Сушильный цилиндр

(71) Ивановский энергетическийим. В,И, Ленина и Ивановский наледовательский институт хлопчаной промышленности(56) Авторское свидетельство СССЬ 1647063, кл. О 21 Р 5/02, 1989.(57) Использование: в целлюлознной илегкойпромышленности. Сизобретения; сушильный цилиндр с институт учно-исс- тобумаж, Шалдин о-бум аж ущн ость одержит Изобретение одвижущихся полотзовано в целлюло упромышленности.Известен сушильный цилиндр, содер- жащий корпус, торцевые крышки с пустотель 1 ми цапфами, конденсатоотводящие сифонные устройства, турбулизирующие элементы, установленные на внутренней поверхности корпуса цилиндра вдоль его образующих через равные интервалы по периметру цилиндра. Турбулизирующие элементы выполнены в виде гребенок с равномерными промежутками между зубьями определенной заданной ширины, которыми гребенки опираются на внутреннюю поверхность корпуса цилиндра. Гребенки установлены в полости цилиндра таким обГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) 2корпус с торцовыми крышками, устройства для подвода пара и отвода конденсата и турбулизирующие элементы. Турбулизирующие элементы установлены на опорных стойках в полости цилийдра вдоль его образующей. Опорные стойки турбулизирующих элементов имеют ширину. увеличивающуюся от торцов цилиндра к его середине. Они смонтированы таким образом, что промежутки между ними выполнены увеличивающимися от середины цилиндра к его торцам, Турбулизирующие элементы выполнены в виде перфорированйых паровых коллекторов. Отверстия перфорации ориентированы по центру промежутков. 2 ил. разом, что зубья смежных элементов расположены в шахматном порядке по периметру цилиндра.Недостатком сушильного цилиндра яв- Ь . ляется малая турбулизирующая способность элементов при отстойной форме распределения конденсата на внутренней Я поверхности цилиндра и значительной толщине серпообразного конденсатного слоя.фЦель изобретения - интенсификация ф процесса сушки материала и повышение равномерности сушки по длине цилиндра.Указанная цель достигается тем, что в сушильном цилиндре, содержащем корпус, торцевь 1 е крышки с пустотелыми цапфами, конденсатоотводящие сифон ные устройства, турбулизирующие элементы, установленные в полости цилиндра вдоль его.образующих с зазором относительно внутренней поверхности корпуса на опорных стойках через равные"интервалы по периметру цилиндра, опорные стойки турбулизирующих элементов, выполненных ввиде перфорированных паровых коллекторов, имеют переменную ширину по их длине, увеличивающуюся в направлениях от краев элементов к их средней части, и расположены вдоль образующих цилиндра через неравные иромежутки, величина которых увели 4 йвается -в направлении от средней части цилиндра кего торцевым поверхностям, а отверстия для выхода пара размещены в нижней части коллекторов в центре промежутков между опорными стойками.Поставленная цель обеспечивается тем,что а сушильном цилиндре как при отстойной, так и при кольцевой формах распределения конденсата на его внутреннейповерхности, сочетаются три способа турбулизации конденсатного слоя: образование турбулентных дорожек в слое за обтекаемыми конденсатом опорнйми стойками, турбулизация кондейсата за счет ударного воздействия паровых струй и летящих капель- в случае, когдатолщина-конденсатного слоя меньше величины зазора между паровыми коллекторамй и внутренней поверхностыо корпуса цилиндра, а также перемешивание койденсата за счетбарботажа пара, проходящего через конденсатный слой, образования турбулентных дорожек за обтекаемыми конденсатомопорнымй стойками и ударного воздействия летящих капель - когда толщина конденсатного слоя превышает величинузазора между паровыми коллекторами ивнутренней поверхностью корпуса цилиндра. Испольэованйе опорных стоек с перемейной шириной, увеличивающейся внаправлениях от краев элементов к их средней части, и размещение опорных стоек через неРав-йые промежутки, величинакоторых увеличивается в направлении от средйей части цилиндра к его торцевым поверхностям, а также расположение отверстий для выхода пара в нижней части коллекторов в центре промежутков междуопорными стойками, позволяет увеличитьравномерность поперечного профиля влажности в-высушиваемом материале, за счет большей интенсифйкация теплообмена в средней части сушильного цилиндра, являющейся зоной с наименьшей интенсивностью сушки материала,Сопоставительный анализ с прототипом показал, что сушильный цилиндр отличается тем, что опорные стойки турбулиэирующих элементов, выполненных5 10 15 20 30 40 45 50 в виде перфорированных паровых коллекторов, имеют переменную ширину по их длине, увеличивающуюся в направлениях откраев элементов к их средней части, и расположены вдоль образующих цилиндра через неравные промежутки, величинакоторых увеличивается в направлении отсредней части цилиндра к его торцевым поверхностям, а отверстия для выхода пара.размещены в нижней части коллекторов вцентре промежутков между опорными стойками.На фиг. 1 предСтавлен сушильный цилиндр, продольный разрез; на фиг, 2 - турбулизирующий элемент,Сушильный цилиндр содержит корпус1, соединенные с ним торцевые крышки 2 спустотелыми цапфами 3 и 4, Питательныйпаропровод 5 жестко соединен с цапфой 3 иприсоединен паропроводами 6 к разводящему кольцевому коллектору 7, который соединен с перфорированными паровымиколлекторами 8. Коллекторы 8 установленыв полости цилиндра вдоль его образующих5 с зазором относительно внутренней поверхности корпуса 1 на опорных стойках 9 через равные интервалы по периметруцилиндра, Стойки 9 имеют переменную ширину по длине коллекторов 7; увеличивающуюся в направлении от краев коллекторовк их средней части, и расположены вдольобразующих цилиндра через неравные проМежутки 10, величина которых увеличивается в направлении от средней части5 цилиндра к его торцевым поверхностям. Отверстия 11 для выхода пара размещены внижней части коллекторов 8 в центре промежутков 10 между стойками 9. Конденсатоотводящие вращающиеся сифонныеустройства 12 размещены у обеих торцевыхкрышек 2 и соедйнены с конденсатоотводящими трубами 13 и 14, укрепленными в полости цапф 3 и 4.Сушильнйй цилиндр работает следующим образом.Движущееся полотно огибает наружную поверхность корпуса 1 вращающегосяцилиндра и высушивается на нем. Гре 1 ощийпар через цапфу 3 подается в питательныйпаропровод 5, через который непосредственно, а также по паропроводам 6, кольцевой коллектор 7, через отверстия 11коллекторов 8 поступает в полость сушильного цилиндра,5 При низких окружных скоростях.цилиндра, образующийся конденсат располагается на внутренней поверхности корпусацилиндра в виде серпообразного слоя, смещенного относительно вертикальной осисимметрии цилиндра в сторону его враще20 25 30 35 40 45 ных дорожек за обтекаемыми опорными 50 стойками 9 и ударного воздействия паровых струй и образующихся конденсатных капель.При кольцевой форме распределения 55 ния, Если толщина серпообразного слоя является меньшей, чем зазор между внутренней поверхностью корпуса 1 и коллекторами 8, то турбулизация конденсата в слое будет обеспечиваться за счет ударного воздействия паровых струй, выходящих из отверстий 11 коллекторов 8, э также за счет образования турбулентных дорожек в конденсате зэ опорными стойками 9. Капли, отрывающиеся отсерпообразного слоя вследствие воздействия на него паровых струй, будут ударяться о часть внутренней поверхности корпуса 1 цилиндра на занятую слоем и покрытую конденсатной пленкой, турбулизируя ее при этом. Турбулизация пленки будет достигаться также за счет ударного воздействия паровых струй,В случае, когда толщина серпообразного конденсатного слоя превышает величину зазора между коллекторами 8 и внутренней поверхностью корпуса 1, турбулизация конденсата будет происходить вследствие барботажа пара, выходящего из отверстия 11 коллекторов 8, через слой и образования турбулентных дорожек в слое за обтекаемыми опорными стойками 9, Турбулизация конденсатной пленки, покрывающей часть внутренней поверхности цилиндра не занятую серпообразным слоем, достигается за счет ударного воздЕйствия паровых струй и конденсатных капель,При кольцевой форме распределения конденсата на внутренней поверхности корпуса 1 цилиндра также возмокны два случая.Если толщина кольцевого слоя превышает по величине зазор между коллекторами 8 и внутренней поверхностью цилиндра, турбулизация конденсата будет происходить зэ счет барботажа пара через слой, а также за счет образования турбулентных дорожек за обтекаемыми опорными стойками 9 и ударного воздействия образующихсяконденсатных капель. В случае, когда величина зазора между корпусом 1 цилиндра и коллекторами 8 является меньшей, чем толщина кольцевого конденсатного слоя, его турбулизацдя буде:г достигаться за счет образования турбулентконденсата нэ внутренней поверхности цилиндра; величина интервалов между смеж 51015 ными турбулизирующими элементами по периметру цилиндра не должна превышать полуамплитуды циклического смещения конденсата в полости цилиндра. При соблюдении этого условия, за один оборот цилиндра конденсат будет дважды обтекать опорные стойки 9 элементов - в направлении вращения цилиндра и в противоположном ему направлении.Минимально возможное значение ширины стойки при любой форме распределения конденсата на внутренней поверхности сушильного цилиндрэ должно выбираться из условия;5000 Ч0где - ширина опорной стойки, м;Ч - коэффициент кинематической вязкости конденсата, м 2/с;0 - средняя относительная азймутальнэя скорость конденсата, м/с, которая в случае отстойной формы распределения конденсата на внутренней поверхности цилиндра равна его бкружной скорости, а при кольцевой форме распределения конденсата - усредненной за половину оборота су-шильного цилиндра средйей отйосительной азимутальной скорости движения конденсата,Таким образом, в результате использования сушильного цилиндра предлагаемой конструкции, интенсифицируется процесс сушки материала и повышается равномерность сушки по длине цилиндра.Формула изобретения Сушильный цилиндр, содержащий кор " пус, торцевые крышки, устройства для подвода пара и отвода конденсата и турбулизирующие элементы, установленные на опорных стойках в полости цилиндра вдоль его образующей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса сушки материала и обеспечения ее равномерности, опорные стойки турбулизирующих элементов, выполненных в виде перфорированных паровых коллекторов, соединенных с устройством для подвода пара, имеют ширину, увеличивающуюся от тор. цов цилиндра к его середине, и смонтированы так, что промекутки между ними выполнены увеличивающими от сере" дины цилиндра к его торцам, при этом отверстия перфорации ориентированы по центру промежутков.1784702 Ъенса Конде ис 1Составитель А.Тоц;игинТехред М.Моргентал Корректор М.Демци еда ктор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, У, ул,Гагарина, 10 Заказ 4351 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при КНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5