KR910006872B1 - 건조기 롤 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

건조기 롤

제1도는 본 발명의 두개의 구동되는 기체 가열식 롤 주위를 통과하는 실의 사시도.

제2도는 제1도의 롤중 하나의 부분 측단면도.

제3도는 종래의 기체 가열식 롤의 온도 분포와 비교하여 본 발명의 기체 가열식 롤의 길이에 따른 온도 분포그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 실 라인 12, 12a : 기체 가열식 롤

11, 13 : 제1, 제2원통형 벽 17 : 외면

18 : 브라켓 22, 22a : 응축물 제거 노즐

24, 24a : 파이프

본 발명은 이 위를 통과하는 재료를 건조 혹은 가열시키기 위한 기체 가열식 롤에 관한 것으로서, 특히, 이들의 길이에 따라서 다양한 건조물을 처리하기 위한 기체 가열식 롤에 관한 것이다.

급격히 회전하는 가열된 롤은 연속 건조 작업에 광범위하게 사용되어 왔다. 제지 공장에서 발견되는 것과 같은 통상적인 건조는 상기 롤의 원통형 롤을 따른 각 지점에서의 균일한 열전달 혹은 열흐름율을 필요로 한다. 이러한 공정에 있어서, 종이 웨브들은 일련의 롤 위에 둘둘말린 통로속으로 통과한다. 증기와 같은 기화물의 응축에 의하여 가열되는 롤들의 경우에 있어서, 상기 롤의 축을 따른 각 지점에서의 응축물 발생율은 일정하다.

다른 제조업의 건조 공정들은, 건조 롤의 한단부상에 상기 웨브 혹은 필라멘트들을 놓고, 이것이 상기 공정동안 다음 처리 단계로 이행되도록 상기 롤의 대향 단부로부터 제거될때까지, 상기 롤을 따라 제조물을 나선형으로 전진시키므로 복합 필라멘트로 구성된 개개의 실 라인들 혹은 웨브들을 처리한다. 습윤 끈실 혹은 권선되기 전에 뽑아내어지거나 수성 세척이 요구되는 실의 제조에 있어서, 건조 공정은 제조물이 고습윤 레벨에서 건조 롤상에 유입되어 이것이 상기 롤의 길이방향 측을 따라 전진할 때 요구되는 습윤 레벨로 점차 건조시키는 방식이 사용된다. 응축이 일어나는 상기 롤 내부의 상태는 종이를 건조시키는데 사용되는 롤내에서의 상황과 상이하다. 열 전달율은 제조물이 건조될 때 변화하므로 응축물 발생율이 변한다. 이것은 상기 외측벽의 내부에 수집되는 가변의 응축물 두께를 보상하도록 상기 롤로부터의 상이한 응축물 제거방법이 요구된다.

상기 응축물층이 두꺼워질수록, 열 전달율은 낮아진다. 가장 큰 열전달율은 실이 유입되는 롤-단부 가까이에서 발생되고, 또한 여기에 쌓여진 응축물은 건조율 및 생산율을 함께 감소시킨다. 종래의 공정들은 상기 롤로부터의 응축물을 이송하도록 상기 롤 가열 챔버의 공급 및 배출 측부들 사이의 증가되는 압력차이에 좌우되었다. 이것은, 결과적으로 과도한 증기가 상기 롤로부터의 응축물을 이송하는데 요구되기 때문에, 증기 낭비를 초래하였다. 따라서, 이렇게 이송되는 증기는 응축되어 제조물 건조를 위한 에너지로써 이용할수 없다. 종래의 응축물 제거 방법은 응축막의 두께를 최소화시킬 수 없으므로 제조물이 건조되는 속도를 제한한다.

본 발명의 건조 롤은 상기 롤 가열 챔버 내측의 응축물 이동을 조정하고 또한 상기 가열 챔버로부터 제거되는 응축물로부터 위치를 선택함으로서, 상기 롤측을 따라 다양한 건조물하에서의 증가되는 건조 용량을 제공한다.

상기 롤은 상기 롤내에 챔버를 제공하도록 서로 이격되고 플레이트들에 의하여 각 단부에서 밀봉된 제1, 제2동심의 원통형 벽돌로 구성된다. 상기 외부벽의 내면은 상기 롤의 각 단부로부터 특정 위치까지 점차적으로 증가하는 횡단면 구역을 같는 챔버를 제공하도록 상기 롤의 각 단부로부터 상기 특정 위치까지 테이퍼 형성되어있다. 상기 롤의 내벽에 부착된 회전 가능한 지지 샤프트가 제공된다. 상기지지 샤프트는 두개의 동심 통로를 갖고 있는데, 하나는 증기용이고, 또 하나는 응측물용이다. 응측물 제거 파이프가 제공되는데, 한 단부는 상기 제2벽을 통과하여 상기 특정위치의 챔버속으로 유입되고 또한 다른 단부는 지지 샤프트의 응축물 제거 통로와 교통된다. 마찬가지로, 증기 분사 파이프가 제공되는데, 한 단부는 상기 특정 위치로부터 이격된 위치에서 챔버와 교통되고, 또한 다른 단부는 지지 샤프트의 증기 분사 통로와 교통된다. 양호하게, 상기 증기 분사 파이프는 롤의 실 유출부 단부에 매우 가까운 챔버로 유입되어있다. 더욱 양호하게, 180°의 각도로 이격된 두개의 응축물 제거 파이프가 제공되며, 하나의 증기-분사파이프는 상기 두개의 응축물 제거 파이프들 사이 중간에서 각도상으로 이격되어 있다.이위로 실이 유입되는 롤의 단부로부터 상기 특정 위치까지의 거리는 상기 롤의 전체 길이의 대략 20퍼센트로부터 40퍼센트까지이고, 양호하게는 대략 30퍼센트이다.

이하 도면을 참조하여 실시예로서 더욱 자세히 서술될 것이다.

제1도에서, 서술 목적을 위해 선택된 실시예는 공급원으로부터(도시안됨)한쌍의 회전가능 구동되는 기체 가열식 롤(12, 12a)를 까지 전진된 물-적재 복합 필라멘트 실 라인(10)을 포함하고 있다. 상기 롤(12, 12a)은 롤(12a)의 길이방향 축이 롤의 한 단부에 있는 상기 실 라인 유입부(A)로부터 롤의 다른 단부에 있는 실 라인 유출부(B)로까지 실 라인을 전진시킬 수 있도록 롤(12)에 대해서 경사져 있다.

제2도에서 명백히 도시된 바와 같이, 상기 롤(12)은 상기 롤(12)내의 환형 챔버(15)를 형성하도록 제각기 서로 이격되고 환형 단부 플레이트(16, 16a)에 의하여 각 단부가 밀봉된 제1, 제2동심의 원통형 벽(11, 13)을 포함하고 있다. 벽(11)은 외면(17)인 롤의 작업면과 위치(C)를 포함하고 있다.

상기 롤의 실 라인 유입부로부터의 벽의 페이퍼 각도는 도면부호(8)로 도시되고 또한 상기 롤의 실 라인 유출부의 테이퍼 각도는 도면부호(9)로 도시된다. 회전 가능한 구동지지 샤프트(14)는 브라켓(18)수단에 의하여 상기 롤의 내부벽(13)에 롤과 축 정렬되어 부착된다. 상기 지지 샤프트는 이들을 통과하는 동심통로(14a, 14b)를 갖고 있다. 한쌍의 응축물 제거 노즐(22, 22a)이 각각 파이프(24, 24a)를 경유하여 샤프트(14)의 통로(14a)와 연통되어 있다. 상기 노즐(22, 22a)은 서로 대향 위치되어 표면(19)으로부터 이격되어, 즉, 위치(C)부근의 챔버(15)내에 180°의 각도로 이격되어 벽(13)을 통하여 조정하기 위하여 나사 형성되어 있다. 최상의 작업을 위해 노즐(22, 22a) 및 표면(19)사이의 갭을 정확히 정할 필요가 있다. 만약, 상기 갭이 너무 작다면, 너무 빨라서 응축물을 제거할 수 없다. 한편, 너무 크다면, 응축물이 쌓이게 될 것이다. 대략 1.8mm의 갭이 양호하다. 벽표면(19)은 균일한 갭이 노즐(22, 22a)의 팁 및 표면(19)사이에 존재하기에 충분하도록 위치(C)에 대해 평평하게 되어 있다.

증기 혹은 다른 기체가 샤프트(14)를 통과하는 응축물 통로(14a)를 둘러싸는 환형 공간 혹은 통로(14b)와 파이프(20)을 통하여 챔버(15)속으로 유입된다.

벽(11)의 최소 두께에서의 정확한 위치는 건조되는 재료물의 형태에 다소 의존함으로 특징지울 수 없다. 상기 롤로 향하는 실 유입부에 있는 단일 응축 제거 파이프 및 상기 롤로부터 실 유출부에 있는 단일 증기 압력을 가진 종래 기술로 공지된 바와 같이, 물 적재 실이 롤상의 복합 나선 랩에 의하여 건조될 때, 이것의 온도 분포는 롤에 따른 거리에 대한 롤-표면온도를 도시하는 제3도의 커브(D)에 의하여 도시된 바와 같다.

참고로, 라인(S)은 이송 증기의 온도를 도시한다. 롤의 필라멘트 유입부(A)에서, 롤 온도는 예리하게 하강하는 것을 명백히 알 수 있을 것이다. 이러한 온도 분포가 주어지면, 본 발명에 따른 최소벽-두께 및 사이폰의 위치(C)는 다음과 같이 결정될 것이다.

라인(S)로부터 커브(D)까지 연장된 m₁-m₁₅개수의 평행라인을 긋는데, 각 라인은 전체 롤 길이의 증가분(△l)만큼 이것의 다음 인접 라인과 동일하게 이격되어 있다. 그러면 상기 롤의 전체 길이(L)는

각각의 증가에 대하여, 계산된 평군온도(△T)는

전체 면적은 다음과 같다.

계속 계산하여 그 값이 전체 면적의 반이 될 때까지 n만큼 증가하면,

이 된다.

1/2-면적이 얻어지는 길이(L′)의 더욱 정확한 결정을 위하여 최종 증가분내에 보간한다. 상기 길이에 사이폰 및 최소벽 두께를 위치시킨다. 양호한 실시예에서, 상기 길이(L′)는 대략 전체 길이의 30퍼센트이다. 커브(E)는 본 발명의 롤을 사용하는 롤 표면의 개선된 온도 분포를 도시하고, 이것으로부터 표면 온도가 상기 표면을 따라서 있는 모든 지점에서 이송 증기의 온도에 매우 근접함을 알 수 있다. 건조 시스템을 포함하고 있음에도 불구하고, 상기 롤상에 있는 실 라인유입부로부터 측정된 최소 벽-두께 및 사이폰이 롤 길이의 20 내지 40퍼센트내의 범위일 때 본 발명의 명백한 개선점이 얻어질 것이다.

테이퍼 각도는 임계점이 아니다. 각도가 커질수록 벽은 이것을 사용해야하므로 더욱 두꺼워질 것이다. 한편, 적어도 0.5의 테이퍼가 사용될 때 최적의 배수 작동이 일어난다. 양호한 실시예에 있어서, 상기 테이퍼 각도(8, 9)는 각각 대략 2 및 1도이다.

Claims (8)

1. 롤의 한 단부에 있는 유입부로부터 롤의 다른 단부에서의 유출부까지 나선형으로 전진하는 재료를 가열시키기 위한 기체 가열식 롤에 있어서, 서로 이격된 제1, 제2동심의 윈통형 벽돌과, 상기 벽돌의 각 단부에 부착되어 상기 롤내의 챔버를 둘러싸고 있는 환형 단부 플레이트와, 하나는 응축물용으로 다른 하나는 가열된 기체용으로 샤프트를 관통하는 통로들을 가지고, 상기 롤과 축 정렬되어 상기 제2벽에 부착된 회전 가능한 지지 샤프트와, 상기 챔버와 샤프트의 가열된 기체 통로를 연통시키는 기체-분사 파이프 및 롤의 한 단부로부터의 거리가 전 롤 길이의 대략 20 내지 40퍼센트인 위치에서 상기 챔버와 지지 샤프트내의 응축물 통로를 연통시키는 응축물 제거 파이프를 포함하는데, 상기 제1원통형 벽은 롤의 작업면으로 구성된 외면 상기 위치를 향하여 챔버의 각 단부로부터 점차적으로 증가하는 횡단 구역을 가진 챔버를 제공하도록 상기 챔버내의 위치를 향하여 각 단부로부터 테이퍼 형성된 내면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 건조기 롤.
2. 제1항에 있어서, 상기 롤의 한 단부로부터 상기 위치까지의 거리는 롤 길이의 대략 30퍼센트인 것을 특징으로 하는 건조기 롤.
3. 제1항에 있어서, 상기 기체가 증기인 것을 특징으로 하는 건조기 롤.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1원통형 벽의 내면을 적어도 0.5도의 각으로 각 단부로부터 상기 위치를 향하여 테이퍼 형성된 것을 특징으로 하는 건조기 롤.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1원통형 벽이 내면은 롤의 한 단부에 있는 실 유입부로부터 대략 2도의 각으로 상기 위치까지 테이퍼 형성되고, 또한 다른 단부에 있는 실 유출부로부터 대략1도의 각으로 상기 위치까지 테이퍼 형성된 것을 특징으로 하는 건조기 롤.
6. 제1항에 있어서, 상기 두 개의 응축물 제거 파이프가 180°로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 건조기 롤.
7. 제6항에 있어서, 한 기체 분사 파이프가 상기 롤의 재료 유출부 단부 근처에 위치되고, 또한 상기 두 개의 응축물 제거 파이프들 중간에 각 도상으로 이격 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 건조기 롤.
8. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 응축물 제거 파이프들은 상기 제1원통형 벽의 내면으로부터 멀리 또한 내면을 행하여 조정 가능한 것을 특징으로 하는 건조기 롤.

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