[其他]干燥机的压差控制器

说明书

本发明涉及一种用于控制丝网干燥机蒸汽入口和出口管线之间压差的控制装置，更详细地说，本发明是关于控制造纸机干燥工段蒸汽入口和出口管线之间这种压差的控制装置。

造纸机中，成型网通过辗压工段后立即通过纸张干燥工段。此种工燥工段包括诸多旋转的加热滚筒，湿纸网在它上面通过，以便能得到所需程度的干燥。更详细地说，在传统的干燥工段，湿网围绕着用蒸汽加热的铸铁干燥滚筒的外表面通过。用于加热这些干燥滚筒的蒸汽借助旋转密封装置，通过中空轴颈进入干燥机，然后凝结在干燥机壳体或滚筒的内壁上。蒸汽凝结在干燥机滚筒的内表面上，此种冷凝液用虹吸装置排出。但是当这种干燥滚筒高速运行时，例如丝网的速度为每分钟1000至1200英尺，这在干燥工段并不是罕见的，这时冷凝液就不是集中在干燥机的底部，而是被离心力甩到干燥机滚筒或壳体的内表面各处。干燥机壳体内部冷凝液的这种趋向在本技术领域内是已知的，称之为“趋边现象”，并在纸浆与造纸工业技术协会（TAPPI）1958年第41卷第2期发表的R.E.怀特（White）写的一篇论文中作了充分的说明。当冷凝液趋过时，干燥机壳体不能接触“新蒸汽”而是被冷凝液层与之隔开了，该冷凝液层阻碍新蒸汽把热量传递到干燥机壳体的表面和随后传递给相邻的纸网。这种隔绝减弱了干燥作用，但这种对热传递的阻力可以通过降低干燥机内部冷凝液的厚度使之保持最小值。

不凝蒸汽在干燥机壳体内部的积累可以引起干燥机壳体沿机器横向的干燥特性不均匀。这个问题是R.B.赫姆（Hurm）提出来的，发表在TAPPI（纸浆与造纸工业技术协会）1963年第46卷第9期上。连续地让一些未凝蒸汽或水蒸汽同冷凝液一起从干燥机壳体内抽泄出去，可以使这种不凝蒸汽或气体的集结或积累保持在最低水平。这种未凝蒸汽或掠过蒸气于是就会吸走不凝气体，并阻止此种气体在干燥机壳体内积累。

另外，此种掠过蒸汽具有附加的降低干燥机入口和出口管线之间压差的有利作用，这种压差是排出冷凝液所需要的。低密度的掠过蒸汽带走并混和高密度的冷凝液，从而形成合成密度大体上低于冷凝液密度的两相混合物。这时，克服干燥机壳体旋转产生的离心力以排出这种密度相对较低的、蒸汽和凝结物的混合物所需要的压差相应地降低了。此外，这种掠过蒸汽还可以用在干燥工段需要低压蒸汽的各后续干燥机壳体内。或者换个办法，可以将此掠过蒸汽增压或补充，以提高它在此处的压力，便于在同一干燥机壳体内再利用。当然，干燥机壳体两端的压差不会是太大的。

在排出冷凝液方面的进一步考虑是，需要运行的稳定性。实践中已经观察到，如果挨近冷凝液的虹吸管的外端被冷凝液浸没，那么消除冷凝的过程就会中止。结果，干燥机会充满冷凝液，致使干燥速率降低，干燥机驱动负荷相应增大。这些问题是由T.A.加德纳（Gardner）在加拿大纸浆与造纸杂志，1964年第65卷第14期上，更详细的是在1983年出版的TAPPI技术情报刊物TIS    014-60上强调提出和给予讨论的。

由上所述，很明显，冷凝液抽泄系统所追求的目标是，首先，以某个速率抽吸冷凝液，该速率至少要等于干燥机壳体内部形成冷凝液的速率，才不致使干燥机满溢;其次一个目标是，保持冷凝液层尽可能地薄，以使从“新蒸汽”到纸网的传热速率尽可能地高;第三，通过抽泄排出不凝气体，以达到改善机器横向上干燥速率的均匀性;第四，利用系统保持稳定运行时所需的最小压差，从干燥机壳体内排出冷凝液。

为达到上述四个目标提出了各种各样的方法，H.P.菲什威克（FISHWICK）在一本题为“造纸机的蒸汽和冷凝液系统”的TAPPI出版物中讨论了这些建议。另外，这些基本概念在给加德纳（Gardner）的美国专利第4，447，964号以及给贾斯特斯（Justus）的美国专利第2，869，248号中已经都提出来过。此外，由伯劳（Perrault）写的发表在1979年第62卷第11期TAPPI上的一篇论文使人认识到上述目标，由TAPPI    1984年出版的贾彼得（Jumpeter）的一篇论文，在“工程会议记录汇编”374页上也涉及了上述内容。

尽管上述专利和其他公开文章都提出上述目标和建议用于达到那些目标的系统，但所有这些先前的方法和设备都没有解决某些固有的控制问题。尽管上述每一种系统都可以调整到就某些特定的情况按可以接受的方式运行，然而它们不能在两个方向以及在量值上响应系统中偶然扰动所需要的改变以及机器运行状态的变化。