蒸汽知识与资源

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2.6烘干滚筒和硫化机类设备的蒸汽耗量计算
发布时间:2016-11-10 15:15:01

1、烘干滚筒

烘干滚筒根据布置及应用区别很大,因此,蒸汽耗量差别也很大。

根据尺寸、蒸汽压力、运行速度和工艺要求的不同,烘干滚筒可以在机器框架边疏水,如纺织印染行业的干燥机;也可以通过像高速造纸机械那样利用吹通系统疏水。相反的,膜式干燥机和低速的造纸烘干机通常在每台烘筒上配备疏水阀来疏水。

正因为如此,精确的蒸汽耗量需要通过流量计计量才能得到。下面,我们介绍一些经验公式来计算蒸汽耗量:

工业箱体类或滚筒类湿物料干燥设备,蒸汽耗量(即冷凝水排量)的计算:

Q=蒸汽流量 (kg/h);  Mw=湿布的产量 (kg/h);Md=干布的产量 (kg/h);

(注意:一般工厂只能给出湿物料或干物料的其中一个质量流量,进料的含水比例和出料的含水比例,我们需要据此算出实际的物料质量流量)

T2=物料离开机器的温度 (℃);

T1=物料进入机器的温度 (℃);

hfg=烘筒中蒸汽的蒸发焓 (kJ/kg);

以上公式中的系数根据经验取以下常数:

1.5 = 烘筒干燥设备的平均系数;

2590 = 平均加热水焓+蒸发掉水分的蒸发焓=4.19*(100-20)+2256=2590;

(这个数据是指在大气压下蒸发,且假设物料初始温度为20℃,若负压下蒸发,小于2590)

1.26 = 物料的平均比热容。KJ/kg·K

烘干滚筒的启动负荷很大,这是因为蒸汽空间的体积很大,需要加热的金属滚筒质量很大,所以选择疏水阀时应根据3倍的运行负荷来选型。需要提醒的是,空气的存在会造成很大的问题,如延长暖机时间并造成表面温度不均匀,因此必须采取措施排除烘筒中的空气。


2、平板硫化机和压延机

平板硫化机、压延机、压烫机等设备像烘干滚筒一样,形状、尺寸和工作压力差别很大,可应用于多种用途,如橡胶行业的硫化工艺,轮胎塑料粉末的浇模、预碾压,制造胶合板,陶瓷行业的模具成型等制程。

这类设备一般分为上下模具,上下模具分开时,对环境辐射散热;上下模具闭合时,模具两个加热表面之间被产品隔离开。所以只有部分热量被产品吸收了,并且模具在开关过程中蒸汽消耗也会有一些波动。设备在工作和停用时的蒸汽消耗量基本上是一样的。

正因为如此,精确的蒸汽耗量需要通过流量计计量才能得到。下面,我们介绍一些经验公式来计算蒸汽耗量:

可以用传热基本公式来计算:

Q(w)=UAΔT

式中:

Q(W)=单位时间传热量(W);

U=总的传热系数 (W/(m2·K)或W/(m2·℃));

A=传热面积 (m2);

ΔT=蒸汽和产品之间的温度差 (K或℃)。

Q(kg/h)= Q(w)*3.6/hfg     hfg—蒸汽热焓值kJ/kg 

此中的U值可以借用水箱散热时,钢板与空气之间的传热系数,取23 W/(m2·℃),这些数据用于大的平板硫化机和平板压烫机时比较合理,但是用于小型的、结构复杂的设备就不够精确,这主要因为很难估算其表面面积。

这种设备的特点是蒸汽空间很小,冷态加热的时候蒸汽负荷很大。为了适应这种工况和负荷波动,蒸汽疏水阀必须按照2倍的运行负荷来选型。进汽管道上可以使用先导式减压阀来提供稳定的蒸汽压力,保证换热面温度稳定并均匀。


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