纸张的空气干燥技术工艺-(冲击干燥)

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1、纸张的空气干燥技术工艺-(冲击干燥)空气干燥是以空气作为传热和传质的介质，干燥纸幅所需的热量是由纸幅周围的空气对流传热来提供的。蒸发出的水分，又以空气中的水分子浓度梯度为推动力来扩散出去，这是空气干燥的主要传递方法。 过去纸张的干燥仅以空气的自然对流为手段，直到连续运转的烘缸干燥器的出现，这种局面才告结束。现在，老式的空气干燥方式，如悬挂式、悬杆式、热风式、隧道式等由于其干燥效率低，除少数特殊纸张的制造还在使用外，基本上都已陶汰。普通烘缸干燥器现在虽然还在使用，但是在造纸机车速已高达1000m/min的情况下，也不能完全满足需要，操作上也发生困难，因此，需要找到

2、一种新的干燥方法以保持干燥速度适应纸机速度的增长。这种干燥器应有合理的价格，在纸幅所有的水分含量条件下，不仅能高速操作，还应有高的干燥速率。而且，要求领纸安全。灵活、方便的过程控制和横向湿度调节，能改善纸张质量，并有舒适的操作环境。现代空气干燥器是采用气体冲击和穿透干燥相结合的方法。当然，穿透干燥也有局限性仅仅适用于渗透性较好的纸种。一、冲击干燥冲击干燥是以高温高速的空气直接冲击在湿纸面上，使边界层的厚度降低到最低限度，改善并增加了传质与传热的效果，提高了干燥效率。工业上所使用的高温高速热风罩就是这种干燥方式的典型装置，图1-28所示为冲击干燥与杨克式和单光纸机

3、干燥器相结合的干燥方式示意图。加热空气可以采用多种热源，可以用蒸汽间接加热，也可用天然气或油类直接燃烧来加热。用哪种热源是随着对冲击干燥用的空气温度的要求而定。通常高速热风罩的气流速度在60~130m/s之间，而实际上气流喷射速度多在100m/s左右，烘缸罩的空气温度范围为150~540℃，但一般使用最多的温度为300℃。图1-29所示为不同的温度和不同的喷射速度热风罩可能达到的干燥能力。这个曲线还说明在纸幅的初始干度为35%的条件下，当空气流速增加，温度降低，需要能量则迅速上升。挡纸幅使用冲击干燥与接触干燥相结合的方式；其干燥能力有大幅度的增加，如图中表明，在

4、空气温度为420℃时，接触干燥能力达到8kgH2O（m2·h），空气流速接近90m/s时，所需能量为6.5kW/m2。在设计冲击干燥器时，传热系数是关键参数，而传热系数又是喷射速度、喷嘴的压力降和能量消耗的函数。这些参数又和不同的几何参数有关，如喷嘴和排气口的排列、开孔面积的比例、喷嘴的形状和尺寸、喷嘴外表的间距和其他因素等。有关各种湍动冲击喷射流的结构及它们的传热系数计算、汽罩的设计等。冲击空气干燥器的应用主要在涂布纸和薄型纸的干燥上，对于普通烘缸干燥系统方面的应用是有限的，仅仅用作提高干燥部的干燥能力，横幅水分控制或者用在一些特殊的不放置干毯的烘缸上。图1-

5、30所示为用于涂布纸干燥的多段冲击干燥器，在这种特殊的干燥器上，用高速热风罩来进行干燥，以空气层来承托运送纸幅。这种干燥装置既可用于机内涂布，也可用于机外涂布，但其排列方式是不同的。在某些情况下，也使用辐射干燥器（设置红外辐射干燥区）完成初步干燥，随后与冲击干燥装置相连接，通常设置2-3台不同气流速度的干燥器来实现干燥过程，冲击干燥系统重要的是它不仅改善了干燥速率，并且对涂布纸的干燥不产生任何干扰。对于薄型纸，诸如毛巾纸、绉纹纸、单面光纸等，多采用杨克式纸机或单面光纸机，这类设备的干燥器通常使用直径约为3~6.1m表面极为光滑的大型蒸汽烘缸，烘缸上部覆盖高温高速

6、冲击热风罩，由于应用接触干燥与冲击干燥相结合的方法，其干燥能力较普通烘缸干燥高出2倍。