纸页干燥过程建模研究

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干燥部是造纸机主要的耗能单元,它的合理设计和运行对于企业降低能耗,节约生产成本有着重大影响。了解纸页干燥过程的机理,是干燥部的合理设计和运行的基础,因此,纸页干燥过程的研究具有重要意义。多烘缸干燥和杨克烘缸干燥是目前造纸工业干燥类型中应用最为广泛的两种干燥方式,占有主导地位。本文研究针对这两种干燥方式,结合生产现场实际情况,进行了相应的建模研究,主要研究内容如下:(1)通过对多烘缸纸机干燥部蒸汽冷凝水系统的分析,建立了蒸汽冷凝水系统的数学模型并确定模型的相关参数。以某新闻纸机的蒸汽冷凝水系统为计算对象,生产实测数据作为输入进行求解,通过比较模型的计算值与设计值,结果表明模型基本符合实际情况。(2)结合多烘缸干燥部的结构以及纸页干燥过程,根据质量和能量守恒定律,采用模块法建立了多烘缸干燥部的纸页干燥模型,并通过传热传质规律的分析,以及气罩空气相关物性的计算,确定了模型的相关参数。在此基础上,以瓦楞原纸在某一国产纸机多烘缸干燥部的干燥过程为模型对象,通过测量烘缸表面温度和纸页周围空气的温湿度,建立了多烘缸纸机干燥部纸页干燥的具体模型,并利用Matlab软件的ode45函数进行求解。通过比较纸页湿度和温度模拟值和实测值,结果表明建立的模型适用于模拟纸页在多烘缸纸机上的干燥过程。(3)结合杨克烘缸干燥部的结构以及纸页干燥过程,根据质量和能量守恒定律,建立了杨克烘缸干燥部的纸页干燥模型,并根据相应的传热传质定律,确定了模型相关参数。在此基础上,以卫生原纸在BF-12型纸机杨克烘缸干燥部的干燥过程为模型对象建立具体模型并求解。通过比较纸页湿度和温度模拟值和实测值,结果表明模型适用于模拟纸页在杨克烘缸干燥部的干燥过程。
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