強(qiáng)熱風(fēng)干燥設(shè)備在涂布機(jī)上的應(yīng)用

谷志平

（山東亞太森博漿紙有限公司，日照，276826)

涂布機(jī)紙幅干燥主要有五種方式，分別是電紅外干、燃?xì)饧t外干燥、熱風(fēng)和紅外組合干燥、紙幅雙面熱風(fēng)干燥和烘缸干燥。這幾種干燥方式各有優(yōu)缺點(diǎn)（詳見表1所示)，在現(xiàn)在的運(yùn)行涂布紙生產(chǎn)線上均有應(yīng)用。

表1 涂布機(jī)不同干燥方式對(duì)比

本文重點(diǎn)介紹美卓公司設(shè)計(jì)開發(fā)的與上面所述不同的一種干燥方式，稱為強(qiáng)熱風(fēng)干燥。

強(qiáng)熱風(fēng)干燥系統(tǒng)通過燃?xì)庠谌紵覂?nèi)燃燒并加熱空氣產(chǎn)生高溫空氣，空氣溫度可高達(dá)430℃以上，再通過送風(fēng)風(fēng)機(jī)將熱空氣吹到濕紙幅表面，達(dá)到對(duì)紙幅干燥的目的。自2006年美卓公司為M-Real,Simpele BM3生產(chǎn)線改造供貨了一套強(qiáng)熱風(fēng)干燥設(shè)備開始，該系統(tǒng)在美卓供貨的涂布機(jī)上已得到廣泛應(yīng)用，逐漸取代傳統(tǒng)的紅外干燥設(shè)備而成為涂布機(jī)干燥的首選方式。特別是美卓公司在2009年以后供貨的涂布機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)配置的干燥設(shè)備均為強(qiáng)熱風(fēng)干燥設(shè)備。

1 工作原理

強(qiáng)熱風(fēng)干燥工作原理如圖1所示：

圖1 強(qiáng)熱風(fēng)干燥工作原理

風(fēng)機(jī)將經(jīng)過燃?xì)馊紵壹訜岷蟮臒犸L(fēng)送入干燥設(shè)備沿紙幅橫向多排的噴嘴，高速吹向紙幅表面，風(fēng)速最高可達(dá)60m/min。同時(shí)，紙幅表面蒸發(fā)產(chǎn)生的濕熱空氣通過排風(fēng)風(fēng)機(jī)抽走，進(jìn)入熱回收系統(tǒng)進(jìn)行余熱回收后排掉，等量的干空氣再補(bǔ)充進(jìn)入熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)。

強(qiáng)熱風(fēng)干燥設(shè)備，只需對(duì)紙幅進(jìn)行單面干燥，即可達(dá)到與紅外干燥一樣的干燥能力。美卓公司通常在刮刀涂布之后的第一個(gè)干燥器配備強(qiáng)熱風(fēng)干燥設(shè)備，替代傳統(tǒng)的紅外干燥設(shè)備。僅對(duì)剛涂布的一面紙幅進(jìn)行加熱，使涂料在短時(shí)間內(nèi)迅速干燥。安裝位置如圖2所示。

圖2 強(qiáng)熱風(fēng)干燥設(shè)備安裝位置示意圖

2 優(yōu)點(diǎn)

2.1 蒸發(fā)能力強(qiáng)

實(shí)驗(yàn)證明，相對(duì)紅外干燥，強(qiáng)熱風(fēng)干燥的干燥能力要高出20%以上。如圖3所示。

圖3 不同干燥設(shè)備蒸發(fā)能力比較

2.2 改善成紙質(zhì)量

實(shí)驗(yàn)表明，采用適當(dāng)?shù)臒犸L(fēng)速度，強(qiáng)熱風(fēng)干燥的紙頁(yè)在經(jīng)過超級(jí)壓光后出現(xiàn)亮斑的比率減少，光澤度和平滑度均有所提升，如4所示。

圖4 不同熱風(fēng)速度下強(qiáng)熱風(fēng)干燥對(duì)涂布紙質(zhì)量的改善（相對(duì)紅外干燥)

2.3 能耗低

從工作原理上分析，強(qiáng)熱風(fēng)干燥相對(duì)紅外干燥熱效率較高，能耗較低，分析如下。

紅外干燥設(shè)備工作原理圖（以燃?xì)饧t外干燥為例，見圖5)

圖5 紅外干燥原理圖

從圖中可以看出，燃?xì)饧t外干燥產(chǎn)生的熱量被紙幅吸收到的僅有40%，紙幅反射損失約占5%～15%，其余約45%～55%的熱量排走，進(jìn)入熱回收系統(tǒng)重新?lián)Q熱利用。因此，對(duì)于紙幅的干燥效率低。再看強(qiáng)熱風(fēng)干燥設(shè)備的工作原理（見圖1)，泄露損失約占0～10%，10%～30%的熱量排走進(jìn)入熱回收進(jìn)行回收利用，干燥效率可達(dá)60%～80%。

以一臺(tái)幅寬為7510mm，4刮刀機(jī)外涂布機(jī)，車速2000m/min,生產(chǎn)128g/m2銅版紙為例，采用強(qiáng)熱風(fēng)干燥與紅外干燥相對(duì)年能耗費(fèi)用對(duì)比，如圖6所示。

圖6 不同干燥方式相對(duì)年能耗費(fèi)用

從圖中可以看出，使用強(qiáng)熱風(fēng)干燥，年運(yùn)行費(fèi)用約為燃?xì)饧t外干燥運(yùn)行費(fèi)用的60%。

2.4 年運(yùn)行費(fèi)用（能耗及維修費(fèi)用)低

強(qiáng)熱風(fēng)干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備壽命長(zhǎng)，幾乎不需更換部件，維修費(fèi)用低，因此，年運(yùn)行費(fèi)用也低；而紅外干燥設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需更換部件較多，比如發(fā)射器，不同發(fā)射器壽命不同，但均需定期更換，且費(fèi)用較高，因此，年運(yùn)行費(fèi)用也較高。如圖7所示。

圖7 不同干燥方式年運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比

2.5 安全性高

對(duì)于紅外干燥設(shè)備，在斷紙情況下，如紙頁(yè)落到發(fā)射器表面，由于表面溫度極高，若清理不及時(shí)，極易造成紙頁(yè)燃燒，因此，紅外干燥設(shè)備需要配備專門的消防系統(tǒng)；而強(qiáng)熱風(fēng)干燥設(shè)備，紙頁(yè)落到表面起火的幾率要低很多，無需配備專門的消防系統(tǒng)。

3 缺點(diǎn)

盡管在涂布后的第一干燥階段，強(qiáng)熱風(fēng)干燥設(shè)備可完全取代紅外干燥設(shè)備，且具有更多優(yōu)點(diǎn)，但是，在調(diào)節(jié)紙幅橫向水分時(shí)，目前仍然依靠電紅外干燥設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)闊犸L(fēng)干燥設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)對(duì)紙幅進(jìn)行分區(qū)控制，而電紅外干燥設(shè)備可對(duì)不同的加熱模塊進(jìn)行分區(qū)控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)紙幅不同分區(qū)提供不同的加熱能力，進(jìn)而控制紙幅橫向水分。

4 小結(jié)

正是由于強(qiáng)熱風(fēng)干燥的許多優(yōu)點(diǎn)，美卓公司把強(qiáng)熱風(fēng)干燥設(shè)備作為涂布機(jī)涂布后第一干燥階段的標(biāo)準(zhǔn)配置。經(jīng)過近幾年在造紙企業(yè)的運(yùn)行表明，強(qiáng)熱風(fēng)干燥設(shè)備運(yùn)行可靠穩(wěn)定，節(jié)能效果明顯，已得到造紙企業(yè)的認(rèn)可，在能源日益緊張的當(dāng)今社會(huì)，值得大力推廣。國(guó)內(nèi)著名造紙企業(yè)如山東華泰，山東晨鳴，山東博匯均使用了美卓公司的強(qiáng)熱風(fēng)干燥設(shè)備。

[1]美卓公司宣傳資料.強(qiáng)熱風(fēng)干燥-更高的蒸發(fā)能力并改善成紙質(zhì)量[D]，2009.3