集成物流、能流和流分析的纸机干燥部建模

针对目前纸机干燥部建模和用能分析中未能有效集成物流、能流和流分析的状况,采用面向对象的方法,将复杂、多物料的纸机多烘缸干燥部的传热传质过程划分为多个相对独立的功能单元并建立了与之对应的单元模型,重点介绍了纸幅单元模型的建立。所有单元模型具有能量和量分析功能并与传统的物流分析集成。基于序贯模块法,应用单元模型构建了干燥部的模块流程图,并对某造纸企业的干燥部进行仿真,仿真结果与实际测量结果基本一致,表明建立的单元模型基本合理。通过调整进各烘缸段新鲜蒸汽的流量或压力等手段,可节省新鲜蒸汽用量,降低吨纸汽耗,达到节能的目的。     

纸机干燥部结构形式探讨

我国目前的中速和高速纸机,干燥部多采用单排烘缸排列型式。这种型式占地面积大、建筑投资费用高,实用上存在诸多局限性。未来,现代化的中速和高速纸机,干燥部的发展方向仍以蒸汽烘缸干燥为主。那如何解决多烘缸纸机干燥部过长的问题？请看新的干燥部设计方案——多列烘缸干燥部。     

高强瓦楞原纸干燥曲线在线测量与分析

通过在线测量某高强瓦楞原纸厂干燥部不同烘缸位置湿纸幅的定量,获得纸幅干燥曲线,采用最小二乘法拟合,获得最能解释纸幅干燥过程的干燥曲线模型。利用该模型对测试对象干燥部进行分析,得到干燥曲线和各烘缸出力情况,结合纸幅温度测量数据,可知测试对象纸幅干燥过程为:纸幅加热阶段(1#~2#缸)、恒速干燥阶段(3#~22#缸)、减速干燥阶段(23#~48#缸)。该原纸临界含水率为0.29 g水/g(d.s.)。烘缸出力最大在8#缸位置,为29.17 kg水/(m2·h)。     

单层烘缸干燥纸张的进展

纸张干燥过程的设计和操作中的 5个基本目的是 :①干燥纸张 ;②制出合格质量的纸 ;③达到高的生产率 ;④最低的成本 ;⑤最少的操作费用。在过去的 1 0年中 ,纸张干燥方面已作了很多新的改进 :取消了开式引纸、改善了通风和传动、提高了纸质量和增加了纸机车速。单层烘缸排列 ,是在最高车速下保证高效干燥 ,改善纸质量和安全稳定操作的主要措施之一。快速、高效地干燥湿纸幅 ,同时又对纸质量无任何不良影响 ,是干燥部的主要作用。最常用的烘缸排列方法是两层、双毛布干燥部 ,其特征是烘缸之间为 1 0～ 1 8ｍ长的“开式引纸”。湿纸幅在烘缸…     

纸机烘缸排列的变革

本文介绍纸机烘缸排列的变革.论述单层烘缸排列在广州造纸有限公司用来生产新闻纸的纸机干燥部上应用.随着造纸机械的飞跃进步,纸机组成各部分的设备,都有翻天覆地的变化.唯独纸机干燥部的改革与创新,相对来说,技术进步的步伐稍为缓慢一些.但是,传统具有长距离开式引纸的双层排列烘缸,已经逐渐成为纸机提速与高速造纸机操作的瓶颈,达到非迫切解决不可的程度,从而加快纸机干燥部的技术进步.     

干燥部对纸页质量的影响

干燥部影响纸的多种质量特性，如光学和流变特性、卷曲和收缩性。此外，在压榨和干燥部之间，湿纸的牵引力对纸的其他特性也有着显著的影响。尽管新的烘干方法如Condebelt法和穿透干燥技术，在近些年来已经商业化，但印刷书写纸机以及纸板机仍然使用普通的烘缸干燥法。而且近２０年来干燥烘缸也没有多大的改变，所不同的是干燥条件改变了，并为质量控制创造了新的时机。近几年来，纸机速度得到了迅速的提高，纸机的运行性能变得越来越重要。在高速纸机上，这已经引起了某些质量问题。１从压榨到干燥部引纸当提高纸机速度时，为了避免降低纸…     

优化干燥部性能及节能的系统方法

纸张干燥是一个包括传热、蒸发和脱水的复杂过程,必须从多方面来优化纸机干燥部的操作,以改善其运行效率及节约能耗。传统的多烘缸结构一般采用蒸汽冷凝系统、袋区通风及气罩平衡。通过对这些主要系统进行系统调研和分析、采用现场检测数据建立基准线或现有工艺流程的干燥效率水平,可确定优化潜力。同时,在纸机干燥部的操作当中,应对袋区通风和气罩平衡给予足够的重视。本研究运用系统性研究方法,对特定区域投入足够关注,使纸机效率、节能和产品质量得到明显改善。     

过热蒸汽干燥技术

多烘缸干燥部在纸机中仍然是能耗最大的，传统的蒸汽烘缸干燥部，大部分能量损失于热交换器后顶部排出的废气，回收这种低级的能量很困难。     

大型纸机干燥部温湿参数动态特征及热能节约原理的研究

为了降低纸机干燥部热能消耗、提高水分蒸发效率,根据气压分布原理,通过各温湿参数内在关联机理和Matlab编程分析,从理论上系统地对干燥部温湿参数动态特征及热能节约原理进行了研究。研究表明,纸幅干燥曲线受烘缸蒸汽和进风状况共同影响,烘缸蒸汽消耗受进风状况影响;许多纸机干燥部虽运行正常,但是蒸汽消耗并非最低,可通过优化工艺参数,大大减少蒸汽用量;在保证产品质量的前提下,对热风交换系统零位进行优化调节与控制,可达到最佳节能效果。     

纸机干燥部用能网络拓扑结构及其管理Agent的划分——纸机干燥部网络协作用能方法研究之一

本文基于纸机干燥部自身能流特点划分干燥部用能网络,应用Agent作为网络中用能节点的代理,提出一种适用于纸机干燥部用能网络协作的扩展合同网协议,应用多级协商协议解决纸机干燥部能量利用中存在的能源分配和利用分配冲突。该协议在传统合同网协议中引入了信任度、阈值和优先级等策略,通过中心控制Agent与节点Agent之间的招投标以及博弈解决干燥部网络的用能分配冲突。     

基于遗传算法的烘缸干燥曲线的参数优化

在保证纸张质量的前提下,为了减少纸机干燥部的蒸汽消耗,可通过建立纸页干燥过程数学模型对干燥曲线进行参数优化,使用遗传算法完成寻优过程,并根据优化结果调整干燥曲线。实际运行结果表明,干燥过程能耗明显下降,纸张物理性能有所提高。     

纸页干燥过程的数值模拟与参数分析

根据多孔介质干燥过程中的传热传质理论，结合纸机工作特点，建立了纸页的干燥过程物理模型和数学模型。采用数值分析方法，计算了纸页在干燥过程中的含湿量、温度、纸页内气相压力等参数的动态变化，分析了过程参数对干燥过程的影响。计算结果与实测结果比较，表现出良好的一致性。     

纸张干燥技术及其能效分析(上)

纸机的干燥部是造纸厂热能消耗的最主要部分,也是节能减排工作的重点,不同的干燥方式,能源的利用效率各不相同,能源成本也存在较大差异。本文介绍了蒸汽烘缸干燥及气罩系统以及常用于涂布纸的红外干燥、热风干燥的基本原理、能源利用效率及使用成本等,并定量计算进行了说明。从辐射的原理入手,详细解释电红外与燃气红外的异同,澄清人们对这两种红外干燥器能源利用效率的误解,文中的计算结果也为干燥系统的选用或优化提供了数据支持。     

纸页干燥过程计算模型

基于多孔介质传热传质理论，建立了计算纸页抄造过程干燥参数变化规律的模型，以此模型计算了纸板在烘缸表面和自由行走阶段的温度、水分的变化。计算结果表明，自由行走阶段水分的蒸发率大于纸在烘缸表面的蒸发率；在干燥部的中前段，相对水分蒸发率随烘缸数增加呈线性增加。与实测值的比较证明了模型计算结果的准确性，该模型还可用于烘缸数的选择与设计。     

高强瓦楞纸机干燥部能耗协同控制系统的设计及优化研究

为了进一步地降低纸机干燥部能耗、提高能源的利用效率,本课题提出了能耗协同控制的概念,即同时考虑烘缸内部蒸汽冷凝水热力系统的能量消耗与气罩通风热力系统的能量消耗,实现二次热能的循环综合利用。针对高强瓦楞纸机干燥部设计了一套基于西门子S7-300 PLC的能耗协同DCS控制系统,实现了干燥部上述系统的整合,不但能够降低纸机干燥部的能耗,也为干燥部全局优化方案的实现打下了基础。本控制系统已在多条高强瓦楞纸机生产线上得到了应用,收到了较好的节能效果。为了实现干燥部的全局优化,本课题搭建了基于数据驱动的控制策略优化控制框架,将工业现场的大量运行数据用于模型的修正并建立控制策略优化数据库,可以快速寻找与当前工艺条件最为匹配的优化控制策略,实现节能降耗。     

基于粒子群算法优化干燥部气罩通风系统送风温度

针对卫生纸机吨纸耗汽量高的问题,提出对干燥部气罩通风系统的送风温度进行优化。首先建立数学模型分析送风温度对干燥部能耗的影响,并采用粒子群算法对其进行优化。MATLAB仿真结果表明,在优化后的送风温度下,干燥部吨纸耗汽量存在最小值,具有可观的节能效益。     

造纸机的新型多通道烘缸

目前的造纸机烘缸大多采用虹吸管式冷凝水排出装置,由于受烘缸积水的影响,导致传统烘缸的干燥效率下降,纸页受热不均匀。基于此,介绍了对该传统结构进行改进的方法,采用多通道式冷凝排水装置,并将2种烘缸在干燥机理、传热效率和干燥设备的技术性能指标等方面进行了详细的比较,得出了多通道式烘缸干燥效率高。能耗小等优点。     

我国高水分稻谷干燥工艺设备的研究设计及应用

提出了适合我国国情的高水分稻谷逆顺流多级变温组合干燥工艺方案,设计了HNST系列环保型连续式逆顺流高水分稻谷保质干燥机,阐述了其干燥原理、主要结构和性能特点。实践证明,该机型热效率高、节能显著、环保、干燥后粮食品质好、连续生产,可使粮食一次降至安全水分、自动化程度高、可操作性强、通用性及适用性好、便于系列化和标准化生产,具有广阔的市场推广前景。     

长网造纸机烘干部的改进实践

本文介绍了对一台二手造纸机烘干部的改进方案以及改进后的运行效果.主要方案是将原来的烘毯缸用作烘纸缸,以提高烘干部的干燥能力.