一、背景:
在造紙行業(yè),能耗占成本比例很大,節(jié)能很重要,現(xiàn)有汽水系統(tǒng)存在下列問題:
1.烘缸的換熱能力有待提高;
2.汽汽引射器(又稱熱泵)引射效果差;
3.系統(tǒng)復雜
以上三個問題導致能耗高,系統(tǒng)運行維護費用大。由于第四代引射器(聯(lián)調(diào)型,專利號:ZL 20111013107.5)的出現(xiàn),使系統(tǒng)的優(yōu)化降耗具備了條件。
二、工藝流程(見圖:紙機汽水系統(tǒng)圖):

1.新蒸汽分兩路進入烘缸,一路經(jīng)汽汽引射器(2),另一路經(jīng)電動調(diào)節(jié)閥(1),兩者均由壓力變送器(3)發(fā)出的壓力信號自動調(diào)節(jié)出口壓力,其中汽汽引射器優(yōu)先開啟,電動調(diào)節(jié)閥作補充用。
2.在紙機或汽汽引射器需要維修時,隔離閥(4)和(5)關(guān)閉,用電動調(diào)節(jié)閥(1)供汽。
3.蒸汽進入烘缸(11)被冷卻后,形成汽水混合物,又進入汽水分離器(12)進行汽水分離。
4.汽水分離后,蒸汽分成兩路,一路由汽汽引射器(2)引射回烘缸(11)進行循環(huán)加熱,另一路經(jīng)電動調(diào)節(jié)閥(9)進入汽風換熱器(6)加熱空氣形成熱風,熱風溫度傳感器(8)信號用于控制電動調(diào)節(jié)閥(9)的開度。
5.汽風換熱器(6)的疏水經(jīng)過疏水器(10)與汽水分離器的來水混合進入水風換熱器(7)加熱空氣(冷風)。
6.水風換熱器(7)的疏水分兩路,對外輸送至其它工藝。一路經(jīng)冷凝水泵(17),其兩側(cè)配有隔離閥(14)和(15)供維修隔離之用。水泵根據(jù)汽水分離器(16)上面的液位變送器信號進行變頻調(diào)節(jié),控制水位。另一路是止回閥(13)在水泵故障或不需要水泵時,止回閥打開,自動向外輸送冷凝水。
三、系統(tǒng)工藝的技術(shù)特征:
1.進入汽水分離器(12)的汽水混合物中蒸汽占大部分比例,改變了傳統(tǒng)的閃蒸概念,所以把原來的閃蒸罐換成了汽水分離器,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理有所不同(不在本文中詳述,本文只介紹系統(tǒng)特征)。這樣在設計上加大了蒸汽的再循環(huán)量,使烘缸(11)中蒸汽流速增加,改善了換熱效果。
2.采用的聯(lián)調(diào)型汽汽引射器(專利號:ZL 20111013107.5)是引射器的第四代最新技術(shù),其優(yōu)勢在于負荷偏離設計值具有良好引射效果,這是國內(nèi)外其他產(chǎn)品做不到的,現(xiàn)在用的多為不可調(diào)型或單調(diào)噴嘴型。改用新型引射器后,變工況下引射效果保持良好,加大了循環(huán)量,使烘缸內(nèi)流速大力提升,改善了換熱效果,可以在較低壓力下正常高效工作。
3.系統(tǒng)整體進行了簡化,在保證實現(xiàn)功能的前提下盡可能少用設備,一個汽水分離器,不同于傳統(tǒng)的多級閃蒸,至少有兩個閃蒸罐,管路系統(tǒng)也大大簡化。
4.控制系統(tǒng)更加明晰可靠了,其中汽壓,風溫,水位皆實現(xiàn)自動控制。
5.控制模式有所改進,優(yōu)化,冷凝水泵設置在水風換熱器出口,很好的解決了汽蝕問題。
四、權(quán)力要求:
本實用新型對傳統(tǒng)紙機汽水系統(tǒng)進行了改進優(yōu)化,其特征在于:
1.用汽水分離器取代了傳統(tǒng)的閃蒸罐。
2.將系統(tǒng)的多級閃蒸簡化為一級汽水分離。
3.采用聯(lián)調(diào)型汽汽引射器,取代了傳統(tǒng)的不可調(diào)型和單調(diào)噴嘴型,實現(xiàn)了變工況下良好的引射效果,加大烘缸的蒸汽流速,改善了換熱效果。
4.熱風溫度的加熱蒸汽取自汽水分離器出口乏汽,改變了傳統(tǒng)采用新蒸汽的方式,提高了熱效率。
5.汽風換熱器的疏水經(jīng)疏水器直接進入水風換熱器入口,縮短了管路,簡化了系統(tǒng)。
6.汽水分離器水汽控制由出口端冷凝水泵變頻控制,避免了水泵汽蝕問題。
7.冷凝水泵旁路止回閥,實現(xiàn)了不必要時無動力排水。