造纸机能量平衡及计算方法

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1．能量平衡方框图

能量平衡方框图说明：体系从造纸机蒸汽流量表开始至冷凝水排出。

图中符号意义：

Q₁——蒸发纸页水分至规定干度用热量，kJ／kg；

Q₂——加热浆料纤维至蒸发温度用热量，kJ／kg；

Q₃——加热纸张中残余水分至蒸发温度用热量，kJ／kg；

Q₄——供给纸页烘干至规定干度用热量，kJ／kg；

Q₅——供给纸机生产其他用热量(包括网部、喷雾、压榨部冲毛毯、烘缸部热风等)，kJ／kg；

Q₆——冷凝水带走热量，kJ／kg，若冷凝水已回收到动力车间，则Q₆不计算；

Q₇——管道损失热量，kJ／kg；

Q₈——造纸机其他损失热量，kJ／kg，常温浆料带入热量不计入，如超过常温则热量应计入。

2．能量平衡及设备热效率计算：

(1)纸张有效单位耗热量

❶ 进烘缸每公斤成品纸中，将水分蒸发至规定干度所需的热量Q1：

❷ 每公斤成品纸中的浆料纤维加热至蒸发温度所需的热量Q₂：

❸ 预热每公斤成品纸张中残余水分至蒸发温度所需的热量Q₃：

式中：Fa——干燥部入口纸页的绝对干度，%；

Te——干燥部出口纸页的绝对干度，%；

t₁——干燥部入口的纸页温度(取室温)，℃；

t₂——纸页离开烘缸时的温度(取100℃)，℃；

i₁——在t₁温度下，原料中水分的焓，其值可取为t₁kJ／kg；

i″——常压下，纸页水分蒸发所逸出的热量(取2677．25kJ／kg)；

C_p——绝干纤维的比热容⁽¹⁾，〔取1．42kJ／(kg·℃)〕。

(2)纸张有效总耗热量Q_Yx：

式中：G_p——日产成品纸，kg／d。

(3)供给纸张实际总耗量Q_GG：

冷凝水不回收时：

式中：D——实际总耗汽量，kg／d；

i″——蒸汽的焓，kJ／kg；

i₁——环境温度下凝结水的焓，kJ／kg。

冷凝水回收时：

式中：D——实际总耗汽量，kg／d；

i″——蒸汽的焓，kJ／kg；

i₁——环境温度下凝结水的焓，kJ／kg；

i₂——冷凝水焓(取冷凝水温度值)，kJ／kg；

β——冷凝水回收率，%。

Q₅计算方法，如有流量计测试，则算法与Q₄相同，无流量计测试，用实测方法计算。

(4)纸张实际单位耗热量Q＇_GG：

(5)造纸机热放率计算：

(6)造纸机的热损失：Q_ss：

❶ 冷凝水带走热量Q₆：

式中：G₆——冷凝水量，kg／d；

注：如冷凝水已回收动力车间使用，则此项不计算。

❷ 管道损失Q₇⁽²⁾：

❸ 散热损失计算：