RU2418123C1 - Method to externally dry paper on paper-making cylinder - Google Patents
Method to externally dry paper on paper-making cylinder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2418123C1 RU2418123C1 RU2009134306/21A RU2009134306A RU2418123C1 RU 2418123 C1 RU2418123 C1 RU 2418123C1 RU 2009134306/21 A RU2009134306/21 A RU 2009134306/21A RU 2009134306 A RU2009134306 A RU 2009134306A RU 2418123 C1 RU2418123 C1 RU 2418123C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- paper
- drying
- cylinder
- gas
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 43
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 abstract 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области бумажной промышленности и может быть использовано при сушке бумаги на сушильных цилиндрах.The invention relates to the field of paper industry and can be used for drying paper on drying cylinders.
Известны способы: внешней сушки бумаги на сушильном цилиндре [1, 2]. При этом дополнительная внешняя сушка бумаги проводится струями воздуха, подаваемого из коллектора, расположенного по радиусу сушильного цилиндра. Также известен способ внешней сушки бумаги нагретыми струями до температуры 500°С [3] - прототип. Однако недостатком этих способов является снижение коэффициента теплоотдачи, теплового потока и оптимальности сушки за счет формирующегося по образующей цилиндра осушиваемой бумаги ламинарного пограничного слоя испаряющейся влаги. Это приводит к снижению производительности машины, перерасходу пара для внутренней сушки и перерасходу воздуха на внешнюю сушку.Known methods: external drying of paper on a drying cylinder [1, 2]. In this case, additional external drying of the paper is carried out by jets of air supplied from a collector located along the radius of the drying cylinder. Also known is a method of external drying of paper with heated jets to a temperature of 500 ° C [3] - prototype. However, the disadvantage of these methods is the reduction of the heat transfer coefficient, heat flow and drying optimality due to the laminar boundary layer of evaporating moisture formed along the cylinder of the dried paper. This leads to reduced productivity of the machine, excessive consumption of steam for internal drying and excessive consumption of air for external drying.
Технической задачей изобретения является повышение интенсивности внешней сушки, повышение производительности сушильной части бумагоделательной машины, снижение расхода пара на внутреннюю сушку и снижение расхода воздуха на внешнюю сушку.An object of the invention is to increase the intensity of external drying, increase the productivity of the drying part of the paper machine, reduce the consumption of steam for internal drying and reduce air consumption for external drying.
Техническая задача достигается следующим образом. Способ внешней сушки бумаги на бумажном цилиндре, включающий подачу осушиваемой бумаги на сушильный цилиндр, подачу пара во внутреннюю полость цилиндра, подачу воздуха в воздушный коллектор с радиальным колпаком, обращенным к поверхности сушильного цилиндра, подачу струй воздуха через отверстия колпака, облегающего образующую цилиндра, отличается тем, что выходящие на влажную поверхность цилиндра струи воздуха подвергаются акустическому воздействию от газоструйного акустического излучателя, при этом рабочим газом газоструйного акустического излучателя является непосредственно воздух, используемый в воздушном коллекторе, подаваемый в сопло газоструйного излучателя и далее в резонатор, а частота акустических наложенных колебаний составляет 100-4000 Гц.The technical problem is achieved as follows. The method of external drying of paper on a paper cylinder, including the supply of dryable paper to the drying cylinder, the supply of steam to the inner cavity of the cylinder, the air supply to the air collector with a radial hood facing the surface of the drying cylinder, the flow of air jets through the openings of the hood surrounding the cylinder forming, is different the fact that the jets of air coming out onto the wet surface of the cylinder are subjected to acoustic impact from a gas-jet acoustic emitter, while the working gas of a gas-jet aka cally emitter is directly air used in the air manifold, the nozzle feed gas jet emitter and into the cavity, and the frequency of acoustic oscillations superimposed is 100-4000 Hz.
Данный интервал частот обусловлен следующим. При частоте более 4000 Гц резко увеличивается длина резонатора, что приводит к значительному увеличению габаритных размеров. А при частоте менее 100 Гц невозможно изначально изготовить резонатор.This frequency range is due to the following. At a frequency of more than 4000 Hz, the cavity length sharply increases, which leads to a significant increase in overall dimensions. And at a frequency of less than 100 Hz, it is impossible to initially produce a resonator.
На фиг.1 показано образование ламинарного пограничного слоя испаряющейся влаги при воздействии внешних струй воздуха. Здесь 1 - внешняя поверхность гильзы сушильного цилиндра; 12 - ламинарный пограничный слой испаряющейся влаги; 4 - выходные сопла; 11 - струи воздуха.Figure 1 shows the formation of a laminar boundary layer of evaporating moisture when exposed to external jets of air. Here 1 is the outer surface of the liner of the drying cylinder; 12 - laminar boundary layer of evaporating moisture; 4 - output nozzles; 11 - jets of air.
Тепловой поток от поверхности бумаги с учетом ламинарного пограничного слоя при испарении влаги от поверхности равен [2]The heat flux from the surface of the paper, taking into account the laminar boundary layer upon evaporation of moisture from the surface, is [2]
где α - коэффициент теплоотдачи от струи к поверхности;where α is the heat transfer coefficient from the jet to the surface;
Та и Ts - температуры, соответственно, подаваемых струй и поверхности бумаги (см. фиг.1);T a and T s are the temperatures, respectively, of the supplied jets and the surface of the paper (see figure 1);
где Tƒ - температура внешней поверхности ламинарного слоя;where T ƒ is the temperature of the outer surface of the laminar layer;
Cρν - теплоемкость паров влаги;C ρν is the heat capacity of moisture vapor;
А - открытая поверхность бумаги;A is the open surface of the paper;
meν - скорость движения пленки или скорость испарения.m eν is the film velocity or evaporation rate.
По данным [2] наличие фактора испарения и ламинарного пограничного слоя (фактор Е) снижает величину теплового потока, а следовательно, и скорость сушки более чем на 10%.According to [2], the presence of the evaporation factor and the laminar boundary layer (factor E) reduces the heat flux and, consequently, the drying rate by more than 10%.
Использование в данном изобретении газоструйного акустического излучателя обеспечивает наложение акустических колебаний на подаваемые к поверхности цилиндра струи воздуха. Наличие акустических колебаний вблизи поверхности осушиваемой бумаги создает соответствующие колебательные движения в ламинарном слое испаряющейся влаги. Эти колебательные движения приводят к локальным разрушениям целостности ламинарного слоя, обеспечивают уже непосредственный контакт воздушных струй к поверхности бумаги, что в соответствии с формулами (1) и (2) увеличивает теплоотдачу от поверхности бумаги к подаваемым струям воздуха. Поэтому можно предположить, что заявляемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень».The use of a gas-jet acoustic emitter in this invention provides for the imposition of acoustic vibrations on the air stream supplied to the surface of the cylinder. The presence of acoustic vibrations near the surface of the dried paper creates the corresponding oscillatory motion in the laminar layer of evaporating moisture. These oscillatory movements lead to local destruction of the integrity of the laminar layer, provide direct contact of the air jets to the surface of the paper, which in accordance with formulas (1) and (2) increases the heat transfer from the surface of the paper to the supplied air jets. Therefore, we can assume that the claimed method meets the criterion of "inventive step".
Сравнение заявляемого решения с прототипом показывает, что оно соответствует критерию «новизна».Comparison of the proposed solution with the prototype shows that it meets the criterion of "novelty."
Тем самым ускоряется процесс сушки, повышается производительность машины и снижение требуемого расхода пара на внутреннюю сушку.Thus, the drying process is accelerated, machine productivity is increased and the required steam consumption for internal drying is reduced.
Конструкция и параметры газоструйного акустического излучателя описаны в [2].The design and parameters of a gas-jet acoustic emitter are described in [2].
В данном случае преимуществами газоструйного акустического излучателя являются использование в качестве рабочего генерирующего газа непосредственно воздуха, используемого для внешней сушки бумаги.In this case, the advantages of a gas-jet acoustic emitter are the use of direct air as the working generating gas, which is used for external drying of paper.
Предлагаемый способ реализуется с помощью устройства, представленного на фиг.2. Оно включает гильзу сушильного цилиндра 1, осушиваемую бумагу 2, струйный коллектор 3, выходные сопла 4, газоструйный акустический излучатель 5.The proposed method is implemented using the device shown in figure 2. It includes the sleeve of the drying
В свою очередь, газоструйный акустический излучатель состоит из подводящего воздух трубопровода 6; сопла 7; резонатора 8; рефлектора 9; трубопровода от газоструйного акустического излучателя к воздушному коллектору 10.In turn, the gas-jet acoustic emitter consists of an
Устройство работает следующим образом. Осушиваемая бумага 2 подается на поверхность вращающегося сушильного цилиндра 1. Воздух для внешней сушки подается по трубопроводу 6 и через сопло 7 подается в резонатор 8, генерируя акустические колебания с частотой 100-4000 Гц. Отражаясь от рефлектора 9, акустические колебания по трубопроводу 10 подаются в коллектор 3 и далее через выходные сопла 4 со струями, атакующими внешнюю поверхность бумаги, воздействуют на эту внешнюю поверхность, способствуя колебательному движению и разрушению ламинарного пограничного слоя испаряющейся влаги. Это, в свою очередь, приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи и теплового потока от осушиваемой бумаги к воздушным струям.The device operates as follows.
При этом подогрев воздуха, подаваемого на внешнюю сушку, способствует интенсификации акустического воздействия, так как с ростом температуры среды скорость распространения звука в этом слое увеличивается пропорционально корню квадратичному из абсолютной температуры среды.In this case, the heating of the air supplied to the external dryer contributes to the intensification of the acoustic effect, since with increasing medium temperature the speed of sound propagation in this layer increases in proportion to the square root of the absolute temperature of the medium.
Для усиления акустического воздействия предпочтительно увеличивать акустическое давление подающего воздуха вплоть до получения в выходном сечении сопла акустического излучателя критической скорости звука, что соответствует для воздушной среды минимального давления торможения рт=1,4-1,6 атм (0,14-0,16 МПа)[4].To enhance the acoustic feedback acoustic preferable to increase the supply air pressure until obtaining at the outlet section of the nozzle of an acoustic sound emitter critical velocity that corresponds to the air environment minimum braking pressure p m = 1.4-1.6 atm (0,14-0,16 MPa) [4].
Приведем пример реализации изобретения.Here is an example implementation of the invention.
Давление торможения воздуха рв=0,15 МПа и температура торможения Тв=300 К.Air braking pressure p in = 0.15 MPa and braking temperature T in = 300 K.
По данным [2] требуемый расход воздуха на внешнюю сушку составит 140,5-150 т/ч.According to [2], the required air flow for external drying will be 140.5-150 t / h.
Тогда при диаметре одного сопла dc=5 мм площадь его сечения составит .Then, with the diameter of one nozzle d c = 5 mm, its cross-sectional area is .
Принимаем количество сопел на один сушильный цилиндр пc=180.We accept the number of nozzles per drying cylinder n c = 180.
Тогда общая площадь сопел соответствует ωcΣ=nc·ωc=180·19,6=3534,3 мм2.Then the total area of the nozzles corresponds to ω cΣ = n c ω c = 180 19.6 = 3534.3 mm 2 .
По данным [1] распределение скорости на выходе имеющихся сопел составляет до 80 м/с.According to [1], the velocity distribution at the exit of existing nozzles is up to 80 m / s.
Тогда при диаметре сопел dс=5 мм расход воздуха плотностью ρ=1,2 кг/м3 на одно сопло составит при температуре Tв=300 К и давлении рв=0,15 МПа (15,3·103 г/м2).Then, when the nozzle diameter d = 5 mm with a flow rate density ρ = 1,2 kg / m 3 per nozzle will be at a temperature T = 300 K at a pressure p in = 0,15 MPa (15.3 x 10 3 g / m 2 ).
При общем количестве сопел nс = 180 получим общий расход на один цилиндр GвΣ=nс·Gвс=180·0,21=36,8 кг/с = 132,5 т/ч.With the total number of nozzles n s = 180, we obtain the total flow rate per cylinder G in Σ = n s · G sun = 180 · 0.21 = 36.8 kg / s = 132.5 t / h.
Газоструйный акустический излучатель, исходя из расчета, позволяет получить в выходном сечении сопел критическую скорость при движении торможения pв=0,15 МПа (см. фиг.2).The gas-jet acoustic emitter, based on the calculation, allows to obtain a critical speed in the exit section of the nozzles during braking motion p in = 0.15 MPa (see figure 2).
Площадь выходного сечения сопел акустического излучателя определяется по формуле [3]The area of the output section of the nozzles of the acoustic emitter is determined by the formula [3]
где кр - расходный коэффициент, равный для воздуха кр=0,0104.where k p - expenditure coefficient, equal to air to p = 0,0104.
Тогда Then
а диаметр выходного сечения сопел акустического излучателя определится из соответственноand the diameter of the output section of the nozzles of the acoustic emitter is determined from, respectively
В соответствии с рекомендациями [3] определены остаточные параметры газоструйного акустического излучателя.In accordance with the recommendations of [3], the residual parameters of the gas-jet acoustic emitter were determined.
Диаметр резонатораResonator Diameter
dp=1,5 da=1,5·7,14=10,7 мм.d p = 1.5 d a = 1.5 · 7.14 = 10.7 mm.
Длина резонатора lp определена для частоты акустических колебаний ν=950 Гц.The cavity length l p is determined for the frequency of acoustic vibrations ν = 950 Hz.
, lp=25,7 мм , l p = 25.7 mm
Расстояние между соплом и резонатором lс.р найдено из соотношенияThe distance between the nozzle and the resonator l s.r. is found from the relation
; . ; .
При этом радиус отражателя Rот = 40 мм.The radius of the reflector R from = 40 mm.
Таким образом, все параметры газоструйного акустического излучателя рассчитаны.Thus, all parameters of the gas-jet acoustic emitter are calculated.
Изобретение обеспечивает повышение интенсивности внешней сушки, повышение производительности сушильной части бумагоделательной машины при снижении расхода пара на внутреннюю сушку и снижение расхода воздуха на внешнюю сушку. The invention provides an increase in the intensity of external drying, an increase in the productivity of the drying part of the paper machine with a decrease in steam consumption for internal drying and a decrease in air consumption for external drying.
Источники информацииInformation sources
1. Фляте Д.М. Технология бумаги. Учебник для вузов. М.: Лесн. пром-ть, 1988. - 440 с.1. Flate D.M. Paper technology. Textbook for high schools. M .: Lesn. industry, 1988 .-- 440 s.
2. Papermaking Science and Technology. Book 9. Papermaking Partz. Drying / Book editor Karlson М., Farpetoy. Helsinki. Finland, 2000. P.496.2. Papermaking Science and Technology.
3. Лисиенко В.Г., Щелоков Д.М., Ладыгичев М.Г. Топливо: Справочное издание в 3-х книгах. Кн.2 / Под. ред. В.Г.Лисиенко. М.: Теплотехника, 2004. - 832 с.3. Lisienko V. G., Schelokov D. M., Ladygichev M. G. Fuel: Reference edition in 3 books.
4. Китаев Б.И., Зобнин Б.Ф., Ратников В.Ф. и др. Теплотехнические расчеты металлургических печей. Учебное пособие / Под ред. А.С.Телегина. М.: Металлургия, 1970. - 528 с.4. Kitaev B.I., Zobnin B.F., Ratnikov V.F. and others. Thermotechnical calculations of metallurgical furnaces. Textbook / Ed. A.S. Telegin. M .: Metallurgy, 1970 .-- 528 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009134306/21A RU2418123C1 (en) | 2009-09-11 | 2009-09-11 | Method to externally dry paper on paper-making cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009134306/21A RU2418123C1 (en) | 2009-09-11 | 2009-09-11 | Method to externally dry paper on paper-making cylinder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2418123C1 true RU2418123C1 (en) | 2011-05-10 |
Family
ID=44732687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009134306/21A RU2418123C1 (en) | 2009-09-11 | 2009-09-11 | Method to externally dry paper on paper-making cylinder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2418123C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115125755A (en) * | 2022-07-28 | 2022-09-30 | 白城福佳科技有限公司 | Porous dryer and paper machine drying system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10022110A1 (en) * | 2000-05-08 | 2001-11-22 | Dieter Ronnenberg | A characteristic profile of a paper/cardboard web or a pulp suspension is set by a sectional and aligned acoustic field during production/finishing or at a coating station or glue press |
| US6470597B1 (en) * | 1998-07-01 | 2002-10-29 | Institute Of Paper Science And Technology, Inc. | Process and apparatus for removing water from materials using oscillatory flow-reversing gaseous media |
| RU2336130C1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-10-20 | Алексей Иванович Цветков | Infrasound gas-jet resonance radiator |
| RU2350843C1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Промтехинвест" | Acoustic jet-edge generator |
-
2009
- 2009-09-11 RU RU2009134306/21A patent/RU2418123C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6470597B1 (en) * | 1998-07-01 | 2002-10-29 | Institute Of Paper Science And Technology, Inc. | Process and apparatus for removing water from materials using oscillatory flow-reversing gaseous media |
| DE10022110A1 (en) * | 2000-05-08 | 2001-11-22 | Dieter Ronnenberg | A characteristic profile of a paper/cardboard web or a pulp suspension is set by a sectional and aligned acoustic field during production/finishing or at a coating station or glue press |
| RU2336130C1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-10-20 | Алексей Иванович Цветков | Infrasound gas-jet resonance radiator |
| RU2350843C1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Промтехинвест" | Acoustic jet-edge generator |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115125755A (en) * | 2022-07-28 | 2022-09-30 | 白城福佳科技有限公司 | Porous dryer and paper machine drying system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1255603C (en) | Method for removing water from fibre fabric by adopting vibration reflux to impact air | |
| CA2649284C (en) | Utilisation of waste heat in the dryer section of paper machines | |
| SE423118B (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR CONSOLIDATION AND DRYING OF A MOISTURIZED POROS COAT | |
| US7803248B2 (en) | Method of drying mat products | |
| IT1395745B1 (en) | DRYING AND DRYING SYSTEM FOR IMPLANTS FOR THE PRODUCTION OF AIR-SYSTEM WITH TAPE AND BOILER. | |
| RU2418123C1 (en) | Method to externally dry paper on paper-making cylinder | |
| UA87280C2 (en) | Normal;heading 1;heading 2;CONTINUOUS STEAM GENERATOR AND METHOD FOR OPERATING SAID CONTINUOUS STEAM GENERATOR | |
| JP7009062B2 (en) | Roller surface drying suppression device | |
| US2705137A (en) | Belt drier heated by radiation | |
| SE1750085A1 (en) | A machine for making a tissue paper web and a method of operating such a machine | |
| MXPA01011270A (en) | Yankee drying hood and method comprising angled impingement nozzles. | |
| JP6478602B2 (en) | CONDUCTIVE HEAT TRANSFER DRYER AND VAPOR REUSE DRYING APPARATUS COMPRISING THE SAME | |
| SU1099183A1 (en) | Steam generator | |
| KR840002039A (en) | Manufacturing Method and Device of High Density Chopped Strands | |
| KR101541131B1 (en) | Waste heat recovery heat exchanger | |
| WO2014118988A1 (en) | Tobacco starting material-bulking method and bulking system therefor | |
| KR200427312Y1 (en) | Superheated Steam Generator of Organic Waste Dryer | |
| JPH0399103A (en) | Heater | |
| Akulich et al. | Investigation of a pulsating-combustion chamber | |
| JP3185477U (en) | Heat feedback system | |
| SU553424A1 (en) | Fluid Bed Dryer for Heat-Sensitive Bulk Materials | |
| SU573691A1 (en) | Apparatus for drying pulverulent materials | |
| SU1474409A1 (en) | Heating chamber | |
| KR101071678B1 (en) | Boiler water circulation acceleration device of steam boiler | |
| SU933322A1 (en) | Apparatus for soldering |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110912 |