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本研究以实际中密度纤维板生产线为例,本生产线由两条子生产线构成,一条是一拖一生产线,年产量4万m3,为一套热磨及干燥系统配一条多层热压线;另一条为一拖三生产线,年产量12万 m3,为一套热磨及干燥系统配三条多层热压线。本研究对中密度纤维板生产过程的电能消耗、热能消耗进行了统计与分析。重点研究了纤维干燥系统的能量利用问题,建立了基于热、评价的能量利用评价体系。并利用这两种方法对实际生产线干燥系统进行评价,探讨了干燥工艺对纤维干燥能量利用的影响,对低温干燥和常规干燥工艺进行热评价与分析。论文的主要研究结论如下: (1)热磨工段实际电能消耗最大,约为204.34kWxh/m3,约占总电耗的54%。其次是成型热压段,约为44.76kWxh/m3,占总电耗的12%。干燥、除尘、供热、备料、后处理和砂光工段的实际电耗分别约为41.4kWxh/m3、25.9kWxh/m3、20.56kWxh/m3、9.15kWxh/m3、9.2kWxh/m3、25.9 kWxh/m3,各约占总电耗的11%、7%、5%、2%、2%和7%。 (2)中密度纤维板生产过程各工段的热能消耗分别为,热磨124.7×104kJ/m3、制胶17.0×104kJ/m3、熔蜡5.7×104kJ/m3、热压90.2×104kJ/m3、干燥167.1×104kJ/m3,分别占总热能消耗的30%、4%、1%、22%和40%。 (3)热磨、干燥、成型热压工段是耗的主要工段,三者的耗分别约为118×104kJ/m3、68.7×104kJ/m3和84.6×104kJ/m3,各约占各工段总耗的39%、23%和28%。备料、后处理、砂光、除尘工段耗分别为9.3×104kJ/m3、3.5×104kJ/m3、8.1×104kJ/m3和9.3×104kJ/m3,各约占各工段总耗的3.1%、1.2%、2.7%和3.1%。 (4)在出口温度一定时,干燥的比能耗和比耗(动)随着进口温度的增大而减少,干燥介质的设备热力学完善度呈下降趋势,干燥的热效率和比耗(焓)随着进口温度升高呈增大趋势,干燥设备效率基本保持不变。且随着出口温度的升高,比能耗、热效率和比耗(动)的这种变化趋势越明显,比耗(焓)则相反,设备热力学完善度先增大后减小,设备效率无明显变化。 在进口温度一定时,随着出口温度的上升,干燥比能耗和比耗(焓)呈增大趋势,而热效率、设备效率则下降。在常用纤维干燥工艺范围内,当进、出口温度为170℃、50℃时比能耗最小,为125×104kJ/m3;比耗最小,约为27×104kJ/m3。当进、出口温度为120℃、70℃时比能耗最大,为198×104kJ/m3。当进口温度从155℃时开始至170℃变化时,出口温度为55℃、60℃、65℃时,热效率有先上升后下降的趋势,说明在这部分进口温度区间,热效率基本趋于最大值。 (5)与常规干燥相比,低温干燥比能耗较小,热效率较高;比耗较小,设备的效率较高、设备的热力学完善性较好,内部损失较少。进出口温度分别为120℃、50℃的低温干燥比进出口温度分别为170℃、70℃的常规干燥能量利用更合理,整个干燥系统的设备能量利用更完善。