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未来纸机：高车速下的干燥（一）

本文是纸机干燥系统和抄纸贵重器材业专家对成倍提高纸机车速的相关条件和障碍的预言及意见。

TAPPI杂志问：在3000～3600m/min车速下，现有的烘缸能否做到动平衡?

Beloit答：是的，在高车速下烘缸能建立动平衡。可以把烘缸看作是直径很大的刚性辊，也就是说，它们不能经受象 细 和纸辊那样的中线面的抖动。这使烘缸比纸辊更易平衡。烘缸通常能达到ISO1930G2.5或G1.0的平衡标准。此标准所允许的不平衡量随车速提高而降低，因此必须使用精确平衡，目前有能力做到这点。

Deublin答：虹吸管托板和烘缸外壳之间的空隙是排空冷凝水的关键。不平衡烘缸可能严重影响这一关键间隙。实际上，任何车速下不平衡问题都很重要。在高车速下，工业上认为可使用冲角滚珠轴承（compactangularrollerbearings）。

Gardner答：在3000～3600m/min车速下，刚玉铸铁辊的平衡没有问题。问题是由向心力引起的外壳上的抗张应力。铸铁辊的理论安全极限通常为1800m/min的表面速度。应力随速度的平方而提高。

GL V答：是的，车速提高到此范围的纸机是采用机械加工烘缸内径来制造的。这就意味着不平衡源相对较小，因此，这些烘缸在高速下能够平衡。

Johnson答：对所经常使用仪器仪表有造纸工作者来说，高车速都是一个挑战，特别是对改装的纸机。因此，能平衡具有纸机所需的干燥能力的单层部分长度的结构是必要的。将来，在不影响干燥能力的情况下，单层部分应尽可能的长。单层烘缸有意义是因为与开放(式)引纸的传统顶缸和底缸相比，它们能减少纸页断头和计划外停机。单层烘缸是矛盾的统一体，一方电视卡面，它们能保证湿部的运转性能；另一方面，却限制纸机的干燥能力。通过加湍流棒能提高干燥能力，并且单层部分能更长。

只有通过监控、排除故障和诊控才能使烘缸在高速下完全最佳化。烘干部实时诊断能测量烘缸关键性能的变化，由此大大改进烘缸操作，提高纸页质量和降低能耗。通过模拟、排除故障和预测模型对烘缸精确控制将成为例行程序。

ThermoWisconsin答：理论上是这样，但此时此系统的费用不能认为是合算的，现在，对定时由国家计量鉴定机构进行参数鉴定认证这么高的车速还没有实际运行经验，而且1800m/min似乎是烘缸性能所容许的上限。

TAPPI杂志问：在纸页干燥过程中，蒸汽烘缸是否为传热的最佳方法，是否还有其它可选择的技术?

Beloit答：实际上有多种可供选择的干燥技术，但是，预计将来在纸页干燥中蒸汽加热烘缸仍将继续扮演重要角色。即使采用预计先进的压榨技术(脉冲干燥、HTP系统和闪击压榨)，干燥的能量成本在生产总成本中仍占有重要比例。在许多废热发电厂，作为副产品的蒸汽生产成本很低，这就使蒸汽成为干燥所需的很经济的选择。这种低能耗成本也确保在将来一段时间内蒸汽烘缸仍将保持其在纸机中的位置。

可是，这种烘缸还需要几种辅助系统，这包括单层结构、空气冲击系统、新型部设计、高张力承载系统。

Beublin答：目前，其它先进的干燥技术有电感、红外线和微波，但蒸汽是最低廉却最有效的能量。因此，根据目前的技术，烘缸加热最好的能源仍是蒸汽。

Gardner答：蒸汽烘缸是用于干燥的最好的传热手段，因为相对于其它方式其热传递速率很高，并且蒸汽热成本低于其它任何一种方法的1/4。鉴于需要大量的热量，即使采用先进的压榨手段，热耗（成本）也是最重要的因素。

GL＆V答：目前，蒸汽烘缸绝缘垫片是将热量传递到纸页中最经济有效的方法，但采用这种体系仍有一些不足之处2016年下半年在深圳成立的摩方材料科技有限公司。冷凝、外壳材料及其厚度、尺寸、纸页和烘缸之间的接触面都是导致低效的阻热源。将热量传递到纸页中更为高效的其它技术已经得到开发，但就总体操作砂纸结果来看，蒸汽烘缸仍是最有效的干燥方式。

JHK答：使用新设计的单层烘缸提高了蒸汽烘缸的效率。燃气烘缸的使用有可能取代蒸汽烘缸。但考虑到全厂整体能量循环，最好还是选择蒸汽方式。

Johnson答：由于蒸汽的性能众所周知，造纸用蒸汽烘缸仍有较长的使用寿命。压力和温度之间的直接关系可调整外壳温度，从而直接影响纸页质量。但是像脉冲干燥就有可能节能和省时，使操作者能将纸页夹在过热元件之间，使蒸汽波通过纸页。也就是说，由于干部所需操作设备较少，因此只需较少的烘缸和较少维修。（待续）

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