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磨石磨木浆能量及能效计算方法
Q2.1 Q3. 2 Q4. 3
Q6. 1
Q1. 1
圆
锯
Q1. 2
Q1. 3 滚筒剥皮机
Q2. 4 磨木机 浆坑
Q3. 4 筛选净化
Q4. 2 脱水机 双网浓缩机
Q5. 1 漂白塔
Q2. 3 Q2. 2
Q3. 1 Q4. 1
Q3. 3 Q7. 2
Q5. 2
白水池
Q6. 2
Q7. 1 Q7. 3
Q6. 3
(5)进入磨木机木段带入的热量 Q2. 4 Q2. 4=Q1. 3+Q2. 1―Q2. 2―Q2. 3 =132.3538+1707.9066―1707.9066―1.4736 =130.8802(MJ)
A3.3 磨木机及浆坑能量平衡计算 (1) 送入木段带入的热量 Q2. 4=130.8802 (MJ) (2)磨木白水带入的热量 Q3. 1
Q1=(Cx·m1.1x+Csh·m1.1sh)(t1-t0)…………………………(1) 式中:Cx——纤维(原木)的比热容,MJ/t·℃;
Csh——水的比热容,MJ/t·℃; m1.1x——绝干纤维(原木)的量,t; m1.1sh——纤维中含水的量,t; t1——原木温度,℃。 4.1.2 滚筒剥皮机喷水送入的热量 Q2 按式(2)计算:
污水泵
5.5
0.75
75 米皮带电机
7.5
0.65
漂塔抽浆泵×2
45
0.75
磨木机同步电机×7
630
0.95
药液泵×4
4
0.75
5
用电设备
装机容量 (P)/kw
平筛电机×2
3
筛
CX 筛电机×3
37
选 圆网脱水机电机×5
5.5
净 1#池搅拌器电机
22
化 2#池搅拌器电机
30
盘磨电机×4
75
双网机电机
4.2 输出热量 4.2.1 木屑带出的热量 Q7 按式(7)计算:
Q7=1.2%Q1…………………………………………………(7) 4.2.2 滚筒剥皮机排水带出的热量 Q8 按式(8)计算:
Q8=Q2………………………………………………………(8) 4.2.3 排出树皮带出的热量 Q9 按式(9)计算:
3
Q3. 4——送出浆料带走的热量,MJ; 4.2.5 白水池的散热损失的热量 Q11 按式(11)计算:
Q11=Q5. 2+Q5―Q3. 1―Q4. 1―Q6. 2…………………………(11) 式中: Q5. 2——送入白水池白水带走的热量,MJ;
Q5——补加清水带入的热量,MJ ; Q3. 1——磨木白水带入的热量,MJ; Q4. 1——白水池白水带入的热量,MJ; Q6. 2——稀释浆料白水带入的热量,MJ; 4.2.6 出漂白系统浆料所带走的热量 Q12 按式(12)计算:
A1.4 滚筒剥皮机的用水量 13.60 t/t 浆, 树皮含水 40%。 A1.5 筛选净化浆浓 0.9%,加入白水量 55.6 t 水/ t 浆,白水的温度 74℃。 A1.6 磨木机加白水量 55.6 t 水/t 浆,加白水温度 74℃;磨木浆坑浆浓 1.8%,浆坑温度 87 ℃。
A1.7 进脱水机的浆浓 0.9%,温度 79℃;出双网浓缩机的浆浓 20%,温度 79℃。 A1.8 漂剂用量:H2O2 10%,浓度 20 ㎏/ t 浆,30℃; NaOH · Na2SiO3 10%,浓度 16 ㎏/ t 浆, 30℃。
Q3. 1=Csh·m3.1(t3.1-0) =4.187×55.6×(74-0) =17226.9928(MJ)
(3)磨木产生的热量 Q3. 2 1kwh=3.596 (MJ) 已知磨木机电机容量为 630kw,在磨木工作过程中假设 70%转化为热能,则有每台磨
11
漂
螺旋输送机电机
3
白双辊Leabharlann 合器电机18.5需要系 数(K)
0.60 0.60 0.65 0.55 0.55 0.80 0.70 0.65 0.7
用电设备
装机容量 (P)/kw
各 双氧水屏蔽泵×2
3
类
水玻璃泵
22
泵 机漂清水加压泵×2
22
电
机漂白水泵
22
机 送一、二抄浆泵×2
45
送六抄浆泵
55
漂塔循环器电机
Q2=Csh·m2.1sh(t2-t0)…………………………………………(2) 式中: Csh——水的比热容,MJ/t·℃;
2
m2.1sh——送入水的量,t; t2——送入的水的温度,℃。 4.1.3 磨木产生的热量 Q3 按式(3)计算:
Q3=Dm·Gw…………………………………………………(3) 式中:Dm——磨木机的每小时转换的热能,kwh;
Q9=1.1%Q1. 1………………………………………………(9) 4.2.4 磨木机浆坑的蒸发散热损失 Q10 按式(10)
Q10=Q2. 4+Q3. 1+Q3-Q3. 4………………………………(10) 式中: Q2. 4——进入磨木机木段带入的热量,MJ;
Q3. 1——磨木白水带入的热量,MJ ; Q3 ——磨木产生的热量,MJ;
=(1.465×1.7416×60%+4.187×1.7416×60%)(30-0) =(1.5309+2.9168)×30 =133.9613(MJ) (2)木屑带出的热量 Q1. 2 假设锯屑的含水与原木相同,温度与原木相同 Q1. 2=1.2%Q1. 1
=133.9613×1.2% =1.6075(MJ) (3)送入滚筒剥皮机的热量 Q1. 3 Q1. 3=Q1. 1-Q1. 2 =133.9613-1.6075 =132.3538(MJ) A3.2 滚筒剥皮机能量平衡计算 (1)木段送入的热量 Q1. 3 为 132.3538 (MJ) (2)滚筒剥皮机喷水送入的热量 Q2. 1
5.5
0.60 类
1#池抽浆泵
45
锉锯机电机
1.1
0.45 泵
2#池抽浆泵×2
45
砂轮机电机
1.1
0.45 电
一段除渣泵×2
75
剥皮机电机
55
0.70 机
二段除渣泵×2
30
0.75 0.75 0.75 0.75 0.75
料
粗渣输送电机
4
0.50
三段除渣泵
5.5
0.75
15 米皮带电机×2
5.5
0.65
6
Q2. 1=Csh·m2.1sh(t2-t0) =4.187×13.60×(30-0) =1708.2960(MJ)
(3)滚筒剥皮机排水带出的热量 Q2. 2 假设滚筒剥皮机进水与排水的温度相同,水量相同 Q2. 2=Q2. 1=1708.2960(MJ)
(4)排出树皮带出的热量 Q2. 3 树皮的含水与原木相同,温度也与原木相同 Q2. 3=1.1%Q1. 1 =1.1%×133.9613 =1.4736(MJ)
表 1 各用电设备装机容量及需要系数
用电设备
装机容量 (P)/kw
需要系 数(K)
用电设备
装机容量 (P)/kw
需要系 数K
拉木机电机×2
3
0.55
高压清水泵×2
10
0.75
辊子机电机×2
5.5
0.50
平筛抽浆泵×3
45
0.75
备
圆锯机电机×2
18.5
0.60 各 磨石磨木白水泵×2
75
锯屑风机电机×2
22
漂
浆塔循环器电机
4
白
药液槽循环器电机×2
11
需要系 数K
0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.55 0.55 0.55
A2 能量平衡方框图(见第 3 章) A3 能量平衡计算(设基准温度 t0=0℃) 夏季: A3.1 圆锯能量平衡计算 (1)原木带入的热量 Q1.1
生产 1t 绝干浆需原木 1 ÷95.7%=1.0449 t (绝干) 需含水 40%的原木 1.0449÷60%=1.7416t Q1.1=(Cx·m1.1x+Csh·m1.1sh)(t1-t0)
Q12=Q5. 1+Q4+Q6. 2………………………………………(12) 式中: Q5. 1——送往漂白系统浆料带走的热量,MJ;
Q4——漂剂送入漂白系统的热量,MJ ; Q6. 2——稀释浆料白水带入的热量,MJ; 4.3 电能计算 计算全系统的总用电负荷 P,按式(13)计算,即:
P=∑ψ·Ki·Pi P=ψ·(K1P1+K2P2+…+KnPn) …………………………(13) 式中: ψ——表示参差系数,一般取ψ=0.8~0.9; Ki——表示用电设备的需要系数; Pi——表示用电设备的装机容量,kw。 5.磨石磨木浆有关效率的计算 5.1 磨石磨木浆需要的电能 p(kwh/t 浆) 折算为单位产品(1 吨)的用电量,即 p=P×22.5h÷浆产量/d 5.2 磨石磨木浆需要的热能 Q(GJ/ t 浆) Q=Q7.3 列入蒸汽的相应参数:压力、温度(如果是饱和蒸汽可以只列入压力)。
6.能量平衡表(见附件能量平衡表)
7.能量流向图(见附件能量流向图)
4
附录 A 磨石磨木浆系统能量平衡及能量效率计算实例
A1 能量平衡的有关数据 A1.1 原木及环境条件
浆的得率为 95.7%,原木含水 40%,原木夏季温度 30℃,冬季 15℃。 A1.2 水的比热容 4.187 MJ/t·℃,纤维(原木)的比热容 1.465 MJ/t·℃。 A1.3 圆锯的锯屑量为 1.2%,剥皮机去除树皮量为 1.1%,水抽出物为 2%(均是对进入系统 的原木)。
式中: Csh——水的比热容,MJ/t·℃; m7.1——补加清水的用量,t; t7.1——补加清水的温度,℃。