CN111164366B - 直径减少的带孔排气筒 - Google Patents

Abstract

本文描述的是在物理环境中有限的空间内，干燥例如纸产品的渗透性幅材和半渗透性幅材的装置和方法，同时提供更高的流率。本发明的装置和方法与转动的、带孔壳式辊式干燥机一起使用，并且通过重新设计装置和方法的方面来实施，该装置与方法与排出用过的干燥气体相关。

Description

直径减少的带孔排气筒

背景技术

在通气干燥机和贴合机(即，现有技术的壳式辊式干燥机和贴合机)上使用的传统轴向排气装置，诸如在造纸工业中使用的那样，存在气流限制，这些限制是这样的，干燥机圆筒头端面上可用的开口面积由头的开口面积控制，以满足结构要求。传统的轴向排气装置，在气流不均匀、高能耗，和空间效果方面也存在局限性。这些限制可能会影响干燥的均匀性，导致更高的源耗并影响设施中的空间使用。

在干燥或热贴合工艺中，经加热的空气(经加热的工艺空气)穿过湿的幅材，在转动圆筒(干燥机圆筒或带孔壳式圆筒)继续行进。经加热的工艺空气穿过幅材并在壳体孔之间行进。通常，幅材或幅材本身的水分使得经加热的空气冷却，使得壳体内部的温度比施加至幅材的经加热的空气的温度更低。这种温度较低但是仍然热的空气径向地通过带孔壳体，然后轴向地通过排气装置。在干燥工艺中，经加热的空气通常在约120摄氏度至约290摄氏度的范围内，并在穿过移动的幅材并吸收水分后冷却至约80至约260摄氏度。

在现有技术的通气干燥机或贴合机(bonder)中，相对于现有技术的装置在本文中称为“排气头”的排气通常具有锥形的形状，距干燥机端面越远锥形越窄。参见，例如，Parker的美国专利号为8,656,605的美国专利的图1A中的210部件，示出了现有技术的排气头。当排气口向轴向出口变窄时，这种形状会导致空气(气体)速度增加。空气流速的这种变化在高速气流下是有问题的，因为它导致穿过幅材的气流不均匀，这种不均匀体现在被干燥或贴合的幅材的边缘。这导致产品干燥不均匀和性能不均匀。此外，该限制通常迫使干燥机设计为双端排气，以允许足够的气流量以满足生产要求。双端排气要求排气在干燥机的操作侧(即操作员侧)排出。这阻碍了织物的更换，并阻碍了到干燥机的操作侧的通道。即使在使用双端轴向排气的情况下，排气头的开口面积是空气流量增加到正常极限以上的限制因素。因此，现有技术排气头的设计固有属性是所产生的高速度。这样的高速度将产生压力损失。需要高能耗以解决这种压力损失和总空气流量的问题。

现有技术的干燥机中的排气头设计，还通过例如限制排气管道的布置来限制空间要求。排气管放置的多样能性将为纸张制造商提供更多的安装选择范围。

在现有技术的干燥机中，可以通过重新设计排气头以降低排气管(排气头径向)的速度，但是，针对每种设计方案设计新的排气头是不切实际、昂贵，且费时的。此外，线性的(与干燥辊的直径相同)排气装置会从幅材边缘渗出干燥气体而不利地影响幅材边缘处的干燥。

考虑到现有技术设计中固有的空间限制，设计一种解决方案，其允许更大的气流量和更大的气流均匀性，使得干燥的更好的均匀性，同时，与现有技术设计相比，以较低的能耗提高干燥机或热贴合机的生产能力，并且空间利用率更高。

发明内容

本发明涉及通气干燥机(带孔壳式辊式干燥机)和贴合机(bonder)，其包括转动的带孔壳式圆筒，用于干燥湿的渗透性幅材和半渗透性幅材,织造幅材和非织造幅材。在干干燥过程中，经加热的工艺空气通过转动的带孔圆筒上移动的湿的幅材。经加热的工艺空气穿过幅材并在壳体孔之间穿行。通常，这些干燥机和贴合机是大型且昂贵的设备。在本申请中，除非另外特别指出，否则术语“干燥机”也被认为包含术语“贴合机”。

本发明包括径向直径减少的带孔排气筒。这代替了现有技术的干燥机/贴合机的锥形排气头设计。通过设计，直径减小的径向排气筒允许将设备适配/安装至不同几何形状和空间限制的区域中，在保持较低排气速度的同时，允许更高的总体流率(流量)，并允许更均匀地干燥幅材和降低能耗。此外，对于许多应用来说，这将形成单排气而不是双排气结构。在其他应用中，双端径向排气结构将允许更高的流速，因此比现有技术水平具有更高的产量，并且在安装空间方面具有更大的灵活性。由于本发明的干燥机或贴合机的排气部分与壳式辊式干燥机相比，具有减小的直径，因此排气设备和排气管道的尺寸较小，这为那些经常遇到空间限制的用户带来好处。因此，在安装位置所需的空间较小，并且在排气设备的位置和管道布线方面有更多的选择。

针对特定应用的设计气流，适应性地设置直径减小的排气筒的直径和长度，并且是有效干燥面积(A1)和每单位面积干燥能力的函数。这种适应性设置，将使排气面积(A2)通常在有效干燥面积的30％至50％之间。与现有技术的干燥机排气不同，排气装置可以在排气缸圆周上<360°。排气面积可以通过圆筒的排气部分的长度或直径来调节。通过在进入排气缸的阶梯面(step plane)处的轴向速度和与排气缸配合的外排气管道的可用空间之间找到最佳平衡，来确定该比例。通过本说明书的教导，本领域普通技术人员将能够确定本发明的减小直径的排气筒的最佳尺寸和结构。

如上所述，A1＝大直径的周长×(机盖包裹角(hood wrap angle)/360°)×大直径圆筒长度。A2＝直径减小的周长×(排气管包裹角(exhaust duct wrap angle)/360°)×减少的直径长度。

排气筒的设计灵活性允许较低的速度、较高的排气量。现有技术设计所固有的较高的排气速度导致较高的能耗和较高的成本，因此这样的设计可以节能。此外，与现有技术的排气管道不同，本发明的排气管道能够成形为，在管道周围提供均匀或基本均匀的速度，并且通过延伸部，(速度均匀的气流)通过需要干燥或贴合的幅材。本领域一般技术人员，通过本发明的教导，将具有设计排气口形状(即，长度×直径)的知识，以给出期望的均匀速度。

因此，本发明的直径减小的排气筒，可以减少从干燥机一端到另一端的压降、增加排气体积或排气量、减小排气速度、提高气流的均匀性和干燥的均匀性、降低能耗，并提高空间灵活性。

在另一个实施例中，例如，若空间受限而又需要或允许这样的设计的话，则本发明的排气筒的直径可以制成为比壳式干燥筒更大。

本发明的干燥机技术也可以用于热贴合(thermal bonding)。在热贴合工艺中，热贴合有时会使用冷却区域。本发明的直径减小的排气筒允许选择性地排出“冷却区域”空气。由于现有技术的排气头不可能单独排出冷空气，因此，现有技术的排气头的设计将使得冷空气和热空气混合在一起。由于冷空气降低了经加热的排气的温度，因此这需要更大的能耗。本发明的直径减小的排气缸允许在不与经加热的空气混合的情况下排出冷空气。

因此，在本发明的实施例中，可以预期的是，本发明的通气干燥机(带孔壳式辊式干燥机)包括带孔壳式圆筒，与渗透性幅材或半渗透性幅材在其上干燥的带孔壳式圆筒相比，其具有减少的直径。排气筒相对于带孔壳式圆筒轴向定位，其直径和长度由带孔壳式圆筒的尺寸、所需的空气量和安装地点的空间限制所决定，如以下具体实施方式中所描述的那样。

在本发明的一个方面，设想一种用于干燥渗透性幅材和半渗透幅材，编织幅材和非编织幅材的装置(即，带孔壳式辊式干燥机或“干燥机”)。带孔的壳式辊式干燥机包括第一带孔壳式圆筒，其可转动。该带孔壳式圆筒包括第一平行端部构件和第二平行端部构件(即，辊头)，它们是圆形的，彼此间隔开、平行或基本平行，每个端部构件均具有直径、内表面，和外表面。带孔圆筒定位在第一平行端部构件和第二平行端部构件之间，并固定至第一平行端部构件和第二平行端部构件，该带孔圆筒(第一带孔圆筒)具有表面积，并且其外径基本上等于平行端部构件的直径。干燥机设计成使干燥气体流进第一带孔圆筒。

本发明的干燥机还包括直径小于第一带孔圆筒的第二带孔圆筒(即，排气筒)，该第二带孔圆筒位于平行端部构件中的一个的外表面处，并与第一带孔圆筒流体连通，其表面积为第一带孔圆筒的表面积的约20％至约75％，该第二带孔圆筒设计成将干燥气体从第一带孔圆筒排出。

在本发明的另一方面，第二带孔圆筒的表面积是第一带孔圆筒的表面积的约40％至约60％，或者，第二带孔圆筒的表面积是第一带孔圆筒的表面积的约30％至约50％。在本发明的再一方面，第二带孔壳体的直径比第一带孔圆筒的直径至少小10％，或比第一带孔圆筒的直径至少小25％。在本发明的又一方面，第二带孔壳体的直径比第一带孔圆筒的直径至少小10％且在40％以内。

在本发明的另一方面，第二带孔圆筒具有圆形的平行端构件，该圆形的平行端部构件位于第二带孔圆筒的端部，与第一平行端部构件相对，并平行于或基本平行于第一平行端部构件。

在本发明的干燥机的又一方面，该干燥机包括第三带孔圆筒(即，第二排气筒)，该第三带孔圆筒的直径小于位于第二平行端部构件的外表面处的第一带孔圆筒的直径，并与第一带孔圆筒流体连通。第二带孔圆筒和第三带孔圆筒的组合表面积为第一带孔圆筒的表面积的约20％至约75％。与第二带孔圆筒一样，第三带孔圆筒被设计成将干燥气体从第一带孔圆筒排出。第二带孔圆筒和第三带孔圆筒通常具有基本上相等的尺寸和大小，但是也不必如此。第二带孔圆筒和第三带孔圆筒通常具有基本相等的流量，但也不是必须的。

在本发明的干燥机的另一方面，第二带孔圆筒和第三带孔圆筒的组合表面积，为第一带孔圆筒的表面积的约40％至约60％，或者为第一带孔圆筒的表面积的约30％至约50％。在本发明的另一方面，第三带孔壳体的直径比第一带孔圆筒的直径至少小10％，比第一带孔圆筒的直径至少小25％。

在本发明的干燥机的另一方面，第三带孔圆筒具有圆形的平行端部构件，该圆形的平行端部构件位于第三多孔圆筒的端部，与第二平行构件相对并且平行于第二平行构件。在本发明的干燥机的又一方面，第三带孔壳体的直径比第一带孔圆筒的直径至少小10％且在40％以内。

在本发明的干燥机或贴合机的另一方面，该干燥机或贴合机还可包括这样的区域，“冷却区域”，该区域的长度基本上是第一带孔圆筒的长度，其设计成将冷却气体的输送与干燥气体的输送分开，其中，所述区域，设计成用于输送冷却气体，位于待干燥的幅材离开第一带孔圆筒的位置处或设置在该处附近。冷却气体可能比干燥气体的温度低至少100℃。冷却气体的温度约为4℃至约32℃，但可以更冷或更热，只要在离开干燥筒或贴合筒时，能够有效地该幅材即可。冷却气体的温度可以是环境温度。

在本发明的干燥机的又一方面，第二带孔圆筒还可以包括这样的区域，该区域的长度基本是第二带孔圆筒的长度，或小于第二带孔圆筒的长度，其设计成将冷却气体的排出与干燥气体的排出分开。

在本发明的干燥机的又一方面，若设置了第三带孔圆筒，则该第三带孔圆筒还可以包括这样的区域，该区域的长度基本上是第三带孔圆筒的长度，或小于第二带孔圆筒的长度，其设计成将冷却气体的排出与干燥气体的排出分开。

在又一个实施例中，根据本文的描述，本发明的干燥机/贴合机的使用方法是显而易见的，并且被具体地包括为所公开的发明的一部分。

附图说明

图1示出了本发明的带孔壳式辊式干燥机的透视图，其具有直径减小的排气装置；

图2示出了本发明的带孔壳式辊式干燥机的透视图，其具有直径减小的排气装置；在该实施例中，第一带孔圆筒中的开孔的尺寸，随着直径减小的排气装置的远侧开孔而变化，该远侧开孔具有最大的开孔面积；

图3示出了本发明的带孔壳式辊式干燥机的实施例，其具有法兰轴承和安装块，其提供了转动分配装置(rotating distribution means)，其包括随壳体转动的开孔板；

图4示出了本发明的带孔壳式辊式干燥机的实施例，其具有两个排气区域，在第一带孔圆筒的每一侧上各设置一个；

图5示出了本发明的带孔壳式辊式干燥机的实施例，其具有加长的直径减小的排气装置；

图6示出了本发明的带孔壳式辊式干燥机的实施例，其中气流是反向的；

图7示出了本发明的带孔壳式辊式干燥机的实施例，在排气壳体中具有支撑角撑板；

图8示出了本发明的带孔壳式辊式干燥机的实施例，其具有可调节的定边封条(deckle seals)；

图9A和图9B示出了本发明的带孔壳式辊式干燥机的实施例，其中，定边带(decklebands)是凹入的；图9B示出了凹入式定边带的特写视图；

图10示出了本发明的本发明的带孔壳式辊式干燥机的实施例，其中，定边带在壳体外；

图11示出了不使用中心管的本发明的实施例，其提供了转动分配装置(rotatingdistribution means)，该转动分配装置包括与壳体一起转动的开孔板；

图12示出了具有适用于本发明的三个不同空气处理路径的三个示意图；

图13A和图13B示出了本发明的可选的冷却区域的实施例；图13A示出了具有冷却区域的通气干燥机或贴合机；图13B示出了具有冷却区域的排气筒和排气管道。

具体实施方式

本发明涉及用于干燥渗透性幅材和半渗透幅材，以及其他非织造纤维产品的设备和方法，渗透性幅材及半渗透幅材例如是纸、纸产品，其他非织造纤维产品例如但不限于过滤介质、卫生产品，和擦拭物。美国专利号为3,259,961、3,590,453、4,050,131、6,314,659，以及8,656,605的美国专利描述了干燥渗透性幅材和半渗透的幅材的装置和方法，这些专利的全文通过引用并入本文。幅材可以由织造和/或非织造纤维组成。本发明通过对装置进行重新配置，对干燥渗透性幅材和半渗透的幅材的装置及方法进行改进，以允许经济地使用干燥设施中的空间并更好地控制排气，从而更好地控制通过幅材的干燥气体的速度，因而，在降低能耗的同时，可获得更大的干燥均匀度。此外，本发明的带孔壳式辊式干燥机的设计，可以减少或免除干燥机的第一带孔圆筒中的挡板或其他隔板的需要，从而节省了干燥机的制造成本。就这一点而言，在本发明的实施例中，本发明的装置和方法涉及干燥机的排气部分的新颖且非显而易见的设计及其用途。通过重新设置干燥机的排气部分，直径减小的径向排气筒可以使该设备适应于不同几何形状的区域以及空间受限的区域，允许增加经加热的工艺气体速度，并降低能耗。

现在将更详细地解释本发明的多个实施例。应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述仅是示例性和说明性的，并且不限制所要求保护的发明。对某些实施例或特征的任何讨论起到说明本发明的某些示例性方面的作用。本发明不限于本文具体讨论的实施例。

除非另有说明，否则在说明书和权利要求书中使用的所有数字，例如用来表示温度、重量百分比、浓度、时间段、尺寸，和某些参数值的那些数字，在任何情况下均应理解为由术语“大约”修饰，除非另有明确说明。还应该理解，说明书和权利要求书中使用的精确数值和范围构成了本发明的附加的实施例。

通过结合附图参考以下的具体实施方式，可以更容易地理解本发明，附图构成本公开的一部分。应当理解，本发明不限于本文描述和/或示出的特定装置、方法、条件，或参数，并且本文使用的术语仅在于通过示例描述特定实施例，而并非旨在限制所要求保护的发明。因此，除非另有明确说明，否则这些描述涉及一个或多个实施例，并且不应解释为限制实施例的所有。不管本公开内容是否指出特征与“一”、“该”、“一个”、“一个或多个”、“一些”，或“多个”实施例有关，都是如此。相反，实施例本身的范围由所附的权利要求限定。此外，一个特征可以存在，这样的陈述表示该特征可以在一个或多个实施例中存在。

另外，如在全文、包括在所附的权利要求书中使用的那样，单数形式的“一”、“一种”，和“该”包括复数，并且对特定数值的引用至少包括该特定数值，除非上下文明显另有规定。范围可在本文中表示为，从一个“大约”或“近似”的特定值和/或至另一个“大约”或“近似”的特定值。当表达这样的范围时，另一实施例包括从一个特定值和/或至另一特定值以及它们之间的所有值，而不管它们是否已被明确确定。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应当理解的是，该特定值形成另一实施例。

在本公开中，当在集合或系统之后使用时，术语“包括”、“含有”、“包含”、“有”，和“具有”，表示开放式的包括，并且将其他未枚举的成员排除在集合或系统外。此外，除非另有说明或从上下文中能够推定，否则连词“或”(如果使用的话)不是排除性的，而是包括性地指“和/或”。此外，如果使用了这些术语，则集合的子集可以包括一个或多个，至并包括该集合的所有成员。

短语“由...组成”不包括权利要求中未指定的任何要素、步骤，或成分。短语“基本上由...组成”将权利要求的范围限制为指定的材料或步骤、并包括不会实质性影响要求保护的发明的基本特征和新颖特征的材料或步骤。从本文可清楚地看出，哪些元素会或不会实质地影响所要求保护的发明的基本和新颖的特征。此外，即使进一步限制，从属权利要求中记载的任何要素也不被认为对所引用的独立权利要求中所列举的要素必不可少。本公开内容考虑了对应于这些短语中的每一个的范围的本发明组合物和方法的实施方案。因此，包含所述要素或步骤的组合体或方法，能够预期这样特定的实施例，在这些实施例中，该组合体或方法基本上由那些要素或步骤组成。

除非另有定义，否则本文中使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管与本文描述的那些方法或材料相似或等同的任何方法和材料都可以用于本发明的实践或测试中，但是现在描述的是优选的方法和材料。

基于本文的描述，本发明的干燥机/贴合机的使用方法是显而易见的，并且特别地被包括为所公开的发明的一部分。

干燥机的设计

本发明的干燥机的设计，具有直径减小的排气筒，提供了多方面和多种益处，包括，由于更好地控制空气流动特性和可适应的物理几何形状，能够更好地控制渗透性幅材或半渗透性幅材的干燥。加热后的干燥气体(图1中的130)在穿过第一带孔圆筒的幅材、壳体，和开孔板之后，被轴向引导至距排气头的一定距离处。这种设计可以更好地控制幅材边缘的干燥速度，从而在幅材的整个宽度上均匀干燥。使用过的、充满水分的干燥气体离开排气缸(图1中的170)。

在这方面，图1和图2示出了本发明的实施例100。大箭头表示干燥气体(即经加热的工艺空气)流130的方向。带孔壳式辊式干燥机包括第一带孔圆筒，该第一带孔圆筒包括壳体110和开孔板112。待干燥的幅材随外壳体一起转动。开孔板是固定的，不会随壳体一起转动。开孔板和固定的中央管120通过支撑杆160联接，该支撑杆160构成固定的挡板组件。壳体由平行的，基本平行的或基本平行的第一端盖或辊头142A和第二端盖或辊头142B支撑。干燥气体穿过幅材(未示出)、壳体和开孔板。开孔板中的开孔140可以均匀地间隔开或者可以分成簇。这些开孔可以具有相同或相似的尺寸。在一个实施例中，开孔的尺寸和位置有助于控制通过开孔壳体和正被干燥的幅材的气流。因此，例如，可以通过有孔圆筒中的开孔的数量，大小和位置，来控制和调节幅材的边缘的干燥。参见例如图2中的开孔210、220的尺寸差异。基于本说明书的教导，本领域的技术人员将能够确定被干燥的幅材的位置以及开孔的尺寸，而无需进行过度的实验。

干燥气体(例如，经加热的工艺空气)在通过幅材并从幅材吸取水分之后，轴向地从第一带孔圆筒排出，进入排气区域，该排气区域包括第二带孔圆筒(图2和图3,360)，并可选地，包括如图4所示的第三带孔圆筒(也称为第一排气筒和第二排气筒)，其中，载有湿气的气体径向地排入管道系统(未示出)。一个或多个排气筒与第一带孔圆筒的壳体流体连通。该一个或多个排气筒的表面积是第一带孔圆筒的表面积的约20％至约75％，或第一带孔圆筒的表面积的约30％至约50％。一个或两个排气筒中的每一个的直径，比第一带孔圆筒的直径小至少10％，比第一带孔圆筒的直径至少小25％，或比第一带孔圆筒的直径至少小40％。一个或多个排气筒设计成处理所需的干燥气体量，该气体量是通过干燥机的有效气流量。在这方面，计算一个或多个排气筒的尺寸、表面积，和孔隙率，以能够处理所需的最大干燥气体量，而不会妨碍幅材的干燥。一个或多个排气缸具有端盖144，该端盖144与第一端盖142A和第二端盖142B平行，大体平行，或基本平行。从图中可以看出，第一带孔圆筒、第二带孔圆筒，和/或第三带孔圆筒之间的端盖允许对应的圆筒之间的流体连通。

继续参照图2和图3所示的本发明的非限制性实施例，具有减小直径的排气机的干燥机包括可转动的第一带孔圆筒，其中，第二带孔圆筒具有减少的直径，或减小直径的带孔排气筒。壳体和开孔板绕固定的中心管转动。该干燥机包括，第一平行端部构件142A和第二平行端部构件142B，它们是圆形的，并彼此相距，它们每个均具有直径、内表面，和外表面；第一带孔圆筒350，其定位于第一平行端部构件和第二平行端部构件之间，并固定至第一平行端部构件和第二平行端部构件，所述第一带孔圆筒的外径基本上等于平行端部构件的直径并具有表面积，所述第一带孔圆筒设计成使得干燥气体流进入第一带孔圆筒。还示出了第一带孔圆筒的壳体110。第二带孔圆筒360(即，排气筒)，其直径小于第一带孔圆筒，该第一带孔圆筒位于第一平行端部构件142B的外表面，该第二带孔圆筒与第一带孔圆筒流体连通，并具有壳体310；第二带孔圆筒的表面积为第一带孔圆筒的表面积的约20％至约75％，或为第一带孔圆筒的表面积的约40％至约60％，或为第一带孔圆筒的表面积的约30％至约50％，所述第二带孔圆筒设计成将干燥气体从第一带孔圆筒排出。第二带孔圆筒的直径，比第一带孔圆筒的直径至少小10％，比第一带孔圆筒的直径至少小25％，或比第一带孔圆筒的直径至少小40％。这样，第二带孔圆筒的构造(即，轴向长度与直径之比)可以相对于空间和其他限制而变化，只要表面积和直径满足上述标准即可。图3还示出了一对法兰轴承370和安装块340。图3的干燥机示出了本发明的带孔壳式辊式干燥机的实施例，其具有法兰轴承和安装块，其提供了转动分配装置，该旋转分配装置包括与壳体110一起转动的开孔板112。

现在看图4，在本发明的非限制性实施例中，带孔壳式辊式干燥机可具有第三带孔圆筒410B，该第三带孔圆筒的直径小于位于第二平行端部构件420B的外表面处的第一带孔圆筒的直径，并与第一带孔圆筒流体连通，第二带孔圆筒410A位于第一平行端部构件420A的外表面处。换句话说，干燥机可在第一带孔圆筒的每个端部处具有带孔排气筒。在这种情况下，可以想到的是，两个排气筒的排气量的每一个基本上等于具有单个排气筒的相似或相同的干燥机的排气量。换句话说，第二带孔圆筒和第三带孔圆筒的组合表面积，是第一带孔圆筒的表面积的约20％至约75％，或者是第一带孔圆筒的表面积的约40％至约60％，或者是第一带孔圆筒的表面积的约30％至约50％。第二带孔圆筒和第三带孔圆筒中的每一个的直径，比第一带孔圆筒的直径至少小10％，或者比第一带孔圆筒的直径至少小25％，或者比第一带孔圆筒的直径至少小40％。这样，第二带孔圆筒和第三带孔圆筒中的每一个的构造(即，轴向长度与直径之比)可以相对于空间和其他限制而变化，只要表面积和直径满足上述标准即可。此外，第二带孔圆筒和第三带孔圆筒的构造可以根据需要设置成相同或不同。

现在看图5，在本发明的非限制性实施例中，干燥机的排气筒510(即，第二带孔圆筒)可以更窄和更长以匹配期望的空间。只要排气容量足以使如本文所述的干燥机运行，均可以通过本发明，对排气筒的直径和长度进行改变。

现在看图6，在本发明的非限制性实施例中，装置的气流630可以反转，使得其通过第二带孔圆筒的外壳体进入，并通过第一带孔圆筒670的外壳体排出。在某些干燥的场合下，可能需要反转的干燥气流。

现在看图7，在本发明的一个非限制性实施例中，排气筒具有角撑板710形式的附加支撑件，例如，该附加支撑件位于排气筒和第一带孔圆筒的平行端部构件之间。所述角撑板有效地增强排气筒和带孔壳式圆筒之间的接合。

本发明的干燥机被设计成灵活适应待干燥的渗透性幅材和半渗透幅材的类型、尺寸，和重量。就这一点而言，本发明的干燥机在一些实施例中考虑引入定边带(deckleband)。定边带是本领域普通技术人员已知的，是围绕机器辊或筒边缘的带，用于干燥渗透性幅材和半渗透幅材，其确定圆筒的有效宽度，这通常与幅材的宽度相对应。定边带是细长的实心材料条带，其沿着一边缘与端部构件对齐并缠绕在圆筒的整个圆周上，但仅在圆柱体宽度的一小部分上延伸。定边带的内边缘因此限定要由筒处理的纸张宽度。本领域已知的干燥机的实例，例如由美国专利号为3,259,961、3,590,453，和4,050,131的美国专利提供的那样，这些专利的内容通过引用并入本文。定边带还有助于避免或限制幅材的边缘的过度干燥或干燥不足。图8示出了位于带孔壳式圆筒中的可调节的定边护件810A和810B。图9A和图9B示出了位于第一带孔壳式圆筒的外边缘上的凹入式定边带910A和910B。图10示出了传统的，非凹入式的定边带1010A和1010B。

图11示出了具有转动穿孔板而不设中央管的本发明的实施例。安装块示出为1110A和1110B。

图12示出了三个示意图，它们表示本发明的装置和方法中干燥气体流的非限制性实施例。示意图1示出了经加热的干燥气体，从空气加热器引导通过本发明的干燥机。根据需要，排出的干燥气体构成补充空气。一个或多个风扇(此处以主风扇的指示表示出)使干燥气体通过系统。一部分用过的干燥气体从系统排出，以调节系统的质量平衡。剩余的干燥气体被引导至空气加热器。

示意图2和示意图3是示意图1所示设计的进一步变型。

正在干燥的幅材，包括，例如，纸和纸副产品，干燥气体(例如，经加热的工艺空气)通过湿纸，其在第一带孔圆筒的转动的带孔外壳上移动，该湿页由渗透性幅材或半渗透的幅材构成，该幅材由织造或非织造纤维构成，在其间带有或没有织物层。经加热的工艺空气可以是例如大约120摄氏度至大约290摄氏度。经加热的工艺空气穿过湿纸板，从纸板吸收水分，并以例如约80摄氏度至大约260摄氏度的排气温度排出壳体。通过湿纸板中水分的蒸发，经加热的工艺空气被冷却。正是这样冷却后的工艺空气从排出筒排出。从流中排出一定量的从0％至100％冷却工艺空气。任何剩余的冷却工艺空气，包括作为新鲜空气引入的补充空气、助燃空气，或寄生泄漏，均通过干燥机再循环并重新加热。温度和空气流的要求取决于要干燥的幅材所需的蒸发量以及第一带孔壳式圆筒的转动速度。本文引用的美国专利表明，本领域普通技术人员可以确定正确的工艺参数。

注意，仅出于解释的目的而提供了前文的描述和示例，并且绝不解释为对本发明的限制。尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本文中使用的词语是描述性和说明性的词语，而不是限制性的词语。在不背离本发明的范围和精神的情况下，可以在所附权利要求的范围内，如当前陈述和修改的那样，进行改变。尽管本文已参考特定的装置、材料和实施例描述了本发明，但是本发明并不旨在限于本文所公开的细节；相反，本发明扩展至所有功能上等同的结构、方法和用途，这些均落入所附权利要求和本发明所属领域的普通技术人员的技术范围内。

在本发明的一些实施例中，“冷却区域”被加入本发明的干燥机/贴合机中。冷却区域是带孔壳式圆筒的区域，其横跨圆筒的长度，大体上是圆筒的长度，或基本上是圆筒的长度，其位于被干燥的幅材要离开圆筒的位置处，或紧靠被干燥的幅材要离开圆筒的位置处前。(即，靠近被干燥的幅材要离开圆筒的位置)。在离开干燥筒之前，使用冷却区降低幅材的温度。将幅材冷却的作用是减少该幅材粘附在线材上的可能性，在产品缠绕到卷轴上之前先对其进行冷却，和/或固化幅材中的贴合结点。“冷却区域”将干燥气体与主干燥气体分开。冷却气体可能比干燥气体的温度低至少100℃。冷却气体的温度大约为4℃至大约32℃，但可以更冷或更热，只要它在离开干燥筒时有效地冷却幅材即可。冷却气体的温度可以是环境温度。为了从干燥机中排出冷却气体，第二带孔圆筒，和第三带孔圆筒(如果有的话)也可以具有“冷却区域”。

冷却区域通过使冷却气体或冷却空气通过幅材而起作用。然后，冷却气体通过本发明的排气筒排出。图13示出了本发明的冷却区域的实施例。图13A示出了具有冷却区域1210的通气干燥机1200的横截面，其中指示了空气流动方向1220。还示出了干燥罩1230，其中，干燥气体流动方向指示为1240。图13B示出了通气干燥机排气口1250和排气管1260的横截面，其中，经加热的气体的排出方向指示为1270。图13B还示出了冷却区域排气口1280，其中，冷却区域的排气方向指示为1290。

Claims (14)

1.一种带孔壳式辊式干燥机，其能够转动，用于干燥渗透性幅材和半渗透性幅材，其具有减小直径的排气壳体，包括：

a.第一平行端部构件和第二平行端部构件，它们是圆形的，并彼此间隔开，每个端部构件均具有直径、内表面，和外表面；

b.第一带孔圆筒，其位于第一平行端部构件和第二平行端部构件之间，并固定于第一平行端部构件和第二平行端部构件，所述第一带孔圆筒的外径基本上等于平行端部构件的直径并具有表面积，所述第一带孔圆筒设计成使干燥气体流进入第一带孔圆筒；以及

c.第二带孔圆筒，其直径小于位于第一平行端部构件的外表面处的第一带孔圆筒的直径，并与第一带孔圆筒流体连通，第二带孔圆筒的表面积为第一带孔圆筒的表面积的约20％至约75％，所述第二带孔圆筒设计成将干燥气体从第一带孔圆筒排出。

2.根据权利要求1所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，所述第二带孔圆筒的表面积为所述第一带孔圆筒的表面积的约30％至约50％。

3.根据权利要求1所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，所述第二带孔圆筒的直径比所述第一带孔圆筒的直径至少小10％。

4.根据权利要求1所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，所述第二带孔圆筒的直径比所述第一带孔圆筒的直径至少小25％。

5.根据权利要求1所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，所述第二带孔圆筒的直径比所述第一带孔圆筒的直径至少小10％且在40％以内。

6.根据权利要求1所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，所述第二带孔圆筒具有圆形的平行端部构件，所述圆形的平行端部构件位于所述第二带孔圆筒端部处，与所述第一平行端部构件相对，并且平行于所述第一平行端部构件。

7.根据权利要求1所述的带孔壳式辊式干燥机，还包括第三带孔圆筒，其直径小于位于所述第二平行端部构件的外表面处的所述第一带孔圆筒的直径，并且所述第三带孔圆筒与所述第一带孔圆筒流体连通，所述第二带孔圆筒和所述第三带孔圆筒的组合表面积为所述第一带孔圆筒的表面积的约20％至约75％，所述第三带孔圆筒设计成将干燥气体从所述第一带孔圆筒排出。

8.根据权利要求7所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，所述第二带孔圆筒和第三带孔圆筒的组合表面积为所述第一带孔圆筒的表面积的约30％至约50％。

9.根据权利要求7所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，第三带孔圆筒的直径比所述第一带孔圆筒的直径至少小10％。

10.根据权利要求7所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，第三带孔圆筒的直径比所述第一带孔圆筒的直径至少小25％。

11.根据权利要求7所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，所述第三带孔圆筒具有圆形的平行端构件，所述圆形的平行端构件位于所述第三带孔圆筒的端部处、且与第二平行构件相对，并且平行于所述第二平行构件。

12.根据权利要求7所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，所述第三带孔圆筒的直径比所述第一带孔圆筒的直径至少小10％且在40％内。

13.根据权利要求1所述的带孔壳式辊式干燥机，所述干燥机还包括这样的区域，所述区域的长度基本上是所述第一带孔圆筒的长度，所述区域设计成使得冷却气体的输送与干燥气体的输送分开，所述冷却气体的温度为大约4℃至大约32℃；其中，所述区域，其用于输送冷却气体，位于正在被干燥的幅材离开第一带孔圆筒的位置处，或位于该处附近。

14.根据权利要求13所述的带孔壳式辊式干燥机，所述第二带孔圆筒还包括这样的区域，所述区域的长度基本上是所述第二带孔圆筒的长度，所述区域被设计成使得冷却气体的排出与干燥气体的排出分开。

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