一種采用空氣與過熱蒸汽的蒸汽箱及調(diào)節(jié)紙張水分的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制漿造紙技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用空氣與過熱蒸汽的蒸汽箱及調(diào)節(jié)紙張水分的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸汽箱沿紙張橫幅噴射蒸汽，蒸汽在紙張中冷凝，釋放潛熱，從而提高濕紙幅的溫度、降低濕紙幅中水的表面張力和粘度，能改善網(wǎng)部、壓榨部的脫水能力和烘缸部的干燥能力，同時能調(diào)節(jié)紙張橫幅水分含量的均勻性，能改善壓光后紙張的印刷性能和涂布紙的涂布性能，及印刷性能的橫幅均勻性，因此蒸汽箱廣泛地應(yīng)用于各種紙機(jī)上，特別是對產(chǎn)品質(zhì)量要求比較高的特種紙機(jī)上。然而傳統(tǒng)的蒸汽箱在蒸汽進(jìn)入蒸汽箱時，蒸汽直接沖擊紙頁產(chǎn)生不利影響，而且蒸汽不均勻并夾帶濕的水滴(如冷凝水)容易噴到紙頁上，影響紙張品質(zhì)。
[0003]除此之外，傳統(tǒng)的蒸汽箱還存在如下缺陷。
[0004]傳統(tǒng)的蒸汽箱調(diào)節(jié)紙張橫幅水分含量的功能是通過將蒸汽箱沿橫幅分為多個蒸汽室，單獨調(diào)節(jié)進(jìn)入每個蒸汽室的蒸汽流量來實現(xiàn)的。這種方法的缺點是當(dāng)一個蒸汽室流量比較低時，周圍流量高的蒸汽室的蒸汽就會流過來補(bǔ)充，特別是當(dāng)蒸汽箱安裝在網(wǎng)部與真空箱配合使用時，這種方法的缺點就非常明顯，當(dāng)某一個室的蒸汽流量下降，低于真空抽吸的能力時，真空箱將從周圍的蒸汽流量大的蒸汽室中抽取蒸汽，即使流量小的蒸汽室位于兩邊，由于邊板比中間的隔板厚，甚至還有其它隔離裝置，因此抽取空氣補(bǔ)充的可能性比較小，這樣真空箱就使各處的蒸汽流量向均勻方向發(fā)展，從而影響了蒸汽箱的調(diào)節(jié)效果。
[0005]美國專利US3945881為了解決上述問題，通過將真空箱也分為與蒸汽箱同樣數(shù)量的真空室，且單獨進(jìn)行控制，從而當(dāng)某一室蒸汽流量降低時，相對應(yīng)的真空室的抽氣流也降低，但這種方法的缺點是要采用兩套控制系統(tǒng)，同時使真空箱變得更復(fù)雜。
[0006]美國專利US4249992和US4331510提出了另一個解決方法，橫幅各室蒸汽流量與壓力相同，通過改變橫幅各室蒸汽與紙張的接觸面積來調(diào)節(jié)紙張橫幅水分含量，對濕度大的部位提供更大的蒸汽作用時間，而濕度小的部位則減少蒸汽與紙張的接觸面積，由于各室的蒸汽流量是相同的，因此蒸汽流量不會在各室之間流動，但這種方法需要復(fù)雜、獨特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種采用空氣與過熱蒸汽的蒸汽箱及調(diào)節(jié)紙張水分的方法。不僅克服了傳統(tǒng)蒸汽箱的蒸汽沖擊紙頁產(chǎn)生的不利影響，而且還解決了現(xiàn)有技術(shù)蒸汽中帶有冷凝水噴到紙頁上的技術(shù)問題。除此之外，本蒸汽箱與現(xiàn)有技術(shù)相比，只改變蒸汽箱橫幅各蒸汽室蒸汽與空氣的比例，來調(diào)節(jié)紙張橫幅的水分含量和干度，不改變各蒸汽室氣體流量和壓力，從而避免了蒸汽在各蒸汽室之間的流動。
[0008]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0009]一種采用空氣與過熱蒸汽的蒸汽箱，包括空氣總管1、蒸汽總管5、蒸汽箱12-1、多個通過隔板12-2間隔的蒸汽室12、蒸汽箱12-1外部的箱體預(yù)熱室14 ;箱體預(yù)熱室14通過預(yù)熱支管11連接蒸汽總管5 ;蒸汽室12通過多根蒸汽支管7連通空氣總管I及蒸汽總管5 ;所述蒸汽總管5的外壁間隔設(shè)有多個混合室8，混合室8的一端連通蒸汽總管5，相對的另一端通過空氣支管3連通空氣總管I，使蒸汽總管5內(nèi)的過熱蒸汽進(jìn)入混合室8時的方向與空氣總管I內(nèi)的干燥空氣進(jìn)入混合室8時的方向相對；
[0010]每根蒸汽支管7的一端分別對應(yīng)連接在一個混合室8的頂部，蒸汽支管7的另一端分別對應(yīng)連接在蒸汽箱12-1濕紙頁的出紙端的側(cè)壁上，使每根蒸汽支管7內(nèi)的混合蒸汽進(jìn)入相應(yīng)的蒸汽室12時的方向與濕紙頁運行方向相反。
[0011]每根蒸汽支管7的一端分別對應(yīng)連接在一個混合室8的頂部，使進(jìn)入混合室8內(nèi)的混合蒸汽先向上進(jìn)入蒸汽支管7中，然后再沿蒸汽支管7向下進(jìn)入相應(yīng)的蒸汽室12。
[0012]所述蒸汽總管5為方錐形總管，其尺寸按拜納斯方程法制得，空氣總管I為矩形管，空氣總管I的入口端設(shè)有空氣總管控制閥2 ;所述蒸汽總管5的外壁與空氣總管I的外壁相互貼合。
[0013]所述空氣支管3的直徑小于蒸汽支管7的直徑，每根空氣支管3上均設(shè)置有支管控制閥4。
[0014]所述蒸汽總管5蒸汽進(jìn)入段設(shè)有蒸汽總管控制閥6，所述預(yù)熱支管11連接在蒸汽總管控制閥6的上游，預(yù)熱支管11上設(shè)置有預(yù)熱控制閥10。
[0015]所述箱體預(yù)熱室14還設(shè)有一帶閥門的蒸汽回流管15。
[0016]所述蒸汽總管5的末端安裝有帶疏水閥的冷凝水管9 ;所述混合室8安裝在蒸汽總管控制閥6與冷凝水管9之間。
[0017]蒸汽箱12-1的混合蒸汽出口設(shè)有孔陣列底板13。
[0018]采用蒸汽箱調(diào)節(jié)紙張橫幅水分含量的方法如下:
[0019]蒸汽箱預(yù)熱階段
[0020]首先關(guān)閉空氣總管控制閥2和蒸汽總管控制閥6，打開預(yù)熱支管11上的預(yù)熱控制閥10和蒸汽回流管15上的閥門，此時蒸汽總管5內(nèi)的蒸汽進(jìn)入箱體預(yù)熱室14內(nèi)，對蒸汽室12在工作之前先進(jìn)行預(yù)熱，目的是防止蒸汽支管7內(nèi)的蒸汽進(jìn)入蒸汽室12中時產(chǎn)生冷凝水；當(dāng)蒸汽箱12-1及蒸汽室12的溫度達(dá)到過熱蒸汽的溫度時，完成蒸汽箱的預(yù)熱；
[0021]蒸汽箱工作階段
[0022]蒸汽箱預(yù)熱完成后，同時打開空氣總管控制閥2和蒸汽總管控制閥6，此時，空氣總管I內(nèi)的干燥空氣通過空氣支管3進(jìn)入混合室8內(nèi)與蒸汽總管5來的過熱蒸汽在混合室8內(nèi)混合，形成混合蒸汽；蒸汽總管5內(nèi)的過熱蒸汽進(jìn)入混合室8時的方向與空氣總管I內(nèi)的干燥空氣進(jìn)入混合室8時的方向相對；
[0023]混合室8內(nèi)的混合蒸汽先向上進(jìn)入蒸汽支管7中，然后再沿蒸汽支管7向下進(jìn)入相應(yīng)的蒸汽室12內(nèi)，混合蒸汽進(jìn)入相應(yīng)的蒸汽室12內(nèi)時的方向與濕紙頁運行方向相反；接著，蒸汽室12內(nèi)的混合蒸汽再通過設(shè)置在蒸汽箱12-1混合蒸汽出口的孔陣列底板13噴到紙張的表面上。
[0024]在蒸汽箱工作階段，通過調(diào)節(jié)預(yù)熱控制閥10及蒸汽回流管15上的閥門開度，控制箱體預(yù)熱室14內(nèi)的蒸汽流量。
[0025]所述過熱蒸汽溫度為120°C?130°C ;空氣總管I內(nèi)的干燥空氣溫度為25 V?40。。。
[0026]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，至少具有如下的優(yōu)點及效果:
[0027]每根蒸汽支管的一端分別對應(yīng)連接在一個混合室的頂部，蒸汽支管的另一端分別對應(yīng)連接在蒸汽箱濕紙頁的出紙端的側(cè)壁上，使每根蒸汽支管內(nèi)的混合蒸汽進(jìn)入相應(yīng)的蒸汽室時的方向與濕紙頁運行方向相反，也就是說進(jìn)入蒸汽室內(nèi)的混合蒸汽噴射方向與紙頁的方向垂直。這樣一方面避免了混合蒸汽沖擊紙頁產(chǎn)生的不利影響，另一方面防止了混合蒸汽中可能帶有的冷凝水噴到紙頁上，從而影響紙張的品質(zhì)。
[0028]每根蒸汽支管的一端分別對應(yīng)連接在一個混合室的頂部，目的是，由于混合蒸汽是向上進(jìn)入蒸汽支管中的，因此混合室中干燥空氣與過熱蒸汽混合時，可能產(chǎn)生的冷凝水不會進(jìn)入蒸汽室中，而會流入蒸汽總管中，并隨冷凝水管排走。
[0029]由于蒸汽總管為方錐形總管，其尺寸按拜納斯方程法制得，因此進(jìn)入各混合室中蒸汽的流量和壓力相等，由于進(jìn)入混合室中干燥空氣的流向和過熱蒸汽的流向相對，而且混合室比較小，干燥空氣的入口與過熱蒸汽的入口靠近，因此干燥空氣進(jìn)入到混合室增加了過熱蒸汽進(jìn)入到混合室的阻力，從而相應(yīng)地減少了混合室中的過熱蒸汽流量，進(jìn)一步減少了干燥空氣流量變化對進(jìn)入各蒸汽室中混合蒸汽流量的影響。
[0030]綜上所述，采用干燥空氣和過熱蒸汽混合調(diào)節(jié)，確保各蒸汽室中的氣體流量和壓力相等，從而避免了由蒸汽在各蒸汽室之間流動而影響調(diào)節(jié)效果。僅在空氣支管上設(shè)置支管控制閥，只對空氣流量進(jìn)行控制；蒸汽支管上無需設(shè)置閥門，因此不用控制過熱蒸汽的流量，減少了閥門的數(shù)量和尺寸，降低了控制成本?？諝饪偣芩捎玫目諝庵恍柽M(jìn)行干燥處理無需加熱，因此大大節(jié)省了能源成本。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖2為圖1中A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0034]實施例
[0035]如圖1、2所示。本發(fā)明一種采用空氣與過熱蒸汽的蒸汽箱，包括空氣總管1、蒸汽總管5、蒸汽箱12-1、多個通過隔板12-2間隔的蒸汽室12、蒸汽箱12_1外部的箱體預(yù)熱室14 ;箱體預(yù)熱室14通過預(yù)熱支管11連接蒸汽總管5 ;蒸汽室12通過多根蒸汽支管7連通空氣總管I及蒸汽總管5 ;
[0036]所述蒸汽總管5的外壁間隔設(shè)有多個混合室8 (矩形體)，混合室8的一端連通蒸汽總管5，相對的另一端通過空氣支管3連通空氣總管1，使蒸汽總管5內(nèi)的過熱蒸汽進(jìn)入混合室8時的方向與空氣總管I內(nèi)的干燥空氣進(jìn)入混合室8時的方向相對；
[0037]每根蒸汽支管7的一端分別對應(yīng)連接在一個混合室8的頂部，蒸汽支管7的另一端分別對應(yīng)連接在蒸汽箱12-1濕紙頁的出紙端的側(cè)壁上，使每根蒸汽支管7內(nèi)的混合蒸汽進(jìn)入相應(yīng)的蒸汽室12時的方向與濕紙頁運行方向相反，也就是說進(jìn)入蒸汽室12內(nèi)的混合蒸汽噴射方向與紙頁的方向垂直。這樣一方面避免了混合蒸汽沖擊紙頁產(chǎn)生的不利影響，另一方面防止了混合蒸汽中可能帶有的冷凝水噴到紙頁上，從而影響紙張的品質(zhì)。
[0038]每根蒸汽支管7的一端分別對應(yīng)連接在一個混合室8的頂部，目的是，由于混合蒸汽是向