ОБОРУДОВАНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Расчет расхода пара и КПД сушильной части
Определяемая величина, единица измерения
|
В первом периоде |
Зависимость в периоде прогрева
|
Буквенное обозначение |
Зависимость для всех Во втором периоде периодов сушки
Определяются: энтальпия пара соответственно давлению в цилиндрах по периодам группы і (кДж/кг); энтальпия парокои - денсат ной смеси, выходящей из цилиндров, і'кнд (кДж/кг); энтальпия конденсата і' соответственно давлению в водоотделителе.
П лпр Qnp 3600 _/ Qx 3600 .,// Q2 3600 „пр ri Расход пара на группу G|jp =----------------------------------- G'n = — Gn' = — О,,17, G'n,
Цилиндров, кг/ч {і"р-і"квлУ1пр (й-'кндН ('•;,-Снд)л2 G'n', Gu
Q
TOC o "1-3" h z Удельный расход пара — — — G® —---------- 2--------- Gn
На 1 кг испаряемой влаги, ^ас ("и — "к)
Кг/кг
Q
Удельный расход пара — — — = —— G„n
На 1 кг абсолютно сухого Gac
Полотна кг/кг
Термический КПД су - — — — 1t =---- ;—— ^
Шильной части І'
Примечание, і" — цринимадет цо максимальному давлению э пароэух группах,
Сухости и толщины полотна и находится при контактной сушке бумаги в пределах 0,65—1,0 кг/кг, а при сушке картона изменяется от 1,0 до 1,35 кг/кг. Критическое влагосодержание определяется по кинетическим кривым сушки бумаги и картона. Ориентировочно ЫцР можно принять:
TOC o "1-3" h z для газетной бумаги. . ......................... 0,65 для писче-печатной и типографской 0,8
Для бумаги-основы для гофрирования. 0,9
Для мешочной бумаги.... 1,0 для тарного картона и крафт-
Лайнера....................................................... 1,1
Для коробочного картона с
Целлюлозным слоем............................. 1,2
Цель поверочного теплового расчета (табл. 8.2) — определить производительность действующих машин при заданном количестве цилиндров и принятых параметрах пара.
Расчет расхода пара и КПД сушильной части см. в табл.
8.3.
Приближенные значения коэффициентов и опытных величин даны в табл. 8.4.
При выборе расстояний между сушильными цилиндрами значительную роль играют конструктивные факторы. Между сушильными цилиндрами необходимо разместить сукно - или сет- коведущие валики и шабера, что препятствует их значительному сближению. Следует также учитывать возможность забивания межцилиндрового пространства бумагой при обрыве и необходимость ее удаления. Повышение длины свободного хода полотна может повлечь за собой увеличение колебаний полотна, что при больших скоростях может привести к обрывам и росту холостых ходов.
Анализ теплообменных процессов на сушильных цилиндрах диаметром 1500 и 1800 мм показывает, что такие показатели, как съем влаги с 1 м2 сушильной поверхности, остаются примерно постоянными. Однако кроме теплотехнических весьма существенную роль играют такие показатели, как металлоемкость, надежность, ремонтопригодность.
При увеличении диаметров сушильных цилиндров имеется возможность уменьшения их количества. Благодаря снижению общей длины бумагоделательной машины и количества станин сушильной части будет уменьшаться металлоемкость. Приуменьшении числа сушильных цилиндров уменьшается также количество сукноведущих валов, шаберов. Существенно сокращается число элементов паропроводящей и конденсатоотводной систем. Уменьшается количество шестерен и подшипников паразитного привода. Поскольку большинство из перечисленных элементов требует постоянного наблюдения и ремонта, эксплуатация машины при переходе на цилиндры увеличенного диаметра упрощается. Применительно к машине обрезной шириной 8400 мм при переходе на цилиндры диаметром 1800 мм достигается снижение стоимости сушильной части примерно на 200 тыс. руб.
8.4. Приближенные значения коэффициентов и опытных величин для расчета сушильной части
|
Наименование коэффициентов |
Обозначение |
Ед. изм |
Ориентировочные значения по опытным и литературным данным |
|
1. Коэффициент теплообмена при конденсации пара иа внутренней поверхности цилиндра: |
Вт М2-°С |
||
|
Для тихоходных и среднеходных машин |
3500—4000 |
||
|
Для быстроходных машин |
Вт м2-°С |
1500—2000 |
|
|
2. Коэффициент теплообмена на наружной поверхности цилиндра |
А2 |
600—800 |
|
|
3. Коэффициент теплопроводности чугуна |
Хст |
Вт М-°С |
47—50 |
|
4. Доля тепла, отдаваемого боковой поверхностью цилиндра воздуху |
Ад |
0,04—0,05 |
|
|
5. Доля охвата цилиндра полотном |
Фц |
0,6—0,66 |
|
|
6. То же, сукносушильного цилиндра сукном |
Фс |
0,7—0,8 |
|
|
7. Коэффициенты использования тепла: |
|||
|
В период прогрева |
^пр |
— |
1 |
|
В первом периоде |
% |
- |
0,9—0,92 |
|
Во втором периоде |
Lj>2 |
- |
0.75—0,8 |
|
8. Коэффициенты сохранения тепла: |
|||
|
В период прогрева |
%1Р |
— |
0,94—0,95 |
|
В первом периоде |
Ці |
— |
0,9—0,93 |
|
Во втором периоде |
'Ь |
— |
0,85 |
|
9. Коэффициент, учитывающий увеличение удельного расхода тепла на испарение влаги во втором периоде сушки |
Mr |
1,1—1,15 |
|
|
10. Среднеинтегральный коэффициент сушки во втором периоде*: |
Г |
— |
|
|
Для бумаги |
0,42—0,48 |
||
|
Для картона |
0,32—0,38 |
Важнейшим режимным параметром процесса сушки является температура греющей поверхности, зависящая от давления пара.
В связи с тем, что интенсивность сушки резко возрастает при увеличении давления пара, в настоящее время имеется тенденция к повышению давления пара до 0,5—0,8 и даже до 1 МПа Раньше существовало мнение, что сушка при высокой температуре поверхности цилиндров может ухудшить качество продукции, в частности снизить прочностные показатели бумаги или картона. Исследования, выполненные в Ленинградском технологическом институте целлюлозно-бумажной промышленности [19], показали, что при температуре греющей поверхности около 140 °С прочностные свойства некоторых видов бумаги улучшаются по сравнению с этими свойствами в случае сушки при температуре 100 °С.
