蒸發(fā)水分所需的能量來自蒸汽,蒸汽在烘缸內(nèi)部凝結(jié)。將蒸汽送入烘缸和排除凝結(jié)水式干燥部作業(yè)的重要組成部分。它對干燥效率、節(jié)能效率、紙張質(zhì)量和紙機總效率都有影響。
一、凝結(jié)水層對干燥的影響
隨著蒸汽的凝結(jié),在烘缸內(nèi)部形成凝結(jié)水層。該凝結(jié)水層對干燥效率和干燥均一性有重要影響。PST高速紙機旋轉(zhuǎn)接頭和虹吸器系統(tǒng)的任務就是把蒸汽連續(xù)不斷輸送到烘缸內(nèi),與此同時從轉(zhuǎn)動烘缸中除以凝結(jié)水。
根據(jù)車速情況,烘缸內(nèi)部凝結(jié)水層的行為式不相同的下圖(1)(2)展示出凝結(jié)水層的不同行為.
在車速極慢時(低于150m/min),凝結(jié)水在烘缸底部形成一個“小水塘”。見圖(1)?!靶∷痢眳^(qū)域的外面?zhèn)鳠嵯禂?shù)很高。隨著車速的增加,由于缸壁與凝結(jié)水之間的摩擦力,“小水塘”開始攀升到烘缸側(cè)面上,見圖(2)?!八痢眱?nèi)部還會因摩擦力而產(chǎn)生湍動。由于凝結(jié)水湍動而增強了傳熱作用。在車速未300m/min左右時,凝結(jié)水攀升上缸壁,并回跌到烘缸底部,見圖(3)。湍動程度更高,傳熱也更好。但高湍狀態(tài)使烘缸傳動系統(tǒng)的功率和轉(zhuǎn)動負荷增大。在這種瀑布型狀態(tài)中運行,常引起烘缸傳動齒輪損壞。
一旦烘缸達到足夠速度時,由于離心力增加,凝結(jié)水將全部附著在烘缸周邊上,見圖(4)。發(fā)生這種“甩邊”現(xiàn)象的車速大小取決于烘缸直徑,凝結(jié)水負荷和缸體內(nèi)表面粗糙度。Φ1500、Φ1800烘缸通常是在車速6780~710m/min之間發(fā)生這種現(xiàn)象。即使凝結(jié)水層附著在周邊上,它與烘缸表面仍有一定的相對位移。凝結(jié)水層呈“激蕩狀”行為。
激蕩作用產(chǎn)生湍動,并增進傳熱。隨著紙機車速的提高,這種激蕩作用逐漸趨于凝滯。圖6展示隨著紙機車速的提高,傳熱系數(shù)所發(fā)生的變化。在現(xiàn)代的高紙機車速,烘缸內(nèi)凝結(jié)水層接近于形成一道傳熱效率很低的薄膜層。凝結(jié)水層厚度的微小變化均將使傳熱發(fā)生重要變化。凝結(jié)水層即使變動0.5mm,其傳熱系數(shù)均將有十分明顯的變化。這也將導致橫向干燥速率和紙卷的橫幅水分分布的變化。因此,在8.9m幅寬的新型紙機上,要保持其均一性是一項十分間距的任務。
二、滕州市豐瑞機械制造有限公司生產(chǎn)制造的PST高速紙機旋轉(zhuǎn)接頭。
在烘干機部分,旋轉(zhuǎn)接頭主要用來由靜止的管道把蒸汽連續(xù)不斷地輸送到旋轉(zhuǎn)著的烘缸(滾筒)內(nèi),然后通過虹吸器將凝液(水)和非凝氣體(如空氣)逐出烘缸,在多數(shù)紙機中,一臺旋轉(zhuǎn)接頭同時完成這兩種功能。
型號 | 尺寸 | M | P | A | B | C | D | E | F |
PSTJA | PSTJA | 3" | 2" | 4.00" | 7.81" | 11.75" | 9.69" | 5.25" | 7.50" |
DN80 | DN50 | 100mm | 200mm | 300mm | 245mm | 135mm | 190mm | ||
PSTJB | PSTJB | 4" | 2-1/2" | 5.25" | 9.06" | 13.88" | 11.19" | 5.75" | 8.50" |
DN100 | DN65 | 135mm | 230mm | 350mm | 285mm | 145mm | 215mm | ||
PSTJC | PSTJC | 3" | 2" | 4.00" | 7.81" | 11.75" | 9.69" | 6.30" | 10.35" |
DN80 | DN50 | 100mm | 200mm | 300mm | 245mm | 160mm | 265mm | ||
PSTJD | PSTJD | 4" | 2-1/2" | 5.25" | 9.06" | 13.88" | 11.19" | 6.30" | 11.06" |
DN80 | DN65 | 135mm | 230mm | 350mm | 285mm | 160mm | 280mm |
PST高速紙機旋轉(zhuǎn)接頭重量輕,安裝方便,密封環(huán)為進口特殊石墨——超長使用壽命,密封環(huán)可自由浮動,以調(diào)節(jié)偏心,流通面積達,壓力損失小等特點。此類旋轉(zhuǎn)接頭最主要的特點是其殼體固定連接在機架及其延伸件上,而不是像以往的旋轉(zhuǎn)接頭那樣,殼體及其自重由與配機同速轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)接頭空心軸(外管)來承受?;蛱變?nèi)的浮動環(huán)(活塞)密封面由多個小彈簧壓緊貼合在游動環(huán)或動環(huán)相應密封面上,游動環(huán)另一密封面則與由烘缸(輥筒)缸蓋加熱側(cè)空心軸端相連接的法蘭帶動同步轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)環(huán)凹形球面相貼合。
CSS固定式虹吸器結(jié)構特點剛性安裝固定,無須烘缸內(nèi)部支撐,虹吸間隙得以精確控制,提高烘干能力和操作穩(wěn)定性。特富龍吸口,防止磨缸,高速時低壓差即可有效運行排水。
旋轉(zhuǎn)接頭動、靜環(huán)密封界面內(nèi),內(nèi)、外管同速轉(zhuǎn)動,界面外靜止,殼體固定連接于機架及其延伸件(如軸承蓋)上PST高速紙機旋轉(zhuǎn)接頭。隨同配機同速轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)環(huán)與內(nèi)管的連接及密封結(jié)構由幾個輪輻與外盤相連,在內(nèi)、外(管)密封界面內(nèi)零部件都隨機同速轉(zhuǎn)動,在密封界面外部零件固定連接殼體內(nèi),進汽和排水汽管中流體分別各自密封,由彈簧壓緊。
旋轉(zhuǎn)式和固定式虹吸管之間操作上的不同是,旋轉(zhuǎn)式虹吸管所需的壓差值,還要附加客服離心力所需的壓差。該附加壓差主要客服虹吸管內(nèi)凝結(jié)水和蒸汽混合物的離心力。附加的壓差值取決于混合物的密度,密度又取決于噴吹蒸汽的百分率。如果噴吹蒸汽的流量太低,離心力較高,所需壓差值也較高。噴吹蒸汽流量太低時,烘缸就排不出水,凝結(jié)水就要“滿缸”。高速低機的噴吹蒸汽量為凝結(jié)水量的20%左右,才能防止烘缸滿溢。旋轉(zhuǎn)式虹吸管的典型壓差從紙機車速為450m/min的我kPa,到紙機車速為1050m/min的95kPa。
固定式虹吸管不必克服”旋轉(zhuǎn)混合物“的離心力,因此所需壓差和噴吹蒸汽量均較小。固定式虹吸式的典型壓差為35~40kPa。滕州市豐瑞機械制造有限公司PST高速紙機旋轉(zhuǎn)接頭配用CSS固定式虹吸管排水壓差僅需0.02kPa。固定式虹吸管更適合于很高車速的紙機。固定式虹吸管的缺點是正確保持虹吸管位置的機械方面問題。通常間隙應大于0.75mm,否則將造成機械事故。