立式蒸煮器

更新时间:2023-01-23 15:46

立式蒸煮器 又称立式蒸锅。一种固定直立式的大型间歇生产纸浆的蒸煮器,顶部和底部是半圆球形或锥形,中部是圆柱形,具有产浆量大,占地面积小,纸浆质量均匀等优点;适用于硫酸盐法和亚硫酸盐法生产木浆、苇浆、草浆等。

简介

立式蒸煮器又可分为回转立式蒸煮器及固定立式蒸煮器。

回转立式

回转立式蒸煮器的容积、传动方式及蒸煮操作方式都类似于蒸球。这种回转立式蒸煮器过去在欧洲用于硫酸盐木浆的蒸煮,容积较小,只有20~50m。,直径一般为2.5~3m,高6~7.5m,高与直径之比为2.0~2.5,上下锥体角均为90度。蒸煮器内有蒸汽管D,延长到上口处,末端接一O形管,用于蒸汽装料和通汽用。蒸煮器的下部有阀门E,用于抽出空气和松节油放气,液量为蒸煮器容积的25~30%。这种回转立式蒸煮器,目前偶然在国外的老厂可见到,新建厂及扩厂已不再采用。国内没有这种设备。

固定立式

固定立式蒸煮器,按加热方式的不同,可分为直接加热及间接加热强制循环两种。这两种蒸煮器我国均有生产,如佳木斯造纸厂蒸煮器是属于间接加热强制循环并辅以直接加热的方式,而吉林造纸厂部分蒸煮器是直接加热强制循环方式。由于固定立式蒸煮器的容积大,生产能力大,为大中型工厂所采用。容积一般为50~170m3,目前世界上最大的立式蒸煮器是260m3。1985年在芬兰劳玛—利波拉厂投产4台200m3的蒸煮器。世界上最小的立式间歇蒸煮器为45m3,在日本。

国产立式蒸煮器技术特征见图1。

我国大中型工厂一般使用75m3及110m3两种,只有某厂将亚硫酸镁法改硫酸盐法后,硫酸盐法蒸煮最大的蒸煮器是170m3。

蒸煮锅

目前硫酸盐蒸煮锅主要应用于大中型制浆造纸厂,其蒸煮的主要原料为木材、芦苇、荻竹等。蒸煮锅是用209锅炉钢板经焊接而成的薄壁压力容器。硫酸盐蒸煮锅丰要由锅体、循环系统及支座座等组成。

1、锅体

锅体分上锥部、圆筒部和下锥部等三部分,如图2所示。

蒸煮锅的高度、直径及上、下锥角的大小是蒸煮锅外形尺寸的中要指标。高度与直径的比值过大,会使一定锅容的蒸煮锅过高,增大厂房基建投资。而比值过小,则容易造成循环药液在整个锅截面上分布不匀,甚至形成串流。通常高度与直径的比值取3.3~4.0。

蒸煮锅的上锥角一般取90°左右,下锥角为60°左右。上、下锥角对装料、放浆、送液和通汽等有一定的影响。如上锥角过大,则锅顶原料难以压紧,降低装锅量;下锥角太大则容易造成浆料“搭桥”,使放料困难,且直接通汽时,加热不均匀;如上、下锥角太小,同样使锅高增大。上、下锥体同中部圆筒壳体之间的连接应采用圆弧过渡,以减小或消除边缘应力。过渡部分母线曲率半径一般取等于或大于圆筒部分半径。

2、药液循环系统

硫酸盐蒸煮器一般采用间接加热强制循环系统,间接加热能保持稳定的液比,提高药液浓度,缩短蒸煮时间,并能使所得浆料质量均匀等。循环系统由加热器、循环泵及循环管道组成。硫酸盐蒸煮锅有两种常用的间接加热循环系统:底部抽液循环系统和中部抽液循环系统。

图3为底部抽液系统示意图。药液由循环泵从锅体下锥部抽出,经加热器加热后,大部分药液由锅上部注入锅内,小部分由锅底注入。

这种循环系统上部温度较高而下部压力较大,彼此配合能使蒸煮均匀。但因抽液滤网装在锅下部,蒸煮滤水性差的浆料时,造成蒸煮后期药液循环量减少。同时,在蒸煮后期,浆料由于抽液而逐渐紧密,易造成堵塞滤网和放料困难。中部抽液循环系统如图4所示。

3、支座

蒸煮锅连同锅内药液、原料的全部重量,完全由蒸煮器的托身支座支承在4~6个支柱上。由于蒸煮是间歇操作,升温、降温频繁,锅体热胀冷缩,为适应其变化,不致产生较大的局部应力,故托身支座不能完全与支柱固定,如蒸煮锅有四个托身支座,其中一个支座通过螺栓与支柱固定,其他三个则放在特制的滚动式托身支柱上,螺栓不必拧紧,使托身支座能在支柱上移动。我国目前应用的硫酸盐蒸煮锅主要特征见图5。

作用

因为木片(或草片)与蒸煮药液的化学反应,必须在高温高压条件下,经过一定时间才能进行。而高温高压蒸汽则是提高化学反应温度的热颁。蒸球蒸煮一般是把蒸汽直接通入球内加热内容物;带有加热器的立式蒸煮器是间接加热内容物,无加热器的立式蒸煮器则直接通入蒸汽,有的蒸煮器采用二者结合的加热方式。

蒸球蒸煮使用的蒸汽,压力为686kPa,温度为220℃左右的饱和蒸汽。大型立式蒸煮器应用的直接或间接加热的蒸汽压力不应低于980~1176kPa,温度为250~270℃的过热蒸汽。

无加热器的立式蒸煮器,将蒸汽直接通入蒸煮器内,使器内的凝结水量增加,因此要考虑适当缩小蒸煮液比。

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