降能减排躺一”尹一’

Ｅｃｏｎｏｍｉｚｅ

ｏｎ

Ｅｎｅｒｇｙｌ

或类似纸机制造的同类标准进行比较，除此之外，找

出制约生产和影响质量的原因也是必须的。

真空系统的一些问题可能造成较高的能量消耗、

较高的成本和整个系统的低效率。这包括：

・密封水变热

・由于不规律或较高的密封水压造成的大流量密

封水

・由于系统设计或操作问题造成真空泵背压

・同步或异步电动机影响功率因数

（１）密封水变热

密封水温度升高（高于３２．２—３７．７℃）会降低

真空泵的效率，减小真空系统的能力。在高真空设备

（如伏辊）上真空系统的能力降低可高达２５％。这意

味着伏辊同有的真空度下降而影响脱水能力，或者要

求额外的能量以达到要求的真空度。如此运行的真空

系统通常是由节水工程引起的，在这种系统中，由于

水得不到冷却，密封水系统被关闭了。但是，也有不

降低真空泵效率而减少密封水用量的方法，即用冷却

塔或热交换器来冷却密封水。

专门处理废水的冷却塔已经获得了成功的应用。

冷却塔增加了一个添加化学品水处理的过程，要求操

作工进行维护和监控。化学品的添加按照清水的节约

量和高真空系统的效率来进行调整。密封水的温度并

不直接影响真空泵的能耗，当密封水温度为１５．６０Ｃ

（６００Ｆ）和４２．２℃（１１０ ｏＦ）时，真空系统的能量需求

基本保持一致。冷却水增加了真空泵的效率，形成更

高的运行真空度。

例１：设计１台具有６泵真空系统的新型纸机，

该真空系统使用的密封水为４２．２℃（１１０ ｏＦ）的过滤

白水。相比之下，当使用３２．２。Ｃ（９０叩）的水时，真

空系统只需要５台真空泵，安装费用节省２５万美元，

年运行费用节省８．５万美元。

（２）大流量密封水

密封水流量过大时，能量需求增加２％一５％或

者更多，这主要取决于泵的型号和操作条件。除此之

外，过量的水必须被泵送入真空系统和从真空系统泵

送出，这将消耗更多的能量。密封水流量大通常是因

为压力不稳或缺少密封水孔。同样，在使用喷嘴时，

喷嘴会产生磨损，使多余的水进入真空泵。通常情况

下，真空泵的密封水压为３０一４０ Ｐａ，而推荐水压为

１０．１５

Ｐａ，造纸工作者“越多越好的”做法就是使

成本增高的一个实例。

国际造纸２００９年第２８卷第５期

例２：２８０型挂面纸板机中，密封水的压力从３０

Ｐａ降至１０

Ｐａ后，整个真空系统的能耗减少了将近

１６０ｋＷ。这个系统有９个２８３１７０

Ｌ／ｍｉｎ（１００００竹

ｍｉｎ）、安装功率为３３７５ｋＷ的真空泵，仅仅改变阀门

的设定值，每年可节省５４６００美元。

（３）真空泵背压

一些旧的系统上真空泵会出现背压，如果不对空

气，水排出系统进行改进，背压就会扩大。理论上，

一个真空系统在真空排水时不应该有高于６．９ ｋＰａ（１

ｌｂ／ｉｎ２）的背压（以泵流出量计）。纤维或水垢在排水

管中积累会造成背压，在有排水沟的系统中，沟中水

位过高也会造成背压，并且不利于沟中水气分离。

（４）电动机和驱动器

真空泵由用Ｖ带和减速齿轮传动的异步和同步

电动机带动，其中有几台泵是由蒸汽轮机带动的。因

为ｖ带传动的机械效率通常比减速齿轮低，因此在

较大的驱动力下（大于１５０ ｋＷ），建议选用减速齿轮

传动。在对驱动装置进行比较时，一定要把Ｖ带传

动耗用的所有成本考虑进去。这些成本包括附加电动

机的特种轴承、中间轴、减轻电动机轴承负荷的连接

器，中间轴的费用也可以包含在防护装置和机座的成

本中。

例３：２１０型回收挂面纸板机是８泵系统（安装

功率为２７００

ｋＷ），设计以Ｖ带传动，以节省初始成

本。保守地说，增加３％的能量以补偿传动损失，与

减速齿轮传动相比，这个系统要求增加８３ ｋＷ的能

量。每年增加成本为２８６００美元。同步电动机的使用

要按照可靠性、空间需求、不需要电力传输设备（Ｖ

带传动和齿轮传动）的要求进行。但是，在这个工厂

的真空系统中，同步电动机的使用是为了确保一定的

功率因数。因为真空泵始终以相同的速度运转，电量

随着功率因数的改变而改变，所以这也是一个考虑因

素。另外，一些工厂选择使用高速同步电动机（１２００

或１８００ ｒ／ｒａｉｎ）并配以减速齿轮传动，这样节省的成

本将超过大型的低速同步电动机。

（５）电动机型号／真空泵功率

在电动机方面，另一个需要考虑的问题是电动机

的型号和真空泵的功率。很多厂选择安装特大型的电

动机，以减少零部件数量和储藏室存货。很多真空泵

的电动机来自于旧的磨浆机，这些电动机提供的功率

比真空泵需要的要多出５０％。然而，大型号电动机

存在如下问题：首先，当电动机的负荷为７５％或更

・５５・

万方数据