经过纸机网部脱水及压榨后的湿纸页所含的剩余“结合水分”靠加热烘干的方式蒸发掉，以满足成品纸对含水量的要求。为此，导入烘缸内的蒸汽在通过烘缸壁热传导过程中克服热阻把热量传递给纸张而实现纸张的干燥。但是，烘缸内一旦严重积水，烘缸的传热强度、吨纸汽耗和车速都会受到影响，甚至纸幅干燥过程中出现断纸也与烘缸积水有关。特别严重的积水，还会影响纸机的安全生产。细致分析烘缸内严重积水的原因，正确判断烘缸内积水，对烘缸积水进行恰当处理，对制定烘缸内严重积水的防范措施很有意义。

1烘缸严重积水的危害

在造纸车间，烘缸严重的积水，导致纸机运行异常：使纸机传动的负荷加重，引起传动电耗偏高；破坏烘缸的动平衡，特别严重时还会造成运转中的机架产生振动和摇晃；使过多的冷凝水从烘缸的中空轴漏出而使烘缸轴承的润滑油遭受污染，进而使轴承温度在短时间内升高过多而引起纸毛起火的事故；甚至造成蒸汽冷凝水系统超压运行以至于自烘缸入孔盖处泄漏出汽水。由于偶然原因而停车的烘缸恢复运行前，若烘缸内部的冷凝水未被排掉就升温操作，直接的后果是积水瞬间汽化，因此增加了烘缸超压危险的可能性。烘缸内来回振荡的冷凝水不停地冲击虹吸管，一旦虹吸管的振动过大则使蒸汽密封接头快速破坏，甚至使虹吸管被折断。当然，为了提高烘缸表面温度而排除积水，进汽压力被迫加大，也易造成汽头过分受压而损坏。对于被动式串联供热的多段供汽系统，烘缸的严重积水，会造成冷凝水泵反复起停而损坏。而为了增大压差，排除烘缸积水，有时不得不打开直排的旁通阀，后续设备可能经不起如此大的热负荷冲击，则容易出现系统紊乱和各种设备故障。尤其是对于三段通汽系统，烘缸积水后，新鲜蒸汽不经烘缸内部而通过冷凝水排出管道直接进入二段、三段通汽管道和冷凝器，接着冷凝水与不凝性气体一起进入抽气真空泵，此时抽气真空泵叶轮存在遭受高温汽蚀的可能。

烘缸严重积水时，因为冷凝水环的导热系数是铸铁烘缸壁的1/88~1/87,使得高速运转烘缸的冷凝水水环层热阻大，因此蒸汽对缸壁的给热恶化，使蒸汽与烘缸之间的传热强度降低。而为了排出积水，加大吹通蒸汽量，造成部分蒸汽在缸内未冷凝就排出和用汽量升高，使一部分新鲜蒸汽白白浪费掉。对于冷凝水汽水分离后由冷凝水泵抽走的多段通汽流程，当烘缸内的冷凝水不能排到汽水分离器内(即烘缸积水)时，汽水分离器内的液位低于冷凝水出口而无法形成液封的情况下，大量的蒸汽被迫从冷凝水出口排出，最终致使冷凝水泵出现空转和抽水困难等问题。

烘缸积水严重，由于冷凝水量的存在，限制纸机车速提高，冬天甚至车速更低，最终使纸机产量减少。烘缸积水,再加上长期使用后还会在烘缸内部结存污垢，冷凝水与污垢在烘缸内部分布不均匀，造成烘缸温度降低，影响纸页横幅水分的稳定性，引起产品质量下降，使后序的纸张出现一系列的纸病(石膏板护面纸起沟⑴、纸张掉粉掉毛⑵)，最终导

致成品率下降。缸内积水使烘缸内各部温度不均匀，常有局部过热现象，易引起纸幅在干燥部断纸。对于Yankee烘缸，烘缸积水容易导致⑶传动侧脱缸，另一侧抓缸。其中，“脱缸”是湿纸页进入Yan?kee烘缸干燥时，在托辐出口与缸面间的楔形区域，湿纸页纸幅的局部或全部不能紧密贴于缸面而脱离Yankee缸面的现象。“抓缸”是湿纸页紧密贴于缸面而不能从Yankee缸面局部或全幅剥离的现象。Yankee烘缸的排水系统出问题，造成短时间烘缸缸温降不下来，也会引起引纸过程中脱缸。烘缸积水，使得烘缸表面温度低于露点的两侧而“出汗”，刮刀上刮出水来，使纸页上产生锈道子⑷。烘缸内冷凝水排放不正常导致烘缸间温差大，干网张力不一致，造成纸页贴合缸面不一致，而最终导致纸页的两面水分差异和纸页横幅水分分布的差异。烘缸积水导致的纸页横幅水分两边小、中间大的状况，也是纸幅产生皱折的原因之一，使得纸页平整性不好，表面强度下降、施胶熟化效果差⑶-AKD消耗偏高。

2烘缸积水的原因及诊断

2.1烘缸积水的原因

在高速纸机中，烘缸静止不动时,凝结水积聚在烘缸底部;烘缸开始转动时，缸内冷凝水沿着烘缸内壁顺着转向上移，烘缸内壁均会粘附着一层冷凝水膜；当转速进一步提高，冷凝水沿着缸壁向上移动更长的距离，水环的厚度达到临界值时，形成瀑布状的水帘溅落下来，即湍流阶段；当转速再继续提高，冷凝水受到的离心力足够大时，就会在烘缸内壁上形成一圈水环,从而进入水环阶段。纸机车速过高时，烘缸内即开始形成水环，并且随着车速的增加，烘缸内部的水环逐步增厚。缸径越小，水环越厚,对冷凝水系统的要求越高，特别是当纸幅断纸或冷凝负荷大幅降低使烘缸更易积水。

喷吹蒸汽的流量太低，则烘缸排水可能不畅。一旦出现断纸，烘缸冷凝负荷大幅降低，如果虹吸器吸口间隙过大，喷吹蒸汽量会因此大幅度上升时由于蒸汽和凝结水汽液二相流产生的管道阻力过大,虹吸器可能失去排水能力。

汽头、虹吸管有问题，无法保证烘缸本身排水条件。系统在运行中，个别虹吸器可能会被冷凝水击断;旋转接头可能存在内漏因素，这些因素会导致烘缸排水不畅。烘缸积水与虹吸管的选型和质量密切相关。作为烘缸冷凝水的排出装置，主要是旋转式虹吸管和固定式虹吸管。固定式虹吸器固定在烘80缸外面的某一点上，不随烘缸一起旋转。有的烘缸采用热泵供热，其排水结构采用固定虹吸管，则靠烘缸内蒸汽压与排水管线终端压力的压力差排出烘缸内的冷凝水，并在虹吸管接头处进行压差调节，但是烘缸压差一旦控制不好，冷凝水跨过虹吸管的压差过小，使冷凝水排水不畅导致烘缸内积水。烘缸冷凝水出口管道上的排水孔板设计不合理，会导致相应的汽水分离罐压力提高，破坏烘缸排水压差，继而造成烘缸排水不畅。旋转式虹吸器固定在烘缸内部，随烘缸一起旋转。旋转式虹吸管配备大尺寸及微小间隙的吸头，固定式虹吸管配备固定的坚固的支架，可使其达到较小的间隙。当车速特别高时，固定式虹吸管的排水效果不如旋转式虹吸管。烘缸汽头若为旋转式虹吸器，纸机的运行车速过高，最小排水压差过高，冷凝水则具备形成水环条件。虹吸管的尺寸设计不合适，使得排水不畅导致烘缸积水严重。在实际生产中，一旦出现断纸，如果虹吸器吸口间隙过大，此时虹吸器可能失去排水能力，最终将导致烘缸凝结水泛滥。虹吸管喇叭口形集水头（吸水管）与烘缸缸壁之间的间隙越大，缸内水环也越厚。烘缸汽头进汽腔与出水腔中间的密封一旦损坏时，进汽腔与出水腔串汽会使单缸排水压差降低，并使烘缸积水。虹吸管太长碰到烘缸，会导致虹吸管弯头密封不好或断裂会使烘缸积水，从而导致漏汽。漏汽使压差降低，加剧烘缸积水。虹吸管规格偏小，缸内的虹吸器损坏（松动、脱落、被磨穿孔、击断），回汽管用疏水阀出问题，或旋转接头内漏，烘缸的压力变送器检测不准或失灵，水平管对中性差，使冷凝水不易排出。纸机上悬臂支架固定的旋转虹吸管，平面密封石墨环依靠三爪法兰上的弹簧来压紧。由于烘缸旋转时，整个旋转接头晃动，造成内部的虹吸管和蒸汽套管磨损，严重时造成虹吸管磨断脱落，无法排出冷凝水。虹吸管和蒸汽管道间密封面过小且加工粗糙，密封垫接触面积过小，造成蒸汽和冷凝水时常互通，阻碍冷凝水排除。漏汽使压差降低，加剧烘缸积水。错误开启连接的进汽阀和错误关闭出水阀造成烘缸积水。纸机烘缸使用的疏水阀结构上如果没有防汽锁装置，疏水阀不能及时把冷凝水排出，造成烘缸积水。

造纸工艺参数的不稳定导致烘缸内排水不畅。烘缸是否积水的根本原因是烘缸进出口压差、疏水系统和疏水设备的水流阻力。此外，决定冷凝水排除的因素还有冷凝水管道的尺寸等。烘缸排水压差过小，不足以推动冷凝水排出。烘缸温度调整不当，

使得上排缸温度整体高于下排缸温度，造成烘缸积水排出不彻底。

纸机干燥部蒸汽冷凝水热力系统中常用多段供汽和热泵供汽。多段通汽系统，属于被动式蒸汽串联逆向供热的开式热力系统，是指新蒸汽首先进入高温段烘缸，未冷凝的蒸汽及蒸汽冷凝水产生的二次闪蒸汽，依次作为中温段及低温段烘缸的热源，即蒸汽流动方向和纸页运动方向相反，在各段烘缸间依靠闪蒸压力及冷凝水系统的压差推动蒸汽进行热力循环，每段产生的冷凝水经汽水分离器产生二次蒸汽供下一段使用。多段通汽系统的每组烘缸背压较高，当在实际运行中，各段烘缸压差较小，烘缸至汽水分离器之间、汽水分离器之间的压力差小，所以在纸机提速、调整车速和断纸等工况时烘缸压差变得更小而易导致烘缸虹吸管排水不畅，使烘缸水位升高。多段通汽供热系统使用的传统机械疏水阀疏水效果不好，使得烘缸内冷凝水无法及时连续排出。表面冷凝器的冷却面积过小，冷凝水罐内压力高，使得烘缸排水不畅。由于某种因素引起汽水分离器内压力升高时，冷凝水闪蒸罐蒸汽量减小，冷凝水管道的背压升高，造成烘缸凝结水难以通畅排出。汽水分离器分离效果太差，使二次蒸汽中带有大量的冷凝水而带到下段烘缸，造成下段烘缸大量积水。采用多段通汽方式时，在装配及生产运行过程中，由于难于保证活动虹吸管出水端的水平管段、烘缸和烘缸进汽和冷凝水排出用的旋转接头之间较好的同心度，虹吸管出水端与旋转接头密封件之间相互摩擦，造成排水管端及密封件磨损严重而漏汽、甩水，使得冷凝水与蒸汽串混，烘缸冷凝水被汽压堵住难于排出。当由于某种因素引起闪蒸罐压力升高时会导致烘缸排水不畅通，从而积水。由纸机高温段烘缸排出的蒸汽冷凝水至冷凝水闪蒸罐，由于烘缸的漏汽量大，闪蒸罐内的压力较高，使高温段纸缸不能正常疏水而积水。

与纸机蒸汽冷凝水系统采用的多段供汽系统相比，热泵主动式蒸汽并联技术利用工作蒸汽减压前后的能量差为动力，提高烘缸冷凝水二次蒸发汽或废热蒸汽的品位再供生产使用，可降低汽水分离器的压力，解决造纸机干燥系统烘缸积水问题的效果更好。热泵供汽系统根据二次蒸汽的流向，可以分为开式热泵供汽系统和闭式热泵供汽系统。开式热泵供汽系统与传统三段供汽系统相比，主要区别是在闪蒸罐顶部安装蒸汽喷射式热泵。利用热泵的抽吸功能，尽可能多地引射出低品位的二次蒸汽，从而有效降低了闪蒸罐内的蒸汽压力，增大了烘缸进、出口压差，使其排水畅通。该系统在出现断纸等异常现象时，系统自动反应的速度慢，容易导致烘缸积水。热泵使用的高压汽一旦含水量大，也会使烘缸积水。热泵系统的蒸汽入口管道和混合蒸汽出口管道之间并联的旁通阀一旦起作用，烘缸排水压差降低，仍会导致烘缸积水现象发生。在高车速下，新蒸汽通过旁通阀向烘缸供热，热泵（引射器）一旦不能有效地将蒸汽冷凝水系统产生的二次蒸汽排出，造成烘缸排水压差不能保证，致使烘缸积水。热泵供热系统各段烘缸冷凝水出口管道上共用的排水孔板,会导致汽水分离罐压力提高，造成烘缸排水不畅。单层布置纸机的热泵式三段供汽系统，如果闪蒸罐没有被落入地下坑内或者回水总管安装高度低于闪蒸罐的入口高度，则后果⑹是总回水管道中的冷凝水因为聚积满水无法爬上高坡而不能进入闪蒸罐，只能滞留在回水总管中，使得闪蒸罐水位急剧上升到满罐，也会使烘缸中的冷凝水不能顺利排出。2.2烘缸积水的诊断

烘缸是否积水，不能仅看烘缸排水管上的视镜⑺流水情况。烘缸内蒸汽温度和烘缸表面温度的差异越高，表明烘缸的冷凝水排放较差，根据烘缸内蒸汽温度和烘缸表面温度的温差曲线，以确定冷凝水排放是否通畅。手持式红外线测温仪测试到的运行烘缸表面温度曲线偏低，则烘缸很可能排水不畅及缸内积水。

在工作车速、供汽压力和温度变化不大的情况下，一旦烘缸积水，烘缸单位出力就会降低。为提高干燥部的干燥能力，烘缸进汽压力会提高，积水严重时，因干操能力不足只得被迫降低车速。因此，其他条件无变化而烘汽压力提高及干燥能力不足时可判定为烘缸中有积水。纸机断纸时，由于水封作用导致烘缸内的蒸汽难以排出，积水的烘缸冷凝水封住虹吸管入口，其进汽压力也难以降下来，便可判定烘缸有积水。当烘缸的传动电流明显超过工作车速稳定时的最小电流且无设备故障原因，则可判定供缸中有积水。对造纸机进行振动信号分析有助于发现造烘缸排水问题。

3烘缸积水的处理

烘缸积水量大时，因传动负荷变化而引起传动车速变化，由此导致无法生产而经常被迫放慢车速或停机进行烘缸排水。虹吸管密封不严或泄漏因素造成的烘缸积水，以及无法排水而导致积水量较大，

且传动电流较高，但对干燥部的整体干燥影响相对较小，则需停机后检修处理。

烘缸积水后，可以通过降低车速或打开旁通阀疏水(甚至把疏水阀拆除)来确保换热能力。但是，由于大量积水，形成的水膜需要消耗更多的蒸汽用于烘缸加热，吨纸耗汽升高。高车速烘缸的人口蒸汽压力和分离器的最大真空度之间的压差太小，如果使用的是旋转式虹吸管排水，烘缸积水时，则不得不使蒸汽压力更高，或把旋转式虹吸管更换成固定式虹吸管。烘缸积水使汽水分离器液位低时，如果在汽水分离器后加装疏水阻汽阀和集水箱，即使因蒸汽从冷凝水出口排出，以及冷凝水泵坏，也很少有蒸汽流失，因为疏水阻汽阀使很少的蒸汽通过集水箱，同时因集水箱的液封作用因此也很少有蒸汽从冷凝水泵处流失。当然，当集水箱内的液位过低时，停开冷凝水泵，防止空转。但是，蒸汽压力受需热、供热、产量和技术标准制约，不可能提高得太多。对车速过高的纸机，适当提高末段真空度可以使高速纸机总体压差增加。末段冷凝水罐排出的气体经充分冷凝后再用真空泵将系统的不凝辱体完全排除。

4烘缸积水的防范

烘缸积水的防范，可以考虑对烘缸的结构进行改进。在新结构的多通道烘缸⑻中，蒸汽被限制在紧贴烘缸内表面的细小通道空间中流过、放热冷凝，冷凝水由后续蒸汽推动从通道出口流出，使得排水十分容易，还能降低能耗、提高车速并减小烘缸的尺寸。

在烘缸内壁安装破水棒(扰流棒或称湍流器)，可减小烘缸内部水环的厚度，防止烘缸运行时产生水环，确保烘缸最大的热传导效率、烘缸表面温度提升和横向温度分布的均匀性，使排水顺畅。

在固定虹吸管的情况下，它用以克服重力，因此固定式虹吸管要求烘缸排除冷凝水所需要的压力差较小，适用于车速较高的纸机。悬臂式固定虹吸管“5所需的压差不随车速的提高而增大。悬臂式虹吸管可在接近或低于大气压的进汽压力和压差小的情况下也能排出冷凝水，可不必采用高压的动力蒸汽，减轻零件的腐蚀。悬臂式固定虹吸器通常适用于中等车速到高速的纸机。在旋转虹吸管(虹吸管固定在烘缸内部，随着烘缸一起旋转)的情况下，它是克服重力和离心力，旋转虹吸管式排水装置需要的压力差较高，此时最高车速以不影响排水为宜。低压差旋转虹吸管回的管头部有特殊设计的进汽孔，使蒸汽未经冷凝直接进入虹吸管内，增加该管内的汽液混合物的流速，在虹吸管吸入口处产生负压，使承受很大离心力的冷凝水强制排出。该技术对高车速纸机，也能顺利排水。同组烘缸内旋转虹吸管的吸口同方向位置上安装，使得在纸机低速运转或停机时冷凝水呈积聚状时起岸斗作用，利于缸内冷凝水及时排除。

在烘缸的出口用阻力小的孔板式连续疏水器取代自由浮球式疏水阀，保证烘缸内无积水。斯派莎克疏水阀虽然既要在疏水阀前加装过滤器，防止管道中的杂质进入疏水阀引起堵塞；在疏水阀后安装止回阀，防止管道中有背压;疏水阀安装在易于排水的地方，不可高于烘缸的旋转接头，但是可消除蒸汽汽锁和排除空气，也没有出现排水不畅、烘缸积水、需要降低车速的现象。

在纸机干部，与多段蒸汽干燥系统相比，热泵干燥系统，由于闪蒸罐压力降低、选择的压差疏水器及调压疏水罐等疏水设备阻力小、排水压差大，因此烘缸冷凝水排出通畅。与开式热泵供汽系统相比，应用更广的闭式热泵供汽系统，一次性投资更高，但是其二次蒸汽经由热泵提升品位后只供本段烘缸使用，不足的部分通过补汽来实现，因此包括烘缸排水性能在内的运行性能更好。“质调节单喷嘴热泵”在输出蒸汽流变化时，靠装在热泵前的驱动蒸汽调节阀以保持出口压力不变，但是调节阀的节流损失使驱动蒸汽的引射能力下降。“多喷嘴量调节热泵”3】和单喷嘴质调节热泵相比较，能满足用户蒸汽流量变化大(30%-10%)的工况需要，不用旁通阀，系统发生积水问题的可能性更小。

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