造紙機械采用電磁加熱器對造紙機械的滾筒進(jìn)行感應加熱,是直接,經(jīng)濟,環(huán)保的加熱方案,已經(jīng)被廣大造紙企業(yè)接受和認可。
我們要根據產(chǎn)紙量、缸面溫度、幅寬、紙寬等數據對造紙機械進(jìn)行對應的電磁加熱器功率的設計。
例如造紙機滾筒寬2400mm,直徑2500mm,紙漿含水率65%,成品含水率6~8%,造紙機滾筒線(xiàn)速度100米/分鐘,加熱溫度120~140度;成品后的紙寬2.1米,克重40。
此時(shí)電磁加熱所需熱量計算
Q總=Q水+Q紙=c水m水(t2-t1)+c紙m紙(t2-t1)
式中:
Q水:加熱紙漿中水所需要的熱量值,kj;
Q紙:加熱紙漿中紙所需要的熱量值,kj;
c水:水的比熱容,取4.2 kj/(kg.℃);
m水:加熱蒸發(fā)水的重量,kg;
c紙:紙的比熱容,取1.0 Kj/(kg.℃);
m紙:加熱紙張的重量,kg;
一分鐘產(chǎn)紙重量:
m紙=100*2.1*40/1000=8.4kg
一分鐘滾筒上經(jīng)過(guò)的濕紙漿的重量:
M=8.4*(1-6%)/(1-65%)=22.56kg
則一分鐘蒸發(fā)水的重量為:
m水=14.16kg
水需要的熱量為:
Q水=c水m水(t2-t1)=35400(kj)
紙張需要的熱量為:
Q紙=c紙m紙(t2-t1)=1108(kj)
一分鐘總的耗熱量為:
Q總=Q水+ Q紙=36508(kj)
電磁加熱裝置功率計算及設備選型
㈠功率計算
P理論=Q總/S=2093.0/50×0.95=608KW,可以選擇10臺熱度電磁生產(chǎn)的全數字60KW電磁加熱器,總功率600KW
㈡考慮到設備熱效率和損耗
滾筒加熱功率選擇600KW可以滿(mǎn)足設備加熱需求,平均能耗約60%~70%;
運行費用估算
平均電價(jià):按0.5元/kwh;
估算一天的運行費用= 600×70%×0.5×10=2100元。
單噸紙張的生產(chǎn)電費成本:
2100*1000/8.4/60/10=416元/噸
由此可見(jiàn),采用電磁滾筒加熱裝置,生產(chǎn)成本是可控并且經(jīng)濟的,如果采用波谷電價(jià)運行,則產(chǎn)紙成本可以進(jìn)一步降低。
經(jīng)熱度電磁十幾年來(lái)的的改造的客戶(hù)反饋,以上計算的準確率達到96%左右,本計算可以用于造紙廠(chǎng),進(jìn)行設備加熱改造的參考設計。再生造紙做為回收再利用,既可以創(chuàng )造價(jià)值,又能節約造紙原材料。過(guò)去的再生造紙滾筒加熱通常是采用燃煤鍋爐的蒸汽,同時(shí)由于還會(huì )產(chǎn)生一些廢水,所以通常它們遍布在各個(gè)城市的角落?,F在,由于環(huán)保的要求,這些小型鍋爐都必須面臨淘汰。因此這些企業(yè)面臨著(zhù)是采用燃氣鍋爐還是用電磁加熱直接對滾筒進(jìn)行感應加熱的二選一的處境。
采用燃氣鍋爐,必須具備兩個(gè)條件:一是燃氣價(jià)格較低,二是管道氣的初裝成本不高。由于國內天然氣價(jià)格的逐漸走高,并且冬季還缺氣供應。并且由于工廠(chǎng)的偏僻,管道氣出裝成本過(guò)于高昂,導致再生造紙廠(chǎng)通常無(wú)法選擇燃氣鍋爐。而如果采用瓶裝燃氣,那樣不但不便利,而且存在很大的安全隱患。
因此,越來(lái)越多的廠(chǎng)家意識到,采用電磁對滾筒烘缸直接加熱,既能節約造紙成本,又能提高設備產(chǎn)量,再生造紙滾筒的電磁加熱改造正在被很多廠(chǎng)家成為優(yōu)先選擇的方案。
但是,技術(shù)上,再生造紙滾筒的電磁改造,是存在較多的技術(shù)難點(diǎn)的。熱度電磁為了給大家提供技術(shù)支持,特意根據多年的經(jīng)驗編寫(xiě)了這篇造紙機械電磁節能改造技術(shù)文章,供廠(chǎng)家和相關(guān)方參考。
再生造紙滾筒的電磁改造核心有三部分:一是電磁加熱器在高溫高濕環(huán)境的持續穩定工作;二是電磁加熱功率的設計和設備選型;三是滾筒的均勻加熱(即電磁加熱線(xiàn)圈的設計)。
電磁加熱器要具備良好的防潮和散熱性能,才能應對高溫高濕的工作環(huán)境。
電磁加熱功率的設計必須從熱能消耗量計算,即需要獲知客戶(hù)的單位時(shí)間產(chǎn)紙量、紙張克重、含水量等參數,根據終端熱需求反推計算出設備的總功率需求。設備選型需要根據滾筒的尺寸(滾筒直徑大小、幅寬、加熱線(xiàn)圈布置空間大?。﹣?lái)決定。
滾筒的加熱越均勻,加熱效果越好,紙張的質(zhì)量也越好,產(chǎn)紙量越高。因此需要根據電磁加熱設備的總功率以及設備選型,來(lái)合理布置線(xiàn)圈的個(gè)數、線(xiàn)圈形狀設計以及加熱線(xiàn)圈結構的大小。同時(shí)考慮維護方便、排氣通暢、不容易凝結水汽等要素。
由于再生造紙通暢需要設備功率,需要多機并聯(lián),當加熱線(xiàn)圈靠近時(shí),一定存在電磁干擾。熱度電磁研發(fā)的全數字電磁加熱控制器完美的解決了這個(gè)問(wèn)題,使得設備可以穩定輸出并杜絕了電磁干擾造成的設備故障。
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