Факторы, влияющие на эффективность работы сушильных установок бумагоделательных и картоноделательных машин

При проектировании новых и эксплуатации существующих сушильных частей бумаго- и картоноделательных машин (БКДМ) определяющими являются вопросы повышения эффективности работы контактных сушильных установок, которые связаны с интенсификацией тепломассообменных процессов, снижением энергозатрат, выбором оптимальных режимов сушки и определением рациональных конструктивных решений сушильных установок. Это, в свою очередь, отражается на производительности установок и сокращении удельных затрат теплоты.

Анализ выполненных экспериментальных и теоретических исследований приводит к выводу, что производительность сушильных установок, интенсивность сушки и удельный расход теплоты являются функциями многих переменных величин, зависящих от конструктивных особенностей и эксплуатационных характеристик контактных сушильных установок. С целью определения этих зависи- мостей по методикам [1 – 3] с помощью ЭВМ выполнены численные тепловые расчеты сушильной части картонодела-тельных машин (КДМ). В качестве объекта выбраны КДМ типа К-2, К-2М, К-3, К-2М, КП-22 и КДМ фирмы «Фампа». Результаты расчетов приведены графически на рис. 1 – 8. Анализ приведенных графиков позволяет выявить основные направления по интенсификации сушки и экономии теплоты. Расчеты показали, что интенсивность сушки на машинах при выработке кровельного картона массой 350 г/м2 примерно одинакова и составляет 10,5 – 12,0 кг влаги/(м2.ч), за исключением КДМ типа КП-22, где она составляет 15,5 кг влаги/(м2.ч).

Увеличение удельного влагосъема на данной машине обусловлено применением пара повышенного давления до 1,0 МПа. Удельные расходы находятся в пределах: по пару 1,9 – 2,4 кг пара/кг картона, по теплоте 5,86- 5,87 кДж/кг картона, по влаге 3,94 –4,39 кДж/кг влаги.

Факторы, влияющие на эффективность работы сушильных установок бумагоделательных и картоноделательных машин

Рисунок 1 – Зависимость производительности КДМ от давления греющего пара Р , массы 1 м² полотна Р _СП и критического влагосодержания материал а U К1 .

Рисунок 2 – Зависимость производительности КДМ от начальной сухости полотна T 0 и начальной температуры полотна υ ₀ перед сушильной установкой

Рисунок 3 – Зависимость производительности КДМ от коэффициентов теплообмена: внутри цилиндра α ₁ и на наружной поверхности α 2

Из графических зависимостей следует, что производительность машин в значительной степени зависит от конструктивного исполнения и режимов эксплуатации сушильных установок. Конструктивные характеристики, такие как, количество цилиндров, длина и диаметр каждого цилиндра, а также угол обхвата цилиндра полотном влияют на увеличение производительности прямо пропорционально.

Рисунок 4 – Интенсивность сушки кровельного картона в зависимости от массы 1 м² полотна Р _СП, начальной сухости полотна Т 0 , коэффициентов теплообмена внутри α 1 и снаружи α 2 цилиндров

Рисунок 5 – Интенсивность сушки кровельного картона в зависимости от начальной температуры полотна υ 0 и угла обхвата цилиндра полотном φ Ц

Рисунок 6 – Интенсивность сушки кровельного картона в зависимости от критического влагосодержания материала U К1 и давления греющего пара Р в сушильных цилиндрах

Л.М. Бойков, Н.С. Нечаев

Рисунок 7 – Удельный расход теплоты на 1 кг испаряемой влаги в зависимости от давления греющего пара Р , критического влагосодержания материала U К1 , начальной сухости полотна Т 0 и начальной температуры массы υ 0

• -    научно обоснован и предложен более совершенный механизм сушки картона и бумаги [4] с односторонним теп-лоподводом по сравнению с двухсторонним;

• -    уточнена и дополнена методика теплового расчета цилиндровых контактно-конвективных сушильных установок [4, 5], на основе которой можно производить реконструкцию БКДМ;

• -    разработана теория оптимальной длины свободного пробега полотна, которая позволяет оптимизировать конструкцию сушильных установок и снизить их металлоемкость [4, 6];

• -    разработаны и апробированы мероприятия по повышению эффективности действующих и вновь проектируемых сушильных установок БКДМ.

Рисунок 8 – Зависимость производительности КДМ от диаметра цилиндров D Ц , числа цилиндров n Ц и угла обхвата цилиндра полотном φ Ц .

Таким образом, выявлены основные факторы, влияющие на эффективность работы контактных сушильных установок.

На основе анализа современного состояния сушильных установок БКДМ мною намечены пути развития сушильной техники для сушки волокнистых материалов:

• -    развита теория тепломассоперено-са применительно к БКДМ [4] ;