关键词：横管连续蒸煮；斜管连续蒸煮；设备选型1 横管或斜管连蒸的原理及优点   　连蒸技术作为制浆连续化、控制自动化、产量规模化的一套制浆设备在国内的应用已逐年增加。横管连蒸、斜管连蒸及引进的立式卡米尔连蒸等在国内都有应用。本文就横管及斜管连蒸设备在选型方面提些看法，以抛砖引玉，促进国内连蒸技术的推广和发展。 〓〓图1及图2分别是横管及斜管连蒸的一种型式。〓〓连蒸的原理为：水洗后的原料经进料筒(或底振动料仓)进入计量汽蒸器，在螺旋计量汽蒸器中用不大于0.7MPa的蒸汽进行预汽蒸以提高原料的温度。原料从计量汽蒸器排入中间料筒，并保持一定的料位，以保证螺旋进料器的正常运行。进料螺旋带有锥形压缩螺旋，对原料进行挤碾和机械前处理，并挤出原料中部分水分和空气，利于后续的化学浸渍和蒸煮。压缩后的原料在料塞管中形成料塞，其紧密度可防止蒸煮器内部蒸汽的泄漏，从而实现从常压进入带压的蒸煮管中的过程。进料螺旋带有气动逆止阀(T型管)，可有效防止反喷。离开料塞管后的料塞在蒸汽和药液的作用下变松，可通过螺旋浸没器的螺旋或直接把物料喂入其下部的管式蒸煮器中进行蒸煮。所有螺旋电动机可在设计范围内无级变频调速，从而改变各部分的停留时间及充满系数，控制全程时间及蒸后浆的质量。物料离开蒸煮管后落入磨浆缓冲塔，以保证物料能连续均匀落入喷放装置或进行高浓磨浆。〓〓就碱法制浆而言，连蒸设备的主要材料为16MnR,工作压力为0.8MPa左右，工作温度对草类纤维为160～170℃，木片或竹片为165～175℃。〓〓其连蒸优点：(1)蒸汽、电力消耗均匀，无高峰负荷；(2)单位体积的产浆量高，液比小，耗汽少，产品质量均一，稳定；(3)劳动生产率高，便于自动化控制。〓〓连蒸的经济效益也是很可观的，如，吉林嵩华纸业集团的60t/d半化学浆木片连蒸生产装置，其吨浆成本下降400多元，质量上一档次；云南大理造纸厂30t/dCTMP连蒸生产系统吨浆成本下降513.6元，质量上一档次；另外顺昌纸板厂、新疆纸板厂等连蒸生产线各项生产指标皆高于间歇蒸煮。图1〓50t/d草浆横管连蒸装置1-螺旋计量预汽蒸器〓2-螺旋喂料器〓3-逆止阀(T型管)4-第一蒸煮管〓5-第二蒸煮管〓6-缓冲罐〓7-翼式卸料器图2〓嵩华纸业集团60t/d木片半化学浆斜管连蒸装置1-螺旋计量预汽蒸器〓2-螺旋喂料器〓3-逆止阀(T型管)4-螺旋浸没器〓5-斜蒸煮管〓6-水平蒸煮管〓7-第一缓冲罐〓8-第二缓冲罐〓9-带压热磨机2〓连蒸系统设备选型　2.1〓蒸煮型式的选择〓〓所谓斜管连蒸是相对于横管提出来的，即蒸煮管的其中之一与水平方向成某一角度，一般为15～20°。其作用是使需蒸煮的物料在斜管底部得到充分的浸渍和纤维润胀，充分吸收蒸煮液，以使在其后的气相蒸煮中快速反应脱除木素等，对于结构紧密的原料如木片、竹片等是必要的，而对于结构松散的原料如麦草、蔗渣、苇片、红麻等，由于其所需的浸渍时间短，完全可以用横管连蒸达到要求。〓〓一般而言，草类原料用横管连蒸，而对针叶木、阔叶木及结构较紧密的竹片等建议选用斜管连蒸。2.2〓主要设备规格的选取2.2.1〓计量器的选取〓〓连蒸系统的计量器多种多样，有格仓式、双螺旋式、双辊式、单螺旋式等。前三种是草片常用的，单螺旋式常用于木片、竹片的计量。但笔者认为：对配置有回料装置的连蒸系统而言，单螺旋式计量器可适应各种原料，并且可在计量的同时通入蒸汽以提高原料进入蒸煮系统的温度，计量螺旋还可倾斜放置以进一步滤去原料中多余的水分。现代连蒸一般配备湿法备料系统，原料用热水洗涤，因此，原料在计量预汽蒸螺旋中只要停留0.5～1min，就可使原料温度升至80°，以便于后续的蒸煮。〓〓计量螺旋预汽蒸器的长度一般为6～8m，其直径根据产量具体计算，原料在计量螺旋中的充满系数按0.8计算，容重选取：稻草55～65kg/m3,麦草65～75kg/m3，芦苇70～75kg/m3，红麻70～80kg/m3，木片或竹片170～186kg/m3。〓〓计量螺旋中的理论转速可按停留时间0.5～1min(一般40s)计算确定。2.2.2〓喂料螺旋的选取〓〓(1)压缩比的选取〓〓草类原料压缩性好，选用的压缩比较大，而木材，竹片等压缩性差，压缩比取的较小。压缩比越大，功耗越大，一般以能形成足够紧密的料塞以能封住蒸煮管内的蒸汽为最佳。压缩比的选取：草类原料2.2～4，木片1.4～2.5，竹片1.6～2.2。〓〓(2)喂料螺旋转速的选取〓〓喂料螺旋的转速一般在20～100r/min，木片、竹片等压缩性差，结构紧密的原料取值位于低值区，一般为20～60r/min；而草类等非木材纤维压缩性大，结构松散，取值位于上区较佳，一般取40～86r/min较为合适。〓〓(3)喂料螺旋的规格选取〓〓通常用喂料螺旋锥段的大端直径作为喂料螺旋的规格，常用的有14英寸、16英寸、17英寸、20英寸、23英寸等规格。一般而言，120t/d的各种原料制浆，喂料器选用17英寸已能满足要求，120t/d以上可选取20英寸或23英寸的喂料螺旋。因喂料螺旋的功耗占连蒸部分功耗的大部分，喂料螺旋的规格越大，所需的动力越大。2.2.3〓蒸煮管的选取〓〓(1)蒸煮时间的选取〓〓就化学浆而言，草类原料蒸煮时间为15～30min，常以25min作为设计、调试依据。竹片、木片等蒸煮时间为30～50min，常以40min作为设计和调试的依据。浆种对蒸煮时间的影响很大，这取决于用户要求浆的蒸后硬度及蒸煮所采用的压力和温度。〓〓(2)蒸煮管规格的选取〓〓管径越大，则管内螺旋芯轴与管壳内壁之间的浆厚度越大，对蒸煮的均匀性是不利的，管内螺旋两端轴头的支承点距离直接影响螺旋轴的挠度。一般来说，螺旋轴本身的挠度及螺旋轴外径制造时的不圆度之和应控制在蒸煮管长度的1/2000～1/3000，因此，目前横管及斜管连蒸的管体直径一般不超过1800mm，长度不英超过15m。常用直径规格为42英寸(1050mm)、54寸(1372mm)、60英寸(1500mm)等，管体有效长度规格常用的有7700mm、10000mm、12000mm等。蒸煮时间T可近似地由下式计算：〓〓蒸煮时间T=πR2LAγ/M(min)式中式中：L—所有蒸煮管的有效长度之和，m式中式中：M—每分钟要求的产浆量，kg/min式中式中：R—蒸煮管内半径，m式中式中：γ—原料的得率式中式中：A—系数，即充满系数与蒸煮管中原料容重的乘积，kg/m3。系数A的选取：木片145～158kg/m3，竹片138～147kg/m3，麦草128～135kg/m3，苇片131～142kg/m3。〓〓由上式可以知道，给定了蒸煮时间，选定了蒸煮管的规格，其有效总长度也就决定了，这样我们就可合理地安排2根、3根或者4根蒸煮管了。2.2.4〓其它部分的选取〓〓气动逆止阀的筒身直径一般按蒸煮管直径的0.75倍选取，并圆整即可。逆止阀所配气缸以能顺利推动阀盖盖住喂料螺旋料塞管的进口为准。〓〓对化学浆冷喷放装置来说，一般选取的原则是能顺利将4%～5%的浆搅拌均匀即可，常用的搅拌器叶片的线速度为1～1.5m/s。〓〓缓冲罐的高度一般取1.5m为宜，其直径以不超过蒸煮管直径的0.8倍为宜。〓〓对CTMP或APMP所用的带压磨，国内已有多家制造厂可提供配套设备，笔者推荐上海人造板机器厂及吉林造纸机械厂的产品。〓〓对于浸没器等设备，需针对不同的浆种及原料专门设计，本文由于篇幅所限不一一详述。参考文献　［1］ 张元生，冯阿团.国产30～50t/dCTMP机组的设计及应用(J).轻工机械，1996，(1)［2］ 冯阿团.斜管连蒸的设计和应用.中国造纸学会机械专业委员委1999年技术交流会论文.［3］ 60t/dCTMP木片连蒸装置设计说明书.［4］ 120t/d半化学浆连蒸装置设计说明书.［5］ 30t/d全秆红麻CTMP预处理装置设计说明书.［6］ 隆言泉.制浆造纸工艺学［M］.高等学校轻工专业试用教材［7］ 华南工学院，天津工学院.制浆造纸机械与设备［M］.高等学校轻工专业试用教材［8］ 中国造纸学会碱法草浆专业委员会.常用非木材纤维碱法制浆实用手册［M］.