干燥部的设计和结构
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造纸废水处理方法:物理处理法(重力沉降、气浮法、混凝法(加絮凝剂))、化学处理法(加化学药剂(氯、二氧化氯、过氧化氢、臭氧))、生化处理法(活性污泥法、厌氧处理法)。
水处理方式分为一级处理(物理处理去重杂质、辅以化学处理降pH)、二级处理(生化处理降BOD、COD)、三级处理(物理化学方法降COD、去色)容器的组成:筒体(壳体)、封头(端盖)、法兰、支座、接口管、人孔、手孔和视镜等部件组成。
无力矩理论:工程上假设容器壁很薄,器壁只承受拉、压应力,承受弯曲应力很小削片机类型:切削刀装在圆盘上的盘式削片机和切削刀装在圆柱形鼓上的鼓式削片机喂料方式:有斜喂料和水平喂料两种。
Sina=SinaCosa2= Cosa1 Cosa2连续蒸煮器类型:塔式(单塔式、双塔式)、横管式(一、二、三管式)、斜管式(单斜管及双斜管式)涤浓缩设备(一)低浓洗涤浓缩设备(重力、圆网浓缩机、侧压浓缩机和网式浓缩机)(二)中浓洗涤浓缩设备(真空或内外压差、真空洗涤浓缩机、压力洗涤浓缩机、水平带式真空洗浆机、鼓式置换洗浆机)(三)高浓洗涤浓缩设备(挤压、网两侧产生压力差、螺旋挤浆机、双辊挤浆机、环式双筒挤浆机、双网挤浆机)洗涤目的(1)洗净浆料;(2)提高废液的提取率,减少环境污染,为药品回收创造条件;(3)综合利用,热回收筛选设备可分为:筛浆机和除渣设备筛浆机可分为:振动式筛浆机、压力式筛浆机和离心式筛浆机除渣设备可分为:沉砂沟、涡旋除渣器CEH多段漂白所需设备为:浆泵、混合器、氯化塔(低浓)、碱处理塔(中浓)、次氯酸盐漂白塔(中浓)、推进器(作搅拌器用)、针形阀和洗涤浓缩设备。
中浓氧漂所需的设备:洗涤浓缩机,蒸汽混合器,中浓浆泵,中浓高剪切混合器,氧漂白塔,喷放塔中浓纸浆二氧化氯漂白设备有:中浓浆泵、中浓高剪切混合器、蒸汽混合器、升-降流漂白塔、洗涤浓缩机等高浓过氧化氢设备有:双网挤浆机)、高浓混合器、降流式漂白塔、高浓卸浆机。
目录1、干燥器工作原理及结构特点 (1)1.1干燥器的原理 (1)1.2干燥器的应用 (2)1.3干燥器的未来发展 (3)2、串级控制系统的工作原理 (4)3、控制方案的选择 (5)3.1乳化物干燥器串级控制系统参数选择 (5)3.2控制参数的确定 (5)3.3现场仪表选型 (6)4、系统方框图 (7)5、分析被控对象特性 (7)6、进行系统仿真 (7)课程设计总结 (10)参考文献 (11)1、干燥器工作原理及结构特点1.1干燥器的原理干燥器是是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出,以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。
干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。
如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品变形,瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。
另外干燥后的物料也便于运输和贮存,如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下,以防霉变。
由于自然干燥远不能满足生产发展的需要,各种机械化干燥器越来越广泛地得到应用。
干燥过程需要消耗大量热能,为了节省能量,某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发,再在干燥器干燥,以得到干的固体。
在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递,保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压,保证热源温度高于物料温度。
热量从高温热源以各种方式传递给湿物料,使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间,从而在物料表面和部出现湿含量的差别。
部湿分向表面扩散并汽化,使物料湿含量不断降低,逐步完成物料整体的干燥。
物料的干燥速率取决于表面汽化速率和部湿分的扩散速率。
通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制;而后,只要干燥的外部条件不变,物料的干燥速率和表面温度即保持稳定,这个阶段称为恒速干燥阶段;当物料湿含量降低到某一程度,部湿分向表面的扩散速率降低,并小于表面汽化速率时,干燥速率即主要由部扩散速率决定,并随湿含量的降低而不断降低,这个阶段称为降速干燥阶段。
谷物干燥原理与技术谷物干燥技术的必要性:我国是世界上最大的粮食生产国,稻米产量全球第一,小麦及玉米产量全球第二。
谷物收获后,为了储存和加工,必须经过干燥处理。
干燥谷物的方法有日晒干燥和机械化干燥。
日晒干燥是我国几千年来采用的老方法。
机械化干燥是通过专业干燥机对谷物进行机械自动化干燥。
现代人在马路上晒谷不但危害交通,也污染谷物;用晒谷场晒谷,又浪费宝贵的土地资源。
人工晒谷耗费大量人力,成本高,稻谷质量无法掌控。
遇到梅雨天就无法晒谷,无法将收成掌握在自己手中,很不科学。
我国粮食产区特别是南方地区,稻麦收获期常常出现阴雨梅雨天气。
农民最担心谷物收获期遇上阴雨霉雨天气,因为这种天候收获的谷物含水率都是非常高,造成湿谷来不及晒干或无法达到安全水份,因而产生霉变发芽。
湿谷没有抢鲜干燥,除了经济上的损失,谷物会产生黄曲霉,黄曲霉的毒性非常强,可引起肝的癌变,严重危害人民的健康。
所有谷物只要含水率过高,都有可能会产生黄曲霉。
如果可以马上进行干燥,就能抢救谷物免于霉变发芽,杜绝黄曲霉产生,所以抢鲜将谷物干燥到安全的含水率是储粮安全的首要条件。
由于人工晒谷的局限性,无法解决及时干燥谷物和保证谷物高质量的问题,难以面对国内对谷物质量的需求及国外市场的竞争。
据估计我国农户收割后及储粮损失率在8%~10%,每年损失粮食超过150亿公斤,损失高达300-600亿元。
相对于人工晒谷,机械化干燥不但不怕阴雨天,整个干燥过程的质量都是科学化自动监控的。
全面推广干燥机械化,配合低温均匀干燥的技术,生产出的优质米就可高价外销世界各地,创收外汇。
不但不用担心进口大米的竞争,还可享受出口优质大米带来的收益。
现今欧、美、日等发达国家都全面采用干燥机械化,谷物质量都很高,所以谷物干燥机械化是必走之路。
机械化的干燥方式:谷物干燥设备有很多种,他们的原理和操作方法各不相同,用途也有所差异。
这里我们先来介绍两种应用不同方式进行谷物干燥的干燥机。
一、箱式通风干燥机箱式通风干燥机,属于静置式干燥机。
纸机烘干部出力计算方式一.蒸发水量以及烘缸出力计算1. 蒸发水量计算计算公式:R=GW=0.06qvb(C2-C1)/C1式1-1其中:R蒸发水量,kg水/h ;G纸机每小时生产能力,kg纸/h W 每生产1 公斤纸所蒸发的水量,kg 水/kg 纸q 纸页定量,g/cm2 ;v 纸机运行车速,m/minb 卷纸机上未切边的纸宽,mC1 进烘缸纸页的干度,% ;C2 出烘干纸页的干度,%2. 烘缸出力计算计算公式:(造纸原理)式1-2其中:Ev 烘缸出力,kg水m2⋅hn烘干个数(若有真空缸,则一个真空缸换算成0.7个烘缸)D烘缸直径,mα烘缸的包角,°二、前烘1.蒸发水量:已知:C2=90% C1=45%b=5.32m v=831m/min纸张最终定量q′为80g/m2 施胶量q〞为0.85g/m2计算:q 取施胶前的定量,即q= q′− q〞=80 − 0.85=79.15(g/m2) 2.烘缸出力已知:C2=90% C1=45%v=831m/min q=q′−q〞=80−0.85=79.15 (g/m2)α=230° D=1.8m π=3.1416前烘烘缸个数是46 个计算:n=46(个)三、后烘1.蒸发水量:已知:C2=95% C1=70%b=5.32m v=831m/minq=q′=80 g/m2计算:2.烘缸出力:已知:C2=95% C1=70%v=831m/min q=q′=80g/m2α=230° D=1.8m π=3.1416后烘烘缸个数是18个计算:前、后烘干部单位出力分别为23.74,21.90(kg 水/m2 ⋅h)。
小于设定的烘缸单位出力25.0(kg 水/m2 ⋅h),故在烘缸设计范围之内。
四、蒸汽热量计算表1—5 烘缸部参数2 计算过程:(烘缸效率η=70%)计算公式(1) 前干燥部:①第一组烘缸 (1#—9#)已知:进缸干度C1=45% 出缸干度C2=57%进缸温度t1=45°C 出缸温度t2=70°C在70°C时排出水蒸气的热焓值i=2630.5kJ/kg在本段烘缸通汽压力为120kPa下水蒸气的热焓值i1=2684.3kJ/kg 在本段烘缸通汽压力为120kPa下冷凝水的热焓值i2=437.51kJ/kg 计算:②第二组烘缸 (10#—34#)已知:进缸干度C1=57% 出缸干度C2=80%进缸温度t1=70°C 出缸温度t2=95°C在95°C时排出水蒸气的热焓值i=2668.4kJ/kg在本段烘缸通汽压力为200kPa下水蒸气的热焓值i1=2709.2kJ/kg 在本段烘缸通汽压力为200kPa下冷凝水的热焓值i2=493.71kJ/kg 计算:③第三组烘缸 (35#—46#)已知:进缸干度C1=80% 出缸干度C2=90%进缸温度t1=95°C 出缸温度t2=110°C在110°C时排出水蒸气的热焓值i=2693.7kJ/kg在本段烘缸通汽压力为200kPa下水蒸气的热焓值i1=2736.1kJ/kg 在本段烘缸通汽压力为200kPa下冷凝水的热焓值i2=583.76kJ/kg 计算:(2) 后干燥部:⑥第四组烘缸 (47#—55#)已知:进缸干度C1=70% 出缸干度C2=82%进缸温度t1=75°C 出缸温度t2=95°C在95°C时排出水蒸气的热焓值i=2668.4kJ/kg在本段烘缸通汽压力为200kPa下水蒸气的热焓值i1=2709.2kJ/kg 在本段烘缸通汽压力为200kPa下冷凝水的热焓值i2=493.71kJ/kg 计算:⑦第五组烘缸 (56#—64#)已知:进缸干度C1=82% 出缸干度C2=95%进缸温度t1=95°C 出缸温度t2=110°C在110°C时排出水蒸气的热焓值i=2693.7kJ/kg在本段烘缸通汽压力为360kPa下水蒸气的热焓值i1=2736.1kJ/kg 在本段烘缸通汽压力为360kPa下冷凝水的热焓值i2=583.76kJ/kg 计算:(3) 总结:由上述七组通汽的蒸汽用量可知,生产1kg 纸的实际耗气量为:D=D①+D②+D③+D④+D⑤=0.456+0.650+0.215+0.293+0.260=1.874 (kg蒸汽/kg纸)五.烘干部热损失计算前干燥段1.烘缸对流散热系数的计算:烘缸散热系数Ka的计算:烘缸散热面积Fa的计算:Fa=3.14N[(1-θ/360).d.B+0.5d²]=3.14x46x[(1-230/360)x1.8x5.4+0.5x1.8²] =507.04m²烘缸散热损失Q4的计算:Q4= Ka.Fa/Gp(ta-t0)=140.42(KJ/Kg)⑤干毯散热损失Q5 的计算:干毯对流散热系数ab的计算:干毯散热系数kb的计算;干毯散热面积Fb的计算:Fb=2A1B2-θ/360π. d. B1. N=2x3.14x1.8x46x5.8-230/360x3.14x1.8x5.4x46=2119.03m2干毯散热损失Q5的计算:Q5= Kb. Fb/Gp(tb-t0)=279.33(KJ/Kg)⑥管道散热损失Q6 的计算:Q6=2737.3x0.06=164.238(KJ/Kg)前干燥热损失耗蒸汽量:Q=Q4+Q5+Q6=(140.42+279.33+164.238)KJ/Kg=583.988KJ/KgD⑥=583.988 /[(2738.1-583.76)x0.7]=0. 387(kg 蒸汽/kg纸)后干燥段④烘缸对流散热系数的计算:烘缸散热系数Ka的计算:烘缸散热面积Fa的计算:Fa=3.14N[(1-θ/360).d.B+0.5d²]=3.14x18x[(1-230/360)x1.8x5.4+0.5x1.8²]=199.49m2烘缸散热损失Q4的计算:Q4= Ka. Fa/Gp(ta-t0)=59.56(KJ/Kg)⑤干毯散热损失Q5的计算:干毯对流散热系数ab的计算:干毯散热系数kb的计算;干毯散热面积Fb的计算:Fb=2A.B2-θπ.d.B1.N=2x3.14x1.8x18x5.8-230/360x3.14x1.8x5.4x18=829.15m2干毯散热损失Q5的计算:Q5= Kb. Fb/Gp(tb-t0)=106.05(KJ/Kg)⑥管道散热损失Q6的计算:Q6=2737.3x0.06=164.238(KJ/Kg)Q=Q4+Q5+Q6=(59.56+106.05+164.238) KJ/Kg=329.85KJ/KgD⑥=329.85 /[(2738.1-583.76)x0.7]=0.24(kg 蒸汽/kg纸冷凝水管道热损失六、前干燥段冷凝水散热损失Q7 的计算:Q7=Dw/Gp(i`-i0)=240.82(KJ/Kg)后干燥段冷凝水散热损失Q7的计算:Q7=Dw/Gp(i`-i0)=89.24(KJ/Kg)冷凝水耗蒸汽量:D⑦=.330.06/[(2737.3-417.68)x0.7]=0.22(kg蒸汽/kg纸(3) 总结:由上述几组通汽的蒸汽用量可知,生产1kg 纸的实际耗气量为:D=D①+D②+D③+D④+D⑤+D⑥+D⑦=1.874 + 0.38 + 0.24 + 0.22=2.714(kg 蒸汽/kg 纸)考虑损纸率,抄造率为97%,成品率为97%,则耗气量D`=D[(1+F1)/(1-F2)]=2.714x[(1+3%)/(1-3%)]=2.882kg 蒸汽/kg 纸(由于本篇文章有多处是专业符号无法显示出,PMMCN用图片形式展示,感谢专业人士给予我们更专业的意见,感谢阅览!)。
纸机干燥部的最优化方案为有效提高纸机干燥部的工作性能并使其达到最优化,必须对最优化过程进行系统研究。
这需要对决定干燥部运转性能的变量进行持续不断的监控和测定,如毛布的透气性、毛布的结构和张力、袋式通风设备、气罩通风系统、烘缸表面氧化皮及冷凝水排放等。
优化干燥部的运行性能和效率需要将整个干燥部看作一个整体。
干燥部的冷凝水排放系统和通风系统包含影响干燥部总体运行性能的65%以上的变量,对干燥部的影响很大。
本文采用基本的烘缸工作特性测量四步法优化干燥部。
并特别介绍了虹吸器的选择方式,以及虹吸器与造纸机运行性能及最佳系统灵活性之间的关系。
1干燥部的优化方案优化干燥部的四步法包括:①Can-By-Can蒸汽流量分析;②虹吸器的选择和设计;③蒸汽冷凝水系统分析;④能量守恒分析。
1.1Can-By-Can分析将造纸机的工作状态如烘缸转速、蒸汽压力、纸张湿度、烘缸尺寸和纸张等级等数据用键盘输入Can-By-Can进行蒸汽和冷凝水流量分析。
这套程序可产生3个测量数据来分析现有的工作状态并估计干燥部的运转性能,包括干燥速度、热量传递系数、烘缸表面温度。
1.1.1干燥速度干燥速度指单位面积每小时蒸发的水量,用于确定实际的干燥部性能。
对于一定的纸张,冷凝速度越高,干燥部的性能就越好。
如果干燥速度相对较低,则必须重新确定并解决对其产生影响的干燥部工作参数如冷凝水排放、蒸汽压力、纸张湿度、袋通风系统和干毯结构。
1.1.2热量传递系数热量传递系数用于考核干燥部热效率,包括热量的流动。
热量传递系数(U)可用于比较生产类似等级纸张的纸机性能。
热量传递的最大阻力是烘缸内冷凝水层的热阻,还包括造纸干毯的结构和张力、烘缸氧化皮、烘缸壁的厚度、烘缸内的不凝气体以及干燥部的通风。
最佳冷凝水排放工艺会促进干燥部的高效运行。
较高的U值表明干燥部具有较好的热量传递和有效的冷凝水排放。
1.1.3烘缸表面温度烘缸表面温度也用于优化干燥部性能。
烘缸内蒸汽温度和烘缸表面温度之间的温差高,表明烘缸的冷凝水排放较差。