造纸真空系统中两种常见的真空设备
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透平真空设备在造纸行业应用造纸真空系统中两种常见的真空发生设备-水环真空泵和透平风机的综合比较水环真空泵和透平风机是现代造纸真空系统中最常见的两种真空发生设备,通过比较两者的发展历史、工作原理、结构特征和在造纸真空系统的应用特点,总结两者的优点和缺点,希望能给造纸行业的相关技术人员选用真空发生设备时提供参考。
1、前言水环真空泵是造纸真空系统最普遍使用的设备,为造纸行业技术人员所熟知。
而透平风机在中国的造纸行业应用引入比较晚,从2007 年才开始正式有投入使用,造纸行业的相关技术人员了解甚少,常被视为是“新技术”。
事实上这两种真空发生设备发明的时间非常接近,在造纸行业中使用都有较长的历史。
两者各有优劣,不能相互取代,故一直在造纸行业共存,在现有的技术条件下,水环真空泵更具优势,仍占据市场主导地位。
2、发展历史的比较水环真空泵分别于1903 年由美国人Houis Nash和1905 年由西门子公司在相互不了解的情况下发明出来。
现时在中国造纸行业中常见的水环真空泵有几种,其中2BE1 系列和2BE3 系列平板泵分别于上世纪70 年代末和80 年代由西门子公司设计制造,CBF 系列平板泵由广东省佛山水泵厂有限公司于1999 年设计制造;CL 系列和904 系列锥体泵分别于1962 年和1984 年由纳氏公司研制。
水环真空泵在造纸真空系统有超过80 年的应用历史,世界上90%的造纸厂均采用水环真空泵组建真空系统。
现时国内外都有大量生产用于造纸真空系统水环真空泵的厂家。
透平风机同样出现在20 世纪初,最初作为压缩机使用。
1900 年由法国拉托厂首先制造出第一台透平压缩机。
瑞士的苏尔寿公司从1903 年开始研制透平压缩机,是最早生产透平真空风机的厂家之一,2001 年苏尔寿公司并入德国曼集国,组建成现在的曼透平公司。
曼透平公司是现时在中国能提供造纸真空泵系统用透平真空风机的主流厂家,该公司生产的透平风机在造纸真空系统有超过60 年的应用历史,主要有RC、RCL 和RT 三个系列的透平真空风机。
阿尔卡特真空和普发真空关系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述阿尔卡特真空和普发真空是两种常见的真空技术。
阿尔卡特真空是由法国阿尔卡特公司开发的一种真空技术,而普发真空则是由普发公司研发的真空技术。
这两种真空技术在现代科学和工业领域中都起到了重要的作用。
阿尔卡特真空技术是一种基于物质稳定性和高效抽气速度的真空技术。
它采用了先进的抽气系统和高效的气体分离装置,能够在短时间内实现高真空状态。
阿尔卡特真空技术具有很高的稳定性和可靠性,广泛应用于航空航天、半导体、化工等领域。
普发真空技术是一种基于低温和高速分子运动原理的真空技术。
它通过降低环境温度和增加分子运动速度来实现真空状态。
普发真空技术具有较好的抽气效果和较低的能耗,被广泛应用于制冷、冷冻、食品加工等领域。
虽然阿尔卡特真空和普发真空是不同的真空技术,但它们也存在一些共同之处。
首先,它们都致力于实现高效、稳定的真空状态,并在各自的领域中发挥着重要的作用。
其次,它们都采用了优化的抽气系统和气体分离装置,以提高抽气效果和稳定性。
总之,阿尔卡特真空和普发真空是两种常见的真空技术,它们在不同的领域中发挥着重要作用。
对于选择合适的真空技术,需要根据具体的需求和应用场景来进行综合考虑。
1.2 文章结构文章结构:本文的结构分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述部分,将简要介绍阿尔卡特真空和普发真空的概念,为后续内容做一个整体的引入。
在文章结构部分,则会提及本文的整体结构,包括引言、正文和结论三个主要部分的内容安排。
最后,在目的部分,将明确本文的目标,即通过比较阿尔卡特真空和普发真空的关系,揭示两者之间的联系与差异。
正文部分则会分为阿尔卡特真空和普发真空两大部分。
在阿尔卡特真空的部分中,将进行背景介绍,包括阿尔卡特真空的起源、发展历程等内容,以便读者能够了解其有关背景知识。
接着,在特点和应用部分,将阐述阿尔卡特真空的特点、优势以及在实际应用中的具体场景。
真空泵在造纸行业具体应用如下:1 :黑液蒸发在纸浆厂中的黑液蒸发器,用来浓缩在纸浆清洗工艺中产生的黑液,以便于这些液体可以在回收炉收回化学药剂,在纸浆生产中重新利用。
2 :粗浆洗浆机在漂白或其它原料准备工作之前,粗浆洗浆机从造纸原料中去除纸浆化学物质(“黑液”)。
粗浆洗浆机为典型的水平转鼓过滤机。
鼓形内腔可以产生真空。
当转鼓在原料浆中旋转时,真空可以使原料黏着在转鼓外表面,并帮助从原料中去除(清洗)黑液。
3 石灰泥浆和过滤器在纸浆厂中的石灰泥浆过滤机,用来回收白水澄清过程中的石灰。
和粗浆洗浆机类似,石灰泥浆过滤器为典型的水平转鼓过滤机。
转鼓内侧可以产生真空。
当转鼓在石灰泥浆中旋转时,转鼓外表面形成一个石灰饼。
然后将其刮去,并在对白水工艺的时候重新利用。
4 沉淀物过滤器在纸浆厂中沉淀物过滤机,用来过滤“绿液”中的不燃烧悬浮颗粒、为充分燃烧的碳颗粒、含铁化合物和难溶性炉体碎片岢化之前进行去除。
沉淀物过滤器为典型的水平转鼓过滤机。
转鼓内侧可以产生真空,用来提取来自于绿液的颗粒。
5 真空脱水机脱水机用来在原料准备阶段进行脱水,以提高原料浓度。
脱水机为典型的水平转鼓过滤机,用来从纸浆中按比例脱水,以增加原料浓度。
6 原料和白水除气系统原料和白水除气系统在原料准备阶段使用,用来在原料进入调浆箱之前去除原料携带空气或来自于稀释水的空气。
原料和白水除气系统是非常重要的,因为从造纸原料中去除空气,而这些空气可以导致纸张上出现针孔,而且极大的影响印刷质量、机械特性和总体质量。
这个除气系统为典型的两级真空系统:一级真空泵进口处原料沸点(27-28 in. HgV),二级真空泵进口压力压缩比4:1。
在除气容器和一级真空泵之间很典型的采用预冷凝器,并且两级真空泵之间要求安装一个小型的级间分离器。
真空泵都采用标准材料。
7 调浆箱压缩机/真空泵调浆箱压缩机/真空泵应用于“加气垫”的调浆箱内,用来在调浆箱原料水平(或“原料池”)以上产生一个压力/真空,最大限度的控制原料排放速度(“喷射” 速度)。
分子泵与干泵之间管路设计一、引言分子泵与干泵是真空系统中常见的两种泵类,它们通常被用于高真空条件下的抽气工作。
在真空系统中,分子泵与干泵之间的管路设计对于实现高效率的真空抽取至关重要。
本文将从管路设计的角度出发,探讨分子泵与干泵之间的管路设计原则及注意事项。
二、管路设计原则1. 真空系统的连通性:分子泵与干泵之间的管路应保持良好的连通性,以确保真空系统中的气体能够顺利流动,并且不产生漏气现象。
在设计管路时,应合理选择管道直径和长度,避免过长或过细的管路对真空抽取效率的影响。
2. 减少气体污染:分子泵与干泵之间的管路设计应尽可能减少气体污染的发生。
在管路设计中,可以考虑采用不锈钢等材质的管道,以降低气体吸附和污染的可能性。
此外,还可以加装气体过滤器等装置,以阻止大颗粒物质进入分子泵和干泵,保护泵的正常工作。
3. 合理布局管路:分子泵与干泵之间的管路设计应合理布局,以方便操作和维护。
在设计管路时,应考虑到管路的长度、角度和连接方式等因素,尽量减小管路的阻力,提高真空系统的抽取效率。
此外,还应留有足够的操作和维修空间,以方便对管路进行检修和更换。
三、管路设计注意事项1. 避免泵之间的气体倒流:为了防止分子泵和干泵之间的气体倒流,应在管路中设置截止阀或气体截留器等装置。
这些装置可以有效地阻止气体在泵之间的流动,保证真空系统的稳定工作。
2. 防止管路过热:由于真空系统中的气体抽取会产生一定的热量,因此在管路设计中应考虑到管路的散热问题。
可以采用散热板或散热管等装置来降低管路的温度,防止管路过热导致泵的损坏。
3. 管路的密封性:分子泵与干泵之间的管路应具备良好的密封性能,以确保真空系统的稳定工作。
在管路设计中,可以采用密封垫、密封油等材料来加强管路的密封效果,避免气体泄漏的发生。
4. 考虑系统的安全性:在管路设计中,应考虑到真空系统的安全性。
可以设置气体泄漏报警装置或真空度监测装置等安全设备,及时监测和处理真空系统中的异常情况,保障操作人员和设备的安全。
透平式真空泵在现代纸机上的应用1工作原理透平式真空泵一般分为多级闭式离心风机和单级开式离心风机,都是利用其装在外壳和扩散系统内的多级叶轮来形成真空。
以MAN公司的透平式真空泵为例,随着叶轮的旋转,空气进入到叶轮中间的孔眼,沿径向外移过程中被加速与增压,然后第二级叶轮又加速第一级来的空气,并接着到第三级和第四级,从而产生真空。
空气从各个不同级吸入,并产生不同真空度,以适应纸机真空系统的需要。
所示是一台多级透平式真空泵的简单原理图。
所示是一台单级透平式真空泵的简单原理图。
多级透平式真空泵原理图无论是多级闭式还是单级开式作为真空泵使用时,都具有抽吸量大、真空度水平稳定等特点。
但是当真空度高、可供抽吸的空气量越来越少时,常会出现空气回流、浪涌现象,这时被加速后的热空气回流到吸气口,进气管会发热,将严重破坏真空度的稳定性,因此每台透平式真空泵的入口都装有防浪涌阀。
当真空度较高、抽吸量不足时,防浪涌阀会根据透平式真空泵的有效功率自动打开,增加空气流量来防止浪涌现象的发生,使得设备功率消耗以及需要的真空度平稳。
单级透平式真空泵原评润滑油系统润滑油系统山油筘、主辅油泵、油冷却器、油过滤器、溢流阀、电加热器和单向阀组成,与润滑油菅道集装在公用底座上。
润滑油主油泵为机械油泵,安装在齿轮箱的输入轴上。
辅助油泵为电动油泵,位于主电机K方,在主机启停和主油泵欠Ik时运行。
主辅油泵以l力联锁,为主机安全运行提供保障。
油冷却器选用列管式水冷,通过调节冷却水量保证轴承进油温度。
3控制系统透平式真空泵转速较高,M于较精密的旋转机械。
为了确保机组安全可靠运行,配备了完善的检测控制系统,包括:气液分离器液位检测、报警、联锁主机;各抽吸点真空度检测、报警、联动防喘旁通阀;各轴承温度点检测、报警;速转子振动检测、报警;润滑油温度、油压检测、报警、联锁主机;主机电流显示报警、联锁主机;叫实现与DCS通讯和交互操作。
对主要的参数还设置了实时肼线和历史曲线、报警记录,以供事后查询及故障诊断。
摘要:介绍了造纸生产线真空系统设备的应用现状,分析了磁悬浮透平真空泵这一新设备的磁悬浮轴承技术、工作原理和控制原理。
并通过公司一条生产线的改造实例,从生产相关统计数据分析了磁悬浮透平真空泵的节能情况,总结了纸机真空系统使用磁悬浮透平真空泵的意义。
关键词:真空系统;真空设备;透平真空泵;磁悬浮Abstract: The paper introduces the application st at us of vacuu m system equipment i n paper production line, and analyzes the magnetic bearing technology, working principle and control principle of the magnetic levitation turbine vacuum pump. Through an example of a production line, the paper analyzes the energy-saving situation of the magnetic levitation turbine vacuum pump, and summarizes the significance of using the magnetic levitation turbine vacuum pump in the paper machine.Key words: vacuum system; vacuum equipment; turbine vacuum pump; magnetic levitation纸机真空系统现状及磁悬浮透平真空泵的应用⊙ 戴乐玉(民丰特种纸股份有限公司,浙江嘉兴 314000)The Present Situation of Paper Machine Vacuum System and the Application of Magnetic Levitation Turbine Vacuum Pump⊙ Dai Leyu (Minfeng Special Paper Company Limited, Jiaxing, Zhejiang 314000, China)戴乐玉 先生工程师,海盐分公司副总经理,设备能源部经理;研究方向:自动化控制、设备管理。
造纸机真空箱用途造纸机真空箱是造纸机中的一个关键部件,其主要作用是通过负压吸附作用,帮助纸浆在造纸过程中更好地排水和成型。
在造纸过程中,纸浆经过多道工序,其中最关键的一步是在造纸机上通过真空箱将纸浆中的水分排除,使纸浆获得所需的湿度和密度,最终形成纸张。
下面将详细介绍造纸机真空箱的用途和工作原理。
一、造纸机真空箱的用途1. 排水作用:在纸张形成的过程中,纸浆中含有大量的水分,需要通过排水来减少水分的含量,使纸张具备一定的强度和密度。
真空箱通过负压吸附作用,将纸浆中的水分迅速排除,使纸张的含水率得以控制,提高纸张的质量。
2. 成型作用:纸张的成型是在造纸机上完成的,而真空箱则是成型过程中至关重要的一环。
真空箱通过吸附作用,帮助纸浆在网纹上均匀排布,使纸浆纤维在形成纸张的过程中更好地定位,从而保证纸张的平整度和光滑度。
3. 节约能源:真空箱在造纸过程中的应用可以有效节约能源。
通过负压吸附作用,真空箱可以快速将纸浆中的水分排除,使纸张的含水率得以控制,从而减少后续烘干过程中的能源消耗。
二、造纸机真空箱的工作原理1. 负压吸附:真空箱通过真空泵产生负压,使纸浆在网纹上形成一层薄膜,并通过吸附作用将纸浆中的水分排除。
真空箱内部有多个小孔,通过这些小孔和网纹之间的间隙,将纸浆吸附在网纹上,并利用真空泵产生的负压将纸浆中的水分抽出。
2. 控制系统:真空箱还配备了一个精确的控制系统,用于调节真空箱的工作状态。
通过控制系统,可以实时监测纸浆的含水率,根据需要调整真空泵的工作强度和排气量,从而保证纸张的成型效果和质量。
三、使用注意事项1. 定期维护:为了保证真空箱的正常工作,需要定期进行维护和保养。
清洁真空箱内部的小孔和排水管道,检查真空泵的运行情况,及时更换损坏的零件,确保真空箱的稳定工作。
2. 合理调整:根据纸张的品种和质量要求,合理调整真空箱的工作参数。
包括调整真空泵的工作强度、排气量和吸附时间等,以确保纸张的成型效果和质量。
造纸车间有关真空系统的问题,搞它智桥导读:之前一直有粉丝问关于真空系统的问题,终于可以有一编文章全面的介绍一个湿部真空系统的知识了,工艺、设备、操作与维护应用尽有。
造纸车间内依靠真空压差脱水、排水、排气(汽)的设备及附属装置都可归类于造纸机真空系统。
除湿部真空系统外,还包括蒸汽冷凝水系统末段的冷凝水排出真空装置及干部Vac.辊的配套真空装置等。
湿部真空系统主要包括:真空元件、前级气水分离器、真空泵(或风机)、后级气水分离器、真空管道等组件。
真空元件1)成形部真空元件均为纸幅脱水、成形而设置,真空元件的形式及数量决定于成形器类型。
早期车速低于100m/min的圆网成形器(即圆网网槽成形器)不配置真空脱水元件。
由圆网网槽成形器发展而来的圆网网笼成形器,如真空圆网成形器、Bristol成形器、超级成形器等,配置真空网笼、真空吸水箱等,其工作车速可达到500m/min甚至更高。
长网成形器一般均配置真空吸水箱、真空伏辊等真空元件。
低速造纸机常配置非真空脱水元件案辊、案板等,但随着车速的提高,案辊、案板在脱水过程中造成的压力—真空脉冲的强度急剧增加,严重影响纸幅成形质量。
在高速造纸机中案辊、案板逐渐被真空脱水板、真空吸水箱所代替。
夹网成形器亦配置真空吸水箱、真空(伏)辊等真空脱水元件,但因其成形区短,真空脱水元件数量比长网成形器少得多。
由此可见,在几种主要成形器中,真空脱水元件更多地被用于长网成形器。
对长网成形器而言,车速越高真空脱水元件越多。
脱水元件的真空度沿纸幅运行方向越来越高。
2)压榨部真空元件包括用于纸幅转移的真空吸移辊,用于纸幅脱水的真空压榨辊,用于毛布洗涤及脱水转移的真空吸水箱。
压榨部真空元件的真空度比成形部高。
前级气水分离器前级气水分离器将真空元件排出的气水混合物尽可能地分离,避免白水进入真空管道,从而提高真空系统的工作效率。
气水混合物经分离器分离后,白水经水封槽溢流或泵至网下白水槽,然后回到车间白水系统内,湿空气经真空管道由真空泵排走。
造纸真空系统中两种常见的真空发生设备-水环真空泵和透平风机的综合比较
来源:广东省佛山水泵厂有限公司作者:陈首挺
水环真空泵和透平风机是现代造纸真空系统中最常见的两种真空发生设备,通过比较两者的发展历史、工作原理、结构特征和在造纸真空系统的应用特点,总结两者的优点和缺点,希望能给造纸行业的相关技术人员选用真空发生设备时提供参考。
1、前言
水环真空泵是造纸真空系统最普遍使用的设备,为造纸行业技术人员所熟知。
而透平风机在中国的造纸行业应用引入比较晚,从2007 年才开始正式有投入使用,造纸行业的相关技术人员了解甚少,常被视为是“新技术”。
事实上这两种真空发生设备发明的时间非常接近,在造纸行业中使用都有较长的历史。
两者各有优劣,不能相互取代,故一直在造纸行业共存,在现有的技术条件下,水环真空泵更具优势,仍占据市场主导地位。
2、发展历史的比较
水环真空泵分别于1903 年由美国人Houis Nash和1905 年由西门子公司在相互不了解的情况下发明出来。
现时在中国造纸行业中常见的水环真空泵有几种,其中2BE1 系列和2BE3 系列平板泵分别于上世纪70 年代末和80 年代由西门子公司设计制造,CBF 系列平板泵由广东省佛山水泵厂有限公司于1999 年设计制造;CL 系列和904 系列锥体泵分别于1962 年和1984 年由纳氏公司研制。
水环真空泵在造纸真空系统有超过80 年的应用历史,世界上90%的造纸厂均采用水环真空泵组建真空系统。
现时国内外都有大量生产用于造纸真空系统水环真空泵的厂家。
透平风机同样出现在20 世纪初,最初作为压缩机使用。
1900 年由法国拉托厂首先制造出第一台透平压缩机。
瑞士的苏尔寿公司从1903 年开始研制透平压缩机,是最早生产透平真空风机的厂家之一,2001 年苏尔寿公司并入德国曼集国,组建成现在的曼透平公司。
曼透平公司是现时在中国能提供造纸真空泵系统用透平真空风机的主流厂家,该公司生产的透平风机在造纸真空系统有超过60 年的应用历史,主要有RC、RCL 和RT 三个系列的透平真空风机。
根据国外的造纸工艺教材介绍,美国德莱赛公司原来也生产用于造纸真空系统的透平风机,但现在该公司已经不涉足该类应用。
我国现有陕西鼓风机厂、沈阳鼓风机厂和上海鼓风机厂等多家生产透平风机的厂家,均不涉足造纸行业。
可见水环真空泵和透平风机起源于同一时期,在造纸真空系统中的应用都有较长的历史,但水环真空泵在该领域得到蓬勃的发展,而透平风机在该领域发展滞缓。
3、工作原理的比较
水环真空泵的工作原理是:叶轮与泵体呈偏心配置,当叶轮旋转时,水在离心力的作用下沿泵体内壁形成近乎等厚的旋转水环,水环内表面与叶轮轮毂外表面构成月牙形的工作腔,并被叶轮叶片分割成大小不等的空腔。
前半转空腔的容积逐渐扩大,气体从外界吸入;后半转空腔的容积逐渐缩小,气体被压缩后排出外界。
从而完成吸气、压缩、排气三个工作阶段。
通常在纸厂中使用的是单级水环真空泵,它可以提供全范围的真空容量。
透平风机的工作原理是利用叶片和气体的相互作用,叶轮高速转动,提高气体压力和动能,并利用相继的通流元件使气流减速,将动能转变为压力的提高。
通常使用多级组合压缩获得最终需要的压力。
作为真空发生器使用时,排出的最终压力为大气压,吸入压力则为负压。
通常在纸厂中使用较多的是多级离心式透平风机,压力逐级升高,各级均有吸入口,每个吸入口有不同的真空度。
若使用单级的透平风机,则只能在单个较小的真空范围内工作。
由于工作原理上不相同,要求有不相同的转速,水环真空泵要求的工作转速较低,一般的叶轮线速度为14~24m/s ,透平风机要求的工作转速较高,一般叶轮线速度为300~500m/s,是水环真空泵的二十倍以上。
由于气体在水环真空泵内的流速较低,并且会被水环泵内的水冷却,因此吸入与排出的气体温度近乎不变。
而气体在透平风机内的流速很高,由于摩擦和压缩均产生热量会让气体温度急剧升高,往往需要在中间级增加冷却装置。
透平风机为干式真空发生设备,相比需要带动水环工作的水环真空泵,效率会更高一些,但是这样的干式真空设备对于水比较敏感,较多水进入到透平风机内可能会直接导致其损坏。
此外,当吸入流量小于透平风机的设计值时,气流可能脱离风机的叶片,出现旋转失速的现象。
随着失速的产生和发展,可能出现另一种不稳定工况现象,风机的气体流量和排气压力周期性地低频率、大振幅波动,引起机器的强烈振动,这种现象称为透平风机的喘振。
4、结构特征的比较
水环真空泵一般为单级叶片,如图1 所示,结构简单,叶轮与泵体之间通过工作水密封,没有刚性机械接触,可抽吸含水份或粉尘的气体。
由于工作转速较低,工作负荷不大,只需使用最简单的滚子轴承结构。
透平风机常采用多级叶轮的结构,如图2 所示,结构比较复杂,叶轮的前后需带隔板,叶轮与隔板之间需加装特殊的密封装置。
为了防止失速和喘振,还需设有回流的导叶和防喘装置。
由于高速运转,对轴承的要求较高,一般采用油膜滑动轴承,有时会采用磁悬浮或气体轴承。
相比水环真空泵,透平风机虽然显得比较高级,但结构复杂,各零件的强度和加工精度都要求较高,生产成本大,可产生故障点多,使用和
维护都比较困难。
此外,在运行过程中,由于透平机内温度较高,各零件容易变形造成设备卡死或振动加大的现象。
5、造纸真空系统的应用特点比较
现代的纸机都是利用真空帮助纸页脱水的,因此真空系统是一台纸机的重要组成部分。
一台纸机上有多个真空度要求不相同的真空元件需要连接到真空系统。
如果选用水环真空泵组建真空系统,往往把一些真空度相近点合并后,根据不同的真空度选用多台水环真空泵来组建真空系统。
如果选用透平风机组建真空系统,则只需一台或两三台透平风机,则可以组建较大型纸机的真空系统。
两者相比,用透平风机的集成度较高,比较节省安装空间;而使用水环真空泵的独立性较好,不同的真空泵之间不会产生相互干扰或连锁反应。
若选用透平风机,当局部真空元件实际运行的通气流量偏小时,透平风机可能出现失速或喘振的现象,而当局部真空元件实际运行的通气流量偏大时,多级透平风机又会因为各级之间相联,会出现整机真空度偏低的现象,严重时还会造成透平风机性能急剧下降,出现“阻塞”工况。
因此,透平风机在真空系统工作的稳定性较差,往往会造成产纸质量的下降或断纸等不良现象。
此外,集成度高会造成单台透平风机的功率过大,给工厂电网和起动设备带来不小困难。
若使用水环真空泵,即使某些纸机真空元件实际运行参数出现偏小或偏大的情况,只会成相应水环真空泵真空度出现相应偏移的现象,不会造成整体较大的负面影响。
若个别真空泵出现问题,需要维修或更换也比较容易操作。
由于气体挟带的水份或其他异物进入高速运动的透平风机可能会对其造成致命的损害,因此透平风机吸入口前必须有大型的水泥或全不锈钢结构气水分离室,把气流速度控制在3m/s 以内,为防止水泥脱落,以用全不锈钢结构的气水分离室为佳,这种分离室的制造成本较大。
此外,高速运转透平风机噪音较大,还需要建造消音的机房隔音。
故透平风机投入使用需要的辅助设备成本较大。
如果使用水环真空泵,也需要在水环真空泵前安装小型的前置气水分离器,其作用是防止纤维含量较多的水串入水环真空泵的循环水系统中影响水质,同时防止过多的水流入水环真空泵造成轴功率过大的现象,要求并不严格,制造成本较低。
透平风机的优点是机械效率较高,可节约设备能耗。
可以看一下实例,比如广州纸业2007 年投产40万吨新闻纸项目,真空系统要求总气量约为
6800m/min,采用了三台透平风机,总装机功率为6550kW。
如果选用最新的CBF 系列水环真空泵,需要13 台真空泵,总装机功率为7005kW,总装机功率相差7%左右。
如果是加大真空泵的气量余量或者是选一些性能相对差一点的真空泵,总
装机功率相差会在10%~25%左右,有一定的节能效果。
此外,透平风机的排气温度较高,一般为120~180℃,热量可回收用于纸机白水和空气系统的加热。
而且透平风机不需要使用水作为工作液,可以节约用水。
值得注意的是两者能耗差并非两者的设计机械效率差,那是因为造纸真空系统抽吸的是湿空气,如果选用水环真空泵,由于温度较高的湿空气进入到水环真空泵内会被泵内的水冷凝而体积减小,水环真空泵的性能相当于得到提高;如果选用透平风机,温度较高的湿空气进入到透平风机温度会进一步升高,气体膨胀而会对透平风机的性能造成负面影响。
透平风机获得热回收的同时,也造成了其内部的高温工作环境,会增加透平风机零件变形而产生故障的风险。
水环真空泵虽然要以水为工作液,但一般都是循环使用的,水的实际损耗量不会很大。
此外由于透平风机工作的不稳定,容易造成产品质量不稳定而需重复生产,造成其他能源的浪费。
6、总结
尽管透平风机在设备能耗、热回收和节约水方面相比水环真空泵更具优势,但结构复杂、故障率高、投产成本大,在使用维护的可操作性、工作的可靠性和组建真空系统的稳定性方面远不及水环真空泵。
如果使用透平风机,出现产纸质量下降或者损纸较多的现象,顾此失彼,事实上是更大的能源浪费。
因此,在现有的技术条件下,水环真空泵的综合使用性能更胜一筹,故在造纸行业中占据主导地位。