Wpływ wybranych parametrów termodynamicznych osłony konwekcyjnej na efektywność procesu suszenia papierów higienicznych

• Autorzy: Klepaczka A

Warianty tytułu

EN

An Effect of Selected Thermodynamic Parameters of Convection Hood on Tissue Drying Effectiveness

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wartości wskaźników intensywności procesu suszenia oraz jednostkowego zużycia energii mają istotne znaczenie w strukturze kosztów produkcji papierów na maszynach typu „tissue”. W wielu publikacjach polskich i obcojęzycznych zagadnienie efektywności procesowej i energetycznej było dotychczas analizowane i opisywane (1-4) w sposób nie w pełni przydatny dla wielu użytkowników maszyn tissue. Wiąże się to z dosyć skomplikowanymi zależnościami procesów wymiany ciepła i masy występujących w układzie kontaktowokonwekcyjnym stanowionym przez cylinder Yankee i osłonę konwekcyjną. Dynamiczne działanie osłon i wzrost wskaźnika udziału w procesie suszenia sprzyja ich rozwojowi konstrukcyjnemu i powodzeniu w stosowaniu na coraz szybszych maszynach papierniczych. Osłony konwekcyjne w maszynach tissue powodują, że proces suszenia (łącznie z prasowaniem i krepowaniem wstęgi) na cylindrze Yankee może być zrealizowany w stosunkowo krótkim czasie, tj. ok. 0,3-0,6 s. W oparciu o wyniki bilansów masowych i energetycznych, opracowanych przez Roundsa i Wedela (5), przedstawiono wpływ zawartości wilgoci (pary wodnej) w powietrzu wypływającym z dysz osłony konwekcyjnej na intensywność procesu suszenia tissue oraz jego energochłonność. Przedstawiono również inne zależności dotyczące zmian obu wskaźników, a także zależności między poborem mocy do napędu wentylatorów a niektórymi parametrami technologicznymi i konstrukcyjnymi osłony. Prezentowane trendy zmian i graniczne wartości analizowanych wskaźników mogą być przydatne dla celów optymalizowania układu suszącego cylinder Yankee-osłona w wielu maszynach tissue.

EN

Values of drying intensity rates and specific energy consumption are of great importance in cost structure of paper production on tissue machines. Many Polish and foreign-language publications have discussed energy and process effectiveness in analytical way (1-4) which is not very useful for tissue machine users. It is connected with quite complicated relationship of heat and mass exchange in a contact and convection unit in the form of a Yankee cylinder and a convection hood. Dynamic operation and growing role in drying process make the hoods develop their construction and be used successfully on faster and faster paper machines. The convection hoods in the tissue machines accelerate the drying process (including pressing and creping) on the Yankee cylinder and it can be carried out in very short time ranging from around 0.3 to 0.6 s. Based on results of mass and energy balances developed by Rounds and Wedel (5), an effect of moisture content (steam) in air flowing out of nozzles of the convection hood on tissue drying intensity and energy consumption were presented. Also other relationships concerning changes in both rates were presented as well as relationships between power consumption for fan drive and some technological and construction parameters of the hood. Presented trends and boundary values of analyzed rates can be helpful when optimizing the drying unit – the Yankee cylinder and the convection hood - in many tissue machines.

Słowa kluczowe

PL

papiery tissue; cylinder Yankee; osłona konwekcyjna; zawartość wilgoci w powietrzu; prędkość wypływu powietrza z dysz; stopień perforacji; intensywność suszenia papieru; jednostkowe zużycie energii cieplnej; pobór mocy do napędu wentylatorów

EN

tissue papers; Yankee cylinder; Air Cap; air absolute; humidity; impingement velocity; open area fraction; drying rate; specific energy consumption; fan horsepower

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Papierniczy
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 69, nr 2
• Strony: 119--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Klepaczka A

• Instytut Papiernictwa i Poligrafii Politechniki Łódzkiej

Bibliografia

• 1. Klepaczka A.: „Konieczność poprawy efektywności energetycznej przemysłu papierniczego”, Przegl. Papiern. 66, 10, 569-573 (2010).
• 2. Klepaczka A.: „Sposoby badania efektywności układu suszącego maszyn tissue”, Przegl. Papiern. 67, 3, 177-181 (2011).
• 3. Austin P.: “Reducing Energy Consumption in Paper Making using Advanced Process Control and Optimisation”, University of Cambridge, Department of Engineering, ELCF Seminar. Feb. 2010.
• 4. Kramer K.J., Masanet E., Worrel E.: “Energy Efficiency Opportunities in the U.S. Pulp and Paper Industry”, Energy Engineering 107, 1, 24-47 (2010).
• 5. Rounds D.A., Wedel G.L.: “Drying rate and energy consumption for an air cap dryer system”, Proceedings of the First International Symposium on Drying. McGill University, Montreal, Canada. August 3-5, p. 185-191 (1978).
• 6. Michniewicz M. i in.: „Najlepsze Dostępne Techniki (BAT). Wytyczne dla branży celulozowo-papierniczej”, Ministerstwo Środowiska, Warszawa, sierpień 2005.
• 7. Klepaczka A., Szewczyk W.: „Zbiór opracowań dotyczących pomiarów ruchowych i analiz maszyn tissue w wybranych zakładach w Polsce w latach 2004-2012”, Instytut Papiernictwa i Poligrafii Politechniki Łódzkiej, Łódź 2012.
• 8. Klepaczka A., Tarnawski W.Z.: „Postęp w budowie wysokowydajnych osłon konwekcyjnych”, Przegl. Papiern. 61, 7, 381-384 (2005).
• 9. Klepaczka A.: „Strumienie cieplne w suszarni kontaktowo-konwekcyjnej”, Przegl. Papiern. 61, 8, 465-467 (2005).
• 10. Klepaczka A.: “Comparison of heat fluxes during contact and convection drying of paper web in selected paper machines”, Inżynieria Chemiczna i Procesowa 2006, T.27, zeszyt 3/2.
• 11. Karlsson M.: “Papermaking. Part 2. Drying”, FAPET Oy. Helsinki (2000).