CN111501395A - 一种云母纸组合式烘干系统 - Google Patents

Abstract

一种云母纸组合式烘干系统，包括干燥筒以及与干燥筒相连的循环管路，所述干燥筒的两端通过端盖进行封闭并能通过端盖上设置的支承销进行定速转动，并在干燥筒内设置有热稳定架，该热稳定架有2～3组稳定架单元组并排组合而成，而每组稳定架单元组都由3～5个带散热翅片的镂空扇形稳定架单元共同组成一个扇形架，而在该扇形架中相邻的稳定架单元之间封装有层片式结构的陶瓷电加热器，并通过该陶瓷电加热器来对作为导热介质的导热油进行加热，而所述循环管路连接干燥筒以及导热油容器，并在其上设置有一个导热油加热腔来控制导热油温度的稳定性。本发明温度控制精度高，自动化程度高，性能稳定，能有效降低云母纸生产企业的生产费用成本。

Description

一种云母纸组合式烘干系统

技术领域

本发明涉及用于干燥纤维幅材的干燥设备，尤其为一种用于干燥云母纸的云母纸组合式烘干系统。

背景技术

在现有技术的纸张幅材、棉纸幅材或其他纤维幅材的加工工艺中，其末端的纤维幅材干燥工序大同小异，通常是对相应纤维幅材进行两次物理干燥成型，其第一次物理干燥时，由纤维悬浮液抄造成型，并在成形区域中利用辊压机或靴式压榨机中以物理挤压的方式脱水直至特定的干燥率，然后再采用热干燥方式到最终干燥率。

在热干燥过程中，纤维幅材的干燥主要是通过干燥筒实现，传统的纤维幅材用干燥筒被称为扬基筒，这种称为扬基筒的干燥结构是由钢，尤其是锻造钢或铸钢制造的大直径圆柱筒部件，其两侧端盖封闭，并在端盖位置通过轴承结构以及外接动力驱动旋转，端盖内侧的柱筒结构为中空蒸气室，进行干燥作业时通过向蒸气室中通入可冷凝的气态载热介质(通常为水蒸汽)，气态载热介质在冷凝过程中释放热量，而冷凝后的载热介质依然具有较高热量；包绕在干燥筒上的纸张幅材、棉纸幅材或其他纤维幅材，随干燥筒转动会在干燥筒表面与干燥筒进行持续热交换来实现热干燥。

这种纸张干燥方式虽然同样适用于云母纸的加工工艺，但通过蒸汽介质来进行热干燥的方式需要在热干转筒内持续通入热蒸汽，来使转动的干燥筒的温度保持持续稳定，但是这种热干燥方式下的干燥筒的干燥温度较低，热交换量较低，使得干燥效率低下，在干燥一些棉纤维之类的植物纤维幅材时干燥效率尚可，但在干燥云母纸时仍存在干燥效率低下、节能性能差的问题，使得造纸效率被干燥筒的有限干燥速率所限制，并且需要锅炉持续工作，会造成大量的污染，不符合国家低排的要求，也会对环境造成较大影响。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种云母纸组合式烘干系统，以解决上述技术背景中的缺陷。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种云母纸组合式烘干系统，包括干燥筒以及循环管路，所述干燥筒为横置的空心柱筒结构，其两侧通过端盖封闭，并在两侧端盖上设置有具有用于以能转动的方式支承干燥筒的支承销，所述支承销固定于支架上并通过外接动力单元带动干燥筒以定速方式转动；所述干燥筒内以占干燥筒1/4～1/3容积的导热油作为载热介质，并在所述端盖或者筒体上开有导热油进口和导热油出口；

干燥筒内还设置有热稳定架，所述热稳定架包括2～3组稳定架单元组，这些稳定架单元组在干燥筒的轴向上的长度和装配间隙之和与干燥筒的轴向长度相匹配，所述稳定架单元组设置于所述干燥筒的轴向上，且每个稳定架单元组通过独立的轴承座安装于过干燥筒轴心的通轴上，使得每个稳定架单元组均能通过自重以及轴承座保持于干燥筒的下半筒体内；每个稳定架单元组结构一致，均包括3～5个稳定架单元，所述稳定架单元由热传导性能优良的金属或者合金材料成型制成，为截面呈扇形的镂空支架，其镂空部分的内侧面上成型有散热翅片，同时在相邻的稳定架单元之间封装有层片式结构的陶瓷电加热器；所述稳定架单元共同组成一个对应角度≤120°的扇形；

而所述循环管路上连接导热油容器，并通过导热油进口和导热油出口与干燥筒相连以形成导热油补充循环回路，同时，在该补充循环回路上还设置有一个循环泵和一个导热油加热腔。

作为进一步限定，所述干燥筒筒体为铸钢或者锻造钢材料成型，且在所述干燥筒筒体的内侧面上成型有一层热压云母纸层作为耐高温绝缘层。

作为进一步限定，用于作为载热介质的导热油为美孚公司的603/605导热油或者壳牌公司生产的S2导热油。

作为进一步限定，所述干燥筒的截面直径与干燥筒的轴长之比优选为1:1～1:3以获得最优的动力输出与换热效率。

作为进一步限定，所述导热油加热腔中设置有一个功率可调的热交换器来对导热油进行加热。

在本发明中，所述循环管路在接入循环泵的上游管道上以及接出热交换器的下游管道上均连接有一个温度传感器，用以对循环管路内不同循环段内的温度情况进行监控；

其控制原理为：利用接入循环泵的上游管道上连接的温度传感器作为调节传感器，利用接出热交换器的下游管道上连接的温度传感器作为监视传感器，当调节传感器的温度低于设定温值，则开启导热油加热腔对导热油进行加热，直至监视传感器达到设定温值，则关闭导热油加热腔，直至调节传感器以及监视传感器分别稳定在设定的温值；

所述设定温值根据待干燥的云母纸的生产工艺和纸张厚度决定，优选为160～210℃，当设定温值较低时，能耗降低、热利用率高但云母纸的干燥能力下降，在同等尺寸干燥筒的情况下，只适合厚度较薄的云母纸；而若要干燥厚度较厚的云母纸，则可以适当调高设定温值，但会提高能耗并降低热利用率。

有益效果：本发明一种云母纸组合式烘干系统，采用传感器技术与导热油进行干燥筒筒面温度控制，通过温度传感器采集系统内导热油温度，并控制热交换器对导热油进行加热，从而自动控制干燥筒筒面的工作温度，同时组件还能自主进行功耗控制，代替了原有的人工控制，最大程度的节省能量消耗，安装方便，温度定义直观，能够实现实时生效，易于操作，性能稳定，有效降低了生产费用成本。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例的示意图。

图2为图1中的干燥筒结构的截面示意图。

其中：1、端盖；2、干燥筒；3、设备支架；4、循环管路；5、监视传感器；6、导热油加热腔；7、调节传感器；8、循环泵；9、导热油容器；10、导热油；21、干燥筒筒体；22、容积空间；23、热压云母纸层；24、通轴；25、轴承座；26、稳定架单元；27、散热翅片；28、陶瓷电加热器；29、密封胶。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

在下述实施例中，本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

参见图1、图2的一种云母纸组合式烘干系统，在本实施例中，云母纸组合式烘干系统中的主要工作元件为干燥筒2，该干燥筒2为铸钢制成的空心筒体，该干燥筒2的截面直径与干燥筒的轴长之比为1:1.5，而在干燥筒筒体21的内侧面上成型有一层热压云母纸层23作为耐高温绝缘层。

该干燥筒2的空心筒体部分的容积为4.5m³，其两端通过端盖1进行封闭，端盖1通过法兰环连接于设备支架3上，并在端盖1与法兰环之间设置有密封件，同时在端盖1上还设置有支承干燥筒2的支承销，该支承销也可以用于作为干燥筒2转动的转动轴，该支承销固定于设备支架3上并外接动力单元，即能通过动力单元驱动，带动干燥筒以定速方式转动。在进行云母纸干燥操作时，只需要将云母纸的纤维幅面在干燥网上以20kN/m的带张力压在干燥筒2的外表面上，然后启动加热装置(包括导热油加热腔6以及陶瓷电加热器28)，并将干燥筒2开启并进行定速转动即可按照设定自行进行热干燥。

在本发明的实施例中，通过干燥筒2以导热油10作为载热介质，且该导热油10采用壳牌公司生产的S2导热油产品，然后通过电机驱动干燥筒筒体2转动，使得加热后的导热油在离心力作用下在干燥筒2的容积空间22内贴在干燥筒筒体21的内表面，而云母纸幅材通过包绕方式接触热干燥筒筒体21并且在干燥筒2内侧通过导热油10的热量来实现干燥，而为了获得最优的干燥效果和最少的导热油使用成本，导热油的用量以填满整个循环管路4以及1/4～1/3容量的干燥筒容积空间22为准。

而在干燥筒2内还设置有热稳定架，在本实施例中，热稳定架包括两组稳定架单元组，这两组稳定架单元组在干燥筒2的轴向上的长度和装配间隙之和与干燥筒的轴向长度相匹配，两组稳定架单元组通过独立设置的轴承座25安装于过干燥筒2轴心的通轴24上；每个稳定架单元组均包括四个稳定架单元26，其每个稳定架单元26均为由导热铝合金制成的扇形镂空结构支架，其扇形结构对应的弧面角度为25°，以使稳定架单元26顺序叠合装配固定后组成一个对应角度≤120°的扇形结构，而该扇形结构由于自重，会在轴承座25的作用下保持下垂，并随干燥筒2的转动，来对导热油10液面进行稳流。

在本实施例中，位置相邻的稳定架单元26通过扣接件扣接，并在两个稳定架单元26之间设置有陶瓷电加热器28，该陶瓷电加热器28为一个层片式结构的陶瓷电加热器，其尺寸与稳定架单元26的侧面形状、尺寸一致，并通过绝缘、耐高温的密封胶29封装在两个稳定架单元26之间。

系统通过使用陶瓷发热体28，利用其性能稳定、升温迅速、受电源电压波动影响小等特性进行均匀快速的加热，而陶瓷发热体28的热量被稳定架单元26吸收，并通过散热翅片27的作用，对导热油10内部进行持续稳定的加热，从而保证干燥筒筒体21表面热干燥温度的稳定，而由于陶瓷电加热器28是通过稳定架单元26直接对导热油10进行加热，因而热损耗低，也更适于提高热干燥处理时的干燥筒表面温度，进而提高热干燥效率，而由于导热介质是导热油10，相比于利用蒸汽进行热干燥的干燥筒2需要较佳的密封性和承压结构外，本结构的干燥筒2只要保证密封性能既能够保持设备的稳定工作状态。

另外，在干燥筒2的右侧端盖1上以及干燥筒2的底部一侧设置有导热油进料口以及导热油出料口，导热油进料口以及导热油出料口与循环管路4连接，而在循环管路4上同时还设置有一个泵送功率为7.5kw循环泵8和一个导热油加热腔6，而该导热油加热腔中设置有一个功率可调的热交换器作为加热单元，热交换器包括三组独立控制的且功率一致的半导体晶闸管，其总功率为180kw，通过控制器控制半导体晶闸管的开启组数来控制其功率变化。

另外，在循环管路4接入循环泵8的上游管道上连接有一个调节传感器7，在接出热交换器6的下游管道上均连接有一个监视传感器5，调节传感器7和监视传感器5均为温度传感器，可在这两个温度传感器均设置175℃作为设定温值，当调节传感器7的温度低于设定温值，则开启导热油加热腔6中的加热单元对导热油进行加热，直至监视传感器5达到设定温值，否则则调低或者关闭导热油加热腔6中的加热单元，直至调节传感器7以及监视传感器5分别稳定在设定温值。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种云母纸组合式烘干系统，其特征在于，包括干燥筒以及循环管路，所述干燥筒为横置的空心柱筒结构，其两侧通过端盖封闭，并在两侧端盖上设置有具有用于以能转动的方式支承干燥筒的支承销，所述支承销固定于支架上并通过外接动力单元带动干燥筒以定速方式转动；所述干燥筒内以占干燥筒1/4～1/3容积的导热油作为载热介质，并在所述端盖或者筒体上开有导热油进口和导热油出口；

干燥筒内还设置有热稳定架，所述热稳定架包括2～3组稳定架单元组，这些稳定架单元组在干燥筒的轴向上的长度和装配间隙之和与干燥筒的轴向长度相匹配，所述稳定架单元组设置于所述干燥筒的轴向上，且每个稳定架单元组通过独立的轴承座安装于过干燥筒轴心的通轴上，使得每个稳定架单元组均能通过自重以及轴承座保持于干燥筒的下半筒体内；每个稳定架单元组结构一致，均包括3～5个稳定架单元，所述稳定架单元由热传导性能优良的金属或者合金材料成型制成，为截面呈扇形的镂空支架，其镂空部分的内侧面上成型有散热翅片，同时在相邻的稳定架单元之间封装有层片式结构的陶瓷电加热器；所述稳定架单元共同组成一个对应角度≤120°的扇形；

而所述循环管路上连接导热油容器，并通过导热油进口和导热油出口与干燥筒相连以形成导热油补充循环回路，同时，在该补充循环回路上还设置有一个循环泵和一个导热油加热腔。

2.根据权利要求1所述的云母纸组合式烘干系统，其特征在于，所述干燥筒筒体为铸钢或者锻造钢材料成型。

3.根据权利要求1所述的云母纸组合式烘干系统，其特征在于，所述干燥筒筒体的内侧面上成型有一层热压云母纸层作为耐高温绝缘层。

4.根据权利要求1所述的云母纸组合式烘干系统，其特征在于，用于作为载热介质的导热油为美孚公司的603/605导热油或者壳牌公司生产的S2导热油。

5.根据权利要求1所述的云母纸组合式烘干系统，其特征在于，所述干燥筒的截面直径与干燥筒的轴长之比为1:1～1:3。

6.根据权利要求1所述的云母纸组合式烘干系统，其特征在于，所述导热油加热腔中设置有一个功率可调的热交换器来对导热油进行加热。

7.根据权利要求1所述的云母纸组合式烘干系统，其特征在于，所述循环管路在接入循环泵的上游管道上以及接出热交换器的下游管道上均连接有一个温度传感器，用以对循环管路内不同循环段内的温度情况进行监控。

8.根据权利要求1所述的云母纸组合式烘干系统，其特征在于，在对云母纸进行热干燥操作时，云母纸的纤维幅面在干燥网上以至少18kN/m的带张力压在干燥筒的外表面上来进行热干燥。

9.一种云母纸组合式烘干系统的温度控制方法，其特征在于，利用权利要求7所述的云母纸组合式烘干系统进行控制，其控制方式为：

利用接入循环泵的上游管道上连接的温度传感器作为调节传感器，利用接出热交换器的下游管道上连接的温度传感器作为监视传感器，当调节传感器的温度低于设定温值，则开启导热油加热腔对导热油进行加热，直至监视传感器达到设定温值，则关闭导热油加热腔，直至调节传感器以及监视传感器分别稳定在设定的温值。

10.根据权利要求8所述的云母纸组合式烘干系统的温度控制方法，其特征在于，所述所述设定温值为160～210℃。

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