CN220503555U - 尾气流量控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及纸机干燥设备领域，公开了尾气流量控制系统包括可调式热泵、烘缸、冷凝水罐、冷凝水泵和尾气流量热泵控制系统，可调式热泵、烘缸相连、冷凝水罐相连、冷凝水泵依次相连，烘缸上连接有汽水分离器，烘缸排出的尾汽通过汽水分离器后连接可调式热泵，可调式热泵连接高压蒸汽，冷凝水罐的二次蒸汽经过可调式热泵加压后回用于烘缸，并通过尾气流量热泵控制系统能维持烘缸在所有的烘缸压力之下最佳的尾气流量和压差，在正常运转或断纸时均提供可靠的控制，以获得高的纸机效率及较低的维修量。通过尾气流量控制系统动态调节烘缸内的冷凝水和以避免蒸汽的大量浪费。同时将烘缸内的不凝气尽早排出系统，保障烘缸的正常运行。

Description

尾气流量控制系统

技术领域

本实用新型涉及纸机干燥设备领域，具体涉及尾气流量控制系统。

背景技术

近年来随着能源短缺的矛盾越来越突出，能源消耗占生产成本的比例越来越大，造纸行业纸机烘干部的能源消耗量占整个造纸过程中的能源消耗量的45～55％，从某种程度上说，蒸汽消耗的多少成为直接影响造纸企业利润和竞争力的关键因素。因此国内很多纸厂越来越重视降低烘干部的能源消耗量来降低造纸成本。

常规干燥部采用多段式串联供汽加热系统，传统的多段通汽属于被动式蒸汽串联系统，新蒸汽首先进入高温段烘缸，未冷凝的蒸汽依次作为中温端、低温段烘缸用汽，在满足纸机高温段用汽压力的前提下，各段汽水分离器的工作压力是推动蒸汽冷凝水循环的动力，因为多段串联的关系，不利于单独调节纸机干燥部各段烘缸的供汽压力和用气量。

现有技术中纸机干燥部热泵干燥系统，如图2所示，一般包括可调式热泵、烘缸、冷凝水罐和冷凝水泵，可调式热泵与烘缸相连，烘缸与冷凝水罐相连，冷凝水罐与冷凝水泵相连，烘缸上连接有汽水分离器，烘缸排出的尾汽通过汽水分离器后连接可调式热泵，可调式热泵连接高压蒸汽，冷凝水罐的二次蒸汽经过可调式热泵加压后回用于烘缸的加热系统，烘缸进气口设置有压力控制阀和压力控制器。压力控制阀与压力控制器调节进入烘缸的蒸汽压力，通过控制烘缸进出口压差而实现，烘缸进气压力的调节，以实现控制缸的供汽压力和用气量。

但是当断纸时，烘缸的排空阀会自动打开来维持操作工所设的压差。断纸结束时放空阀才能自动关闭，浪费大量蒸汽。

实用新型内容

本实用新型意在提供尾气流量控制系统，以调节纸机干燥部各段烘缸的供汽压力和用气量。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：尾气流量控制系统，包括可调式热泵、烘缸、冷凝水罐和冷凝水泵，可调式热泵与烘缸相连，烘缸与冷凝水罐相连，冷凝水罐与冷凝水泵相连，烘缸上连接有汽水分离器，烘缸排出的尾汽通过汽水分离器后连接可调式热泵，可调式热泵连接高压蒸汽，冷凝水罐的二次蒸汽经过可调式热泵加压后回用于烘缸的加热系统，烘缸进气口设置有压力控制阀和压力控制器，还包括尾气流量热泵控制系统和不凝气排放孔板，尾气流量热泵控制系统能自动维持烘缸在所有的烘缸压力之下最佳的尾气流量和压差，在断纸时，尾气流量热泵控制系统能自动调整尾气流量，使之相当于正常操作时的尾气压力与进气压力的比值，不凝气排放孔板设置在烘缸和冷凝水罐之间。

本方案的有益效果为：对整个烘干部处在所有的操作条件及速度之下，将提供可靠的冷凝水排放并具有最大的热传导效率及蒸汽的使用最有效率。本方案应用了最新的尾气流量控制，在正常运转或断纸时均提供可靠的控制，以获得高的纸机效率及较低的维修量。系统相对整个烘干部而言，提供了尾气流量的控制方式，这样就可以使控制快速灵敏并且随着冷凝率的变化来调整烘缸中的冷凝水量(在其它系统设计中往往是很难做到)。当烘缸组内冷凝速率增加时，冷凝水变多，则尾气流量检测到的数值会下降，尾气流量控制系统会给出信号使热泵开大，热泵开大可以提供更大的排水压差和更大的压缩能力，加速尾气的回用，使烘缸内增多的冷凝水及时排出。当烘缸组内冷凝速率降低时，冷凝水变小，则尾气流量检测到的数值会上升，尾气流量控制系统会给出信号使热泵关小，热泵关小可以降低排水压差和减少尾气的回用，使烘缸组分离出来的尾气不至于过量而造成浪费。不凝气体是蒸汽里混入的空气(氮气、氧气和惰性气体等)，这部分气体消耗热能、占用空间，属于有害气体，需要尽早排出系统，当烘缸内不凝气增多时，烘缸内蒸汽的温度会相对降低，不凝气排放孔板检测到蒸汽温度降低至一定的值会打开不凝气排放孔，以排出不凝气，保障烘缸的正常运行。

进一步，尾气流量热泵控制系统包括进气流量调节单元和尾气流量调节单元，进气流量调节单元和尾气流量调节单元均包括控制器和压力变送器，控制器接受压力变送器的信号并控制压力控制阀和可调式热泵调整尾气流量。

有益效果：通过进气流量调节单元和尾气流量调节单元分别调节烘缸进气流量以及尾气流量，可精确的调控维持烘缸在所有的烘缸压力之下最佳的尾气流量和压差，在断纸时，尾气流量热泵控制系统能自动调整尾气流量，使之相当于正常操作时的尾气流量，从而避免了大量的蒸汽损失。

进一步，尾气流量热泵控制系统还包括低选选择器，控制器接受压力变送器的信号被送至低选选择器，较低的信号对可调式热泵控制生效。

有益效果：烘缸尾汽循环量越大烘缸的排水就越好，为了保证烘缸有效排水和尾汽100％循环利用。烘缸配备了烘缸尾气流量调节单元和进气流量调节单元，尾气流量调节单元和进气流量调节单元和压力控制阀组成烘缸尾汽循环流量检控制回路和压力控制回路，这两个控制回路所输出的信号被送至一个低选选择器，较低的信号对热泵控制有效，每一个信号也同时被送到其相对的压力控制阀，以控制循环管道的压力。在正常操作状况下，进气流量调节单元的控制器信号控制可调式热泵，可调式热泵无需全开用来循环及压缩尾汽流量及维持控制。尾气流量调节单元的控制器输出高信号至压力控制阀来控制烘缸的压力。可调式热泵只供应一小部分的蒸汽给烘缸(约占每一个烘缸组用汽量的20％左右)，其余部分需要将进气流量调节单元的压力控制阀打开以维持设定的烘缸的压力。

进一步，尾气流量热泵控制系统还包括用于调节冷凝水罐中冷凝水液位的液位调节单元，液位调节单元包括压力控制阀、压力变送器和控制器，冷凝水罐设置有液位计，压力变送器设置于液位计两端，当液位计中冷凝水达到一定的液位时，控制器控制压力控制阀打开并控制冷凝水泵排出冷凝水。

有益效果：压力变送器设置于液位计两端，当液位计中冷凝水达到一定的液位时，控制器控制压力控制阀打开并控制冷凝水泵排出冷凝水，冷凝水罐中的冷凝水具有一定的温度，在冷凝水罐中留存一定量的冷凝水，一方面减小，冷凝水罐的空腔大小，另一方面，借助冷凝水的余热，有助于尾气的排出，回收更多的尾气。

附图说明

图1为本实用新型实施例示意图；

图2为背景技术中现有技术的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：可调式热泵1、烘缸2、冷凝水罐3、冷凝水泵4、压力控制阀51、压力变送器52、控制器53、低选选择器54、不凝气排放孔板6。

实施例

实施例基本如附图1所示，如图1所示的尾气流量控制系统，包括低压蒸汽、高压蒸汽、可调式热泵1、烘缸2、冷凝水罐3、冷凝水泵4、压力控制阀51、不凝气排放孔板6和尾气流量热泵控制系统，低压蒸汽通过压力控制阀51与烘缸2连通，烘缸2与冷凝水罐3相连，冷凝水罐3与冷凝水泵4相连，烘缸2上连接有汽水分离器，烘缸2排出的尾汽通过汽水分离器后连接可调式热泵1，可调式热泵1连接高压蒸汽，冷凝水罐3的二次蒸汽经过可调式热泵1加压后回用于烘缸2的加热系统.

不凝气排放孔板6设置在烘缸2和冷凝水罐3之间，不凝气排放孔板6内置有温度感应器，当温度低于设定值时将打开不凝气排放孔，用于提前排出烘缸2内的不凝气，同时，可调式热泵1和烘缸2之间也设置有不凝气吹泄装置，以保障烘缸2内最少地积聚不冷凝气体。

尾气流量热泵控制系统包括进气流量调节单元、尾气流量调节单元、低选选择器54、压力控制阀51和液位调节单元，进气流量调节单元和尾气流量调节单元均包括控制器53和压力变送器52，控制器53接受压力变送器52的信号并控制压力控制阀51和可调式热泵1调整尾气流量，控制器53接受压力变送器52的信号被送至低选选择器54，较低的信号对可调式热泵1控制生效，同时该信号也对相对的压力控制阀51起效。

液位调节单元也包括压力变送器52和控制器53，还包括压力控制阀51，冷凝水罐3设置有液位计，压力变送器52设置于液位计两端，压力控制阀51、压力变送器52和冷凝水泵4均与控制器53连接，当液位计中冷凝水达到一定的液位时，控制器53控制压力控制阀51打开并控制冷凝水泵4排出冷凝水。

具体实施过程如下：

尾气流量调节单元和进气流量调节单元和压力控制阀51组成烘缸2尾汽循环流量检控制回路和压力控制回路，这两个控制回路所输出的信号被送至一个低选选择器54，较低的信号对热泵控制有效，每一个信号也同时被送到其相对的压力控制阀51，以控制蒸汽循环利用系统的压力。

同时，当尾气中不凝气增加时，不凝气排放孔板6内置的温度感受器检测到尾气的温度降低到一定的数值，就会打开不凝气排放孔以提前排出不凝气。

在正常操作状况下，进气流量调节单元的控制器53信号控制可调式热泵1，可调式热泵1无需全开用来循环及压缩尾汽流量及维持控制。尾气流量调节单元的控制器53输出高信号至压力控制阀51来控制烘缸2的压力。可调式热泵1仅仅供应一小部分的蒸汽给烘缸2(约占每一个烘缸2用汽量的20％左右)，其余部分需要将进气流量调节单元的压力控制阀51打开以维持设定的烘缸2的压力。

当液位计中冷凝水达到一定的液位时，控制器53控制压力控制阀51打开并控制冷凝水泵4排出部分冷凝水。

出现断纸现象时，尾气流量热泵控制系统能减小低压蒸汽的供应，或者关闭低压蒸汽的供应并调高可调式热泵1的功率以回收更多的蒸汽，提高回收蒸汽的占比，使得烘缸2进气压力与出气压力的比值与正常情况相同，从而避免了大量的蒸汽损失，或者将部分尾气排向表面冷凝器，以快速降低尾气的压力，进而保障烘缸2进气压力与出气压力的比值与正常情况相同，维持设备正常运行。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，本实用新型上述实施方式中解决问题的技术手段可以组合使用，以同时解决多个技术问题，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.尾气流量控制系统，包括可调式热泵、烘缸、冷凝水罐和冷凝水泵，可调式热泵与烘缸相连，烘缸与冷凝水罐相连，冷凝水罐与冷凝水泵相连，烘缸上连接有汽水分离器，烘缸排出的尾汽通过汽水分离器后连接可调式热泵，可调式热泵连接高压蒸汽，冷凝水罐的二次蒸汽经过可调式热泵加压后回用于烘缸的加热系统，烘缸进气口设置有压力控制阀和压力控制器，其特征在于：还包括尾气流量热泵控制系统和不凝气排放孔板，尾气流量热泵控制系统能自动维持烘缸在所有的烘缸压力之下最佳的尾气流量和压差，在断纸时，尾气流量热泵控制系统能自动调整尾气流量，使之相当于正常操作时的尾气压力与进气压力的比值，不凝气排放孔板设置在烘缸和冷凝水罐之间。

2.根据权利要求1所述的尾气流量控制系统，其特征在于：尾气流量热泵控制系统包括进气流量调节单元和尾气流量调节单元，进气流量调节单元和尾气流量调节单元均包括控制器和压力变送器，控制器接受压力变送器的信号并控制压力控制阀和可调式热泵调整尾气流量。

3.根据权利要求2所述的尾气流量控制系统，其特征在于：尾气流量热泵控制系统还包括低选选择器，控制器接受压力变送器的信号被送至低选选择器，较低的信号对可调式热泵控制生效。

4.根据权利要求3所述的尾气流量控制系统，其特征在于：尾气流量热泵控制系统还包括用于调节冷凝水罐中冷凝水液位的液位调节单元，液位调节单元包括压力控制阀、压力变送器和控制器，冷凝水罐设置有液位计，压力变送器设置于液位计两端，当液位计中冷凝水达到一定的液位时，控制器控制压力控制阀打开并控制冷凝水泵排出冷凝水。