Колпак скоростной сушки

Колпак скоростной сушки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к устройствам для сушки рулонных материалов и, в первую очередь, для сушки бумаги в процессе ее производства.

Известен колпак скоростной сушки (см. а.с. SU №306221, D21F 5/18) для сушки рулонных материалов, состоящий из разъемного корпуса, системы воздуховодов для подачи горячей газовоздушной смеси, газораспределительной камеры, выполненной в виде набора штампованных из листового металла и образующих между собой сопла нагнетания вытяжных коробов.

Недостатки аппарата: низкая интенсивность сушки, неравномерность распределения газовоздушной смеси по соплам нагнетания, большое гидравлическое сопротивление аппарата. Сложность конструкции газораспедлительной коробки периодически вызывает необходимость в останове машины для очистки сетчатых обойм.

Известна газораспределительная камера бумагоделательной машины (см. а.с. SU №1161618, D21F 5/18), содержащая газоподводящий патрубок и короб с днищем, имеющим щелевые отверстия с направляющими и сопла, установленные в направляющие с возможностью перемещения поперек направления движения сушимого полотна и снабженные соединительными элементами, установленные между их продольными стенками.

Недостатки аппарата: низкая интенсивность сушки, распределение газовоздушной смеси по соплам нагнетания без учета неравномерности интенсивности сушки по поверхности барабана, большое гидравлическое сопротивление аппарата и сложность конструкции сопел.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение интенсивности сушки, обеспечение распределения газовоздушной смеси по соплам нагнетания в соответствии с интенсивностью сушки по поверхности барабана и упрощение конструкции сопел.

Технический результат достигается тем, что в колпаке скоростной сушки, содержащем газоподводящие и газоотводящие патрубки, двухсекционный короб с днищем и наклонные сужающиеся щелевые сопла, установленные с возможностью перемещения поперек направления движения сушимого полотна, корпус короба имеет цилиндрическую форму и несоосен с сушильным барабаном, а днище короба соосно с сушильным барабаном, благодаря чему между корпусом и днищем короба образован газораспедлительный канал, сечение которого уменьшается по мере удаления от вертикальной оси короба в обе стороны, кроме того, днище короба набрано из коробчатых элементов, закрепленных в боковых стенках корпуса, боковые поверхности которых образуют наклонные сужающиеся щелевые сопла, а внутренние полости которых служат газоотводящими каналами, выходящими в боковые газосборные каналы, разделенные на две полости, первая из которых по ходу сушимого полотна сообщается с зоной постоянной скорости сушки и газоотводящим патрубком выброса, а вторая - с зоной падающей скорости сушки и газоотводящим патрубком рециркуляции газовоздушной смеси. Кроме того, коробчатые элементы в зоне постоянной скорости сушки имеют одинаковую ширину и образуют 65...70% всего количества наклонных сужающихся щелевых сопел, а в зоне падающей скорости сушки имеют увеличивающуюся по мере удаления от влажной части сушильного барабана ширину и образуют 30...35% всего количества наклонных сужающихся щелевых сопел, при этом наклонные сужающиеся щелевые сопла наклонены навстречу высушиваемому материалу под углом β=arcSin(w_м/w_г), где w_г - скорость газовоздушных струй и w_м - скорость высушиваемого материала.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого колпака скоростной сушки, вид спереди, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 изображен узел I фиг.2 (узел крепежа кассеты из мембранных элементов и их прокладок к корпусу).

Колпак скоростной сушки включает газоподводящий патрубок 1, газоотводящие патрубки рециркуляции 2, газоотводящие патрубки выброса 3 и двухсекционную газораспределительную камеру 4, состоящую из несоосного с сушильным барабаном 5 цилиндрического корпуса 6, заслонки 7, направляющих пластин 8, боковых стенок 9 и соосного с сушильным барабаном 5 днища 10. Цилиндрический корпус 6 днища 10. Цилиндрический корпус 6 и днище 10 образуют газораспределительный канал 11, имеющий переменное сечение. Днище 10 набрано из коробчатых элементов 12 неодинаковой ширины, закрепленных в боковых стенках 9 двухсекционной газораспределительной камеры 4 защелками 13. Боковые стороны коробчатых элементов 12 образуют наклонные сужающиеся щелевые сопла 14, а внутренние полости служат газоотводящими каналами 15, которые выходят в боковые газосборные каналы 16 со съемными боковым стенками 17. Газосборные каналы 16 разделены перегородками 18 на две полости: первая по ходу материала служит для отвода части газовоздушной смеси из зоны постоянной скорости сушки и соединена с газоотводящими патрубками выброса 3, а вторая соединена с газоотводящими патрубками рециркуляциии 2.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Горячая газовоздушная смесь через газоподводящий патрубок 1 по касательной поступает в газораспределительный канал 11 газораспределительной камеры 4 и распределяется на два потока: основной поток поступает навстречу высушиваемого материала в зону постоянной скорости сушки и второй поток, движущийся по ходу высушиваемого материала - в зону падающей скорости сушки. Из газораспределительного канала 11 горячая газовоздушная смесь поступает в наклонные плоские сужающиеся сопла 14 и в виде струй со скоростью 35...45 м/с направляется на поверхность высушиваемого материала и, отражаясь от него, поступает в газоотводящие каналы 15 и по ним переходит в боковые газосборные каналы 16. Из первой по ходу высушиваемого материала полости боковых газосборных каналов 16 газовоздушная смесь отобрана из зоны постоянной скорости сушки и содержит повышенное количество водяных паров, и она через газоотводящие патрубки выброса 3 отводится из установки и выбрасывается в атмосферу. Во второй полости газовоздушная смесь отобрана из обеих зон сушки (постоянной и падающей скорости сушки). Эта часть (75...80% от исходной горячей газовоздушной смеси) газовоздушной смеси содержит пониженное количество водяных паров и через газоотводящие патрубки рециркуляции 2 направляется на повторное использование.

Наклонные сужающиеся щелевые сопла имеют угол α=29...30° и выходную щель в 2,5...3,5 мм. Они наклонены навстречу высушиваемому материалу под углом β, величина которого выбирается таким образом, чтобы вектор суммы скорости газовоздушных струй w_г и скорости высушиваемого материала w_м был направлен по нормали к поверхности высушиваемого материала, т.е. β=arcSin(w_м/w_г). В этом случае на поверхности высушиваемого материала обеспечивается эффективное разрушение пограничного слоя и достигается его высокоинтенсивная сушка.

Как известно, сушка материалов на сушильных барабанах проходит в двух соизмеримых по продолжительности периодах - постоянной и падающей скорости сушки. На периоде постоянной скорости сушки, который протекает на влажной части сушильного барабана, удаляется порядка 2/3 влаги и для ее отвода требуется подача соответствующего количества тепла и сушильного агента, что на предлагаемой установке достигается установкой коробчатых элементов неодинаковой ширины: в зоне постоянной скорости сушки равномерно по длине влажной части сушильного барабана размещено 75...80% всех сопел, а в зоне падающей скорости сушки сопла расположены с возрастающим по мере удаления от влажной части сушильного барабана шагом.

Использование газораспределительного канала 11 с уменьшающимся по мере отбора из него газовоздушного потока сечением позволяет поддерживать одинаковую скорость по его длине и обеспечивать равномерное распределение газовоздушного потока по соплам. Требуемое распределение горячей газовоздушной смеси по зонам сушки достигается заслонкой 6, а его равномерное распределение по ширине высушиваемого материала - направляющими пластинами 8.

Снижение гидравлического сопротивления аппарата обеспечивается плавным цилиндрической формой корпуса 6, плавными входами в сопла и отсутствием препятствий на пути отработанного газовоздушного потока.

Упрощение конструкции сопел достигается использованием коробчатых элементов 12, которые одновременно выполняют функции дна газораспределительной камеры, щелевых сопел и газоотводящих каналов. Использование двухсекционной газораспределительной камеры 4 со съемными боковыми стенками газосборных каналов позволяет производить замену коробчатых элементов, чистку и осмотр внутренних конструкций устройства.

1. Колпак скоростной сушки, содержащий газоподводящие и газоотводящие патрубки, двухсекционный короб с днищем и наклонные сужающиеся щелевые сопла, установленные с возможностью перемещения поперек направления движения сушимого полотна, отличающийся тем, что корпус короба имеет цилиндрическую форму и несоосен с сушильным барабаном, а днище короба соосно с сушильным барабаном, благодаря чему между корпусом и днищем короба образован газораспределительный канал, сечение которого уменьшается по мере удаления от вертикальной оси короба в обе стороны, кроме того, днище короба набрано из коробчатых элементов, закрепленных в боковых стенках корпуса, боковые поверхности которых образуют наклонные сужающиеся щелевые сопла, а внутренние полости которых служат газоотводящими каналами, выходящими в боковые газосборные каналы, разделенные на две полости, первая из которых по ходу сушимого полотна сообщается с зоной постоянной скорости сушки и газоотводящим патрубком выброса, а вторая - с зоной падающей скорости сушки и газоотводящим патрубком рециркуляции газовоздушной смеси.

2. Колпак скоростной сушки по п.1, отличающийся тем, что коробчатые элементы в зоне постоянной скорости сушки имеют одинаковую ширину и образуют 65...70% всего количества наклонных сужающихся щелевых сопел, а в зоне падающей скорости сушки имеют увеличивающуюся по мере удаления от влажной части сушильного барабана ширину и образуют 30...35% всего количества наклонных сужающихся щелевых сопел, при этом наклонные сужающиеся щелевые сопла наклонены навстречу высушиваемому материалу под углом β=arcSin(w_м/w_г), где w_г - скорость газовоздушных струй и w_м - скорость высушиваемого материала.