カレンダーおよび紙の乾燥用熱流体システム

heating of calendering rollers and paper drying

プロセス

PIROBLOCは、製紙産業の製造プロセスに熱を供給するためのカスタマイズされた効率的なソリューションを提供しています。当社の熱媒体ボイラは、紙と段ボールの製造プロセスの以下の段階において、高い生産性と効率性を発揮します：

Secado del papel

Secado del revestimiento

Calor en los rodillos de calandrado

Calor a licor verde

当社のお客様（業種別）

熱流体ボイラの設計

製紙産業向けの熱流体ボイラを設計する際には、その効率性、信頼性、生産性、および安全性を確保するために役立つ要素を考慮することが重要です。適切な設計と施工は、熱流体システムが各用途においてお客様が指定した要件を満たすために不可欠です。

以下に、検討すべき主要な要素をいくつか示します：

ボイラの生産能力、すなわち乾燥プロセスに効率的に伝達するために必要な熱出力を決定する必要がある。これは、製紙工場の製造要件と一致していなければならない。
乾燥プロセスにおける熱流体の必要温度を定義する必要があり、これは、紙の種類と求められる品質基準によって異なる。ボイラは、設定温度を正確かつ一定に到達し、維持する能力を備えている必要がある。
効率的なボイラは、運転コストの削減と環境への影響の低減に役立つため、エネルギー効率は重要な考慮事項である。効率を最大化するためには、熱交換器の設計、断熱性能、および廃熱回収などの要素を評価する必要がある。
ボイラの設計において安全性は最も重要であり、安全で信頼性の高い運転を確保するために、過熱防止装置、圧力解放システム、火炎検知装置、および監視システムを導入するなどの適切な安全対策を実施する必要がある。
腐食耐性と高温耐性を確保するため最も一般的な材料として、炭素鋼またはステンレス鋼を採用するなど、建設材料を適切に選択する必要がある。さらに、ボイラの設計では、メンテナンスと清掃の容易性、および主要な部品へのアクセス性を考慮する必要がある。
ボイラが適用されるすべての国内および国際的な規制および規則に準拠していることを確認することが不可欠である。これには、設計規格、排出要件、安全基準、およびその他の関連する法的要件が含まれる。
熱流体ボイラは、製紙工場内の乾燥システム全体の統合と制御を考慮して設計する必要がある。乾燥シリンダーのような他の装置との効果的な連携、および熱流体の温度と圧力を簡単かつ効果的に監視・調整ができる制御システムが必要である。

これらは主な考慮事項ですが、各製紙工場は、その製造プロセスや特定の要件に応じて、追加の要件を必要とする場合があります。

熱媒体油システムの作動原理（製紙乾燥工程向け）

産業熱流体式ボイラシステムは、複数の主要な要素から構成されています。
まず、熱流体を加熱する主要な装置であるボイラ本体です。ボイラは、ガス燃料、液体燃料、または電気などのエネルギー源を使用して、内部に含有される熱流体を加熱します。

これらのボイラで使用される熱流体は、熱を効率的に伝達するための適切な特性を持つ特殊な熱媒体油です。300°C以上に達しても劣化しない高温の鉱物油や合成油が一般的に使用されます。

熱流体がボイラで加熱されると、閉鎖されたチューブシステムを通じて製紙機械の乾燥シリンダーにポンプで送られます。これらの乾燥シリンダーは、紙の乾燥プロセスが行われる一連の区画に配置されています。

各乾燥シリンダーには、コイルまたは熱交換器が装備されています。これらのコイルは、熱流体が周囲を循環し、シリンダーと接触している紙に熱を伝達するように設計されています。

紙が乾燥シリンダーを移動する際に、熱流体から伝達された熱により、紙片内の水分が蒸発します。発生した水蒸気はシステムから排出され、紙は徐々に乾燥していきます。

重要な点は、熱流体システムが温度を精密に制御し、オペレーターが乾燥プロセスの特定の要件に応じて熱流体の温度を調整できるため、最も適した乾燥ができることです。

要約すると、製紙工程の乾燥プロセス用の熱流体ボイラシステムは、ボイラで加熱され、乾燥シリンダー内のコイルを通ってポンプで送り出される特殊な熱流体を使用します。熱流体から紙に伝達された熱が、水分を蒸発させ、製造工程において紙を効率的に乾燥させます。

メリットと利点

熱流体ボイラは、製紙における乾燥作業のための他のソリューションと比較して、いくつかの重要な利点を提供します。これらの利点には、以下のものが含まれます：

熱媒体ボイラは、高いエネルギー効率で知られています。熱流体が閉鎖系システム内で循環するため、熱損失が最小限に抑えられ、生成された熱エネルギーが最大限に活用されます。これにより、エネルギーを効率的に利用でき、運転コストを削減できます。
熱流体ボイラは、紙の乾燥工程において温度を精密に制御できます。オペレーターは、加工中の紙の要件に合わせて、熱流体の温度を特定の範囲内に調整し維持することができます。これにより、均一で高品質な生産性が保証されます。
ボイラに使用される熱流体は、優れた熱伝導率を有しています。これにより、熱流体と紙の間で迅速な熱交換が可能となり、乾燥プロセスが加速され、工場の生産性が向上します。
熱流体ボイラは、300°Cを超える比較的高い温度で運転可能です。これは、迅速な乾燥が求められる用途や、高温で水分を効率的に除去する必要がある特殊紙の製造において特に効果を発揮します。
熱流体は、乾燥シリンダー内のコイルや熱交換器を通じて均一に分布されます。これにより、紙全体に熱が均一に分布され、冷えた部分や熱い部分を防ぎ、プロセスの品質が向上します。
メンテナンスの必要性が少ない

熱媒ボイラの代替ソリューション

熱媒ボイラは、高い生産性と効率性から、製紙産業で最も一般的に使用されているソリューションです。特に、高い生産能力と安定した生産が求められる場面で効率的です。これらの要素は、温度の精密かつ安定した制御と密接に関連しています。

ただし、性能は低いものの、特定のニーズや製造する紙の特性により、他の技術の使用が正当化される場合は、紙や段ボールの製造工場で使用できる他のソリューションもあります。

熱流体ボイラ以外に、最も推奨される紙乾燥技術は空気乾燥、真空乾燥、マイクロ波乾燥です。

乾燥システムの選択は、紙の種類、生産能力、エネルギー効率、最終製品の品質要件など、複数の要因に依存します。多くの場合、結果を最適化するために、製紙プロセスの異なる段階で異なる乾燥方法を組み合わせて使用します。

熱流体システムによるカレンダーローラーの加熱

油加熱システムは、カレンダーロールに熱を供給するために使用されます。このシステムでは、ボイラーで加熱された熱媒体油が制御された流量で流れ、ロールに分配されることで、カレンダー工程中に一定かつ均一な温度を維持します。このシステムにより、ロールを通過する紙または素材が表面に望ましい効果を得るための必要な熱を受け取ることが保証されます。

このシステムの主要要素は以下の通りです：

熱媒体油ボイラー：燃料の燃焼、電気、またはその他の熱源によって油を所望の温度まで加熱します。
配管回路：熱媒体油を閉ループの配管を通じて循環させます。この回路はボイラーとカレンダーロールを接続し、熱媒体油の連続かつ制御された流れを確保するよう設計されています。
カレンダーロール：熱媒体油から熱を受け取り、紙または素材に対して効率的かつ均一な熱伝達を可能にするよう設計されています。
温度制御システム：ボイラー出口、配管、ロールなど複数のポイントに設置された温度センサーを含み、温度を常時監視します。これらのセンサーはコントローラに信号を送り、ポンプの速度とボイラーの出力を調整して所望の温度を正確に維持します。
オイルのリターンおよび再循環：カレンダーロールに熱を伝達して冷却された油が再びボイラーに戻り、再加熱されます。