强化烘缸脱水的方法与策略

决定干燥效率的参数很多，包括蒸汽压力、通风状况、传热传质效率等。影响干燥的主要因素也有很多。

1. 提高蒸汽压力

提高蒸汽压力可以强化纸的干燥，所以在不影响成纸质量的前提下，应尽可能提高蒸汽压力。纸幅干燥时烘缸使用的蒸汽压力一般为 196～204kPa，对应的饱和蒸汽温度为132.9～139.2℃。如果蒸汽压力提高到784kPa，饱和蒸汽温度则提高到174.53℃。如果保持纸幅的平均温度为80℃，则传热量可增加80%左右。

2. 树脂挂里

滴状冷凝的传热系数大于膜状冷凝。蒸汽在烘缸内壁通常呈膜状冷凝。让蒸汽变成滴状冷凝，办法之一是对烘缸内壁进行树脂挂里，即涂上一层辛癸胺树脂膜，既防止烘缸内壁不受CO₂和O₂的腐蚀，又能使蒸汽由膜状变成滴状冷凝，因而提高传热能力，强化干燥。

3. 合金烘缸

铸铁的传热系数λ为226 kJ/（m²·h·℃）。采用导热系数更大的材料制造烘缸能提高总传热系数，进而增加烘缸的总传热量。铸铁合金K₆的极限抗张强度比普通铸铁高10%～18%，延伸性高25%，同时热传导系数比较高。因此使用高传热系数的合金烘缸可大大增加传热效率。

4. 扰流杆

烘缸内形成水环时，冷凝水层相对烘缸内壁有晃动，冷凝水水环内的质点对烘缸壁的相对运动。这种扰动有利于提高传热效率，据此可在烘缸内安设扰流杆以改善传热。1984年Mr. K. Clark研究取得将扰流杆栓紧在烘缸内壁上的美国专利。此后，Beloit公司开始将扰流杆应用在大烘缸中。现在，美国所有的扬克大烘缸几乎都装有扰流杆。扰流杆的安装方法有磁铁法和弹簧箍圈法。

图6-83 短扰流杆

磁铁法的扰流杆用磁铁制作，扰流杆依靠磁性吸附在缸内。车速达到1220m/min、缸内一半充满水的情况下磁铁扰流杆仍能牢固地吸附在烘缸壁上。弹簧箍圈法使用箍圈压住纵向扰流杆，然后用弹簧使之压紧到烘缸内壁上。安装上述两种方法的扰流杆仅需3～4h，功能相同。使用短扰流杆可改善成纸横向水分均匀性，如图6-83所示。短扰流杆安装在对应于成纸水分最高的部位，干燥纸时起着均匀纸中水分的作用。

5. 异型剖面烘缸

纸机车速的不断提高，使得烘缸内冷凝水层的传热问题显得更加重要。为了增加冷凝水层的导热能力，需要减少冷凝水膜的厚度并产生扰动，下述异型剖面烘缸有助于解决上述问题。

（1）肋条烘缸

肋条烘缸是在普通平壳烘缸内壁上加工出若干肋条，或加工若干沟纹，如图6-84所示。纸机运行时，冷凝水积聚在沟内，用一系列小虹吸管将之排出缸外，热量则沿着停滞不动的冷凝水周围的肋条传递。但因烘缸排水系统的复杂性，该系统仅用在单烘缸纸机的大烘缸上。

图6-84 肋条烘缸(www.xing528.com)

图6-85 带沟烘缸

（2）带沟烘缸

为了减少烘缸内冷凝水的厚度，可以在烘缸内壁圆周上加工出一条或一条以上的沟槽，如图6-85所示。沟槽的设计必须保证沟槽内冷凝水高度低于缸内冷凝水的水平，以便增强整个烘缸的传热效率。

6. 气袋通风

未装通气装置的烘缸气袋如图6-86所示。当纸和干布离开前一个烘缸分别进到后一个烘缸和转到干布辊的时候，湿纸烘缸和干布之间出现一个负压气袋，如图6-87所示。反之，在湿纸离开前一个烘缸与干布辊传来的干布汇合到下一个烘缸时，则出现一个正压气袋。普通帆布的透气性很差，气袋中停滞着湿热的空气。气袋中的空气湿度既大，又不流通，会大大降低双面自由蒸发区中湿纸的对流干燥效率。使用气袋通风的方法可以解决这个问题。有下述一些气袋通风方法：①低速纸机使用热空气对着气袋进行横吹风。②横跨气袋安装热风管，管上定距离地开有眼孔和缝口，在20～25m/s范围内控制风速吹送热风。

图6-86 未装通汽装置的烘缸气袋

图6-87 烘缸气袋中生成的正负压

近期开发了许多机械通风装置，基本上有下列几种：

①通风箱缝口高速吹风，如图6-88所示，A1-A5为通风箱。

图6-88 通风箱

②用热风辊代替干布辊高速吹风。

③通风管缝口低压吹风，如图6-89所示。

图6-89 通风管

应用气袋通风可以提高烘缸的干燥效率，并且使成纸横幅水分均匀一致。气袋通风必须与透气性大的干布相配合。热风透不过干布，则达不到气袋通风的作用，特别是在低压通风管的情况下。低风压高流量吹风，最好使用透气性大的干网。干网虽然也存在气袋的正、负压问题，但不像干布那样严重。干网也不用热风辊来通汽和干燥。