電磁烘缸造紙用電量、佑華電子、電磁烘缸造紙

   佛山佑華電子科技有限公司作為國(guó)內(nèi)工業(yè)用電磁加熱節(jié)能技術(shù)的先驅(qū)，國(guó)家倡導(dǎo)節(jié)能工程重點(diǎn)單位，本著響應(yīng)國(guó)家提出的節(jié)能降耗為宗旨，憑借自身高新科技優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)期立足于電磁加熱節(jié)能產(chǎn)品（電磁加熱圈、電磁加熱控制器）的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)應(yīng)用方案的提供，并處于全國(guó)地位。

目前在造紙行業(yè)中，國(guó)內(nèi)外大小廠家廣泛采用的仍然是傳統(tǒng)的油加熱和蒸汽加熱造紙烘缸。在多年的生產(chǎn)過(guò)程中，傳統(tǒng)造紙烘缸設(shè)備暴露出諸多的不足：能源利用率低、設(shè)備投資大、污染環(huán)境、生產(chǎn)事故頻發(fā)等。隨著近些年國(guó)際上能源緊缺現(xiàn)象的加劇以及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，電磁烘缸造紙，各個(gè)工業(yè)部門都在不斷改造老舊的設(shè)備，開發(fā)節(jié)能的新型設(shè)備。作為造紙生產(chǎn)線中的耗能大戶，加熱烘缸的改造，需要從根本上改變由熱油和過(guò)熱蒸汽作為加熱介質(zhì)的加熱方式，尋找一種簡(jiǎn)單方便又無(wú)污染的替代方案。

　　“感應(yīng)加熱”是一種合適的加熱方式，具有熱效率高、加熱均勻、安全等特點(diǎn)，在鋼鐵冶煉、汽車制造等行業(yè)已有成功應(yīng)用。本文將“感應(yīng)加熱”應(yīng)用到造紙烘缸設(shè)備的開發(fā)中，設(shè)計(jì)了一個(gè)小型試驗(yàn)紙機(jī)中頻感應(yīng)烘缸，并利用SIEMENS S7-200系列PLC產(chǎn)品，開發(fā)了一套成本低、控制精準(zhǔn)、操作方便的控制系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)調(diào)試運(yùn)行，電磁感應(yīng)烘缸完全可以滿足原有生產(chǎn)工藝的要求，運(yùn)行穩(wěn)定，節(jié)能效果明顯，可以作為傳統(tǒng)烘缸的替代產(chǎn)品，有廣闊的市場(chǎng)前景。

系統(tǒng)生產(chǎn)的過(guò)程中，烘缸設(shè)備是需要一直轉(zhuǎn)動(dòng)的，如何將電感線圈與轉(zhuǎn)動(dòng)的烘缸設(shè)備組合在一起，既滿足線圈與烘缸設(shè)備之間傳遞能量的需要，又不影響烘缸的轉(zhuǎn)動(dòng)，生產(chǎn)過(guò)程中的引致等操作，在物理實(shí)現(xiàn)上還必須簡(jiǎn)單實(shí)用，這種線圈與烘缸的組合方式稱為電磁烘缸的物理組構(gòu)。

　　造紙烘缸主要由烘缸體、烘缸罩、以及變頻電機(jī)和齒輪箱組成。與傳統(tǒng)的油熱烘缸和蒸汽烘缸不同，電磁烘缸體內(nèi)部不需要通入加熱介質(zhì)，不需要封閉，電磁烘缸造紙用電量，只需要三根輻條支撐在內(nèi)缸體表面即可。烘缸罩位于烘缸缸體的頂部，可以上下活動(dòng)。當(dāng)需要引紙時(shí)，通過(guò)控制箱上的按鈕可以將烘缸罩抬起，此時(shí)電磁烘缸停止加熱；當(dāng)引紙操作完成，正常操作時(shí)候，放下烘缸罩，感應(yīng)電路對(duì)烘缸加熱。烘缸罩的抬升與降落采用手動(dòng)方式，配置小型空氣壓縮機(jī)。利用上下行程開關(guān)，保證烘缸罩降落時(shí)與缸體表面有合適的間距。

　　2．2 造紙生產(chǎn)工藝流程

　　在造紙生產(chǎn)工藝流程中，紙漿過(guò)濾去水之后，形成薄薄的一層附著在傳動(dòng)帶上。這些潮濕的紙漿先被傳送到幾個(gè)烘箱中，經(jīng)初步的烘烤去掉一些水分。烘箱中自上而下吹入100℃以上的熱空氣，熱風(fēng)的溫度可以調(diào)節(jié)。潮濕的紙漿薄層在熱空氣中一部分水分揮發(fā)，水蒸氣隨熱風(fēng)吹走，達(dá)到預(yù)烘干的目的。潮濕的紙張從烘箱中出來(lái)以后，再到表面溫度1400℃左右的烘缸上烘烤，去掉剩余的大部分水分。烘缸表面的溫度需要根據(jù)不同的紙張厚度和紙張材質(zhì)，以及走紙的速度來(lái)上下調(diào)整。

　　本課題開發(fā)的造紙系統(tǒng)，在整個(gè)工藝流程中潮濕紙漿薄層成型后，附著在傳送帶上經(jīng)過(guò)了三個(gè)烘箱。三個(gè)烘箱設(shè)備結(jié)構(gòu)基本相同，采用的是電熱烘箱。每個(gè)烘箱上部裝有電熱板，通入電流后，電熱板發(fā)熱，從頂部吹入的冷風(fēng)被加熱成熱空氣，吹到傳送帶上對(duì)紙漿薄層進(jìn)行預(yù)干燥。使用標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA電流信號(hào)來(lái)控制流經(jīng)電熱板的加熱電流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱功率的控制，調(diào)節(jié)烘箱內(nèi)的溫度。

　　散熱排濕及空氣循環(huán)系統(tǒng)部為冷空氣進(jìn)風(fēng)總管，由鼓風(fēng)機(jī)向其中吹氣?？偣芊譃槿齻€(gè)分管，經(jīng)過(guò)幾層電熱板進(jìn)入三個(gè)烘箱內(nèi)。在分管的入口處，各有一個(gè)插片式擋板，改變擋板的插入深度，電磁烘缸造紙哪家好用，可以改變進(jìn)風(fēng)量。

　　冷空氣被電熱板加熱后，熱風(fēng)對(duì)著潮濕紙張吹干去濕，與揮發(fā)的水蒸氣混合，熱風(fēng)的濕度增大，溫度降低；三個(gè)烘箱內(nèi)的濕風(fēng)在烘箱底部經(jīng)排濕口排出。排濕入口處也各裝有一個(gè)插片式擋板，可以調(diào)節(jié)排出去的濕風(fēng)流量，調(diào)節(jié)烘箱內(nèi)的濕度。另外，在排濕口總管的出口處，安裝有抽風(fēng)機(jī)，吸出三個(gè)烘箱以及烘缸罩內(nèi)的潮濕空氣。經(jīng)過(guò)烘箱后的潮濕空氣，電磁烘缸造紙價(jià)格，雖然溫度有一定降低，但是仍然有相當(dāng)部分的熱量，全部排出不再利用從節(jié)能的角度看有些浪費(fèi)。因此設(shè)計(jì)了潮濕熱風(fēng)的回流，在排濕總管上分出一部分重新進(jìn)入進(jìn)風(fēng)總管，從而有效地提高了能源的利用率?；亓鬟M(jìn)風(fēng)量的多少，也通過(guò)一個(gè)插片式擋板來(lái)調(diào)節(jié)。

　　電磁烘缸是最后一道造紙加熱工序，經(jīng)過(guò)預(yù)干燥之后的紙張，與高溫的烘缸表面接觸，除去剩余的水分，產(chǎn)生大量的水蒸氣。由于水蒸氣密度小于空氣，會(huì)上升被烘缸罩收集。烘缸罩頂部也留有一排濕口，并與排濕總管相連。在排濕口抽風(fēng)機(jī)的吸力下，順利排出室外。

     佛山市佑華電子科技有限公司是一家集電磁感應(yīng)加熱技術(shù)研發(fā)、制造與應(yīng)用為一體的科技創(chuàng)新企業(yè)，也是國(guó)內(nèi)較早研發(fā)生產(chǎn)大功率電磁感應(yīng)加熱設(shè)備的企業(yè)，擁有自主的電磁感應(yīng)加熱核心技術(shù)。佛山市佑華電子科技有限公司前身為佛山勁強(qiáng)科技有限公司。公司組建于2012年。致力于工業(yè)感應(yīng)加熱技術(shù)研發(fā)及設(shè)備制造。擁有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，掌握感應(yīng)加熱的核心技術(shù)以及豐富的現(xiàn)場(chǎng)改造、安裝的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)原理合理，產(chǎn)品安全可靠。應(yīng)用領(lǐng)域涉及塑料、橡膠，醫(yī)用、z造紙、化工、食品加工、衛(wèi)浴、采暖金屬熔煉等眾多行業(yè)。 公司始終秉承質(zhì)量至上，客戶至上的原則。求實(shí)，創(chuàng)新的經(jīng)營(yíng)理念。不斷創(chuàng)新，完善生產(chǎn)管理體系。超越客戶對(duì)我們產(chǎn)品的期待。誠(chéng)信為宗，以口碑贏得市場(chǎng)。公司位于家電王國(guó)的順德北滘鎮(zhèn)。

在烘缸座架上安裝紅外線溫度探頭，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)采集到PLC模塊中，在程序中經(jīng)過(guò)平滑濾波等步驟得到烘缸表面的平均溫度TO。TO與設(shè)定溫度

Tsp 比較，其差值作為PID模塊的輸入，經(jīng)過(guò)以上介紹的PID算法計(jì)算后，輸出信號(hào)用來(lái)調(diào)整負(fù)載電路加熱電流IO的設(shè)定值Isp。實(shí)際加熱電流經(jīng)過(guò)互感線圈采集到PLC模擬量模塊，與I sp比較后作為內(nèi)環(huán)PID模塊的輸入，計(jì)算后由PLC輸出一個(gè)4～20

mA的控制電流來(lái)調(diào)節(jié)功率輸出。整個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)變化量，比如溫度T、加熱電流大小IO、控制信號(hào)毫安數(shù)、烘缸轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)顯示在TD200的屏幕上，操作員可以清楚看到這些變量的實(shí)時(shí)變化情況，并可通過(guò)設(shè)定溫度T的給定值、加熱電流的給定值自動(dòng)或半自動(dòng)地調(diào)整加熱功率。

   在生產(chǎn)過(guò)程中，由于生產(chǎn)工藝參數(shù)的改變，因此需要改變溫度的設(shè)定值等參數(shù)，同時(shí)，為了更好地實(shí)施監(jiān)控，需要了解各個(gè)相關(guān)的參數(shù)。TD200通過(guò)自帶的線纜和CPU模塊串口相連接，不需要額外的外加電源，它可以顯示多種語(yǔ)言，CPU運(yùn)行時(shí)，組態(tài)好的TD200屏幕上可以顯示數(shù)字或CPU中變量的實(shí)時(shí)值，還可以通過(guò)編程組態(tài)方式及直接的方式更改TD200上變量的值。

   本文從電磁感應(yīng)加熱電源的原理及組成、烘缸的結(jié)構(gòu)、造紙加熱生產(chǎn)線的工藝、PLC控制系統(tǒng)的組成、PID控制算法等幾個(gè)方面對(duì)造紙用電磁感應(yīng)加熱烘缸做了全qua面細(xì)致的描述。在對(duì)原有蒸汽加熱烘缸改造的基礎(chǔ)上，開發(fā)出一套操作方便、節(jié)能的電磁烘缸加熱系統(tǒng)，在滿足原有的“紙張去濕率”的前提下，達(dá)到更好的烘干效果。與原有系統(tǒng)相比，去濕率提高20~30%，節(jié)能40~50%，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益；減少了廠房占地面積，基本上無(wú)污染，有加溫速度快、操作方便等特點(diǎn)。