热泵供热及烘缸干燥强度的研究

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1、热泵供热及烘缸干燥强度的研究newmaker目前，纸机干燥部通汽系统主要分为三段通汽、热泵供热两种基木类型。其中三段通汽属于被动式蒸汽串联供热系统，是将新蒸汽用调节阀减压到高温段烘缸要求的供汽压力，对中温段、低温段烘缸同样采用调节阀进行蒸汽减压补汽，浪费了蒸汽能量品位和数量；热泵供热属于主动式蒸汽并联供热系统，在纸机干燥部各段烘缸设置热泵，按纸机烘缸温升曲线设定热泵供汽压力。将新蒸汽和纸机烘缸用汽品位产生的冇效能差值转变为热泵的工作动力，但当纸机运行工况变化时，热泵进ISI新蒸汽调节阀开度会减小，从而造成蒸汽有效能损失，降低热泵工作效率。本课题将可调节

2、式热泵供热系统用于纸机干燥部，从而增大了纸机干燥部热泵供热系统调节范围，保证烘缸供汽压力和烘缸排水压差，回收了二次蒸汽，降低了冷凝水排放温度，提高了烘缸表面温度和纸幅表血水蒸气分压力，在纸幅干燥过程中起到了强化传热、传质的作用。1蒸汽喷射式热泵1.1热泵工作原理纸机干燥部热泵采用蒸汽喷射式热泵（或称蒸汽压缩机）。蒸汽喷射式热泵利用热电站或锅炉供给蒸汽压力和烘缸用汽压力差的能量转换为热泵的动力。工作流体通过喷嘴I在接受室2屮将低品位流体吸入，工作流体和被引射的低压流体在混合室3内进行混合和能最交换后，逐步充满整个截而，建立起均匀的速度场，在扩压器4中压缩

3、后的混合流体流速降低，混合流体压力增加至热用户要求的供汽压力。1.2热泵分类蒸汽喷射式热泵供热系统必须按热用户用汽参数的耍求对运行工况进行调节。蒸汽喷射式热泵按调节控制方式，可分为质最调节和流量调节两种类型。（1）蒸汽质量调节热泵（也称不可调节热泵）。不可调节式热泵的工作蒸汽T管上设宜了调节阀，热泵木身不配有调节装置，当纸机运行工况即供汽压力和流量发生变化时，需调节热泵进口工作蒸汽干管上的调节阀。在调节过程屮，蒸汽调节阀开度变化会改变进入热泵的工作蒸汽压力，从而改变热泵进口新蒸汽做功的能力。特别是当纸机用汽负荷减少，蒸汽调节阀开度减小，实际供给热泵进口

4、的新蒸汽压力降低，致使热泵进口工作蒸汽和热泵出口蒸汽压差减小，热泵做功能力降低，工作效率下降。（2）蒸汽流量调节热泵（也称可调节热泵）。可调节式热泵进口工作蒸汽T管上无需设置调节阀，热泵本身设置执行机构、阀门定位器等。可调节式热泵在纸机运行工况调节过程屮，只需调节喷嘴的断面积，热泵进口新蒸汽压力不变，其单位流量新蒸汽做功能力也不变，纸机在各种运行工况条件下，热泵均可保持高效运行。2可调节式热泵供热系统的实际生产运行2.1纸机技术参数下面以赤捲忌呜纸业有限公司2640mm纸机（住产双胶纸）为例进行分析。纸机用蒸汽由该厂热电站供给，压力分别为0.85、0.

5、5MPa,采用机械回水方式将其蒸汽冷凝水回流至热电站。该纸机设有施胶机，施胶前有31个烘缸，施胶机后有10个烘缸，2个冷缸，开式汽罩，纸机主要技术参数：成纸幅宽2640mm；烘缸宜径1500mm；网宽3100mm；产品定＞60—80m2；施胶方式为双面施胶；公称能力IOOt/d。2.2热泵供热流程热泵配登按纸机产品烘缸温升Illi线要求，将施胶机前干燥部烘缸分为低温段、屮温段及高温段，将施胶机后干燥部烘缸分为屮温段及高温段。设置可调廿式热泵101a、lOlb用丁•施胶前、后高温段烘缸，设置可调节式热泵102用于中温段烘缸，低温段烘缸用汽压力较为稳定，故

6、采用普通热泵103。蒸汽系统用0.85MPa高品位蒸汽作为可调节式热泵的工作蒸汽，以控制烘缸的排水压差。0.50MPa低站位蒸汽用于控制中温段及高温段烘缸压力和补充用汽量不足，同吋，作为热泵103的工作蒸汽。蒸汽冷凝水系统各段烘缸汽水分离罐间采用无泵余压口流回水，末端冷凝水罐不设置透汽管的闭式蒸汽冷凝水系统。不凝性生气体排出木台纸机热泵供热系统设置了完善的不凝性气体排出系统，以提高烘征的传热系数。2.3可调节式热泵供热系统的运行该纸机于燥部采用可调节式热泵供热系统，控制系统采用了联锁优化控制，满足了定量变化人的要求，操作方便，运行稳定，产品产量及质量明

7、显捉高，其特点如下：（1）W调节式热泵适应纸机产品定量的变化对实验数据进行分析可发现，对调节式热泵供热系统适应纸机运行工况变化。当纸机产品定最增加、产最增人时，各段烘粧的进汽压力、进汽量及烘缸排水压差均得到可靠保证。烘缸排出的喷吹蒸汽及二次蒸汽全部回收利川，冷凝水罐表压为零0（2）纸机车速和产量明显捉高在本项技术改造前，该纸机干燥部采用不可调节式热泵供热系统，改造前后牛产相同定量产品纸机车速及产量变化对比表明，该纸机采用可调节式热泵供热系统后，生产70m2产品时产量提高了1.12倍，生产100g/m2产品时产量提高了1・24倍。（3）降低了烘缸用汽压力

8、，增人了烘缸排水压差数据表明，用可调节式热泵替代不可调节式热泵，纸机达到相同车速和产量时，烘缸