CN102465469A - 造纸机燃气式干燥部 - Google Patents

Abstract

一种造纸机燃气式干燥部，包括设备基础，在设备基础上设置有驱动辊，在进纸侧驱动辊上设置有与驱动辊构成摩擦幅的压辊，在驱动辊上设置有环形钢带，驱动辊带动环形钢带循环转动，在环形钢带的下面设置有燃烧室，燃烧室与燃气管道和空气管道联通，在空气管道和燃气管道上均设置有调节减压阀。本发明用于造纸机的干燥部，利用天然气或沼气与空气按一定比例均匀混合，充分燃烧后产生的热量，直接对造纸机钢带加热，钢带将热量传递到纸页，改变了热能转换方式，减少了能量转换次数，缩短输送路径，尾气余热经热交换器顺收利用，经脱硫、脱碳后，净化气回到空气管道重新参与燃烧，废气送到沼气池。

Description

造纸机燃气式干燥部

技术领域

本发明属于造纸行业的设备，具体的说是涉及一种造纸机的干燥部。 

背景技术

造纸机干燥部一般是指纸机压榨单元与涂布单元之间的部分和涂布单元与压光单元之间的部分。根据其在整条纸机生产线中的相对位置不同，分为前干燥、中干燥和后干燥。对于大缸纸纸机，大直径烘缸也属于纸机干燥部。纸机干燥部的主要功能是对湿纸幅脱水，保证纸页达到成品纸的干度，同时调整纸页纵向和横向水份定量一致，保证纸页性能。 

从压榨单元出来的湿纸幅，由于纸品和压榨形式的不同，其干度在30%－47%之间。湿纸幅进入干燥部后，经过一系列被加热的烘缸，蒸发掉大部水分，达到成品纸96%左右的干度要求。蒸发过程需要大量热能，这些热能通常以蒸汽形式供给。干燥部一般是纸机中耗能最大的。热能从蒸汽传递到纸幅，需要相当大的传热面积，因此干燥部是纸机中最庞大的单元。 

如图1，传统纸机干燥部，这种方案是现在纸机普遍采用的结构形式。主要包括设备基础1、引纸绳传动和张紧装置2、干网张紧和调偏装置3、机架4、汽罩5、干网6、烘缸装置7；还有图2所示的传动装置8、润滑系统9等。对于低速纸机，烘缸真径一般为1.2m或者1.5m，烘缸数量为40个左右。干燥部的整体长度45米－60米，占纸机主体长度的45%－48%。一条常规3150纸机干燥部的总重量为600吨左右。传动功率为750ＫＷ，约占纸机主体总功率的1/4。干燥部的设备高度13.5米，一般是纸机主体中最高的，相应的厂房高度为20米。 

对于高速纸机常用1.8m的烘缸。烘缸数量为45个左右，真空缸35个左右。通常干燥部的整体长度90米，约占纸机主体长度的60%。一条幅宽5900mm，车速1600米/分钟的高速纸机干燥部的总重量为2000吨左右。传动功率为2650ＫW，约占纸机主体总功率的1/4。干燥部的设备高度15米，一般是纸机主体中最高的，相应的厂房高度为2７米。 

对于大缸纸机，烘缸直径3米－7米，整个大缸单元设备50吨－120吨，传动功率，110kＷ－250kW，设备高度10米，相应的厂房高度为１７米。 

综上所述，传统纸机干燥部不足之处有： 

１.利用蒸汽加热烘缸来干燥纸页，综合效率低，能耗高，还有大量二氧化碳等污染物排放，不环保。如图3，传统纸机干燥部热传递流程，锅炉将水转变为高压水蒸汽，效率约为85%；高压水蒸汽经过蒸汽管网输送到达烘缸，效率约为88%；烘缸再将热传递到纸，其效率约为63%，整个系统的综合效率只有47%。

2．整个干燥部结构庞大，辅助设施多，不仅耗用大量原材料，工作时需要消耗大量的电能。转动点及轴承位置多，润滑系统复杂，维修成本高。 

3.　整个干燥部设备基础和需用厂房面积大，投资大。 

以往对纸机干燥部的改造，侧重于余热利用方面，没有从根本上解决纸机干燥部的综合效率低，能耗高的缺陷。随着煤碳资源的日趋紧缺，电力和蒸汽的价格上涨，以及节能减排的要求，都要求高能耗的纸机干燥部必须从其基本形式上进行改造创新。原来燃气燃烧控制的技术成本高，随着现代燃气燃烧自动控制技术的成熟运用，使得在造纸干燥部利用燃气燃烧器直接加热的加热方式可以顺利实施。利用这种加热方式，不仅成本低，操作简易，而且还可以克服传统纸机干燥部不足之处。 

发明内容

本发明的目的就在于克服上述不足提供一种造纸机燃气式干燥部。 

本发明的目的可通过以下技术方案来实现： 

一种造纸机燃气式干燥部，包括设备基础，在设备基础上设置有驱动辊，在进纸侧驱动辊上设置有与驱动辊构成摩擦幅的压辊，在驱动辊上设置有环形钢带，驱动辊带动环形钢带循环转动，在环形钢带的下面设置有燃烧室，燃烧室与燃气管道和空气管道联通。

上述造纸机燃气式干燥部，在空气管道和燃气管道上均设置有调节减压阀。 

上述造纸机燃气式干燥部，在环形钢带上部依次排列有热风箱，热风箱上设置有风嘴，热风箱与热交换器通过热风管连接，热交换器通过管道与燃烧室联通，换交换热器还设置有尾气收集管，尾气收集管的管口设置在钢带的两侧。 

上述造纸机燃气式干燥部，所述热交换器分别与汽水分离器和脱碳、脱硫罐联通，脱碳、脱硫罐与沼气池联通，沼气池与燃气管道联通，汽水分离器和脱碳、脱硫罐均与空气管道联通。 

采用上述技术方案，本发明有以下优点：利用天然气或沼气与空气按一定比例均匀混合，充分燃烧后产生的热量，直接对钢带加热，钢带将热量传递到纸页，改变了热能转换方式，减少了能量转换次数，缩短输送路径，尾气余热经热交换器顺收利用，经脱硫、脱碳后，净化气回到空气管道重新参与燃烧，废气送到沼气池。沼气池产生的沼气用作燃气；冷风经热交换器加热后，送入吹风箱，通过热风箱设置的风嘴，定量、均匀地吹向纸面，将纸中蒸发出来的高温、高湿水汽带走，经热交换器，余热利用后，利用汽水分离器将水、气分离，水进入集水槽备用，余气进入空气管道，参与下一个流程循环，热量的综合效率可达到98%。从整个流程可以看到，物料利用及能量转换是一个密闭、完整系统中循环运行，最后的产物是水和有机肥，可以用于农业生产，不产生任何污染。 

上述燃气式干燥部，结构简单，只有两只驱动辊，适应各种车速要求，没有干网，因此省去了大量的辅属设备，如干网张紧和调偏装置等，设备整体重量大幅度减少，和原来相应生产能力的干燥部相比较，重量只有原来的1/10，整体高度为3.5米，设备基础可以减小，厂房高度可以降低10米，节约大量基础建设投入。驱动功率是原来的1/5，润滑点很少，润滑系统简单，使用和维修费用降低。 

本发明结构简单，只有两只驱动辊，适应各种车速要求，没有干网，因此省去了大量的辅属设备，如干网张紧和调偏装置等，设备整体重量大幅度减少，和原来相应生产能力的干燥部相比较，重量只有原来的1/10，整体高度为3.5米，设备基础可以减小，厂房高度可以降低10米，节约大量基础建设投入。驱动功率是原来的1/5，润滑点很少，润滑系统简单，使用和维修费用降低。整个生产过程中，物料利用及能量转换是一个密闭、完整系统中循环运行，最后的产物是水和有机肥，可以用于农业生产，不产生任何污染。 

附图说明

图1是传统纸机干燥部。 

图2是图1的Ａ－Ａ剖视图。 

图3是传统干燥部流程图。 

图4是本发明结构示图图。 

图5是图4的B－B剖视图。 

图6是本发明流程图。 

具体实施方式

如图4、图5和图6所示的一种造纸机燃气式干燥部，包括设备基础15，在设备基础15上设置有驱动辊11，驱动单元20驱动驱动辊11，在进纸侧驱动辊上设置有与驱动辊构成摩擦幅的压辊10，在驱动辊11上设置有环形钢带19，驱动辊11带动环形钢带19循环转动，在环形钢带19的下面设置有燃烧室13，燃烧室13与燃气管道18和空气管道17联通，压榨单元过来的湿纸页，在压辊适当的压力作用下，粘贴到环形钢带上部的平面上，随钢带同步前行。由于在钢带下面设置有燃烧室，燃气燃烧后的热能直接加热环形钢带，环形钢带将热量传递到纸面上蒸发掉纸面中的水份。在空气管道和燃气管道上均设置有调节减压阀16，通过调节减压阀，控制由空气管道和燃气管道进入燃烧室中的空气和燃气量的多少，来调节多个燃烧室的温度高低，使环形钢带的温度从后到前逐渐升高，使其符合工要求，在环形钢带上部依次排列有热风箱12，热风箱12上设置有风嘴21，热风箱12与热交换器14通过热风管连接，热交换器14通过管道与燃烧室13联通，换交换热器14还设置有尾气收集管25，尾气收集管25的管口设置在钢带的两侧，燃烧室的尾气余热通过热交换器回收，将外界进入热交换器的冷风加热，外界冷风通过热交换器被加热后进入到热风箱，再通过热风箱设置的风嘴定量、均匀地吹向纸面，将纸中散发出来的高温、高湿水汽带走，经热交换器余热利用。所述热交换器14分别与汽水分离器22和脱碳、脱硫罐23联通，脱碳、脱硫罐23与沼气池24联通，沼气池24与燃气管道18联通，汽水分离器22和脱碳、脱硫罐23均与空气管道17联通，热交换器14余热利用后的冷凝水进入汽水分离器22，汽水分离器22内的水进入到水槽21内，热交换器余热利用后废气进入脱碳、脱硫罐净化后直接与空气管道联通，脱碳、脱硫罐出来的废气进入到沼气池产后的沼气直接连接到燃气管道。这样就实现了余热、废气再利用。 

Claims (4)

1.一种造纸机燃气式干燥部，包括设备基础（15），在设备基础（15）上设置有驱动辊（11），在进纸侧驱动辊上设置有与驱动辊构成摩擦幅的压辊（10），其特征在于：在驱动辊（11）上设置有环形钢带（19），驱动辊（11）带动环形钢带（19）循环转动，在环形钢带（19）的下面设置有燃烧室（13），燃烧室（13）与燃气管道（18）和空气管道（17）联通。

2.根据权利要求1所述的造纸机燃气式干燥部，其特征在于：在空气管道和燃气管道上均设置有调节减压阀（16）。

3.根据权利要求2所述的造纸机燃气式干燥部，其特征在于：在环形钢带上部依次排列有热风箱（12），热风箱（12）上设置有风嘴（21），热风箱（12）与热交换器（14）通过热风管连接，热交换器（14）通过管道与燃烧室（13）联通，换交换热器（14）还设置有尾气收集管（25），尾气收集管（25）的管口设置在钢带的两侧。

4.根据权利要求3所述的造纸机燃气式干燥部，其特征在于：所述热交换器（14）分别与汽水分离器（22）和脱碳、脱硫罐（23）联通，脱碳、脱硫罐（23）与沼气池（24）联通，沼气池（24）与燃气管道（18）联通，汽水分离器（22）和脱碳、脱硫罐（23）均与空气管道（17）联通。 

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