JPS60243477A - 紙の乾燥装置における多段熱風ドライヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はオハリドライヤ、抄紙機用ドライヤ、一般の熱
風乾燥機等に応用できる熱風ドライヤに関するものであ
る。

（従来技術） コート紙を中心とした紙の乾燥機には、熱風式ドライヤ
が用いられている。第１図に従来の熱風式ドライヤの概
要を示す。ドライヤは本体１２Ａ、ブロワＩＯＡ、ヒー
タＩＩＡから構成されている。

また熱風の流れは、ブロワＩＯＡからヒータＩＩＡに入
り、一定温度に加熱してライン５Ａからドライヤ本体１
２Ａに入り、ノズル１３Ａより湿紙１八に吹きつけて乾
燥させる。本体１２Ａからの乾燥廃ガスは、ライン３Ａ
からのライン４Ａを通してブロワＩＯＡで循環する。こ
の場合熱風の湿度を一定にするため、フレッシュエアを
ライン７Ａから入れ、ライン８Ａから系外へ一部排出す
る。また紙の乾燥システムでは、第２図に示す様に熱風
ドライヤ１２Ａを多段に組合せ、Ｍ紙ＩＡを乾燥紙２Ａ
として出す。

今熱風ドライヤの給排率ηを次式で定義したとき、 η−（循環ラインから系外へ抜出す熱風量）／（循環熱
風量） 従来の熱風ドライヤは、第２図に示すドライヤ群はいづ
れも、一定の給排率あるいは制御をすることなく、運転
がされている。給排率を小さく　（例えばη−０近傍）
すれば、エネルギーロスはダクト、熱風ドライヤ本体か
らの放熱のみで小さくなるが、紙は乾燥しにくくなる。

なぜならば、乾燥は熱風中の湿度と紙表面の蒸気圧が駆
動力になるからである。そこでηを大きくすると、系外
に逃がす熱風量が増えることになり、エネルギーロスが
増大する。故に従来のドライヤはη−０，１〜０．１５
で運転されているのが通常である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、エネルギーロスが少なく、乾燥特性が従来と
遜色のない乾燥システムを開発し、前記従来の欠点を解
消できると共に、熱効率のよい熱風ドライヤを提供せん
とするものである。

（問題点を解決するための手段） そこで本発明は、多段の熱風ドライヤにおいて、各ドラ
イヤ出口に低温検出器を設置し、これに基いて熱風給排
率を制御すると共に、予熱ゾーンのドライヤは、給排率
の低い領域（η−０，０５以下）で慎重ゾーンの設定温
度になるよう出口紙面温度を検出して、排気制御弁の開
度を調整し、慎重ゾーンのドライヤは、熱効率が最大と
なる給排率０．０５〜０．１５の範囲で、排気制御弁の
開度を調整し、減率ゾーンのドライヤは、給排率０．０
５以下でドライヤ出側紙面温度を検出し、排気制御弁の
開度を調整するようにした構成を有するものである。

（作用） さて前記構成において、紙の乾燥特性を把握し、紙の予
熱を担当するドライヤではηが小さく　（例えばη−０
，０５）　、慎重域を担当するドライヤでは、ηが大き
く　（例えばη−０，１〜０．１５）　、減率域を担当
するドライヤでは、ηが小さく　（例えばη−０，０５
）なる様に、紙面温度を検出し、排気制御弁の開度を調
整できる様にしてなるものである。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面について説明すると、第３図
は本発明の熱風ドライヤの１実施例を示す。

第３図は塗上紙の熱風乾燥の例で、熱風ドライヤは符合
］〜６で構成されている。また各ドライヤごと（例えば
１．６）、あるいは２基のドライヤ（例えば２．３）ご
とに１つの熱風循環ラインを構成している。この循環ラ
インにはブロワ１．　Ｏａ−ＩＯＣが１台１、ヒータ１
１ａ〜１１Ｃが各１台が設けられている。

また循環ラインの排出ガスラインにコントロール弁１２
ａ〜１２Ｃがあり、各ドライヤ出口に非接触式温度計、
例えば赤外線温度計１３ａ〜１３ｃがあって、その出力
を演算制御装置１４２〜１４ｃに導いて、コントロール
弁１２ａ〜１２ｃ４こそれぞれ０〜１００％の開度を指
示する出力信号を送る構造となっている。その他、給紙
り−Ｊし２０から塗工用原紙１５が送り出され、塗工装
置２２で塗工され、ドライヤ１〜６で乾燥されて巻取り
リール２１で巻取られる構造となっている。なお、ドラ
イヤ４．５にも同様な熱風循環ラインが設けられている
。

次に以上の如く構成された実施例について作用を説明す
ると、紙の乾燥特性は第４図に示す様に、予熱、慎重、
減率過程がある。予熱ゾーンに相当するドライヤ１では
、温度計１３３で検出した低温に基いて、演算制御装置
１４ａからコントロール弁１２ａに、給排率ηをコント
ロールする開度設定信号く望ましくはη−０，０１〜０
．０５）を出す。

この場合ηを小さくしすぎると（例えばη＝０．０１以
下）、低温は第４図に示すとおり、斜線部に過剰の熱エ
ネルギーを与えたことになる。一方ηを大きくする（例
えばη−０，１５）と、非常に低温で水分は蒸発するが
、熱エネルギーを大量に系外に出すので、熱ロスが増大
する。従って最も熱効率を高めるためには、恒率乾燥に
おけろ低温と同程度の低温になる様ηを小さくするのが
良い。

次に慎重域を担当するドライヤ、例えば第３図ではドラ
イヤ２．３であるが、ηを望ましくは０．１〜０．１５
程度にコントロールする様、コントロール弁１２ｂの開
度を設定する。また慎重域では、低温を高くする程、熱
風中の水分濃度を低くする程、水分の蒸発に対する駆動
力が増大する。しかし紙温と熱風中の水分は、次式で示
す様に、熱風中の水分濃度（−水蒸気分圧Ｐａ）を決め
ると紙’／Ｌ　Ｔ　Ｓは決まってしまう。

ｑ＝ＵＡ　（ＴＧ−ＴＳ） 但し ｑは熱風が紙に与えた熱量、 Ｕは紙と熱風との熱伝達率、 Ａは伝熱面積、 ＴＧは熱風温度、 ＴＳは低温、 ｈＤは物質移動係数、 Ｌｒは蒸発潜熱、 Ｒはガス定数である。

一方熱風中の水分１度は、ηを大きくすると小さくなる
。従って熱効率としては、台５図に示す関係が得られる
。熱効率の最も良いときのηは、運転条件で異なるが、
一般にη−０，０５〜０．１５が最も効果が高い。

よって予しめ運転条件が分っていれば、熱効率最大とな
る低温は計算できるので、この温度（例えばη−０，１
、Ｕ＝８０Ｋｃａｌ／ｌｄｈ”ｃでは低温約５０℃）を
、第３図の温度計１３ｂが指示する様排気弁１２ｂの開
度をコントロールすればよい。

さて次に減率域を受けもつドライヤ６においては、水分
蒸発は、紙の厚み方向の水分拡散が律速となるため、給
排率ηをいくら大きくしても、もはや蒸発を促進しない
。従って紙の水分濃度は、低温と密接に関係してくるた
め、第６図に示す様に紙面温度と含水率は、減率域では
バラツキの小さい一様の関係が見られるので、ドライヤ
の出口側の紙面温度を温度計１３ｃで監視しておけば、
製品（紙）の水分濃度はほぼ一定値を示す様になる。

この場合ドライヤ６の出側の温度は、給排率η−０，０
５以下（熱風の系外への熱損失が小さくなる）でコント
ロールし、ηを上げても（熱ロス増大）製品含水率は殆
ど変化しないことになる。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明は構成されており、予熱
ゾーン、慎重ゾーン、減率ゾーンに見合って各ドライヤ
の熱風給排率ηを、予熱ゾーンのドライヤはη−０，０
５以下で慎重ゾーンの設定温度になる様、ドライヤ出口
の紙面温度をコントロールし、慎重ゾーンのドライヤは
、η−０，０５〜０．１５の範囲で熱効率最大になる紙
面温度で制御し、減率ゾーンのドライヤはη−０，０５
１２２下で、予しめ設定水分となる紙面温度で制御する
。従って本発明によると、省エネドライヤが達成できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱風ドライヤのシステム図、第２図は第
１図のドライヤを多段に組合せた状態を示す説明図、第
３図は本発明の実施例を示す熱風ドライヤのシステム図
、第４図は紙の乾燥特性線図、第５図は熱効率を示す線
図、第６図は紙水分と紙面温度との関係を示す線図であ
る。 図の主要部分の説明 １〜６−　ドライヤ １０ａ　〜１０ｃ　−＝ブロワ １１ａ〜１１Ｃ−ヒータ １２ａ〜１２Ｃ−コントロール弁 １３ａ〜１３ｃ−非接触式温度計 １４ａ〜１４ｃ　−演算制御装置 １５−塗工用原紙 ２０−給紙リール 特許出願人　三菱重工業株式会社 ドライヤ・長さ 第５図 ０．０！：）　Ｏ，＋５　。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多段の熱風ドライヤにおいて、各ドライヤ出口に紙温検
   出器を設置し、これに基いて熱風給排率を制御すると共
   に、予熱ゾーンのドライヤは、給排率の低い領域（η−
   ０，０５以下）で慎重ゾーンの設定温度になるよう出口
   紙面温度を検出して、排気制御弁の開度を調整し、慎重
   ゾーンのドライヤは、熱効率が最大となる給排率０．０
   ５〜０．１５の範囲で、排気制御弁の開度を調整し、減
   率ゾーンのドライヤは、給排率０．０５以下でドライヤ
   出側紙面温度を検出し、排気制御弁の開度を調整するこ
   とを特徴とする熱風ドライヤ。