简介：利用低场核磁共振(LF-NMR)检测技术,对纸张内部水分存在形式及其干燥特性做了初步探索。结果表明,①依据所受束缚力的不同,纸张内部水分存在3种形式,即游离水、毛细管水和结合水;②结合水含量很少(约2%),且在干燥工段基本不发生变化,纸张干燥蒸发的主要是游离水和毛细管水,游离水所受束缚力小,干燥初期就开始大量蒸发,毛细管水所受束缚力大,在游离水蒸发完全时,才迅速蒸发;③依据蒸发水分的不同形式,以临界含水率为界,纸张干燥过程可以分为两个阶段:临界含水率以上为游离水干燥阶段,临界含水率以下为毛细管水干燥阶段。

简介：针对目前纸机干燥部建模和用能分析中未能有效集成物流、能流和流分析的状况,采用面向对象的方法,将复杂、多物料的纸机多烘缸干燥部的传热传质过程划分为多个相对独立的功能单元并建立了与之对应的单元模型,重点介绍了纸幅单元模型的建立。所有单元模型具有能量和量分析功能并与传统的物流分析集成。基于序贯模块法,应用单元模型构建了干燥部的模块流程图,并对某造纸企业的干燥部进行仿真,仿真结果与实际测量结果基本一致,表明建立的单元模型基本合理。通过调整进各烘缸段新鲜蒸汽的流量或压力等手段,可节省新鲜蒸汽用量,降低吨纸汽耗,达到节能的目的。

简介：借助PHOENICS软件平台,通过求解二维N-S方程,模拟分析了喷射式热泵内部复杂的流动情况.从机理上解释了激波形成的条件,及其对喷射式热泵性能的影响.通过调整喷射式热泵结构,避免了吸收室内回流区的形成,从而将喷射系数提高4%.

简介：为了降低纸机干燥部热能消耗、提高水分蒸发效率,根据气压分布原理,通过各温湿参数内在关联机理和Matlab编程分析,从理论上系统地对干燥部温湿参数动态特征及热能节约原理进行了研究。研究表明,纸幅干燥曲线受烘缸蒸汽和进风状况共同影响,烘缸蒸汽消耗受进风状况影响;许多纸机干燥部虽运行正常,但是蒸汽消耗并非最低,可通过优化工艺参数,大大减少蒸汽用量;在保证产品质量的前提下,对热风交换系统零位进行优化调节与控制,可达到最佳节能效果。

简介：利用“边界层”理论推导出纸张表面水分蒸发动力学模型,建立了纸张干燥过程物料与能量衡算模型,并采用数值分析方法,模拟某一瓦楞纸机的干燥过程,得到纸张在干燥过程中的温湿度变化曲线以及水分蒸发速率变化曲线,并定量分析了该干燥过程纸张干燥的3个阶段：升温干燥阶段（1#-4#烘缸）、恒速干燥阶段（5#-39#烘缸）、减速干燥阶段（40#-48#烘缸）。当纸张湿含量下降到0.22kg/kg时,进入减速干燥阶段。在线测量结果与模型仿真结果的对比分析表明,模拟结果和实际在线测量结果非常接近,验证了基于“边界层”理论推导的纸张干燥动力学模型的准确性。

简介：为了进一步地降低纸机干燥部能耗、提高能源的利用效率,本课题提出了能耗协同控制的概念,即同时考虑烘缸内部蒸汽冷凝水热力系统的能量消耗与气罩通风热力系统的能量消耗,实现二次热能的循环综合利用。针对高强瓦楞纸机干燥部设计了一套基于西门子S7-300PLC的能耗协同DCS控制系统,实现了干燥部上述系统的整合,不但能够降低纸机干燥部的能耗,也为干燥部全局优化方案的实现打下了基础。本控制系统已在多条高强瓦楞纸机生产线上得到了应用,收到了较好的节能效果。为了实现干燥部的全局优化,本课题搭建了基于数据驱动的控制策略优化控制框架,将工业现场的大量运行数据用于模型的修正并建立控制策略优化数据库,可以快速寻找与当前工艺条件最为匹配的优化控制策略,实现节能降耗。