專利名稱：高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于造紙與食品干燥設備領域，尤其是一種高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
烘缸是造紙工藝中重要的干燥設備，其結(jié)構(gòu)包括圓柱形缸體和端蓋，圓柱形缸體 的內(nèi)壁上固裝一避免缸體內(nèi)壁形成水膜的擾流棒結(jié)構(gòu)，在圓柱形缸體的兩端開口處分別安 裝有一個端蓋，在一側(cè)的端蓋上同軸嵌裝中空的旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸不僅支撐烘缸旋轉(zhuǎn)，而且 其中空的內(nèi)部還安裝有蒸汽進給管路和冷凝水的排水管路，在旋轉(zhuǎn)軸伸入烘缸的部分安裝 有虹吸裝置，虹吸裝置為斗形集水虹吸裝置，其結(jié)構(gòu)包括斗形集水器，斗形集水器可以采用 不轉(zhuǎn)動的安裝結(jié)構(gòu)，也可以采取與缸體同步轉(zhuǎn)動的安裝結(jié)構(gòu)，斗形集水器收集由蒸汽凝結(jié) 成的冷凝水，經(jīng)旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的排水管路排出缸體外，虹吸裝置的設置使冷凝水盡快的排出，提 高了蒸汽的熱傳導率。上述擾流棒結(jié)構(gòu)一般包括多個連接環(huán)和多個空心的條形擾流棒，多個連接環(huán)與圓 柱形缸體同軸設置，在多個連接環(huán)的外緣平行且徑向均布固裝與圓柱形缸體內(nèi)壁相接觸的 多個擾流棒。當圓柱形缸體旋轉(zhuǎn)時，蒸汽經(jīng)過與圓柱形缸體的熱交換轉(zhuǎn)變?yōu)槔淠?，這些 冷凝水會在離心力的作用下在圓柱形缸體內(nèi)壁形成水膜，降低蒸汽與烘缸之間的熱傳導效 率，而條形擾流棒起到了阻攔水膜形成的作用。但較常用的條形擾流棒橫截面為正方形或 長方形，空心的結(jié)構(gòu)熱阻較高，而且其與圓柱形缸體的內(nèi)壁之間留有空隙，貼合不緊密，也 提高了熱阻，而且條形擾流棒的個數(shù)以及大小的設置也存在不合理的問題，會出現(xiàn)冷凝水 越過擾流棒的“溢流”問題，“溢流”也同樣會提高熱阻，導致烘缸表面溫度的下降。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的擾流棒結(jié)構(gòu)和虹吸裝置相結(jié)合所達到的效果如圖10所 示，其中標注著“20根空心擾流棒”、“25根空心擾流棒”和“30根空心擾流棒”的曲線均為 現(xiàn)有技術(shù)所用到的結(jié)構(gòu)在不同轉(zhuǎn)速下的溫度變化曲線，“無擾流棒”曲線為烘缸內(nèi)形成水膜 后的溫度變化曲線，通過比較可知，使用擾流棒的情況下，烘缸由低轉(zhuǎn)速向高轉(zhuǎn)速變化時， 由于冷凝水的存在導致溫度的變化非常明顯，其溫降在4 7°C，在大于1200m/min的轉(zhuǎn)速 時，擾流棒已失效，這對于紙張的烘干是非常不利的，紙張烘干效果不好時會導致最終成品 的質(zhì)量問題，所以在使用現(xiàn)有擾流棒結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝中必須不斷提高蒸汽的溫度或降低烘 缸的轉(zhuǎn)速來滿足正常的工作需要，這勢必造成大量能源的浪費，提高生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)成本， 降低了生產(chǎn)效率，也不利于保證紙張的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單且能有效提高烘缸表 面溫度的高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)，包括多個連接環(huán)和多個條形擾流棒，多個連接環(huán)同 軸設置在烘缸內(nèi)，在多個連接環(huán)的外緣徑向均布固裝與烘缸內(nèi)壁相接觸的多個擾流棒，其 特征在于所述每個擾流棒均為實心且其外側(cè)表面制出與烘缸內(nèi)壁緊密貼合的弧面。而且，所述擾流棒的個數(shù)為
當烘缸直徑小于2米時，擾流棒個數(shù)為20 25根； 當烘缸直徑大于3米時，擾流棒個數(shù)為35 40根。而且，所述擾流棒的規(guī)格是
當烘缸直徑小于2米時，每條擾流棒截面為25 X 25mm2 ； 當烘缸直徑大于3米時，每條擾流棒截面為30 X 40mm2或40 X 50mm2。而且，所述擾流棒由高熱導金屬制成。而且，所述連接環(huán)由四個弧形段通過螺栓依次首尾相連構(gòu)成。而且，還包括一安裝在烘缸旋轉(zhuǎn)軸上的虹吸裝置，該虹吸裝置是斗形集水虹吸裝 置或者環(huán)形集水虹吸裝置。而且，所述環(huán)形集水虹吸裝置包括集水環(huán)、弧形連接管和五通頭，多個集水環(huán)同軸 固裝在多個擾流棒的內(nèi)側(cè)表面，每個集水環(huán)的外側(cè)表面均制有壓接在相對位擾流棒側(cè)壁的 虹吸口，每個集水環(huán)一側(cè)表面所連通的四個弧形連接管的內(nèi)側(cè)端部通過一五通頭連通烘缸 旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的排水管路。而且，所述環(huán)形集水虹吸裝置包括集水環(huán)、弧形連接管、五通頭和連接管，兩個集 水環(huán)對稱同軸固裝在多個擾流棒的內(nèi)側(cè)表面，每個集水環(huán)的外側(cè)表面均制有壓接在相對位 擾流棒側(cè)壁的虹吸口，兩個集水環(huán)相對的兩側(cè)面之間徑向均布安裝有四個連接管，四個連 接管通過四個弧形連接管和五通頭連通烘缸旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的排水管路。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是
1.本擾流棒結(jié)構(gòu)中的擾流棒為實心，并均由鋁、銅等高熱導率的金屬制成，每個擾流棒 的外側(cè)表面所制出的弧面使擾流棒與烘缸內(nèi)壁緊密貼合，不會在縫隙中存留冷凝水，而且 擾流棒本身提高了烘缸內(nèi)壁的表面積，使蒸汽的熱量可充分的傳導，提高了烘缸的表面溫 度，不僅節(jié)省了能源，還使紙張更快速的被干燥，提高了生產(chǎn)效率。2.本擾流棒結(jié)構(gòu)中的擾流棒個數(shù)為20 25根，擾流棒的截面根據(jù)烘缸直徑的 尺寸設定，擾流棒的個數(shù)和不同尺寸的截面使烘缸在低轉(zhuǎn)速或高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下均無法形成均 勻的水膜，有效的提高了蒸汽與烘缸內(nèi)壁的接觸面積，提高了熱量的傳導率，降低了能源消 耗，降低了成本。3.本擾流棒結(jié)構(gòu)中虹吸裝置不僅可以采用斗形集水虹吸裝置，也可以采用環(huán)形集 水虹吸裝置，當直徑小于2米的烘缸在低轉(zhuǎn)速時使用固定安裝的斗形集水虹吸裝置，高轉(zhuǎn) 速時采用與烘缸同步旋轉(zhuǎn)的斗形集水虹吸裝置，而直徑大于3米的烘缸采用環(huán)形集水虹吸 裝置，各種虹吸裝置的使用進一步提高了烘缸的表面溫度，同時生產(chǎn)廠家可以靈活的選用， 方便了生產(chǎn)。4.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，擾流棒的個數(shù)及尺寸科學合理，能有效的提高蒸汽的熱傳導 率，通現(xiàn)有技術(shù)相比，低轉(zhuǎn)速時，烘缸表面溫度可提高4 11°C，高轉(zhuǎn)速時，烘缸表面溫度可 提高6 7°C，可見，烘缸高速轉(zhuǎn)動時也能有效的保證紙張的烘干效果，整體上節(jié)省了能源， 提高了生產(chǎn)效率。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的右視圖(拆除烘缸右側(cè)端蓋)。
圖3是圖2的I部放大圖。
圖4是第一種環(huán)形集水虹吸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是集水環(huán)、弧形連接管和烘缸側(cè)壁的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是第二種環(huán)形集水虹吸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是圖7的A-A向截面剖視圖。
圖9是圖8的II部放大圖。
圖10是本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的溫度與烘缸轉(zhuǎn)速的曲線。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的， 不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明中，由于環(huán)形集水虹吸裝置有兩種結(jié)構(gòu)，以下通過兩個實施例分別進行描 述，實施例1中描述了第一種環(huán)形集水虹吸裝置，實施例2描述了第二種環(huán)形集水虹吸裝置。實施例1
一種高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)，如圖1 5所示，包括多個連接環(huán)3和多個條形擾流 棒2，多個連接環(huán)同軸設置在烘缸1內(nèi)，在多個連接環(huán)的外緣徑向均布固裝與烘缸內(nèi)壁相接 觸的多個擾流棒，本發(fā)明的創(chuàng)新在于每個擾流棒均為實心且其外側(cè)表面制出與烘缸內(nèi)壁 緊密貼合的弧面，每個擾流棒的外側(cè)表面均所制的弧面使擾流棒與烘缸內(nèi)壁緊密貼合，不 會出現(xiàn)冷凝水的泄漏。本實施例中，每個擾流棒均由鋁、銅等高熱導金屬制成，高熱導率金屬制成的擾流 棒底面與烘缸內(nèi)壁緊密貼合，提高了烘缸內(nèi)壁的表面積，使蒸汽的熱量可充分的傳導，提高 了烘缸的表面溫度。擾流棒的個數(shù)為
當烘缸直徑小于2米時，擾流棒個數(shù)為20 25根；當烘缸直徑大于3米時，擾流棒個 數(shù)為35 40根。每個擾流棒的規(guī)格是
當烘缸直徑小于2米時，每條擾流棒截面為25 X 25mm2,當烘缸直徑大于3米時，每條擾 流棒截面為30 X 40mm2或40 X 50mm2，擾流棒的個數(shù)和不同尺寸的截面使烘缸在低轉(zhuǎn)速或高 轉(zhuǎn)速狀態(tài)下均無法形成均勻的水膜，有效的提高了蒸汽與烘缸內(nèi)壁的接觸面積，提高了熱 量的傳導率。上述連接環(huán)由四個弧形段依次首尾相連構(gòu)成，兩個弧形段相對的端部均制 出彎折部，兩個彎折部之間通過螺栓11連接，在每個彎折部的兩側(cè)面均固裝加強筋10，螺 栓使連接環(huán)的直徑可以微調(diào)，加強筋使連接環(huán)更穩(wěn)固。
為了進一步提高烘缸表面的溫度，擾流棒結(jié)構(gòu)中還包括一虹吸裝置，當烘缸 直徑小于2米時，轉(zhuǎn)速小于600m/min時，由于冷凝水主要集中在烘缸底部，采用現(xiàn)有技術(shù)中 的不轉(zhuǎn)動的斗形集水虹吸裝置，轉(zhuǎn)速大于600m/min時，采用現(xiàn)有技術(shù)中的與烘缸同步轉(zhuǎn)動 的斗形集水虹吸裝置。斗形集水虹吸裝置包括斗形集水器，斗形集水器所收集的由蒸汽凝 結(jié)成的冷凝水經(jīng)嵌裝在端蓋6內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸8內(nèi)的排水管路排出缸體外。當烘缸直徑大于3 米時，采用環(huán)形集水虹吸裝置，其結(jié)構(gòu)是包括兩個集水環(huán)5、八個弧形連接管4和安裝在烘 缸旋轉(zhuǎn)軸上的兩個五通頭7，兩個集水環(huán)同軸固裝在多個擾流棒的內(nèi)側(cè)表面，每個集水環(huán)由 四個弧形段通過鎖緊螺栓9依次首尾相連構(gòu)成，四個弧形段的外表面均布制出多個虹吸口 12，每一個虹吸口均靠在相對位的擾流棒側(cè)壁(見圖5)，當烘缸轉(zhuǎn)動時，冷凝水在離心力的 作用下積聚在擾流棒的一側(cè)壁，此時該側(cè)壁上緊靠的虹吸口正好將冷凝水吸走，排水效果 非常好，為了進一步提高排水效果，虹吸口距烘缸內(nèi)壁的高度H為2 4mm。兩個集水環(huán)的 每個弧形段的側(cè)面均連通一個弧形連接管的一端，每個弧形連接管的另一端均連通五通頭 的一個輸入端，五通頭的輸出端連通烘缸旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的排水管路。本實施例中的環(huán)形集水虹 吸裝置適用于寬度較小的直徑大于3米的烘缸。實施例2
本實施例如6 9所示，多個連接環(huán)和多個擾流棒的結(jié)構(gòu)、尺寸以及二者與烘缸 內(nèi)壁和旋轉(zhuǎn)軸的連接關系均與實施例1相同，不同的在于直徑大于3米烘缸的環(huán)形集水虹 吸裝置的結(jié)構(gòu)是包括兩個集水環(huán)、四個弧形連接管、一個五通頭和四個連接管，兩個集水 環(huán)對稱同軸安裝在多個擾流棒的內(nèi)側(cè)表面，每個集水環(huán)由四個弧形段通過鎖緊螺栓9依次 首尾相連構(gòu)成，四個弧形段的外表面均布制出多個虹吸口 12，每一個虹吸口均靠在相對位 的擾流棒側(cè)壁(見圖9)，當烘缸轉(zhuǎn)動時，冷凝水在離心力的作用下積聚在擾流棒的一側(cè)壁， 此時該側(cè)壁上緊靠的虹吸口正好將冷凝水吸走，排水效果非常好，為了進一步提高排水效 果，虹吸口距烘缸內(nèi)壁的高度H為2 4mm。兩個集水環(huán)之間相對位的四個弧形段之間均通 過一連接管連通，四個連接管均連通一弧形連接管的一端，每個弧形連接管的另一端均連 通五通頭的一個輸入端，五通頭的輸出端連通烘缸旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的排水管路。本實施例中的環(huán) 形集水虹吸裝置適用于寬度較大的直徑大于3米的烘缸。對比試驗結(jié)果見圖10中的“20根實心鋁合金擾流棒”所指的曲線，可見在0 1500m/min的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)，溫降控制在4°C左右，同現(xiàn)有技術(shù)的其它三種方案相比較，在 600m/min的轉(zhuǎn)速時，烘缸表面溫度可提高4 11°C，在1500m/min的轉(zhuǎn)速時，烘缸表面溫度 可提高6 7°C。在25根實心銅合金擾流棒以及35 40根實心鋁合金擾流棒的溫度變化 曲線中，溫度隨烘缸的轉(zhuǎn)速變化也與圖10相同，可見，無論在小直徑烘缸或大直徑烘缸中， 采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)后，烘缸表面的溫度穩(wěn)定，溫降小，尤其在高轉(zhuǎn)速時，烘缸表面的溫度依 然很高，可以使烘缸工作在較高轉(zhuǎn)速下，這就意味著單位時間內(nèi)紙張烘干的效率更高，不僅 能保證紙張的烘干效果，提高了生產(chǎn)效率，而且還節(jié)省了能源的消耗。
權(quán)利要求
一種高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)，包括多個連接環(huán)和多個條形擾流棒，多個連接環(huán)同軸設置在烘缸內(nèi)，在多個連接環(huán)的外緣徑向均布固裝與烘缸內(nèi)壁相接觸的多個擾流棒，其特征在于所述每個擾流棒均為實心且其外側(cè)表面制出與烘缸內(nèi)壁緊密貼合的弧面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述擾流棒的個 數(shù)為當烘缸直徑小于2米時，擾流棒個數(shù)為20 25根；當烘缸直徑大于3米時，擾流棒個數(shù)為35 40根。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述擾流棒的規(guī) 格是當烘缸直徑小于2米時，每條擾流棒截面為25 X 25mm2 ；當烘缸直徑大于3米時，每條擾流棒截面為30 X 40mm2或40 X 50mm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述擾流棒由高 熱導金屬制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述連接環(huán)由四 個弧形段通過螺栓依次首尾相連構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括一安裝在 烘缸旋轉(zhuǎn)軸上的虹吸裝置，該虹吸裝置是斗形集水虹吸裝置或者環(huán)形集水虹吸裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述環(huán)形集水虹 吸裝置包括集水環(huán)、弧形連接管和五通頭，多個集水環(huán)同軸固裝在多個擾流棒的內(nèi)側(cè)表面， 每個集水環(huán)的外側(cè)表面均制有壓接在相對位擾流棒側(cè)壁的虹吸口，每個集水環(huán)一側(cè)表面所 連通的四個弧形連接管的內(nèi)側(cè)端部通過一五通頭連通烘缸旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的排水管路。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述環(huán)形集水虹 吸裝置包括集水環(huán)、弧形連接管、五通頭和連接管，兩個集水環(huán)對稱同軸固裝在多個擾流棒 的內(nèi)側(cè)表面，每個集水環(huán)的外側(cè)表面均制有壓接在相對位擾流棒側(cè)壁的虹吸口，兩個集水 環(huán)相對的兩側(cè)面之間徑向均布安裝有四個連接管，四個連接管通過四個弧形連接管和五通 頭連通烘缸旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的排水管路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效節(jié)能烘缸用擾流棒結(jié)構(gòu)，包括多個連接環(huán)和多個條形擾流棒，多個連接環(huán)同軸設置在烘缸內(nèi)，在多個連接環(huán)的外緣徑向均布固裝與烘缸內(nèi)壁相接觸的多個擾流棒，其特征在于所述每個擾流棒均為實心且其外側(cè)表面制出與烘缸內(nèi)壁緊密貼合的弧面。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，擾流棒的個數(shù)及尺寸科學合理，能有效的提高蒸汽的熱傳導率，同現(xiàn)有技術(shù)相比，低轉(zhuǎn)速時，烘缸表面溫度可提高4～11℃，高轉(zhuǎn)速時，烘缸表面溫度可提高6～7℃，可見，烘缸高速轉(zhuǎn)動時也能有效的保證紙張的烘干效果，整體上節(jié)省了能源，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號D21F5/02GK101974865SQ2010105042
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者卞學詢, 呂洪玉, 宋曉, 蓋棟梁 申請人:焦作市崇義輕工機械有限公司