干燥的基本原理

经过机械压榨去除部分水分后的湿纸页进入烘干机时的湿度为60%，通过旋转接头到输出时的5%左右，然后进入精压机。换句话说湿纸页中的55%的湿度（水）时通过纸机干燥部（加热）蒸发脱除掉，蒸发过程需要大量热能，通常以蒸汽形式供给，干燥部一般是纸机中耗能大的。热能从高速纸机旋转接头通过缸体把蒸汽传递到纸幅，需要相当的传热面积，因此，在多数情况下，干燥部实际上是纸机庞大的部分，且价格昂贵。所以干燥部必须以少量的干燥设备有效地蒸发掉水分，故必须提高蒸发速率，但必须确保纸页质量前提下进行。
干燥过程可以分为两大部分，①即蒸汽传热给烘缸的同时，传热给纸幅；以及②从纸幅蒸发出来的水分，在上下烘缸之间带纸时进入大气中。这个过程中油很多变数。这类变数称为“蒸汽侧的变数（热量传递到纸幅）”和“空气侧的变数（从纸幅蒸发出水分）”。
蒸汽的热量通过烘缸外壳的高速纸机旋转接头传入纸张中。随着纸幅接触烘缸表面，干毯将纸页压向烘缸面，并改善接触状况。纸页在烘缸上时，干毯还阻止其水分蒸发。因此当热量传给纸页时，烘缸上纸页的温度上升而很少有蒸发。
纸页温度是可变的，它跟传热及蒸发过程有关。增加传热将增加纸张离开烘缸的温度，并增加在上下烘缸间带纸时的蒸发作用，同样，高效的蒸发过程将随着蒸发使烘缸间纸张的温度下降，从而当纸张回到下一个烘缸时，它的温度较低，较低的纸张温度有利于热量的传递。
烘缸数量固定时，在传热方程式中能直接被控制的两个变数是：饱和蒸发温度（Ts）和总传热系数（K）。
提高烘缸内部的蒸汽压力，可使温度增加。但所能使用的高压力是有局限性的。大多数低定量印刷纸都不能用高压力，特别是在干燥部的湿端。而且开始是压力要低些，以后随着纸张在干燥部的行进而逐渐提高。在高级纸纸机上，湿端烘缸的压力低于大气压并不是罕见的。压力太高，易使纸页外表面的纤维粘在烘缸上，造成纸面粗糙，并由于纸面从烘缸剥离的不一致，易造成抄造方面的问题。
纸机干燥部干端所用大蒸汽压力也有类似的局限性。因抄造和质量方面的原因，低定量纸种在干端也不能使用过高压力。
高定量纸板机与高级纸纸机情况不同，它可在早期使用较高的蒸汽压力。挂面纸板机在前几个烘缸使用200~500kPa压力，以后将压力很快升至1000kPa并不罕见的。有可能使用不同压力，但主要障碍是纸页质量问题。一般规律是，“印刷的要求愈高，湿端的蒸汽压力愈低，而且蒸汽压力的提高亦愈缓慢”。
总传热系数是传热阻力的大小。很多纸机上存在着提高该系数和提高干燥效率的可能性。构成总传热系数阻力有：
（1）凝结水层的厚度和湍动程度。烘缸内的凝结水层是蒸汽传热和凝结过程中形成的。凝结水层构成了传热的阻力。在高抄速，因凝结水湍动减少，阻力变得很大。保持又薄又湍动的凝结水层将大大增加传热量。这是干燥过程中一个重要的变数。
（2）烘缸金属外壳的厚度也是一个热流阻力。外壳厚度取决于烘缸所用的压力。所以这个变数没有改进的余地。
（3）积聚在烘缸表面的任何污垢或纤维，都将称为热流的阻力。因此烘缸表面应保持干净。
（4）纸页上到烘缸后，在纸页和烘缸外壳之间夹着亦薄层空气膜。该空气膜形成一层非常有效的绝热层。干毯的功用就是将纸页压到烘缸上，尽量减少空气膜的阻力。湿端的纸页，渗透性较差，空气膜特别重要。干端的纸页较易渗透空气，夹在中间的空气膜可被强制地压进纸页，使纸页更好地与烘缸接触。
（5）纸页性能也影响热流阻力。纸页的水分含量、厚度、表面粗糙度、透气度都将有力地影响传热能力。各纸种的干燥速率之所以明显不同，这是一个很主要的原因。可以说，所有纸种的干燥速率都是不相同的。
（6）烘缸筒体内的不凝气体降低热量的传递。在进缸蒸汽中可能挟带着空气或其他不凝气体，不凝气体如果积累起来，可严重降低传热作用。适当地处理进缸蒸汽和适当地清除不凝气体，对防止这类问题的产生是很必要的。通常，这对设计良好的蒸汽和冷凝水系统使用了高速纸机旋转接头和CSS固定式虹吸器的就并不重要了。
（7）所以在关键性蒸汽和冷凝水系统中，更应该选配高速纸机旋转接头和CSS固定式虹吸器。