高速纸机的纸页干燥新概

高速纸机的纸页干燥新概念
T o p D uoR u n ——a n e w d r ye r co n c ep t
fo r h igh 2sp e ed p ap e r m ach in e s
目前生产印刷纸的纸机平均工作车速刚超过 1500 米ƒ分, 而现在设计的新纸机速
度
高达 1800 米ƒ分。

这些高速纸机干燥部的主要要求是高效益和高蒸发率, 使生产印刷纸 的能量消耗降到最低。

T op D uoR u n 以其传统的烘缸组合和D uo S tab ilize r s 满足了所有这 些要求。

纸幅在整个干燥过程是被承托着的, 而且一旦断纸, 损纸落在一输送带上, 送
入碎浆机。

由于干燥部前后两组烘缸较少, 所以, 纸幅纵向伸长和横向收缩得到补偿, 从 而消除了折痕和断纸现象。

采用 D uo S tab ili ze r 与钻孔的导纸辊相结合, 把纸幅固定在干 网上, 这样不仅稳定了干燥部的运动而且运行成本较低。

无绳引纸系统可保证纸页安全 可靠地送过干燥部, 而且楼下空间可以得到充分利用。

D uoC lean e r 可始终保持干网清洁, 这样可保证纸张的良好蒸发和减少尘埃含量。

在V - T op D uoR u n 设计中, 干燥部排成V 字形的一列, 这样可缩短 20% 的长度。

干网上并且抵消了离心力。

在辊的 成功运行。

随着车速的提高, 必须 一、 引言
预真空区, 带入的空气被吸走, 代了纸幅稳定器。

取 减少双排烘干的组数以及每组烘 缸的数量, 这是由于湿纸幅在双排 烘缸组的开式引纸处会出现麻烦。

Schw ed t 纸 厂 的 11 号 纸 机 ( 图 1) 的干燥部有 6 个 D uo 式上 排烘缸运行 (T op D uoR u n ) 组, 干 燥部末端的一双排组有 6 个烘缸。

这是世界上第一台仅有一组是双 排烘缸的纸机, 该机于 1993 年开 机, 现在运行车速超过 1500 米ƒ 分。

在干燥部的发展过程中, 双排 烘缸组的下排烘缸曾被沟纹干网 导辊所取代, 这就是单排烘缸组的 开始。

在沟纹辊和干网间的导板前 面必须安装一稳定器, 以防止由于 含有空气而使纸幅飘起。

这会使纸 幅边缘出现麻烦, 因为在此处流入 的空气阻碍了纸边固定在干网上。

对于高速纸机, 真空导辊取代 了沟纹辊, 这样整个纸幅都固定在
二、 纸机干燥部复合 装置 (Com b i D uoR u n )
V o ith Su l ze r 公 司 的 Com b i
D uoR u n 是
一 在 干 燥 部 的 第 一 部 分为单排烘缸组, 第二部分为双排 烘缸组的组合。

这一概念可在速度
高达 1500 米ƒ分的现代化纸 机
纸机干燥 D uo 式复合运行装置 (Com b i D uoR un )
图 1: 8 1998 年 2 月
图 2: D uo 式上排烘缸运行装置 (T o P D uoR un )
三、D uo 式 上 排 烘 缸 运行过程中用 D uo 式清洁器 (D uo C lean e r s ) 连续清洁。

所有烘缸
采用固定式真空虹
吸管排水, 由于真空虹吸与运行速 度无关, 它对于高速运行的纸机是 很理想的。

无绳引纸系统是可靠
和无故 障的。

纸页从烘缸表面移开并借助 风嘴附着到干网上。

纸页在干燥部 经 D uo S t ab i lize r 输送区和钻孔辊 的输送同样是借助于风机。

该系统 很简单, 便于维修, 而且由于风机 是 短时间运行的, 空气的消耗很 低。

在干燥部的末端, 纸幅支承在 最后一个烘缸上, 用一水针切割。

电耗的比较表明, D uo - S t a 2
b i lize r 和 钻 孔 辊 结 合 使 用 的 能 耗
比用真空辊低 70% , 比纸幅稳定 器 和 沟 纹 辊 相 结 合 的 能 耗 低
60% 。

在生产设备中, D uo S tab i liz 2 e r 的真空测量结果如下:
出干网和吸风箱之间的缝隙 处 70～ 250 帕
干网真空导辊 250～ 700 帕 进干网和吸风箱之间的缝隙 10～ 30 帕
使用 D uo S t ab i lize r 可 使 烘 缸 运行装置 (T o p D uoR u n )
新一代的印刷纸机设计速度 的运行高达 1800 米ƒ分, 这些高速 和投资成本均很大的纸机对干燥
部提出了更严格的要求:
高运行性能 高蒸发效率 低能量消耗 高质量纸张 可能的最低投资成本
为了在如此高的运行速度下 间的蒸发距离延长达 30% , 需要改变辊的直径。

而不 达到所有这些要求, V o ith Su lze r 公 司 开 发 了 下 面 所 描 述 的 T o p D uoR u n 干燥部概念。

T o p D uoR u n (图 2) 由一传统
烘缸的单排烘缸组组成。

烘缸下面 是钻孔的导辊与 D uo 式稳定装置
(D uo S tab ilize r s )。

干燥部的两端是
紧凑的短烘缸组。

由于干网是在顶上张紧的, 可 空出单排烘缸组下面的空间。

如图 1 所示, 在 Schw ed t 纸厂, 这一空 间已用来作为中间层, 安装了损纸 输送带。

剩余的底层空间可用来贮 存 辊和毛布, 或用来收集二次原 料。

这样不仅地下室的围墙更小也 更便宜, 而且有效的空间得到了更 好的利用。

1、 T o p D uoR u n 的主要部件 近来对纸张质量要求的提高 使得
纸机的清洁度相当重要, 因此 所有烘缸都装有折叠刮刀, 可很容 易清洁表面。

第一烘缸组的干网在
国际造纸 第 17 卷 第 1 期
结合钻孔导辊, D uo S t ab ili ze r 把纸幅吸到干网上, 并保持纸幅不 起皱, 以使纸幅在导辊之间顺利传 递。

在出干网和吸气箱之间的真 空, 以 及 干 网 导 辊 的 真 空 由 D u 2
o S t ab i lize r 提供, 该稳定器连接到
一真空系统。

干网和吸气箱的缝隙
在 D uo S tab i lize r 的 顶 部 被 密 封, 即用一毛布沿纸幅的横向密封, 两 侧用吹气密封。

换干网时, 毛布密 封可叠起。

在操作侧, D uo S tab iliz 2 e r 和钻孔辊都有一 500 毫米长的 传递区。

在传递过程中, 仅在传递 区有真空。

由于毛布密封防止了空
气 带 入 干 网, 因 此 D uo S t ab i lize r 图 31D uo S t ab ilize r
吸出的空气量与真空导辊相比是 相当少的。

而 且 D uo S t ab ili ze r 的 真空连接管道不象真空辊那样, 受 轴承直径的限制, 这样它可设计成 较低的压差, 由于这些原因, 就可 使用较小较便宜的风机。

(图 4) 是一种高
D uoC lean e r 压喷水式干网清洗装置。

可机械地 去除尘埃, 并且喷组周围的真空区 把水和从干网上弹出的尘埃吸走。

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由于可缩短停机时间和始终 如一的高质量纸张而确保了 T o p D uoR u n 高的效益。

其稳定的运 行特性把断纸频率减到最低。

该 种烘缸排列的最显著的优点是只 需很短的撕纸时间。

损纸落到下 面的输送皮带上, 并自动送到碎 浆机, 这样就不需消耗时间从干 燥部除去废纸。

这种无绳的纸页 传 送 系 统 可 确 保 快 速 可 靠 的 引 纸, 也不存在引纸绳磨损或断裂 引起的时间浪费。

(4) 控制纸张收缩 在干燥初
期, 由于纸幅温度
的上升, 最初的湿纸强度下降, 而 纸幅伸长率却增加了。

当纸幅被 拉紧时, 其纵向会伸长而横向则 收缩。

D uo S t ab ili ze r 通过烘缸剥离 点处的吸力把纸幅固定在干网上, 从烘缸表面剥下纸幅只需相当小 的力, 因此纵向延伸和横向收缩都 很小。

由于烘缸组小, 纸幅在湿部 的延伸可通过速度调节得到补偿, 从而防止了纸页打折。

在单排干燥部, 纸幅牢固地固 定在干网上, 从而防止了收缩, 但 这样产生的纸幅应力会引起断纸。

通过干燥部末端的短烘缸组, 调节 速度以允许纸幅收缩, 从而防止了 断头。

(5) 防止卷曲 单面干燥纸幅
容易卷曲, 它是
由于在干燥部, 纸幅正面和反面间 的水份分布不均而引起的, 纸幅朝 着最后被干燥的一面卷起。

纸机上 的测试表明通过调节纸幅两面湿 度分布可准确地控制卷起现象。

这 既可在干燥部也可在以后的流程 中做到。

根据这些测试, 单面干燥 对纸张的其它特性已无影响。

图 4: D uoC lean e r 毛布清洗装置
D uoC lean e r 在 200～ 300 巴的
压 力下工作, 且使用很少量的水
( 约 017 升ƒ分)。

这意味着它可
在 整个生产过程中连续使用, 甚至在
低定量的情况下, 也不会对纸幅产 生明显的干扰, 目前, D uoC lean e r 在纸张定量为 35～ 160 克ƒ米2
之 间使用是很成功的。

它可保持干
网
的清洁从而有助于改善离开烘缸 的纸幅两边的水的蒸发。

这样增加 了烘干能力, 减少了纸幅的卷曲。

把 D uoC lean e r 安 装 在 一 纸 板 机 头风险降到最低。

D uo S t ab ilize r 与 干网的钻孔辊相结合, 可在烘缸间
可靠地传递纸幅。

在 离 开 烘 缸 那 一 点, D uo -
S t ab i lize r 把纸幅吸在干网上并固
定住, 真空平衡了钻孔四周的离心 力, 从而保持纸页固定在干网上。

(2) 高蒸发率
由于蒸发率高, 干燥部变得更 短且投资成本较低。

为了提高从蒸 汽到纸幅的热传递, 所有烘缸内部 装有破冷凝水棒。

要达到这样高的 蒸发量, 加热后的纸幅在离开烘缸 后必须可以烘到足够干, 为了这一 目的, D uo S t ab ilize r 提供一长的蒸 270cfm ( 英 尺3
ƒ分) 迅 速 提 高 到 375cfm
(新的干网 400cfm )。

由于干网清洗不需要停机, 则 纸机的运行能力提高了, 因而这些 部件的投资很快就能得以补偿。

2、 T o p D uoR u n 的特性
(1) 运行稳定 离开最后压区
后, 纸幅被吸到
第一组烘缸的干网上, 并固定住, 而后在整个干燥部被承托在干网 上, 这样可确保稳定的运行并使断
10
发距离。

在 T o p D uoR u n 中, 由于 大多数蒸发是在烘缸下面进行的, 因而热吹风管就安装在此处。

这些 吹风管有一定的规格, 以使更多的 新鲜空气吹入烘缸的中心。

而后湿 空气可平均地吹向操作侧和传动 侧, 从而除去两侧的水蒸气以确保 纸机横幅的湿度均匀一致。

(3) 高效益
1998 年 2 月
图 5: V - T o p D uoR un
1996 年初, 在瑞典, 第一台 T o p D uoR u n 干 燥 部 将 在 一 设 计 的运行速度为 1800 米ƒ分的 新
闻 纸机上运行。

为使纸机投资成本降到最低, 开 发了 V - T op D uoR u n ( 图 5) , 它同样由单排干燥部组成, 但排列 成 V 形。

在干燥部的两端, 可安装 水平式的短烘缸组。

V 字形结构比 水平结构更紧凑, 并且干燥部下面 可以有更有效的空间利用。

V - T o p D uoR u n 可多方位维
修, 在断纸的情况下, 废纸落到纸
机下的输送皮带上。

由于是 V 字 形结构, 可在不占用空间的情况下 提高干燥能力, 这对于纸机改造是 很理想的。

对于同样数量的烘缸, V 字形结构比水平结构缩短了约 20% 的长度。

四、D uo 式 V 形排列 烘缸运行装置 D uoR u n )
(V - T o p
郭碧花 译自 tw o ge t h e r N o . 1 王晓红 林一亭 校
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国际造纸 第 17 卷 第 1 期
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