Вал каландра Советский патент 1987 года по МПК D21G1/00 

Изобретение относится к бумагоделательному оборудованию и может быть и« впользовано в бумажной и текстильной П15 }мьшшенности.

Цель изобретения - сокращение энергозатрат и улучшение качества каландрируемого полотна за счет повьшения равномерности температуры по длине вала.

На фиг. t изображен вал каландра, общий ВИД фиг, 2 - вариант выполнения кольцаi на фиг. 3 - канча- ка на сердечнике, на фиг. 4 - вал калйндра, поперечный разрез.

Вал каландра содержит рубащку 1 и циливдрический сердечник 2, при зтом в сердечнике вьтолнены каналы 3 для подвода и отвода теплоносителя. Между рубашкой и сердечником размещены кольца 4, имеющие отверстия 5 и образующие между собой сообщающиеся полости. Отверстия в кольцах вьшолнены таким образом, что их продольные оси лежат в плоскости, тангенциальной цилиндрической ности сердечника и в направлении по ходу теплоносителя образуют острый угол |Л с продольной осью вала в направлении, противоположном вращению вала, при зтом отверстия в соседних кольцах вьтолнены со смещением по окружности вала не менее Ю, а сами кольца расположены на расстояниях, уменьшающихся от торца вала со стороны входа теплоносителя к торцу вала со стороны выхода теплонсителя. Отверстия могут касаться внутренней поверхности рубашки 1 или наружной поверхности сердечника 2, на которых в зоне отверстий имеюся канавки 6, располжоенные под тем же углом к продольной оси вала, что и отверстия 5. Кольца 4 могут быть выполнены из металла или злас- тичного материала и установлены на сердечнике с чередованием.

Вал каландра работает следующим образом.

При работе вала теплоноситель подается с одной стороны вала, проходит в кольцевом пространстве между рубашкой 1 и сердечником 2 через отверстия 5 колец 4 и выходит с другой стороны вала. Благодаря наклон- HOMV расположению отверстий 5 в колцах 4 при вращении вала создается соствляющая скорости движения теплоноситля, совпадающая по направлению с на

0

5

0

правлением движения теплоносителя. Теплоноситель, таким образ ом, движется не только под действием напора, создаваемого внешним давлением за счет насосных установок, но и под действием сил, возникающих в результате взаимодействия наклонных отверстий и теплоносителя. При этом возникает добавочная относительная скорость между теплоносителем и внутренней стенкой рубашки, благодаря чему интенсифицируется теплообмен между ними. Выходящая из нз- клонно расположенных отверстий 5 струя теплоносителя имеет относительную окружную скорость относительно рубашки, что способствует дополнительному улучшению теплопередачи от теплоносителя к рубашке.

При выходе струи теплоносителя из отверстий 5 (по мере продвижения вдоль поверхности вала) ее скорость постепенно уменьшается, поэтому, если расстояние между соседними коль5 цами 4 будет также соответственно уменьшаться по ходу теплоносителя, то теплопередача будет усиливаться, что позволит компенсировать охлаждение теплоносителя при его движении вдоль вала и обеспечит равномерность температуры по его длине, тем самым улу- чшая качество каландрируемой бумаги.

Вьтолнение наклона отверстий в кольцах при расположении осей отверстий в тангенциальной плоскости позволяет максимально использовать эффект создания в теплоносителе скорости, направленной вдоль оси вала. Такая скорость возникает за счет вза40 имодействия теплоносителя с поверхностью отверстия,, являющейся наклонной к направлению вращения вала.При вращении за счет инерции на наклонную поверхность действует от теплонодс сителя сила, направленная по окружности вала перпендикулярно продольной оси вала и лежащая в тангенциальной плоскости. Под действием этой инерционной силы на наклонной поверхgQ ности отверстий возникают реактивные силы, одна из составляющих которой вызывает перемещение теплоносителя вдоль оси вала. Поскольку инерционная сила лежит в тангенциальной

gg плоскости, эффективность наклона отверстия будет максимальной, если ось отверстия также лежит в танген- Щ1альной плоскости. Для того, чтобы . возникла составляющая скорости теп0

35

лоносителя, совпадающая с направлением движения теплоносителя от зоны его подачи к зоне выхода, необходимо, чтобы ось отверстия была бы отклонена на острьй угол от направления движения теплоносителя в сторону противоположную направлению вращения вала. При другом наклоне отверстия возникает перемещение теплоносителя против основного направления его движения. Однако угол смещения отверстий в соседних кольцах не должен быть равен шагу между отверстиями, так как в этом случае они могут оказа:ть- ся напротив друг друга и интенсификации процесса теплопередачи не произойдет. Угол смещения отверстий в соседних кольцах должен быть не менее 10°, в противном случае не набл1с дается интенсификации процесса теплопередачи .

Отверстия в кольцах могут примыкать к внутренней поверхности рубаш

ки или наружной поверхности сердечни- 25 улучщения качества каландрируемого

ка, при этом появляется возможность увеличить сечение отверстий, повысить расход теплоносителя через них, интенсифицировать теплопередачу и со- KpaTHTij, расход энергии.

Доплнительное увеличение расхода теплоносителя происходит при выполнении канавок на внутренней поверхности рубашки или на наружной поверхности сердечника напротив отверстий (т.е. в зоне их примыкания). Наклон канавок в ту же сторону, что и отверстия в кольцах способствует возникновению составляющей теплоносителя в направлении ее движения от входа к выходу.

Предлагаемый вал каландра по сравнению с известным увеличивает скорость теплоносителя относительно стенки рубашки без увеличения мощности внешних насосных установок и тем самым интенсифицирует процесс теплопередачи и сокращает расход энергии на нагрев теплоносителя.

0

о

5

Благодаря изменяющемуся расстоянию между кольцами обеспечивается увеличение скорости теплоносителя в той зоне, вала, где температура теплоносителя понижается, за счет чего достигается постоянный уровень теплопередачи по длине вала и равномерность тe mepaтypы. Это приводит к равномерному нагреву бумаги и улучшению качества готовой продукции.

Формулаизобретения

Г.- Вал каландра преимущественно бумагоделательной машины, содержащий рубашку и цилиндрический сердечник с канавками для подачи и отвода теплоносителя, установленные между рубашкой и сердечником кольца, -образующие между собой полости, сообщающиеся через отверстия в кольцах, отл и чающийся тем, что, с целью сокращения энергозатрат и

0

5

0

5

полотна за счет повышения равномерности температуры по длине вала, продольные оси отверстий в кольцах расположены тангенциально к цилиндрической поверхности сердечника и . образуют острый угол с продольной осью вала в направлении, противоположном направлению вращения вала, а отверстия в соседних кольцах смещены одно относительно другого по окружности на угол не менее 10° и не равный шагу между отверстиями, при этом кольца расположены на рас- тояниях, уменьщакицихся в направлении канала для отвода теплоносителя.

2. Вал по п. 1, отличающийся тем, что отверстия выполнены на цилиндрической поверхности колец, примыкающей к внутренней поверхности рубашки или к наружной поверхности сердечника, которые имеют канавки, расположенные напротив отверстий под тем же углом к продольной оси вала, что и оси отверстий.

.2

фигЗ

фигЛ

Изобретение относится к конструкции каландров и может найти применение в бумажной и текстильной промышленности. Цель изобретения - сокращение энергозатрат и улучшение качества каландрируемого полотна за счет повышения равномерности температуры по длине вала. Вал каландра содержит рубашку 1, цилиндрический сердечник 2 с каналами 3 для подвода и отвода теплоносителя. Между рубашкой 1 и сердечником 2 установлены кольца 4 с отверстиями 5, соединяю- щими полости между кольцами. Отверстия 5 расположены тангенциально к цилиндрической поверхности сердечника 2.. При работе вала за счет наклонного расположения отверстий 5 к продольной оси вала возникает составляющая скорости движения теплоносителя, совпадающая с направлением его движения, что увеличивает теплообмен между рубашкой 1 вала и теплоносителем. Отверстия 5 смещены одно относительно другого по окружности на угол не менее Ю и не равный шагу между отверстиями. При этом кольца 4 расположены на расстояниях, уменьшающихся в направлении канала для отвода теплоносителя. Кроме того, отверстия могут быть выполнены на цилиндрической поверхности колец 4, примыкающей к внутренней поверхности рубашки 1 или к наружной поверхности сердечника 2, которые имеют канавки, расположенные против отверстий под тем же углом к продольной оси вала, что и оси отверстий. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. с сл 00 сл со со 00 00