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本文介紹了泰國InterPacific紙業(yè)烘干部改造工程，對烘干部進(jìn)行了分析測試，介紹了整體蒸汽冷凝水系統(tǒng)的設(shè)計改造內(nèi)容，對比了改造前后的運行效果，解決了烘干部傳動負(fù)荷大的問題，提高了烘干部干燥能力，達(dá)到了預(yù)期效果并滿足了生產(chǎn)的要求。
泰國某紙業(yè)的PM1是2006年從新西蘭CHH紙業(yè)公司購買的原美國Beloit二手雙疊網(wǎng)箱板紙紙機(jī)，紙機(jī)幅寬4450mm，設(shè)計車速600m/min，傳統(tǒng)浸泡式施膠機(jī)，前烘干部46只1500mm缸，后烘干部12只1500mm缸，半密閉式氣罩。
紙機(jī)的蒸汽冷凝水系統(tǒng)為隨紙機(jī)配套過來的傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)，自開機(jī)以來，紙機(jī)一直運行在470m/min左右，紙機(jī)車速一直主要受制于烘干部的高負(fù)荷無法提速以及高的蒸汽消耗量，因此決定對紙機(jī)關(guān)鍵部件以及烘干部進(jìn)行整體改造。
烘干部干燥能力和運行狀態(tài)測試
經(jīng)過對紙機(jī)的現(xiàn)場生產(chǎn)狀況的觀察，和現(xiàn)場管理人員進(jìn)行運行參數(shù)的交流分析和統(tǒng)計，在紙機(jī)平穩(wěn)運行過程中，判定每只烘缸的傳熱性能好壞我們使用烘缸內(nèi)外溫差法進(jìn)行判斷，烘缸內(nèi)部溫度即為蒸汽的溫度（可以通過每組烘缸進(jìn)氣壓力來判定），烘缸表面溫度用“烘缸表面接觸式測溫儀”直接接觸烘缸表面來進(jìn)行每只烘缸缸面溫度的精確測量，溫度差大意味著傳熱效果差，相反，意味著傳熱效果好。一般而言，如果烘缸排水良好，合理的溫差約為15——25℃。
由測試得知，有一半左右的烘缸溫差超過正常值，也就意味著排水效果不好，傳熱效率差，部分烘缸存在淹缸現(xiàn)象。袋區(qū)濕度測試表面有大約三分之一的袋區(qū)濕度過高，傳熱效率差。因此建議對整個系統(tǒng)的排水工具虹吸器、蒸汽冷凝水系統(tǒng)以及氣罩進(jìn)行徹底改造。
更換動態(tài)密封旋轉(zhuǎn)接頭和固定懸臂式虹吸器
原紙機(jī)烘缸所配備的為老式旋轉(zhuǎn)接頭和旋轉(zhuǎn)式虹吸器，由于運行多年，接頭存在密封O形圈老化和石墨環(huán)破裂等現(xiàn)象，運行時候存在漏氣問題，極大的浪費了蒸汽能源和污染了環(huán)境，因此更換了所有烘缸的旋轉(zhuǎn)接頭；
旋轉(zhuǎn)式虹吸器運行時候存在排水所需壓差大、吹通蒸汽（Blow-throughsteam）量大的現(xiàn)象，特別是車速越高，所需要的排水壓差越大，當(dāng)系統(tǒng)不足以提供足夠壓差時候，就會導(dǎo)致排水不暢甚至淹缸現(xiàn)象。更換了所有烘缸的虹吸器為現(xiàn)代固定懸臂式虹吸器。
烘缸內(nèi)部加裝擾流棒以促進(jìn)烘缸傳熱
蒸汽通過旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入烘缸內(nèi)釋放出汽化潛熱后形成冷凝水，冷凝水在烘缸內(nèi)的運動狀態(tài)隨著烘缸直徑和車速有著如下的狀態(tài)，見下圖
不同車速下冷凝水在烘缸內(nèi)的狀態(tài)
冷凝水在烘缸內(nèi)靜止時，由于重力作用沉積在烘缸底部，隨著車速越來越高，由于摩擦力的作用逐漸成翻騰狀態(tài)，當(dāng)車速繼續(xù)升高時候，就形成水環(huán)狀態(tài)了，對于直徑1500mm的烘缸而言，當(dāng)車速超過300m/min時，即形成水環(huán)狀態(tài)，水環(huán)狀態(tài)對于烘缸傳熱是非常不利的。因此烘缸內(nèi)部需要加裝擾流棒以破壞水環(huán)，增加傳熱。
蒸汽冷凝水系統(tǒng)流程的設(shè)計
由于多年的運行以及紙種參數(shù)的變化，舊的蒸汽冷凝水系統(tǒng)存在設(shè)備老舊、流程不合理，熱泵工作點發(fā)生變化，部分閥門定位器失靈，系統(tǒng)不能良好控制壓差，噸紙耗汽量高以及操作不靈活等原因，通過對舊系統(tǒng)的拆除，更換成靈活控制的多段通氣系統(tǒng)。
通過對紙機(jī)整體的烘干能力進(jìn)行核算，經(jīng)過前烘干部加裝三只烘缸后，以確保系統(tǒng)有足夠的干燥能力以確保紙機(jī)車速提高至750m/min。
結(jié)合紙機(jī)的傳動分組布置，考慮紙張的伸縮性，系統(tǒng)流程通過有效合理的烘缸分組，使下游低、中溫段充分利用上游高溫段所產(chǎn)生的閃蒸汽進(jìn)行全部的熱交換循環(huán)，系統(tǒng)設(shè)計了表面冷凝器以產(chǎn)生足夠的真空度，使低溫段可以在負(fù)壓條件下進(jìn)行操作，避免了烘缸過熱對經(jīng)過壓榨后的紙張產(chǎn)生粘缸等紙病，同時系統(tǒng)配備了真空泵吸取整個系統(tǒng)中的不凝結(jié)氣體，增強(qiáng)傳熱效率。蒸汽冷凝水系統(tǒng)多余的閃蒸汽送入氣罩的閃蒸汽熱交換器進(jìn)行換熱，使能源進(jìn)一步充分利用；氣罩所有換熱器所產(chǎn)生的熱冷凝水進(jìn)入到總的冷凝水槽進(jìn)行回收，使蒸汽冷凝水系統(tǒng)和氣罩系統(tǒng)有效的進(jìn)行結(jié)合，達(dá)到了能源的統(tǒng)一利用和回收。
控制系統(tǒng)配備了多種控制回路如：壓力控制，壓差控制，分層控制，液位控制，真空控制等等；
QCS的水分監(jiān)測與后烘進(jìn)氣壓力進(jìn)行連鎖確保了紙張的干度；
上下排壓力控制避免高定量紙張翹曲現(xiàn)象；
斷紙降壓功能，當(dāng)前烘干部斷紙時候，所有烘缸組進(jìn)氣壓力按設(shè)定值進(jìn)行壓力降低，當(dāng)后烘斷紙時候，后烘干部進(jìn)氣壓力降低，前烘干部壓力不變，斷紙降壓功能確保了重新引紙的可操作性以及靈活性；
比值控制，確保了各段壓力隨著最后一段壓力的變化而變化，確保了多段通氣系統(tǒng)的可操作性。
將半密閉式氣罩改造為高溫全密閉式氣罩
將原半密閉式氣罩改造為高溫全密閉式氣罩，給氣罩內(nèi)部提供了高溫的環(huán)境，改造后氣罩內(nèi)送風(fēng)溫度保持在95℃左右，排風(fēng)溫度達(dá)到83℃，露點為60℃，排風(fēng)的含濕量達(dá)到150gH2O/kgdryair，大大減少了排風(fēng)量，利于熱量的回收，同時節(jié)約了電耗。
通過對袋區(qū)通風(fēng)箱的局部改造，袋區(qū)的濕度由原來的均值0.43kgH2O/kgdryair降低至0.25kgH2O/kgdryair，降低了空氣中的水蒸氣分壓，提高了傳質(zhì)的推動力，進(jìn)而提高了烘干部的干燥能力。
三維管道圖紙工程設(shè)計
項目提供詳細(xì)的工程設(shè)計，提供平面設(shè)備布置圖，平面管道布置圖以及立面管道布置圖，所有圖紙均由三維軟件設(shè)計完成，三維軟件的應(yīng)用，確保了工程項目的進(jìn)度和安裝的準(zhǔn)確性，減少了管道間的相互碰撞，所有管道均可實施預(yù)焊接，預(yù)安裝等作業(yè)，為加快改造進(jìn)度做好了充分的準(zhǔn)備，所有管道提供ISO單線圖。
經(jīng)過項目改造后系統(tǒng)測試以及改造前后重要參數(shù)對比，表面所有的烘缸溫差值均在可接受范圍內(nèi)，這就意味著所有的烘缸傳熱效率均達(dá)到預(yù)期值。
經(jīng)過烘干部系統(tǒng)改造以及紙機(jī)其他關(guān)鍵部件的改造，目前車速提高至700m/min，系統(tǒng)改造前生產(chǎn)中平均每小時能夠從紙頁中蒸發(fā)19.845噸水分，改造后在該紙機(jī)每小時能夠蒸發(fā)26.873噸水分，比改造前提高了35%，即意味著改造以后，該紙機(jī)烘干部的干燥能力提高了35%。
噸水耗汽量，改造前從紙頁中蒸發(fā)1噸水所需要的蒸汽量為1.24噸蒸汽，改造后從紙頁中蒸發(fā)1噸水所需要的蒸汽量為1.19噸，約合噸紙耗汽量為1.6噸，大大減少了噸紙耗汽量，為企業(yè)提高了生產(chǎn)能力并節(jié)約了生產(chǎn)成本。
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