造纸机能量平衡及能量效率计算方法

5 造纸机热效率，按式（22）计算
η=
Q
' yx
Q1
×100% ………………………………………（22）
6 电机消耗能量的计算，按式（23）计算
式中： Pi――用电设备装机容量, kw； L――折算吨浆耗时，h； Ki――需要系数。
∑ K = Pi ⋅ Ki ⋅ L ………………………………………（23） i
式中： Y――通风量(蒸发单位重量的水需要干空气重量), kg/kg； C――空气的比热容，kJ/（kg·k），取 1； d2――排汽(排风)含湿量，kg/kg； tm――排汽(排风)温度，℃； 其他符号同上。 4.4.5 其它散热损失 Q13，kJ/kg,按（21）式计算
( ) ( ) Q13 = Q1 + Q2 + Q3 − Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8 + Q9 + Q10 + Q11 + Q12 …（21）
Q8
=
K b ⋅Fb Gρ
(t b1
−
t0)
…………………………………（14）
式中：
Kb ――干毯（干网）散热系数；
Fb ――干毯（干网）散热面积，m2；
tb1 ――干毯（干网）表面平均温度，℃。 4.4.2.1 干毯（干网）散热系数 Kb , kJ/(m2·h·K),按（15）式计算
[( ) ( ) ] K b
∑ Q4 = [Tn ⋅cc + (1− Tn )⋅cw ]⋅(tn − t0 )………………………（5） n
式中：
Tn――脱出白水的浓度，%；
cc――纤维的比热，kJ/（kg·K），取 1.423；
cw――水的比热， kJ/（kg·K），取 4.187；
tn――脱出白水的温度，℃；
t0――环境温度，℃。
i0
10
环境温度
t0
11
进入造纸机纸浆温度
t1
12
进入造纸机纸浆浓度
T1
13
纤维比热
cc
14
水的比热
cw
15
机外白水池浓白水的温度
t3
16
机外白水池浓白水的浓度
T3
17
压榨部压榨水的温度
t4
18
压榨部压榨水的浓度
T4
19
干燥部 1（表面施胶前）入口纸页干度
Ta1
20
纸页进入干燥部 1（表面施胶前）的温度
注：如果测试困难，该损失可取造纸机总有效热量（Q5+Q6）的 4%～6% 。
4.4.5 排汽罩漏热损失 Q11, kJ/kg,按式（19）计算
4
Q = A⋅W
11
Gρ
…………………………………………（19）
式中： A――漏热系数，kJ/kg,开敞罩，取 314，封闭罩，取 62.8； W――干燥部蒸发水量，kg/h
数据 4444.44 1711.36 14500.00
7 造纸机能量 Q,kJ/kg，按式（24）计算
Q=K+Q1+Q2+Q3……………………………………………（24）
8 造纸机能量平衡表
序号
项目
输入能量 数量 kJ/kg
输出能量
%
项目
数量 kJ/kg
%
9 造纸机能流图
5
Q10 Q11 Q6
Q7
Q9
Q1 Q5
Q2 Q3
Q12 Q4
Q13
Q8
6
附录A 造纸机能量平衡及热效率计算实例
Fb = 2A1 ⋅ B2 − 3θ60π⋅ d ⋅ B ⋅ N ……………………………（16）
式中： A1――干毯（干网）总长度，m； B2――干毯（干网）宽度，m。 4.4.3 冷凝水排出热量 Q9，kJ/kg,按（17）式计算
Q9
=
Dw Gρ
(i'
− i0)
…………………………………（17）
式中： Dw ――冷凝水排出量，kg/h； i ――冷凝水的热焓，kJ/kg； i0 ――环境温度下水的热焓，kJ/kg。 4.4.4 管道散热损失 Q10，kJ/kg,按（18）式计算
1 Gρ
Dn ⋅ i"n − i0 ………………………………………(2)
n=1
式中： Gρ――造纸机每小时产量，kg/h ；
Dn ――供给蒸汽的量，kg/h ；
I〝〞n――供给蒸汽的热焓，kJ/kg； i0――环境温度下水的热焓，kJ/kg； n――造纸机用汽部分（包括表面施胶、压光、通气预热、干燥、涂布等），实际有几部分就按 几部分计算。 4.1.2 物料（纸浆、表面施胶胶料、涂料等）进入造纸机带入热量 Q2，kJ/kg，按（3）计算
Q = 2πL(tc −ta )
10
Gρ(λ1 ln
du di
+αd2 u
)
……………………………（18）
式中： L――管道当量长度，m； λ――保温材料导热系数，kJ/m·k； du ――保温材料外径，m； di ――保温材料内径，m； α――保温层外表向大气的散热系数，kJ/(m2·h·K)，取 9.21～11.72； tc ――管道内介质温度，℃。
4.3 纸张单位产量有效耗热量 Q′xy，kJ/kg，按（6）式计算
Q′ xy
=
Q5
+
Q6………………………………………（6）
4.3.1 蒸发纸页水分至规定干度耗热量 Q5， kJ/kg,按（7）式计算
2
∑ ( ) Q5
=
m n =1
Ten − Tan Tan
i"a − i0
……………………………………（7）
Q1
Q2
Q3
Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 Q12 Q13
3.1 能量平衡方框图说明 造纸机是以浆料进入流浆箱开始至完成整理完止。此系统是以胶版印刷纸（表面施胶）为例设
立的。其它纸种，可参照本标准。 3.2 图中符号的意义
Q1――实际供给纸机的总热量（含预热通风的蒸汽），kJ/kg； Q2――物料（纸浆、表面施胶胶料、涂料等）进入造纸机带入的热量，kJ/kg； Q3――环境温度下通风带入的热量，kJ/kg； Q4――机械脱水带走的热量，kJ/kg； Q5――蒸发纸页水分至规定干度耗热量，kJ/kg； Q6――加热纸页至规定干燥温度耗热量，kJ/kg； Q7――烘缸散热损失，kJ/kg； Q8――干毯（干网）散热损失， kJ/kg； Q9――冷凝水（预热通风后）排出热量，kJ/kg； Q10――管道散热损失，kJ/kg； Q11――排汽罩漏热损失, kJ/kg； Q12――排汽（预热通风后）带走的热量, kJ/kg； Q13――其它散热损失，kJ/kg。
29
烘缸辐射面平均温度
ta
30
对流换热常数
α
31
烘缸辐射常数
εa
32
干毯辐射常数
εb
33
干毯表面平均温度
tb1
34
烘缸只数
N
35
烘缸直径
d
36
烘缸面宽
B
单位 kg/h kg/h kg/h Mpa % kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg ℃ ℃
% kJ/(kg·K) kJ/(kg·K)
℃ % ℃ % % ℃ ℃ % ℃ % ℃ ℃ % % ℃ kJ/(m2·h·K) kJ/(m2·h·K) kJ/(m2·h·K) ℃ 只 m m
造纸机能量平衡及能量效率计算方法
1 范围
本标准规定了制浆造纸企业造纸机（涂布机、压光机）能量平衡及能量效率的计算方法。 本标准适用于制浆造纸企业造纸机（涂布机、压光机）的能量平衡及能量效率测试与计算。
2 引用标准
QB/T 1927.12－93 制浆造纸企业设备能量平衡计算方法通则。 3 能量平衡方框图
∑ ( ) Q6 = [Ten ⋅ cc + (1 − Ten )⋅ cw ]⋅ t q − t nn …………………………（8） n
式中：
tq――某干燥部纸页水分蒸发温度，℃，取 100； tnn――该干燥部入口纸页温度，℃；
其他同上。
4.4 纸张总损失热量 Q′ss，kJ/kg,按（9）式计算
Q′ ss
4 能量平衡计算（以生产 1kg 纸为基准）
4.1 输入热量 4.1 实际供给造纸机单位产量总热量 Q′GG,kJ/kg,按（1）式计算
Q′GG=Q1 + Q2 + Q3…………………………………………(1)
1
4.1.1 实际供给造纸机热量 Q1, kJ/kg, 按（2）式计算
∑ ( ) m
Q1
=
4.4.1.2 烘缸对流散热系数 aa, kJ/(m2·h·K)，按（12）式计算
a a = a + bvn …………………………………………（12）
式中： V ――烘缸平均线速，m/s。
பைடு நூலகம்
当 v ≤ 5m / s 时， a a = 22 . 19 + 15 . 07 ⋅ V ； 当 v ＞ 5m / s 时， a a = 27 . 09 ⋅ V 0.78 。
4.4.1.3 烘缸散热面积 Fa，m2,按（13）式计算
[( ) ] Fa = 3.14 ⋅ N
1−
θ 360
⋅d ⋅B
+
1 2
d
2
…………………（13）
式中：
N――烘缸只数；
3
θ――干毯（干网）与烘缸的接触弧度，（0）；
d ――烘缸直径，m；
B ――烘缸面宽，m。
4.4.2 干毯（干网）散热损失 Q8，kJ/kg,按（14）式计算