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造纸机烘干部的参数化设计系统.pdf 58页
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硕士学位论文
造纸机烘干部的参数化设计系统
姓名：兴颖
申请学位级别：硕士
专业：机械设计及理论
指导教师：杨广衍
东北大学硕士学位论文
烘干部的参数化设计系统
造纸业是我国较发达的一个产业链，但由于制造业设备更新速度较为缓慢，
而造纸设备体积尤为庞大，使其研制开发受到了时间、人力、物力等的限制。所
以本系统所研究的对象就是造纸机的参数化设计系统，使用户可以方便地重建模
型，并可以在遵循原设计意图的情况下方便地改动模型，生成系列产品，大大提
高了生产效率，缩短产品生命周期。
而烘干部是造纸机中最熏的一部分。其重量约为全机的60％，造价约占50％。
造纸生产中用在烘干上的费用却占成本的5～15％(主要是蒸汽费用)。所以对烘干
部进行有效的优化设计，将对于提高效率，降低费用，起到很大的作用。
本文是在掌握造纸机烘干部工作原理的基础上利用VisualC++进行总工艺参
数计算。利用UG专业绘图软件，建立了烘缸装配体的参数化模板，精确输出烘
缸中各个系列零件的三维模型和二维工程图。在二维工程图方面，系统率先引用
了基于尺寸参数化定位的方法。该系统以UG软件为平台，设立了比较友好的系
统界面。该软件绘制出的烘缸的三维实体为其后继的有限元分析以及数控加工打
下了基础。
本文通过一些烘干部工艺参数的计算程序及烘缸装配体的参数化建模，实现
了对造纸机设备的一部分参数化建模，大大缩短了烘干部的设计周期，降低了造
纸机的研制成本，这对造纸设备的研制有积极帮助的作用。
关键词UG；造纸机；烘干部；烘缸；
参数化设计
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当前位置: &正文
造纸机厂家直销--为啥不选金德龙
&造纸机干燥部由齿轮传动或由毛布带动若干个烘缸为一组，若干组烘缸构成干燥部。各组烘缸的线速度可以分别调整，保持各组烘缸之间微量速差以补偿纸页在干燥过程中的收缩。出干燥部的纸页干度一般在92～94%左右。在干燥部末端，一般配有冷缸，使水气能在冷缸面上凝聚。冷凝水可以湿润纸页表面以利于在整饰中得到较佳的表面平滑度。烘缸直径以1.5m的效果最好。单面光纸可以通过采用高硬度、高光洁度缸面的大直径烘缸而得到较高的单面光泽度,大直径烘缸直径一般采用3～7.5m。&造纸机的发展历程：1798年法国人N.L.罗伯尔首次提出造纸机的构思,并取得政府的造纸机专利权,但他并未制成机器。英国人S.&H.福德里尼尔兄弟购得这项专利权后,交由B.唐金改进设计并试制，1803年成功地制作出*一台能抄纸的长网造纸机，又称福德里尼尔纸机。圆网成形器是英国人J.迪金森于1809年发明的。1820年T.B.克兰普顿首先用火加热铁板圆筒烘纸，直到1872年杰克逊发明了用虹吸管排除冷凝水的蒸汽加热烘缸。1828年寒丁发明了压辊。1863年贺立欧克 (Holyoke)纸厂发明了五辊超级压光机。前后用了近百年的时间逐步完善了圆网和长网纸机的机型。现代所有造纸机基本上属于这两个机型的范畴。&沁阳市金德龙造纸机械厂是造纸机、卫生纸造纸机、文化纸造纸机、瓦楞纸造纸机、牛皮纸造纸机等产品专业生产加工的公司，拥有完整、科学的质量管理体系。沁阳市金德龙造纸机械厂的诚信、实力和产品质量获得业界的认可。欢迎各界朋友莅临参观、指导和业务洽谈。
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想节约造纸机干燥部的蒸汽，这些道道你要清楚
干燥部的供汽系统是否合理，对于干燥部的成纸质量，蒸气消耗及操作管理，均有很大影响。该部分主要依据以下原则来设计：1）能保证灵活地调节各部分温度，以便得出适当的干燥温度曲线；2）有效地利用蒸气，节约能源；3）便于排出系统内的不凝性气体，以便提高传热效率。为了满足这些要求，一般都采用多段通汽的方法，而单段通汽的方法，只在某些低速的纸机上还有保留。& &&多段通汽系统的特点是把多烘缸干燥部的烘缸分成几个组（一般为3～5组，烘缸数低于20个的，有的只分成两组），锅炉来的新蒸气一般只通入第一组烘缸，第二组则利用第一组烘缸的冷凝水减压再沸所产生的二次蒸气，因此第二组烘缸的温度低于第一组。同样，第三组则用第二组烘缸的二次蒸气，以此类推。一般把蒸气通过的次数称为“段”因此称为多段通汽。又因为蒸气在缸内是串流不息的，故又称为有蒸气循环的通汽方式。多段通汽的烘缸，可以按下述比例来安排各段的烘缸个数：三段，1：2：4，或1：3：6。四段，1：2：4：6。多者为第一段，依次向下排。来自锅炉的新鲜蒸气，进入设在压光机前的第一段烘缸，由该段烘缸排出的冷凝水和未冷凝的蒸气，进入一段汽水分离器，再沸后的二次蒸气与一段未冷凝的蒸气一道，进入二段，作为二段的加热蒸气。同样，二段的未冷凝蒸气及汽水分离器产生的二次蒸气，又供做三段的加热蒸气。干布缸采用新蒸气加热，其冷凝水经汽水分离器排出的二次汽可与第一段汽水分离器的第二次蒸气混合，送往二段。三段通汽的新蒸气压力为0.3~0.8MPa (3~8kg/cm2)，而三段后的乏气压力为0.02~0.8MPa (0.2~0.8kg/cm2)。如果第二段的温度不够，可以提高第一段的进汽量，从而增加第一段中的未冷凝蒸气量。也可以开启新蒸气管路上的阀门，直接补充新蒸气。同样，当第三段温度不足时，也可以直接补充新蒸气。为了增大各段间的压差，便于蒸气的流通并排出不凝性气体，最后一段再沸器出来的蒸气，往往进入与真空泵相连的冷凝器，冷凝的水和各段冷凝水一同回锅炉，以回收其热量。而不凝性气体由真空泵排出。多段通汽可以保证各烘缸中不蓄积不凝性气体，有利于提高烘缸的传热效率；由于各段的温度不一样，而且可以调节，所以可以按生产工艺要求，确定合理的干燥温度曲线；另外，由于充分利用乏汽和冷凝水的热量，有利于节约能源，因此，这种通汽方式是当前长网造纸机干燥部普遍采用的方式。本文版权归作者与智桥科技所有，未经作者授权或未注明智桥科技官方微信号zqweb2013，任何组织、机构或个人不得对作品、文章实施转载。&
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现代化的造纸机械是一个集成化程度很高的庞然大物，包括四个主要部分：即成形部或网部、压榨部、烘干部、复卷部。受水、热、蒸汽、纸浆等苛刻条件的影响，根据设备工况和操作速度的不同，每一部分都有特殊的润滑要求。
成形部的大部分轴承应该用润滑脂润滑，可有效避免水分的侵入；压榨部的轴承通常依据轴承的尺寸和转速，选用润滑脂和循环润滑油来润滑；烘干部的轴承长时间暴露在高温环境中，快速运转的轴承，其很高的蒸汽温度对润滑油和油品输送方式提出了挑战；复卷部的轴承工作在相对较好的环境中，通常选用与烘干部循环润滑系统相同润滑油。
选择造纸机油的关键因素
由于造纸机械正在向大型化、连续化、自动化方向发展，造纸机的幅宽和出纸速度都已大大提高，轴承的转速相应提高，越来越多的造纸机客户开始在整个系统中选用润滑油，而不再选用润滑脂作为系统中轴承、齿轮的润滑介质。因此，在选择造纸机油时必须综合考虑下列因素：
（1）水解安定性：水分是造纸机润滑系统中最大的危害物，当轴承表面的微小裂缝与水分接触，轴承的疲劳速率增大，引起点蚀、早期失效和非正常停机，造成巨大损失。优质的造纸机循环润滑油必须具有优异的水解安定性，合适的油品选择和一流的现场系统维护能够帮助减少水分进入轴承座，防止轴承疲劳、早期失效的发生。
（2）过滤性：更换过滤器比较费时，费用也较高，而且更换频率过高是油品过滤性较差和系统维护较差的信号。pall过滤性试验能够提供一个相对可靠的参考，试验分为干法和湿法两种。在干法试验中，油品加热至63℃，油品以20ml/min的速率通过滤径为3μm滤网过滤，考察当压差达到172.375kPa（25psi）时通过的油品毫升数，通常认为大于2000ml为合格。在湿法试验中，油品需加入1.0t%的蒸馏水，在70℃下老化24h，随后在室温下放置24h，然后进行上述pall过滤试验。
（3）稳定的黏度：由于造纸机中的轴承长期在很高的温度下运转，因此保证油品在输送和运转中维持稳定的黏度是很重要的。这其中的关键就是油品的组成要有好的氧化安定性和热安定性，同时集中润滑系统的设计要有加热/冷却装置，维持系统较为恒定的工作温度，保证油品的黏度。
（4）沉积控制能力：当油品老化时，它们将通过各种机理分解，形成副产物，影响油品的性能。这些副产物将增加油品的黏度，堵塞滤网。当它们沉积在移动部件如轴承上时，能够增加接触压强，损坏设备，甚至导致停机。因此，油品的配方必须具有良好的沉积物控制能力。造纸机是一个庞大的、连续性很强的机械设备，在激烈的行业竞争条件下，要求设备的操作可靠性要高，应该尽量减少非正常停机时间。作为设备中的轴承、齿轮等部件的润滑油、脂必须得到良好的管理。
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