CN103114488B - 一种常压多通道造纸烘缸 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种常压多通道造纸烘缸，它包括缸体,其特征在于：在所述缸体的园筒形缸壁中，横向或纵向设有均布的若干导热通道；所述的各导热通道的一端与蒸汽输入管相连通，另一端与冷凝水输出管连通；所述蒸汽输入管、冷凝水输出管分别与旋转接头的蒸汽进口和冷凝水出口连通。该结构的烘缸，蒸汽进入缸体的导热通道，使缸体的园筒形缸壁发热，热量传递给缸壁表面上需干燥湿纸张，湿纸张受热而蒸发水份，从而达到干燥的目的。由于烘缸体结构是敞开的，仅在导热通道内有压力，所以烘缸不属于压力容器。因此，本发明是一种常压容器烘缸，结构简单，温度高，传热效率高，重量轻，蒸汽流动和冷凝水排水畅通和制造成本低的纸张干燥设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种干燥设备，尤其是造纸设施中的纸张烘缸。
背景技术
在目前通用的造纸设施中，干燥部是造纸机的主要耗能部分，烘缸是纸机干燥部的主要部分。现有的烘缸主要构造包括缸体、传动轴、蒸汽和冷凝水进出旋转接头、冷凝水排出虹吸管和保温装置等。烘缸的主要任务是将经过缸表面的湿纸页烘干。这种结构的烘缸在将湿纸页烘干的过程中，普遍存在排水不良问题，若烘缸内冷凝水排除不良则在烘缸内聚积，当转速较高冷凝水积聚较多时形成冷凝水环，由于冷凝水环导热系数低，将大大增加烘缸的热阻，造成烘缸的干燥效率下降；当烘缸内积水时，还会大大增加传动所消耗的功率；当冷凝水排出不畅时断时续时，会造成干燥部电力负荷剧烈运动，纸页的干度不稳定，影响纸机的正常运行；烘缸积水严重时还会使烘缸的传动平衡遭到破坏，从而造成纸机运转中机架产生振动。目前虹吸管主要用来排除烘缸冷凝水，但在转速要求高时，烘缸冷凝水排除还是不理想。另外，现有的烘缸属于密闭的压力容器，缸壁和端盖需要足够的壁厚来承受蒸汽压力。蒸汽压力越高，缸壁壁厚越大，热阻力也越大，从而使烘缸的生产能力提高受到限制，同时烘缸重量和耗用钢材等材料增加。为了克服传统烘缸的缺点，目前也有人提出多通道烘缸理论进行研究，提出的主要方案有：1、在烘缸内壁铸造槽，并在槽上覆盖盖板；2、在烘缸外壁铸造槽，并在槽上覆盖盖板；3、在烘缸内壁安装金属波纹板。这些方案因加工难度、受力、密封等原因至今仍无法实现应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、传热效率高、冷凝水排水畅通、温度高和成本低的常压多通道造纸烘缸。
为达上述目的，本发明的技术方案为：
一种常压多通道造纸烘缸，它包括缸体,其特征在于：
在所述缸体的园筒形缸壁中，横向或纵向设有均布的若干导热通道；
所述的各导热通道的一端与蒸汽输入管相连通，另一端与冷凝水输出管连通；
所述蒸汽输入管、冷凝水输出管分别与旋转接头的蒸汽进口和冷凝水出口连通。
所述的各导热通道分成若干组，每组的两端分别与蒸汽进口和冷凝水出口分别连通。
上述结构的烘缸，缸壁与两端的轮毂连成一体，两端轮辐分别固定在两侧的传动轴上，其中的一端轴内固定连接有旋转接头。热蒸汽从旋转接头的蒸汽进口到蒸汽输入管，再分配到缸体的导热通道中。蒸汽进入缸体的导热通道，使缸体的园筒形缸壁发热，热量传递给缸壁表面上需干燥湿纸张，湿纸张受热而蒸发水份，从而达到干燥的目的。在蒸汽对湿纸张干燥的同时，蒸汽被冷凝成水，并被导热通道中不断进入的蒸汽推动，将冷凝水推到冷凝水出口，最后从旋转接头的冷凝水出口排出。由于烘缸结构是敞开的，因导热通道较小，能承受较高的压力，且仅在导热通道内有压力，所以烘缸不属于压力容器。因此，本发明的烘缸是一种常压容器，结构简单，传热效率高，温度高，重量轻，蒸汽流动和冷凝水排水畅通和制造成本低的纸张干燥设备。
附图说明
图1是本发明横向环形布导热通道的剖视结构示意图。
图2是图1中沿A-A线剖视的结构示意图。
图3是本发明纵向布导热通道的剖视结构示意图。
图4是图3中沿B-B线剖视的结构示意图。
在图中，左轴1，轴承2，轮毂3，横向导热通道4，缸壁5，蒸汽输入管6，冷凝水输出管7，右轴8，蒸汽旋转接头9，蒸汽入口10，冷凝水出口11，冷凝水过度管12，蒸汽过度管13，横向蒸汽输入分管14，横向凝水输出分管15，纵向导热通道16，纵向凝水输出分管17，纵向蒸汽输入分管18，通管19。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步说明。
图1所示，是本发明横向环形布导热通道的剖视结构示意图；图2所示，是图1中沿A-A线剖视的结构示意图。结合两图一起来看，缸体包括左轴1、轴承2、轮辐3、缸壁5和右轴8。其中，缸壁5的两端内侧分别与两轮辐3固定连接，两侧轮辐3的中间分别与左轴1和右轴8固定连接，而且左轴1和右轴8可为同一轴；在左轴1和右轴8外侧分别设有轴承2。在园筒形缸壁5中，横向设有均布的若干横向导热通道4，各横向导热通道4的一端通过横向蒸汽输入分管14与蒸汽输入管6相连通，另一端通过横向冷凝水输出分管15与冷凝水输出管7连通，蒸汽输入管6、冷凝水输出管7的另一端分别通过蒸汽过度管13、冷凝水过度管12与旋转接头9的蒸汽进口10和冷凝水出口11连通。
图3所示，是本发明纵向布导热通道的剖视结构示意图，图4所示，是图3中沿B-B线剖视的结构示意图。同理，结合两图一起来看，与图1和图2相比，只是在缸壁5中设置的导热通道与横向导热通道4相互垂直，为纵向导热通道16，其它的结构基本与图1、图2的相同。从图中可知，纵向导热通道16依序通过纵向蒸汽输入分管18、蒸汽输入管6、蒸汽过度管13与蒸汽入口10连通，或依序通过纵向凝水输出分管17、冷凝水输出管7、冷凝水过度管12与冷凝水出口11。同组的各导热通道4通过一端的通管19连通。再看图3所示，蒸汽输入分管18、蒸汽输入管6、凝水输出分管17、冷凝水输出管7是布置在缸体的外侧，同理，也可以布置在缸体的内侧。
为了增加蒸汽在导热通道4内的流速，各导热通道4可分成若干组，每组的两端分别与蒸汽进口10和冷凝水出口11分别连通。同时，为了增加缸壁5的温度均匀性，相邻的导热通道4分别归于不同的组并且蒸汽流向相反。
蒸汽旋转接头9包括冷凝水过度管12、蒸汽过度管13、蒸汽入口10和冷凝水出口11，其中，冷凝水过度管12与冷凝水出口11相通，蒸汽过度管13与蒸汽入口10。蒸汽旋转接头9是现有技术产品，在市面上有售。
本发明的工作原理为：加热蒸汽从蒸汽旋转接头9的蒸汽入口10通过蒸汽过度管13，进入蒸汽输入管6，再通过横向蒸汽输入分管14或纵向蒸汽输入分管18分配到缸壁5内的横向导热通道4或纵向导热通道16中。蒸汽进入导热通道中其热量传递到缸壁5上，对缸壁外表面的湿纸张进行加热干燥。同时蒸汽被冷凝成水，并被导热通道内的蒸汽推动，进入横向冷凝水输出分管15或纵向冷凝水输出分管17汇集到冷凝水过度管12中，最后从旋转接头9的冷凝水出口11排出。
在本发明中，在缸壁5中设置横向导热通道4或纵向导热通道16的方法主要有两种：
1、缸壁5中的横向导热通道4或纵向导热通道16，采用导热性能好、强度高的金属或其它材质的管道，如钢、铁、铝、铝合金或铜管等，与缸壁铸造成为一个整体。或
2、缸壁5中的横向导热通道4或纵向导热通道16，采用导热性能好、强度高的金属或其它材质的管道，先将缸壁5厚度的一部分，即外壳铸造或制造完成，然后在该外壳的内表面布置导热通道管道；然后采用另一种导热性能好的材料，如铝、铝合金或铜等，将导热通道管道与外壳铸造成为一体。
Claims (1)
1.一种常压多通道造纸烘缸，它包括缸体,其特征在于：
在所述缸体的圆筒形缸壁（5）中，横向或纵向设有均布的若干导热通道（4、16）；
各所述的导热通道（4、16）的一端与蒸汽输入管（6）相连通，另一端与冷凝水输出管（7）连通；
所述蒸汽输入管（6）、冷凝水输出管（7）分别与旋转接头（9）的蒸汽进口（10）和冷凝水出口（11）连通；
各所述的导热通道（4、16）分成若干组，每组的两端分别与蒸汽进口（10）和冷凝水出口（11）分别连通；
相邻的导热通道（4、16）分别归于不同的组并且蒸汽流向相反；
在缸壁5中设置横向导热通道（4）或纵向导热通道（16）的方法主要有两种：
（1）缸壁（5）中的横向导热通道4或纵向导热通道（16），采用导热性能好、强度高的金属的管道与缸壁铸造成为一个整体；或
（2）缸壁（5）中的横向导热通道（4）或纵向导热通道（16），采用导热性能好、强度高的金属的管道，先将缸壁5厚度的一部分，即外壳铸造或制造完成，然后在该外壳的内表面布置导热通道管道；然后采用另一种导热性能好的材料，将导热通道管道与外壳铸造成为一体。
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