强热风干燥设备在涂布机上的应用

谷志平

（山东亚太森博浆纸有限公司，日照，276826)

涂布机纸幅干燥主要有五种方式，分别是电红外干、燃气红外干燥、热风和红外组合干燥、纸幅双面热风干燥和烘缸干燥。这几种干燥方式各有优缺点（详见表1所示)，在现在的运行涂布纸生产线上均有应用。

表1 涂布机不同干燥方式对比

本文重点介绍美卓公司设计开发的与上面所述不同的一种干燥方式，称为强热风干燥。

强热风干燥系统通过燃气在燃烧室内燃烧并加热空气产生高温空气，空气温度可高达430℃以上，再通过送风风机将热空气吹到湿纸幅表面，达到对纸幅干燥的目的。自2006年美卓公司为M-Real,Simpele BM3生产线改造供货了一套强热风干燥设备开始，该系统在美卓供货的涂布机上已得到广泛应用，逐渐取代传统的红外干燥设备而成为涂布机干燥的首选方式。特别是美卓公司在2009年以后供货的涂布机中，标准配置的干燥设备均为强热风干燥设备。

1 工作原理

强热风干燥工作原理如图1所示：

图1 强热风干燥工作原理

风机将经过燃气燃烧室加热后的热风送入干燥设备沿纸幅横向多排的喷嘴，高速吹向纸幅表面，风速最高可达60m/min。同时，纸幅表面蒸发产生的湿热空气通过排风风机抽走，进入热回收系统进行余热回收后排掉，等量的干空气再补充进入热风循环系统。

强热风干燥设备，只需对纸幅进行单面干燥，即可达到与红外干燥一样的干燥能力。美卓公司通常在刮刀涂布之后的第一个干燥器配备强热风干燥设备，替代传统的红外干燥设备。仅对刚涂布的一面纸幅进行加热，使涂料在短时间内迅速干燥。安装位置如图2所示。

图2 强热风干燥设备安装位置示意图

2 优点

2.1 蒸发能力强

实验证明，相对红外干燥，强热风干燥的干燥能力要高出20%以上。如图3所示。

图3 不同干燥设备蒸发能力比较

2.2 改善成纸质量

实验表明，采用适当的热风速度，强热风干燥的纸页在经过超级压光后出现亮斑的比率减少，光泽度和平滑度均有所提升，如4所示。

图4 不同热风速度下强热风干燥对涂布纸质量的改善（相对红外干燥)

2.3 能耗低

从工作原理上分析，强热风干燥相对红外干燥热效率较高，能耗较低，分析如下。

红外干燥设备工作原理图（以燃气红外干燥为例，见图5)

图5 红外干燥原理图

从图中可以看出，燃气红外干燥产生的热量被纸幅吸收到的仅有40%，纸幅反射损失约占5%～15%，其余约45%～55%的热量排走，进入热回收系统重新换热利用。因此，对于纸幅的干燥效率低。再看强热风干燥设备的工作原理（见图1)，泄露损失约占0～10%，10%～30%的热量排走进入热回收进行回收利用，干燥效率可达60%～80%。

以一台幅宽为7510mm，4刮刀机外涂布机，车速2000m/min,生产128g/m2铜版纸为例，采用强热风干燥与红外干燥相对年能耗费用对比，如图6所示。

图6 不同干燥方式相对年能耗费用

从图中可以看出，使用强热风干燥，年运行费用约为燃气红外干燥运行费用的60%。

2.4 年运行费用（能耗及维修费用)低

强热风干燥设备结构简单，设备寿命长，几乎不需更换部件，维修费用低，因此，年运行费用也低；而红外干燥设备，结构复杂，需更换部件较多，比如发射器，不同发射器寿命不同，但均需定期更换，且费用较高，因此，年运行费用也较高。如图7所示。

图7 不同干燥方式年运行费用对比

2.5 安全性高

对于红外干燥设备，在断纸情况下，如纸页落到发射器表面，由于表面温度极高，若清理不及时，极易造成纸页燃烧，因此，红外干燥设备需要配备专门的消防系统；而强热风干燥设备，纸页落到表面起火的几率要低很多，无需配备专门的消防系统。

3 缺点

尽管在涂布后的第一干燥阶段，强热风干燥设备可完全取代红外干燥设备，且具有更多优点，但是，在调节纸幅横向水分时，目前仍然依靠电红外干燥设备来实现，因为热风干燥设备很难实现对纸幅进行分区控制，而电红外干燥设备可对不同的加热模块进行分区控制，从而实现对纸幅不同分区提供不同的加热能力，进而控制纸幅横向水分。

4 小结

正是由于强热风干燥的许多优点，美卓公司把强热风干燥设备作为涂布机涂布后第一干燥阶段的标准配置。经过近几年在造纸企业的运行表明，强热风干燥设备运行可靠稳定，节能效果明显，已得到造纸企业的认可，在能源日益紧张的当今社会，值得大力推广。国内著名造纸企业如山东华泰，山东晨鸣，山东博汇均使用了美卓公司的强热风干燥设备。

[1]美卓公司宣传资料.强热风干燥-更高的蒸发能力并改善成纸质量[D]，2009.3