一種采用熱風(fēng)和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，尤其涉及一種采用熱風(fēng)和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(shí)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(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求比較高的特種紙機(jī)上。
[0003]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(gè)蒸汽室，單獨(dú)調(diào)節(jié)進(jìn)入每個(gè)蒸汽室的蒸汽流量來實(shí)現(xiàn)的。這種方法的缺點(diǎn)是當(dāng)一個(gè)蒸汽室流量比較低時(shí)，周圍流量高的蒸汽室的蒸汽就會(huì)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(shí)，這種方法的缺點(diǎn)就非常明顯，當(dāng)某一個(gè)室的蒸汽流量下降，低于真空抽吸的能力時(shí)，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。
[0004]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(dú)進(jìn)行控制，從而當(dāng)某一室蒸汽流量降低時(shí)，相對(duì)應(yīng)的真空室的抽氣流也降低，但這種方法的缺點(diǎn)是要采用兩套控制系統(tǒng)，同時(shí)使真空箱變得更復(fù)雜。
[0005]美國專利US4249992和US4331510提出了另一個(gè)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(duì)濕度大的部位提供更大的蒸汽作用時(shí)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(huì)在各室之間流動(dòng)，但這種方法需要復(fù)雜、獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種采用熱風(fēng)和過熱蒸汽的蒸汽箱及調(diào)節(jié)紙張水分的方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，只改變蒸汽箱橫幅各蒸汽室蒸汽與熱風(fēng)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(dòng)。
[0007]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種采用熱風(fēng)和過熱蒸汽的蒸汽箱，包括熱風(fēng)總管1、蒸汽總管5、蒸汽箱11、多個(gè)通過隔板間隔的蒸汽室11-1、蒸汽箱11外部的箱體預(yù)熱室13 ;箱體預(yù)熱室13通過預(yù)熱支管10連接蒸汽總管5 ;蒸汽室11-1通過多根蒸汽支管6連通熱風(fēng)總管I及蒸汽總管5 ;
[0009]所述熱風(fēng)總管I設(shè)置在蒸汽總管5的上方，所述蒸汽支管6連接蒸汽總管5的連接段為水平連接段，該水平連接段上具有一阻力段6-1，阻力段6-1的直徑小于蒸汽支管6的直徑；
[0010]所述熱風(fēng)總管I通過熱風(fēng)支管3連接在蒸汽支管6的阻力段6-1與蒸汽入口之間的管路上；所述熱風(fēng)支管3與蒸汽支管6水平連接段的軸線呈夾角α =30°?60°，使熱風(fēng)支管3內(nèi)的熱風(fēng)與蒸汽總管5內(nèi)的過熱蒸汽以30°?60°的夾角相向進(jìn)入蒸汽支管6中。
[0011]所述蒸汽支管6連接在蒸汽箱11濕紙頁的出紙端的側(cè)壁上，使每根蒸汽支管6內(nèi)的蒸汽進(jìn)入相應(yīng)的蒸汽室11-1時(shí)的方向與濕紙頁運(yùn)行方向相反。
[0012]所述蒸汽總管5為方錐形總管，熱風(fēng)總管I為圓形管；熱風(fēng)總管I的入口端設(shè)有熱風(fēng)總控制閥2，熱風(fēng)總管I的末端封堵。所述熱風(fēng)支管(3)上設(shè)置有支管控制閥(4)。
[0013]所述熱風(fēng)支管3的直徑小于蒸汽支管6的直徑；阻力段6-1的長度為80?150_。
[0014]所述蒸汽總管5蒸汽進(jìn)入段設(shè)有蒸汽控制閥6，所述預(yù)熱支管10連接在蒸汽控制閥6的上游，預(yù)熱支管10上設(shè)置有預(yù)熱控制閥9。
[0015]所述箱體預(yù)熱室13還設(shè)有一帶閥門的蒸汽回流管14。
[0016]所述蒸汽總管5的末端安裝有疏水閥8。
[0017]所述蒸汽室11-1的蒸汽出口設(shè)有孔陣列底板12。
[0018]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)閉熱風(fēng)總控制閥2和蒸汽控制閥7，打開預(yù)熱支管10上的預(yù)熱控制閥9和蒸汽回流管14上的閥門，此時(shí)蒸汽總管5內(nèi)的過熱蒸汽進(jìn)入箱體預(yù)熱室13內(nèi)，對(duì)蒸汽箱11在工作之前先進(jìn)行預(yù)熱，目的是防止蒸汽支管6內(nèi)的蒸汽進(jìn)入蒸汽室11-1中時(shí)產(chǎn)生冷凝水；當(dāng)蒸汽箱11的溫度達(dá)到過熱蒸汽溫度時(shí)，完成蒸汽箱的預(yù)熱；
[0021]蒸汽箱工作階段
[0022]蒸汽箱11預(yù)熱完成后，同時(shí)打開熱風(fēng)總控制閥2和蒸汽控制閥7，此時(shí)，熱風(fēng)支管3與蒸汽支管6水平連接段的軸線呈夾角α =30°?60°，使熱風(fēng)支管3內(nèi)的熱風(fēng)與蒸汽總管5內(nèi)的過熱蒸汽以30°?60°的夾角相向進(jìn)入蒸汽支管6中混合，形成混合蒸汽；
[0023]當(dāng)混合蒸汽經(jīng)過阻力段6-1時(shí)，增加了混合蒸汽的通行阻力，以減少熱風(fēng)流量變化對(duì)進(jìn)入各蒸汽室11-1中混合蒸汽流量的影響，混合蒸汽通行阻力段6-1后繼續(xù)沿蒸汽支管6向下進(jìn)入相應(yīng)的蒸汽室11-1內(nèi)，混合蒸汽進(jìn)入相應(yīng)的蒸汽室11-1內(nèi)時(shí)的方向與濕紙頁運(yùn)行方向相反；接著，蒸汽室11-1內(nèi)的混合蒸汽再通過設(shè)置在蒸汽箱11混合蒸汽出口的孔陣列底板12噴到紙張的頁面上。
[0024]過熱蒸汽溫度為120°C?130°C ;熱風(fēng)總管I內(nèi)的熱風(fēng)溫度為70°C?90°C。
[0025]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0026]本發(fā)明蒸汽總管為按拜納斯方程設(shè)計(jì)的錐形總管，熱風(fēng)與過熱蒸汽在蒸汽支管6的水平連接段進(jìn)行混合，混合后又經(jīng)過阻力段，當(dāng)混合蒸汽經(jīng)過阻力段6-1時(shí)，增加了混合蒸汽的通行阻力，減少了熱風(fēng)流量變化對(duì)進(jìn)入各蒸汽室11-1中混合蒸汽流量的影響，再加上熱風(fēng)與過熱蒸汽的前進(jìn)方向呈30°?60°的角度相向進(jìn)入蒸汽支管中，因此進(jìn)入蒸汽箱各蒸汽室混合蒸汽的流量是基本相等的，也就是說增加熱風(fēng)流量就會(huì)相應(yīng)減少進(jìn)入蒸汽支管的蒸汽流量。每根蒸汽支管內(nèi)的混合蒸汽進(jìn)入相應(yīng)的蒸汽室時(shí)的方向與濕紙頁運(yùn)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)。
[0027]蒸汽箱提高紙機(jī)脫水效率、降低紙張水分含量的功能主要是通過蒸汽在濕紙頁中冷凝釋放潛熱來實(shí)現(xiàn)的，而熱風(fēng)熱含量小于蒸汽，同時(shí)熱風(fēng)只能對(duì)紙張的表面起加熱作用，因此熱風(fēng)降低紙張水分含量的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如蒸汽，再加上本蒸汽箱采用過熱蒸汽和溫度低于蒸汽的熱風(fēng)，相對(duì)而言熱風(fēng)的效果就更差了，另一方面，熱風(fēng)是不凝氣體，會(huì)阻止蒸汽在紙張中的冷凝，因此減少蒸汽的流量相應(yīng)增加熱風(fēng)的流量就能降低相應(yīng)部位的蒸汽箱效果，從而通過調(diào)節(jié)熱風(fēng)和蒸汽的比例就能達(dá)到調(diào)節(jié)紙張水分含量的目的。
[0028]另外，采用熱風(fēng)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(dòng)而影響調(diào)節(jié)效果。
[0029]只在熱風(fēng)支管上設(shè)置支管控制閥，僅通過支管控制閥對(duì)熱風(fēng)流量進(jìn)行控制，而不控制過熱蒸汽的流量，由此可見，本蒸汽箱及其調(diào)節(jié)紙張水分的方法，不僅減少了閥門的數(shù)量和尺寸，降低了控制成本，而且避免了混合蒸汽沖擊紙頁產(chǎn)生的不利影響，并且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)。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2為圖1中A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3為本發(fā)明蒸汽總管結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0034]實(shí)施例
[0035]如圖1至3所示。本發(fā)明采用熱風(fēng)和過熱蒸汽的蒸汽箱，包括熱風(fēng)總管1、蒸汽總管5、蒸汽箱11、多個(gè)通過隔板間隔的蒸汽室11-1、蒸汽箱11外部的箱體預(yù)熱室13 ;箱體預(yù)熱室13通過預(yù)熱支管10連接蒸汽總管5 ;蒸汽室11-1通過多根蒸汽支管6連通熱風(fēng)總管I及蒸汽總管5 ;
[0036]所述熱風(fēng)總管I設(shè)置在蒸汽總管5的上方，所述蒸汽支管6連接蒸汽總管5的連接段為水平連接段，該水平連接段上具有一阻力段6-1，阻力段6-1的直徑小于蒸汽支管6的直徑；
[0037]所述熱風(fēng)總管I通過熱風(fēng)支管3連接在蒸汽支管6的阻力段6-1與蒸汽入口之間的管路上；所述熱風(fēng)支管3與蒸汽支管6水平連接段的軸線呈夾角α =30°?60°，使熱風(fēng)支管3內(nèi)的熱風(fēng)與蒸汽總管5內(nèi)的過熱蒸汽以30°?60°的夾角相向進(jìn)入蒸汽支管6中。用于增加蒸汽的通行阻力，減少熱風(fēng)流量變化對(duì)各蒸汽支管6中蒸