CN216739055U - 一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备，压榨部件的压力取值范围为1.2‑1.6Mpa，在干燥段的烘缸和收纸段之间设置有气浮干燥段。本实用新型中，压榨部件的轻压榨、起皱刀的湿起皱和气浮干燥的相互配合，使烘缸的车速可以提高至1800‑2000m/min，而且成品纸的吸水率能够提高2倍，蒸汽的总用量节约5％以上，是一种成本合理、生产效率高且成品纸吸水率高的节能环保设备和生产方法。

Description

一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备

技术领域

本实用新型属于卫生纸生产技术领域，涉及卫生纸生产设备，尤其是一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备。

背景技术

卫生纸是人们经常使用的生活用品，其具有一定的柔韧性和吸水性，可以用于卫生间，还能用于方巾纸或面巾纸等。卫生纸的生产过程是：包括成型段1、干燥段3和收纸段10，成型段包括流浆箱和成型器2，成型的纸幅由干燥段的传送系统4传送到烘缸5处，烘缸旁侧设置有压榨部件19和用于喷出蒸汽的射流板，压榨部件挤压成型段输送到此处的湿纸幅，使湿纸幅的干度达到40％，干燥后的纸幅由起皱刀完成起皱处理，最后纸幅经过传送系统传送到收纸段的收纸机上。上述工艺过程存在以下问题：1.压榨部件的峰值压力可达2.5Mpa以上，虽然能够使湿纸幅大幅度脱水，但高压力也使纸幅的纤维挤压的更紧密，最终的成品纸会出现吸水性下降的问题；2.烘缸旁侧设置的起皱刀在起皱时为干起皱状态，起皱效率低，且经过高压力压榨的纸幅纤维紧密，最终的成品纸会出现蓬松度下降的问题；3.由于烘缸干燥纸幅时的车速无法大幅度提高，基本维持在1500m/min左右，导致生产效率无法进一步提高。

针对上述技术问题，有些厂家采用蜂窝辊穿透干燥技术(TAD)，该技术没有压榨过程，能够保持较好的吸水性和蓬松度，但因其设备投资高、运行能耗高而不为造纸厂家采用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供将优化的压榨部件、湿起皱和气浮式干燥相结合并提高成品纸吸水率和蓬松度的一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备。

本实用新型采取的技术方案是：

一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备，包括成型段、干燥段和收纸段，其特征在于：所述压榨部件的压力取值范围为1.2-1.6Mpa，在干燥段的烘缸和收纸段之间设置有气浮干燥段。

再有，所述压榨部件处理后的纸幅的干度为15-25％。

再有，所述压榨部件的压区宽度为50-70毫米。

再有，所述烘缸处不设置用于喷出热蒸汽的射流箱，在烘缸与气浮干燥段之间设置起皱刀。

再有，所述气浮干燥段包括至少两个气浮干燥箱，每个气浮干燥箱内设置有至少一个向下喷出蒸汽的射流箱和至少一个向上喷出蒸汽的射流箱。

再有，每个射流箱的射流板对位的设置有托纸台，纸幅位于射流板和托纸台之间的间隙处。

再有，射流板与纸幅之间的间距为15-20mm。

再有，所述射流板上设置有多个圆形的蒸汽喷孔或至少一个长缝形的蒸汽喷孔。

再有，所述蒸汽喷出的速度是纸幅速度的3-6倍。

本实用新型的优点和积极效果是：

1.本设备中，压榨部件的压区和压力经过优化调整，压榨部件的压区宽度为50-70毫米、压力取值范围为1.2-1.6Mpa，调整后的压榨部件压榨后的纸幅干度为15-25％，既降低了纸幅的含水量，而且使纸幅的纤维保持较大的蓬松度，提高了成品纸的吸水率。

2.本设备中，烘缸整形纸幅后由起皱刀进行湿起皱，由于此时纸幅的含水量比现有技术的含水量大，起皱效果好，可以提高起皱率至30％，进一步的提高了成品纸的吸水率。

3.本设备中，起皱后的纸幅进入气浮干燥段处理，由于气浮干燥段的引入，在烘缸上直接拆除原有的用于喷出热蒸汽的射流箱。气浮干燥段内设置有至少两个气浮干燥箱，气浮干燥段的总长度根据蒸汽温度来设置，而且每个气浮干燥箱内设置有至少一个向下喷出蒸汽的射流箱和至少一个向上喷出蒸汽的射流箱，由此提高纸幅上表面和下表面的干燥速度。

4.本实用新型中，压榨部件的轻压榨、起皱刀的湿起皱和气浮干燥的相互配合，使烘缸的车速可以提高至1800-2000m/min，而且成品纸的吸水率能够提高2倍，蒸汽的总用量节约 5％以上，是一种成本合理、生产效率高且成品纸吸水率高的节能环保设备和生产方法。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的气浮干燥段部分结构的放大图；

图3是图2的射流箱射流板的一种结构示意图；

图4是图3的蒸汽喷孔的结构示意图；

图5是图3的射流板使用时的传热性能包络图；

图6是图2的射流箱射流板的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。

一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备，如图1～6所示，包括成型段1、干燥段3和收纸段10，本实用新型的创新在于，烘缸5旁侧设置的压榨部件19(压榨胶辊)的压力取值范围为1.2-1.6Mpa，压榨部件处理后的纸幅的干度为15-25％，压榨部件的压区宽度为50-70毫米，在干燥段的烘缸和收纸段之间设置有气浮干燥段6。

上述压榨部件的压力取值范围优选为1.4-1.6Mpa，最优选为1.5Mpa。压榨部件处理后的纸幅的干度优选为20％。压榨部件的压区宽度优选为50-60mm，优选为55mm。由于压榨部件的压力数值和压区数值的变化，相对于现有技术的压榨过程，保证了纸幅的纤维更蓬松，可以称之为轻压榨。

在图1中烘缸右侧设置有起皱刀12，该起皱刀用于纸幅起皱，由于经过该处的纸幅含水量加高，为了区别于现有技术的起皱过程，可以称之为湿起皱处理。湿起皱与现有技术的起皱处理比较，可以将纸幅的起皱率提高到30％，进一步的提高了纸幅的蓬松度。

由于气浮干燥段的引入，纸幅的干燥在该段内完成，原有的烘缸处的用于喷出热蒸汽的射流箱拆除即可，而且烘缸可以在更低的温度条件下运行，烘缸仅用于含水量较高的纸幅的整饰。热蒸汽在气浮干燥段封闭的外壳20内被回收再利用，降低了热蒸汽的用量，节约了能源。

气浮干燥段包括至少两个气浮干燥箱，每个气浮干燥箱内设置有至少一个向下喷出蒸汽的射流箱和至少一个向上喷出蒸汽的射流箱。每个射流箱的射流板对位的设置有托纸台，纸幅位于射流板和托纸台之间的间隙处。

具体的结构如图1、2所示：

1.图1中，气浮干燥段设置有两个气浮干燥箱，分别为湿气浮干燥箱8和干气浮干燥箱9，每个气浮干燥箱的壳体7为密闭的壳体16，在壳体上设置有蒸汽回收的管路，干燥箱内13 通入蒸汽。

2.图2中，每个气浮干燥箱内设置有两个射流箱，分别是位于图中左侧的向下喷出蒸汽的射流箱14和位于图中右侧的向上喷出蒸汽的射流箱，每个射流箱对位的设置有托纸台15，左侧位于射流箱下方，右侧位于射流箱上方。每个气浮干燥箱内的射流箱也可以是三个或更多。

3.图2中的虚线表示通过该处的纸幅，其与射流箱上的射流板21之间的间距为15-20mm。

射流板可以是图3或图4所示的结构，射流板上设置有多个圆形的蒸汽喷孔22或至少一个长缝形的蒸汽喷孔18。

具体说明如下：

1.圆形的蒸汽喷孔的结构如图3、4、5所示：

圆形蒸汽喷孔的直径D和相邻喷孔之间的中心距L(图3中标号23)满足以下关系式：

其中，f为传热性能包络图中的面积系数。

传热性能包络图的横坐标为L/H，纵坐标为D/H，H为射流板与纸幅表面之间的距离，f 的取值使导热系数平均值α得到最大值。

每一行喷孔与相邻行的喷孔错位设置，任意一行相邻的两个喷孔与相邻行且位于该两个喷孔之间位置的第三个喷孔呈三角形设置。优选的是：三角形为等边三角形24。

每个喷孔向纸幅行进方向倾斜设置，喷孔与竖直方向的倾斜角的正弦值为气流速度与纸幅行进速度的比值。蒸汽喷出的速度是纸幅速度的3-6倍，优选为4倍。

每个射流箱的射流板的开孔率为1.5-2.0％，开孔率为所有喷孔的面积除射流板的面积。

上述喷孔的制作过程包括以下步骤：

⑴选定D和H的取值，计算D与H的比值；

⑵将步骤⑴的结果作为所述传热性能包络图的纵坐标，查找该纵坐标使导热系数平均值α为最大值时对应的横坐标L/H；图5中的穿过零点的斜线为α/α_max，当α为最大值时，α/ α_max为最大值；

⑶根据气流速度和纸幅行进速度计算开孔的倾斜角；

⑷根据L的数值、D的数值和倾斜角制作冲孔模具，直接在射流板上冲压出倾斜设置的喷孔。

上述步骤⑴-⑵举例如下：

开孔直径D为4mm，射流板与纸幅表面之间的距离H为20mm，则D/H＝0.2，有两种方法计算L值，具体是：

1.将D/H作为纵坐标，在图5中查找零点与该点相交的线，得到关系式的f＝0.0161，此时对应的α/α_max＝0.99。

2.将D/H作为纵坐标，在图5中查找该纵坐标对应的横坐标，得到L/H＝1.5，此时对应的α/α_max＝1。

两种方法比较，结果非常接近，综合判断后，得到L＝30毫米。

喷孔为倾斜的目的主要是保证蒸汽喷出喷出后能够垂直或接近垂直的吹到纸幅上，使蒸汽的干燥效果最大化，

上述步骤⑶举例如下：

如图4所示，

则

当蒸汽喷出的速度是纸幅速度的4倍时，

α₂＝11.48°，此时蒸汽吹出能够垂直的作用在纸幅表面，换热效果好。

2.长缝形的蒸汽喷孔的结构如图6所示：

两块金属板17相对的端部25向下弯折，二者之间的缝隙18即为长缝形的蒸汽喷孔。长缝的的开孔率为4.5-5.5％，优选为5％，开孔率为长缝的面积除射流板的面积。

气浮式干燥段除了图1所示的两段结构以外，还可以设置为三段结构，比如：分为湿气浮干燥箱、半干气浮干燥箱和干气浮干燥箱。当然，如果场地允许的话，可以设置更多段的结构。

为了适应上述分段结构，蒸汽的温度可以设置为常用的160℃、260℃或400℃或者其他温度，较高温度的蒸汽可以使用气浮干燥段的长度较短，如表1所示：

表1不同温度和烘缸车速对应的气浮干燥段的长度

以1800m/min为例，射流气体的温度为400℃，气浮干燥段的总长度为13.6m，其中设置湿气浮干燥箱、半干气浮干燥箱和干气浮干燥箱，每个干燥箱的长度为4.8米，每个干燥箱内的射流箱为两个，每个的长度为2米，在干燥箱的壳体上设置有蒸汽回收管路。

湿气浮干燥箱通入400℃的蒸汽，回收的蒸汽温度降低且含有大量的水分，这些回收蒸汽经过除水和加热后送到半干气浮干燥箱，然后再次回收的蒸汽再送到干气浮干燥箱，由此实现了蒸汽的循环利用，节省了能源的消耗。

上述结构的使用方法是：

1.烘缸车速为1500m/min，成型段送出成型的纸幅，纸幅由干燥段的传送系统4传送到烘缸5处，压榨部件19(压榨胶辊)对纸幅进行压榨脱水，压区宽度为50-70毫米，压力取值范围为1.2-1.6Mpa，优选的方案是：压区宽度为55毫米，压力取值范围为1.5Mpa。压榨后的纸幅干度为20％。

2.烘缸对纸幅进行整饰，起皱刀对纸幅进行湿起皱，将纸幅的起皱率提高到30％。

3.起皱后的纸幅进入两段结构的气浮干燥段，气浮干燥段总长度为18.3m，其中湿气浮干燥箱和干气浮干燥箱中的每个干燥箱内设置三个射流箱，每个射流箱的长度为2m，射流箱的射流板采用蒸汽喷孔的结构且蒸汽温度为260℃，蒸汽喷出的速度是车速的4倍。

最终，气浮干燥段输出的纸幅的干度在95％及以上，纸幅由收纸机11收卷。

本实用新型中，压榨部件的轻压榨、起皱刀的湿起皱和气浮干燥的相互配合，使烘缸的车速可以提高至1800-2000m/min，而且成品纸的吸水率能够提高2倍，蒸汽的总用量节约5％以上，是一种成本合理、生产效率高且成品纸吸水率高的节能环保设备和生产方法。

Claims (9)

1.一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备，包括成型段、干燥段和收纸段，其特征在于：所述干燥段的压榨部件的压力取值范围为1.2-1.6Mpa，在干燥段的烘缸和收纸段之间设置有气浮干燥段。

2.根据权利要求1所述的一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备，其特征在于：所述压榨部件处理后的纸幅的干度为15-25％。

3.根据权利要求1或2所述的一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备，其特征在于：所述压榨部件的压区宽度为50-70毫米。

4.根据权利要求3所述的一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备，其特征在于：所述烘缸处不设置用于喷出热蒸汽的射流箱，在烘缸与气浮干燥段之间设置起皱刀。

5.根据权利要求4所述的一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备，其特征在于：所述气浮干燥段包括至少两个气浮干燥箱，每个气浮干燥箱内设置有至少一个向下喷出蒸汽的射流箱和至少一个向上喷出蒸汽的射流箱。

6.根据权利要求5所述的一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备，其特征在于：每个射流箱的射流板对位的设置有托纸台，纸幅位于射流板和托纸台之间的间隙处。

7.根据权利要求6所述的一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备，其特征在于：射流板与纸幅之间的间距为15-20mm。

8.根据权利要求6或7所述的一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备，其特征在于：所述射流板上设置有多个圆形的蒸汽喷孔或至少一个长缝形的蒸汽喷孔。

9.根据权利要求8所述的一种射流气浮干燥生产卫生纸的设备，其特征在于：所述蒸汽喷出的速度是纸幅速度的3-6倍。

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