СУШИЛЬНЫЙ ЦИЛИНДР

Сушильный цилиндр относится к конструкции бумагоделательной машины, а именно к сушильной части, и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности.
Известны устройства для удаления конденсата из сушильных цилиндров (см. Шитов Ф.А. Технология бумаги и картона. М. Высшая школа, 1973 г. стр.315-317) при помощи сифонных трубок. Наличие конденсата в сушильных цилиндрах резко ухудшает теплоотдачу от пара к стенке сушильного цилиндра, благодаря чему понижается температура греющей поверхности и снижается скорость сушки бумажного полотна. Кроме того при работе бумагоделательной машины на скоростях более 400 м/мин под действием центробежной силы конденсат внутри сушильного цилиндра приобретает форму кольца. При накоплении конденсата в цилиндре толщина кольца увеличивается до некоторой критической величины, при которой оно разрушается. Для удаления конденсата в приведенном источнике (см. рис.182) используется двойной вращающийся сифон, прикрепленный к крышке сушильного цилиндра. Он имеет две сифонные трубки с наконечниками в виде ковшей, прилегающих к внутренней стенке сушильного цилиндра, два регулируемых
по высоте стержня, которые удерживают сифонную трубку в заданном положении. Разность давлений внутри сушильного цилиндра и в конденсатопроводе около 0,2 ат. Недостатком такой конструкции является необходимость регулировки положения сифонных трубок внутри сушильного цилиндра, которая осуществляется произвольно без определения толщины конденсатного кольца.
Известен сушильный цилиндр (а.с. 354038, МПК D 21 f 5/10 опуб. БИ 20,1973 г.), в котором устранен указанный недостаток. Сушильный цилиндр содержит торцевые крышки с цапфами, сифон, конденсатопровод, проходящий внутри полого центрального вала. Внутри сушильного цилиндра смонтирован датчик уровня конденсата с регулирующим клапаном, установленным на конденсатопроводе. При увеличении кондесации пара в сушильном цилиндре от датчика уровня поступает сигнал на регулятор, который воздействует на клапан, в результате чего расход конденсата из цилиндра увеличивается и обеспечивается поддержание минимального уровня конденсата в сушильном цилилиндре. Недостатком этого сушильного цилиндра является то, что зона отсоса конденсата не распространяется на всю ширину цилиндра и это приводит к неравномерности толщины конденсатного кольца и увеличению расхода пара на сушку.
Наиболее близким по технической сущности предлагаемому устройству является сушильный цилиндр (а.с. 427122, МПК D 21 f 5/02, опуб. БИ 17, 1974 г.), содержащий барабан с кольцевыми канавками на его внутренней поверхности, по окружности которых установлены плоские перегодки с прорезями, и торцевые крышки с цапфами. Для отвода конденсата используют короткие радиальные трубки, входящие в канавки, горизонтальную и конденсатоотводную трубы. Сушильный цилиндр изнутри обогревается паром. Образующийся конденсат перемешивается в канавках с помощью перегородок с прорезями. Теплоотдача от пара к стенке сушильного цилиндра увеличивается и температура барабана повышается. Данное устройство выбрано в качестве прототипа. Недостатком этого устройства является значительное гидравлическое сопротивление прорезей в перегородках при удалении конденсата, что увеличивает затраты энергии на вращение сушильного барабана.
Целью предлагаемой полезной модели является интенсификация теплообмена и снижение энергетических затрат.
Поставленная цель достигается тем, что прорези в перегородках имеют цилиндрическую форму, площадь сечения которых составляет не менее половины площади сечения канавки.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами,
где на фиг.1 изображен продольный разрез сушильного цилиндра, на фиг.2 - поперечный разрез сушильного цилиндра, на фиг.3 - разрез по А-А.
Сушильный цилиндр содержит барабан 1 с кольцевыми канавками 2 на его внутренней поверхности, по окружности которых установлены перегородки 3 с цилиндрическими прорезями 4, и торцевые крышки 5 с цапфами 6. Конденсатоотводное устройство сушильного цилиндра содержит короткие радиальные трубки 7, входящие в канавки 2, горизонтальную 8, сифон 9, имеющий в в вертикальной плоскости изогнутую форму (фиг.2) и плавно переходящий в горизонтальный конденсатопровод, проходящий внутри полого центрального вала (на чертеже не показан).
Бумажное полотно проводится по наружной поверхности барабана 1. Сушильный цилиндр изнутри обогревается паром подаваемым через полый центральный вал. Образующийся конденсат перемешивается в канавках 2 с помощью прорезей 4, имеющих цилиндрическую форму. Теплоотдача от пара к стенке сушильного цилндра увеличивается и температура барабана 1 повышается. Площадь сечения цилиндрических прорезей 4 составляет не менее половины площади сечения канавки 2. При площади сечения прорезей 4 существенно меньше площади сечения канавки наблюдается увеличение гидравлического сопротивления
канавок 2, что приводит к повышению затрат мощности привода. При площади сечения прорезей 4 существенно больше площади сечения канавки 2 происходит плохое перемешивание, по этой причине ухудшается теплоотдача от пара к сушильного цилиндра. В случае, когда площадь сечения цилиндрических прорезей 4 составляет не менее половины площади сечения канавки 2, наблюдается и хорошее перемешивание пароконденсатной смеси и интенсифицируется процесс теплоотдачи от пара к стенке сушильного цилиндра, и тем самым снижаются энергетические затраты на сушку бумажного полотна. Предлагаемая полезная модель также обеспечивает равномерное удаление конденсата по всей ширине сушильного цилиндра вне зависимости от скорости вращения и от размеров конденсатного кольца.
Техническое задание на проектирование предлагаемого сушильного цилиндра разрабатывается в университете растительных полимеров для последующей реализации на одном из машиностроительных заводов целлюлозно-бумажой промышленности.