关键词：汽、液直接加热；水热器；高粘液料；准确控制；温度；剪切力；汽槌1汽汽液彻底混合是成功直接加热的要素直接直接加热就是把定量的蒸汽直接注入定量的冷液料中混合后得到特定温度的热液料，是一个双相的物理反应。最大的优点就是传热速度快，在短时间内可以完成大量液料的加热。在工程上，由于气相蒸汽的温度多半远高于液相液料温度。在大量高温蒸汽加热大量液料的条件下，很容易因为混合不均匀形成局部过热区或是到下游处仍有蒸汽、液料（双相）共存，汽、液未能混合的现象。1.1汽汽槌，即震动与噪音，加热反应运行不全的现象直接蒸汽本身带有较大的能量，在工厂条件下有可能产生较剧烈的现象，最容易显示出来的方式就是噪音和汽槌。原来应用于加热的能量用来产生振动和噪音，除了破坏设备、降低工作环境质量外也减低了加热的效益。当蒸汽与液料共存于金属管路、容器中时，高温蒸汽分子遇见相对低温的管壁立即冷凝成液体，造成瞬间体积剧减。这种瞬间的体积变化程度有如等量的水瞬间气化爆炸，只是方向相反，也称为“内爆” 。这造成周围的水分子迅速移动来弥补空间，形成噪音与振动，也就是俗称汽槌。加大管路口径可以减轻振动与噪音的程度，但真正解决的方法是让蒸气与液料即时混合立刻凝结成反应应得的单相产物——热液料，然后安静的流向工艺下游。1.2汽高粘液料的加热直接高粘流体的扩散系数比一般流体低，蒸汽泡在高粘液料中的扩散、凝结过程也减缓。要有效地加热高粘流体就必须提高蒸汽泡在流体中的扩散速度。一般降低流体粘度的方法有两种，一是用水稀释高粘流体（可长久性降低粘度）；二是对流体（仅限非牛顿流变形流体）施以强力机械剪切，这种方法在剪切停止后，粘度就会渐渐回升。因此，在加热（蒸汽、液料混合）的同时，提供在加热区的强力机械剪切可以达到促进汽、液均匀混合的效果。在高技术含量设备成本较高、能源成本较低的时代，稀释是解决高粘物质加热的合理方法。　2蒸蒸煮器（水热器）2.1汽控制是优异加热系统的关键直接美国水热公司生产的水热器，鉴于上述的需求，透过多年的研发，达到能精确计量、控制单位时间输入的蒸汽、液料，并且确保蒸汽与液料在瞬间能彻底混合而避免局部过热与汽槌。也因有加热区的剪切搅拌功能，它能处理各种粘度的液料而达到节能、高效益、简捷运作的目的。2.2汽高速汽、液加热区瞬间混合环状套管造成液料以环带状高速湍流的方式（30m/min）流入加热区，这时蒸汽以音速 (>300m/min)喷出喷嘴撞击在气相/液相界面使得界面的液料形成雾滴状。每一滴雾状液料被悬浮于蒸汽之中与蒸汽充分接触反应被蒸煮加热完全以单相热浆料的形式快速的流到下游的出流管路内。整个过程在瞬间内完成。由于每一滴液料在加热区都经过同样的高速剪加热区蒸汽，液料混合凝结反应图切，搅拌，雾化，蒸煮。浆料中的每一液滴都被均匀加热及完全蒸煮。因此，加热区的机械剪切不仅能分散高粘颗粒悬浮液料的聚集颗粒使它们能完全蒸煮熟透，同时也能帮助蒸汽与液料的混合、凝结而彻底完成加热反应。　3水水热器应用于造纸直接美国水热公司水热器在美国与欧洲首先在制浆造纸工厂中体现现代直接加热设备的用途。总的来说，水热器具有以下优点：直接（1）降低能耗，维护需求，节约化学制剂耗量而节约成本；（2）简短停车维护时间而提高产能；（3）准确控制各工段重要液料温度而提高产品质量。3.1冲冲洗毛毯的加热系统直接试验结果显示无论是连续、间歇冲洗，纸机停车、运行时冲洗纸机毛毯，50℃是发挥洗毛毯清洁剂和抑菌剂效果最佳温度。这里介绍的毛毯冲洗用热水系统设计重点在提供快速、可靠、准温的的热水。冲洗毛毯的进度再也不必因烧热水时间周期或热水系统停车而延误。加热、供热水可以在瞬间完成也可以在冲洗完毕时停车。自控的流量开关装置在没有水流的时候可自动关闭蒸汽阀门，因此蒸汽绝不会直接接触毛毯而损坏毛毯。高速蒸汽造成的湍流除了提供瞬间加热效果也同时防止加热区内面结垢。自动控温水热器是这个热水系统的心脏。3.2冲本色浆料温度控制直接单位：美国某包装纸板制造厂与造纸厂直接目的：厂方决定装置一加热器，能在漂白工段前准确控制浆料温度以便充分发挥漂白剂功能而节约漂剂费用。设计条件：直接液料：4%本色浆料直接流量：350～800m3/h直接入流温度：72℃直接出流温度：107℃直接入流液压力：0.13MPa直接蒸汽压力：1.0MPa直接过热蒸汽：274℃直接方案：由于原有直接蒸汽加热器冷凝系统效果不良，剧烈振动造成混合器损伤，每次开车时有严重的水槌现象，影响混合器及管道的正常运作。水热公司工程师决定装置较大的水热器以符合设计条件的流量需求。直接结果：本色浆料温度成功的控制在+/-0.6℃。所有的水槌，振动，噪音现象完全排除。已进行了6个月的无停车运作。3.3本绿液加热直接单位：美国乔治亚州佛尔多斯塔市尼古斯包装公司直接目的：排除原有绿液加热器严重的水槌与结垢问题。设计条件:直接液料：绿液直接流量：70～189m3/h直接入流液温度：60℃直接出流液温度：88℃直接入流液压力：0.27MPa直接蒸汽压力：1.0MPa直接方案：过去用外控式蒸汽加热器。蒸汽流量由一个外置蒸汽阀门调整蒸汽压力来完成。蒸汽压力波动造成较狭窄的稳定运作范围。在稳定范围之外运作时，加热系统出现严重的水槌与振动，进而损坏内部的配件。厂方决定在熟化器前装置K414AS水热器，以便准确控制温度并提高熟化石灰转化率。直接结果：安装水热器后已维持了两年的零停车运作。厂方报告所有的水槌与振动都消除了。绿液的温度长时准确维持在88℃。3.4本白液加热直接单位：美国明尼苏达州格伦罗比市布兰丁纸业公司直接目标：开发能在30min以内将200m3白液从27℃升温至88℃的加热系统，以便加速设备启动速度。设计条件：直接液料：白液直接流量存在波动性直接入流液料温度：27℃直接出流液料温度：开机时43℃,煮熟时88℃直接供液压力直接来自白液罐直接蒸汽压力：0.3MPa直接方案：厂方两套系统都是在白液罐外装置水热器，利用蒸汽动力带动液流，节约了外置循环泵的需要。水热器适应三种不同需要的应用条件：起动，维持温度，和煮熟而自动调节蒸汽流量。直接结果：6号机的水热器提供了3项重点功能：（1）高效加热；（2）节约外置循环泵的购置与维护；（3）消除桶内蒸汽发散器所带来的许多问题。现在5、6号纸机的白液加热系统都维持低维护高效运作。3.5本黑液加热直接单位：美国田纳西州金世柏特市米式纸业公司直接目标：排除原有喷枪回路内通往回收锅炉黑液加热器带来的振动与水槌现象。设计条件：直接液料：67%干物浓度黑液直接流速：1.2m3/h直接入流液温度：82℃直接出流液温度：121℃直接供液压力：0.27MPa直接蒸汽压力：1.0MPa直接过热蒸汽温度：204℃。直接方案：原加热器是一个简单的管路内蒸汽发散器。由于蒸汽流量控制与凝结能力不适宜，管路接头经常因为运作时产生的剧烈水槌振动而损坏。这是设计不良黑液加热系统的通病。水热公司工程师在喷枪回路前装置K412AS水热器，准确加热黑液到最优化温度，使得喷出的液滴喷洒形状与大小一致，得到最佳燃烧效果。3.6本水力碎浆直接优化水力碎浆温度以缩短碎浆时间，增加碎浆能力，已得到生产证实。