Сушильный цилиндр бумагоделательной машины Советский патент 1985 года по МПК D21F5/02 

Изобретение относится к конструк ции сушильного цилиндра и может быть применено в бумажной и текстильной промышленности. Цель изобретения - повьпиение эффективности сушки полотна путем интенсификации теплообмена. На фиг. 1 изображен цилиндр, про дольный разрез; на фиг. 2 -. узел I на фиг. 1 Цилиндр содержит корпус 1, крьш1ку 2 с цапфами, опорные кольца 3, жестко устанрвленные в корпусе 1, и турбулизирующие конденсат эле.менты 4. Турбулизирующие элементы выполнены с соотношением толщины к длине в пределах 0,510 -2,5-10. Опорные кольца 3 снабжены механизмом для натяжения турбулизирующих элементов 4, например, в виде винтовой пары 5, Четные турбулизирующие элементы установлены под углом oi не более 5° к оси цилиндра, а нечетные - под углом 180-ot. Турбулизирующие элементы 4 запол нены жидкостью, имеющей удельную массу больше удельной массы конденсата, например ртутью. Они снабжены механизмом регулировки степени наполнения их жидкостью. Сушильный цилиндр работает- следующим образом.. Конденсат в сушильных цилиндрах равномерно распределяется по их цилиндрической поверхности. Поскольку коэффициент теплопроводности конденсата мал, при теплопередаче от пара к корпусу через конден сат имеют место значительные тепловые потери. Турбулиэирующие элементы выполнены таким образом, чтобы собственная частота их колебаний была кратной оборотной частоте цилиндра. При вращении цилиндра на турбулизирующий элемент, находящийся в крайнем верхнем положении, действует ра ность сил центробежной и тяжести, направленных в радиальной плоскости. На элемент, находящийся в крайнем нижнем положении, действует сум ма этих сил. Таким образом, все эле менты находятся под воздействием пе риодически изменяющейся силы, которая приводит их к резонансным колебаниям на собственной частоте. Так как турбулизирующие элементы 4 пред ставляют собой гибкие элементы (стр на, лента), а механизм 5 натяжения позволяет изменить их натяжевше и, таким образом, изменяет собственную частоту их колебаний, то элементы при любом изменении режима машины могут быть настроены на частоту резонанса. Колебательное движение элементов резко интенсифицирует турбулизацию конденсата и за счет этого интенсифицирует теплообмен (форма элементов при их колебаниях показана на чертеже пунктиром). Оборо.тные частоты сушильных цилиндров находятся в пределах 0,2 4 об/сек. Для обеспечения собственных частот колебаний элементов в . этих же пределах вьщерживают соотношение их толщины к длине в пределах 5-1( 2,5-10-. При отклонении от указанных пределов в большую сторону изгибная жесткость струны увеличивается, что приводит к возрастанию собственной частоты колебаний выше оборотных частот цилиндра, увеличению потерь на трение. А при отклонении в меньшую сторону снижается, эффективность действия, так как уменьшается объем конденсата, вовлекаемый в движение. Наклон турбулизирующих элементов к оси приводит к тому,что на конденсат воздействует составляющая от реакции конденсата на движение турбулизирующего элемента, направленная параллельно оси цилиндра. Под влиянием этой реакции создается осевое движение конденсата, что увеличивает равномерность распределения температур вдоль оси цилиндра. Наклон части элементов -в противоположную сторону позволяет исключить асимметрию в распределении конденсата. При уменьшении угла об ниже указанного нижнего предела резко снижается интенсивность осевого перемещения конденсата, при V.5 турбулизирующие элементы выступают из слоя конденсата и поэтому интенсивность турбулизации также снижается. Известно, что величина амплитуды резонансных колебаний определяется соотношением возмущающих и демпфирующих сил. Возмущающая сила определяется для данной конструкции массой

единицы длины турбулизирующего элемента, поэтому наполнение тяжелой жидкостью позволяет увеличить величину возмущающей силы и, следовательно, величину амплитуды колебаний, что ведет к усилению турбулизации. Регулирование степени наполнения позволяет более точйо настраиваться на резонанс.

По сравнению с известной предлагаемая конструкция обеспечивает более интенсивную турбулизацию конденсата и, тем самым, интенсифицирует процесс сутки.

1. СУШИЛЬНЫЙ ЦИЛИНДР БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ, содержащий, корпус, торцовые крышки с цапфами, опорные кольца и турбулизирую;щие конденсат элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сушки полотна путем интенсификации теплообмена, турбулизирующие элементы установлены на опорных кольцах на расстоянии от внутренней поверхности корпуса, обеспечивающем передачу колебаний элементов конденсату, имеют средство их натяжения между опорными кольцами и выполнены с отношением толщины к длине 0,5-102,5-10, причем турбулизирующие элементы наклонены под углом, составляющим с образующей цилиндра не более 5 , поочередно к одному и к другому его торцу. в 2. Цилиндр поп. 1, отличающийся тем, что турбулизирующие элементы выполнены полыми и частично или полностью заполнены жидкостью, имеющей удельную массу больше удельной массы конденсата.

т 1 vXXX-N I

/

а

Фие.2