專利名稱:用于纖維幅材機(jī)的干燥部的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于纖維幅材機(jī)的干燥部的蒸汽及冷凝水(冷凝物)系 統(tǒng)(Dampf-und Kondensatsystem),其在蒸汽饋送裝置(Dampfeinspeisung)與 冷凝器之間包括有多個(gè)級(jí)聯(lián)連接的烘缸組和至少一個(gè)具有噴射器的熱壓機(jī)組 (Thermokompressorgruppe),該噴射器被設(shè)置為借助新鮮蒸汽使來自同一個(gè)烘缸組的廢蒸 汽(Abdampf)作為饋送蒸汽循環(huán)。
背景技術(shù):
纖維幅材機(jī)的干燥部的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)通常為級(jí)聯(lián)系統(tǒng)或熱壓機(jī)系統(tǒng)。還 有一種是級(jí)聯(lián)(Kaskade)和熱壓機(jī)組合而成的改進(jìn)的干燥部,其中例如在干燥的開始 階段使烘缸組1和烘缸組2呈級(jí)聯(lián)連接,也就是說烘缸組2將冷凝水容器的吹入蒸汽 (Durchblasdampf)和膨脹蒸汽(Entspannungsdampf)饋送到烘缸組1中。從烘缸組3開始 的烘缸組就是所謂的熱壓機(jī)組,吹入蒸汽和膨脹蒸汽從該組通過熱壓機(jī)被導(dǎo)引回到同一個(gè) 烘缸組的蒸汽側(cè)(Dampfseite)。熱壓機(jī)還可用于提高所確定的烘缸組的蒸汽壓力,其中借 助高壓蒸汽來提高低壓蒸汽的壓力。熱壓機(jī)組通常需要第二個(gè)高壓蒸汽管線,以用于工作 蒸汽(Treibdampf)。多冷凝水容器系統(tǒng)的所謂的被級(jí)聯(lián)控制的干燥部可視為現(xiàn)有技術(shù)中的蒸汽及冷 凝水系統(tǒng),其中所有的烘缸組都是級(jí)聯(lián)連接,并設(shè)有多個(gè)冷凝水容器和至少一個(gè)冷凝器。在 這種系統(tǒng)中,存在能量使用和干燥調(diào)節(jié)方面的問題。在所述系統(tǒng)中,由于級(jí)聯(lián)連接,吹入蒸 汽和冷凝水容器膨脹蒸汽的量朝向沿干燥部的“行進(jìn)方向”的第一個(gè)烘缸組增加。因此, 流入第一個(gè)烘缸組中的吹入蒸汽和膨脹蒸汽的體積會(huì)大到在第一個(gè)烘缸組中需要多達(dá)六 個(gè)的烘缸。此外,從第一個(gè)烘缸組離開的穿流蒸汽的體積大到需要一個(gè)高效冷凝器來冷凝 全部的穿流蒸汽。高效冷凝器又需要大量的冷卻水,而冷卻水在許多情況下只能限量使 用。人們?cè)噲D降低所需的冷凝器功率,為此,人們將來自烘缸組的蒸汽首先導(dǎo)入干燥部罩 (Trockenpartiehaube)的備用空氣預(yù)熱器(Ersatzluftvorwarmer)或消耗相應(yīng)能量的物 件。然而,這種方案需要空間和大量的管道并會(huì)產(chǎn)生額外的投資成本。烘缸的表面溫度對(duì)于纖維幅材機(jī)的干燥部中的幅材鋪設(shè)而言具有重要的意義。有 利的是,第一烘缸能夠具有與各種待生產(chǎn)類型的纖維幅材相匹配的表面溫度,從而不會(huì)產(chǎn) 生纖維幅材附著在第一烘缸上的問題。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)中,在第一烘 缸中并未達(dá)到足夠高的壓力,由此可消除纖維幅材附著到第一烘缸上的問題。然而,高壓卻 能夠使纖維幅材在存在幅材附著危險(xiǎn)的溫度范圍之上行進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
通過本發(fā)明提供一種用于纖維幅材機(jī)的干燥部的蒸汽及冷凝水系統(tǒng),其能夠更好 地利用能量并簡(jiǎn)化調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明,該目的可以這樣實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)連接的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)的第二烘缸組被構(gòu)造為熱壓機(jī)組,其中可以借助熱壓機(jī)使同一烘缸組的廢蒸汽作為饋送蒸汽循環(huán),同時(shí) 饋送蒸汽通過氣門被導(dǎo)入第一烘缸組中。來自主蒸汽管線的蒸汽將用作為熱壓機(jī)的工作 蒸汽。以此方式,在級(jí)聯(lián)連接中可以使聚集在壓力級(jí)較低的烘缸組中的穿流蒸汽和余汽 (BriidendSmpfe)在熱壓機(jī)組中就已保持在受控狀態(tài)下,而不用使其聚集在第一烘缸組 中。由此,第一烘缸組可以構(gòu)造得小于其他烘缸組。具體而言,本發(fā)明提供一種用于纖維幅材機(jī)的干燥部的蒸汽及冷凝水系統(tǒng),所述 蒸汽及冷凝水系統(tǒng)在蒸汽饋送裝置與冷凝器之間具有多個(gè)呈級(jí)聯(lián)連接的烘缸組和至少一 個(gè)帶有噴射器的熱壓機(jī)組,該噴射器被設(shè)置為借助于新鮮蒸汽使來自同一個(gè)烘缸組的廢蒸 汽作為饋送蒸汽進(jìn)行循環(huán),其中壓力最低的烘缸組與其他烘缸組相比具有較少的烘缸,并 且所述熱壓機(jī)組的饋送壓力管線通過氣門與所述壓力最低的烘缸組的饋送管線連接。優(yōu)選地,所述壓力最低的烘缸組具有2個(gè)到4個(gè)烘缸。優(yōu)選地,所述蒸汽及冷凝水系統(tǒng)具有新鮮蒸汽饋送閥,用以調(diào)節(jié)第一烘缸組的壓 力。優(yōu)選地,由壓力較高的烘缸組饋送到所述熱壓機(jī)組中的吹入蒸汽僅被輸入到所述 熱壓機(jī)組的部分烘缸。優(yōu)選地,所述熱壓機(jī)組具有至少一個(gè)所述熱壓機(jī)組的噴射器,用以提高廢蒸汽的 壓力。優(yōu)選地,所述蒸汽及冷凝水系統(tǒng)具有至少兩個(gè)處于不同壓力的冷凝器,其中的一 個(gè)冷凝器用作為用于所述壓力最低的烘缸組的廢蒸汽的冷凝器,而其中的另一個(gè)冷凝器則 用作為在幅材斷裂情況下使用的功率較大的冷凝器。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第一烘缸組較小,亦即其僅包括2至4個(gè)烘紅,使得在這種情 況下來自該烘缸組的穿流蒸汽的量明顯較少。由此減小了冷凝器所需的功率并進(jìn)而實(shí)質(zhì)上 減少了所需的冷卻水量。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中,第一烘缸組并非與熱壓機(jī)組的冷凝水側(cè)直接呈級(jí)聯(lián)連 接,由此可以更自由地調(diào)節(jié)第一烘缸組的壓力。第一烘缸組可以配備有由主蒸汽管線構(gòu)成 的蒸汽供應(yīng)裝置,其中在需要時(shí)可以自由地選擇第一烘缸組的壓力。此外,在根據(jù)本發(fā)明的 系統(tǒng)中,可以自由地選擇第一烘缸組的烘缸數(shù)目和熱壓機(jī)組的烘缸數(shù)目,因?yàn)樗鼈儾⒉皇?限于級(jí)聯(lián)連接。由此,就可以提供更多的對(duì)應(yīng)于各種類型的待行進(jìn)纖維幅材來調(diào)節(jié)干燥部 的可能性。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中,冷凝器的冷卻水需求明顯小于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng),從 而消除了對(duì)構(gòu)造復(fù)雜的穿流蒸汽冷卻系統(tǒng)的需要。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中,也可以使用更多個(gè)熱壓機(jī),這樣這些熱壓機(jī)的尺寸就可 以更好地對(duì)應(yīng)于將在纖維幅材機(jī)中行進(jìn)的各種類型的纖維幅材來確定。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)適合用作紙漿機(jī)、造紙機(jī)、紙板機(jī)和棉紙機(jī)的干燥部中的蒸汽 及冷凝水系統(tǒng)。本發(fā)明也可以用于其它的使用目的。更確切地說,用于纖維幅材機(jī)的干燥部的根據(jù)本發(fā)明的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)的特征 在于,壓力最低的烘缸組所包含的烘缸的數(shù)目少于其他烘缸組,并且熱壓機(jī)組的饋送壓力 管線通過氣門與壓力最低的烘缸組的饋送管線連接。
以下參照示出了本發(fā)明的若干實(shí)施方式的附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。附圖中圖1為現(xiàn)有技術(shù)中纖維幅材機(jī)的干燥部的傳統(tǒng)多冷凝水容器系統(tǒng)的典型蒸汽及 冷凝水系統(tǒng)的示意圖;以及圖2為纖維幅材機(jī)的干燥部的根據(jù)本發(fā)明的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了纖維幅材機(jī)的干燥部的傳統(tǒng)多冷凝水容器系統(tǒng)的蒸汽及冷凝水系統(tǒng) 10的示意圖。該蒸汽及冷凝水系統(tǒng)由主蒸汽管線100、由多個(gè)烘缸11構(gòu)成的烘缸組12、14、 16、18和20、冷凝水容器22、24、沈和觀、冷凝器30、主冷凝水管線32、以及管道和驅(qū)動(dòng)裝置 組成。在烘缸11上由S開頭的數(shù)字表示成組烘缸的序號(hào)。多個(gè)單獨(dú)的烘缸組分別包括多個(gè)烘缸,并且具有不同的壓力。沿纖維幅材的行進(jìn) 方向13觀察,壓力級(jí)從第一烘缸組12中的壓力級(jí)最小值增加到最后一個(gè)烘缸組20中的壓 力級(jí)最大值。烘缸組的蒸汽管線通過級(jí)聯(lián)連接的方式彼此相連,即具有較高壓力的烘缸組 的廢蒸汽用于加熱隨后的烘缸組。在正常的操作環(huán)境下,新鮮蒸汽從主蒸汽管線100大部分經(jīng)由饋送管線36被導(dǎo)入 到最后的烘缸組20。其他的烘缸組也具有饋送管線38,用以輸入附加蒸汽并進(jìn)行其烘缸組 的壓力調(diào)節(jié)。新鮮蒸汽被導(dǎo)入到烘缸組的烘缸中,在烘缸中蒸汽將其熱能釋放到烘缸表面 并且冷凝成冷凝水。冷凝水借助流經(jīng)烘缸的新鮮蒸汽(即穿流蒸汽)被吸入到冷凝水排出 管線通道中并最終到達(dá)冷凝水容器中。在冷凝水容器中蒸汽與冷凝水分離,并且部分冷凝 水重新被蒸發(fā)。這種膨脹蒸汽和穿流蒸汽會(huì)作為隨后的烘缸組的饋送蒸汽被輸入。來自壓力級(jí)最低的第一烘缸組12的穿流蒸汽與第一冷凝水容器22的膨脹蒸汽一 起被導(dǎo)入冷凝器30,在此處該蒸汽借助冷卻水四被冷凝。冷凝器30的尺寸較大,因?yàn)槠涓?據(jù)工作能力被設(shè)置成在幅材斷裂的情況下也能夠?qū)⑺衼碜院娓椎恼羝淠?。人們?cè)噲D避 免在幅材斷裂時(shí)加熱烘缸,以使存在于烘缸中的蒸汽在幅材斷裂情況的開始階段就被直接 導(dǎo)入到冷凝器中,來代替以級(jí)聯(lián)方式經(jīng)由壓力級(jí)較低的烘缸組導(dǎo)入到冷凝器中,從而實(shí)現(xiàn) 降低壓力的目的。圖2示出了纖維幅材機(jī)的干燥部的根據(jù)本發(fā)明的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)的實(shí)施方式。 相同的部件或功能相同的部件使用與圖1中相同的附圖標(biāo)記來表示。在此實(shí)施方式中,熱 壓機(jī)組14被安裝在圖1所示的傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)控制的多冷凝水容器系統(tǒng)的位置處、并被設(shè)在以 兩個(gè)冷凝器工作的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)中。干燥部的烘缸的總數(shù)目與圖1中的多冷凝水容器 系統(tǒng)保持相同。圖2中的具有兩個(gè)冷凝器的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)包括主蒸汽管線100、由多個(gè)烘缸 11構(gòu)成的烘缸組12、14、16、18和20、冷凝水容器22,24和26、冷凝器30和31、以及管道和 驅(qū)動(dòng)裝置。在此實(shí)施例中,除了由熱壓機(jī)組構(gòu)成的第二烘缸組14之外,該蒸汽及冷凝水系 統(tǒng)作為級(jí)聯(lián)系統(tǒng)工作(起作用)。水蒸汽從主蒸汽管線100被饋送到具有最高壓力的最后 的烘缸組20。通過閥(Ventilen)和氣門(Drosseln)來調(diào)節(jié)蒸汽的進(jìn)入和排出。根據(jù)本發(fā)明的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)的第二烘缸組14由所謂的熱壓機(jī)組(也就是說 由在其中借助熱壓機(jī)將低壓廢蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏吼佀驼羝暮娓捉M)構(gòu)成。來自烘缸組14的冷凝水被導(dǎo)入第二冷凝水容器M中,第二冷凝水容器M的膨脹蒸汽和來自第二烘缸組 的穿流蒸汽由第二冷凝水容器M通過熱壓機(jī)組14的噴射器M的饋送管線52導(dǎo)入噴射器 54中。來自主蒸汽管線的高壓蒸汽作為工作蒸汽被輸入到熱壓機(jī),該熱壓機(jī)使得在熱壓機(jī) 組14的噴射器M中通過饋送管線52而來的壓力較低的蒸汽加速。通過第二冷凝水容器 M的壓力(根據(jù)工作環(huán)境其為約-20kl^至+IOOkPa)而能夠使用來自主蒸汽管線的蒸汽。 人們可從熱壓機(jī)獲得用于熱壓機(jī)組14的將導(dǎo)入烘缸11中的壓力較高的饋送蒸汽來作為蒸 汽的組合。熱壓機(jī)代替饋送管線中的壓差調(diào)節(jié)閥,在傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)連接中壓差調(diào)節(jié)閥被設(shè)置在 隨后的烘缸組之前。通過熱壓機(jī)能調(diào)節(jié)烘缸4至6的壓差。作為熱壓機(jī)組而言,任意其他 烘缸組也可以作為第二烘缸組工作。根據(jù)圖2,最后的烘缸組20的廢蒸汽被輸入到第二冷凝水容器24。來自烘缸組16 和18的廢蒸汽又被導(dǎo)入到第三冷凝水容器沈中。第三冷凝水容器的膨脹蒸汽再與較高壓 力級(jí)的烘缸組的穿流蒸汽一起僅被導(dǎo)入到熱壓機(jī)組的烘缸的一部分中,在所示示例的情況 下被導(dǎo)入到最后一個(gè)烘缸中。饋送蒸汽通過熱壓機(jī)組14的噴射器M被輸送到熱壓機(jī)組的 烘缸4至9。在熱壓機(jī)組14的饋送壓力管線60中設(shè)置有氣門,通過該氣門可以調(diào)節(jié)與熱壓機(jī) 組14部分級(jí)聯(lián)連接的第一烘缸組12的饋送蒸汽量。由此,也可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)待輸入到 第一烘缸組12的蒸汽量,并且不需要將較高壓力的級(jí)聯(lián)連接的烘缸組16、18、20的全部穿 流蒸汽和余汽導(dǎo)入第一烘缸組12中。熱壓機(jī)組14和第一烘缸組12所需的額外的蒸汽取 自于主蒸汽管線。由于熱壓機(jī)組14,第一烘缸組的結(jié)構(gòu)尺寸可以較小,也就是說可以包括2 至4個(gè)烘缸,優(yōu)選包括如圖2所示的三個(gè)烘缸。第一烘缸組12所涉及的烘缸的數(shù)目少于其 他烘缸組和熱壓機(jī)組。熱壓機(jī)組14相應(yīng)地包括7至10個(gè)烘缸,在烘缸組16、18和20中的 烘缸的數(shù)目對(duì)應(yīng)于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的多冷凝水容器系統(tǒng)的烘缸組。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中,第一烘缸組設(shè)置有一個(gè)自己的用于來自于主蒸汽管線的 新鮮蒸汽的調(diào)節(jié)閥35,通過該調(diào)節(jié)閥可以與其他烘缸組無關(guān)地調(diào)節(jié)第一烘缸組的壓力。由 此,在不同類型的纖維幅材行進(jìn)時(shí),對(duì)烘干的調(diào)節(jié)可以非常地容易,因?yàn)閹缀蹩梢宰杂傻剡x 擇第一烘缸組的溫度。由于第一烘缸組12的結(jié)構(gòu)尺寸小,所以可以減小在生產(chǎn)操作期間所需的冷凝器 30的尺寸,并由此減少對(duì)冷卻水的需求。在圖2所示的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)的情況下,第一冷 凝器可以優(yōu)選具有約400kW的功率,由此,第一冷凝器具有與現(xiàn)有技術(shù)相比明顯更小的功 率??梢允∪ズ娓捉M12的余汽和膨脹蒸汽經(jīng)由空氣調(diào)節(jié)設(shè)備的熱交換器的循環(huán),因?yàn)槠湓?這種情況下是不必要的。因此,可節(jié)省管道成本、占地面積以及部分的能量成本。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中,第二冷凝水容器M中的壓力低于傳統(tǒng)的多冷凝水容器 系統(tǒng),因?yàn)樵谌萜鱉中的該壓力其實(shí)是通過烘缸4至6的壓力級(jí)來確定的。而在傳統(tǒng)的系 統(tǒng)中,冷凝水容器的壓力級(jí)由烘缸7至8確定,其至少處于50kPa的較高壓力,這意味著存 在超過10°C的較熱的冷凝水。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中,這種較熱的冷凝水直接被輸送到壓力級(jí)較 低的冷凝水容器,由此使該冷凝水容器的溫度升高。在根據(jù)本發(fā)明的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)中, 來自干燥部的冷凝水的溫度為約100°C,在需要時(shí)還可以更低,從而無需進(jìn)行冷凝水的循 環(huán)。通過取消冷凝水循環(huán)可以進(jìn)一步節(jié)省管道成本以及減少空間使用。冷凝水容器22、24和沈的冷凝水通過排出管線通道64被泵送到主冷凝水管線中。通過級(jí)聯(lián)連接工作的各冷 凝水容器22、24、沈也處于不同的壓力,該壓力由給冷凝水容器供料的烘缸組的壓力確定。在根據(jù)圖2的包括兩個(gè)冷凝器的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)中,為第二冷凝器31設(shè)置排氣 管線58。通過該管線,從主蒸汽管線到第二冷凝器31中的氣流與來自冷凝器31的空氣一 起被排出到第一冷凝水容器22中,由此防止所述空氣干擾熱傳遞。第一冷凝水容器22還 具有排氣管線62。冷凝器31的冷卻水回路優(yōu)選與所述壓力較低的冷凝器串聯(lián)連接。用于纖維幅材機(jī)的干燥部的根據(jù)本發(fā)明的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)既可以用在圖1所 示的傳統(tǒng)的多冷凝水容器系統(tǒng)中,也可以用在圖2所示的雙冷凝器系統(tǒng)中。熱壓機(jī)在需要 時(shí)也可以安裝到冷凝水容器的預(yù)制設(shè)備中。
權(quán)利要求
1.一種用于纖維幅材機(jī)的干燥部的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)(10),所述蒸汽及冷凝水系統(tǒng) (10)在蒸汽饋送裝置(36)與冷凝器(30)之間具有多個(gè)呈級(jí)聯(lián)連接的烘缸組(12,14,16, 18,20)和至少一個(gè)帶有噴射器(54)的熱壓機(jī)組(14),該噴射器被設(shè)置為借助于新鮮蒸汽 使來自同一個(gè)烘缸組(14)的廢蒸汽作為饋送蒸汽進(jìn)行循環(huán),其特征在于,壓力最低的烘缸 組(12)與其他烘缸組(14,16,18,20)相比具有較少的烘缸(11),并且所述熱壓機(jī)組(14) 的饋送壓力管線(60)通過氣門與所述壓力最低的烘缸組(1 的饋送管線(3 連接。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)(10),其特征在于,所述壓力最低的烘缸組 (12)具有2個(gè)到4個(gè)烘缸(11)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)(10),其特征在于,所述蒸汽及冷凝水 系統(tǒng)具有新鮮蒸汽饋送閥(35),用以調(diào)節(jié)第一烘缸組(1 的壓力。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)(10),其特征在于,由壓力較 高的烘缸組(16)饋送到所述熱壓機(jī)組(14)中的吹入蒸汽僅被輸入到所述熱壓機(jī)組(14) 的烘缸(11)的一部分。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)(10),其特征在于,所述熱壓 機(jī)組(14)具有至少一個(gè)所述熱壓機(jī)組(14)的噴射器(M),用以提高廢蒸汽的壓力。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)(10),其特征在于,所述蒸汽 及冷凝水系統(tǒng)(10)具有至少兩個(gè)處于不同壓力的冷凝器(30,31),其中一個(gè)冷凝器用作為 用于所述壓力最低的烘缸組(12)的廢蒸汽的冷凝器(30),而另一個(gè)冷凝器則用作為在幅 材斷裂情況下使用的功率較大的冷凝器(31)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于纖維幅材機(jī)的干燥部的蒸汽及冷凝水系統(tǒng)(10),該蒸汽及冷凝水系統(tǒng)(10)在蒸汽饋送裝置(36)與冷凝器(30)之間具有多個(gè)級(jí)聯(lián)連接的烘缸組(12,14,16,18,20)和至少一個(gè)具有噴射器(54)的熱壓機(jī)組(14),該噴射器被設(shè)置為借助新鮮蒸汽使來自同一烘缸組(14)的廢蒸汽作為饋送蒸汽循環(huán)。壓力最低的烘缸組(12)與其他烘缸組(14,16,18,20)相比具有較少的烘缸(11),熱壓機(jī)組(14)的饋送壓力管線(60)通過氣門與壓力最低的烘缸組(12)的饋送管線(35)連接。
文檔編號(hào)D21F5/20GK102094350SQ201010563
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者亞爾莫·普達(dá)斯 申請(qǐng)人:美卓造紙機(jī)械公司