ОБОРУДОВАНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА

ТЕПЛОРЕКУПЕРАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Важнейшее направление в повышении технического уровня теплоснабжения машины и вентиляции — более полное исполь­зование энергии пара в процессе сушки бумаги. Из сушильной части машины паровоздушная смесь вследствие ее высокой температуры и наличия большого количества водяных паров удаляется с высоким теплосодержанием. Утилизация тепла па­ровоздушной смеси значительно снижает расход тепла, затраты на вентиляцию и себестоимость вырабатываемой продукции. Для утилизации тепла все шире применяются теплорекупера­ционные установки, включающие специальные теплообменные устройства — теплоуловители, скрубберы, сборники теплой и холодной воды, оборудованные насосами, системами автомати­ческого управления. В настоящее время эксплуатируется ряд отечественных теплорекуперационных агрегатов, отличающихся как схемами утилизации тепла, так и компоновочными реше­ниями основных узлов.

Основными устройствами, утилизирующими тепло, явля­ются: поверхностные пластинчатые теплообменники, выполнен­ные из гладких и профилированных алюминиевых листов; по­верхностные трубчатые теплообменники, изготовленные из алю­миния или стали; контактные теплообменники, в том числе оросительные камеры, в которых подогревается распыленная через сопла вода.

Отечественное теплорекуперационное оборудование (табл. 9.2) по схеме улавливания тепла, назначению и конструктив­ному исполнению делится на два основных типа — теплореку­перационные агрегаты (ТРА) и вентиляционно-рекуперацион - ные агрегаты (ВРА). Агрегаты ТРА с многоступенчатой схемой утилизации тепла применяются на бумагоделательных ма­шинах с закрытой системой вентиляции, работающей при высо­ких параметрах воздуха. Агрегаты типа ВРА с одно - или двух­ступенчатой схемой утилизации теггла применяются на маши­нах с открытой системой вентиляции, работающей при низких параметрах воздуха.

Для нагрева воздуха, поступающего на сушку бумаги и вентиляцию сушильной части, применяются теплоуловители из гладких и гофрированных пластин и трубчатые теплоуловители

С коридорным и шахматным расположением трубок. Вода на­гревается в контактных теплообменниках — скрубберах [19].

Отечественные теплорекуперационные агрегаты выполня­ются с двумя, тремя и более последовательными ступенями ре­куперации тепла в зависимости от параметров паровоздушной смеси и потребности в теплой воде. Для бумагоделательных машин с колпаками закрытого типа применяются агрегаты с трех - и четырехступенчатой схемой утилизации тепла. Из кол­пака, установленного над сушильной частью машины, паровоз­душная смесь с высокими температурой и влагосодержанием подается на первую ступень рекуперации — подогрев воздуха, нагнетаемого в сушильную часть машины, в теплоуловителях, далее на вторую ступень — подогрев в теплоуловителях наруж­ного воздуха для вентиляции цеха и, наконец, в скруббер, где происходит начальный подогрев распыляемой свежей или обо­ротной воды.

Схема с четырьмя ступенями рекуперации тепла применена в первом отечественном теплорекуперационном агрегате ТРА-1. Агрегат предназначен для вентиляции сушильной части и ути­лизации тепла паровоздушной смеси, отходящей от колпака су­шильной части широкоформатных и картоноделательных ма­шин. Технологическая схема агрегата ТРА-1 представлена на­рис. 9.2.

В отличие от других теплорекуперационных установок в агрегате ТРА-ЗН имеются три ступени нагрева воды. Скруб­бер для нагрева воды представляет собой камеру, в которой паровоздушная смесь орошается водой, разбрызгиваемой фор­сунками при давлении 0,15—0,2 МПа. В результате непосред­ственного контактного теплообмена происходит нагрев воды

И охлаждение смеси, удаляемой из агрегата в атмосферу. Вода движется сверху вниз, а паровоздушная смесь поступает снизу. Поверхность контакта воды с паровоздушной смесью в скруб-

T

Бере увеличивается благодаря сопловой насадке. Приемная ка­мера, теплообменники и вытяжной вентилятор расположены вертикально, что делает агрегат более компактным.

Щиты на трактах подвода воздуха теплоизолированы и снаружи обшиты алюминиевыми листами. Нагнетательными

Установками удаляется паровоздушная смесь из сушильной части, подается на сушку и на вентиляцию цеха.

На бумагоделательных машинах с колпаками открытого типа применяются вентиляционно-рекуперационные агрегаты (ВРА), которые предназначены для нагрева воздуха, подавае­мого на вентиляцию цеха. В отдельных агрегатах для нагрева воды используется скрубберная установка.

Существует ряд отечественных вентиляционно-рекупераци - онных агрегатов, как правило, с одноступенчатой или двухсту­пенчатой схемой утилизации тепла.

На рис. 9 3 представлен вентиляционно-рекуперационный агрегат ВРА-4. Ряд новых конструктивных решений позволил достигнуть высоких теплотехнических и эксплуатационных ха­рактеристик установки. Агрегат создан на базе новых пластин­чато-штампованных теплообменников и укомплектован вытяж­ной нагнетательной установкой, имеющей проточную часть с меридиальноускоренным потоком. Перед теплообменниками для предотвращения их засорения устанавливают съемные ячейковые фильтры, составляющие единый блок с секцией теп­лообменника. Трехсторонний подвод наружного воздуха осу­ществляется через секции пластинчатых штампованных тепло­обменников, для предотвращения засорения которых в прием­ной камере предусмотрена спрысковая очистка паровоздушной смеси с циркуляцией воды. В качестве поверхности теплооб­менника использованы профильные листы с каналами для по­тока теплоносителя.

Следует отметить, что теплорекуперационные установки, в которых нагревается только наружный воздух, обычно мало­эффективны (степень рекуперации тепла в них не превышает 11—16%), поэтому установки совершенствуются в направле­нии использования их для нагрева оборотной или свежей воды и создания более эффективных теплоуловителей. В ряде слу­чаев теплотехническая возможность нагрева технологической воды в агрегатах выше, чем потребность в теплой воде на ма­шине.

Эксплуатация скрубберов связана с работами по гермети­зации отдельных узлов и с установкой дополнительных филь­тров. В связи с этим скрубберные установки на ряде машин не работают, что снижает фактический КПД теплоулавливаю - щей установки.

Перспективным направлением в повышении эффективности контактных теплообменников, как показывают отечественные исследования [27], следует считать создание комбинированных конструкций.

Применение теплообменников с насадками для пенной и пле­ночной теплопередачи позволяет снизить металлоемкость уста­новок и повысить интенсивность теплообмена по сравнению с теплообменом в форсуночных скрубберах.