热泵供汽系统

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1、热泵供汽系统在纸的干燥过程中，纸和烘缸的温度差不能太大，加之纸品质量的要求烘缸升温过快过高，因此根据不同纸种的干燥要求，必须要有一定的烘缸温度曲线。该蒸汽及冷凝水回收系统，在个烘缸组之间都设有压力和压差控制，通过调节压力和压差，很容易的调节个烘缸组的温度，能根据纸品干燥要求调节至最佳温度曲线，从而保证纸面平整；第一烘缸组保持一定的温度（一般设定为70度），以防止粘纸现象；同时也不易断纸。该系统在整个运行过程中是在封闭状态下，从高温缸组收集的冷凝水及吹通汽收集到闪蒸罐。通过热泵抽吸，吹同汽被全部抽吸回用，闪蒸罐内形成负压，其中的冷凝水汽化闪蒸，产生的二次蒸汽，也被抽吸回用，从而使冷

2、凝水温度降低。该系统最后一段排出烘缸的冷凝水的温度在70度-80度左右，收集的冷凝水回收到锅炉；因为该系统是在封闭的状态下运行，能使能源完全热交换，无热能损失浪费，故为国内最节能系统。本系统与传统的单段供汽相比，可节约能源在16%以上。根据蒸汽的特性，蒸汽中所含的热能分为两种，即显热（将水提升至沸点所需的热能）和潜热（将在沸点的水转化为蒸汽所需的热能），而潜热通常是显热的三倍至四倍；在物理变化中，液态水吸收热量转化为蒸汽，蒸汽经使用放出潜热后冷凝生成凝结水，由汽态转变为液态；凝结水吸收热量后又重新蒸发生成蒸汽。我国目前大部分利用蒸汽的工厂只是利用了蒸汽的潜热，约为蒸汽所含总热量7

3、0-80%左右，蒸汽生成同温同压的凝结水，约为蒸汽所含热量20~30%的显热则大部分浪费掉了。5.0Kgf/cm2压力下的饱和蒸汽全热为：657.99Kcal/Kg5.0Kgf/cm2压力下的饱和蒸汽潜热为：498.43Kcal/Kg5.0Kgf/cm2压力下的饱和水显热为：159.56Kcal/Kg1.0Kgf/cm2压力下（大气压）的饱和蒸汽潜热为：100Kcal/Kg1.0Kgf/cm2压力下（大气压）70度的热水热能为：70Kcal/Kg烘缸内冷凝水连续、均匀的排除，是保证纸机干燥部正常生产的重要条件之一。以往认为冷凝水只是聚集在缸内下部，经过研究证明，烘缸内部冷凝水的动

4、态依烘缸转速、烘缸内径、残留冷凝水量可分为四种状态：水池状（图一所示）、小暴布状（图二所示）、暴布状（图三所示）、水环状（图四所示）。当烘缸转速较低时，冷凝水聚集在缸内下部，为水池状（图一），随着烘缸转速的上升，冷凝水流动越来越激烈，传热阻力变小，但随着烘缸转速的上升，离心力作用增大，凝水随着烘缸转动的一边上移，冷凝水的状态变为小暴布状（图二）、至暴布状（图三）；当烘缸的转速超过一定的数值后，离心力克服了重力，冷凝水则在烘缸内形成水环（图四），随着烘缸一起回转（或略滞后于烘缸），水环愈积愈厚，到了临界厚度。最终水环破裂。由于烘缸内部水环的形成和破裂，引起烘缸传动电机负荷的变化。车

5、速愈高，缸径愈小，则水环愈厚，图五表明水环厚度、烘缸直径与车速三者之间的关系。从图中可知，当车速为400m／min．缸内凝水数量较少就能产生水环，水环的厚度不大，仅3．8mm。以后水环逐渐加厚，最后增加到临界厚度(18．6mm)，再多则又破裂。因此，如不采取有效的办法及时排出缸内的凝水，则当烘缸直径为1．5m、车速为200m/min时，水环厚度为1．2mm；车速为300m/min时．水环厚度可达8mm；车速为400m/min时为18．6mm；车速为500m/min时为32．4mm；而车速为600m/min时更高，达49mm。车速低时．水环的临界厚度较小，水环易破裂。车速愈高，水环

6、愈厚。如果不能将冷凝水及时排出缸外，将会大大影响蒸汽对烘缸内壁的传热，等到水环破裂，又会满满地聚在烘缸下部，占据了大部分的有效干燥面积，同样也会引起下层烘缸传热的恶化。因此，要使烘缸内的冷凝水及时排出，当1270mm的烘缸转速在200m／min以上时,应采用回转式虹吸管，当转速在200m／min以下时，应采用固定式虹吸管。采用热泵供热系统后汽耗比传统的供汽方式降低了20％以上，经济效益显著。尤其是由于烘缸无积水，有利  闪蒸罐的作用有两个，一是利用闪蒸罐的特殊结构，形成压力降。由于高压下水的饱和温度高于低压下水的饱和温度，因此由烘缸来的高温冷凝水(包括夹带的蒸汽)在低压时放出大量

7、热量，部分水吸收热量后蒸发产生二次蒸汽；未蒸发的冷凝水温度下降至相应压力下的饱和温度。闪蒸罐的第二个作用是将进入罐内的蒸汽、冷凝水完全地汽水分离，否则，当冷凝水未被有效分离重新回到烘缸时，将增大虹吸管的负荷，降低烘缸的干燥效率，同时也造成热泵的磨损于提高纸机车速和提高产品质量，其效益更为可观。  闪蒸罐的作用有两个，一是利用闪蒸罐的特殊结构，形成压力降。由于高压下水的饱和温度高于低压下水的饱和温度，因此由烘缸来的高温冷凝水(包括夹带的蒸汽)在低压时放出大量热量，部分水吸收热量后蒸