印刷用的紙頁的干燥

濕紙頁經(jīng)過壓榨后,紙頁的干度范圍在40%~50%之間剩余的水分需要借助烘缸蒸發(fā)除去,以使成紙的干度提高到92%~95%對(duì)長(zhǎng)網(wǎng)紙機(jī)來說,干燥部的質(zhì)量為紙機(jī)總質(zhì)量的60%~70%,設(shè)備費(fèi)用和動(dòng)力消耗均占整個(gè)紙機(jī)的一半以上,蒸汽消耗占紙的生產(chǎn)成本的5%~15%。所以紙機(jī)干燥部的合理設(shè)計(jì)與節(jié)省建設(shè)投資,提高產(chǎn)量,保證成品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本等方面有著極為密切的關(guān)系。

影響紙機(jī)干燥部性能的關(guān)鍵因素包括蒸汽和冷凝水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和操作、干網(wǎng)的選用、提高氣袋通風(fēng)系統(tǒng)的效率及選用良好的烘缸罩抽風(fēng)系統(tǒng)。

(一)影響干燥的主要因素

1.紙機(jī)車速
不同的紙機(jī)車速,烘缸的干燥效率不同。
普通干毯在車速為305m/min時(shí),僅20%的蒸發(fā)在烘缸表面完成,其余80%的蒸發(fā)則是在上、下烘缸之間的雙面自由蒸發(fā)干燥區(qū)完成。眼孔暢通的干網(wǎng),烘缸蒸發(fā)百分率與車速的關(guān)系和普通干毯相似。干網(wǎng)的曲線在干毯曲線的上方說明接觸烘缸表面的蒸發(fā)百分率比干毯的大。
紙機(jī)車速低時(shí),干網(wǎng)能讓蒸發(fā)水汽自由通過網(wǎng)眼,從濕紙上脫除。紙機(jī)車速高時(shí),在雙面自由蒸發(fā)干燥區(qū)蒸發(fā)大部分的水分,受烘缸氣袋中空氣絕對(duì)濕度的制約。開敞干網(wǎng)的“泵氣”能力可將氣袋中的潮濕空氣吹走。因此,如與氣袋通風(fēng)設(shè)計(jì)結(jié)合,在紙的兩面均勻地引入空氣,既可減小紙的抖動(dòng),又可降低氣袋中空氣的絕對(duì)濕度,所以特別適合高速紙機(jī)

2.千網(wǎng)張力
加大干網(wǎng)張力可以強(qiáng)化烘缸表面對(duì)濕紙的傳熱過程?？紤]干網(wǎng)張力時(shí)必須同時(shí)考慮紙機(jī)車速、濕紙水分、干網(wǎng)挺度、紙面特性等因素。干網(wǎng)張力的主要作用是降低濕紙和烘缸表面間的空氣膜厚度,提高熱傳導(dǎo)效率。張力太大會(huì)縮短干網(wǎng)的使用壽命同時(shí)會(huì)加強(qiáng)網(wǎng)子的濕熱降解作用,加快經(jīng)線的損壞速度。

(二)強(qiáng)化干燥的有效措施
1.提高蒸汽壓力
提高蒸汽壓力可以強(qiáng)化紙的干燥,在不影響成紙質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡可能提高蒸汽壓力。紙頁干燥時(shí)烘缸使用的蒸汽壓力一般為196~204kPa,對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽溫度為132.9~139.2℃。如果蒸汽壓力提高到784kPa,飽和蒸汽溫度則提高到174.53℃。如果保持紙頁的平均溫度為80℃,則傳熱量可增加80%左右

2.樹脂掛里
滴狀冷凝的傳熱系數(shù)大于膜狀冷凝。蒸汽在烘缸內(nèi)壁通常呈膜狀冷凝。讓蒸汽變成滴狀冷凝,有效的方法是對(duì)烘缸內(nèi)壁進(jìn)行樹脂掛里,即涂上一層辛癸胺樹脂膜,既防止烘缸內(nèi)壁受CO2和O2腐蝕,又能使蒸汽由膜狀冷凝變成滴狀冷凝,因而提高傳熱能力,強(qiáng)化干燥。

3.合金烘缸
鑄鐵的傳熱系數(shù)為226kJ/(m2·h·℃)。采用導(dǎo)熱系數(shù)更大的材料制造烘缸能提高總傳熱系數(shù),進(jìn)而增加烘缸的總傳熱量。鑄鐵合金K6的極限抗張強(qiáng)度比普通鑄鐵高10%~18%,延伸性高25%,同時(shí)熱傳導(dǎo)系數(shù)比較高。使用高傳熱系數(shù)的合金烘缸可大大增加傳熱效率。

4.擾流桿
烘缸內(nèi)形成水環(huán)時(shí),冷凝水層相對(duì)烘缸內(nèi)壁有晃動(dòng),冷凝水水環(huán)內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)對(duì)烘缸壁進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種擾動(dòng)有利于提高傳熱效率,可在烘缸內(nèi)安設(shè)擾流桿以改善傳熱。擾流桿的安裝方法主要有磁鐵法和彈簧箍圈法兩種。磁鐵法的擾流桿用磁鐵制作,擾流桿依靠磁性吸附在缸內(nèi)。彈簧箍圈法使用箍圈壓住縱向擾流桿,然后用彈簧使之壓緊到烘缸內(nèi)壁上。

5.異型剖面烘缸
紙機(jī)車速的不斷提高,使得烘缸內(nèi)冷凝水層的傳熱問題顯得更加重要。為了增加冷凝水層的導(dǎo)熱能力,需要減少冷凝水膜的厚度并產(chǎn)生擾動(dòng),異型剖面烘缸有助于解決上述問題。

6.氣袋通風(fēng)
當(dāng)紙和毛毯離開前一個(gè)烘缸分別進(jìn)到后一個(gè)烘缸和轉(zhuǎn)到毛毯輥的時(shí)候,濕紙烘缸和毛毯之間出現(xiàn)一個(gè)負(fù)壓氣袋。反之,在濕紙離開前一個(gè)烘缸與毛毯輥傳來的毛毯匯合到下一個(gè)烘缸時(shí)則出現(xiàn)一個(gè)正壓氣袋。普通帆布的透氣性很差,氣袋中停滯著濕熱的空氣。氣袋中的空氣濕度既大,又不流通,會(huì)大大降低雙面自由蒸發(fā)區(qū)中濕紙的對(duì)流干燥效率。使用氣袋通風(fēng)的方法可以解決這個(gè)問題

7.高溫高速熱風(fēng)干燥
高溫高速熱風(fēng)干燥綜合運(yùn)用了接觸干燥和對(duì)流干燥的原理來強(qiáng)化干燥。高溫高速熱風(fēng)干燥的烘缸罩包括了110°~120°烘缸。利用高壓鼓風(fēng)機(jī)將150°~400℃高溫?zé)犸L(fēng)通過嘴寬0.4~0.6mm、嘴距18~25mm的噴嘴高速垂直地吹到烘缸表面的濕紙上。噴嘴與紙之間的距離,根據(jù)需要可在3~13mm的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

8.穿透干燥
穿透干燥指在正壓或負(fù)壓下,熱風(fēng)穿透整個(gè)濕紙層進(jìn)行干燥。穿透干燥本質(zhì)上是一個(gè)絕熱過程,熱空氣透過濕紙時(shí),紙中的水分被熱空氣帶走,而熱空氣同時(shí)損失其顯熱。穿透干燥最重要的設(shè)備是一個(gè)穿透缸。穿透干燥分兩類:一類是熱空氣在壓力作用下穿透濕紙進(jìn)行干燥,稱外向穿透干燥;另一類稱內(nèi)向穿透干燥,即熱空氣在真空作用下,透過濕紙進(jìn)到穿透烘缸內(nèi)。由于熱空氣是由外向內(nèi)將濕紙壓在穿透缸缸面上,因此不需要透氣干網(wǎng)包住穿透缸。

9.單網(wǎng)干燥
單網(wǎng)干燥又稱無張力干燥或過渡干燥?，F(xiàn)在造紙機(jī)干燥部已較少選用干毯或帆布,而選用合成樹脂干網(wǎng)。單網(wǎng)干燥是在造紙機(jī)的第一組烘缸,只用一床上網(wǎng)或一床下網(wǎng)。

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