Оборудование целлюлозно-бумажного производства Том 2. Бумагоделатель

воздушной смеси и одежды сушильной части машины различ­ ные системы вентиляции помимо колпаков сушильной части, теплорекуперационных и вентиляционно-рекуперационных аг­ регатов включают сетко- и сукнопродувные устройства и кон­ вективные сушители.

Необходимый для ассимиляции тепла и влаги расход воз­ духа зависит в первую очередь от количества влаги, испаряе­ мой в сушильной части, принятой системы вентиляции и задан­ ных параметров поступающего и удаляемого воздуха.

Необходимый воздухообмен (L кг/ч) может быть определен из известного соотношения

WУД dух — dnр

где №уд— масса испаренной воды, отнесенная к 1 кг сухого по­ лотна, кг/кг; G4— производительность машины, кг/ч; dnp, dyx— влагосодержание соответственно приходящего и уходящего воздуха, кг/кг.

Как видно из этого соотношения, расход воздуха в систе­ мах вентиляции будет тем меньше, чем выше его параметры на выходе. В свою очередь температура и влагосодержание уда­ ляемого воздуха определяются заданными начальными пара­ метрами подводимого воздуха и состоянием паровоздушной смеси в сушильной части. Увеличение температуры воздуха, ассимилирующего тепло и влагу паровоздушной смеси, харак­ теризуемой высокой температурой и влагосодержанием, значи­ тельно повышает степень использования теплообменного потен­ циала и уменьшает удельный расход тепла. Параметры удаляе­ мого воздуха часто характеризуются температурой точки росы (^росы) или температурой смоченного термометра tu.

Система вентиляции закрытого типа (рис. 9.1, а) обеспечи­ вает процесс сушки бумаги при относительно высоких парамет­ рах воздуха. Температура точки росы удаляемого воздуха в си­ стемах вентиляции закрытого типа составляет 50—60 °С. Эти системы оборудуются колпаками закрытого типа, теплорекуперационными установками с многоступенчатой схемой утилиза­

с малой производительностью и низким расходом тепла обору­ дуются вентиляционными системами открытого тИпа (рис. 9.1, б). Температура точки росы удаляемого из системы воздуха составляет 30—37 °С. Системы включают колпаки от­ крытого типа и теплорекуперационные установки с одноступен­ чатой и двухступенчатой схемами утилизации тепла. Из опыта эксплуатации известно, что при закрытой системе вентиляшш удельный расход тепла на 15—20 % ниже, чем при открытой.

9.2. ТЕПЛОРЕКУПЕРАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Важнейшее направление в повышении технического уровня теплоснабжения машины и вентиляции — более полное исполь­ зование 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 па­ ровоздушной смеси значительно снижает расход тепла, затраты на вентиляцию и себестоимость вырабатываемой продукции. Для утилизации тепла все шире применяются теплорекупера­ ционные установки, включающие специальные теплообменные устройства — теплоуловители, скрубберы, сборники теплой и холодной воды, оборудованные насосами, системами автомати­ ческого управления. В настоящее время эксплуатируется ряд отечественных теплорекуперационных агрегатов, отличающихся как схемами утилизации тепла, так и компоновочными реше­ ниями основных узлов.

Основными устройствами, утилизирующими тепло, явля­ ются: поверхностные пластинчатые теплообменники, выполнен­ ные из гладких и профилированных алюминиевых листов; по­ верхностные трубчатые теплообменники, изготовленные из алю­ миния 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 конструктив­ ному исполнению делится на два основных типа — теплореку­ перационные агрегаты (ТРА) и вентиляционно-рекуперацион- ные агрегаты (ВРА). Агрегаты ТРА с многоступенчатой схемой утилизации тепла применяются на бумагоделательных ма­ шинах с закрытой системой вентиляции, работающей при высо­ ких параметрах воздуха. Агрегаты типа ВРА с одноили двух­ ступенчатой схемой утилизации тепла применяются на маши­ нах 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

и охлаждение смеси, удаляемой из агрегата в атмосферу. В<?Аа движется сверху вниз, а паровоздушная смесь поступает снизуПоверхность контакта воды с паровоздушной смесыо в скруб-

1

Рис. 9.2. Технологическая схема теплорекуперационного агрегата ТРА-1:

i —укрытие закрытого типа; 2 —скруббер II ступени для нагрева воды; 3 — трубча­

бере увеличивается благодаря сопловой насадке. Приемная ка­ мера, 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 (ВРД), которые предназначены для нагрева воздуха, подавае­ мого на вентиляцию цеха. В отдельных агрегатах для нагрева воды используется скрубберная установка.

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

На рис. 9.3 представлен вентиляционно-рекуперационный агрегат ВРА-4. Ряд новых конструктивных решений позволил достигнуть высоких теплотехнических и эксплуатационных ха­ рактеристик установки. Агрегат создан на базе новых пластин­ чато-штампованных теплообменников и укомплектован вытяж­ ной нагнетательной установкой, имеющей проточную часть с меридиальноускоренным потоком. Перед теплообменниками для предотвращения их засорения устанавливают съемные ячейковые фильтры, составляющие единый блок с секцией теп­ лообменника. Трехсторонний подвод наружного воздуха осу­ ществляется через секции пластинчатых штампованных тепло­ обменников, для предотвращения засорения которых в прием­ ной камере предусмотрена спрысковая очистка паровоздушной смеси с циркуляцией воды. В качестве поверхности теплооб­ менника использованы профильные листы с каналами для по­ тока теплоносителя.

Следует отметить, что теплорекуперационные установки, в которых нагревается только наружный воздух, обычно мало­

нии использования их для нагрева оборотной или свежей воды и создания более эффективных теплоуловителей. В ряде слу­ чаев теплотехническая возможность нагрева технологической воды в агрегатах выше, чем потребность в теплой воде на ма­ шине.

Эксплуатация скрубберов связана с работами по гермети­ зации отдельных узлов и с установкой дополнительных филь­ тров. В связи с этим скрубберные установки на ряде машин не работают, что снижает фактический КПД теплоулавливаюЩей 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 пле­ ночной теплопередачи позволяет снизить металлоемкость уста­ новок и повысить интенсивность теплообмена по сравнению с теплообменом в форсуночных скрубберах.

нольдса; Fr = v2/gl — число Фруда; g — ускорение свободы0™

падения, м/с2.

На рис. 9.4 представлена построенная в соответствии с вы­ шеприведенными выражениями номограмма тепло- и влаговыделений в сеточной части бумаго- и картоноделательных ма­ шин, работающих с нагретой массой в пределах от 30 до 60 °С,

23 °С следует пользоваться только правой частью номограммы. В зависимости от скорости движения и температуры массы на сетке по номограмме определяются удельное влаговыдеде. ние и удельное тепловыделение (линия 1—2—3—3'). При Дру­ гих температурах окружающего воздуха в пределах от 17 д0

печения в рабочей зоне параметров воздуха, удовлетворяющих санитарным нормам, требуется установка систем местной при­ точно-вытяжной вентиляции. В связи с этим разрабатываются отечественные конструкции быстросъемных пневмокаркасных укрытий сеточной части машины на базе однослойных и много­ слойных полимерных пленок и тканевых материалов. Преиму­ щества тканевых укрытий заключаются в значительном сниже­ нии металлоемкости конструкции, более легком доступе к се­ точному столу машины, сокращении продолжительности про­ стоя машины при смене сетки и демонтаже укрытия, а также

Рис. 9.5. Пневмокаркасное укрытие сеточной части

в возможности изготовления укрытия из светопрозрачного ма­ териала [49; А. с. 301396 (СССР)].

На рис. 9.5 изображен общий вид пневмокаркасного укры­ тия и элемент его оболочки. Пневмокаркасное укрытие состоит из ячейковой надувной оболочки, образованной тремя слоями полимерной пленки или ткани, и механизма наведения. Ячеи­ стая оболочка одним своим концом закрепляется на штанге, а другая ее сторона крепится к задней неподвижной стенке колпака, расположенной с приводной стороны. Пневмокаркас­ ное укрытие оборудуется вытяжной установкой и системой автоматической подкачки.

Колпаки закрытого типа над сушильной частью современ­ ных бумагоделательных машин позволяют при одновременном улучшении состояния воздушной среды в цехе повысить темпе­ ратуру и влагосодержание паровоздушной смеси в сушильной части. Колпаки закрытого типа позволяют в 1,5—2 раза сокра­ тить требуемый воздухообмен как в цехе, так и в сушильной части бумагоделательной машины. По конструктивным сообра­ жениям колпаки бывают с односкатной и двухскатной потолоч­ ной частью с отсасывающими патрубками на приводной Сто­