衡和控制進(jìn)出袋區(qū)的空氣流量：袋區(qū)要求吸30使袋區(qū)濕度低而均一：強(qiáng)制袋通風(fēng)送入袋區(qū)的是干空氣而非氣罩內(nèi)濕空氣，能夠控制低而均一的袋區(qū)濕度；低而均一的袋區(qū)濕度可大大提高紙機(jī)的干燥速率，且有助于獲得均一的橫幅水分分布。一般在烘缸壓力低于2bar時(shí)，袋區(qū)濕度控制在0.18kg.H2O/kg.d.a，在較高壓力時(shí)可為0.20kg.H2O/kg.d.a，且橫向波動(dòng)不超過(guò)10%；該數(shù)值與車(chē)速和品種相關(guān)；有矯正紙頁(yè)橫幅水分分布的能力：橫幅水分分布受橫向空氣流量的影響，因此，強(qiáng)制袋通風(fēng)能夠?qū)堩?yè)橫幅水分分布產(chǎn)生一定的影響，但這種影響具有一定的局限性，資料介紹，一般成品水分含量為4%時(shí)將橫幅水分矯正1%是可以做到的。使袋區(qū)濕度低而均一：強(qiáng)制袋通風(fēng)送入袋區(qū)的是干空氣而非氣罩內(nèi)濕315穩(wěn)定紙幅設(shè)施

隨著紙機(jī)車(chē)速的不斷提高，干毯、烘缸殼體、毯輥等紙機(jī)運(yùn)動(dòng)部件表面所挾帶的空氣流動(dòng)（科恩達(dá)效應(yīng)、邊界層）對(duì)紙頁(yè)的擾動(dòng)作用越來(lái)越強(qiáng)，導(dǎo)致紙頁(yè)不穩(wěn)產(chǎn)生“紙病”，而通過(guò)速差使紙頁(yè)繃緊的措施，又增加了斷紙頻率，因此，現(xiàn)代化高速紙機(jī)在干燥部，甚至壓榨部增設(shè)了紙幅穩(wěn)定設(shè)施----吹風(fēng)箱，以改善紙幅穩(wěn)定性；5穩(wěn)定紙幅設(shè)施隨著紙機(jī)車(chē)速的不斷提高，325.1吹風(fēng)箱的工作原理

紙頁(yè)的不穩(wěn)定狀況，如圖，干毯攜帶著大量界面層空氣，在下烘缸入口區(qū)，界面層空氣形成正壓，并被強(qiáng)制壓入干毯、烘缸匯聚區(qū)。有部分界面層空氣被壓過(guò)干毯，沿下烘缸被截聚在干毯與紙頁(yè)之間，該部分空氣使紙頁(yè)浮離干毯，并失去穩(wěn)定性；從上烘缸一出來(lái)，紙頁(yè)有一種跟著其缸體走的傾向。這使紙頁(yè)內(nèi)形成氣囊，從而導(dǎo)致皺褶。所有截聚在紙頁(yè)和干毯之間的空氣，在到上烘缸的入口處時(shí)被強(qiáng)制壓出，也可能會(huì)引起皺褶。

5.1吹風(fēng)箱的工作原理紙頁(yè)的不穩(wěn)定狀況，33紙機(jī)高溫封閉通風(fēng)氣罩工作原理及運(yùn)行課件34

解決紙頁(yè)不穩(wěn)定問(wèn)題的辦法是，在界面層空氣有可能截聚在紙頁(yè)和干毯間以前，就把它除去。吹風(fēng)箱就是逆著干毯和烘缸的運(yùn)行方向吹風(fēng)，以排除界面層空氣。吹風(fēng)作用產(chǎn)生了一個(gè)負(fù)壓，使紙頁(yè)緊貼在干毯上，不再在其間截留空氣。紙頁(yè)揭離上烘缸就受到負(fù)壓的作用，直到它到達(dá)下烘缸為止。解決紙頁(yè)不穩(wěn)定問(wèn)題的辦法是，在界面層空氣有可能截聚35吹風(fēng)箱的工作原理圖吹風(fēng)箱的工作原理圖366.熱回收裝置（略）6.熱回收裝置（略）37第四章高溫封閉氣罩的運(yùn)行調(diào)節(jié)第四章高溫封閉氣罩的運(yùn)行調(diào)節(jié)381.干燥部通風(fēng)系統(tǒng)的功能捕集并排出干燥部所產(chǎn)生的水汽。這是干燥部通風(fēng)系統(tǒng)的基本功能。進(jìn)入干燥部紙頁(yè)的干度一般為40%左右，也就是說(shuō)約成紙量1.5倍的水分自干燥部排出，如果這么大量的水汽直接排至室內(nèi)，則現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境將是很糟糕的。只能通過(guò)更大量的室內(nèi)排風(fēng)機(jī)排出室外，造成極大的電耗。提供可控的、滿(mǎn)足紙機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行的干燥環(huán)境。其一，控制合理的袋區(qū)濕度且橫幅均一；其二，保持合理的氣罩溫度和濕度，避免干燥部結(jié)露；其三，沿紙機(jī)縱向送排風(fēng)滿(mǎn)足工藝干燥曲線(xiàn)要求。1.干燥部通風(fēng)系統(tǒng)的功能捕集并排出干燥部所產(chǎn)生的水汽。這是干39穩(wěn)定紙幅。隨著紙機(jī)車(chē)速的持續(xù)提高，保持干燥部紙幅的穩(wěn)定已成為干燥部通風(fēng)系統(tǒng)的重要任務(wù)。為了使紙頁(yè)有良好的抄造性能，必須妥善處理好干燥部?jī)?nèi)部的氣流。優(yōu)化節(jié)能效率。加熱空氣所需的熱量約為400~440kj/kg.蒸發(fā)水，約占干燥部熱量的14%。干燥部絕大部分由蒸汽所釋放的用于干燥紙張的熱量，包含在排除的水汽內(nèi)而被氣罩抽走。良好的氣罩設(shè)置和運(yùn)行可回收這些熱量的大部分。封閉氣罩和開(kāi)放式氣罩最大的區(qū)別就在于：因兩者的排氣溫度不同，可回收的熱量不同，從而導(dǎo)致紙機(jī)熱耗的差異。穩(wěn)定紙幅。隨著紙機(jī)車(chē)速的持續(xù)提高，保持干燥部紙幅的穩(wěn)定已成為402氣罩運(yùn)行調(diào)整的基本概念和知識(shí)2.1零位：空氣密度與空氣的溫度和濕度有關(guān)，溫度越高、濕度越大則密度越低，即ρ∝1/（T、d），式中ρ、T、d分別是空氣的密度、溫度和含濕量。因此，封閉氣罩內(nèi)空氣壓力分布受兩方面的影響，其一為烘缸加熱和紙頁(yè)蒸發(fā)的熱空氣向上流動(dòng)產(chǎn)生的熱動(dòng)力，其二為氣罩排風(fēng)量總是大于送風(fēng)量而產(chǎn)生的負(fù)壓，如下圖：2氣罩運(yùn)行調(diào)整的基本概念和知識(shí)2.1零位：410壓力0壓力0壓力熱動(dòng)力排送風(fēng)量差氣罩內(nèi)壓力分布零位高度高度高度0壓力0壓力042

假設(shè)氣罩外環(huán)境空氣壓力為1個(gè)大氣壓，即表壓為零，則氣罩內(nèi)壓力為零點(diǎn)即為“零位”。實(shí)際運(yùn)行中，因環(huán)境壓力并不一定等于1bar，定義氣罩內(nèi)壓力等于環(huán)境壓力點(diǎn)為“零位”。在“零位”點(diǎn)，氣罩內(nèi)外壓力相等，因此氣罩內(nèi)外無(wú)空氣流動(dòng)?！傲阄弧秉c(diǎn)以下，環(huán)境空氣有流入氣罩的趨勢(shì)，“零位”以上，氣罩內(nèi)濕熱空氣有流入環(huán)境的趨勢(shì)。假設(shè)氣罩外環(huán)境空氣壓力為1個(gè)大氣壓，即表432.2影響氣罩內(nèi)紙頁(yè)干燥的因素

----溫壓和水蒸氣分壓

紙的干燥過(guò)程可分為兩個(gè)過(guò)程：傳熱過(guò)程和蒸發(fā)過(guò)程；傳熱過(guò)程：

紙頁(yè)接觸烘缸過(guò)程中，通過(guò)烘缸外壁將烘缸內(nèi)蒸汽的熱量傳遞至紙頁(yè)中。在傳熱過(guò)程中紙頁(yè)溫度上升而很少有蒸發(fā)。按照基本傳熱公式傳遞的熱量為：Q=K×A×（Ts-Tp）

式中Q----傳遞至紙頁(yè)的傳熱量，KJ/K----總傳熱系數(shù)（表明熱流阻力的大?。〢----與紙頁(yè)接觸的烘缸表面積，m2Ts----蒸汽溫度，KTp----紙頁(yè)平均溫度，K2.2影響氣罩內(nèi)紙頁(yè)干燥的因素

44

傳熱過(guò)程是紙頁(yè)干燥的基礎(chǔ)。通過(guò)傳熱過(guò)程離開(kāi)烘缸紙頁(yè)的溫度升高，為蒸發(fā)過(guò)程提供了驅(qū)動(dòng)力。

傳熱過(guò)程的驅(qū)動(dòng)力：溫壓，ΔT=Ts-Tp傳熱過(guò)程的阻力：熱阻，U=1/K

強(qiáng)化傳熱可以提高紙頁(yè)離開(kāi)烘缸的溫度，提高干燥能力。強(qiáng)化傳熱的途徑：增大驅(qū)動(dòng)力：提高蒸汽壓力，因飽和溫度決定于蒸汽壓力，提高溫度即需提高蒸汽壓力。但蒸汽壓力的上限受紙種限制。降低阻力：提高換熱系數(shù)----壁面清潔、冷凝水排除通暢、不凝氣體排除等；傳熱過(guò)程是紙頁(yè)干燥的基礎(chǔ)。通過(guò)傳熱過(guò)程離開(kāi)烘45蒸發(fā)過(guò)程：

紙頁(yè)經(jīng)過(guò)烘缸傳熱，溫度提高，在離開(kāi)烘缸的開(kāi)放引紙區(qū)，紙頁(yè)中的水分因蒸發(fā)作用而脫離紙頁(yè)，這個(gè)過(guò)程為蒸發(fā)過(guò)程。紙頁(yè)蒸發(fā)作用的基本傳質(zhì)方程式為：G=K×A×（Ps-Pa）式中G----紙頁(yè)蒸發(fā)的水分，K----傳質(zhì)系數(shù)，K∝（T、U0.5）其中T為蒸發(fā)溫度，U為空氣與紙頁(yè)相對(duì)速度；A-----蒸發(fā)面積，Ps-----紙頁(yè)中水的水汽壓力，Pa----紙頁(yè)周?chē)諝庵械乃謮海墒街锌梢?jiàn)，蒸發(fā)過(guò)程的驅(qū)動(dòng)力：水汽壓差，即ΔP=Ps-Pa；蒸發(fā)過(guò)程的阻力：空氣阻力，1/K蒸發(fā)過(guò)程：紙頁(yè)經(jīng)過(guò)烘缸傳熱，溫度提高，在離開(kāi)烘缸46

Ps正比于紙頁(yè)溫度，紙頁(yè)溫度越高則紙頁(yè)中水分的水汽壓力越大，增大蒸發(fā)作用；Pa正比于空氣中的含濕量，空氣含濕量越大，則空氣中水汽分壓越大，降低蒸發(fā)作用；在紙的干燥過(guò)程中，紙頁(yè)溫度是變化的，它既與傳熱過(guò)程相關(guān)，同時(shí)影響著蒸發(fā)過(guò)程。增強(qiáng)傳熱將提高紙頁(yè)離開(kāi)烘缸的溫度，則增強(qiáng)了紙頁(yè)的蒸發(fā)作用。同時(shí)，因水分蒸發(fā)過(guò)程是吸熱過(guò)程，高效的蒸發(fā)過(guò)程可降低紙頁(yè)溫度，從而當(dāng)紙頁(yè)回到下一個(gè)烘缸時(shí)，入缸紙頁(yè)溫度較低，較低的紙頁(yè)溫度又有利于下個(gè)傳熱過(guò)程。Ps正比于紙頁(yè)溫度473封閉氣罩運(yùn)行調(diào)節(jié)的基本原則3.1送風(fēng)量調(diào)整：氣罩各部送風(fēng)量以保證紙機(jī)抄造性能和干燥能力為依據(jù)；各吹風(fēng)箱送風(fēng)量應(yīng)保證紙頁(yè)與干網(wǎng)、烘缸或輥件良好貼合、邊部不抖動(dòng)；袋區(qū)送風(fēng)箱送風(fēng)量應(yīng)保證該袋區(qū)內(nèi)空氣濕度符合紙種干燥要求，且濕度橫向偏差不超過(guò)10%。按公司現(xiàn)有機(jī)臺(tái)主干燥壓力均不超過(guò)2bar，袋區(qū)空氣濕度應(yīng)控制在不超過(guò)200g.H2O/kg.d.a，橫幅偏差不超過(guò)10%。送風(fēng)量調(diào)整合理后，各部分風(fēng)門(mén)開(kāi)度應(yīng)做好記錄，且在紙種無(wú)變動(dòng)時(shí)保持不變；當(dāng)紙機(jī)車(chē)速和蒸發(fā)量變化時(shí)，應(yīng)相應(yīng)的調(diào)整送風(fēng)機(jī)。車(chē)速提高、蒸發(fā)量增大，則增加送風(fēng)量，反之減少。3封閉氣罩運(yùn)行調(diào)節(jié)的基本原則3.1送風(fēng)量調(diào)整：483.2送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)：送風(fēng)溫度不能低于氣罩排放溫度，一般應(yīng)控制在90~110°C；送風(fēng)溫度具體調(diào)整應(yīng)以保證氣罩內(nèi)無(wú)結(jié)露現(xiàn)象發(fā)生，包括局部結(jié)露。當(dāng)氣罩排氣溫度偏低而相對(duì)濕度偏高時(shí)，應(yīng)提高送風(fēng)溫度，反之，減低；3.2送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)：493.3排風(fēng)量的調(diào)整——零位調(diào)整紙機(jī)“零位”一般應(yīng)控制在紙頁(yè)出干燥點(diǎn)的高度；過(guò)低的零位導(dǎo)致濕熱空氣散入室內(nèi)，影響室內(nèi)環(huán)境，特別是濕熱空氣自紙頁(yè)出口處溢出，遇室內(nèi)冷空氣時(shí)在該部位結(jié)露，影響紙機(jī)運(yùn)行；過(guò)高的零位導(dǎo)致大量冷空氣進(jìn)入氣罩內(nèi)，降低氣罩內(nèi)溫度，易于氣罩內(nèi)發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象，且排風(fēng)電耗增大；減少排風(fēng)量，氣罩零位降低，反之，增高；3.3排風(fēng)量的調(diào)整——零位調(diào)整503.4氣罩空氣平衡——排氣溫度和濕度調(diào)節(jié)氣罩送風(fēng)用于攜帶干燥過(guò)程中產(chǎn)生的水蒸氣，而排風(fēng)則是即時(shí)排除濕熱空氣，保證干燥環(huán)境。因此，氣罩內(nèi)送、排風(fēng)的空氣平衡狀況將決定氣罩內(nèi)的空氣參數(shù)----排氣溫度和濕度，即氣罩內(nèi)干燥環(huán)境，其對(duì)干燥過(guò)程的能耗和紙頁(yè)的質(zhì)量有著重大的影響；當(dāng)干燥部的干燥水分確定時(shí)，送風(fēng)量的大小決定干空氣與水蒸氣的比例，直接影響著排氣的濕度。濕度偏高，表明送氣量偏低，應(yīng)提高送風(fēng)量，反之應(yīng)降低送風(fēng)量。當(dāng)然，對(duì)于有吹風(fēng)箱的紙機(jī)，調(diào)整送風(fēng)量時(shí)，應(yīng)綜合考慮吹風(fēng)箱是否能正常工作。無(wú)吹風(fēng)箱的紙機(jī)，則可按排氣濕度調(diào)整送風(fēng)量。3.4氣罩空氣平衡——排氣溫度和濕度調(diào)節(jié)51當(dāng)送風(fēng)量確定后，排風(fēng)量的大小將決定氣罩內(nèi)各點(diǎn)的排氣阻力。排風(fēng)量大，則零位高，各點(diǎn)排風(fēng)阻力小，干燥能力大，但電耗增加，反之亦然。另外，排風(fēng)量的大小，一定程度影響氣罩外冷風(fēng)進(jìn)入氣罩內(nèi)的數(shù)量，對(duì)氣罩內(nèi)排氣溫度和濕度同時(shí)存在一定的影響，雖然這種影響是非主流的，但其存在，排氣量大，則進(jìn)入氣罩內(nèi)的冷空氣比例增加，在零位提高的同時(shí)，降低排氣溫度和濕度，反之亦然。當(dāng)送風(fēng)量確定后，排風(fēng)量的大小將決定氣罩內(nèi)各點(diǎn)的排氣阻力。排風(fēng)52當(dāng)氣罩送排風(fēng)達(dá)到穩(wěn)定平衡后，送風(fēng)溫度將影響氣罩內(nèi)溫度、排氣溫度和相對(duì)濕度，送風(fēng)溫度高，則罩內(nèi)溫度、排氣溫度高而相對(duì)濕度低，有利于控制罩內(nèi)結(jié)露傾向，有利于增強(qiáng)干燥蒸發(fā)過(guò)程，但過(guò)高的環(huán)境溫度將影響紙頁(yè)進(jìn)入烘缸的溫度，降低烘缸傳熱過(guò)程或提高烘缸溫度。高溫度、高濕度的排氣有利于發(fā)揮熱回收裝置的效能，且系統(tǒng)運(yùn)行動(dòng)力電消耗低；根據(jù)公司生產(chǎn)紙種特性，公司封閉氣罩排氣溫濕度控制建議值為：溫度75±5°C，濕度80~100g.H2O/kg.d.a；當(dāng)氣罩送排風(fēng)達(dá)到穩(wěn)定平衡后，送風(fēng)溫度將影響氣罩內(nèi)溫度、排氣溫533.5氣罩內(nèi)空氣流動(dòng)調(diào)整氣罩內(nèi)理想的空氣流動(dòng)是沿氣罩水平橫截面向上，避免水平的軸向流動(dòng)，以減少對(duì)紙頁(yè)的擾動(dòng)。沿紙機(jī)中心線(xiàn)，紙機(jī)橫向結(jié)構(gòu)并非完全對(duì)稱(chēng)，因此，紙機(jī)操作側(cè)、傳動(dòng)側(cè)空氣流動(dòng)可能存在偏差，必須通過(guò)調(diào)節(jié)予以消除，以保證紙機(jī)橫幅性能；基于紙頁(yè)干燥過(guò)程和烘干曲線(xiàn)，沿紙機(jī)縱向各部紙頁(yè)的溫度、蒸發(fā)的水汽量均不同，因此，氣罩內(nèi)沿紙機(jī)縱向空氣流通量應(yīng)根據(jù)紙頁(yè)的干燥特性需求進(jìn)行調(diào)節(jié)；氣罩內(nèi)空氣流動(dòng)的調(diào)節(jié)通過(guò)氣罩上部集氣箱兩側(cè)的分風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)紙種不變時(shí)，各分風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)一經(jīng)調(diào)整確定應(yīng)保持不變。3.5氣罩內(nèi)空氣流動(dòng)調(diào)整544.封閉氣罩運(yùn)行注意事項(xiàng)4.1保持氣罩的封閉性。氣罩存在漏點(diǎn)，在零位以上將有大量濕熱空氣散入室內(nèi)，影響室內(nèi)環(huán)境，嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)屋頂結(jié)露等現(xiàn)象；零位以下將有大量冷空氣進(jìn)入氣罩內(nèi)，導(dǎo)致氣罩內(nèi)溫度下降，嚴(yán)重時(shí)可出現(xiàn)罩內(nèi)結(jié)露現(xiàn)象，且運(yùn)行風(fēng)機(jī)能耗上升。特別應(yīng)注意運(yùn)行層下部氣罩的封閉性。4.封閉氣罩運(yùn)行注意事項(xiàng)4.1保持氣罩的封閉性。554.2封閉氣罩節(jié)能是建立在熱回收裝置正常工作的前提下，如果熱回收裝置運(yùn)行不良，則封閉氣罩比開(kāi)式氣罩的能耗可能還高，因?yàn)橄到y(tǒng)阻力大、排風(fēng)溫度高。因此，定期維護(hù)清理熱回收裝置，保持其清潔、完好是封閉氣罩節(jié)能的關(guān)鍵運(yùn)行因素。

4.3氣罩的零位是與室內(nèi)氣壓相比確定的，因此室內(nèi)氣壓的波動(dòng)會(huì)影響氣罩內(nèi)空氣流動(dòng)、影響紙機(jī)運(yùn)行。室內(nèi)負(fù)壓增大，則零位下降，紙機(jī)干燥能力下降。因此，保持室內(nèi)良好的通風(fēng)，避免室內(nèi)出現(xiàn)過(guò)高的負(fù)壓，是保證封閉氣罩紙機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定的一個(gè)重要因素。4.2封閉氣罩節(jié)能是建立在熱回收裝置正常工作的前提下56

謝謝?。?/p>

謝謝??！57節(jié)能講座

紙機(jī)高溫封閉通風(fēng)氣罩

工作原理及運(yùn)行

主講人：王明陽(yáng)

節(jié)能講座

紙機(jī)高溫封閉通風(fēng)氣罩

58第一章基礎(chǔ)知識(shí)第一章基礎(chǔ)知識(shí)591.濕空氣：是指干空氣和水蒸氣的混合物，其特點(diǎn)在于其中的一種組元—蒸汽在一定條件下將發(fā)生集態(tài)的變化，即蒸汽凝結(jié)或蒸發(fā)。2.道爾頓分壓定律：當(dāng)混合氣體中某一組元單獨(dú)占有與混合物相同的容積，并處于與混合物相同的溫度時(shí)，所呈現(xiàn)的氣體壓力稱(chēng)為該組元的分壓力Pi；各組元分壓力的和等于混合物氣體壓力P；1.濕空氣：60組元1T,V,n1,P1組元2T,V,n2,P2組元3T,V,n3,P3混合物T,V,n,P組元1組元2組元3混合物613.濕空氣的參數(shù)3.1絕對(duì)濕度ρv：指單位體積的濕空氣中包含的水蒸氣質(zhì)量，即水蒸氣的密度，其大小與濕空氣的溫度T和其中的水蒸氣分壓Pv相關(guān)。ρv=f（T,Pv）3.2飽和空氣：在一定溫度下，濕空氣中水蒸氣的分壓力愈高，其絕對(duì)濕度愈大。但一定溫度下水蒸氣的分壓力不可能超過(guò)某一值--Ps。當(dāng)水蒸汽分壓力達(dá)到Ps時(shí)，空氣中的水蒸汽開(kāi)始凝結(jié)，我們稱(chēng)Ps為該溫度下的的飽和壓力，此時(shí)的濕空氣稱(chēng)為飽和空氣。飽和空氣具有該溫度下最大的絕對(duì)濕度ρs。3.濕空氣的參數(shù)3.1絕對(duì)濕度ρv：623.濕空氣的參數(shù)3.3相對(duì)濕度：定義：濕空氣的絕對(duì)濕度與該溫度下飽和空氣的絕對(duì)濕度比值稱(chēng)為相對(duì)濕度，用符號(hào)Ψ表示，可以衡量空氣的潮濕程度；Ψ=Pv/Ps。相對(duì)濕度的意義：相對(duì)濕度值在0~100%的范圍內(nèi)。相對(duì)濕度越小，表示空氣中水蒸氣距離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn)，空氣吸收水分的能力越大，即越干燥；相對(duì)濕度越大，表示空氣中水蒸氣距離飽和狀態(tài)越近，空氣吸收水分的能力越小，即空氣越潮濕。飽和空氣的相對(duì)濕度為100%，除非提高空氣的溫度，否則它不能再吸收水分。3.濕空氣的參數(shù)3.3相對(duì)濕度：633.濕空氣的參數(shù)3.4含濕量：濕空氣中包含的水蒸氣質(zhì)量mv與干空氣的質(zhì)量ma之比稱(chēng)為含濕量，用符合d表示。含濕量表示單位質(zhì)量的干空氣中所攜帶的水蒸氣質(zhì)量。3.5露點(diǎn)溫度：水蒸氣分壓力為Pv的未飽和濕空氣，保持水蒸氣分壓力Pv不變，降低濕空氣溫度，當(dāng)溫度降低至Td時(shí)，水蒸氣開(kāi)始凝結(jié)，空氣達(dá)到飽和狀態(tài)，我們稱(chēng)Td為對(duì)應(yīng)水蒸汽分壓力為Pv的濕空氣的露點(diǎn)溫度。3.濕空氣的參數(shù)3.4含濕量：濕空氣中包含的水蒸氣質(zhì)量mv與643.6干球溫度和濕球溫度

定義：如圖，干球溫度計(jì)為普通溫度計(jì)，而濕球溫度計(jì)的感測(cè)件被尾端浸入水中的洗液芯包裹。當(dāng)濕空氣流過(guò)干球溫度計(jì)和濕球溫度計(jì)時(shí)，干球溫度計(jì)指示的是空氣溫度T，稱(chēng)為干球溫度。濕球溫度計(jì)指示的是洗液芯中水溫度，稱(chēng)為濕球溫度，用tw表示。

3.6干球溫度和濕球溫度定義：如圖，干球溫度計(jì)為普653.6干球溫度和濕球溫度：

含義：如果空氣是未飽和空氣，則洗液芯中的水將向空氣中蒸發(fā)而使水溫下降，空氣與水出現(xiàn)溫差導(dǎo)致空氣向洗液芯中的水傳熱，從而阻止水溫不斷下降。如此，達(dá)到平衡時(shí)，濕球溫度總是低于干球溫度，但高于空氣的露點(diǎn)溫度。（為什么？）。如果空氣是飽和的，那么水蒸發(fā)過(guò)程不會(huì)發(fā)生，從而傳熱過(guò)程也不會(huì)發(fā)生，這時(shí)干球溫度等于濕球溫度。因此，濕球溫度總是不高于干球溫度，且不低于露點(diǎn)溫度。干球溫度與濕球溫度差越大，表示空氣的不飽和程度越高，空氣越干燥。通過(guò)測(cè)量濕空氣的干濕球溫度，可以計(jì)算其相對(duì)濕度和含濕量。3.6干球溫度和濕球溫度：含義：66第二章干燥通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展第二章干燥通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展67概論

紙機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，于干燥部紙頁(yè)中大量的水分被蒸發(fā)，散至環(huán)境空氣中。如這部分水蒸氣不能及時(shí)排出，則干燥部環(huán)境空氣濕度將逐漸增大，乃至飽和結(jié)露，因此，紙機(jī)干燥通風(fēng)系統(tǒng)最初也是最基本的功能即是：及時(shí)排除干燥部的濕熱空氣，保證紙機(jī)正常干燥能力。隨著造紙工藝的發(fā)展，紙機(jī)車(chē)速的不斷提高以及紙頁(yè)品質(zhì)要求的不斷提高，從紙機(jī)效率、生產(chǎn)能耗、產(chǎn)品質(zhì)量等方面均對(duì)干燥部通風(fēng)提出更高的要求。干燥部通風(fēng)對(duì)整個(gè)紙機(jī)運(yùn)行也具有越來(lái)越重要的作用。概論紙機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，于干燥部68干燥部通風(fēng)設(shè)施的發(fā)展

1、最初的通風(fēng)設(shè)施：

利用廠房環(huán)境的自然通風(fēng)，即紙頁(yè)散發(fā)出的水蒸氣直接進(jìn)入廠房空間，通過(guò)廠房自然排風(fēng)排至室外。

濕空氣

濕空氣

水蒸氣烘缸干燥部通風(fēng)設(shè)施的發(fā)展1、最初的通風(fēng)設(shè)施：692、開(kāi)放式頂蓋氣罩：

最簡(jiǎn)單的一種氣罩形式，即在干燥部上方安裝一個(gè)頂蓋和不封閉的側(cè)板，將紙機(jī)與廠房簡(jiǎn)單分隔，干燥部散發(fā)的水蒸氣被集中在氣罩內(nèi)通過(guò)風(fēng)機(jī)排出。特點(diǎn)：A.因?yàn)椴环忾]，泄露是主要問(wèn)題----干燥部濕熱空氣可散發(fā)至廠房?jī)?nèi)，同時(shí)廠房?jī)?nèi)冷空氣可進(jìn)入氣罩內(nèi)。B.為捕集水汽和防止冷凝，排氣量大。一般此類(lèi)氣罩排氣含濕量在0.04~0.07kg.H2o/kg.d.a，每蒸發(fā)1kg水約需13kg干空氣；C.排氣溫度低，熱回收經(jīng)濟(jì)性差，一般不做熱回收裝置。2、開(kāi)放式頂蓋氣罩：70

廠房排風(fēng)機(jī)濕空氣

氣罩水蒸氣冷空氣冷空氣運(yùn)行層紙機(jī)支架烘缸開(kāi)放式頂蓋氣罩圖廠房烘缸713、封閉式頂蓋氣罩：

氣罩由操作層以上的一個(gè)保溫密閉罩和干燥部下部不保溫的密封底板組成。操作層保溫密閉罩前側(cè)采用提升屏，后側(cè)采用移動(dòng)屏作為干燥部進(jìn)出口。氣罩將紙機(jī)和廠房分隔開(kāi)來(lái)，理論上廠房?jī)?nèi)空氣無(wú)法進(jìn)入紙機(jī)內(nèi)部，因此，氣罩內(nèi)除配置排風(fēng)裝置外，還需要專(zhuān)門(mén)的送風(fēng)裝置。特點(diǎn)：A.紙機(jī)排氣濕度0.1~0.17kg.H2O/kg.d.a，干球溫度80~85°C，濕球溫度59~62°C。每蒸發(fā)1kg水約排出干空氣7~10kg，比開(kāi)放式氣罩降低約30~45%；B．流經(jīng)氣罩的空氣流量降低，從而減小空氣流動(dòng)對(duì)紙頁(yè)運(yùn)行的影響；C．因排氣溫度高，可設(shè)置經(jīng)濟(jì)的熱回收裝置，其回收熱量一般用于預(yù)熱氣罩供風(fēng)、加熱生產(chǎn)用水和加熱建筑物補(bǔ)充空氣；3、封閉式頂蓋氣罩：72封閉式頂蓋氣罩封閉式頂蓋氣罩73紙機(jī)高溫封閉通風(fēng)氣罩工作原理及運(yùn)行課件74不同氣罩紙機(jī)能耗對(duì)比

能耗消耗項(xiàng)開(kāi)放式氣罩一般封閉氣罩高濕度封閉氣罩烘缸加熱273626752688袋通風(fēng)和通風(fēng)527435314室內(nèi)空氣加熱579170100無(wú)熱回收能耗384232803102熱回收熱量39518992048有熱回收能耗344713811054與開(kāi)放式氣罩相比，封閉式氣罩具有更低的能耗。能耗最大的差別來(lái)自室內(nèi)空氣加熱和熱回收部分。如果熱回收裝置不能正常投用，則封閉氣罩的絕大部分優(yōu)勢(shì)則無(wú)法發(fā)揮。不同氣罩紙機(jī)能耗對(duì)比能耗消耗項(xiàng)開(kāi)放式氣罩一般封閉氣罩高濕度75第三章封閉氣罩通風(fēng)系統(tǒng)的組成和工作原理第三章封閉氣罩通風(fēng)系統(tǒng)的組成和工作原理761氣罩

1.1組成與結(jié)構(gòu)操作層以上保溫密閉罩，配置上部集氣箱、操作側(cè)提升屏、傳動(dòng)側(cè)滑動(dòng)屏、換輥活動(dòng)門(mén)和照明、消防設(shè)施；下部不保溫密閉板，配置相應(yīng)的進(jìn)出門(mén)；1氣罩

1.1組成與結(jié)構(gòu)771.2功能捕集干燥部水汽并將其排出紙機(jī)和廠房；避免氣罩上部濕熱空氣散發(fā)至廠房?jī)?nèi)、下部廠房?jī)?nèi)冷空氣進(jìn)入氣罩；減少氣罩上部向室內(nèi)的散熱量，保證氣罩內(nèi)較高的環(huán)境溫度；保證氣罩內(nèi)不結(jié)露滴水；合理組織氣罩內(nèi)空氣流動(dòng)，特別是紙機(jī)縱向空氣調(diào)節(jié)，保證紙機(jī)各部位干燥需求；保證紙機(jī)正常操作調(diào)整和維修便捷；1.2功能781.3結(jié)構(gòu)要求整個(gè)氣罩應(yīng)具有良好的密封性；上部氣罩具有良好的保溫性能；氣罩集氣箱必須沿紙機(jī)縱向具有空氣調(diào)整能力；有合理的操作和維修空間、進(jìn)出通道；1.3結(jié)構(gòu)要求792.氣罩排風(fēng)裝置2.1組成和結(jié)構(gòu)：排風(fēng)機(jī)和風(fēng)道；2.2功能：為氣罩內(nèi)濕熱空氣排出提高流動(dòng)通道和驅(qū)動(dòng)力；2.3結(jié)構(gòu)要求：風(fēng)機(jī)性能應(yīng)滿(mǎn)足紙機(jī)排出濕熱空氣量和流動(dòng)阻力值；風(fēng)道具有良好的密封性和保溫性；耐腐蝕性；2.氣罩排風(fēng)裝置2.1組成和結(jié)構(gòu)：803.氣罩送風(fēng)裝置3.1組成與結(jié)構(gòu)：由送風(fēng)機(jī)、加熱器、風(fēng)道等組成；3.2功能：向干燥部送入熱風(fēng)以平衡氣罩排出的風(fēng)量或滿(mǎn)足紙機(jī)工藝用風(fēng)量，避免氣罩內(nèi)產(chǎn)生結(jié)露冷凝現(xiàn)象和紙機(jī)抄造性能；3.3結(jié)構(gòu)要求：風(fēng)機(jī)性能必須滿(mǎn)足平衡氣罩排風(fēng)所需風(fēng)量或紙機(jī)工藝用風(fēng)量，并克服風(fēng)道及補(bǔ)風(fēng)設(shè)施阻力；加熱器換熱面積及換熱系數(shù)滿(mǎn)足氣罩所需送風(fēng)溫度；設(shè)置合理的空氣凈化設(shè)施，以保證紙機(jī)內(nèi)部清潔；風(fēng)道具有良好的密封性、保溫性和調(diào)節(jié)性；3.氣罩送風(fēng)裝置3.1組成與結(jié)構(gòu)：814.袋通風(fēng)裝置

4.1毯輥：自然袋通風(fēng)

4.袋通風(fēng)裝置

4.1毯輥：自然袋通風(fēng)82自然袋通風(fēng)裝置工作原理

如上圖，隨著干毯的移動(dòng)，干毯挾著大量附著在其界面層上的空氣，在毯輥與干毯匯聚區(qū)形成一個(gè)正壓區(qū)，該正壓區(qū)氣流強(qiáng)制穿過(guò)干毯并進(jìn)入袋區(qū)。在毯輥的出口側(cè)，隨著干毯離開(kāi)毯輥而形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，以及隨著干毯接觸到下一個(gè)烘缸而形成一個(gè)正壓區(qū)，空氣在壓差作用下被驅(qū)除袋區(qū)。

這是一種由毯輥幾何布置所形成的自然形態(tài)的袋通風(fēng)，其空氣流通量受紙機(jī)車(chē)速、干毯透氣度和毯輥位置影響。自然袋通風(fēng)裝置工作原理如上圖，隨著干毯的83自然袋通風(fēng)裝置功能與特點(diǎn)功能：能夠提高干燥能力----與無(wú)袋通風(fēng)相比提高約20%，并使橫幅水分更為均一；特點(diǎn)：這種袋通風(fēng)抽吸入袋區(qū)的空氣是氣罩內(nèi)的濕空氣，流通空氣量運(yùn)行中無(wú)法控制，受干毯透氣度影響，干毯透氣度過(guò)高則將過(guò)量空氣抽吸入袋區(qū)，使袋區(qū)產(chǎn)生“過(guò)壓”，空氣自紙機(jī)兩端逸出，使紙頁(yè)產(chǎn)生抖動(dòng)；干毯透氣度過(guò)低則袋區(qū)空氣流動(dòng)量不足，造成袋區(qū)中心部位空氣濕度過(guò)高，降低了干燥能力；因此，自然袋通風(fēng)系統(tǒng)必須與干毯協(xié)調(diào)運(yùn)作；自然袋通風(fēng)裝置功能與特點(diǎn)功能：844.2袋通風(fēng)箱和噴嘴：強(qiáng)制袋通風(fēng)

4.2袋通風(fēng)箱和噴嘴：強(qiáng)制袋通風(fēng)85強(qiáng)制袋通風(fēng)裝置工作原理

如上圖，風(fēng)箱上面的噴嘴用來(lái)阻擋干毯界面層帶來(lái)的濕熱空氣，下面的噴嘴則阻擋被毯輥吸引過(guò)來(lái)的空氣。在風(fēng)嘴之間形成一個(gè)正壓區(qū)，該壓力區(qū)在受控的情況下將準(zhǔn)確數(shù)量的干熱空氣送入袋區(qū)，濕空氣則通過(guò)自然抽吸作用從袋區(qū)排出。送入袋區(qū)的是干熱空氣而非氣罩內(nèi)濕熱空氣；強(qiáng)制袋通風(fēng)裝置工作原理如上圖，風(fēng)箱上面的86強(qiáng)制袋通風(fēng)裝置功能

平衡和控制進(jìn)出袋區(qū)的空氣流量：袋區(qū)要求吸入和壓出的空氣量相等，如果不等，則袋區(qū)將產(chǎn)生軸向空氣流。軸向空氣流使紙頁(yè)產(chǎn)生抖動(dòng)，易斷紙和產(chǎn)生紙病；另外，當(dāng)吸入空氣量低于壓出空氣量時(shí)，由于邊緣部位進(jìn)口空氣流動(dòng)，導(dǎo)致邊部紙頁(yè)水分偏低，中心部位的濕度則較高；高速袋通風(fēng)裝置可準(zhǔn)確的控制袋區(qū)送風(fēng)量，保證袋區(qū)的平衡，盡量避免袋區(qū)的軸向空氣流動(dòng)，從而保證最低的紙頁(yè)抖動(dòng)。強(qiáng)制袋通風(fēng)裝置功能平衡和控制進(jìn)出袋區(qū)的空氣流量：袋區(qū)要求吸87使袋區(qū)濕度低而均一：強(qiáng)制袋通風(fēng)送入袋區(qū)的是干空氣而非氣罩內(nèi)濕空氣，能夠控制低而均一的袋區(qū)濕度；低而均一的袋區(qū)濕度可大大提高紙機(jī)的干燥速率，且有助于獲得均一的橫幅水分分布。一般在烘缸壓力低于2bar時(shí)，袋區(qū)濕度控制在0.18kg.H2O/kg.d.a，在較高壓力時(shí)可為0.20kg.H2O/kg.d.a，且橫向波動(dòng)不超過(guò)10%；該數(shù)值與車(chē)速和品種相關(guān)；有矯正紙頁(yè)橫幅水分分布的能力：橫幅水分分布受橫向空氣流量的影響，因此，強(qiáng)制袋通風(fēng)能夠?qū)堩?yè)橫幅水分分布產(chǎn)生一定的影響，但這種影響具有一定的局限性，資料介紹，一般成品水分含量為4%時(shí)將橫幅水分矯正1%是可以做到的。使袋區(qū)濕度低而均一：強(qiáng)制袋通風(fēng)送入袋區(qū)的是干空氣而非氣罩內(nèi)濕885穩(wěn)定紙幅設(shè)施

隨著紙機(jī)車(chē)速的不斷提高，干毯、烘缸殼體、毯輥等紙機(jī)運(yùn)動(dòng)部件表面所挾帶的空氣流動(dòng)（科恩達(dá)效應(yīng)、邊界層）對(duì)紙頁(yè)的擾動(dòng)作用越來(lái)越強(qiáng)，導(dǎo)致紙頁(yè)不穩(wěn)產(chǎn)生“紙病”，而通過(guò)速差使紙頁(yè)繃緊的措施，又增加了斷紙頻率，因此，現(xiàn)代化高速紙機(jī)在干燥部，甚至壓榨部增設(shè)了紙幅穩(wěn)定設(shè)施----吹風(fēng)箱，以改善紙幅穩(wěn)定性；5穩(wěn)定紙幅設(shè)施隨著紙機(jī)車(chē)速的不斷提高，895.1吹風(fēng)箱的工作原理

紙頁(yè)的不穩(wěn)定狀況，如圖，干毯攜帶著大量界面層空氣，在下烘缸入口區(qū)，界面層空氣形成正壓，并被強(qiáng)制壓入干毯、烘缸匯聚區(qū)。有部分界面層空氣被壓過(guò)干毯，沿下烘缸被截聚在干毯與紙頁(yè)之間，該部分空氣使紙頁(yè)浮離干毯，并失去穩(wěn)定性；從上烘缸一出來(lái)，紙頁(yè)有一種跟著其缸體走的傾向。這使紙頁(yè)內(nèi)形成氣囊，從而導(dǎo)致皺褶。所有截聚在紙頁(yè)和干毯之間的空氣，在到上烘缸的入口處時(shí)被強(qiáng)制壓出，也可能會(huì)引起皺褶。

5.1吹風(fēng)箱的工作原理紙頁(yè)的不穩(wěn)定狀況，90紙機(jī)高溫封閉通風(fēng)氣罩工作原理及運(yùn)行課件91

解決紙頁(yè)不穩(wěn)定問(wèn)題的辦法是，在界面層空氣有可能截聚在紙頁(yè)和干毯間以前，就把它除去。吹風(fēng)箱就是逆著干毯和烘缸的運(yùn)行方向吹風(fēng)，以排除界面層空氣。吹風(fēng)作用產(chǎn)生了一個(gè)負(fù)壓，使紙頁(yè)緊貼在干毯上，不再在其間截留空氣。紙頁(yè)揭離上烘缸就受到負(fù)壓的作用，直到它到達(dá)下烘缸為止。解決紙頁(yè)不穩(wěn)定問(wèn)題的辦法是，在界面層空氣有可能截聚92吹風(fēng)箱的工作原理圖吹風(fēng)箱的工作原理圖936.熱回收裝置（略）6.熱回收裝置（略）94第四章高溫封閉氣罩的運(yùn)行調(diào)節(jié)第四章高溫封閉氣罩的運(yùn)行調(diào)節(jié)951.干燥部通風(fēng)系統(tǒng)的功能捕集并排出干燥部所產(chǎn)生的水汽。這是干燥部通風(fēng)系統(tǒng)的基本功能。進(jìn)入干燥部紙頁(yè)的干度一般為40%左右，也就是說(shuō)約成紙量1.5倍的水分自干燥部排出，如果這么大量的水汽直接排至室內(nèi)，則現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境將是很糟糕的。只能通過(guò)更大量的室內(nèi)排風(fēng)機(jī)排出室外，造成極大的電耗。提供可控的、滿(mǎn)足紙機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行的干燥環(huán)境。其一，控制合理的袋區(qū)濕度且橫幅均一；其二，保持合理的氣罩溫度和濕度，避免干燥部結(jié)露；其三，沿紙機(jī)縱向送排風(fēng)滿(mǎn)足工藝干燥曲線(xiàn)要求。1.干燥部通風(fēng)系統(tǒng)的功能捕集并排出干燥部所產(chǎn)生的水汽。這是干96穩(wěn)定紙幅。隨著紙機(jī)車(chē)速的持續(xù)提高，保持干燥部紙幅的穩(wěn)定已成為干燥部通風(fēng)系統(tǒng)的重要任務(wù)。為了使紙頁(yè)有良好的抄造性能，必須妥善處理好干燥部?jī)?nèi)部的氣流。優(yōu)化節(jié)能效率。加熱空氣所需的熱量約為400~440kj/kg.蒸發(fā)水，約占干燥部熱量的14%。干燥部絕大部分由蒸汽所釋放的用于干燥紙張的熱量，包含在排除的水汽內(nèi)而被氣罩抽走。良好的氣罩設(shè)置和運(yùn)行可回收這些熱量的大部分。封閉氣罩和開(kāi)放式氣罩最大的區(qū)別就在于：因兩者的排氣溫度不同，可回收的熱量不同，從而導(dǎo)致紙機(jī)熱耗的差異。穩(wěn)定紙幅。隨著紙機(jī)車(chē)速的持續(xù)提高，保持干燥部紙幅的穩(wěn)定已成為972氣罩運(yùn)行調(diào)整的基本概念和知識(shí)2.1零位：空氣密度與空氣的溫度和濕度有關(guān)，溫度越高、濕度越大則密度越低，即ρ∝1/（T、d），式中ρ、T、d分別是空氣的密度、溫度和含濕量。因此，封閉氣罩內(nèi)空氣壓力分布受兩方面的影響，其一為烘缸加熱和紙頁(yè)蒸發(fā)的熱空氣向上流動(dòng)產(chǎn)生的熱動(dòng)力，其二為氣罩排風(fēng)量總是大于送風(fēng)量而產(chǎn)生的負(fù)壓，如下圖：2氣罩運(yùn)行調(diào)整的基本概念和知識(shí)2.1零位：980壓力0壓力0壓力熱動(dòng)力排送風(fēng)量差氣罩內(nèi)壓力分布零位高度高度高度0壓力0壓力099

假設(shè)氣罩外環(huán)境空氣壓力為1個(gè)大氣壓，即表壓為零，則氣罩內(nèi)壓力為零點(diǎn)即為“零位”。實(shí)際運(yùn)行中，因環(huán)境壓力并不一定等于1bar，定義氣罩內(nèi)壓力等于環(huán)境壓力點(diǎn)為“零位”。在“零位”點(diǎn)，氣罩內(nèi)外壓力相等，因此氣罩內(nèi)外無(wú)空氣流動(dòng)?！傲阄弧秉c(diǎn)以下，環(huán)境空氣有流入氣罩的趨勢(shì)，“零位”以上，氣罩內(nèi)濕熱空氣有流入環(huán)境的趨勢(shì)。假設(shè)氣罩外環(huán)境空氣壓力為1個(gè)大氣壓，即表1002.2影響氣罩內(nèi)紙頁(yè)干燥的因素

----溫壓和水蒸氣分壓

紙的干燥過(guò)程可分為兩個(gè)過(guò)程：傳熱過(guò)程和蒸發(fā)過(guò)程；傳熱過(guò)程：

紙頁(yè)接觸烘缸過(guò)程中，通過(guò)烘缸外壁將烘缸內(nèi)蒸汽的熱量傳遞至紙頁(yè)中。在傳熱過(guò)程中紙頁(yè)溫度上升而很少有蒸發(fā)。按照基本傳熱公式傳遞的熱量為：Q=K×A×（Ts-Tp）

式中Q----傳遞至紙頁(yè)的傳熱量，KJ/K----總傳熱系數(shù)（表明熱流阻力的大小）A----與紙頁(yè)接觸的烘缸表面積，m2Ts----蒸汽溫度，KTp----紙頁(yè)平均溫度，K2.2影響氣罩內(nèi)紙頁(yè)干燥的因素

101

傳熱過(guò)程是紙頁(yè)干燥的基礎(chǔ)。通過(guò)傳熱過(guò)程離開(kāi)烘缸紙頁(yè)的溫度升高，為蒸發(fā)過(guò)程提供了驅(qū)動(dòng)力。

傳熱過(guò)程的驅(qū)動(dòng)力：溫壓，ΔT=Ts-Tp傳熱過(guò)程的阻力：熱阻，U=1/K

強(qiáng)化傳熱可以提高紙頁(yè)離開(kāi)烘缸的溫度，提高干燥能力。強(qiáng)化傳熱的途徑：增大驅(qū)動(dòng)力：提高蒸汽壓力，因飽和溫度決定于蒸汽壓力，提高溫度即需提高蒸汽壓力。但蒸汽壓力的上限受紙種限制。降低阻力：提高換熱系數(shù)----壁面清潔、冷凝水排除通暢、不凝氣體排除等；傳熱過(guò)程是紙頁(yè)干燥的基礎(chǔ)。通過(guò)傳熱過(guò)程離開(kāi)烘102蒸發(fā)過(guò)程：

紙頁(yè)經(jīng)過(guò)烘缸傳熱，溫度提高，在離開(kāi)烘缸的開(kāi)放引紙區(qū)，紙頁(yè)中的水分因蒸發(fā)作用而脫離紙頁(yè)，這個(gè)過(guò)程為蒸發(fā)過(guò)程。紙頁(yè)蒸發(fā)作用的基本傳質(zhì)方程式為：G=K×A×（Ps-Pa）式中G----紙頁(yè)蒸發(fā)的水分，K----傳質(zhì)系數(shù)，K∝（T、U0.5）其中T為蒸發(fā)溫度，U為空氣與紙頁(yè)相對(duì)速度；A-----蒸發(fā)面積，Ps-----紙頁(yè)中水的水汽壓力，Pa----紙頁(yè)周?chē)諝庵械乃謮?，由式中可?jiàn)，蒸發(fā)過(guò)程的驅(qū)動(dòng)力：水汽壓差，即ΔP=Ps-Pa；蒸發(fā)過(guò)程的阻力：空氣阻力，1/K蒸發(fā)過(guò)程：紙頁(yè)經(jīng)過(guò)烘缸傳熱，溫度提高，在離開(kāi)烘缸103

Ps正比于紙頁(yè)溫度，紙頁(yè)溫度越高則紙頁(yè)中水分的水汽壓力越大，增大蒸發(fā)作用；Pa正比于空氣中的含濕量，空氣含濕量越大，則空氣中水汽分壓越大，降低蒸發(fā)作用；在紙的干燥過(guò)程中，紙頁(yè)溫度是變化的，它既與傳熱過(guò)程相關(guān)，同時(shí)影響著蒸發(fā)過(guò)程。增強(qiáng)傳熱將提高紙頁(yè)離開(kāi)烘缸的溫度，則增強(qiáng)了紙頁(yè)的蒸發(fā)作用。同時(shí)，因水分蒸發(fā)過(guò)程是吸熱過(guò)程，高效的蒸發(fā)過(guò)程可降低紙頁(yè)溫度，從而當(dāng)紙頁(yè)回到下一個(gè)烘缸時(shí)，入缸紙頁(yè)溫度較低，較低的紙頁(yè)溫度又有利于下個(gè)傳熱過(guò)程。Ps正比于紙頁(yè)溫度1043封閉氣罩運(yùn)行調(diào)節(jié)的基本原則3.1送風(fēng)量調(diào)整：氣罩各部送風(fēng)量以保