KR0172974B1 - Method for non-contacting air drying of web material and nozzle blow box and pulp dryer by means of said method - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명에 따른 방법 및 노즐 블로우 박스(nozzle-blow boxes)를 사용하는 펄프 건조기의 기계 방향의 개략적인 종단면도이고.1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of the machine direction of a pulp dryer using the method and nozzle-blow boxes according to the invention.
제2도는 본 발명에 따른 방법 및 노즐 블로우 박스를 사용하는 펄프 건조기의 모듈러 구조를 도시하는 사시도이며.2 is a perspective view showing the modular structure of a pulp dryer using the method and nozzle blow box according to the invention.
제3도는 본 발명에 따른 노즐 블로우 박스 및 이 노즐 블로우 박스 상부에 배치되는 직접 분사식 블로우 박스(direct blowing boxes)의 기계 방향의 개략적인 종단면도이고.3 is a schematic longitudinal sectional view in the machine direction of a nozzle blow box according to the invention and direct blowing blow boxes arranged on top of the nozzle blow box.
제4도는 본 발명에 따른 노즐 블로우 박스 및 그 분출 원리를 도시하는 사시도이며.4 is a perspective view showing a nozzle blow box and its ejection principle according to the present invention.
제5도는 상부에 배치되는 직접 분사식 블로우 박스 구조의 사시도이고.5 is a perspective view of a direct injection blow box structure disposed above.
제6도는 본 발명에 따른 노즐 블로우 박스의 보유면과 이 보유면의 블로우 노즐을 중요한 수치와 함께 도시한 개략도이며.6 is a schematic view showing the holding surface of the nozzle blow box according to the present invention and the blow nozzle of the holding surface together with important values.
제7a도, 제7b도, 제7c도, 제7d도 및 제7e도는 경사지거나 계단형으로 형성된 본 발명에 따른 노즐 블로우 박스의 노즐 보유면의 다양한 변형 실시예들과, 비교 노즐 블로우 박스를 도시한 개략도이고.7a, 7b, 7c, 7d and 7e show various alternative embodiments of the nozzle holding surface of the nozzle blow box according to the invention which are formed in an inclined or stepped manner, and a comparative nozzle blow box It's a schematic.
제8a도는 노즐 보유면의 측면에서 본 제4도 또는 제5도에 도시된 노즐 블로우 박스를 도시한 도면이며.FIG. 8A is a view showing the nozzle blow box shown in FIG. 4 or FIG. 5 seen from the side of the nozzle holding surface. FIG.
제8b도는 노즐 블로우 박스의 V자형 홈의 바람직한 기하학적 형상 및 치수를 도시하는 기계 방향의 개략적인 확대 종단면도이고.8B is a schematic enlarged longitudinal sectional view in the machine direction showing the preferred geometry and dimensions of the V-shaped groove of the nozzle blow box.
제9도는 제7a도 내지 제7e도에 도시한 실시예 각각에 대한 제1분출 속도에서의 상대 열 전달 계수를 웨브 거리의 함수로 나타낸 도면이고.FIG. 9 shows the relative heat transfer coefficient at the first ejection velocity as a function of web distance for each of the embodiments shown in FIGS. 7A-7E.
제10도는 제9도에서 보다 더 높은 제2공기 분사 속도에서 수행된 측정 결과를 도시하는 제9도와 유사한 도면이다.FIG. 10 is a view similar to FIG. 9 showing measurement results performed at a higher second air injection speed than in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
25 : 처리 간극 30a,40a : 공간25: processing clearance 30a, 40a: space
31 : 보유면 32 : V자형 단면 홈31: holding surface 32: V-shaped groove
34 : 평면부 36,42 : 노즐 구멍34: flat part 36,42: nozzle hole
37 : 층부 40 : 직접 분사식 블로우 박스37: layer 40: direct injection blow box
41 : 직접 분사식 블로우 박스 면41: direct injection blow box side
본 발명은 펄프 웨브와 같은 비교적 큰 중량의 웨브재의 공기 건조법에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하자면, 건조될 웨브에 실질적으로 수직한 공기 분사류 및 웨브면에 실질적으로 평행한 공기 분사류가 웨브의 하부로부터 가해지고, 상기 분사류에 의해 열이 웨브에 전달되며, 웨브는 접촉 없이 공기에 의해 지지되고, 건조기를 통과하는 웨브의 주행이 안정화되는 웨브재의 공기 건조 방법에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an air drying method of relatively large weight web materials, such as pulp webs, and more particularly, to an air jet stream substantially perpendicular to the web to be dried and an air jet stream substantially parallel to the web surface. The invention relates to a method for drying an air of a web material which is applied from the air, heat is transferred to the web by the jet stream, the web is supported by air without contact, and the running of the web through the dryer is stabilized.
또한, 본 발명은 건조될 웨브재에 대해 공기를 분사하는 공기 건조기의 노즐 블로우 박스에 관한 것으로, 특히 분사류에 의해 건조용 공기로부터 제공되는 열이 웨브로 전달되며, 주행하는 웨브가 접촉없이 공기에 의해 지지되고 안정화되는 노즐 블로우 박스에 관한 것이다. 상기 노즐 블로우 박스는 웨브에 대향하여 배치된 노즐 보유면이 있는 박스부를 포함하고, 보유면의 중앙에는 웨브의 주행 방향에 횡방향으로 V자형 단면의 홈이 마련되며, 상기 홈은 웨브 쪽으로 개방되고 상기 홈의 서로 대향되는 벽에는 일련의 노즐 구멍이 형성되어 이 일련의 노즐 구멍들로부터 지지 및 안정화 작용을 하는 공기 분사류가 서로 반대 방향으로 교차되는 방향으로 분출되고, 상기 노즐 보유면의 V자형 홈의 양쪽 측방향으로는 서로 동일 평면내에 위치되는 노즐 보유면의 평면부가 마련된다.The present invention also relates to a nozzle blow box of an air dryer for injecting air to a web material to be dried, in particular heat supplied from the drying air by the jet stream is transferred to the web, and the traveling web is air without contact. It relates to a nozzle blow box which is supported and stabilized by. The nozzle blow box includes a box portion having a nozzle holding surface disposed opposite the web, the center of the holding surface being provided with a groove having a V-shaped cross section in a direction transverse to the traveling direction of the web, the groove being opened toward the web, A series of nozzle holes are formed in the mutually opposite walls of the groove so that the air jet streams supporting and stabilizing from the series of nozzle holes are ejected in the direction crossing each other in the opposite direction, and the V-shaped shape of the nozzle holding surface. Both sides of the groove are provided with planar portions of the nozzle holding surfaces positioned in the same plane with each other.
또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 방법 및/또는 노즐 블로우 박스를 사용하는 펄프 건조기에 관한 것이다.The invention also relates to a pulp dryer using the method and / or nozzle blow box according to the invention.
제지 및 펄프 산업에서 사용되는 건조기에서는, 통상 분출 구멍들이 펀칭되어 있는 평판으로 구성된 노즐 블로우 박스들이 사용되었다. 상기 노즐들은 건조될 공수(空輸) 웨브의 일측 또는 양측에 위치된다. 노즐 보유면은 통상적으로 복수개의 구멍 열을 포함하고, 이 열들은 웨브의 주행 방향으로 순차적으로 배치된다. 분사 공기는 웨브와 노즐 보유면 사이의 공간으로 유동되고, 이후 노즐 박스들 사이에 배치된 흡인 슬롯을 통하여 수집된다.In dryers used in the paper and pulp industry, nozzle blow boxes typically consisted of flat plates with blowout holes punched out. The nozzles are located on one or both sides of the airborne web to be dried. The nozzle holding surface typically comprises a plurality of rows of holes, which rows are arranged sequentially in the running direction of the web. Injection air flows into the space between the web and the nozzle holding surface and is then collected through suction slots disposed between the nozzle boxes.
노즐 박스 내의 공기 분사류가 건조될 웨브재의 수직하게 지향되는, 종래 기술에 따른 종이, 판지 또는 펄프 웨브용 공기 건조기에서 사용되는 직접 분사식 노즐 블로우 박스는 건조될 웨브와 노즐 보유면 사이에서 사용된 공기가 측방향으로 유동한다는 문제점이 공지되어 있다. 여기서 측방향 유동이라는 용어는 웨브와 보유면의 양평면에 모두 평행한 공기 유동을 의미하는 것이다. 이와 같은 평행한 공기 유동은 웨브의 이동 방향과 순행하거나 역행하게 된다. 상기 측방향 유동은 공기가 처리 간극으로부터 빠져나가야 하기 때문에 불가피한 것이다. 이 측방향 유동은 종래 기술에 따른 노즐 블로우 박스 내에서의 열전달을 열화시키고 배출 공기의 유속(流速)이 증가함에 따라 교란 효과도 증가하게 된다. 측방향 유속이 증가하면 블로우 박스에 의해 생성되는 압력의 손실도 증가된다. 한편, 건조될 웨브의 주행성의 관점에서 보면, 블로우 박스의 노즐 보유면 내에 부압이 형성되도록, 블로우 박스의 분출면의 모양과 그 노즐 개구부의 기하학적 형상을 만들어 줌으로써 웨브 주행을 안정화하여 웨브의 안정되고 변형이 없는 주행을 보장하는 측면 유동을 활용하는 것이 좋다.Direct injection nozzle blow boxes used in air dryers for paper, paperboard or pulp webs according to the prior art, in which the air jets in the nozzle box are vertically directed of the web material to be dried, are used for the air used between the web to be dried and the nozzle holding surface. There is a known problem that lateral flows. The term lateral flow here means air flow parallel to both the web and the plane of the holding surface. This parallel air flow is either inverse or backward in the direction of travel of the web. The lateral flow is inevitable because air must escape from the process gap. This lateral flow degrades heat transfer in the nozzle blow box according to the prior art and also increases the disturbing effect as the flow velocity of the exhaust air increases. Increasing the lateral flow rate also increases the loss of pressure generated by the blow box. On the other hand, from the viewpoint of the runability of the web to be dried, the web is stabilized by stabilizing the running of the web by creating the shape of the ejection surface of the blow box and the geometry of the nozzle opening so that the negative pressure is formed in the nozzle holding surface of the blow box. It is good practice to utilize lateral flow to ensure deformed driving.
본 발명에 가장 밀접하게 관련되는 선행 기술로서 Messrs. Flakt AB명의의 스웨덴 특허 제8,106,152호(미합중국 특허 제4,505,053호에 대응) 및 K.Krieger명의의 국제 특허 출원 공개 제WO88/08950호(미합중국 특허 제5,016,363호에 대응)을 들 수 있다. 본 발명의 목적은 이하에 기술할 상기 특허들의 결점이 해소되도록 상기 특허에 기재된 종래 노즐 블로우 박스를 더욱 개선하고자 하는 것이다.As the prior art most closely related to the present invention, Messrs. Swedish Patent No. 8,106,152 of Flakt AB (corresponding to US Pat. No. 4,505,053) and K.Krieger International Patent Application Publication No. WO88 / 08950 (corresponding to US Pat. No. 5,016,363). It is an object of the present invention to further improve the conventional nozzle blow boxes described in these patents so as to eliminate the drawbacks of the patents described below.
상기 스웨덴 특허에 기재된 블로우 박스에서는 소위 어안(fish eyes)이라고 불리는 삼각형 개구부들이 편평한 노즐 보유면에 펀칭되어 있으며, 상기 개구부의 전방 엣지 즉, 삼각형 기부의 엣지는 날카롭게 형성되어 있다. 노즐로부터 배출되는 공기의 양이 충분하다면 날카로운 모서리는 큰 결점이 되지 않는다. 때때로, 예컨대 건조용 공기의 필터가 막혔을 경우에는 노즐에 의해 수납되는 공기의 양은 설정치 보다 현저히 감소될 수 있으며, 이러한 경우에는 웨브가 노즐면과 접촉되기 시작한다. 이 때 날카로운 엣지들은 예컨대 펄프 웨브의 표면으로부터 재료를 깍아내고 이 경우 완성된 제품의 품질이 저하되며 건조기 내에 오물이 남게 된다는 사실이 밝혀졌다. 한편, 상기 오물은 펄프 웨브의 진행을 방해한다. 이러한 사실은 펄프 웨브면으로부터 깍여 떨어진 재료가 시가0(cigar)구조와 유사한 롤(roll)을 형성하기 때문에 시가의 형성으로 일컬어진다.In the blow box described in the Swedish patent, so-called triangular openings, called fish eyes, are punched into a flat nozzle holding surface, and the front edge of the opening, ie the edge of the triangular base, is sharply formed. If the amount of air discharged from the nozzle is sufficient, sharp edges are not a big drawback. Sometimes, for example, if the filter of drying air is clogged, the amount of air received by the nozzle can be significantly reduced than the set point, in which case the web starts to contact the nozzle face. It was found that sharp edges, for example, scraped material from the surface of the pulp web, in which case the quality of the finished product was degraded and dirt remained in the dryer. On the other hand, the dirt hinders the progress of the pulp web. This fact is referred to as cigar formation because the material scraped away from the pulp web face forms a roll similar to the cigar structure.
본 발명은 특히 노즐 및 박스의 보유면들 위로 웨브가 주행하는 펄프 건조기에 사용되는 노즐 블로우 박스에 관한 것이다. 공기 분사류는 웨브로 열을 전달하고 접촉없이 웨브를 지지하는 기능을 한다. 웨브의 주행성의 견지에서 보면, 노즐의 평면에 평행하게 공기의 일부분을 분출하는 것이 좋은데, 이 경우 웨브는 보유면으로부터 3mm 내지 6mm만큼 떨어져 안정화된다. 그러나, 종래 기술에 따른 노즐 블로우 박스에서는, 웨브와 노즐 사이의 공간에서 배출 공기의 속도가 증가된다. 이것은 열 전달을 약화시키고 압력의 추가 손실을 유발한다. 고속의 배출 공기로 인하여 야기되는 유해한 효과는 노즐을 상당히 협소하게 형성함으로써 감소될 수는 있지만, 이 경우에는 노즐의 수가 크게 증가되어 건조기의 제조 비용이 현저히 증가된다.The invention relates in particular to a nozzle blow box for use in a pulp dryer in which the web runs over the holding surfaces of the nozzle and the box. Air jets function to transfer heat to the web and support the web without contact. In view of the runability of the web, it is preferable to blow off a portion of the air parallel to the plane of the nozzle, in which case the web is stabilized 3 mm to 6 mm away from the holding surface. However, in the nozzle blow box according to the prior art, the velocity of the exhaust air in the space between the web and the nozzle is increased. This weakens the heat transfer and causes an additional loss of pressure. The detrimental effects caused by the high velocity exhaust air can be reduced by forming the nozzles quite narrowly, but in this case the number of nozzles is greatly increased, which significantly increases the manufacturing cost of the dryer.
본 발명의 목적은 전술한 단점들을 해결하고 건조용 공기로부터 건조될 공수 웨브로의 열 전달을 개선하는 새로운 방법 및 새로운 노즐 블로우 박스를 제공하고자 하는 것이다. 이와 같은 열전달의 개선은 소형 건조기에 있어서, 가장 효율적으로 사용될 수 있다. 또한, 예컨대, 펄프 건조기의 제조 비용 및 공간 점유 비용이 크게 저감될 수 있다.It is an object of the present invention to solve the aforementioned disadvantages and to provide a new method and a new nozzle blow box for improving the heat transfer from the drying air to the airborne web to be dried. This improvement in heat transfer can be used most efficiently in small dryers. Also, for example, the manufacturing cost and space occupancy cost of the pulp dryer can be greatly reduced.
본 발명의 목적은 웨브의 이동을 전술한 유동을 사용하여 안정화하고 측방향 유동에 의한 열 전달의 저하를 억제하는 데에 있다.It is an object of the present invention to stabilize the movement of the web using the flows described above and to suppress the degradation of heat transfer by lateral flows.
상기 목적 및 기타 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방법의 주요한 특징은, 편평한 보유면에 비하여 열 전달을 향상시키기 위해, 보유면과 관련하여 공기에 의해 지지되고 건조될 웨브의 평면에 평행한 공기 유속이 초기에는 대체로 일정하게 유지되며, 그 후 노즐 보유면의 측면 구역들이 공기 유동 방향으로 경사 및/또는 계단형으로 낮아지도록 함으로써 상기 보유면의 측면부에서의 공기 유속을 줄인다는 것이다.The main feature of the method according to the invention for achieving these and other objects is that the air is parallel to the plane of the web to be supported and dried by the air in relation to the holding surface in order to improve heat transfer compared to the flat holding surface. The flow rate is initially kept substantially constant and then reduces the air flow rate at the side portions of the holding surface by causing the side sections of the nozzle holding surface to be inclined and / or stepped downward in the air flow direction.
한편, 본 발명에 따른 노즐 블로우 박스의 주요한 특징은 노즐 보유면의 평면부의 연장부들이 지지될 웨브재와 더 큰 간격을 두고 있는 보유면의 낮아진 및/또는 경사부로 구성되고, 상기 경사부의 구역에서는 지지 및 안정화를 위한 공기 유속이 노즐 보유면의 평면부에서의 속도에 비해 감소되고, 노즐 보유면에는 노즐 구멍이 형성되어 이 구멍을 통하여 지지될 재료 웨브 평면에 수직한 분사류가 노즐 블로우 박스로부터 분출될 수 있다는 것이다.On the other hand, the main feature of the nozzle blow box according to the invention consists in the lower and / or inclined portions of the holding surface having a greater distance from the web material to which the flat portion of the nozzle holding surface is to be supported, The air flow rate for support and stabilization is reduced compared to the speed at the flat portion of the nozzle holding surface, and a nozzle hole is formed in the nozzle holding surface so that a jet flow perpendicular to the plane of the material web to be supported through the hole is discharged from the nozzle blow box. It can be ejected.
본 발명에 따르면, 노즐의 측면부를 편평한 중앙부보다 낮춤으로써 측방향 유동에 의한 열전달의 저하는 최소화되며, 측방향 유속는 감소된다. 또한, 측방향으로의 흐름은 평면부 또는 낮아진 측면부 위에 직접 분출되는 공기 분사류에 직접적으로 충돌하지 않도록 지향되는 것이 좋다.According to the present invention, the lowering of the heat transfer due to the lateral flow is minimized by lowering the side portion of the nozzle than the flat center portion, and the lateral flow rate is reduced. In addition, the lateral flow is preferably directed so as not to directly impinge on the air jetting stream directly blowing over the planar or lowered side portions.
본 발명에 따른 노즐 보유면의 측면 구역을 낮게 하는 것은 웨브와 노즐 보유면 사이에서 고속으로 유동하는 배출 공기가 열 전달율을 저하시킨다는 이론을 기초로 하고 있다. 웨브와 노즐 보유면 사이의 공간이 좁아질수록 배출 공기의 속도는 증가된다. 더욱 다량의 공기가 유입되면 배출 공기의 속도는 엣지 쪽으로 향하는 노즐들의 중심선으로부터 양방향으로 증가된다. 본 발명에 따라 노즐 보유면의 측면 구역들이 낮아지면 이 구역에서의 유속은 감소된다.The lowering of the lateral section of the nozzle holding surface according to the invention is based on the theory that the exhaust air flowing at high speed between the web and the nozzle holding surface reduces the heat transfer rate. The narrower the space between the web and the nozzle holding surface, the higher the velocity of the exhaust air. As more air is introduced, the velocity of the exhaust air increases in both directions from the centerline of the nozzles towards the edge. In accordance with the present invention, lowering of the lateral sections of the nozzle holding surface reduces the flow rate in this section.
본 발명에 따른 노즐 블로우 박스는 정압/부압을 갖는 노즐의 조합체이며, 부압을 생성하는 측방향 유량은 직접 분출되는 공기량과 관련하여 적절하게 선택된다.The nozzle blow box according to the present invention is a combination of nozzles having a positive pressure / negative pressure, and the lateral flow rate generating the negative pressure is appropriately selected with respect to the amount of air directly blown out.
보유면에 구비된 본 발명에 따른 구멍 노즐의 특징은 본 노즐이 동작하는 노즐-웨브 사이의 거리가 매우 짧은 상태에서는 배출 공기가 노즐 구멍으로부터 분출된 공기 분사류를 크게 방해하지 않는다면, 열 전달율은 반드시 노즐-웨브 사이의 거리에 의존하지 않는다는 것이다. 한편, 복수개의 노즐 구멍의 열이 차례로 구비되면, 노즐로부터 배출되는 공기는 노즐과 웨브 사이의 공간 내에서 엣지 쪽으로 이동하여야 하고, 이 유속이 클수록 구멍으로부터 분사된 공기 분사류를 더욱 방해하게 되고 열 전달율을 더욱 저하시키게 된다.The feature of the orifice nozzle according to the present invention provided on the holding surface is that the heat transfer rate is not significant if the exhaust air does not significantly interfere with the air jet flow ejected from the nozzle orifice in a very short distance between the nozzle and the web on which the nozzle is operated. It does not necessarily depend on the distance between the nozzles and the web. On the other hand, when a plurality of rows of nozzle holes are provided in turn, the air discharged from the nozzle must move toward the edge in the space between the nozzle and the web, and the larger the flow rate, the more the air jet streams injected from the hole interfere and The transmission rate is further lowered.
본 발명에 따른 노즐 블로우 박스의 바람직한 실시예에서는 노즐면의 중앙에 위치되는 V자형 단면 홈의 벽으로부터의 공기 분사류는 서로 교차하여 상기 V자형 단면 홈 벽의 각각의 측방향으로 마련된 보유면의 평면부와의 사이에 형성된 연속되는 곡면부를 지향하게 된다. 공기 분사류는 상기 곡면부와 접선 방향이므로 공기 분사류는 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 우회되어 웨브와 보유면의 평면부에 평행하게 된다. 베르누이(Bernoulli)의 법칙에 따라, 웨브와 보유면 사이에는 부압 대역이 형성되며, 이 부압 대역은 웨브를 보유면으로부터 소정 거리, 일반적으로 3mm내지 6mm정도의 거리를 두고 안정화한다. 또한, 본 발명에 따른 보유면의 수평부에는 직접 분출되는 분사류와 측방향으로 유동되는 공기 분사류 사이의 직접적인 충돌을 피하기 위한 조처가 마련된다.In a preferred embodiment of the nozzle blow box according to the invention the air jets from the walls of the V-shaped grooves located in the center of the nozzle face intersect each other and of the retaining surfaces provided in each lateral direction of the V-shaped groove walls. The continuous curved portion formed between the flat portion is directed. Since the air jet stream is tangential to the curved portion, the air jet stream is bypassed by the Coanda effect and is parallel to the plane portion of the web and the holding surface. According to Bernoulli's law, a negative pressure band is formed between the web and the holding surface, which stabilizes the web at a distance from the holding surface, generally 3 mm to 6 mm. In addition, measures are provided in the horizontal portion of the holding surface according to the present invention to avoid a direct collision between the jetting jets that are directly ejected and the air jetting streams that flow laterally.
본 발명에 따르면, 노즐 블로우 박스의 노즐 보유면이 측면부가 낮아지므로 측방향 유속은 유동 단면적이 커짐에 따라 감소되어 낮아진 경사 및/또는 계단부에 위치된 직접 분사식 분출 구멍으로부터 분출되는 분사류의 열 전달 효과가 향상된다.According to the present invention, since the nozzle holding surface of the nozzle blow box is lowered in the side portion, the lateral flow rate decreases as the flow cross-sectional area becomes larger, and thus the heat of the jet streams ejected from the direct injection jet holes located in the inclined and / or stepped portions are lowered. The transmission effect is improved.
본 발명에 따른 노즐 블로우 박스는, 경량의 웨브(200g/m2미만)인 경우 일면 또는 양면 그리고 웨브의 상.하 건조 방식 모두에 적합하게 사용될 수 있다. 펄프 웨브와 같은 중량의 웨브인 경우에는 본 발명에 따른 노즐 블로우 박스는 상부 노즐로서 작용하는 직접 분사식 블로우 박스와 함께 사용되는 하부 노즐 박스로서 또는 일면 건조에서의 하부 노즐 박스로서 사용되기에 적합하다.The nozzle blow box according to the present invention can be suitably used for both one side or both sides and the upper and lower drying methods of the web when the lightweight web (less than 200 g / m 2 ). In the case of a web of the same weight as the pulp web, the nozzle blow box according to the invention is suitable for use as a lower nozzle box used with a direct injection blow box acting as an upper nozzle or as a lower nozzle box in one side drying.
본 발명에 따른 노즐 블로우 박스의 노즐 보유면의 기하학적인 형상에 의해 얻어지는 다른 장점은 측방향 유동 공기가 곡면에 의해 안내되면서 중앙의 V자형 홈의 외부로 분출되므로 예리한 엣지가 없는 완만한 분출면을 제공한다는 것이다.Another advantage obtained by the geometric shape of the nozzle holding surface of the nozzle blow box according to the present invention is that the lateral flow air is guided by the curved surface and blows out of the central V-shaped groove so that a smooth jet surface without sharp edges is produced. Is to provide.
본 발명에 따르면, 이후 기술하는 측정 결과로 부터 알 수 있는 바와 같이, 웨브로의 열 전달이 약 5% 내지 10% 개선될 수 있으므로, 크기가 감소된 건조기에서 바로 유용하게 사용할 수 있으며, 이는 건조기에 대한 투자비 및 실제 기계의 점유공간을 감소시키고, 또한 간접적으로는 생산 중단 횟수를 감소시켜 건조기의 작동 시간 비를 개선한다. 상술한 장점들은 대형의 복잡한 펄프 건조기들의 경우에 특히 중요한 사항이다.According to the present invention, as can be seen from the measurement results described below, since the heat transfer to the web can be improved by about 5% to 10%, it can be usefully used directly in a reduced size dryer, which is Improves the operating time ratio of the dryer by reducing the investment cost and the space occupied by the actual machine, and indirectly by reducing the number of production interruptions. The advantages described above are particularly important in the case of large and complex pulp dryers.
본 발명에 따른 노즐 블로우 박스는 보유면에 평행한 분사류들이 분출되는 V자형 홈이 보유면의 중앙에 구비되어서, 효과적인 분출/열 전달 기술에 부가하여 강성의 기계적인 구조가 얻어지며, V자형 단면 홈으로 인해 다른 강성화 구조물을 필요로하지 않으면서 노즐 보유면을 효과적으로 보강하게 된다. 본 발명에 따른 블로우 박스 분출면은 균일한 평면을 갖는 분출면보다 제조하기가 좀 더 어렵다는 것이 본 발명의 소소한 단점이다. 그러나, 이러한 단점은 발전된 제조 기술에 의해 해소될 수 있다.The nozzle blow box according to the present invention is provided with a V-shaped groove in which the jets parallel to the holding surface are ejected in the center of the holding surface, so that a rigid mechanical structure is obtained in addition to an effective ejection / heat transfer technique, and a V-shaped. The cross-sectional grooves effectively reinforce the nozzle holding surface without the need for other rigidification structures. It is a minor disadvantage of the present invention that the blow box ejecting surface according to the invention is more difficult to manufacture than the ejecting surface having a uniform plane. However, this disadvantage can be solved by advanced manufacturing techniques.
이하 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 몇몇 바람직한 실시예와 이 실시예에 관련된 테스트 결과를 참조로 하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to some preferred embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings and test results related to the embodiments.
제1도는 본 발명에 따른 방법 및 노즐 블로우 박스 세트를 사용하는 펄프 건조기의 기계 방향 개략 종단면도이다. 상기 건조기는 밀폐된 후드(12)를 포함하며, 상기 후드(12)의 내부에는 본 발명에 따른 노즐 블로우 박스 세트(30) 및 이 박스 세트와 대향하여 배치된 직접 분사식 블로우 박스 세트(40)가 구비되고, 상기 박스 세트들에 의해 형성되는 처리 간극(25)를 통하여 건조될 웨브(W)가 접촉 없이 공기에 의해 지지되어 이동된다. 건조기로 들어오는 펄프 웨브(Win)또는 그 상당물은 습식 프레스(10)를 통과하여 웨브의 장력을 조절하기 위한 롤(11)을 거쳐 유입 개구부(12a)를 통해 후드(12)안으로 이동되며, 건조될 웨브(W)는 후드내에서 안내 롤(13)에 의해 수평 방향으로 전.후로 이동된다. 건조된 웨브(W)는 후드(12)의 저부에 위치되는 배출 개구부(12b)를 통하여 제거되어 정렬 몰(14)을 거쳐 구동 롤(15) 세트를 지나 더욱(Wout)이동된다. 제1도에서 웨브 안내 벨트 또는 로프의 경로는 도면 부호 16의 일점 쇄선으로 동시되어 있다.1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of the machine direction of a pulp dryer using the method and nozzle blow box set according to the invention. The dryer comprises a closed hood 12, inside the hood 12 a nozzle blow box set 30 according to the invention and a direct injection blow box set 40 arranged opposite the box set. And a web W to be dried through the processing gap 25 formed by the box sets is supported and moved by air without contact. The pulp web (W in ) or its equivalent entering the dryer is passed into the hood (12) through the inlet opening (12a) through the roll (11) for adjusting the tension of the web through the wet press (10), The web W to be dried is moved back and forth in the hood by the guide rolls 13 in the horizontal direction. The dried web W is removed through a discharge opening 12b located at the bottom of the hood 12 and further moved out through the set of drive rolls 15 via the alignment moles 14. In FIG. 1 the path of the web guide belt or rope is coincided with a dashed dashed line of 16.
제1도에서, 후드(12) 내에서 발생되는 건조용 공기의 순환은 화살표(A1,A2)에 의해 개략적으로 도시한다. 화살표 A1및 이 화살표 A1와 관련되어 위치되는 공기 도관(17)은 열 회수부로부터의 교환 공기의 유입을 나타내고, 화살표 A2및 이 화살표 A2와 관련되어 위치되는 공기 도관(18)은 열 회수부 쪽으로의 배출 공기의 이동을 나타낸다.In FIG. 1, the circulation of drying air generated in the hood 12 is schematically illustrated by arrows A 1 , A 2 . The air conduit 17 located in connection with arrow A 1 and this arrow A 1 represents the inflow of exchange air from the heat recovery section, and the air conduit 18 located in connection with arrow A 2 and this arrow A 2 The movement of the exhaust air toward the heat recovery portion is shown.
제2도에는 본 발명에 따른 방법 및 노즐 블로우 박스를 사용하는 펄프 건조기의 모듈러 구조가 도시되며, 기본적인 원리는 예컨대 제1도에 도시한 것과 유사하다. 건조기용 분출 모듈은 송풍기 타워(21) 및 송풍기로 구성되며, 송풍기에는 블레이드 휠(22)이 구비되어 있다. 상기 모듈 구조는 방열기(24)를 갖추고 있고, 이 방열기를 매개로 분사 공기는 상.하 노즐들 사이의 간극 즉, 웨브 간극(25) 안으로 이동된다. 또한, 모듈 구조는 공기 필터(26)을 포함한다. 송풍기 모듈의 조작측에는 보수 관리 브릿지(28)가 마련되며, 이 보수 관리 브릿지(28)에 관련된 송풍기 모터용 점검 게이트(27) 및 송풍기 모듈용 점검 도어(29)가 구비된다. 제2도는 화살표로 도시한 바와 같은 건조용 공기의 순환과, 본 발명에 따른 노즐 블로우 박스(30,40) 및 이 박스들 사이의 웨브 간극(25)을 도시한다.2 shows a modular structure of a pulp dryer using the method and nozzle blow box according to the invention, the basic principle of which is similar to that shown in FIG. The blower module for a dryer consists of a blower tower 21 and a blower, and a blower is provided with a blade wheel 22. The module structure has a radiator 24 through which the sprayed air is moved into the gap between the upper and lower nozzles, that is, the web gap 25. The modular structure also includes an air filter 26. A maintenance management bridge 28 is provided on the operation side of the blower module, and a blower motor inspection gate 27 and a blower module inspection door 29 associated with the maintenance management bridge 28 are provided. 2 shows the circulation of drying air as indicated by the arrows and the nozzle blow boxes 30 and 40 according to the invention and the web gap 25 between these boxes.
제1도 및 제2도와 관련하여 이상에서 본 발명에 따른 방법과 노즐 블로우 박스(30,40) 세트의 적용 분양의 일례만을 기술 하였지만, 본 발명에 따른 방법과 노즐 블로우 박스(30,40) 세트는 다른 다양한 환경에서도 활용 가능한 바, 본 발명의 몇몇 장점들이 유용한 목적으로 가장 잘 사용되고 있는 본 발명의 주된 적용분야인 펄프 건조기 이외에도 판과 종이 웨브 건조기 분야에도 본 발명을 적용할 수 있다.Although only one example of the method according to the invention and the application of the set of nozzle blow boxes 30 and 40 has been described above in connection with FIGS. 1 and 2, the method and nozzle blow box 30 and 40 sets according to the invention are described. Is also applicable to various other environments, the present invention can be applied to the field of plate and paper web dryers in addition to the pulp dryer which is the main field of application of the present invention, the advantages of the present invention is best used for useful purposes.
제3도에는 본 발명에 따른 노즐 블로우 박스(30) 세트 및 맞은편의 직접 분사식 블로우 박스(40) 세트를 개략적으로 도시한다. 좋기로는 노즐 블로우 박스(30)는 수평으로 이동되는 웨브(W)의 아래에 위치되기 때문에 이하의 설명에서 노즐 블로우 박스(30)를 하부 박스로 약칭한다. 하부 박스들(30) 사이에는 자유 공간(30a)이 형성되고, 마찬가지로 직접 분사식 블로우 박스들(40) 사이에도 자유 공간(40a)이 형성된다. 분사 공기는 자유 공간(30a,40a)을 통하여 송풍기(22)에 마련된 방열기(24)를 통과하여 노즐 블로우 박스로 복귀된다. 제3도에 도시한 바와 같이, 대표적으로는 펄프 웨브인 웨브(W)는 웨브 간극(25)를 통과하여 수평 방향으로 주행한다. 웨브 간극(25)은 아래로는 하나의 수평면 내에서 균일하게 간격을 두고 위치된 하부 박스들(30)에 의해, 그리고 위로는 수평면 내에서 균일하게 간격을 두고 위치된 직접 분사식 블로우 박스들에 의해 구획된다. 노즐 블로우 박스(30) 위에서 통상 중량이 큰 웨브(W; 습식 펄프 웨브의 중량은 2000g/m2을 상회할 수 있음)는 분사류(B2, B3)에 의해 지지된다. 웨브(W)의 평면에 수직한 분사류(B1)는 직접 분사식 블로우 박스(40)의 수평 하부벽에 위치되는 노즐 구멍(42)을 통해 웨브(W)에 가해지며, 웨브(W)는 상기 분사류(B1)에 의해 상면으로부터 건조된다.3 schematically shows a set of nozzle blow boxes 30 and an opposite set of direct blown blow boxes 40 according to the invention. Specifically, since the nozzle blow box 30 is located below the web W that is horizontally moved, the nozzle blow box 30 will be abbreviated as a lower box in the following description. A free space 30a is formed between the lower boxes 30, and a free space 40a is also formed between the direct injection blow boxes 40. The injection air is returned to the nozzle blow box through the radiator 24 provided in the blower 22 through the free spaces 30a and 40a. As shown in FIG. 3, the web W, which is typically a pulp web, runs in the horizontal direction through the web gap 25. The web gap 25 is down by means of lower boxes 30 which are uniformly spaced in one horizontal plane, and up by direct injection blow boxes which are evenly spaced in the horizontal plane. Compartment. On the nozzle blow box 30 a web of weight W (the weight of the wet pulp web, which can normally exceed 2000 g / m 2 ), is supported by the jet streams B 2 , B 3 . A jet flow B 1 perpendicular to the plane of the web W is applied to the web W through a nozzle hole 42 located in the horizontal bottom wall of the direct injection blow box 40, the web W being by the jet stream (B 1) is dried from the upper surface.
제4도, 제6도, 제8a도 및 제8b도에는 하부 박스들(30)의 구조를 상세하게 도시하고 있다. 하부 박스들의 보유면(31)의 중간에는 횡방향 홈(32) 즉 웨브(W)의 폭을 가로지르는 홈(32)이 형성되며, 상기 홈(32)은 웨브(W)를 향하여 개방되어 있다. V자형 홈(32)의 개방 각도는 a로 표시된다. 상기 각 a는 일반적으로 50°내지 90°사이의 범위이고 좋기로는 60°내지 80°사이이다. 좋기로는 평면인 V자형 홈(32)의 경사벽은 곡률 반경(R)의 중간 곡면부(31b)에 의해 각도(b)를 이루면서 보유면의 평면부(34)에 결합된다. 제6도로부터 알 수 있는 바와 같이, 각도(a)와 각도(b) 사이에는 a+2b=180°의 관계가 성립한다. V자형 홈(32)의 양쪽 경사면에는 분출 구멍들(33)이 열을 이루어 배치된다. 상기 분출 구멍(33)은 이 분출 구멍(33)으로부터 분출되는 공기 분사류가 수평면들 사이의 곡면부(31b)에 접선 방향이 되도록 배치되고 정향(定向)되며, 상기 곡면부(31b)는 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 공기 분사류(B3)를 보유면(31)의 평면 부분(34)쪽으로 우회시켜 공기 분사류(B3)가 평면부와 평행하게 되도록 한다. 분출 구멍들(33)은 V자형 홈(32)의 대향 측면에 서로 번갈아 엇갈려 설치되어(제8도) 분사류(B3)가 서로 반대 방향으로 교차하는 모양으로 배설되어 있다. 따라서 한 쪽의 분사류는 웨브(W)의 주행 방향 및 그 평면에 평행하게 되고, 다른 쪽의 분사류은 웨브(W)의 평면에는 평행하게 되지만 웨브(W)의 이동 방향과는 반대 방향으로 분사된다. 베르누이의 법칙에 따라, 분사류(B3)는 웨브(W)와 보유면(31) 사이에 부압 대역을 창출하며, 웨브(W)는 상기 부압 대역으로 인해 보유면(31)과 소정 거리(H)를 두고 안정화된다. 상기 거리(H)는 일반적으로 3mm내지 6mm이고, 이때 웨브(W)의 공기 건조는 가장 효율적으로 수행된다.4, 6, 8a and 8b show the structure of the lower boxes 30 in detail. In the middle of the retaining surface 31 of the lower boxes is formed a transverse groove 32, ie a groove 32 across the width of the web W, which is open toward the web W. As shown in FIG. . The opening angle of the V-shaped groove 32 is indicated by a. The angle a generally ranges between 50 ° and 90 ° and preferably between 60 ° and 80 °. Preferably, the inclined wall of the planar V-shaped groove 32 is coupled to the planar portion 34 of the holding surface at an angle b by the intermediate curved portion 31b of the radius of curvature R. As shown in FIG. As can be seen from FIG. 6, a relationship of a + 2b = 180 ° is established between the angle a and the angle b. Blowing holes 33 are arranged in rows on both inclined surfaces of the V-shaped groove 32. The blowing holes 33 are arranged and orientated so that the air jet streams blown out from the blowing holes 33 are tangential to the curved portions 31b between the horizontal surfaces, and the curved portions 31b are nosed. By the Coanda effect, the air jet stream B 3 is diverted toward the planar portion 34 of the retaining surface 31 such that the air jet stream B 3 is parallel to the planar section. The blowing holes 33 are alternately provided on opposite sides of the V-shaped groove 32 (Fig. 8) so that the jet streams B 3 cross each other in opposite directions. Thus, one jet flows parallel to the traveling direction of the web W and its plane, and the other jet flows parallel to the plane of the web W, but in a direction opposite to the movement direction of the web W. do. According to Bernoulli's law, the jetting flow B 3 creates a negative pressure band between the web W and the holding surface 31, and the web W has a predetermined distance from the holding surface 31 due to the negative pressure band. Stabilizes with H). The distance H is generally 3 mm to 6 mm, where the air drying of the web W is carried out most efficiently.
보유면(31)의 양측 구역에는 웨브의 주행 방향으로 길이(L1)에 걸쳐 낮아지는 측면부(35)가 마련되는데, 웨브(W)에 대한 측면부(35)의 높이는 보유면(31)의 중앙 평면부(34)의 높이 보다 낮다. 제6도에 있어서, 상기 측면부(35)는 경사진 평면부이고, 노즐 박스(30)의 엣지로부터 평면부(34)까지의 높이는 h2로 표시된다.Both sides of the retaining surface 31 are provided with side portions 35 which are lowered over the length L 1 in the running direction of the web, the height of the side portions 35 with respect to the web W being the center of the retaining surface 31. It is lower than the height of the flat part 34. In FIG. 6, the side part 35 is an inclined plane part, and the height from the edge of the nozzle box 30 to the plane part 34 is represented by h 2 .
본 발명에 따른 노즐 블로우 박스에 잇어서, 웨브(W) 아래의 웨브 처리 간극(25)에서, 공기 속도는 보유면의 평면부(31)에서는 우선 일정하게 유지되지만 박스(30)의 엣지 및 처리 간극(25) 내부의 공간(30a)을 향하여 이동될 때에는 보유면의 낮아지는 측면부(35,35b,35d,35e)에서 단계적으로 또는 연속적으로 감소된다. 이에 따라 이후 제9도 및 제10도에 도시한 테스트 결과로 알 수 있는 바와 같이 열 전달이 현저히 증대된다. 이와 같은 열 전달의 증대는 주로 보유면의 낮아지는 측면부(35,35b,35d,35e)에서는 웨브(W)의 평면에 평행한 공기 유속은 현저히 감소되며 결국 직접 분사되는 분사류(B3)의 열 전달이 증대된다는 사실에 기인한 것이다.Following the nozzle blow box according to the invention, in the web processing gap 25 below the web W, the air velocity is first kept constant in the flat part 31 of the holding surface, but at the edge and processing gap of the box 30. (25) When moved toward the space 30a inside, it is reduced stepwise or continuously at the lower side portions 35, 35b, 35d, 35e of the holding surface. This significantly increases heat transfer as can be seen from the test results shown in FIGS. 9 and 10. This increase in heat transfer is mainly due to the lower side surfaces 35, 35b, 35d, and 35e of the holding surface, where the air flow rate parallel to the plane of the web W is significantly reduced, resulting in a direct injection of the jet stream B 3 . This is due to the fact that heat transfer is increased.
펄프 건조기에서, 제4도 및 제5도에 도시한 하부 박스(30) 및 직접 분사식 블로우 박스(40)는 상.하로 마주보게 형성되어 보유면들(41,31)이 서로 평행하게 통상 수평적으로 유지된다. 직접 분사식 블로우 박스(40)의 보유면(41)의 엣지에는 곡면부(43)가 형성될 수 있고, 하부 박스(30)의 보유면(31)의 엣지에는 대응되는 곡면부(31a)가 형성될 수 있다. 하부 박스(30) 및 직접 분사식 블로우 박스(40)의 대향하는 보유면(31,41)에는 노즐 구멍(42,36)이 마련된다. 제8도로 노즐 블로우 박스(30)의 노즐 구멍(36)의 바람직한 분포가 도시된다. 수직 분사류(B1, B2)는 상기 구멍(36,42)을 통하여 웨브(W)쪽을 지향하게 되고, 이 분사류에 의해 웨브(W)의 건조가 촉진된다. 보유면의 낮아지는 측면부(35)에서 단면 유동 면적의 증가로 인하여 공기의 유속이 떨어짐에 따라, 직접 분출되는 분사류(B2)는 웨브(W)의 하부면에 장기간에 걸쳐 영향을 미치게 된다.In the pulp dryer, the lower box 30 and the direct injection blow box 40 shown in FIGS. 4 and 5 are formed facing up and down so that the holding surfaces 41 and 31 are generally horizontal in parallel with each other. Is maintained. A curved portion 43 may be formed at the edge of the holding surface 41 of the direct injection blow box 40, and a corresponding curved portion 31a is formed at the edge of the holding surface 31 of the lower box 30. Can be. The nozzle holes 42 and 36 are provided in the opposing holding surfaces 31 and 41 of the lower box 30 and the direct injection blow box 40. 8, the preferred distribution of the nozzle holes 36 of the nozzle blow box 30 is shown. The vertical jets B 1 and B 2 are directed toward the web W through the holes 36 and 42, which facilitate the drying of the web W. As the flow velocity of the air decreases due to the increase in the cross-sectional flow area at the lower side surface 35 of the retaining surface, the directly ejected jet stream B 2 affects the lower surface of the web W for a long time. .
제8b도에는 상기 V자형 홈(32)의 기하학적인 형상 및 치수의 바람직한 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 제8b도에 도시한 기하학적인 형상은 횡방향 수직 평면인 K-K를 중심으로 대칭된다. V자형 홈(32)을 설계함에 있어서는 대향 측면으로부터 분출되는 공기 분사류(F1.F2)가 홈(32)의 엣지와 연결되는 곡면부(31b)에 접선 방향이 되도록 하여 공기 분사류가 코안다 효과에 의해 우회되어 보유면(34)에 평행하게 되도록 하는 것이 중요하다. 홈(33)과 보유면(34) 사이의 구역은 공기가 보유면(34)을 따라 우회되도록 하기 위해 반드시 곡면이어야 한다.8b schematically shows a preferred embodiment of the geometric shape and dimensions of the V-shaped groove 32. The geometric shapes shown in FIG. 8B are symmetric about KK, the transverse vertical plane. In the design of the V-shaped groove 32, the air jet streams (F 1 .F 2 ) ejected from the opposite sides are tangential to the curved portion 31b connected to the edge of the groove 32 so that the air jet streams It is important to be bypassed by the Coanda effect so that it is parallel to the retention surface 34. The area between the groove 33 and the retention surface 34 must be curved to allow air to be diverted along the retention surface 34.
제7a도 내지 제7e도에는 노즐 블로우 박스(30)의 보유면의 다른 실시예들이 도시되어 있다. 제7a도에 도시한 노즐 블로우 박스(30A)는 보유면(31)을 포함하고, 이 보유면(31)은 V자형 단면 홈(32)의 양쪽 측면에 이어진 평면부(34) 및 이 평면부에 이어진 경사형 측면부(35)가 마련된다.Other embodiments of the retaining surface of the nozzle blow box 30 are shown in FIGS. 7A-7E. The nozzle blow box 30A shown in FIG. 7A includes a retaining surface 31, which is a planar portion 34 connected to both sides of the V-shaped groove 32 and the planar portion. An inclined side portion 35 is provided.
제7b도는 특히 유용한 노즐 블로우 박스(30B)를 도시하며, 이 박스(30B)의 V자형 단면 홈(32)의 양측면에는 보유면의 평면부(34b) 및 이것에 이어진 층부(37)가 마련된다. 이 층부(37)는 보유면의 제1평면부(34b) 및 층부(37)에 이어진 보유면의 측면부(35b)에 양자에 대해 수직하게 형성된다. 보유면(31)의 개시부인 제1평면부(34b)는 동일 수평면 내에서 서로 평행하다. 제7B도에는 또한 노즐 블로우 박스(30B)의 크기의 좋은 예가 도시되어 있다. 제7b도에 따르면, 층부(37)의 높이(h2)는 10mm이다. 일반적으로 상기 층부의 높이(h2)는 7mm내지 15mm의 범위 내에서 가변적이다.FIG. 7B shows a particularly useful nozzle blow box 30B, in which both sides of the V-shaped groove 32 of the box 30B are provided with a flat portion 34b of the holding surface and a layer portion 37 subsequent thereto. . This layer portion 37 is formed perpendicular to both the first plane portion 34b of the holding surface and the side portion 35b of the holding surface which is connected to the layer portion 37. The first planar portions 34b, which are starting points of the holding surface 31, are parallel to each other in the same horizontal plane. 7B also shows a good example of the size of the nozzle blow box 30B. According to FIG. 7B, the height h 2 of the layer portion 37 is 10 mm. In general, the height h 2 of the layer portion is variable within a range of 7 mm to 15 mm.
제7c도에는, 노즐 블로우 박스(30C)가 참조로 도시되어 있는데, 이 박스의 보유면(31C)은 전체가 평면이다. 정확히 말하면, 상기 노즐 박스(30C)는 본 발명에 따른 것이 아니고 비교를 위한 목적으로만 제시되었을 뿐이며, 그 비교 결과는 제9도 및 제10도와 관련하여 이후 자세히 기술된다.In Fig. 7C, the nozzle blow box 30C is shown for reference, and the holding surface 31C of the box is entirely flat. To be precise, the nozzle box 30C is not only in accordance with the present invention but is presented for purposes of comparison only, and the results of the comparison are described in detail later with reference to FIGS. 9 and 10.
제7d도는 본 발명에 따른 노즐 블로우 박스(30D)를 도시하고, 이 박스에는 비교적 긴 보유면의 평면부(34b) 및 비교적 짧고 가파르게 경사진 측면부(35d)가 구비되어 있다. 제7d도는 크기의 좋은 일례가 제시되어 있다.Fig. 7d shows a nozzle blow box 30D according to the present invention, which is provided with a planar portion 34b of a relatively long holding surface and a relatively short and steeply inclined side portion 35d. Figure 7d shows a good example of the size.
제7e도는 본 발명에 따른 노즐 블로우 박스(30d)를 도시하고, 이 박스에는 비교적 긴 보유면의 평면부(34b) 및 비교적 짧고 가파르게 경사진 측면부(35d)가 구비되어 있다. 제7d도는 크기의 좋은 일례가 제시되어 있다.Fig. 7E shows a nozzle blow box 30d according to the present invention, which is provided with a flat portion 34b of a relatively long holding surface and a relatively short and steeply inclined side portion 35d. Figure 7d shows a good example of the size.
제7e도에는 제7b도에 도시한 것과 같은 노즐 블로우 박스의 다른 변형예가 도시되는데, 이 변형예는 따라 비교적 긴 보유면의 평면부 및 층부(37)가 형성되고, 상기 층부(37)에는 비교적 짧은 보유면의 계단형 측면부(35e)가 이어져 있다. 또한 제7e도는 또한 노즐 블로우 박스(30E) 구성의 일례를 도시하고 있다.FIG. 7E shows another variant of the nozzle blow box as shown in FIG. 7B, in which the planar part and the layer part 37 of the relatively long holding surface are formed, and the layer part 37 is relatively Stepped side surfaces 35e of short holding surfaces are connected. 7E also shows an example of the configuration of the nozzle blow box 30E.
제8a도에는 반대 방향의 노즐 분사류(B3)가 교차하여 분출되도록 하는 V자형 홈(32)의 노즐 구멍들(33)의 상대 위치 및 엇갈려진 배치 구조를 도시한다. 노즐 보유면(31)의 구멍들(36)은 분사류들(B2및 B3)에 서로 부딪히거나 서로 방해되지 않도록 엇갈려서 배치된 것과 마찬가지로 서로 엇갈려진 4개의 줄을 이루어 배치되어 있다. 홈내의 노즐 구멍들(33)의 상호 간격은 일반적으로 20mm내지 50mm이고, 보유면(31)내의 노즐 구멍(36)의 기계 방향으로의 간격은 일반적으로 40mm내지 100mm이다.FIG. 8A shows the relative position and staggered arrangement structure of the nozzle holes 33 of the V-shaped groove 32 to allow nozzle nozzles B 3 in the opposite direction to blow out alternately. The holes 36 of the nozzle holding surface 31 are arranged in a row of four staggered to each other as they are staggered so as not to hit or interfere with the jets B 2 and B 3 . The mutual spacing of the nozzle holes 33 in the groove is generally 20 mm to 50 mm, and the spacing in the machine direction of the nozzle hole 36 in the holding surface 31 is generally 40 mm to 100 mm.
이하, 제6도 및 제7도에 도시한 노즐 블로우 박스의 크기를 제6도를 참조로 하여 기술한다. 보유면의 중앙부에 있는 V자형 단면 홈(32)의 각도(a)는 일반적으로 50°내지 90°의 범위 이내이고, 이 경우 코안다 면(31b)의 각(b)은 45°내지 65°범위가 된다. V자형 홈(32)의 높이(h1)는 (2 내지 5)×Φ의 범위로 여기서 Φ은 V자형 단면 홈(32)의 벽에 있는 노즐 구멍(33)의 직경이다. 노즐 구멍(33)의 직경(Φ)은 보유면에 있는 직접 분사 노즐(36)의 직경과 관련하여 선택되어 노즐 구멍들(33)을 통하여 분출되는 보유 분사류(B3)의 공기양이 전체 분사류(B2.B3) 공기량의 약 30%내지 60%, 좋기로는 35%내지 45%가 되도록 한다. 보유면(31)의 경사형 또는 계단형 측면부(35,35b,35d,35e)의 길이(L1)는 기계 방향에서 분출 박스(30)의 전체 길이를 L이라 할때(0.1 내지 0.3)×L, 좋기로는 (0.2 내지 0.25)×L의 값으로 선택되는데, 여기서 상기 길이(L)는 약 300mm내지 500mm의 값으로 선택된다. 경사형 측면부(35,35d) 또는 계단형 측면부(35b,35e)의 높이(h2)는 7mm내지 15mm, 좋기로는 약 10mm이다.Hereinafter, the size of the nozzle blow box shown in FIG. 6 and FIG. 7 is described with reference to FIG. The angle a of the V-shaped groove 32 in the center of the holding surface is generally within the range of 50 ° to 90 °, in which case the angle b of the coanda face 31b is 45 ° to 65 °. Range. The height h 1 of the V-shaped groove 32 is in the range of (2 to 5) × Φ where Φ is the diameter of the nozzle hole 33 in the wall of the V-shaped cross-sectional groove 32. The diameter Φ of the nozzle hole 33 is selected in relation to the diameter of the direct injection nozzle 36 on the holding surface, and the amount of air of the holding jet flow B 3 ejected through the nozzle holes 33 is total. The jet flow (B 2 .B 3 ) is about 30% to 60% of the air volume, preferably 35% to 45%. The length L 1 of the inclined or stepped side surfaces 35, 35b, 35d, and 35e of the holding surface 31 is defined as the total length of the ejection box 30 in the machine direction is L (0.1 to 0.3) × L, preferably (0.2 to 0.25) x L, wherein the length L is selected to a value of about 300 mm to 500 mm. The height h 2 of the inclined side portions 35, 35d or the stepped side portions 35b, 35e is 7 mm to 15 mm, preferably about 10 mm.
제9도 및 제10도는 제7a도 내지 제7e도에 도시한 노즐들에 대한 테스트에서 얻어진 결과를 도시한 그래프이다. 제9도 및 제10도에서, 종축은 상대 열 전달 계수(αR)를 나타내고, 횡측은 보유면(31)으로부터 정확하게는 평면부(34)로부터 웨브(W)까지의 거리를 나타낸다. 제7a도 내지 제7e도에서 사용된 문자 기호는 제9도 및 제10도의 곡선 A내지 E에 대응된다.9 and 10 are graphs showing the results obtained in the test for the nozzles shown in FIGS. 7A to 7E. 9 and 10, the vertical axis represents the relative heat transfer coefficient α R , and the lateral side represents the distance from the holding surface 31 to the web W exactly from the plane portion 34. Letter symbols used in FIGS. 7A to 7E correspond to curves A to E of FIGS. 9 and 10.
제7a도 내지 제7e도에 도시한 노즐의 제작되었으며, 이것들의 열 전달은 정적인 테스트 장치 내에 공기를 편평한 금속면에 분사시킴으로써 검사되었다. 열전달 효율은 금속판에 내장된 온도 측정기에 의해 금속판의 가열 속도를 측정함으로써 얻어졌다. 제9도 및 제10도에서, 측정된 상대적인 열 전달 계수(αR)는 상이 한 2분출 속도에서 웨브와 노즐 박스의 보유면(31) 사이의 거리(H)의 함수로서 도시되었다. 시험 결과에 따르면, 거리(H)가 펄프 웨브(W)의 수직한 공수(空輸) 거리와 동일하면, 측면부(35,35b,35d,35e)의 높이(h2)를 낮추면 편평한 보유면(제7c도에서 보유면(31C)참조)에 비하여 열 전달 율이 5%내지10%정도 증가되었다. 이와 반대로, 거리(H)가 수직한 공수 거리 보다 큰 상태에서 측면부(35)의 높이를 낮추면, 어떠한 장점도 제공되지 못하게 된다. 열 전달 계수는 보유면(31)의 측면부(35,35b)가 평균적으로 가장 낮은(제7a도 및 제7b도)노즐에서 가장 크게 증가된다. 제9도에 도시진 측정 결과는 분사류(B2.B3)의 속도(Wpuh)가 26 m/s일 때 얻어진 것이며, 제10도에 도시된 측정 결과는 분사 속도(Wpuh)가 34 m/s일 때 얻어진 것이고, 상기 두 경우 모두 분사 공기의 온도(Tpuh)는 150℃였다. 제9도 및 제10도로부터 알 수 있는 바와 같이, 웨브(W)의 공수 거리(H)가 최적(3mm내지 6mm)일때 상대 열 전달 계수(αR)를의 차이는 매우 크게된다.The nozzles shown in FIGS. 7A-7E were fabricated and their heat transfer was examined by injecting air onto a flat metal surface in a static test apparatus. The heat transfer efficiency was obtained by measuring the heating rate of the metal plate by a temperature meter built in the metal plate. In FIGS. 9 and 10, the measured relative heat transfer coefficients α R are shown as a function of the distance H between the web and the retaining surface 31 of the nozzle box at two different ejection velocities. According to the test results, if the distance H is equal to the vertical airborne distance of the pulp web W, lowering the height h 2 of the side portions 35, 35b, 35d, and 35e causes the flat holding surface (first The heat transfer rate was increased by 5% to 10% compared to the retention surface (31C) at 7c. On the contrary, lowering the height of the side portion 35 while the distance H is greater than the vertical airborne distance does not provide any advantage. The heat transfer coefficient is greatestly increased at the nozzles on the side of the retaining surface 31 where the side portions 35, 35b are the lowest (Figs. 7a and 7b). The measurement result shown in FIG. 9 is obtained when the speed W puh of the injection stream B 2 .B 3 is 26 m / s, and the measurement result shown in FIG. 10 shows that the injection speed W puh It was obtained at 34 m / s, in both cases the temperature T puh of the jet air was 150 ° C. As can be seen from FIGS. 9 and 10, the difference in relative heat transfer coefficient α R becomes very large when the airborne distance H of the web W is optimal (3 mm to 6 mm).
제9도 및 제10도의 측정에 사용된 시뮬레이션 및 측정 방법은 1991년 6월 4일에서 6월 7일까지 개최된 펄프 및 종이 건조 방법의 대체 방안에 관한 헬싱키 심포지움에서 공개된 P.Heikkila와 J.Jokioinen의 논문 Airfoil Dryer Heat Transfer에 상세히 기재되어 있다.The simulation and measurement methods used for the measurements in FIGS. 9 and 10 were published by P. Heikkila and J at the Helsinki Symposium on Alternatives to the Pulp and Paper Drying Method, held June 4 to June 7, 1991. It is described in detail in Jokioinen's paper Airfoil Dryer Heat Transfer.
전술한 측정을 기초로 하면 현재 본 발명의 가장 효과적인 실시예는 제7a도에 도시한 노즐 블로우 박스(30A)이다. 제9도 및 제10도에 도시한 측정 결과에 따르면 제7b도에 도시한 바와 같은 급격한 층부(37)를 갖는 보유면(34b,35d)이 열 전달의 견지에서는 최적이지만, 전체적인 면에서 고찰하면 보유면에 연속적으로 하강되는 경사진 측면부(35)가 구비된 제7a도에 도시한 노즐 블로우 박스(30A)가 가장 좋은데, 그 이유는 분출면의 기하학적으로 날카로운 각도를 포함하지 않게 되어 시가의 형성에 대한 위험성이 감소되기 때문이다. 그러므로, 현재로서는 보유면(31)이 수평 부분(34)으로부터 예컨대 펄프 웨브(W)까지의 거리가 5mm이하인 경우에 제7a도에 도시한 노즐 블로우 박스(30A; 또는 그 크기)가 본 발명의 최적 실시예이다.Based on the above measurements, the most effective embodiment of the present invention is the nozzle blow box 30A shown in FIG. 7A. According to the measurement results shown in FIGS. 9 and 10, the holding surfaces 34b, 35d having the steep layered portions 37 as shown in FIG. 7b are optimal in terms of heat transfer, The nozzle blow box 30A shown in FIG. 7A having the inclined side portion 35 continuously lowered on the holding surface is best because it does not include the geometrically sharp angle of the ejection surface, thereby forming a cigar. This is because the risk for is reduced. Therefore, the nozzle blow box 30A (or the size thereof) shown in FIG. 7A when the holding surface 31 has a distance from the horizontal portion 34 to, for example, the pulp web W is 5 mm or less at present is the present invention. Best practice.
이하의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 범위내에서 본 발명을 다양하게 변형할 수 있으며, 상기한 본 발명의 실시예는 단지 예로서 주어진 것일 뿐이다.Various modifications may be made to the invention within the scope of the invention as set forth in the claims below, and the embodiments of the invention described above are only given by way of example.
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