蒸汽及冷凝水系统课程

1紙張乾燥設備—蒸汽、冷凝水系統大園工程課楊璽璋2013/04/102◎授課程序壹、蒸汽、冷凝水系統說明……(40min)貳、隨堂測驗………(10min)參、測驗解答………(10min)3◎課程大綱一、前言二、紙匹的乾燥三、紙機烘缸的蒸汽和冷凝水系統四、烘缸單元介紹及應用五、開車烘缸預熱的重要性一、前言41、何謂蒸汽2、蒸汽的特性3、蒸汽在工業界所應用的範圍4、標準的蒸汽系統5蒸汽??從何而來??物質三態固態：物質的不變，形狀也不變。因物質的分子只能在原位置振動。液態：物質的體積不變，但形狀會隨容器的改變而改變。因物質的分子能作較大幅度的滑動。氣態：物質的體積和形狀都會隨容器而改變。因物質的分子能作高速的直線運動。物態循環液(水)

固(冰) 氣(蒸汽)61.蒸汽具有很高的熱焓量。2.蒸汽能在一定溫度下將熱能放出。3.蒸汽是由水所生成的，一般而言，水源在工業國家裏，供應相當充足。4.大量熱能可以被循環利用。5.蒸汽推動渦輪機發電，再將熱能用於生產線。（汽電共生）。6.容易分配，傳送及控制。7.蒸汽冷凝成水，水蒸發成蒸汽，水、汽可以循

環使用。

蒸汽的特性7水與蒸汽：溫度-壓力之間的關係飽和蒸汽?過熱蒸汽?飽和蒸汽、過熱蒸汽觀查狀況飽和蒸汽過熱蒸汽飽和與過熱蒸汽的差異飽和蒸汽：1.傳熱系數高2.利用濳熱快速、均匀的加熱3.控制壓力就可以控制溫度4.提高產品質量和生產效率過熱蒸汽：1.傳熱系數低2.使用顯熱來傳遞熱能3.不能夠通過壓力的控制來調控蒸汽溫度4.生產效率較低因飽和蒸汽與過熱蒸汽的特性差異，在熱交換器中(烘缸)，飽和蒸汽比過熱蒸汽更適合作為熱源。Q1:從汽電送至製程，採用?蒸汽Q2:於烘缸內作為乾燥紙匹，採用?蒸汽11飽和蒸汽表熱焓(Enthalpy)kJ/kg(kcal/kg)表壓bar溫度(oC)顯熱(hf)潛熱

(hfg)全熱(hg)比容積m3/kg01234567100120134144152159165170419(100)506(120)562(134)605(144)641(152)671(159)697(165)721(170)2257(539)2201(526)2163(516)2133(509)2108(504)2086(498)2066(494)2048(490)2676(639)2707(646)2725(650)2738(653)2749(656)2757(657)2763(659)2769(660)1.6730.8810.6030.4610.3740.3150.2720.24在大氣壓下，水在100℃時沸騰，把1kg水從0℃加熱到100℃需要吸收419kJ熱量1758743(175)2031(486)2774(661)0.21J：SI的能量單位，1焦耳等於施加1牛頓作用力經過1公尺距離所需的能量。cal：公制的熱量單位，卡路里（Calorie，縮寫為cal），簡稱卡，約等於4.19焦耳，其定義為將1g水在1大氣壓下提升1℃所需要的熱量。Btu：英制的能量或熱量單位，約等於

1.055焦耳，在1大氣壓下把1英磅(0.454公斤)的水提高溫度1°F(0.556°C)所需的熱量。12蒸汽單位說明13飽和蒸汽

hg=hf

+hfghg:飽和蒸汽全熱(總焓)hf：顯熱(液體焓)hfg：潛熱(蒸發焓)14蒸汽相位圖蒸汽在工業界所應用的範圍1.加熱2.動力源/驅動源3.動力蒸汽4.霧化5.清潔6.保濕7.加濕加熱動力源/驅動源動力蒸汽霧化清潔(吹灰)保濕加濕(暖通空調)23標準蒸汽系統冷凝水回收(泵及袪水器)分配蒸汽(管路)使用蒸汽(控制及製程)產生蒸汽(鍋爐房)使用蒸汽(控制及製程)影響能源消耗量的因素

紙匹的乾燥度纖維的種類(長纖、短纖等)SR(游離度)透氣度－表面構造填料的數量和它們的特性紙匹的基礎二、紙匹的乾燥(能源消耗)2.紙匹水份的蒸發難易程度Ａ類：較輕磅且緊密，低游離度，蒸發最困難。Ｂ類：標準長纖紙，蒸發普通。Ｃ類：鬆放、高游離度、多孔紙，容易蒸發。烘缸壁之溫度橫剖面

二、紙匹的乾燥3.紙匹蒸發水量

P＝烘缸入口紙匹之含水率%d＝烘缸出口紙匹之含水率%w＝每一公斤成紙所蒸發之水量(kg)

(P－d)W=(1－P)三、紙機烘缸的蒸汽和冷凝水系統1、功用、特性為何?2、烘缸內冷凝水情形3、型式、種類1.蒸汽和冷凝水系統特性可將不凝結氣體（空氣）排出穩定維持蒸汽壓力有效地將冷凝水排出運用再生蒸汽依產品之不同而調整蒸汽壓力及流量各群烘缸數的配置得宜（高壓：低壓≒2.5：1），差壓適切（0.3～0.5kg/cm2），操控容易管線需有排除冷凝水的措施2.烘缸內冷凝水情形串級系統31熱壓縮(熱泵)系統(獨立系統)32四、烘缸單元介紹及應用迴轉接頭(RotaryJoint)旋轉式虹吸管1.使用於車速200-800m/min之場合2.出/入口壓差為0.3-0.7Bar(依車速快慢條件而定)3.車速愈快離心力大,故所需的壓差愈大固定式虹吸管1.使用於車速200-1600m/min.之場合2.出/入口壓差為0.2-0.3Bar(吸水口向下,故不受離心力影響擾流棒擾流棒擾流棒效果(增加傳熱效率)withspoilerbars

(使用擾流棒)withoutspoilerbars

(不使用擾流棒)thicknesscondensatering[mm]冷凝水環厚度heattransfercoefficient[W/m2K]五、開車烘缸預熱的重要性1.預熱的方式過於急躁2.導致烘缸軸承內環的破裂3.毀滅性的破壞4.烘缸預熱的操作程序

4.1打開蒸汽主管旁通閥4.2徐動運轉4.30.5℃/分之加熱速率4.4調整壓力速率為每小時4kg/cm242建議停