CN102094350B - 用于纤维幅材机的干燥部的蒸汽及冷凝水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于纤维幅材机的干燥部的蒸汽及冷凝水系统(10)，该蒸汽及冷凝水系统(10)在蒸汽馈送装置(36)与冷凝器(30)之间具有多个级联连接的烘缸组(12，14，16，18，20)和至少一个具有喷射器(54)的热压机组(14)，该喷射器被设置为借助新鲜蒸汽使来自同一烘缸组(14)的废蒸汽作为馈送蒸汽循环。压力最低的烘缸组(12)与其他烘缸组(14，16，18，20)相比具有较少的烘缸(11)，热压机组(14)的馈送压力管线(60)通过气门与压力最低的烘缸组(12)的馈送管线(35)连接。

Description

用于纤维幅材机的干燥部的蒸汽及冷凝水系统

技术领域

本发明涉及一种用于纤维幅材机的干燥部的蒸汽及冷凝水(冷凝物)系统(Dampf-und Kondensatsystem)，其在蒸汽馈送装置(Dampfeinspeisung)与冷凝器之间包括有多个级联连接的烘缸组和至少一个具有喷射器的热压机组(Thermokompressorgruppe)，该喷射器被设置为借助新鲜蒸汽使来自同一个烘缸组的废蒸汽(Abdampf)作为馈送蒸汽循环。

背景技术

纤维幅材机的干燥部的蒸汽及冷凝水系统通常为级联系统或热压机系统。还有一种是级联(Kaskade)和热压机组合而成的改进的干燥部，其中例如在干燥的开始阶段使烘缸组1和烘缸组2呈级联连接，也就是说烘缸组2将冷凝水容器的吹入蒸汽(Durchblasdampf)和膨胀蒸汽(Entspannungsdampf)馈送到烘缸组1中。从烘缸组3开始的烘缸组就是所谓的热压机组，吹入蒸汽和膨胀蒸汽从该组通过热压机被导引回到同一个烘缸组的蒸汽侧(Dampfseite)。热压机还可用于提高所确定的烘缸组的蒸汽压力，其中借助高压蒸汽来提高低压蒸汽的压力。热压机组通常需要第二个高压蒸汽管线，以用于工作蒸汽(Treibdampf)。

多冷凝水容器系统的所谓的被级联控制的干燥部可视为现有技术中的蒸汽及冷凝水系统，其中所有的烘缸组都是级联连接，并设有多个冷凝水容器和至少一个冷凝器。在这种系统中，存在能量使用和干燥调节方面的问题。在所述系统中，由于级联连接，吹入蒸汽和冷凝水容器膨胀蒸汽的量朝向沿干燥部的“行进方向”的第一个烘缸组增加。因此，流入第一个烘缸组中的吹入蒸汽和膨胀蒸汽的体积会大到在第一个烘缸组中需要多达六个的烘缸。此外，从第一个烘缸组离开的穿流蒸汽的体积大到需要一个高效冷凝器来冷凝全部的穿流蒸汽。高效冷凝器又需要大量的冷却水，而冷却水在许多情况下只能限量使用。人们试图降低所需的冷凝器功率，为此，人们将来自烘缸组的蒸汽首先导入干燥部罩(Trockenpartiehaube)的备用空气预热器或消耗相应能量的物件。然而，这种方案需要空间和大量的管道并会产生额外的投资成本。

烘缸的表面温度对于纤维幅材机的干燥部中的幅材铺设而言具有重要的意义。有利的是，第一烘缸能够具有与各种待生产类型的纤维幅材相匹配的表面温度，从而不会产生纤维幅材附着在第一烘缸上的问题。在根据现有技术的蒸汽及冷凝水系统中，在第一烘缸中并未达到足够高的压力，由此可消除纤维幅材附着到第一烘缸上的问题。然而，高压却能够使纤维幅材在存在幅材附着危险的温度范围之上行进。

发明内容

通过本发明提供一种用于纤维幅材机的干燥部的蒸汽及冷凝水系统，其能够更好地利用能量并简化调节。

根据本发明，该目的可以这样实现：级联连接的蒸汽及冷凝水系统的第二烘缸组被构造为热压机组，其中可以借助热压机使同一烘缸组的废蒸汽作为馈送蒸汽循环，同时馈送蒸汽通过气门被导入第一烘缸组中。来自主蒸汽管线的蒸汽将用作为热压机的工作蒸汽。以此方式，在级联连接中可以使聚集在压力级较低的烘缸组中的穿流蒸汽和余汽在热压机组中就已保持在受控状态下，而不用使其聚集在第一烘缸组中。由此，第一烘缸组可以构造得小于其他烘缸组。

具体而言，本发明提供一种用于纤维幅材机的干燥部的蒸汽及冷凝水系统，所述蒸汽及冷凝水系统在蒸汽馈送装置与冷凝器之间具有多个呈级联连接的烘缸组和至少一个带有喷射器的热压机组，该喷射器被设置为借助于新鲜蒸汽使来自同一个烘缸组的废蒸汽作为馈送蒸汽进行循环，其中压力最低的烘缸组与其他烘缸组相比具有较少的烘缸，并且所述热压机组的馈送压力管线通过气门与所述压力最低的烘缸组的馈送管线连接。

优选地，所述压力最低的烘缸组具有2个到4个烘缸。

优选地，所述蒸汽及冷凝水系统具有新鲜蒸汽馈送阀，用以调节第一烘缸组的压力。

优选地，由压力较高的烘缸组馈送到所述热压机组中的吹入蒸汽仅被输入到所述热压机组的部分烘缸。

优选地，所述热压机组具有至少一个所述热压机组的喷射器，用以提高废蒸汽的压力。

优选地，所述蒸汽及冷凝水系统具有至少两个处于不同压力的冷凝器，其中的一个冷凝器用作为用于所述压力最低的烘缸组的废蒸汽的冷凝器，而其中的另一个冷凝器则用作为在幅材断裂情况下使用的功率较大的冷凝器。

根据本发明的系统的第一烘缸组较小，亦即其仅包括2至4个烘缸，使得在这种情况下来自该烘缸组的穿流蒸汽的量明显较少。由此减小了冷凝器所需的功率并进而实质上减少了所需的冷却水量。

在根据本发明的系统中，第一烘缸组并非与热压机组的冷凝水侧直接呈级联连接，由此可以更自由地调节第一烘缸组的压力。第一烘缸组可以配备有由主蒸汽管线构成的蒸汽供应装置，其中在需要时可以自由地选择第一烘缸组的压力。此外，在根据本发明的系统中，可以自由地选择第一烘缸组的烘缸数目和热压机组的烘缸数目，因为它们并不受限于级联连接。由此，就可以提供更多的对应于各种类型的待行进纤维幅材来调节干燥部的可能性。

在根据本发明的系统中，冷凝器的冷却水需求明显小于根据现有技术的系统，从而消除了对构造复杂的穿流蒸汽冷却系统的需要。

在根据本发明的系统中，也可以使用更多个热压机，这样这些热压机的尺寸就可以更好地对应于将在纤维幅材机中行进的各种类型的纤维幅材来确定。

根据本发明的系统适合用作纸浆机、造纸机、纸板机和棉纸机的干燥部中的蒸汽及冷凝水系统。本发明也可以用于其它的使用目的。

更确切地说，用于纤维幅材机的干燥部的根据本发明的蒸汽及冷凝水系统的特征在于，压力最低的烘缸组所包含的烘缸的数目少于其他烘缸组，并且热压机组的馈送压力管线通过气门与压力最低的烘缸组的馈送管线连接。

附图说明

以下参照示出了本发明的若干实施方式的附图来详细说明本发明。附图中：

图1为现有技术中纤维幅材机的干燥部的传统多冷凝水容器系统的典型蒸汽及冷凝水系统的示意图；以及

图2为纤维幅材机的干燥部的根据本发明的蒸汽及冷凝水系统的示意图。

具体实施方式

图1示出了纤维幅材机的干燥部的传统多冷凝水容器系统的蒸汽及冷凝水系统10的示意图。该蒸汽及冷凝水系统由主蒸汽管线100、由多个烘缸11构成的烘缸组12、14、16、18和20、冷凝水容器22、24、26和28、冷凝器30、主冷凝水管线32、以及管道和驱动装置组成。在烘缸11上由S开头的数字表示成组烘缸的序号。

多个单独的烘缸组分别包括多个烘缸，并且具有不同的压力。沿纤维幅材的行进方向13观察，压力级从第一烘缸组12中的压力级最小值增加到最后一个烘缸组20中的压力级最大值。烘缸组的蒸汽管线通过级联连接的方式彼此相连，即具有较高压力的烘缸组的废蒸汽用于加热随后的烘缸组。

在正常的操作环境下，新鲜蒸汽从主蒸汽管线100大部分经由馈送管线36被导入到最后的烘缸组20。其他的烘缸组也具有馈送管线38，用以输入附加蒸汽并进行其烘缸组的压力调节。新鲜蒸汽被导入到烘缸组的烘缸中，在烘缸中蒸汽将其热能释放到烘缸表面并且冷凝成冷凝水。冷凝水借助流经烘缸的新鲜蒸汽(即穿流蒸汽)被吸入到冷凝水排出管线通道中并最终到达冷凝水容器中。在冷凝水容器中蒸汽与冷凝水分离，并且部分冷凝水重新被蒸发。这种膨胀蒸汽和穿流蒸汽会作为随后的烘缸组的馈送蒸汽被输入。

来自压力级最低的第一烘缸组12的穿流蒸汽与第一冷凝水容器22的膨胀蒸汽一起被导入冷凝器30，在此处该蒸汽借助冷却水29被冷凝。冷凝器30的尺寸较大，因为其根据工作能力被设置成在幅材断裂的情况下也能够将所有来自烘缸的蒸汽冷凝。人们试图避免在幅材断裂时加热烘缸，以使存在于烘缸中的蒸汽在幅材断裂情况的开始阶段就被直接导入到冷凝器中，来代替以级联方式经由压力级较低的烘缸组导入到冷凝器中，从而实现降低压力的目的。

图2示出了纤维幅材机的干燥部的根据本发明的蒸汽及冷凝水系统的实施方式。相同的部件或功能相同的部件使用与图1中相同的附图标记来表示。在此实施方式中，热压机组14被安装在图1所示的传统的级联控制的多冷凝水容器系统的位置处、并被设在以两个冷凝器工作的蒸汽及冷凝水系统中。干燥部的烘缸的总数目与图1中的多冷凝水容器系统保持相同。

图2中的具有两个冷凝器的蒸汽及冷凝水系统包括主蒸汽管线100、由多个烘缸11构成的烘缸组12、14、16、18和20、冷凝水容器22、24和26、冷凝器30和31、以及管道和驱动装置。在此实施例中，除了由热压机组构成的第二烘缸组14之外，该蒸汽及冷凝水系统作为级联系统工作(起作用)。水蒸汽从主蒸汽管线100被馈送到具有最高压力的最后的烘缸组20。通过阀(Ventilen)和气门(Drosseln)来调节蒸汽的进入和排出。

根据本发明的蒸汽及冷凝水系统的第二烘缸组14由所谓的热压机组(也就是说由在其中借助热压机将低压废蒸汽转变为高压馈送蒸汽的烘缸组)构成。来自烘缸组14的冷凝水被导入第二冷凝水容器24中，第二冷凝水容器24的膨胀蒸汽和来自第二烘缸组的穿流蒸汽由第二冷凝水容器24通过热压机组14的喷射器54的馈送管线52导入喷射器54中。来自主蒸汽管线的高压蒸汽作为工作蒸汽被输入到热压机，该热压机使得在热压机组14的喷射器54中通过馈送管线52而来的压力较低的蒸汽加速。通过第二冷凝水容器24的压力(根据工作环境其为约-20kPa至+100kPa)而能够使用来自主蒸汽管线的蒸汽。人们可从热压机获得用于热压机组14的将导入烘缸11中的压力较高的馈送蒸汽来作为蒸汽的组合。

热压机代替馈送管线中的压差调节阀，在传统的级联连接中压差调节阀被设置在随后的烘缸组之前。通过热压机能调节烘缸4至6的压差。作为热压机组而言，任意其他烘缸组也可以作为第二烘缸组工作。

根据图2，最后的烘缸组20的废蒸汽被输入到第二冷凝水容器24。来自烘缸组16和18的废蒸汽又被导入到第三冷凝水容器26中。第三冷凝水容器的膨胀蒸汽再与较高压力级的烘缸组的穿流蒸汽一起仅被导入到热压机组的烘缸的一部分中，在所示示例的情况下被导入到最后一个烘缸中。馈送蒸汽通过热压机组14的喷射器54被输送到热压机组的烘缸4至9。

在热压机组14的馈送压力管线60中设置有气门，通过该气门可以调节与热压机组14部分级联连接的第一烘缸组12的馈送蒸汽量。由此，也可以根据需要调节待输入到第一烘缸组12的蒸汽量，并且不需要将较高压力的级联连接的烘缸组16、18、20的全部穿流蒸汽和余汽导入第一烘缸组12中。热压机组14和第一烘缸组12所需的额外的蒸汽取自于主蒸汽管线。由于热压机组14，第一烘缸组的结构尺寸可以较小，也就是说可以包括2至4个烘缸，优选包括如图2所示的三个烘缸。第一烘缸组12所涉及的烘缸的数目少于其他烘缸组和热压机组。热压机组14相应地包括7至10个烘缸，在烘缸组16、18和20中的烘缸的数目对应于根据现有技术的多冷凝水容器系统的烘缸组。

在根据本发明的系统中，第一烘缸组设置有一个自己的用于来自于主蒸汽管线的新鲜蒸汽的调节阀35，通过该调节阀可以与其他烘缸组无关地调节第一烘缸组的压力。由此，在不同类型的纤维幅材行进时，对烘干的调节可以非常地容易，因为几乎可以自由地选择第一烘缸组的温度。

由于第一烘缸组12的结构尺寸小，所以可以减小在生产操作期间所需的冷凝器30的尺寸，并由此减少对冷却水的需求。在图2所示的蒸汽及冷凝水系统的情况下，第一冷凝器可以优选具有约400kW的功率，由此，第一冷凝器具有与现有技术相比明显更小的功率。可以省去烘缸组12的余汽和膨胀蒸汽经由空气调节设备的热交换器的循环，因为其在这种情况下是不必要的。因此，可节省管道成本、占地面积以及部分的能量成本。

在根据本发明的系统中，第二冷凝水容器24中的压力低于传统的多冷凝水容器系统，因为在容器24中的该压力其实是通过烘缸4至6的压力级来确定的。而在传统的系统中，冷凝水容器的压力级由烘缸7至8确定，其至少处于50kPa的较高压力，这意味着存在超过10℃的较热的冷凝水。在传统的系统中，这种较热的冷凝水直接被输送到压力级较低的冷凝水容器，由此使该冷凝水容器的温度升高。在根据本发明的蒸汽及冷凝水系统中，来自干燥部的冷凝水的温度为约100℃，在需要时还可以更低，从而无需进行冷凝水的循环。通过取消冷凝水循环可以进一步节省管道成本以及减少空间使用。冷凝水容器22、24和26的冷凝水通过排出管线通道64被泵送到主冷凝水管线中。通过级联连接工作的各冷凝水容器22、24、26也处于不同的压力，该压力由给冷凝水容器供料的烘缸组的压力确定。

在根据图2的包括两个冷凝器的蒸汽及冷凝水系统中，为第二冷凝器31设置排气管线58。通过该管线，从主蒸汽管线到第二冷凝器31中的气流与来自冷凝器31的空气一起被排出到第一冷凝水容器22中，由此防止所述空气干扰热传递。第一冷凝水容器22还具有排气管线62。冷凝器31的冷却水回路优选与所述压力较低的冷凝器串联连接。

用于纤维幅材机的干燥部的根据本发明的蒸汽及冷凝水系统既可以用在图1所示的传统的多冷凝水容器系统中，也可以用在图2所示的双冷凝器系统中。热压机在需要时也可以安装到冷凝水容器的预制设备中。

Claims (6)

1.一种用于纤维幅材机的干燥部的蒸汽及冷凝水系统（10），所述蒸汽及冷凝水系统（10）在蒸汽馈送装置（36）与冷凝器（30）之间具有多个呈级联连接的烘缸组（12，14，16，18，20）和至少一个带有喷射器（54）的热压机组，该喷射器被设置为借助于新鲜蒸汽使来自同一个烘缸组（14）的废蒸汽作为馈送蒸汽进行循环，其特征在于，压力最低的烘缸组（12）与其他烘缸组（14，16，1 8，20）相比具有较少的烘缸（11），并且所述热压机组的馈送压力管线（60）通过气门与所述压力最低的烘缸组（12）的馈送管线（35）连接。

2.如权利要求1所述的蒸汽及冷凝水系统（10），其特征在于，所述压力最低的烘缸组（12）具有2个到4个烘缸（11）。

3.如权利要求1或2所述的蒸汽及冷凝水系统（10），其特征在于，所述蒸汽及冷凝水系统具有新鲜蒸汽馈送阀（35），用以调节所述压力最低的烘缸组（12）的压力。

4.如权利要求1或2所述的蒸汽及冷凝水系统（10），其特征在于，由压力较高的烘缸组（16）馈送到所述热压机组中的吹入蒸汽仅被输入到所述热压机组的烘缸（11）的一部分。

5.如权利要求1或2所述的蒸汽及冷凝水系统（10），其特征在于，所述热压机组具有至少一个所述热压机组的喷射器（54），用以提高废蒸汽的压力。

6.如权利要求1或2所述的蒸汽及冷凝水系统（10），其特征在于，所述蒸汽及冷凝水系统（10）具有至少两个处于不同压力的冷凝器（30，31），其中一个冷凝器用作为用于所述压力最低的烘缸组（12）的废蒸汽的冷凝器（30），而另一个冷凝器则用作为在幅材断裂情况下使用的功率较大的冷凝器（31）。

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