造纸设备蒸汽和凝结水系统之高速纸机旋转接头（一）

蒸发水分所需的能量来自蒸汽，蒸汽在烘缸内部凝结。将蒸汽送入烘缸和排除凝结水式干燥部作业的重要组成部分。它对干燥效率、节能效率、纸张质量和纸机总效率都有影响。

一、凝结水层对干燥的影响

随着蒸汽的凝结，在烘缸内部形成凝结水层。该凝结水层对干燥效率和干燥均一性有重要影响。PST高速纸机旋转接头和虹吸器系统的任务就是把蒸汽连续不断输送到烘缸内，与此同时从转动烘缸中除以凝结水。

根据车速情况，烘缸内部凝结水层的行为式不相同的下图（1）（2）展示出凝结水层的不同行为.

在车速极慢时（低于150m/min），凝结水在烘缸底部形成一个“小水塘”。见图（1）。“小水塘”区域的外面传热系数很高。随着车速的增加，由于缸壁与凝结水之间的摩擦力，“小水塘”开始攀升到烘缸侧面上，见图（2）。“水塘”内部还会因摩擦力而产生湍动。由于凝结水湍动而增强了传热作用。在车速未300m/min左右时，凝结水攀升上缸壁，并回跌到烘缸底部，见图（3）。湍动程度更高，传热也更好。但高湍状态使烘缸传动系统的功率和转动负荷增大。在这种瀑布型状态中运行，常引起烘缸传动齿轮损坏。

一旦烘缸达到足够速度时，由于离心力增加，凝结水将全部附着在烘缸周边上，见图（4）。发生这种“甩边”现象的车速大小取决于烘缸直径，凝结水负荷和缸体内表面粗糙度。Φ1500、Φ1800烘缸通常是在车速6780~710m/min之间发生这种现象。即使凝结水层附着在周边上，它与烘缸表面仍有一定的相对位移。凝结水层呈“激荡状”行为。

激荡作用产生湍动，并增进传热。随着纸机车速的提高，这种激荡作用逐渐趋于凝滞。图6展示随着纸机车速的提高，传热系数所发生的变化。在现代的高纸机车速，烘缸内凝结水层接近于形成一道传热效率很低的薄膜层。凝结水层厚度的微小变化均将使传热发生重要变化。凝结水层即使变动0.5mm，其传热系数均将有十分明显的变化。这也将导致横向干燥速率和纸卷的横幅水分分布的变化。因此，在8.9m幅宽的新型纸机上，要保持其均一性是一项十分间距的任务。

二、滕州市丰瑞机械制造有限公司生产制造的PST高速纸机旋转接头。

在烘干机部分，旋转接头主要用来由静止的管道把蒸汽连续不断地输送到旋转着的烘缸（滚筒）内，然后通过虹吸器将凝液（水）和非凝气体（如空气）逐出烘缸，在多数纸机中，一台旋转接头同时完成这两种功能。

        PST高速纸机旋转接头重量轻，安装方便，密封环为进口特殊石墨——超长使用寿命，密封环可自由浮动，以调节偏心，流通面积达，压力损失小等特点。此类旋转接头最主要的特点是其壳体固定连接在机架及其延伸件上，而不是像以往的旋转接头那样，壳体及其自重由与配机同速转动的旋转接头空心轴（外管）来承受。或套内的浮动环（活塞）密封面由多个小弹簧压紧贴合在游动环或动环相应密封面上，游动环另一密封面则与由烘缸（辊筒）缸盖加热侧空心轴端相连接的法兰带动同步转动的旋转环凹形球面相贴合。

CSS固定式虹吸器结构特点刚性安装固定，无须烘缸内部支撑，虹吸间隙得以精确控制，提高烘干能力和操作稳定性。特富龙吸口，防止磨缸，高速时低压差即可有效运行排水。

旋转接头动、静环密封界面内，内、外管同速转动，界面外静止，壳体固定连接于机架及其延伸件（如轴承盖）上PST高速纸机旋转接头。随同配机同速转动的旋转环与内管的连接及密封结构由几个轮辐与外盘相连，在内、外（管）密封界面内零部件都随机同速转动，在密封界面外部零件固定连接壳体内，进汽和排水汽管中流体分别各自密封，由弹簧压紧。

旋转式和固定式虹吸管之间操作上的不同是，旋转式虹吸管所需的压差值，还要附加客服离心力所需的压差。该附加压差主要客服虹吸管内凝结水和蒸汽混合物的离心力。附加的压差值取决于混合物的密度，密度又取决于喷吹蒸汽的百分率。如果喷吹蒸汽的流量太低，离心力较高，所需压差值也较高。喷吹蒸汽流量太低时，烘缸就排不出水，凝结水就要“满缸”。高速低机的喷吹蒸汽量为凝结水量的20%左右，才能防止烘缸满溢。旋转式虹吸管的典型压差从纸机车速为450m/min的我kPa，到纸机车速为1050m/min的95kPa。

固定式虹吸管不必克服”旋转混合物“的离心力，因此所需压差和喷吹蒸汽量均较小。固定式虹吸式的典型压差为35~40kPa。滕州市丰瑞机械制造有限公司PST高速纸机旋转接头配用CSS固定式虹吸管排水压差仅需0.02kPa。固定式虹吸管更适合于很高车速的纸机。固定式虹吸管的缺点是正确保持虹吸管位置的机械方面问题。通常间隙应大于0.75mm，否则将造成机械事故。