GB/T 27711-2011 叠网造纸机系统能量平衡及能量效率计算方法

ICS85-010

Y30

中华人民共和国国家标准

/—

GBT277112011

叠网造纸机系统能量平衡及

能量效率计算方法

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Calculationmethodofenereuilibriumandenerefficiencin

gyqgyy

horizontalaaermachinesstem

gpppy

2011-12-30发布2012-07-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT277112011

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

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Ⅰ

/—

GBT277112011

叠网造纸机系统能量平衡及

能量效率计算方法

1范围

本标准规定了制浆造纸企业叠网造纸机能量平衡及能量效率的计算方法。

本标准适用于制浆造纸企业叠网造纸机能量平衡及能量效率测试与计算。

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/—制浆造纸企业生产过程的系统能量平衡计算方法通则

GBT277362011

3能量平衡方框图

3.1叠网造纸机能量平衡方框图见图1。

:,。

3.2体系边界从浆料进入造纸车间开始至最后成纸送出车间为止

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图1叠网造纸机系统能量平衡方框图

图中符号说明:

3.31

Q1———浆料带入的热量;

Q2———加入化学药品带入的热量;

Q3———加入清水带入的热量;

Q4———新鲜空气带入的热量;

Q5———通入蒸汽带入的热量;

Q6———浆料带出的热量;

Q7———排渣带出的热量;

1

/—

GBT277112011

Q8———排水带出的热量;

Q9———冷凝水带出的热量;

Q10———湿热空气带出的热量;

Q11———散热损失的热量。

图中符号的单位为。

1MJ

()

能量平衡计算公式说明以生产纸为基准

41t

4.1输入热量

():

浆料带入的热量按式计算

4.1.1Q11

()()…………()

···

QCmCmtt1

1=纤1纤+水1水1-0

式中:

———绝干纤维的比热容,/(·);

C纤kJk℃

g

———水的比热容,/(·);

C水kJk℃

g

———浆料中绝干纤维的量,;

m1纤kg

———浆料中含水的量,;

m1水kg

———浆料的温度,;

t℃

1

———,;。

t基准温度℃设基准温度t=0℃

00

加入化学药品带入的热量()():

4.1.2按式计算药品自身的热值忽略不计

Q22

··()…………()

QCmtt2

2=水2水2-0

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式中:

———化学药液的送入量,;

m2水kg

———药液送入的温度,。

t℃

2

()():

加入稀释水清水带入的热量按式计算

4.1.3Q33

··()…………()

QCmtt3

3=水3水3-0

式中:

———(),;

m3水加入稀释水清水的量kg

———(),。

t加入稀释水清水的温度℃

3

():

新鲜空气带入的热量按式计算

4.1.4Q44

·…………()

QmI4

入

=

44

式中:

———新鲜空气的量,;

m4kg

I———新鲜空气的热焓值,/;

入kJkg

,()、():

其中按式式计算

m456

mD·(H)…………()

4=1+入5

/()…………()

DWH出H入6

=-

式中:

———干空气的量,;

Dkg

W———干燥纸所蒸发的水量,;

1tkg

———,/;

H出湿热空气的含湿量kg水kg干空气

———,/。

H入新鲜空气的含湿量kg水kg干空气

2

/—

GBT277112011

():

通入蒸汽带入的热量按式计算

4.1.5Q57

··()·()··()……………()

QCmttmi″i′Cmtt7

=汽-+-+水-

55125520

式中:

———通入蒸汽的比热容,/(·);

C汽kJk℃

g

———通入的蒸汽的量,;

m5kg

———时饱和蒸汽的热焓值,/;

i″t℃kJkg

2

———时饱和水的热焓值,/。

i′t℃kJkg

2

4.2输出热量

():

浆料带出的热量按式计算

4.2.1Q68

()()…………()

···

QCm纤Cm水tt8

6=纤6+水66-0

式中:

———绝干纤维的量,;

m6纤kg

———(),;

m6水纤维成纸中含水的量kg

———浆料温度,。

t℃

6

():

排渣带出的热量按式计算

4.2.2Q79

()()…………()

···

QCmCmtt9

7=纤7固+水7水7-0

式中:

———排渣中绝干固体的量,;

m7固kg

———排渣中含水的量,;

m7水kg

———

t排渣温度,。

7℃

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():

4.2.3排水带出的热量Q8按式10计算

··()…………()

QCmtt10

8=水8水8-0

式中:

———排水的量,;

m8水kg

———排水的温度,。

t℃

8

():

4.2.4冷凝水带出的热量Q9按式11计算

·()…………()

Qmi′i′11

=-

99t0

式中:

———冷凝水的量,;

m9kg

———时冷凝水的热焓值,/;

i′t℃kJkg

t

———时水的热焓值,/。

i′0℃kJkg

0

():

4.2.5湿热空气带出的热量Q10按式12计算

·…………()

QmI12

10=10出

式中:

———湿热空气的量,;

m10kg

I———湿热空气的热焓值,/;

出kJkg

,():

其中m10按式13计算

·()…………()

mD1H出13

10=+

式中:

———干空气的量,;

Dkg

———,/。

H出湿热空气的含湿量kg水kg干空气

散热损失的热量():

4.2.6Q11按式14计算

3

/—

GBT277112011

…………()

QQQ14

入出

=-

11

式中:

Q———输入的热量,;

入MJ

Q———输出的热量,。

出MJ

()

4.3电能计算计算全系统的总用电负荷P

计算全系统的总用电负荷,():

P见式15即

···(…)………………()

PKPKPKPKP15

=∑ψii=ψ11+22++nn

式中:

———,;

ψ参差系数一般取ψ=0.8~0.9

Ki———用电设备的需要系数;

P———用电设备的装机容量,。

ikW

5叠网造纸机系统有关效率的计算

(/)(/)()、():

叠网造纸机生产纸所需热能Q纸和蒸汽量M纸按式式计算

5.11tGJttt1617

…………()

QQ16

=

5

(附蒸汽参数)…………()

Mm17

=

5

(·/)():

叠网造纸机生产纸所消耗的电能纸按式计算

5.21tpkWht18

/…………()

p=22.5PG18

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式中:

———每天工作的时间,;

22.5h

P———全系统的用电负荷,;

kW

———日产量,/。

Gtd

(/)

叠网造纸机生产纸消耗的清水量纸

5.31tMtt

()()():

叠网造纸机的热效率按式式计算

5.4η%19~21

/…………()

QQ100%19

η=有效供给×

()()()………()

····

QQQCmCmttWi″i′20

有效=+=水水+纤纤-+-

ab2131

QQQ…………()

供给=-21

59

式中:

———把压榨部湿纸页的温度加热到成纸的温度所需要的热量,;

QakJ

———把湿纸页中的水分由进干燥部的温度蒸发为烘缸罩水蒸气所需要的热量,;

QbkJ

———进入纸机干燥部的水的量,;

m水kg

———进入纸机干燥部的纤维的量,;

m纤kg

———纸料进入纸机干燥部的温度,;

t℃

1

———纸料离开纸机干燥部的温度,;

t℃

2

———烘缸罩内排出的湿热空气的温度,;

t℃

3

———干燥纸所蒸发的水量,;

W1tkg

i″———烘缸罩湿热空气中的水蒸气在t时的热焓值,/;

33℃kJkg

———湿纸页中的水分在时的热焓值,/。

i′t℃kJkg

11

:。

注叠网造纸机系统能量平衡及能量效率的具体计算实例参见附录A

4

/—

GBT277112011

6能量平衡表

叠网造纸机系统能量平衡表见表1。

表1叠网造纸机系统能量平衡表

输入能量输出能量

序号数量数量

项目项目

MJMJ

1浆料带入的热量Q1

2加入化学药品带入的热量Q2

3加入清水带入的热量Q3

4新鲜空气带入的热量Q4

5通入过热蒸汽带入的热量Q5

6浆料带出的热量Q6

7排渣带出的热量Q7

8排水带出的热量Q8

9冷凝水带出的热量Q9

10湿热空气带出的热量Q10

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11散热损失的热量Q11

合计合计

7能量流向图

按照/—中的要求绘制叠网造纸机系统能量平衡流向图。

GBT2773620115.3.5

5

/—

GBT277112011

附录

A

()

资料性附录

叠网造纸机系统能量平衡及能量效率计算实例

A.1能量平衡有关数据

商品针叶木化学浆板用量(干度),;,

A.1.1127.33kg90%温度25℃废纸绝干浆用量815kg温度

;/。

25℃纸板的日产量560td

水的比热容/(·),/(·)。

A.1.24.187kJk℃纤维的比热容1.423kJk℃

gg

:、。,

A.1.3浆料制备系统加入的化学药品填料脱气剂等化学药品用量很少忽略不计中性胶8kg浓

,;,,;,,。

度0.5%温度25℃助留剂0.5kg浓度0.5%温度25℃内部施胶淀粉6kg浓度8%温度100℃

,;,,;网部洗涤水,

A.1.4浆料上网浓度0.4%温度25℃网部喷淋淀粉6kg浓度8%温度100℃10t

;。

温度25℃网部排水温度25℃

,;,,;

A.1.5损纸浆浓度3%温度25℃抄造率为96%网部湿损纸率2%温度25℃压榨部损纸率

,;,。

0.5%温度25℃压光部干损纸率1.5%温度50℃

,。

A.1.6除渣率相当于成纸的0.8%除渣浓度1.2%

,;,;。

A.1.7浆料进入压榨部的浓度19%温度25℃洗毛布用清水2t温度25℃压榨部排水温度25℃

,;,,。

A.1.8浆料进入干燥部的浓度45%温度25℃表面施胶淀粉16kg浓度8%温度100℃

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,;,。

A.1.9进入压光部的浆料干度95%温度50℃成纸的干度95%温度50℃

,;,。

A.1.10需糊化的淀粉共28kg温度25℃糊化后胶液浓度8%温度100℃

:,,,:

A.1.11淀粉糊化的蒸汽参数蒸汽量为0.05t温度240℃压力0.8MPa查饱和蒸汽表得温度

时/,/;/(·)。

170℃i″=2773.7kJki′=720.96kJk蒸汽比热1.926kJk℃

ggg

:,,,

干燥部的蒸汽参数蒸汽量为压力温度查饱和水蒸汽表

A.1.121.75t0.25MPa210℃0.25MPa

:/,/;/(·);

得温度时蒸汽比热冷凝水的压力

127℃i″=2719.7kJki′=534.39kJk1.926kJk℃

ggg

,,:/。

0.05MPa温度80℃查饱和水蒸汽表得i′=339.8kJkg

进入干燥部的新鲜空气平均温度,,:

A.1.1325℃相对湿度55%查湿空气焓湿图表得含湿量

/,/;,,

0.011kg水kg干空气热焓值52.98kJkg排出干燥部的湿热空气温度70℃相对湿度65%查表

:/,/。

得含湿量0.156kg水kg干空气热焓值479.80kJkg

查饱和水蒸汽表得,/;/。

A.1.14i″=2587.6kJki′=104.68kJk

70g25g

()()。

叠网造纸机系统电机设备的需要系数和装机容量见表

A.1.15KPA.1

A.2能量平衡方框图

叠网造纸机系统能量平衡方框图见图A.1。

6

/—

GBT277112011

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图A.1叠网造纸机能量平衡方框图

图中符号说明

浆料制备系统:

Q1.1———废纸浆带入的热量;

Q1.2———针叶木浆带入的热量;

Q1.3———中性胶和助留剂带入的热量;

Q1.4———损纸浆带入的热量;

Q1.5———内部施胶剂带入的热量;

Q1.6———排渣带出的热量;

Q1.7———浆料带出的热量;

Q1.8———稀释水带入的热量;

Q1.9———散热损失的热量。

网部:

Q1.7———浆料带入的热量;

Q2.1———损纸带出的热量;

Q2.2———喷淋淀粉带入的热量;

Q2.3———洗涤水带入的热量;

Q2.4———浆料带出的热量;

Q2.5———排水带出的热量;

7

/—

GBT277112011

Q2.6———散热损失的热量。

压榨部:

Q2.4———浆料带入的热量;

Q3.1———洗毛布的清水带入的热量;

Q3.2———损纸带出的热量;

Q3.3———浆料带出的热量;

Q3.4———排水带出的热量。

干燥部:

Q3.3———浆料带入的热量;

Q4.1———表面施胶剂带入的热量;

Q4.2———新鲜空气带入的热量;

Q4.3———蒸汽带入的热量;

Q4.4———湿热空气带出的热量;

Q4.5———冷凝水带出的热量;

Q4.6———浆料带出的热量;

Q4.7———散热损失的热量。

、、:

压光卷曲复卷部

Q4.6———浆料带入的热量;

Q5.1———损纸带出的热量;

Q5.2———成纸带出的热量。

损纸系统:国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

Q2.1———网部损纸带入的热量;

Q3.2———压榨部损纸带入的热量;

Q5.1———复卷部损纸带入的热量;

Q6.1———稀释水带入的热量;

Q1.4———损纸浆带出的热量;

Q6.2———散热损失的热量。

水处理系统:

Q1.8———去浆料制备系统的稀释水带出的热量;

Q6.1———去损纸系统的稀释水带出的热量;

Q2.3———去网部洗涤水带出的热量;

Q2.5———网部排水带入的热量;

Q3.4———压榨部排水带入的热量;

Q7.1———送脱墨车间的水带出的热量。

淀粉糊化:

Q8.1———淀粉带入的热量;

Q8.2———蒸汽带入的热量;

Q8.3———清水带入的热量;

Q8.4———散热损失的热量

Q1.5———内部施胶剂带出的热量;

Q2.2———喷淋淀粉带出的热量;

Q4.1———表面施胶剂带出的热量。

8

/—

GBT277112011

(,)

能量平衡计算以生产纸为基准基准温度为

A.31t0℃

A.3.1浆料制备系统能量平衡计算

A.3.1.1废纸浆带入的热