德国SHW压光机热辊技术

ＳＨＷ公司制造压光辊已有１５０年的历史。从实验室小的压光辊到直径２０００ｉＴｌｍ、辊面宽度１２０００ｍｍ各种型式的压光辊，该公司都能设计和制造，如带有铸造轴颈的压光辊、压人或螺栓固定钢制轴颈的压光辊、压人通长长钢制转辊的压光辊等。热辊和加热温度的控制技术是该公司的专长。对于可控中高辊（不同形式），该公司仅提供辊壳。

ＳＨＷ公司除德国的Ｋｔｉｎｉｇｓｂｒｏｎｎ制造厂外，在美国的Ｔｏｒｒｉｎｇｔｏｎ还建成标准辊子车间，加工完整的压光机主机和压光辊的整饰设备＼维修造纸厂的各种型式的辊子。据称世界上所有主机的制造厂商和压光机的制造商都采用该公司的技术诀窍和经验。

现代压光机类型中，无论是预压光机、软辊压光机、超级压光机、超级软压光机和靴式压光机等，多采用加热辊。纸幅受到加热和压光，很容易提高其平滑度、光泽度等物理性能。热辊辊面的温度从８０～２２０℃，因纸种而异。温度太高，纸幅会被烤焦。随着压光机的车速和幅宽的不断提高，纸幅在压光辊压区问的停留时间也越来越短，对造纸工作者而言，要改善纸张的质量，提高物理性能，对压光辊的设计、材料和制造技术等都提出了很高的要求。在压光辊压区间的纸幅，有时是在０．０４ＩＴｌｌＴＩ厚度下受压的，这要求压光辊要有极高精度的辊面形位公差、尺寸公差以及可控・ｄ・辊技术。

１热辊的种类

１．１ＡｑｕｉｔｈｅｒｍＴＭＶ辊（见图１）

夹套式热辊比辊体长度稍短

些的钢管作为夹套，装于辊体内

壁。夹套外径与辊体内壁之间有间

隙。形成导热油或热水的通道。导

热油或热水由热辊的一侧轴头上

的旋转接头进入，然后流向导热油

或热水的通道，再进入另一侧轴头

上的旋转接头排出。

细长高车速的辊筒，校动平衡

时，要在３个校正平面加平衡块：辊

筒两端面处和在辊筒中央夹套的

内壁。后者用莺心质量的计算器进

行不平衡的补偿。

１．２ＡｑｕｉｔｈｅｒｍＴＭＰ辊（见图２）

辊体钻孔形在辊体紧靠冷硬

层下，钻有轴向周边孔，作为热质

的流道，对辊体进行加热。通常热

水的温度高达１６００Ｃ而导热油的温

度高达３００℃。热质在流道流动中散

发传递热量后，就冷却了。导热油

量大约是水量的２倍。在流道里，下

游流动的热量较少，必然热质膨胀

较小。所以会导致

辊面温度不均匀。，

增大流量可以改

善辊面温度均匀

性，但要更好地改

善，需靠热质流道

巧妙地连接来达

供３种类型：

（１）ＴｆｉＰａｓｓ系统即传统型三

流道的单流程系统。热质在３个流

道为一组的流道中，依次作单流程

流动（见图２ａ）。从旋转接头进入辊

筒的热质，先通过辊筒的中心孔，

流到辊筒的另一端，进入辊体周边

流道，经３个流程后，在旋转接头侧

进入辊筒的中心孔，然后从旋转接

头排出。

（２）ＤｕｏＰａｓｓ系统即双流道的单

流程系统。热质在２个流道为一组

的流道中流动。辊筒的中心孔不再

作为流道。热质流经辊筒的流道流

程较短，要求热质的流量约增加

５０％，辊面温度分布均匀性有所改

善，但热油站、油泵、管线和旋转接

头的容量和造价都将增加。

（３）啊Ｐａ８ｒ２“系统，是ＳＨＷ公

司开发研制的。每３个流道为一组，

其中２个为热质进入的流道，１个为

流出热质流道，这种系统其特点是：

流量低、辊筒中心孔不再作为流道。

流出流道的热质，其流速是流人流

速的２倍。热质和辊筒中心孔的温差

随着流速的增加而减小。

１３Ａｑｕｉｌｉ№ｓｍＰｓ和ＰＳ＇Ｗ－辊（见图３）

到。ＳＨＷ公司可提图１夹套式热辊（Ａｑｕｉｔｈｅｎ—ＬＶ辊）

ＷｏｒｌｄＰｕｌｐａｎｄＰａｐｅｒＶ０１．２５Ｎｏ

１　万方数据

图２辊体钻孔类型（Ａｑｕｉｔｈｅｒｍ＇刑－ｐ辊）

该辊是ｓＨ阿公司新开发的改进型直接蒸汽加热辊（ＤＡＳＨ），辊体周边带有钻孔，利用蒸汽作为热质加热辊体。这种方式对于造纸企业而言是经济的，因为大多数企业都自备发电厂或锅炉房，可直接使用蒸汽，省去热交换器、循环泵和管线等装置。

实际上，这种蒸汽方式限制温度在１２５‘Ｃ范围的应用。低温压光对于无光泽纸还是可以的。使用ＡｑｕｉｔｈｅｒｍＴＭＰｓ／ｗ系．统辊子，其辊上

ｂ

ａ一轴侧图ｂ一剖面图

图３蒸汽／热水加热热辊

国际造纸２００６年第２５卷第１期的阀门，在开启或关闭时，可以交替

地使用蒸汽和水。用蒸汽时阀门关

闭，用水时阀门打开。从启动到

１５０℃，辊子是在水的状态工作的。

由于蒸汽大量充满加热辊体

轴向孔眼，操作时，蒸汽在轴向孔

眼中冷凝，冷凝层的厚度从零到几

毫米。冷凝水实际上起到绝热体的

作用，因此，降低了热传导效率，并

导致辊体温度分布不均。

ＤＡＳＨ的结构是不同的。仅轴向

孔眼表面非常窄的区域被冷凝水所

包覆。离心力的作用，使轴向孔眼中

的冷凝水发生飞溅。在辊筒２个端面

的冷凝水被强制流动。由位于辊筒

两端的虹吸管收集冷凝水，并由辊

筒中心孔流入蒸汽的吹喷作用，使

冷凝水排离轴向孔眼。使用很小的

压差，就可克服在轴向孔眼中冷凝

水的离心力，使冷凝水不断往辊筒

两端流动，通过虹吸管被排除。

与直接蒸汽加热的结构相比，带

有蒸汽的热水，热交换器的效率很

低。因为热交换器中温度下降，实际

工作温度还要低。例如，蒸汽温度为

１３５＇Ｅ，热水温度仅达１２０。Ｃ，如果１３５。Ｃ

的蒸汽直接在辊筒内冷凝，温度提高

了１５℃，可改善辊筒的加热条件。

过热的水含有潜热。潜热能瞬

时释放压力降。为安全起见，要限

制热辊中水的温度。过热水加热辊

筒曾经达到过１７０℃。采用直接蒸

汽加热，并限制冷凝水在辊筒内的

总量，可以达到较高的工作温度。

蒸汽加热辊筒，温度曾经达到

２００。Ｃ。蒸汽冷凝后，辊筒任何部位

的温度都是相同的。仅汽化热传递

给辊筒的能量不同于其他热质，这

里没有温度变化或蒸汽温度降，因

此，辊筒温度的分布非常均匀。这

与热管发生的情况类似。如果辊筒

的某一部位有温度降，邻近部位要

增加热量直至温度正常为止。

为了计算热容量，必须采用热

流质的平均温度。对于蒸汽，采用的

是给定气压的饱和蒸汽温度，不同的

热流质，在ＤＡＳＨ结构中热传导效率

的降低，取决于热负荷，２００＇Ｅ的蒸汽

温度，对应的热油大约为２１００Ｃ温度

的热负荷。根据经验，蒸汽可以代替

热油加热辊筒，免除热油的危险。

２结论

普通结构的蒸汽加热热辊主

要缺点是停机时，辊筒内的冷凝水

聚积在辊筒的下部，阻碍热量对辊

筒的传递。在上部，将蒸汽直接加

热，辊筒要朝上弯曲，开车后直到

“香蕉”形状变得平坦为止，才能正

常压纸，因而生产效率降低。

ＤＡＳＨ的设计结构，冷凝水可

保持在各自轴向周边的孔眼里。即

使在辊筒停机时，也不会发生由于

温度不均匀而产生的辊筒变形。

ＤＡＳＨ的热辊还应用在超级压

光机、软压光机、光泽压光机、预压

光机和热压榨等机械Ｅ，均取得了

很好的效果。

（责任编辑：孙秋菊）　万方数据