SU1612022A1

SU1612022A1 - Drying cylinder of paper-making machine

Info

Publication number: SU1612022A1
Application number: SU884491291A
Authority: SU
Inventors: Владислав Александрович Бабинский; Марк Львович Глезин; Роберт Симхович ШМЕРКИН
Priority date: 1988-07-04
Filing date: 1988-07-04
Publication date: 1990-12-07

Abstract

Изобретение относитс к конструкции сушильных цилиндров и может найти применение в бумажной, химической и текстильной отрасл х промышленности. Цель изобретени - интенсификаци теплообмена за счет обеспечени равномерности турбулизации конденсата. Сушильный цилиндр содержит цилиндрический корпус 1 и турбулизаторы 2 конденсата, выполненные в виде расход щихс от середины корпуса и контактирующих с ее внутренней поверхностью винтообразно изогнутых полос 3 и 4 из упругого материала, одна из которых имеет правую, а друга - левую навивки. Направление навивки полос 3 и 4 противоположно направлению вращени цилиндра, который снабжен средством 5 дл изменени шага навивки полос. При вращении цилиндра турбулизаторы 2 способствует возникновению в конденсате сто чих волн, которые обеспечивают равномерность турбулизации конденсата, что приводит в конечном счете к интенсификации теплообмена. 1 ил.The invention relates to the design of drying cylinders and may find application in the paper, chemical and textile industries. The purpose of the invention is to intensify heat transfer by ensuring uniform condensate turbulization. The drying cylinder contains a cylindrical body 1 and turbulators 2 condensate, made in the form of spiral-bent strips 3 and 4 diverging from the middle of the body and in contact with its inner surface of elastic material, one of which is right-handed and the other is left-handed. The direction of winding of strips 3 and 4 is opposite to the direction of rotation of the cylinder, which is provided with means 5 for changing the step of winding of strips. When the cylinder rotates, the turbulizers 2 contribute to the appearance of standing waves in the condensate, which ensure the uniform turbulization of the condensate, which ultimately leads to the intensification of heat exchange. 1 il.

Description

Изобретение относится к конструкции сушильных цилиндров и предназначено для использования преимущественно на бумагоделательных машинах предприятий целлюлозно-бумажной промышленности, может быть использовано и в других отраслях промышленности, например текстильной, химической.The invention relates to the design of drying cylinders and is intended for use mainly on paper machines of the pulp and paper industry, can be used in other industries, such as textile, chemical.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена за счет обеспечения равномерности турбулизации конденсата.The aim of the invention is the intensification of heat transfer by ensuring uniform turbulence of the condensate.

На чертеже показан цилиндр, продольный разрез.The drawing shows a cylinder, a longitudinal section.

Сушильный цилиндр бумагоделательной машины включает корпус 1 и турбулизаторы 2 конденсата. Турбулизаторы выполнены составными из двух полос 3 и 4 упругого материала, изогнутых по винтовой линии и контактирующих с внутренней поверхностью корпуса 1, при этом полосы проходят от середины цилиндра к его торцам, одна с левой, другая с правой навивками, а направление навивки противоположно направлению вращения. Разжимное устройство 5, например винтовое, соединено по крайней мере с двумя витками полос 3 и 4.The drying cylinder of the paper machine includes a housing 1 and condensate turbulators 2. The turbulators are made up of two strips of 3 and 4 elastic material, curved along a helical line and in contact with the inner surface of the housing 1, with the strips extending from the middle of the cylinder to its ends, one on the left, the other on the right, and the winding direction is opposite to the direction of rotation . The expanding device 5, for example a screw, is connected to at least two turns of strips 3 and 4.

В качестве материала для изготовления турбулизирующих элементов может использоваться металл (сталь, бронза) или полимерный материал, обладающий упругостью, необходимой для прижима турбулизатора к внутренней поверхности цилиндра. В то же время материал должен обладать эластичностью для прохождения по винтовой траектории без поломки тур бул изи рую те го элемента.As a material for the manufacture of turbulizing elements, metal (steel, bronze) or a polymeric material having the elasticity necessary to hold the turbulizer against the inner surface of the cylinder can be used. At the same time, the material must have elasticity to pass along the helical trajectory without breaking the turbulence of the same element.

Сушильный цилиндр работает следующим образом.The drying cylinder operates as follows.

При подаче пара во вращающийся цилиндр образовавшийся внутри цилиндра конденсат под действием центробежных сил образует кольцо. Ввиду низкой теплопроводности конденсата он вызывает тепловые потери при теплопередаче от пара к стенке корпуса 1. Благодаря наличию турбулизаторов 2 в слое конденсата возникают стоячие волны, обусловленные воздействием на конденсат периодически изменяющейся силы, которая возникает из-за того, что каждая точка конденсатного кольца оказывается как в нижней части цилиндра, где сила веса действует вниз, совпадая по направлению с центробежной силой, так и в верхней части цилиндра, где центробежная сила и сила веса конденсата противоположны по направлению.When steam is supplied to a rotating cylinder, condensate formed inside the cylinder under the action of centrifugal forces forms a ring. Due to the low thermal conductivity of the condensate, it causes heat loss during heat transfer from steam to the wall of the housing 1. Due to the presence of turbulators 2, standing waves arise in the condensate layer due to the action of a periodically changing force on the condensate, which arises due to the fact that each point of the condensate ring turns out to be in the lower part of the cylinder, where the weight force acts downward, coinciding in the direction with the centrifugal force, and in the upper part of the cylinder, where the centrifugal force and the weight force of the condensate are opposite towards.

Изменяющиеся по величине усилия, взаимодействуя с турбилизирующими элементами, создают стоячие волны, которые турбулизируют конденсат. Стоячие волны создаются в окружном направлении. Благодаря наличию проходящих по винтовой линии турбулизирующих элементов обеспечиваются также осевые возвратно-поступательные потоки конденсата (вдоль оси цилиндра), которые способствуют выравниванию температуры по длине цилиндра. Поскольку винтовая линия, по которой проходят турбулизаторы, обеспечивается по всему объему конденсата, происходит комбинированное образование стоячих волн и осевых потоков, взаимодействие которых между собой обеспечивает высокую степень турбулизации конденсата и интенсификацию теплообмена.The forces varying in magnitude, interacting with the turbulent elements, create standing waves that turbulate the condensate. Standing waves are created in a circular direction. Due to the presence of turbulizing elements passing along the helix, axial reciprocating condensate flows (along the axis of the cylinder) are also provided, which help to equalize the temperature along the length of the cylinder. Since the helix along which the turbulators pass is provided throughout the condensate, combined formation of standing waves and axial flows occurs, the interaction of which ensures a high degree of condensate turbulization and intensification of heat transfer.

Турбулизатор 2 может быть взят в виде прямой полосы, которая затем вводится в цилиндр и по месту изгибается по винтовой линии. Такой способ упрощает конструкцию и монтаж устройства. При помощи разжимного устройства 5 можно изменять расстояние между витками, т. е. шаг витков. Интенсивность турбулизации зависит от расстояния между витками, поэтому, меняя расстояние между витками, можно создавать зоны увеличенной турбулентности, при которой теплопередача интенсифицируется и увеличивается температура поверхности цилиндра в данной зоне. Этим обеспечивается регулирование температуры по длине цилиндра, что способствует улучшению качества продукции и повышению производительности сушки.Turbulator 2 can be taken in the form of a straight strip, which is then introduced into the cylinder and bent locally along a helical line. This method simplifies the design and installation of the device. Using the expanding device 5, it is possible to change the distance between the turns, i.e., the step of the turns. The turbulization intensity depends on the distance between the turns, therefore, changing the distance between the turns, you can create zones of increased turbulence, in which heat transfer is intensified and the surface temperature of the cylinder in this zone increases. This provides temperature control along the length of the cylinder, which helps to improve product quality and increase drying performance.

Благодаря тому, что полосы 3 и 4 проходят с разным направлением навивки от середины цилиндра и противоположно направлению вращения, при взаимодействии турбулизатора с конденсатом возникают потоки конденсата от середины цилиндра к его краям, что способствует увеличению толщины конденсата по краям цилиндра и уменьшению температуры краев цилиндра, что противодействует пересушке бумаги на краях цилиндра, происходящей по причине лучшей вентиляции в этой зоне. Ликвидация пересушки бумаги по краям содействует равномерности теплообмена и его интенсификации за счет равного перепада температур по длине цилиндра. В цилиндре образовываются как осевые потоки постоянного направления, так и осциллирующие потоки, образованные на участке между двумя смежными витками турбулизатора.Due to the fact that strips 3 and 4 pass with a different winding direction from the middle of the cylinder and opposite to the direction of rotation, when the turbulator interacts with the condensate, condensate flows from the middle of the cylinder to its edges, which increases the thickness of the condensate along the cylinder edges and decreases the temperature of the cylinder edges, which prevents paper from drying out at the edges of the cylinder due to better ventilation in this area. The elimination of paper drying around the edges contributes to the uniformity of heat transfer and its intensification due to the equal temperature difference along the length of the cylinder. In the cylinder, axial flows of a constant direction are formed, as well as oscillating flows formed in the area between two adjacent turns of the turbulator.

Использование предлагаемого цилиндра позволяет увеличить интенсивность турбулизации и равномерность температуры по длине цилиндра, увеличивается интенсивность теплообмена, упрощается конструкция турбулизатора, уменьшаются капитальные затраты, сокращается время монтажа. За счет интенсификации теплообмена повышается производительность сушильной части, сокращается расход пара на сушку.Using the proposed cylinder allows to increase the intensity of turbulization and uniformity of temperature along the length of the cylinder, the intensity of heat transfer increases, the design of the turbulator is simplified, capital costs are reduced, installation time is reduced. Due to the intensification of heat transfer, the productivity of the drying part is increased, the steam consumption for drying is reduced.

Claims

Claim

A drying cylinder of a paper machine containing a hollow cylindrical body, with condensate turbulators located on the side of its inner surface, characterized in that, in order to intensify heat transfer by ensuring uniform turbulence of the condensate, the turbulators are made in the form of diverging from the middle of the cylinder in contact with its inner the surface of helically curved strips of elastic material, one of which has a left and the other has a right winding, with 5 direction of windings, opposite olozhnym rotational direction of the cylinder, wherein the cylinder is provided with means for changing the pitch of winding strips cooperating with at least two coils of each band.