新型涂布熱風(fēng)干燥系統(tǒng)

熱風(fēng)干燥系統(tǒng)是紙張涂布機(jī)生產(chǎn)線的重要組成部分，也是涂布生產(chǎn)線最為龐大的部分，還是生產(chǎn)線中的能量消耗大戶，同時對產(chǎn)品質(zhì)量亦有重大影響。

1、熱風(fēng)干燥系統(tǒng)的原理及組成

熱風(fēng)干燥系統(tǒng)一般由單面或雙面干燥箱、熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)、排濕風(fēng)機(jī)、換熱器、循環(huán)送風(fēng)管道及控制系統(tǒng)組成。常見的熱風(fēng)系統(tǒng)原理如圖1。

2、新型熱風(fēng)干燥系統(tǒng)的研究與開發(fā)

根據(jù)對涂層加熱方式的不同，我們將熱風(fēng)干燥分為單面熱風(fēng)干燥和雙面熱風(fēng)干燥。

在傳統(tǒng)的單面熱風(fēng)干燥箱中，通常采用如圖3（左）所示形式的噴嘴，進(jìn)入噴嘴的熱風(fēng)在橫幅方向上壓力分布不一致，沒有經(jīng)過噴嘴勻風(fēng)的熱風(fēng)直接垂直作用在紙幅上，紙幅不穩(wěn)定的氣流作用下，極易造成紙幅運(yùn)行中的抖動以及干燥不均勻現(xiàn)象；而且紙幅在垂直氣流的作用下，會造成紙幅距離噴嘴較遠(yuǎn)，而熱風(fēng)在離開噴嘴后，隨著壓力的降低，風(fēng)速隨著距離的增加也急劇減小，這也就使得熱風(fēng)干燥速率急劇下降。為此，我們研制并開發(fā)了如圖3（右）所示的逆向斜吹式高效熱風(fēng)噴嘴。新型熱風(fēng)噴嘴在噴嘴體內(nèi)增加勻風(fēng)腔，使得進(jìn)入噴嘴的熱風(fēng)壓力在橫幅方向分布更加均勻。尤為重要的是，新型噴嘴采用了逆向紙幅方向斜吹向紙幅的出風(fēng)口設(shè)計，相比較于傳統(tǒng)的垂直熱風(fēng)噴嘴，新型噴嘴氣流在相同工況下作用于紙幅的作用力要遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)噴嘴的氣流作用力，對涂層的破壞更��；同時紙幅距離噴嘴更近，氣流作用在紙幅表面的速度更高，高速氣流是以與紙幅運(yùn)行的相對速度作用在紙幅的表面上，紙幅表面的水分或者水膜被高速的氣流迅速刮除，極大地提高了熱風(fēng)系統(tǒng)的脫水效率。

而對于雙面熱風(fēng)干燥箱，我們重新開發(fā)了新型的氣浮式熱風(fēng)噴嘴，噴嘴在上、下箱中交錯排列，新型噴嘴與傳統(tǒng)噴嘴的比較如圖4。新型噴嘴采用三腔穩(wěn)流結(jié)構(gòu)，使得進(jìn)入噴嘴的熱風(fēng)在出噴嘴口前變得更加均勻，風(fēng)壓損失更小，恒壓腔，穩(wěn)流腔，漸細(xì)工作區(qū)三腔更為明顯；并且優(yōu)化了漸細(xì)工作區(qū)，新型噴嘴減少了氣流“附壁效應(yīng)”，使更多的氣流去“沖擊”紙幅，增加了熱濕交換效率，提高了干燥效率。另外在新型干燥箱的進(jìn)出口增加了“風(fēng)簾式”噴嘴，既起到了穩(wěn)定紙幅的作用，又保證了干燥箱內(nèi)的熱風(fēng)不泄漏。

3、熱風(fēng)干燥系統(tǒng)的應(yīng)用

新型熱風(fēng)系統(tǒng)，不僅可以應(yīng)用在傳統(tǒng)各類紙張和特種紙的涂布、施膠后的干燥（紙張定量12g/m2-1200g/m2）；也可以應(yīng)用在特種基材（如塑料薄膜、人造革、馬口鐵、玻纖布、橡膠石棉制品硫化）的干燥上。

經(jīng)過一段時間的運(yùn)行，我們實測了運(yùn)行參數(shù)，如表1。

原有涂布設(shè)備的干燥效率（為早期引進(jìn)國外的熱風(fēng)干燥技術(shù)），其單面干燥箱的干燥效率一般為16-18kgH2O/(m2•h)，雙面干燥箱的干燥效率一般為24-26kgH2O/(m2•h)。

從所測得的數(shù)據(jù)來看，無論是單面熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，還是雙面熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，其干燥效率均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，接近或達(dá)到國外先進(jìn)技術(shù)水平。

新的熱風(fēng)干燥系統(tǒng)不僅可用于新建的涂布生產(chǎn)線上，也可以用于傳統(tǒng)涂布生產(chǎn)線上熱風(fēng)系統(tǒng)的改造和升級。對于傳統(tǒng)熱風(fēng)系統(tǒng)的改造和升級，可以節(jié)約能耗15%-20%,或者提高車速10%-15%。

責(zé)任編輯：葛鴻燕

校對：葛鴻燕