Сушильный цилиндр бумагоделательной машины

Сушильный цилиндр бумагоделательной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сушильной части бумагоделательной машины и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве бумаг-и и картона. Целью изобретения является повышение качества сушильного полотна за счет улучшения процессов тепломассообмена. Сушильный цилиндр содержит корпус 1 с торцовыми крышками 2, 3. На торцовой крышке 2 установлена паровая головка 4 с помощью цапфы 5 и уплотнителя 6. К паровой головке 4 присоединена труба 7 для подвода пара. Внутри корпуса 1 цилиндра помешена конденсатоотводяшая сифонная трубка 8, которая выведена наружу через отверстие паровой головки 4. К фланцу 9 паровой головки 4 консольно прикреплен насадок 10, выполненный в виде конфузора. Насадок установлен в сушильном цилиндре наклонно. Он крепится на неподвижной паровой головке 4 таким образом, что продолжение оси насадка пересекается с поверхностью корпуса 1 в его нижней части. Ось насадка составляет с осью цилиндра угол а, находящийся в пределах от ar(jtg R/L до arijtg 2R/L, диаметр выходного отверстия конфузора d , а длина конфузора U составляет от 0,07 до 0,IOL, где R - радиус цилиндра; L - длина цилиндра и dr - внутренний диаметр паровой головки. Насадок в форме конфузора выполнен в виде двух отрезков труб 11 и 12 разного диаметра, соединенных между собой конической вставкой 13. Он может быть выполнен в виде полого усеченного конуса. За счет этих признаков обеспечивается принудительное движение пара вдоль стенок цилиндра по замкнутому контуру . В результате происходит активная вентиляция полости цилиндра, разрушение застойных зон и улучшение процессов тепломассообмена . 2 з.п. ф-лы, 2 ил. I (Л о со ND

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1401092 (58 4 D 21 F 5 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬС ТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4162415/29-12 (22) 12. 12.86 (46) 07.06.88. Бюл. № 21 (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги (72) А. В. Карпов, В. А. Ершов, С. В. Богданов, В. Ф. Грушин, Ю. И. Фабриков и А. Н. Волошин (53) 676.2.052.72 (088.8) (56) Патент ФРГ № 839446, кл. 55 d 28/01, 1952.

Иванов С. П. Технология бумаги. — М.:

Лесная промышленность, 1970, с. 496 — 497. (54) СУШИЛЬНЫЙ ЦИЛИНДР БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к сушильной части бумагоделательной машины и может быть использовано в целлюлозно-бумажной п ромы шлен ности при производстве бум а ги и картона. Целью изобретения является повышение качества сушильного полотна за счет улучшения процессов тепломассообмена.

Сушильный цилиндр содержит корпус 1 с торцовыми крышками 2, 3. На торцовой крышке 2 установлена паровая головка 4 с помощью цапфы 5 и уплотнителя 6. К паровой головке 4 присоединена труба 7 для подвода пара. Внутри корпуса 1 цилиндра помещена конденсатоотводящая сифонная трубка 8, которая выведена наружу через отверстие паровой головки 4. К фланцу 9 паровой головки 4 консольно прикреплен насадок 10, выполненный в виде конфузора. Насадок установлен в сушильном цилиндре наклонно. Он крепится на неподвижной паровой головке 4 таким образом, что продолжение оси насадка пересекается с поверхностью корпуса 1 в его нижней части. Ось насадка составляет с осью цилиндра угол а, находящийся в пределах от arqtg R/L до at qtg 2R/L диаметр выходного отверстия конфузор а d„= d,/1 ï1 а длина конфузора 1> составляет от 0,07 до

0,10L, где R — радиус цилиндра; 1 — длина цилиндра и d„— внутренний диаметр паровой головки. Насадок в форме конфузора выполнен в виде двух отрезков труб 11 и 12 разного диаметра, соединенных между собой конической вставкой 13. Он может быть выполнен в виде полого усеченного конуса. 3а счет этих признаков обеспечивается принудительное движение пара вдоль стенок цилиндра по замкнутому контуру. В результате происходит активная вентиляция полости цилиндра, разрушение застойных зон и улучшение процессов тепломассообмена. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1401092!

Изобретение относится к сушильной части бумагоделательной машины и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве бумаги и картона.

Целью изобретения является повышение 5 качества сушимого полотна за счет улучшения процессов тепломассообмена.

На фиг. 1 представлен сушильный цилиндр с насадком в виде двух отрезков труб, соединенных конической вставкой; на фиг. 2 — сушильный цилиндр с насадком в виде полого усеченного конуса.

Сушильный цилиндр (фиг. 1 и 2) содержит корпус 1 с торцовыми крышками 2 и 3. .На торцовой крышке 2 установлена паровая головка 4 с помощью цапфы 5 и уплот- !5 нителя 6. К паровой головке 4 присоединена труба 7 для подвода пара. Внутри корпуса 1 цилиндра помещена конденсато: отводящая сифонная трубка 8, которая выведена наружу через отверстие паровой головки 4.

К фланцу 9 паровой головки 4 консольно прикреплен насадок 10, выполненный в виде конфузора.

Конфузор установлен в сушильном цилиндре наклонно. Он крепится на неподвиж- 25 ной паровой головке 4 таким образом, что продолжение оси насадка пересекается с поверхностью корпуса 1 в его нижней части. Ось насадка составляет с осью цилиндра угол <х, находящиися в пределах от arqtg—

R.

1 30 до arctg 2 —, диаметр выходного отверс(, тия конфузора d„=, а длина конфузора

ЬL

1, составляет 0,07 — 0,10L, где R — радиус

: цилиндра; L — длина цилиндра и d, — внут ренний диаметр паровой головки.

Насадок в форме конфузора выполнен (фиг. 1) в виде двух отрезков труб 11 и 12 ! разного диаметра, соединенных между собой

: конической вставкой 13. Длина отрезка трубы 12 равна 0,8 — 1,0 длины трубы 11 большего диаметра. Диаметр трубы 11 равен 40 внутреннему диаметру паровой головки 4.

Один торец этой трубы отфрезерован под углом сс и к нему приваривается фланец, соответствующий по размеру фланцу 9 паровой головки 4. Конусность конической встав- 45 ки 13 составляет около 15 .

Насадок (фиг. 2) может быть выполнен в виде полого усеченного конуса.

Форма насадка выбирается исходя из возможности его изготовления. При этом угол а, его наклона, длина !„и диаметр d» выходно- 50 го отверстия насадка находятся в указанных предел ах.

Сушильный цилиндр работает следующим образом.

Пар подается через паровую головку 4 и поступает в корпус 1 цилиндра через насадок 10.

Поскольку ось насадка наклонена под углом вниз к оси цилиндра, струя пара достигает стенки корпуса 1 цилиндра и продолжает движение вдоль нее.

При этом осуществляется турбулизация слоя воздуха, скапливающегося в нижней части цилиндра. Далее струя пара двигается, огибая стенки цилиндра, вдоль торцовой крышки 3, верхней части корпуса 1 и торцовой крышки 2. Таким образом, создается замкнутый контур циркуляции пара в полости цилиндра, исключающий образование застойных зон. Собственное движение цилиндра (вращательное) практически не влияет на направление циркуляции пара, который, охлаждаясь на стенках, конденсируется и через конденсатоотводящую (сифонную) трубку 8 удаляется наружу.

Принудительное перемещение теплоносителя относительно внутренней поверхности цилиндра одновременно препятствует образованию застойных зон с высоким содержанием воздуха и улучшает условия теплообмена. Коэффициент теплоотдачи пара увеличивается с ростом скорости его струи.

Поэтому часть энергии подаваемого в полость цилиндра пара расходуется на создание дополнительного скоростного напора.

Увеличение скорости движения пара по замкнутой траектории достигается путем уменьшения площади выходного отверстия насадка конфузора. При этом температура цилиндра практически не изменяется, а равномерность его нагрева улучшается. Экономия пара на цилиндрах длиной 4 — 5 м достигает примерно 4Я, увеличиваясь до 8Я с повышением их длины до 8 — 9 м.

Указанные пределы угла наклона от насадка к оси цилиндра определены таким образом, что при крайних значениях коэффициента при отношении —, изменяющегося

К от 1 до 2, точки пересечения продолжения оси насадка с корпусом 1 находятся на участке от середины до противоположного конца цилиндра. Это необходимо для создания замкнутого контура циркуляции пара в полости цилиндра.

Учитывая, что угол раскрытия струи пара на выходе из насадка составляет не менее 20, действие прямого потока пара, выходящего из насадка, осуществляется на большую часть нижней поверхности цилиндра. При этом улучшаются условия тепломассообмена и увеличивается температура греющей поверхности. Передача тепла паром на участке поверхности корпуса, примыкающем к торцовой крышке 2, находится в менее благоприятных условиях, но застойные зоны, где резко ухудшается теплообмен, не образуются из-за организации движения пара по замкнутому контуру. Кроме того, здесь осуществляется забор конденсата, что уменьшает его количество и приводит к улучшению условий теплопередачи.

1401092

Угол конусности вставки 13 должен быть не более 15 . При этом происходит уско-, рение потока пара, переходящего в трубу 12 меньшего диаметра d>, сохраняя достаточную равномерность распределения скоростей в поперечном сечении струи. Коэффициент местного сопротивления сжатию струи в этом случае имеет наименьшее значение.

3

В результате не происходит перегрева поверхности корпуса со стороны подачи пара и температура нагрева цилиндра выравнивается.

Увеличение угла наклона больше указанного предела, когда ось насадка пересекает поверхность корпуса на участке торцовой крышки 2 до его середины приводит к тому, что образуется узкая полоса прямого действия лара на поверхность, которая нагревается в этом месте. Одновременно с увеличением угла встречи струи с корпусом ухудшаются условия движения пара по замкнутому контуру.

Уменьшение угла а сопровождается падением мощности циркулирующего по замкну тому контуру потока пара и образованием невентилируемых застойных зон. При этом ухудшается передача тепла нижней поверхности корпуса цилиндра.

Длина насадка определена такой, что начальный участок струи пара, не дости- 20 гает поверхности корпуса, в противном случае образуется локальная зона с повышенной температурой греющей поверхности цилиндра. С другой стороны, необходимо, чтобы расстояние от оси насадка у его выходного отверстия до оси цилиндра составило не менее d для уменьшения действия первичной расширяющейся струи на отраженную, движущуюся вдоль верхней поверхности корпуса в противоположном направлении. Поэтому длина насадка 1> (как и угол его наклона a) не может быть меньше указанного значения.

При использовании насадка, выполненного в виде двух отрезков труб разного диаметра, соединенных конической вставкой (фиг. 1), общие конструктивные размеры а, 1, d сохраняют свое значение. Длина отрезка трубы 12, имеющей диаметр d>, должна быть равной не менее 2 dt„что является необходимым для обеспечения устойчивой формы выходящего из насадка потока пара. На этом расстоянии затухают 4о вихри, образующиеся при сжатии струи.

Длина отрезка трубы 11, диаметр которой равен диаметру трубы для подачи пара через паровую головку 4, определяется исходя из общего размера насадка F,. По диаметру трубы паровой головки 4 d», диаметру выходной трубы d„è углу конусности вставки 13 определяется длина конической вставки 1,=

2.

, tg 1.. (L. (15 ). Далее рассчитывают длину отрезка трубы большего диаметра путем вычитания полученных значений и 1„р„2d из 1„.

3а счет этих признаков обеспечивается принудительное движение пара вдоль стенок цилиндра по замкнутому контуру. В результате происходит активная вентиляция полости цилиндра, разрушение застойных зон и улучшение процессов тепло-массообмена.

Это приводит к экономии тепловой энергии за счет улучшения условий отдачи тепла паром и повышение равномерности температуры по длине цилиндра. Снижение перепада содержания влаги по профилю полотна способствует увеличению качества и выхода выпускаемой бумаги или картона.

Формула изобретения

1. Сушильный цилиндр бумагоделательной машины; содержащий корпус, торцовые крышки, паровую головку, конденсатоотводящую трубку и консольно установленный на фланце паровой головки насадок, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сушимого полотна за счет улучшения процессов тепломассообмена, насадок выполнен в виде конфузора, установленного под углом к оси цилиндра, находящимся в пределах от arqtg — до

Р

arqtg диаметр выходного отверстия

2R

1 конфузора d, а длина конфузора 1„

d, составляет 0,07 — 0,10L, где R — радиус цилиндра, L — длина цилиндра, d, — внутренний диаметр паровой головки.

2. Цилиндр по и. 1, отличающийся тем, что конфузор выполнен из двух отрезков труб разного диаметра, соединенных конической вставкой.

3. Цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что конфузор выполнен в виде полого усеченного конуса.

l401092

Составитель 10. Кляпин

Редактор В. Бугренкова Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 2511/29 Тираж 348 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4