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造紙機真空系統(tǒng)節(jié)能降耗方法技巧
一些真空系統(tǒng)的節(jié)能工程只需要很少的資金就能取得效果,但有的要求更換新設(shè)備、新的管道系統(tǒng)、新地基等。真空系統(tǒng)升級也可改進造紙過程,有效地影響紙機效率、紙張脫水和壓榨毛毯性能。那么,下面是由小編為大家整理的造紙機真空系統(tǒng)節(jié)能降耗方法技巧,歡迎大家閱讀瀏覽。
盡可能減少能量浪費
為確保真空系統(tǒng)在盡可能節(jié)能的狀態(tài)下運行,以下幾個步驟是必須的:
· 真空系統(tǒng)的檢查和調(diào)整
· 真空泵和輔助設(shè)備(包括齒輪和傳送帶的驅(qū)動器和電動機)的日常維護
· 更換和校準測量儀表和生產(chǎn)過程檢測用儀表(真空計、密封水壓力計、真空泵油箱的液位變送器、電動機安培表)
· 通過記錄和經(jīng)常檢查真空系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)來了解真空系統(tǒng)
· 通過巡視對能量消耗進行監(jiān)控(EMBWA)
不找出導致能量消耗過大的原因,真空系統(tǒng)的檢查就不能算完成。這一過程需要全面系統(tǒng)地了解真空輔助脫水的整個過程(從成形部到壓榨部),需要檢測的項目包括真空脫水元件、真空輥、吸水箱、分離器、真空控制系統(tǒng)、排出泵、氣壓密封箱/池、真空泵、密封水系統(tǒng)、冷卻塔、空氣/水排出系統(tǒng),且要參照正確的設(shè)計原則。
真空系統(tǒng)的一些問題可能造成較高的能量消耗、較高的成本和整個系統(tǒng)的低效率。這包括:
(1) 密封水變熱
密封水溫度升高(高于32.2~37.7℃)會降低真空泵的效率,減小真空系統(tǒng)的能力。在高真空設(shè)備(如伏輥)上真空系統(tǒng)的能力降低可高達25%。這意味著伏輥同有的真空度下降而影響脫水能力,或者要求額外的能量以達到要求的真空度。如此運行的真空系統(tǒng)通常是由節(jié)水工程引起的,在這種系統(tǒng)中,由于水得不到冷卻,密封水系統(tǒng)被關(guān)閉了。但是,也有不降低真空泵效率而減少密封水用量的方法,即用冷卻塔或熱交換器來冷卻密封水。
(2) 不規(guī)律或較高的密封水壓造成的大流量密封水
密封水流量過大時,能量需求增加2%~5%或者更多,這主要取決于泵的型號和操作條件。除此之外,過量的水必須被泵送入真空系統(tǒng)和從真空系統(tǒng)泵送出,這將消耗更多的能量。密封水流量大通常是因為壓力不穩(wěn)或缺少密封水孔。同樣,在使用噴嘴時,噴嘴會產(chǎn)生磨損,使多余的水進入真空泵。通常情況下,真空泵的密封水壓為30~40Pa,而推薦水壓為10.15Pa,造紙工作者“越多越好的”做法就是會使成本增高的。
(3) 系統(tǒng)設(shè)計或操作問題造成真空泵背壓
一些舊的系統(tǒng)上真空泵會出現(xiàn)背壓,如果不對空氣,水排出系統(tǒng)進行改進,背壓就會擴大。理論上,一個真空系統(tǒng)在真空排水時不應該有高于6.9kPa的背壓(以泵流出量計)。纖維或水垢在排水管中積累會造成背壓,在有排水溝的系統(tǒng)中,溝中水位過高也會造成背壓,并且不利于溝中水氣分離。
(4) 電動機和驅(qū)動器
真空泵由用V帶和減速齒輪傳動的異步和同步電動機帶動,其中有幾臺泵是由蒸汽輪機帶動的。因為v帶傳動的機械效率通常比減速齒輪低,因此在較大的驅(qū)動力下(大于150kW),建議選用減速齒輪傳動。在對驅(qū)動裝置進行比較時,一定要把V帶傳動耗用的所有成本考慮進去。這些成本包括附加電動機的特種軸承、中間軸、減輕電動機軸承負荷的連接器,中間軸的費用也可以包含在防護裝置和機座的成本中。
(5) 電動機型號/真空泵功率
在電動機方面,另一個需要考慮的問題是電動機的型號和真空泵的功率。很多廠選擇安裝特大型的電動機,以減少零部件數(shù)量和儲藏室存貨。很多真空泵的電動機來自于舊的磨漿機,這些電動機提供的功率比真空泵需要的要多出50%。然而,大型號電動機存在如下問題:首先,當電動機的負荷為75%或更高時,它將在最高效率下運行。其次,假如出現(xiàn)使真空泵能耗高的問題時,電動機可繼續(xù)運行,直到電動機跳閘。通常生產(chǎn)實踐中使用更大型號的電動機去代替正好匹配的電動機,可消除過載和跳閘的問題。
泵存在的因素
一些問題會使泵的能耗過高,但對整個系統(tǒng)沒有影響,這些問題通常會造成特定的泵跳閘。例如:
(1) 效率低的老式真空泵
20世紀50年代和60年代設(shè)計的泵效率不夠高,新式真空泵運行時能量可節(jié)省25%。真空泵更新也可以分階段完成,而且不需要額外的停機時間。
(2) 水垢積累
水垢在泵中積累,將會使真空泵的能耗增加20%~30%,甚至會造成真空泵內(nèi)的轉(zhuǎn)子鎖死,這一現(xiàn)象在夏季水溫高時發(fā)生得更頻繁。水處理和除垢在防止水垢生成方面是很有效的,許多工廠已經(jīng)開始使用冷卻塔對密封水進行循環(huán)使用,而且可以很好地控制真空泵用水的質(zhì)量,與化學品供應商共同合作可以有效地控制真空泵的結(jié)垢問題。
(3) 汽水共騰/密封水流量過大
在真空系統(tǒng)中少數(shù)泵會發(fā)生汽水共騰和密封水流量過大的問題。噴嘴磨損后,孔會消失,真空泵可容納過多的密封水或者使汽水共騰,但是能耗也將增大。同樣,真空度的波動是由于汽水共騰,這主要表現(xiàn)在電動機電流表示數(shù)的變化上。汽水共騰可能是由于水和汽在真空泵和其他真空設(shè)備之間沒有分離的緣故,在有預分離器存在時,可能是由于分離能力不夠、真空水腿、排出泵汽蝕余量低造成的。
真空發(fā)生設(shè)備操作不當或誤用也可導致系統(tǒng)效率低下,例如:
· 在低真空脫水板上使用真空泵而非離心風機
· 對真空系統(tǒng)控制程序的誤解
· 真空泵的錯誤使用(特別是高真空或低真空設(shè)備)
建議在紙機的低真空區(qū)配用離心風機,主要指成形區(qū)、案板和各種各樣的與上網(wǎng)和夾網(wǎng)成形器相連的真空吸水箱。雖然l臺以300r/min的速度運行的真空泵要比以3600r,min運行的風機穩(wěn)定,但是當選擇設(shè)備時要考慮到能耗問題。
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