开式热泵供汽系统和闭式热泵供汽系统

  造纸机干燥部热泵供汽系统属于主动式蒸汽并联供热系统，它利用蒸汽喷射式热泵代替节流减压，向纸机各段烘缸供给所需品位和数量的蒸汽，利用蒸汽减压前后的能量差来提高冷凝水二次蒸发汽的品位供生产循环使用。各段烘缸排出的蒸汽冷凝水依次经过多效蒸发、热量回收和降低温度后，再送回热电站或锅炉房。该系统主要由热泵、高效扩容闪蒸罐、排水器、排气器和真空表面冷凝器等设备组成。根据二次蒸汽的流向，可以分为开式热泵供汽系统和闭式热泵供汽系统。

 

  与传统三段供汽系统相比，主要区别是在#1 和#2闪蒸罐顶部各安装了1 个蒸汽喷射式热泵。利用热泵的抽吸功能，尽可能多地引射出低品位的二次蒸汽，从而有效降低了闪蒸罐内的蒸汽压力，增大了烘缸进、出口压差，使其排水畅通，这样烘缸的积水问题便能得到很好解决。同时，闪蒸罐压力的降低有助于闪蒸罐闪蒸量的加大，从而使二次蒸汽能得到充分地回收利用。因此，采用这一系统能够收到良好的节能效果，并能明显提高纸张质量。但该系统也存在一些问题：①因前一段的二次蒸汽经热泵引射、提高品位后供给下一段使用，所以前一级热泵的输出量会受到下一段烘缸用汽量的制约，不利于二次蒸汽的充分利用；②各段烘缸之间通过二次蒸汽管道发生了联系，前一级闪蒸罐的闪蒸量、下一段烘缸的用汽量和补汽量之间相互影响，增加了控制的难度；③当出现断纸等异常现象时，系统自动反应的速度慢，容易导致烘缸过热或积水。因此，国内外广泛采用的热泵系统是闭式热泵供汽系统。

 

  闭式热泵供汽系统的热力流程如图5 所示。与开式热泵供汽系统相比，一个显著特点是其二次蒸汽经由热泵提升品位后只供本段烘缸使用，不足的部分通过补汽来实现。因此，各段烘缸之间的联系几乎完全被切断，相互之间的耦合作用小，容易控制。为了便于不凝气体及时有效地排出，系统设置了不凝气体流通管道，使得烘缸中热传递效率更高。但是，对于同一条生产线，采用闭式热泵供汽系统的一次性投资要比开式热泵供汽系统高。