CS215689B1

CS215689B1 - Devices for regulating the flow of driers and similar equipment

Info

Publication number: CS215689B1
Application number: CS409379A
Authority: CS
Inventors: Milan Korger; Josef Sedlacek
Original assignee: Milan Korger; Josef Sedlacek
Priority date: 1979-06-13
Filing date: 1979-06-13
Publication date: 1982-09-15

Abstract

Účelem vynálezu je zvýšení intenzity přestupu tepla a přenosu hmoty v sušárnách a obdobných zařízeních, při stavu vznosu. Uvedeného účelu se dosáhne umístěním regulačních členů do oblasti obvodu teplonosného prostředí od zpracovávaného materiálu. Regulační členy jsou tvořeny škrtícími děrovanými plechy, regulačními klapkami, pohyblivými deflegmátorovými plechy, opatřenými ochrannou vrstvou, nebo elastickými vaky.The purpose of the invention is to increase the intensity of heat transfer and mass transfer in dryers and similar devices, in a state of buoyancy. The stated purpose is achieved by placing control elements in the area of the perimeter of the heat-transfer medium from the processed material. The control elements are formed by throttling perforated sheets, control flaps, movable dephlegmator sheets, provided with a protective layer, or elastic bags.

Description

Vynález ee týká zařízení pro regulaci vznosu u sušáren a obdobných zařízení.The invention relates to a buoyancy control device in an oven and the like.

V posledních letech doznal značného technického využití intenzívní způsob sdílení tepla při impaktním proudění (při odpadu volných proudů ze soustavy trysek na tepelně zpracovávaný materiál). Zejména aplikace impaktního proudění teplonosného prostředí při sušení, tepelném vytvrzování, fixaci syntetických vláken a želatinaci organických nánosů přinesla značné zvýšení výkonnosti jednotlivých zařízení.In recent years, an intensive way of heat transfer during impact flow (in the case of free stream jets from the nozzle system to the heat treated material) has undergone considerable technical use. In particular, the application of the impact flow of the heat-carrying medium during drying, thermal curing, fixation of synthetic fibers and gelatinisation of organic deposits has resulted in a significant increase in the performance of individual devices.

zof

Se zvyšující se výtokovou rychlostí trysek se zvyšuje přestup tepla a přenos hmoty, ale zároveň vzrůstá frekvence a amplituda kmitavého pohybu materiálu. Účinkem impaktního proudění je tudíž zpracovaný materiál namáhán. Vznikají v něm tahové rázy tak, že při větším rozkmitu dochází k nežádoucímu styku s pevnými částmi sušárny. Zvýšené mechanické namáháni pak nepříznivě ovlivňuje kvalitu zpracovávaného materiálu.As the flow rate of the nozzles increases, the heat transfer and mass transfer increase, while the frequency and amplitude of the oscillating movement of the material increases. Thus, the impact material causes stress on the treated material. Tensile surges occur in such a way that undesirable contact with solid parts of the dryer occurs at a larger oscillation. Increased mechanical stress then adversely affects the quality of the processed material.

Snesitelného mechanického namáhání zpracovávaného materiálu se může dosáhnout snížením výtokové rychlosti, ale toto opatřeni vede ke snížení intenzitSy sdílení tepla a tím i ke zvětšení rozměrů sušérhy nebo snížení produkce zpracovávaného materiálu. Těmto nepříznivým důsledkům se ve stávajících sušárnách čelí tím, že se zpracovávaný materiál předepne, čímž se zmenší jeho rzkmit a dynamické namáhání. Tím se sice odstraní nebezpečí styku materiálu s tryskovou komorou, ale dynamické namáhání se převede na statické. Některé zpracované materiály nelze z nejrůznějších důvodů předepnout potřebným tahem, U takových materiálů je potom třeba vyrovnat působení vlastní hmotnosti (prohnutí podle řetězovky) aerodynamickým účinkem impaktního proudění a dosáhnout tzv. podpůrného efektu nebo jeho vyššího stupně, vznosu.Tolerable mechanical stress on the treated material can be achieved by reducing the discharge rate, but this measure results in a reduction in heat transfer rates and thus an increase in the dimensions of the dryer or a reduction in the production of the treated material. These adverse consequences in existing dryers are counteracted by pretensioning the material to be processed, thereby reducing its oscillation and dynamic stress. This eliminates the risk of material contact with the nozzle chamber, but the dynamic stress is converted to static. Some processed materials can not be prestressed for various reasons by the necessary tension. In such materials it is then necessary to compensate the effect of own weight (deflection according to the catenary) by the aerodynamic effect of the impact flow and achieve the support effect.

Žádoucí stav ovlivňují v prvé řadě parametry zpracovávaného materiálu, jako jeho plošná hmotnost, tuhost, vnitřní i povrchová struktura, přípustné měrně napětí, a to jak ve směru pohybu, tak i ve směru kolmém. Uvedené parametry se mění jak se zpracovávaným druhem materiálu, tak i s tepelným režimem a s časem pobytu materiálu v tepelném zařízení (např. při sušení a vytvrzování časový úbytek změny hmotnosti tepelně zpracovávaného materiálu), takže použité soustavy trysek musí umožňovat variabilnost vnějších podmínek, které mohou vyvolat potřebný aerodynamický účinek.The desired state is influenced primarily by the parameters of the material to be processed, such as its basis weight, stiffness, internal and surface structure, the permissible specific stress, both in the direction of movement and in the direction perpendicular. These parameters vary with both the type of material being processed and the thermal mode and time of material residence in the thermal equipment (eg, drying and curing, the loss of weight of the heat-treated material) so that the nozzle systems used must allow variability of external conditions. necessary aerodynamic effect.

Jednám z běžně používaných opatření k dosažení nadnášení materiálu je změna aerodynamických sil, vyvolané změnou dynamického tlaku volných proudů dopadajících na materiál a snižováníip nebo zvyšováním rychlosti proudění ze soustav trysek. Regulace aerodynamického tlaku v ústí trysek bývá prováděna buá škrcením množství vzduchu přiváděného různými systémy vzduchovodů do soustav trysek, nebo změnou otáček ventilátorů. Prvé řešení představují určité energetické ztráty, druhá řešení bývají investičně nákladná. U obou je však společným znakem to, že regulace je vždy pro jeden ventilátor, event. pro vzduchovod, v kterém jsou stejné aerodynamické podmínky.One of the commonly used floatation measures is to change the aerodynamic forces caused by changing the dynamic pressure of the free streams impinging on the material and decreasing β or increasing the flow velocity from the nozzle assemblies. The regulation of the aerodynamic pressure in the nozzle orifices is done either by throttling the amount of air supplied by the various duct systems to the nozzle assemblies or by varying the fan speed. The first solution represents some energy loss, the second solution is expensive to invest. For both, however, the common feature is that the control is always for one fan, respectively. for an air duct in which the aerodynamic conditions are the same.

Z uvedeného tedy vyplývá, že jednou soustavou trysek nelze obecně splnit podmínky intenzivního tepelného zpracování a zároveň i další požadavky přidruženého aerodynamického účinku.It follows from the above that one system of nozzles cannot generally meet the conditions of intensive heat treatment and at the same time other requirements of the associated aerodynamic effect.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením pro regulaci vznosu podle vynálezu, jehož podstatou je, že regulační členy jsou umístěny v oblasti odvodu teplosměnného prostředí od zpracovávaného materiálu. Regulační členy jsou tvořeny pohyblivými deflegmátorovými plechy, které jsou opatřeny ochrannou vrstvou anebo elastickými vaky. Stavu vznosu se u dosavadních sušáren z výše uvedených důvodů dosáhne při rychlostech prouděni, při kterých se z daleka nedosahuje takové výkonnost jako u sušáren opatřených uvedenými regulačními členy.The aforementioned drawbacks are overcome by the buoyancy control device of the invention, which is based on the fact that the control elements are located in the area of the heat exchange medium being removed from the material to be treated. The regulating members are formed by movable deflector plates, which are provided with a protective layer or elastic bags. For the above reasons, the buoyancy of the prior art dryers is achieved at flow rates at which performance is far from being as far as that of dryers provided with said regulating members.

Navrhované zařízení dovoluje upravit aerodynamické poměry nad zpracovávaným materiálem i pod ním, v závislosti ns určujících parametrech zpracovávaného materiálu (plošná hmotnost, tuhost, vnitřní 1 povrchová struktura, přípustné tahové napětí) tak, že vzniklý vzduchový polštář vytvořený nad zpracovávaným materiálem i pod ním utlumí jeho kmitavý pohyb.The proposed device allows to adjust aerodynamic conditions above and below the processed material, depending on ns determining parameters of the processed material (basis weight, stiffness, internal 1 surface structure, permissible tensile stress) so that the resulting air cushion created above and below the processed material dampens its oscillating motion.

Uklidnění pohybu materiálu je závislé na nastavení regulačních členů a dovoluje podstatně zvýšit výtokou rychlost z ústí trysek. Tímto zařízením se dosáhne zvýšení přestupu tepla a přenosu hmoty i u materiálů, jejichž zpracování bylo omezeno jejich dovoleným mechanickým namáháním. Nastavení regulačních členů může být prováděno jednotně nebo diferencovaně podle technologických požadavků a podle fyzikálně chemických vlastností materiálů.The calming of the material movement is dependent on the adjustment of the regulating elements and allows to substantially increase the velocity from the nozzle orifice. This device achieves an increase in heat transfer and mass transfer even for materials whose processing has been limited by their permissible mechanical stress. The adjustment of the control elements can be performed uniformly or differentially according to the technological requirements and the physico-chemical properties of the materials.

Na připojených výkresech je znázorněno šest příkladů provedení, kde na obr. 1 jsou regulační členy tvořeny škrtícími děrovanými plechy, na obr. 2 je toto uspořádání v pohledu, na obr. 3 je zařízení s pohyblivými deflegmátorovými plechy, na obr. 4 jsou regulační členy tvořeny regulačními klapkami a na obr. 5 je toto uspořádání v schematickém řezu. Na obr. 6 jsou vzduchové kanálky opatřeny regulačními klapkami a na obr. 7 je schematický řez tímto uspořádáním. Na obr. 8 je vzduchový kanál opatřen škrtícími děrovanými plechy a na obr. 9 je toto uspořádání v schematickém řezu. Poslední uspořádání tvořené elastickými vaky, je na obi*. 10 a na obr. 11 je pohled na toto uspořádání.In the accompanying drawings, six exemplary embodiments are shown, wherein in Fig. 1 the control elements are made of throttling perforated plates, in Fig. 2 this arrangement is in view, Fig. 3 is a device with movable deflector plates, Fig. 4 is control elements 5 is a schematic sectional view of this arrangement. In Fig. 6 the air ducts are provided with regulating flaps and in Fig. 7 a schematic section through this arrangement. In Fig. 8 the air duct is provided with throttling perforated sheets and in Fig. 9 this arrangement is in schematic section. The last arrangement formed by the elastic bags is on the side. 10 and FIG. 11 is a view of this arrangement.

Na obr. 1 a 2 je znázorněno řešení, u kterého je základní soustava štěrbinových trysek 1,_ kruhových trysek 2 a speciálních trysek 3 doplněna posuvnými škrtícími děrovanými plechy 5, a pevnými škrtícími děrovanými plechy 6, jejichž vzájemná poloha je fixována vodítky 4.Figures 1 and 2 show a solution in which the basic set of slotted nozzles 1, circular nozzles 2 and special nozzles 3 is supplemented by sliding throttling perforated plates 5, and fixed throttling perforated plates 6, the relative position of which is fixed by guides 4.

Různé nastavení posuvných škrtících děrovaných plechů 5 má za následek proměnný odpor na odváděné prostředí od zpracovávaného materiálu 2, což se projeví na množství odváděného prostředí a na změně rozložení tlaku na tepelně zpracovaný materiál 7. Nastaveni jednotlivých posuvných škrtících děrovaných plechů 2 může být individuálně řízeno nebo se může provádět po sekcích, které jsou nezávislé na počtu cirkulačních okruhů. Nastavení může být též jednotné a může být centrálně řízeno.Different adjustments of the sliding perforated plates 5 result in varying resistance to the exhaust environment from the workpiece 2, which results in a quantity of the exhausted environment and a change in pressure distribution on the heat treated material 7. The adjustment of the individual sliding perforated plates 2 can be individually controlled or may be performed in sections which are independent of the number of circulation circuits. The setting can also be uniform and centrally controlled.

Obdobné řešení je znázorněno na obr. 8 a 9, u nichž je teplonosné prostředí odváděno mezi soustavou štěrbinových trysek 1 a regulace je prováděna ppsuvnými škrtícími děrovanými plechy 2, které jsou fixovány vodítky 4¼ Další způsob regulace aerodynamických podmínek je uveden na obr. 3, kde soustava trysek je tvořena štěrbinovými tryskami 1 a kruhovými tryskami no) ~ a odvod teplogného prostředí do zpracovávaného materiálu a tlakové podmínky u něho jsou regulovány pohyblivým deflegmátorovým plechem 8, jehož povrch je opatřen ochrannou vrstvou 2, která je například z teTflonu.Tato kombinace slouží jako deflegmátor proudu a zároveň chrání procházející zpracovaný materiál 2 proti případnému styku s ústím trysek.A similar solution is shown in Figs. 8 and 9, in which the heat transfer medium is discharged between a set of slotted nozzles 1 and the control is carried out by sliding throttle perforated plates 2 which are fixed by guides 4¼. The nozzle system consists of slotted nozzles 1 and circular nozzles 11 and the discharge of the heat medium into the material to be processed and the pressure conditions therein are regulated by a movable deflector plate 8, the surface of which is provided with a protective layer 2. deflector and at the same time protect the processed material 2 against possible contact with the mouth of the nozzles.

Na 4, 5, 6 a 7 je řešení, kde je teplonosné prostředí odváděno mezi soustavami štěrbinových trysek 1 a regulace je prováděna regulačními klapkami 11. které jsou upevněny k základnímu tělesu 14 kloubem 10. Dopoáud uvedené příklady jsou na připojených výkresech provedeny jako jednostranné provedení, avšak tato řešení s výhodou umožňují použít i provedení oboustranné, což umožňuje regulaci výše uvedených podmínek pod zpracovávaným materiálem 7- i nad ním.4, 5, 6 and 7, there is a solution where the heat transfer medium is discharged between the slotted nozzle assemblies 1 and the control is performed by the control flaps 11 which are fixed to the base body 14 by a hinge 10. however, these solutions advantageously make it possible to use a double-sided design, which allows the above-mentioned conditions to be regulated under and above the material to be treated.

Na zbývajících obr. 10 a 11 je znázorněna soustava štěrbinových trysek 1 a kruhovýchThe remaining Figures 10 and 11 show a set of slotted nozzles 1 and circular ones

215 689 trysek 2, které je doplněna regulační soustavou tvořenou elastickými vaky 12, které mění svou velikost i tvar pomooí tlaku plynného média do nich přiváděného plynovody 13. Tímto sestavením je dosaženo stejného účinku jako u předchozích případů regulace podmínek na zpracovávaný materiál 2. U tohoto řešení však odpádávají pohyblivé mechanické části regulační soustavy, které mohou být zdrojem provozních poruch.215 689 nozzles 2, which is supplemented by a control system consisting of elastic bags 12, which change their size and shape by the pressure of the gaseous medium supplied to them by gas pipelines 13. This arrangement achieves the same effect as in previous cases of controlling the conditions on the material to be processed. however, moving mechanical parts of the control system may be the solution, which may be the source of operational disturbances.

Claims

An apparatus for controlling the buoyancy of driers and the like comprising a heat transfer medium inlet, characterized in that the control elements are located in the area of the heat transfer medium from the material being processed.

Device according to claim 1, characterized in that the members consist of movable deflector plates (8).

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the movable deflector plates (8) are provided with a protective layer (9).

4. Device according to claim 1, characterized in that the regulating members are formed by elastic bags (12) with gas pipelines (13).