扬克气罩在高速卫生纸机运行中的节能

摘 要：造纸工业对于能源消耗巨大，如何实现高效节能，是造纸工业可持续发展中必须深入研究的一个问题。本文主要针对扬克气罩在高速卫生纸机运行环节的节能进行了分析和讨论，希望能够为造纸工业的节能降耗提供一些参考。

关键词：扬克气罩；高速卫生纸机；节能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.050

0 前言

经济新常态下，我国的产业经济已经进入到了资源协调发展时期，不仅需要关注经济效益，更需要通过对资源的合理配置，获得相应的环保效应。而调查显示，当前我国多数卫生纸厂在生产过程中，吨纸耗气量都超过3.5t，相比较国外同等干燥形式，能耗超出30%-50%，一方面表明我国卫生纸机的干燥能力有着相当巨大的潜力，另一方面也表明，在未能完全发挥性能的情况下，卫生纸机存在严重的能源浪费问题，并不能适应可持续发展理念的要求，如何才能以更低的能耗获取更高产出，或者提升节能减排的控制效率，推动产业创新发展，是相关部门面临的核心问题。

1 技术背景

可持续发展理念的持续深化，使得合理用能以及节约能源成为了造纸工业发展中的一个核心影响因素，而从目前来看，卫生纸机想要对干燥优化节能技术进行灵活运用，扬克气罩是关键，能够对干燥环境进行保护和优化，通过对空气平衡的调整来保证产品质量，降低干燥成本。扬克气罩本身是一种将纸幅接触干燥与对流干燥结合在一起的干燥装置，相比较普通烘干干燥的性能要高出4-10倍左右。运用接触干燥和对流干燥的基本原则，高温高速热风能够使得热风向纸产生强烈的对流传热，将热风垂直吹到纸面上，降低界面空气薄膜的厚度，甚至直接破坏空气薄膜，提高传热和传质系数，通过这样的方式强化蒸发，提高纸机产量以及烘缸的干燥效率，在卫生纸生产中发挥着不可替代的作用，不仅可以有效节约能耗，还可以提高卫生纸产品的柔软性和松厚度。

标准扬克气罩已经得到了普及和推广，其属于烘缸热风罩的一种，采用冲击干燥，运行过程中的气流温度能够达到200℃左右，气体流速50-160m/s，可以根据实际需求，对横向喷嘴箱到压力通风系统的机械结构进行合理设计。热风罩能够在较高的冲击温度下，完成干燥工作，可以将干燥分成三个独立的区域，分别是高温趾形区、混区和干燥区，三个区域的温度都能够依照质量与产量需求进行调节。不过在实际应用中，考虑卫生纸厂的具体情况，通常都还会对标准扬克气罩进行相应的改进和优化，以进一步提升节能效果[1]。

2 节能工艺

以某卫生纸厂为例，在引入全新的扬克气罩以及空气系统后，取得了非常显著的节能效果，一是在任何操作工况下，气罩都可以与烘缸之间保持最佳距离，有效减少了整体的热变形；二是保证了横幅喷嘴箱热传递的效率，在降低设备运行噪音的同时，实现了均匀干燥；三是能够根据生产需求，对设备进行量身定做，降低热量损失，提升干燥效率。针对工厂中的高速卫生纸机（车速500m/min以上），在深入研究欧美先进国家扬克气罩结构技术的基础上，从自身的生产状况和节能特点出发，对其内部结构进行了优化改进，开发出了三种不同气罩，都具备良好的节能效果。

2.1 简易节能气罩

简易节能气罩一般被用于车速在500-700m/min的高速卫生纸机，相比较扬克气罩结构更加简单，节能效果明显，在我国不少卫生纸生产厂家都得到了应用。简易节能气罩的基本节能原理，是将卫生纸机干端排出的大部分湿热气体以及湿部排出的少部分废气进行回收，经加热后循环使用，剩余完全无法利用的部分会被当做废气排出。为了能够实现对热能的充分利用，尽可能减少能源浪费的情况，加热器基本不会消耗新鲜蒸汽，而是利用闪蒸汽以及烘缸热泵在运行中排出的冷凝水进行加热，在这种情况下，基本可以将能耗控制在2.2吨汽/吨纸以内，而且这个数据是在没有对气罩风筒设置保温设施的情况下检测得到的，如果进一步强化企业管理，增加保温设施，节能效果应该可以更进一步[2]。

2.2 节能气罩

节能气罩主要是针对车速在800-1000m/min的高速卫生纸机，其本身的原理与简易节能气罩类似，不过因为在运行过程中需要排除更多的废气，而在废气中存在热能，为了避免浪费，增加了热回收的环节，通常情况下这种车速的卫生纸机产量较大，热风进气罩的温度也比较高，加热器在运行过程中不仅使用闪蒸器和冷凝水，还需要使用新鲜饱和蒸汽。节能气罩与原本的扬克气罩相比，无论是排风机还是循环风机，功率都相对较小，能够对废气进行回收利用，因此在实际使用过程中，可以发挥出非常显著的节能效果，基本上，吨纸能耗可以控制在2.2吨汽。

2.3 高效高速热风罩

高效高速热风罩主要是面向车速在1100-1500m/min的高速卫生纸机，在对气罩进行设计时，强调尽量实现能耗与产能的最佳平衡。针对高速卫生纸机的生产运行特点，为了能够适应高车速和高产量的需求，高效高速热风罩采用了双进双出的结构型式，气罩本体包含了了干端和湿端两部分，每一个部分都包含了吸气室和呼气室，其中的吸气室属于外部罩体，呼气室由喷嘴和送风管道构成吹气系统，在扬克气缸中，主要是依照卫生纸产品的宽度设置热风气罩的送风区域，在气罩体外设置有相应的防潮层和隔热层，不仅可以预防失火，还能够有效减少热损失[3]。

3 结语

总而言之，卫生纸是日常生活中非常常见的物品，其在生产过程中需要消耗大量能源，做好相应的节能工作意义重大。相关实践表明，如果能够在卫生纸生产中将钢制扬克烘缸与扬克气罩配合使用，则不仅可以更好地满足高速卫生纸机高车速、高品质的运行要求，还可以提升节能效果，将吨纸耗能减少30%以上，具备更加优越的节能效果。不仅如此，伴随着科学技术的进步，先进技术的应用不仅可以提升节能效果，降低生产成本，还能够降低员工工作量，促进工作效率提高，应该得到推广和普及。

参考文献：

[1]钟华.卫生纸机的节能设计概念[J].中华纸业，2014（10）：71.

[2]王琦.中高速卫生纸机全集成自动化系统的研究[D].陕西科技大学，2015.

[3]林治作，尹勇军，李继庚等.BF-12型卫生纸机气罩空气平衡分析实践[J].纸與造纸，2012，31（04）：8-12.

作者简介：杨健（1983-），男，广东广州人，本科，中级机械工程师，研究方向：卫生纸机、扬克钢、气罩、流浆箱。