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金陵機(jī)械-造紙機(jī)的真空系統(tǒng)
造紙機(jī)的輔助系統(tǒng)中，真空系統(tǒng)的能耗占了整個系統(tǒng)的30%~40%，有的甚至更高。
真空系統(tǒng)面臨的問題
造紙機(jī)輔助系統(tǒng)中，真空系統(tǒng)無論是在能源消耗，還是在設(shè)備投資方面都占據(jù)著極其重要的地位。
現(xiàn)代紙機(jī)其車速、定量變化范圍越來越大，紙種也是隨著市場變化而改變，真空系統(tǒng)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：
?。?）真空系統(tǒng)必須精細(xì)化工作，以適應(yīng)紙張定量和車速的變化；
?。?）真空系統(tǒng)必須適應(yīng)造紙機(jī)成形網(wǎng)和毛毯的不同使用階段；
真空系統(tǒng)必須提供優(yōu)化的水電消耗，節(jié)約能源。
兩種真空系統(tǒng)的對比
水環(huán)真空泵真空系統(tǒng)
水環(huán)真空泵的原理這里不再贅述，很多資料都有介紹。造紙機(jī)真空系統(tǒng)如圖1 所示，在實(shí)際的設(shè)計過程中也由此衍生出其他一些真空系統(tǒng)，但是其基本的核心沒有改變，主要包括汽水分離器、水環(huán)真空泵、真空泵水環(huán)水系統(tǒng)（真空泵水集池、自吸罐、冷卻塔等設(shè)備）。
變頻透平真空系統(tǒng)
透平真空泵工作原理：造紙機(jī)各真空抽吸點(diǎn)來的汽水混合物進(jìn)入特殊的汽水分離器，液體以及流失的細(xì)小纖維通過氣水分離器下部安裝的泵抽出，氣體經(jīng)過濾器后進(jìn)入透平式真空泵。氣體伴隨著透平式真空泵葉輪的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入到葉輪中間的孔眼，經(jīng)葉輪徑向旋轉(zhuǎn)加速和增壓。透平真空泵一般采用一臺多級透平真空泵和兩臺單級透平真空泵聯(lián)合使用，以滿足造紙機(jī)不同抽吸點(diǎn)的真空度需求。
透平真空泵應(yīng)用案例
選用透平真空泵總裝機(jī)容量1315kW，水環(huán)真空泵總裝機(jī)容量1830 kW，透平真空泵系統(tǒng)節(jié)約28%左右的裝機(jī)容量。究其原因主要在于透平真空泵有80%的超高效率，而傳統(tǒng)的水環(huán)真空泵只有40%~50%，甚至更低。
在造紙機(jī)運(yùn)行階段，由于透平真空泵使用靈活，尤其是在生產(chǎn)低定量產(chǎn)品時，節(jié)能效果將更加明顯。另外一方面，透平真空泵系統(tǒng)無水環(huán)真空泵水環(huán)水系統(tǒng)，進(jìn)一步節(jié)省循環(huán)水泵和冷卻塔的電耗，本項(xiàng)目中水環(huán)水系統(tǒng)共計67.5kW。
水耗對比
水環(huán)真空泵的水環(huán)水循環(huán)使用，僅考慮電耗，不考慮補(bǔ)水；本項(xiàng)目改造之前水環(huán)真空泵均為皮帶傳動，填料密封水40 L·min-1 左右，透平真空泵潤滑油站冷卻水共計30~40 L·min-1，大型造紙機(jī)真空系統(tǒng)中，水環(huán)真空泵一般采用聯(lián)軸器傳動，也會需要潤滑油冷卻水，透平真空泵節(jié)水有優(yōu)勢。
設(shè)備布置以及土建費(fèi)用
常規(guī)造紙機(jī)廠房設(shè)計中，濕部傳動側(cè)通常布置流送系統(tǒng)、真空系統(tǒng)，管道密集，設(shè)備多，空間有限，尤其是采用復(fù)合壓榨的紙機(jī)，濕部傳動側(cè)空間進(jìn)一
步被壓縮，設(shè)備布置非常緊湊，管道彎頭多，壓降損失大。透平真空泵系統(tǒng)采用一帶多的流程設(shè)計，減少管路長度，其設(shè)備數(shù)量較水環(huán)真空泵少50%，甚
至更多，布置靈活，可以布置到一樓，也可以布置到二樓樓面，大大減少真空系統(tǒng)占地空間。
?。?） 這里僅考慮泵房的占地面積，不考慮水環(huán)真空泵系統(tǒng)前置分離器的占地面積，水環(huán)真空泵原來占地6.5 m×36 m，透平真空泵占地僅6.5 m×18 m，占地面積節(jié)約50%。
?。?） 透平真空泵系統(tǒng)沒有水環(huán)水系統(tǒng)，不需要水環(huán)真空泵系統(tǒng)的水環(huán)水收集池，僅設(shè)計施工透平真空泵和汽水分離器的設(shè)備基礎(chǔ)，較水環(huán)真空泵系統(tǒng)減少約90% 的土建費(fèi)用。
熱能回收
水環(huán)真空泵排氣由于品位低，基本沒有什么可以回收利用價值，大部分直接排空；而透平真空泵排氣溫度高（140℃左右），含濕量低，可以用于加熱濕
部吊頂送風(fēng)，也可以加熱氣罩送風(fēng)，電能轉(zhuǎn)化成熱能，提高電能利用效率，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
透平真空系統(tǒng)具有節(jié)水、節(jié)電、節(jié)地的特點(diǎn)。
在項(xiàng)目改造過程中，部分企業(yè)主懷疑其實(shí)際使用效果，建議壓榨部先采用透平風(fēng)機(jī)，因?yàn)閴赫ゲ棵撍h(yuǎn)遠(yuǎn)小于網(wǎng)部脫水。長期以來，水環(huán)真空泵以成熟
可靠作為造紙真空系統(tǒng)的選擇，然而在國家大力推進(jìn)節(jié)能減排的國家戰(zhàn)略面前，企業(yè)也必須做出改變，透平真空泵價格和維護(hù)費(fèi)用使很多企業(yè)望而卻
