一种防止冷凝水滴落的蒸汽箱及方法技术领域
本发明涉及制浆造纸技术领域，特别涉及一种防止冷凝水滴落的蒸汽箱及
方法。
背景技术
在纸机干燥部和压光机上，沿纸张横幅喷射蒸汽，蒸汽在纸张中冷凝，释
放潜热，从而能提高烘缸部的干燥能力，能调节纸张横幅水分含量的均匀性，
能改善压光后纸张的印刷性能和涂布纸的涂布性能，及印刷性能的横幅均匀
性，因此，蒸汽箱广泛地应用于各种高档纸的纸机上，特别是特种纸机上，如
装饰原纸。
蒸汽箱中喷出来的蒸汽远离水滴是非常重要的，否则喷射出的水滴会在纸
张上产生纸病。另一方面，用于干燥部和压光机上的蒸汽箱，喷射的蒸汽目的
是调节纸张水份含量，因此蒸汽中的水分含量是比较高的，通常采用饱和蒸汽，
饱和蒸汽碰上温度稍低的物体时就会冷凝形成水滴。
在工厂的生产过程中，由于检修或意外事故等因素的影响，纸机并不是连
续运行的，当停机后再开机时，蒸汽箱的温度显然低于饱和蒸汽的温度，这样
一开始运行，蒸汽冷凝后形成的冷凝水就会在第一波蒸汽中从喷嘴喷出。此外
由于蒸汽中并不是绝对干燥的，即使在连续运行的过程中，也有可能有水滴进
入到蒸汽箱中，这就需要蒸汽箱具有良好的防止水滴落到纸张上的方法及与方
法配套的装置。
传统的解决方法是比喷嘴低的部位安装有一系列的冷凝水排出装置。
申请号为US3795578和US3726757的专利申请中采用的解决方法是采用
波浪形的底板，喷嘴位于波浪形的最高点，波谷用于排水，但这种方法没有解
决刚开机时所产生的冷凝水的问题，即使其它部位产生的冷凝水通过波谷排
出，但在喷嘴中依然会产生冷凝水，此外波浪形底板制造比较麻烦。其中，
US3574338在蒸汽箱的底板上安装喷射立管，从而使蒸汽入口高于底板，但立
管的顶端是平面，顶面产生的冷凝水会流入到喷嘴中去，同时这种方法也没有
解决刚开机时所产生的冷凝水的问题，而且冷却的立管为冷凝水的形成提供了
机会。
申请号为US5211813的专利申请提供了另一种解决办法，蒸汽箱包括多
个蒸汽室，除预热蒸汽室外，从总管来的蒸汽经过多个蒸汽室，层层过滤掉冷
凝水后再喷到纸张上，从而使喷向纸张的蒸汽不含有冷凝水，这种方法很有效，
但设备非常复杂，制造和维修的成本高昂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防止冷凝水滴落的蒸汽
箱，其结构简单，制造和维修成本较低，同时可有效防止冷凝水滴落，改善纸
张表面质量。
本发明的另一目的在于提供一种通过上述蒸汽箱实现的防止冷凝水滴落
的方法。
本发明的技术方案为：一种防止冷凝水滴落的蒸汽箱，包括蒸汽箱体、预
热箱体、蒸汽总管、蒸汽支管和预热支管，预热箱体设于蒸汽箱体外周，且预
热箱体与蒸汽箱体之间形成预热隔层，蒸汽箱体相对的两侧壁分别设有蒸汽入
口，蒸汽总管通过蒸汽支管与各蒸汽入口连接，蒸汽总管通过预热支管与预热
隔层连接。
所述蒸汽箱体底部分布有多个蒸汽喷射管，蒸汽喷射管的上端高于蒸汽箱
体底部的内表面，可防止蒸汽箱体内可能形成的冷凝水落入蒸汽喷射管而喷射
到纸张表面。
所述蒸汽喷射管为圆管，蒸汽喷射管的上端为喷射入口，喷射入口呈锥形
向上收缩，且管壁逐渐变薄至零，从而使蒸汽喷射管上可能形成的冷凝水会沿
斜壁流向下，而不会流入到喷射管的蒸汽通道中。
所述蒸汽箱体包括蒸汽箱本体和第一底板，蒸汽箱本体为底部开放的箱状
结构，第一底板设于蒸汽箱本体底部；
所述预热箱体包括预热箱本体和第二底板，预热箱本体为底部开放的箱状
结构，第二底板设于预热箱本体底部。
所述第二底板位于第一底板下方，第二底板与第一底板之间通过各蒸汽喷
射管连接；
沿纸张的输送方向，第一底板的左右两侧与蒸汽箱本体平齐，第一底板的
前后两侧向蒸汽箱本体外延伸至与预热箱本体相接，使形成的底部预热室和箱
体预热室相对独立并相通，加强预热效果，也可以共用预热蒸汽并共同排出冷
凝水；
第二底板与第一底板之间的隔层空间为底部预热室，底部预热室用于预热
第一底板、第二底板和各蒸汽喷射管，预热箱本体与蒸汽箱本体之间的隔层空
间为箱体预热室，箱体预热室用于预热蒸汽箱本体，底部预热室和箱体预热室
组成预热隔层。
沿纸张的输送方向，所述底部预热室的左右两侧中，一侧与预热支管连接，
另一侧设有蒸汽回流管。从预热支管来的蒸汽进入预热隔层并预热蒸汽箱体
后，从蒸汽回流管进入外接的加热器加热后可以循环利用，同时排出预热隔层
中的冷凝水。
所述第一底板上分布有多个通孔，第二底板上分布有多个阶梯孔(其中，
大孔的直径与蒸汽喷射管的外径相配套，小孔的直径与蒸汽喷射管的内径相配
套，大孔和小孔具有相同的中心线，进入蒸汽喷射管的蒸汽通过小孔喷到纸张
上)，第一底板上的通孔与第二底板上的阶梯孔一一对应，并形成通孔组，每
个通孔组对应安装一个蒸汽喷射管，蒸汽喷射管的底部嵌于阶梯孔中；作为一
种优选方案，蒸汽喷射管的喷射入口处比第一底板所处的高度高出10mm左
右。
所述蒸汽箱体内设有多个隔板，各隔板将蒸汽箱体内部的空间分割成多个
独立的蒸汽室。
所述蒸汽总管的进气端设有蒸汽总管控制阀，用于控制蒸汽总管内的蒸汽
流量，蒸汽总管上设有多组蒸汽支管，每组蒸汽支管对应与一个蒸汽室连接；
沿纸张的输送方向，每个蒸汽室的前后两侧壁上部分别设有蒸汽入口，每组蒸
汽支管包括对称设于蒸汽总管两侧的两个蒸汽支管，各个蒸汽支管对应与蒸汽
入口连接；蒸汽从各蒸汽室的前后两侧壁上部进入蒸汽室，可防止蒸汽直接冲
击蒸汽喷射管并喷射，同时也可以保证蒸汽室内蒸汽的均匀度。
每组蒸汽支管包括大直径支管和小直径支管，大直径支管和小直径支管分
别设于蒸汽室的前后两侧，大直径支管上还设有蒸汽支管控制阀，用于控制进
入蒸汽室的蒸汽流量；蒸汽总管的末端设有总管疏水阀；
蒸汽室底部设有冷凝水管；预热支管上设有预热支管控制阀。
本发明一种防止冷凝水滴落的方法：蒸汽总管先向预热支管提供蒸汽，蒸
汽进入预热隔层后，对蒸汽箱体及蒸汽喷射管进行预热；预热完成后，调节预
热支管控制阀，减小预热支管内的蒸汽流量，同时，蒸汽总管通过各蒸汽支管
向蒸汽箱体输送蒸汽，蒸汽进入蒸汽箱体后，通过蒸汽喷射管喷射到纸面。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
1、本蒸汽箱结构简单，制造和维修成本较低，同时可有效防止冷凝水滴
落，改善纸张表面质量。
2、本蒸汽箱通过在蒸汽箱体外部设置预热箱体，结合蒸汽喷射管的结构
设计，有效防止了冷凝水滴落并喷射到纸张表面。
3、本蒸汽箱中，蒸汽喷射管外壁的蒸汽入口呈锥形，在蒸汽喷射管外壁
上形成的冷凝水不会流到蒸汽喷射管中，而会沿外壁直接进入蒸汽箱的底板
上，然后通过排水管排走。
4、本蒸汽箱使用时，通过预热隔层对蒸汽箱体进行预热的同时，也对蒸
汽喷射管进行预热，有效避免了蒸汽在蒸汽喷射管中冷凝的现象。
5、本蒸汽箱中，蒸汽支管控制阀的数量可根据实际需要进行设置，尽量
减少了阀门的数量，可进一步降低设备成本。
附图说明
图1为本蒸汽箱的结构示意图。
图2为图1的A-A截面视图。
图3为蒸汽喷射管的结构示意图。
图4为第一底板的结构示意图。
图5为第二底板的结构示意图。
图6为图5的B-B截面视图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式
不限于此。
实施例
本实施例一种防止冷凝水滴落的蒸汽箱，如图1或图2所示，包括蒸汽箱
体1、预热箱体2、蒸汽总管3、蒸汽支管4和预热支管5，预热箱体设于蒸汽
箱体外周，且预热箱体与蒸汽箱体之间形成预热隔层，蒸汽箱体相对的两侧壁
分别设有蒸汽入口，蒸汽总管通过蒸汽支管与各蒸汽入口连接，蒸汽总管通过
预热支管与预热隔层连接。
蒸汽箱体底部分布有多个蒸汽喷射管6，蒸汽喷射管的上端高于蒸汽箱体
底部的内表面，可防止蒸汽箱体内可能形成的冷凝水落入蒸汽喷射管而喷射到
纸张表面。如图3所示，蒸汽喷射管为圆管，蒸汽喷射管的上端为喷射入口，
喷射入口呈锥形向上收缩，且管壁逐渐变薄至零，从而使蒸汽喷射管上可能形
成的冷凝水会沿斜壁流向下，而不会流入到喷射管的蒸汽通道中。
蒸汽箱体包括蒸汽箱本体和第一底板7，蒸汽箱本体为底部开放的箱状结
构，第一底板设于蒸汽箱本体底部；预热箱体包括预热箱本体和第二底板8，
预热箱本体为底部开放的箱状结构，第二底板设于预热箱本体底部。
第二底板位于第一底板下方，第二底板与第一底板之间通过各蒸汽喷射管
连接；沿纸张9的输送方向，第一底板的左右两侧与蒸汽箱本体平齐(如图1
所示)，第一底板的前后两侧向蒸汽箱本体外延伸至与预热箱本体相接(如图
2所示)，使形成的底部预热室和箱体预热室相对独立并相通，加强预热效果，
也可以共用预热蒸汽并共同排出冷凝水；
第二底板与第一底板之间的隔层空间为底部预热室10，底部预热室用于
预热第一底板、第二底板和各蒸汽喷射管，预热箱本体与蒸汽箱本体之间的隔
层空间为箱体预热室11，箱体预热室用于预热蒸汽箱本体，底部预热室和箱
体预热室组成预热隔层。
沿纸张的输送方向，底部预热室的左右两侧中，一侧与预热支管连接，另
一侧设有蒸汽回流管12。从预热支管来的蒸汽进入预热隔层并预热蒸汽箱体
后，从蒸汽回流管进入外接的加热器加热后可以循环利用，同时排出预热隔层
中的冷凝水。
如图4所示，第一底板上分布有多个通孔，如图5或图6所示，第二底板
上分布有多个阶梯孔(其中，大孔的直径与蒸汽喷射管的外径相配套，小孔的
直径与蒸汽喷射管的内径相配套，大孔和小孔具有相同的中心线，进入蒸汽喷
射管的蒸汽通过小孔喷到纸张上)，第一底板上的通孔与第二底板上的阶梯孔
一一对应，并形成通孔组，每个通孔组对应安装一个蒸汽喷射管，蒸汽喷射管
的底部嵌于阶梯孔中；作为一种优选方案，蒸汽喷射管的喷射入口处比第一底
板所处的高度高出10mm左右。
如图1所示，蒸汽箱体内设有多个隔板13，各隔板将蒸汽箱体内部的空
间分割成多个独立的蒸汽室。
蒸汽总管的进气端设有蒸汽总管控制阀14，用于控制蒸汽总管内的蒸汽
流量，蒸汽总管上设有多组蒸汽支管，每组蒸汽支管对应与一个蒸汽室连接；
沿纸张的输送方向，每个蒸汽室的前后两侧壁上部分别设有蒸汽入口，每组蒸
汽支管包括对称设于蒸汽总管两侧的两个蒸汽支管，各个蒸汽支管对应与蒸汽
入口连接；蒸汽从各蒸汽室的前后两侧壁上部进入蒸汽室，可防止蒸汽直接冲
击蒸汽喷射管并喷射，同时也可以保证蒸汽室内蒸汽的均匀度。
每组蒸汽支管包括大直径支管和小直径支管，大直径支管和小直径支管分
别设于蒸汽室的前后两侧，大直径支管上还设有蒸汽支管控制阀15，用于控
制进入蒸汽室的蒸汽流量，小直径支管上不设蒸汽支管控制阀；蒸汽总管的末
端设有总管疏水阀16；
蒸汽室底部设有冷凝水管17(如图2所示)；预热支管上设有预热支管控
制阀18。
上述蒸汽箱实现的防止冷凝水滴落的方法，主要是：蒸汽总管先向预热支
管提供蒸汽，蒸汽进入预热隔层后，对蒸汽箱体及蒸汽喷射管进行预热；预热
完成后，调节预热支管控制阀，减小预热支管内的蒸汽流量，同时，蒸汽总管
通过各蒸汽支管向蒸汽箱体输送蒸汽，蒸汽进入蒸汽箱体后，通过蒸汽喷射管
喷射到纸面。具体为：
首先关闭蒸汽总管控制阀，打开预热支管上的预热支管控制阀和蒸汽回流
管上的回流控制阀，对于整个蒸汽箱体进行预热，防止蒸汽进入蒸汽箱体中时
产生冷凝水；当蒸汽箱体内的温度达到蒸汽的温度时，预热完成，蒸汽箱开始
正常工作，此时适当关小预热支管的蒸汽流量，同时关小回流控制阀。
打开蒸汽总管控制阀，蒸汽通过每组蒸汽支管进入到相应的蒸汽室中，蒸
汽支管是从侧面进入蒸汽室中的，也就是说进汽的方向与蒸汽喷向纸张的方向
垂直，这样一方面避免了蒸汽冲击纸张产生的不利影响，另一方面防止了蒸汽
中可能带有的冷凝水喷到纸张上；蒸汽进入到蒸汽室中后再通过蒸汽喷射管喷
到纸张上，由于预热蒸汽对蒸汽喷射管进行了预热，因此蒸汽在通过喷射管时
不会产生冷凝水，同时蒸汽喷射管外壁的蒸汽入口呈锥形，在蒸汽喷射管外壁
上形成的冷凝水不会流到蒸汽喷射管中，而会沿外壁直接进入第一底板上，然
后通过冷凝水管排走；此外蒸汽喷射管的蒸汽入口比第一底板高10mm左右，
从而可以避免蒸汽箱内形成的冷凝水进入蒸汽喷射管中。
蒸汽支管沿纸机的横向均匀分布，与蒸汽箱体的蒸汽室相对应，每个蒸汽
室与两根蒸汽支管相通，位于蒸汽室一侧的蒸汽支管上安装有蒸汽支管控制
阀，位于蒸汽室另一侧的蒸汽支管上没有蒸汽支管控制阀，由于蒸汽支管一(即
带有蒸汽支管控制阀的蒸汽支管)的管径大于蒸汽支管二(即不带有蒸汽支管
控制阀的蒸汽支管)的管径，从而可以通过单独控制蒸汽支管一来控制对应蒸
汽室的蒸汽流量，减少了阀门用量，同时达到了调节纸张横幅水份含量的目的。
如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，
并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，
都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。