SE443167B - Dysa for svevtork - Google Patents

Description

7903836-0 3» dysor användes ofta det s.k. coanda-fenomenet för att leda luften i önskad riktning.

Kända övertrycksdysor riktar spetsiga luftstrålar väsentligen i riktning mot banan.” En sådan lokal luftstrâle effektiviserar synnerligen kraftigt värmeöverföringen i strålens träffpunkt på banan och åstadkommer således en ojämn fördelning av värme- överföringskoefficíenten i banans längdriktning, vilket kan förorsaka kvalitets- skador på banan som behandlas. En annan brist i samband med användningen av över- trycksdysor är att de på grund av sitt övertryck inte kan användas för ensidig be- handling av banan.

Beträffande den patentlitteratur som hänför sig till föreliggande uppfinning hän- visas till följande patentskrifter: US-patentskrifterna nr. 3 587 177 och 3 711 960, FI-patontskriften nr. 42 S22 och DE-utläggningsskriften nr. 2 020 430.

Teknikens ståndpunkt, som utgör grund för föreliggande uppfinning, belyses bäst av US-patentskriften nr. 3 587 177. Kännetecknande för konstruktionen av den under- trycksdysa som beskrives i denna patentskrift är att dysslitsen som_utmynnar före ingångskanten av en bäryta på dysan är belägen på en till bärytans framkant sig an- slutande krökt styryta för strömningen, varvid den på coanda-fenomenet sig grundande strömningen följer den krökta styrytan ända till dess utgångskant, där strömningen har blivit parallell med banan som torkas. En brist hos denna dysa är att värme- överföringskoefficienten mellan strömningen och banan på grund av blåsningen som går längs bärytan är relativt låg och att blåsningen i banans riktning strävar att dra med sig torkningsgas som redan svalnat från ett bakomliggande sugutrymme, varvid temperaturskillnaden mellan banan och torkningsgasen och således även värmeöver- föringsförmågan, som som känt är proportionell mot produkten av temperaturskillnaden och värmeöverföringskoefficienten, sjunker. En annan brist hos denna kända dysa är att banans avstånd från bärytan blir relativt litet (c. 2-3 m), varvid det är fara att banan tar fast i dysytan, vilket leder till banbrott och/eller nedsmutsade dys- ytor.

Allmänt taget är ändamålet med föreliggande uppfinning att åstadkomma en sådan under- trycksdysa för en svävtork i samband med vilken ovan angivna olägenheter undvikes.

Uppfinningen grundar sig på fysikaliska fakta som framgår t.ex. av D.W. Mc Glaughlin, I. Greber, The American Society of Mechanical Engineers, Advances in Fluids 1976, “Experiments on the separation of a Fluid Jet from a Curved Surface, sidorna 14-29.

Denna hänvisning förklarar en strömningsstråles lösgöringsmekanismer från en krökt vägg och därvid inverkande olika parametrar. För föreliggande uppfinning är viktiga de resultat som framgår av den grafiska framställningen i Fig. S på sidan 21 i 3 7903836-o hänvisningen. Figuren visar en grupp kurvor i ett koordinatsystem, där den lodräta axeln representerar lösgöringsvinkeln och den vågräta axeln Reynolds tal. Kurv- gruppens parameter utgöres av förhållandet W/R = förhållandet mellan dysslitsens bredd och ytans krökningsradie. Av dessa undersökningsresultat framgår att an- liggningsvinkeln ¶ vid de vid dyskonstruktionerna förekomande strömningsparamet- rarna i allmänhet ligger mellan 45-70°.

För uppnående av ovan angivna och senare närmare framgående mål är uppfinningen i huvudsak kännetecknad därav, att dysslitsen i gasens strömningsriktning är belä- gen före planet av den krökta styrytans ingångskant och att förhållandet mellan dysslitsens bredd och nämnda styrytas krökningsradie är så valt, att gasströmningen vid de förekommande gasströmningshastigheterna frigör sig från den krökta styrytan väsentligt före dess utgångskant.

Eftersom dysslitsen enligt uppfinningen i strömningsriktningen sett utmynnar före den krökta styrytan, följer strömningen enligt ovannämnda undersökningsresultat den krökta styrytan c. 45-70°, varvid den alltså lossnar från ytan betydligt före styr- ytans utgångskant. Gasströmningens hastighetsvektor har härvid vid lösgöringsstället en betydande stor, med avseende på banan vinkelrät hastighetskomponent, vilket leder till en för_uppfinningen mycket viktig verkan, nämligen att turbulensen förbättras i gränsskiktet mellan banan och gasströmningen och härvid ökar även värmeöverförings- koefficienten.

Det är även känt att strömningens turbulensgrad växer efter dysslitsen med ökat avstånd. Härvid uppnås med den enligt uppfinningen från banan avlägsnade dysan en högre turbulensgrad vid banans yta än med kända dysor. Värmeöverföringskoefficien- ten ökar alltså även av denna orsak. Den nämnda i förhållande till banan vinkelräta hastighetskomponenten ger även den fördelen att utsugningen av kallare luft från det bakomliggande utloppsutrymmet minskar och härvid ökar även temperaturskillna- den mellan banan och gasströmningen. Dysan enligt uppfinningen inverkar alltså för- delaktigt på de båda faktorer som påverkar värmeöverföringsförmågan, alltså såväl på värmeöverföringskoefficienten som på temperaturskillnaden.

Den positiva inverkan som gasstrålens lösgöring från dysytan har kan ytterligare förstärkas genom att accelerera den torkande gasströmningen i utrymmet mellan bärytan och banan. Denna acceleration åstadkommas lämpligen genom att minska gasens strömmingstvärsnitt i nämnda utrymme genom att avlänka bärytan från banans löp- riktning med en liten vinkel. Genom försök har framgått att fördelar uppnås då vinkeln är mellan 0,5-100.

En viktig fördel med uppfinningen är även att avståndet mellan banan och dysans 7903836-0 “_ bäryta blir störré, t.o.m. så att avståndet blir väsentligen hälften så stort som det avstånd som konstruktivt är fördelaktigt vid dubbelsidig blåsning mellan bär- ytor. Detta är ägnat att öka banans stabilitet och minska faran för banberöring på dysans bärytor.= Som en konstruktiv fördel i samband med uppfinningen kan ännu nämnas, att dys- slitsen, då den är belägen före den.krökta_styrytan och inte på denna, kan begränsas av plana ytor och härvid kan dysslitsens bredd göras mycket jämn i banans tvär- riktning. Detta ger den fördelen att ojämnheterna i strömningen som beror på ojämn fördelning av dysslitsens area och variationerna i värmeöverföringsförmågan som beror på detta blir mindre.

Uppfínningen beskrives härefter i detalj under hänvisning till en i figurerna på bifogade ritning visad utföringsform, till vilken uppfinningen dock inte är be- gränsad.

Fig. 1 visar ett snitt av en av flera efter varandra anordnade dysor bestående svävtork från sidan sett med avseende på banans löpriktning.

Fig. 2 visar ett snitt av övre partiet av en dysa enligt uppfinningen och för upp- finningen viktiga parametrar i dysans geometrí.

Fig. 3 visar i axonometrisk projektion en utföringsform av dysan enligt uppfinningen.

Enligt Fig. 1 består svävtorken av efter varandra anordnade dysor 10a, 10b, 10c, 10d o.s.v. Dysan 10 består av en huskonstruktion 12, som enligt Fig. 2 och 3 uppvisar en bakvägg 12a, en bottenvägg 12b, en framvägg 12c, ett krökt styrparti 12d och ett lockparti 12e, samt av en framplåt 13. Dysan 10 begränsar inom sig ett utrymme 11. Lockpartiets 12e övre yta benämnes bäryta 20.

Torkningsgas ledes från en kanal 14 in i utrymmet 11 och därifrån enligt Fig. 2 och 3 som en strömning a genom strömningsöppningar 16 i framväggen 12c till ett utrymme 15 mellan framväggen 12c och framplåten 13, vilket utrymme 15 övergår i en dysslits 16. Genom dysslitsen 16 strömmar en torkningsgasström b till utrymmet mellan banan Y och bärytan 20. Efter bärytan 20 svänger strömningen i riktningen av en pil c in i ett mellanrum 21 mellan dysorna 10 och vidare till en avloppskanal för gasen (icke visad). Ovan nämnda strömningsfält stabiliserar banan Y på ett visst avstånd H från bärytan 20.

Fastän enligt Fig. 1 dysor 10 är placerade endast på ena sidan om banan Y, skall här framhållas, att dyskonstruktionen enligt uppfinningen även kan tillämpas i 5 7903836-0 samband med svävtorkar med dysor på vardera sidan om banan.

Enligt Fig. 2 är dysslitsens 16 bredd utmärkt med W och dysslitsen 16 utmynnar i ett plan B vid dyskammarens framvägg 12c. Från planet B är dyskammarens framvägg 12; väsentligen plan fram till ett plan C, varifrån dyskammarens krökta styryta 12d utgår och fortsätter till ett ställe E, varifrån dyskammarens plana lockparti 12e utgår. Strömningen inom det plana avsnittet av dyskammarens vägg mellan planen B och C, som i Fig. 2 är utmärkt med en sträcka s, och en därpå följande sektor\2 har åskådliggjorts med streckade pilar. På grund av coanda-fenomenet följer den ström- ning som kommer ut ur dysslitsen 16 den krökta styrytan 12d inom sektorn\2, som i enlighet med vad som ovan angivits varierar mellan 45°...70°. Vid ett plan D lös- gör sig alltså strömningen från den krökta styrytan 12d vid ett tillfälle då ström- ningens hastighetsvektor v har en betydande stor, med avseende på banan l vinkelrät hastighetskomponent VP. Om vinkeln\f är större än 450 är strömningens med banan Y parallella hastighetskomponent vs naturligtvis större än den mot denna komponent vinkelräta hastighetskomponenten vp. \ Enligt Fig. 2 bildar bärytan 20 en liten vinkel ck næd banans Y plan. Enligt upp- finningen kan storleken av vinkeln °¿ variera inom gränserna 0,5 - l0°. Storleken av vinkeln cl. är lämpligen c. 20. På grund av vinkeln 06 blir den krökta styr- ytans T2d utsträckning mindre än 900 vid sådana konstruktioner där dyskammarens framvägg 12c står vinkelrätt mot planet för banans Y lopp, vilket dock inte på något sätt är nödvändigt enligt uppfinningen. Med beteckningarna i Fig. 2 är OC +(š = 900 då väggen l2c står vinkelrätt mot planet för banans Y lopp. Storleken av det plana avsnittet S efter dysslitsen kan variera. Som ett exempel på fördelaktig dimen- sionering anges 2 - S 16 R. I vissa fall kan även ett väsentligen mindre avsnitt S användas. Det i Fig. 2 utmärkta genomsnittliga avståndet H mellan banan Y och bärytan 20 blir väsentligen större än i samband med förut kända dyskonstrukticner, varvid HN 4...6 mm.

Uppfinningen är dock inte på något sätt begränsad till ovan endast som exempel beskrivna detaljer, utan dessa kan variera inom ramen för den i vidstående patent- krav definerade uppfinningstanken.

Claims (4)

7903836-0 Patentkrav '

1. Dysa för svävtork, medelst vilken dysa en bana (Y) som skall torkas utsättes för en torkande och uppbärande gasströmning (b) med undertryck och vilken dysa (10) omfattar ett dyshus (12), på vars ena sida en dysslits (16) är utformad, som begränsas dels av en framplât (13) för strömningen och dels av en framvägg (12c) i dyskammaren, som fortsätter som en krökt styryta (}2d) för strömningen och vidare som ett loekpartí (12e), k ä n n e t e c k n a d därav, att dysslitsen (16) i gasens strömningsriktníng är belägen före planet (C) av den krökta styr- ytans (12d) ingångskant och att förhållandet mellan dysslitsens bredd (W) och nämnda styrytas krökningsradie (R) är så valt, att gasströmningen vid de förekom- mande gasströmningshastigheterna (v) frigör sig från den krökta styrytan (12d) väsentligt före dess utgångskant (E).

2. Dysa för svävtork enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att planet av banans (Y) lopp och en bäryta (20) på dysan bildar en liten, inom gränser- \ na 0,5 ... 100 liggande, lämpligen c. 20 stor vinkel Gi).

3. Dyskonstruktion för svävtork enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n e t e c k n a d därav, att avståndet (S) mellan dysslitsens utloppsplan (B) och den krökta styr- ytans (12d) framkant (C) är till storleksordningen c. hälften av den krökta styr- ytans (12d) krökningsradie (R).

4. Dysa för svävtork enligt patentkravet 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att förhållandet mellan dysslitsens bredd (W) och styrytans krökningsradie (R) är sådant, att strömningen vid de gasströmningshastigheter som användes lossnar från den krökta styrytan (12d) vid vinkeln 'P 44 45 - 700, vilken vinkel (Y) är väsentligt mindre än den krökta styrytans (12d) centrivinkel q3).