热风干燥系统的原理、组成、应用组成

1、热风干燥系统的原理及组成

热风干燥系统一般由单面或双面干燥箱、热风循环风机、排湿风机、换热器、循环送风管道及控制系统组成。常见的热风系统原理如图1。

2、新型热风干燥系统的研究与开发

根据对涂层加热方式的不同，我们将热风干燥分为单面热风干燥和双面热风干燥。

在传统的单面热风干燥箱中，通常采用如图3（左）所示形式的喷嘴，进入喷嘴的热风在横幅方向上压力分布不一致，没有经过喷嘴匀风的热风直接垂直作用在纸幅上，纸幅不稳定的气流作用下，极易造成纸幅运行中的抖动以及干燥不均匀现象；而且纸幅在垂直气流的作用下，会造成纸幅距离喷嘴较远，而热风在离开喷嘴后，随着压力的降低，风速随着距离的增加也急剧减小，这也就使得热风干燥速率急剧下降。

为此，我们研制并开发了如图3（右）所示的逆向斜吹式高效热风喷嘴。新型热风喷嘴在喷嘴体内增加匀风腔，使得进入喷嘴的热风压力在横幅方向分布更加均匀。尤为重要的是，新型喷嘴采用了逆向纸幅方向斜吹向纸幅的出风口设计，相比较于传统的垂直热风喷嘴，新型喷嘴气流在相同工况下作用于纸幅的作用力要远小于传统喷嘴的气流作用力，对涂层的破坏更小；同时纸幅距离喷嘴更近，气流作用在纸幅表面的速度更高，高速气流是以与纸幅运行的相对速度作用在纸幅的表面上，纸幅表面的水分或者水膜被高速的气流迅速刮除，极大地提高了热风系统的脱水效率。

而对于双面热风干燥箱，我们重新开发了新型的气浮式热风喷嘴，喷嘴在上、下箱中交错排列，新型喷嘴与传统喷嘴的比较如图4。新型喷嘴采用三腔稳流结构，使得进入喷嘴的热风在出喷嘴口前变得更加均匀，风压损失更小，恒压腔，稳流腔，渐细工作区三腔更为明显；

并且优化了渐细工作区，新型喷嘴减少了气流“附壁效应”，使更多的气流去“冲击”纸幅，增加了热湿交换效率，提高了干燥效率。另外在新型干燥箱的进出口增加了“风帘式”喷嘴，既起到了稳定纸幅的作用，又保证了干燥箱内的热风不泄漏。

3、热风干燥系统的应用

新型热风系统，不仅可以应用在传统各类纸张和特种纸的涂布、施胶后的干燥（纸张定量12g/m2～1200g/m2）；也可以应用在特种基材（如塑料薄膜、人造革、马口铁、玻纤布、橡胶石棉制品硫化）的干燥上。

经过一段时间的运行，我们实测了运行参数，如表1。

原有涂布设备的干燥效率(为早期引进国外的热风干燥技术)，其单面干燥箱的干燥效率一般为16～18kgH2O/(m2•h)，双面干燥箱的干燥效率一般为24～26kgH2O/(m2•h)。
从所测得的数据来看，无论是单面热风干燥系统，还是双面热风干燥系统，其干燥效率均远远超过了传统的热风干燥系统，达到了国内领先水平，接近或达到国外先进技术水平。

4、结论

新的热风干燥系统不仅可用于新建的涂布生产线上，也可以用于传统涂布生产线上热风系统的改造和升级。对于传统热风系统的改造和升级，可以节约能耗15%～20%，或者提高车速10%～15%。