JP2011047643A - 乾燥シリンダの使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥シリンダを備えた乾燥設備は、公知であるが、乾燥シリンダの乾燥速度に制限があるため、これらの乾燥設備には、比較的大きな空間量が必要である。この場合、乾燥速度は、実質的に、乾燥シリンダのカバーの厚さ、したがって熱抵抗により制限される。他方、充分な安定性を確実にするために、数メートルの長さ及び１メートルを超える直径が必要であり、このため、比較的厚いシリンダシェルとなる。従って、外部カバー層を通る熱の流れを増加させることの可能な、乾燥シリンダの使用方法を提供することを目的としている。
【解決手段】少なくとも１つの吸水性のベルト２が、繊維ウェブ１と共に乾燥シリンダ４の周りに巻き付き、繊維ウェブ１が乾燥シリンダ４と接触し、外側に置かれたさらなる高密度ベルト３が冷却されることを特徴としている。
【選択図】図３

Description

本発明は、支持要素と熱い流体によって加熱される外部カバー層とを有する、紙、厚紙、ティッシュ、又は別の繊維ウェブを生産する及び／又は仕上げ加工する機械において、これらを乾燥するための乾燥シリンダを対象とし、このような乾燥シリンダの使用方法に関するものである。

このような乾燥シリンダを備えた乾燥設備が、随分前より公知であり、繊維ウェブが、乾燥用布によって支えられて、これらのシリンダの周りに巻き付く。熱い円周表面と繊維ウェブとの接触により、加熱が発生し、特に乾燥シリンダから離れる方へと導かれた後に、蒸発が発生する。

乾燥シリンダの乾燥速度に制限があるため、これらの乾燥設備には、比較的大きな空間量が必要である。

この場合、乾燥速度は、実質的に、乾燥シリンダのカバーの厚さ、したがって熱抵抗により制限される。

他方、充分な安定性を確実にするために、数メートルの長さ及び１メートルを超える直径が必要であり、このため、比較的厚いシリンダシェルとなる。

したがって、本発明の目的は、外部カバー層を通る熱の流れを増加させることにある。

本発明によれば、上記目的は、支持要素と外部カバー層との間には少なくとも１つの空洞があり、ここを通って流体が流れ、外部カバー層の大部分が非常に薄いので、材質の熱伝導率と外部カバー層の厚さとの比率が、スチールについては３．２ｋＷ／ｍ２Ｋ、アルミニウムについては３０ｋＷ／ｍ２Ｋ、青銅合金については１８ｋＷ／ｍ２Ｋ、銅については３．４ｋＷ／ｍ２Ｋ、マグネシウムについては６．１ｋＷ／ｍ２Ｋである制限値より大きいことによって達成される。

支持要素が乾燥シリンダ全体に渡って軸方向に延在し、このため、充分な安定性が確実となることが好ましい。これにより、外部カバー層の支持機能が実質的に軽減されるので、外部カバー層は、はるかにより薄く設計され得る。

本質的に外部カバー層は、それ自体を支え、かつ空洞内の流体の内圧を吸収しなければならない。乾燥シリンダの構造及び幅、さらに外部カバー層の支持材によっては、外部カバー層が最小の厚さとなる。

カバー層の厚さの上限値は、これに対応する材質の上記の制限値によって決まる。

外部カバー層は、タイロッドにより支持要素上で支えられるべきであることが好ましい。これは、支柱、中間の壁などによって行われ得るか、或いは固定接続又は形状適合接続が可能である。

しかし、支持要素が、ウェブ、スラットなどの接続要素により外部カバー層に接続された内部カバー層を担持し、外部カバー層と内部のカバー層との間に空洞が形成されることも好ましいであろう。

特に、流体が蒸気であり、空洞内の圧力が、好ましくは１．５バール〜１３バールの間にある場合には、５ｍｍ〜１５ｍｍの間の厚さを有する外部カバー層を設計すれば十分であろう。

外部カバー層の内側で凝縮体が形成されることによる、蒸気から外部カバー層への熱移動を向上させるために、この内側を形状をつけて、好ましくは溝をつけて設計することが好ましい。

最大限可能な熱の流れのために、タイロッド又は接続要素の外側の比率は、対応する制限値より上にあるべきであり、及び／又は外部カバー層の円周表面の６０％を超える、好ましくは７５％を超える場合に、比率は、少なくとも平均して、対応する制限値より大きくあるべきである。

また、乾燥シリンダの好ましい適用形態(使用方法)においては、従来の乾燥シリンダとの交換に加えて、繊維ウェブのための乾燥設備が生じ、これによれば、少なくとも１つの吸水性のベルトが、繊維ウェブと共に乾燥シリンダの周りを走り、繊維ウェブが乾燥シリンダに接触し、外側に置かれたさらなる高密度ベルトが、乾燥シリンダの巻き付け領域内で冷却される。

このタイプの乾燥設備においては、乾燥シリンダとの接触中に繊維ウェブの加熱によって作られた蒸気は、吸水性のベルトが乾燥シリンダの周りに巻き付いているので、繊維ウェブの周囲の吸水性のベルト中へ移行する。これらのベルトにおいて、凝縮体の凝縮及び堆積が発生する。

周りに巻き付いた後、ベルトは、繊維ウェブから離れる方へと導かれ、再び洗浄され乾燥される。

ベルトについては、高密度ベルトが、乾燥シリンダの周りに巻き付き、これにより蒸気が逃げるのを防止する。この高密度ベルトは、繊維ウェブからの蒸発の方向を事前に定義するよう、かつ蒸気の凝縮を強化するよう、このようにして乾燥シリンダに対して温度勾配を強化することにより、通常は冷却される。

熱移動を向上するためには、繊維ウェブが、少なくとも１０、好ましくは少なくとも２０ｋＮ／ｍのベルト張力を有するベルト、好ましくは乾燥用布により、乾燥シリンダの円周表面に押圧されることが好ましい。

以下、いくつかの例示的実施形態を用いて、本発明についてより詳細に説明する。

本発明に係る使用方法の適用される乾燥シリンダを示す概略断面図。 本発明に係る使用方法の適用される別の乾燥シリンダを示す図。 本発明に係る乾燥シリンダの使用方法が適用される乾燥設備を示す断面図。

本発明に係る使用方法の適用される乾燥シリンダ４の重要な特徴は、できる限り薄く、かつ乾燥シリンダ４の支持要素８によって安定している、外部カバー層７である。

この場合、支持要素８と外部カバー層７との間に、軸方向に走る複数の空洞１２があり、ここを通って熱い蒸気が流れる。この蒸気が、外部カバー層７の、したがってまた外部カバー層７に接触している繊維ウェブ１の加熱に影響を及ぼす。

外部カバー層７を通る熱の流れを最適化するために、外部カバー層７は、使用される材質によって、できる限り薄く設計されるべきである。本明細書においてはスチールが使用されるので、熱伝導率λとカバー厚ｓとの比率Ａは、３．２ｋＷ／ｍ２Ｋより大きい。したがって、外部カバー層７の厚さは、４ｍｍ〜１８ｍｍの間にある。

この場合、安定性の損失は、乾燥シリンダ４全体に渡って軸方向に延在する支持要素８によって補償される。

空洞内の蒸気は、１．５バール〜１０バールの間の圧力を有し、空洞１２を通って軸方向に流れる。蒸気の供給及び排出は、乾燥シリンダ４での回転式接続によって行われる。

外部カバー層７上で、凝縮が発生する。しかし、蒸気から外部カバー層７への良好な熱移動を確実にできるようにするために、このカバー層７の内側は、凝縮体層から突出するリブ１０を有する。

図１においては、支持要素８は、同時に空洞１２を境界付ける、厚肉シリンダシェルとして構築される。

支持要素８と外部カバー層７との間には、空洞１２内の蒸気の正圧に対抗して支持要素８上で外部カバー層７を保持する、円周全体に分散されて配置されたタイロッド９がある。

これとは対照的に、図２の空洞１２は、内部のカバー層１１及び外部カバー層７によって境界づけられる。これらのカバー層７、１１の間の安定接続要素６として、側壁が使用される。内部のカバー層１１は、支持要素８によって担持される。

図３は、本発明に係る乾燥シリンダの使用方法が適用される乾燥設備内における、乾燥シリンダ４の好ましい適用形態を示しており、これによれば、繊維ウェブ１は、外側に関して少なくとも１つの吸水性のベルト２及び高い密度を有するベルト３と共に乾燥シリンダ４の周りに巻き付く。

この場合、高密度ベルト２は、周りに巻き付く時に、フード５からの水で冷却される。

乾燥シリンダ４の外部カバー層７と接触中の繊維ウェブ１の加熱により、吸水性のベルト２内の液体が蒸発し凝縮する。これは、乾燥シリンダ４と冷却されたベルト３との間の温度勾配により、さらに促進される。

１…繊維ウェブ、
２…ベルト、
３…高密度ベルト、
４…乾燥シリンダ、
５…フード、
６…接続要素、
７…外部カバー層、
８…支持要素、
９…タイロッド、
１１…内部カバー層、
１２…空洞。

Claims (8)

1. 支持要素（８）と熱い流体によって加熱される外部カバー層（７）とを有する、紙、厚紙、ティッシュ、又は別の繊維ウェブ（１）を生産する及び／又は仕上げ加工する機械において、これらを乾燥するための乾燥シリンダ（４）であって、前記支持要素（８）と前記外部カバー層（７）との間には、少なくとも１つの空洞（１２）があり、ここを通って前記流体が流れ、前記外部カバー層（７）の大部分が非常に薄いので、材質の熱伝導率（λ）と前記外部カバー層（７）の厚さ（ｓ）との比率（Ａ）が、スチールについては３．２ｋＷ／ｍ２Ｋ、アルミニウムについては３０ｋＷ／ｍ２Ｋ、青銅合金については１８ｋＷ／ｍ２Ｋ、銅については３．４ｋＷ／ｍ２Ｋ、マグネシウムについては６．１ｋＷ／ｍ２Ｋである制限値（Ｇ）より大きい乾燥シリンダ（４）の使用方法であって、
   少なくとも１つの吸水性のベルト（２）が、前記繊維ウェブ（１）と共に、前記乾燥シリンダ（４）の周りに巻き付き、前記繊維ウェブ（１）が前記乾燥シリンダ（４）と接触し、外側に置かれたさらなる高密度ベルト（３）が冷却されることを特徴とする乾燥シリンダの使用方法。
2. 前記外部カバー層（７）が、タイロッド（９）により前記支持要素（８）上で支えられることを特徴とする請求項１に記載の乾燥シリンダの使用方法。
3. 前記支持要素（８）が、ウェブ、スラットなどの接続要素（６）により前記外部カバー層（７）に接続された内部カバー層（１１）を担持し、前記空洞（１２）が、前記外部カバー層（７）と前記内部カバー層（１１）との間に形成されることを特徴とする請求項１に記載の乾燥シリンダの使用方法。
4. 前記流体が蒸気であり、前記空洞（１２）内の圧力が１．５バール〜１３バールの間にあることが好ましいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の乾燥シリンダの使用方法。
5. 前記外部カバー層（７）の内側が、形状をつけて、好ましくは溝をつけて設計されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の乾燥シリンダの使用方法。
6. タイロッド（９）又は接続要素（６）の外側の前記比率（Ａ）が、前記対応する制限値より上にあることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の乾燥シリンダの使用方法。
7. 前記外部カバー層（７）の円周表面の６０％を超える、好ましくは７５％を超える場合に、前記比率（Ａ）が、少なくとも平均して、前記対応する制限値（Ｇ）より大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の乾燥シリンダの使用方法。
8. 前記繊維ウェブ（１）が、少なくとも１０、好ましくは少なくとも２０ｋＮ／ｍのベルト張力を有するベルト、好ましくは乾燥用布により、前記乾燥シリンダ（４）の円周表面に押圧されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の乾燥シリンダの使用方法。

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