Сушильная камера, содержащая по меньшей мере две зоны сушки полотна целлюлозной массы
Устройство для сушки полотна (18) целлюлозной массы содержит сушильную камеру (1), которая включает в себя нагнетательные ящики (26, 32), выполняющие функцию обдувки воздухом полотна (18) целлюлозной массы для сушки целлюлозной массы по принципу нахождения полотна в воздухе. Сушильная камера (1) включает в себя первую зону (4) сушки, которая содержит первые нижние нагнетательные ящики (26), расположенные таким образом, чтобы удерживать полотно (18), и вторую зону (6) сушки, которая содержит вторые нижние нагнетательные ящики (32), расположенные таким образом, чтобы удерживать полотно (18), при этом первые нижние нагнетательные ящики (26) отличны от вторых нижних нагнетательных ящиков (32). 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству для сушки полотна целлюлозной массы в сушильной камере, которое включает в себя нагнетательные ящики, выполняющие функцию обдувки воздухом полотна целлюлозной массы для сушки целлюлозной массы по принципу нахождения полотна в воздухе.
Настоящее изобретение также относится к способу сушки полотна целлюлозной массы путем обдувки воздухом полотна целлюлозной массы с помощью нагнетательных ящиков для сушки целлюлозной массы по принципу нахождения полотна в воздухе.
Уровень техники
Целлюлозную массу зачастую сушат в сушилке конвективного типа, работающей по принципу нахождения полотна в воздухе. Пример такой сушилки описан в международной публикации WO 2009/154549. Горячий воздух подается на полотно целлюлозной массы посредством верхних нагнетательных ящиков и нижних нагнетательных ящиков. Воздух, прогоняемый этими нагнетательными ящиками, передает тепло полотну, чтобы высушить его, а также удерживает это полотно над нижними нагнетательными ящиками. Горячий воздух в нагнетательные ящики подается с помощью системы циркуляции воздуха, содержащей вентиляторы и нагреваемые водяным паром радиаторы, подогревающие этот осушающий воздух.
Вследствие растущей потребности в увеличении производства целлюлозной массы на целлюлозных заводах существуют требования повысить производительность сушки в сушилке целлюлозной массы без увеличения ее размера или лишь при незначительном увеличении ее размера.
Краткое описание изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание устройства для сушки полотна целлюлозной массы, в котором более эффективно используется рабочее пространство, чем в устройствах известного уровня техники.
Эта цель достигается с помощью устройства для сушки полотна целлюлозной массы в сушильной камере, которое включает в себя нагнетательные ящики, выполняющие функцию обдувки воздухом полотна целлюлозной массы для сушки целлюлозной массы по принципу нахождения полотна в воздухе, где эта сушильная камера включает в себя первую зону сушки, которая содержит первые нижние нагнетательные ящики, расположенные таким образом, чтобы удерживать полотно, и вторую зону сушки, которая содержит вторые нижние нагнетательные ящики, расположенные таким образом, чтобы удерживать полотно, в которых первые нижние нагнетательные ящики отличны от вторых нижних нагнетательных ящиков.
Преимуществом этого конструктивного решения является то, что сушка полотна целлюлозной массы может быть оптимизирована в каждой зоне сушки, чтобы удовлетворить условиям, являющимся приоритетными в этой конкретной зоне, по отношению к условиям сушки, прочности полотна целлюлозной массы и т.д. Таким образом, достаточная производительность сушки может быть достигнута в меньшей сушилке по сравнению с предшествующим уровнем техники.
Согласно одному варианту осуществления первая зона сушки расположена выше по потоку от второй зоны сушки, если смотреть в направлении подачи полотна целлюлозной массы. При расположении сушильных зон в таком порядке они могут быть приспособлены к таким характеристикам, как прочность полотна, влагосодержание полотна и т.д., которые изменяются во время перемещения полотна через сушильную камеру.
Согласно одному варианту осуществления, при определенном потоке воздуха на квадратный метр горизонтальной площади полотна за единицу времени относительная подъемная сила вторых нижних нагнетательных ящиков выше относительной подъемной силы первых нижних нагнетательных ящиков по меньшей мере на одном расстоянии между соответствующим нижним нагнетательным ящиком и полотном целлюлозной массы. Преимуществом этого варианта является то, что вторые нижние нагнетательные ящики могут сушить полотно с более высокой степенью использования, которая зачастую связана с повышенным расстоянием между полотном и соответствующим нагнетательным ящиком.
Согласно одному варианту осуществления каждая зона сушки содержит по меньшей мере четыре последовательно расположенных нижних нагнетательных ящика.
Согласно одному варианту осуществления относительная подъемная сила вторых нижних нагнетательных ящиков выше относительной подъемной силы первых нижних нагнетательных ящиков, по меньшей мере, пока расстояние между соответствующим нижним нагнетательным ящиком и полотном целлюлозной массы составляет 2-8 мм. Преимуществом этого варианта является то, что относительная подъемная сила вторых нижних нагнетательных ящиков выше, чем у первых нижних нагнетательных ящиков, в том диапазоне расстояний между полотном и нижними нагнетательными ящиками, в котором сушка обычно наиболее эффективна.
Согласно одному варианту осуществления первые нижние нагнетательные ящики снабжены наклонными отверстиями, приспособленными так, чтобы выпускать по меньшей мере часть воздуха, подаваемого в них, под углом к верхней поверхности соответствующего нагнетательного ящика. Преимуществом этого варианта осуществления является то, что первые нижние нагнетательные ящики могут действовать силами фиксации на полотно, содействуя стабилизации положения полотна в первой зоне сушки.
Согласно одному варианту осуществления сушильная камера содержит ряд сушильных площадей, каждая из которых включает в себя нижние нагнетательные ящики и приспособлена для сушки полотна во время его перемещения по горизонтальному пути на определенном уровне в сушильной камере, где первая зона сушки содержит 10-70% общего количества сушильных площадей этой сушильной камеры. Преимуществом этого варианта осуществления является то, что первая зона сушки имеет достаточную длину для того, чтобы до некоторой степени высушить полотно и повысить его прочность, сделав его менее чувствительным к возросшим напряжениям, которые могут иметь место во второй зоне сушки.
Согласно одному варианту осуществления первые нижние нагнетательные ящики снабжены наклонными отверстиями, которые приспособлены так, чтобы выпускать по меньшей мере 30% воздуха, подаваемого к первым нижним нагнетательным ящикам, и где вторые нижние нагнетательные ящики снабжены отверстиями, выполненными без наклона, которые приспособлены так, чтобы выпускать по меньшей мере 75% воздуха подаваемого ко вторым нижним нагнетательным ящикам. Преимущество этого варианта осуществления является то, что первые нижние нагнетательные ящики обеспечивают силу фиксацию для полотна, в то время как вторые нижние нагнетательные ящики проявляют высокую эффективность в сушке этого полотна.
Согласно одному варианту осуществления по меньшей мере 75% нижних нагнетательных ящиков первой зоны сушки являются указанными первыми нижними нагнетательными ящиками, и по меньшей мере 75% нижних нагнетательных ящиков второй зоны сушки являются указанными вторыми нижними нагнетательными ящиками. Преимуществом этого варианта осуществления является то, что первая зона сушки оказывается эффективной в осуществлении перемещения полотна по стабильной траектории, а вторая зона сушки становится эффективной для сушки полотна.
Еще одной целью настоящего изобретения является создание способа сушки полотна целлюлозной массы более эффективным методом, чем способы предшествующего уровня техники.
Эта цель достигается посредством способа сушки полотна целлюлозной массы путем обдувки воздухом полотна целлюлозной массы с помощью нагнетательных ящиков для сушки целлюлозной массы по принципу нахождения полотна в воздухе; этот способ включает в себя подачу полотна через первую зону сушки, содержащую первые нижние нагнетательные ящики, несущие полотно, и последующую подачу полотна через вторую зону сушки, содержащую вторые нижние нагнетательные ящики, несущие полотно; эти вторые нижние нагнетательные ящики являются отличными от первых нижних нагнетательных ящиков.
Преимуществом этого способа является то, что сушка может быть сделана более эффективной, с учетом различной механической прочности полотна в различных местах вдоль пути, по которому подается полотно.
Согласно одному варианту осуществления среднее расстояние между полотном и вторыми нижними нагнетательными ящиками выше, чем среднее расстояние между полотном и первыми нижними нагнетательными ящиками. Преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что увеличение среднего расстояния улучшает теплопередачу.
Согласно одному варианту осуществления по меньшей мере 30% общего потока воздуха, подаваемого в первые нижние нагнетательные ящики, выдувается из первых нижних нагнетательных ящиков под углом менее 60° к соответствующим верхним поверхностям этих первых нижних нагнетательных ящиков; при этом по меньшей мере 75% общего потока воздуха, подаваемого во вторые нижние нагнетательные ящики, выдувается из вторых нижних нагнетательных ящиков под углом по меньшей мере 75° к соответствующим верхним поверхностям этих вторых нижних нагнетательных ящиков. Преимуществом этого варианта осуществления является то, что в первой зоне сушки достигается эффективная фиксация положения полотна, в то время как во второй зоне сушки достигается эффективная теплопередача.
Согласно одному варианту осуществления полотно подается на средней высоте от 0,2 до 3 мм над первыми нижними нагнетательными ящиками и на средней высоте от 4 до 15 мм над вторыми нижними нагнетательными ящиками. Преимуществом этого варианта является эффективная стабилизация положения полотна первыми нижними нагнетательными ящиками и эффективная теплопередача к полотну у вторых нижних нагнетательных ящиков.
Другие задачи и признаки настоящего изобретения станут очевидными из описания и формулы изобретения.
Краткое описание графических материалов
Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:
На Фиг.1 изображен схематический вид сбоку сушильной камеры для сушки полотна целлюлозной массы.
На Фиг.2 изображен схематический вид сбоку участка II Фиг.1.
На Фиг.3 изображен схематический вид сверху и поперечный разрез первого нижнего нагнетательного ящика так, как он виден по направлению стрелок III-III Фиг.2.
На Фиг.4 изображен схематический вид сбоку участка IV Фиг.1.
На Фиг.5 изображен схематический вид сверху второго нижнего нагнетательного ящика так, как он виден по направлению стрелок V-V Фиг.4.
На Фиг.6 изображен график сил, с которыми первые и вторые нижние нагнетательные ящики действуют на полотно целлюлозной массы в вертикальном направлении.
На Фиг.7 изображен график теплопередачи первых и вторых нижних нагнетательных ящиков.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
На Фиг.1 изображена сушильная камера 1 для сушки полотна целлюлозной массы в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Сушильная камера 1 содержит корпус 2. Внутри корпуса 2 расположены первая зона 4 сушки, вторая зона 6 сушки, а также, опционально, зона 8 охлаждения, с первой зоной 4 сушки, расположенной в верхней части корпуса 2, зоной 8 охлаждения, расположенной в нижней части корпуса 2, и второй зоной 6 сушки, расположенной между первой зоной 4 сушки и зоной 8 охлаждения.
У первого края 10 корпуса 2 расположена первая колонна вращающихся валов 12, а у второго края 14 корпуса 2 расположена вторая колонна вращающихся валов 16. Мокрое полотно 18 целлюлозной массы входит в сушильную камеру 1 через входное отверстие 20, расположенное в корпусе 2. В варианте осуществления, представленном на Фиг.1, входное отверстие 20 расположено в верхней части корпуса 2, но в альтернативном варианте осуществления входное отверстие может быть расположено в нижней части корпуса. Полотно 18 подается горизонтально вправо, как показано на Фиг.1, в сушильную камеру 1, до тех пор, пока это полотно 18 не достигнет вращающегося вала. В сушильной камере 1, показанной на Фиг.1, полотно 18 вначале достигнет вращающегося вала 16 из второй колонны вращающихся валов. Полотно 18 разворачивается вокругют вращающегося вала 16, а затем направляется горизонтально влево, как показано на Фиг.1, в сушильную камеру 1, пока это полотно 18 не достигнет вращающегося вала 12 из первой колонны вращающихся валов, у которого полотно 18 снова разворачивается. Таким образом, полотно 18 зигзагообразно перемещается от верхней к нижней части сушильной коробки 1, как показано стрелками Р. Полотно 18 покидает сушильную камеру 1, после того как оно было высушено в первой и второй зонах 4, 6 сушки и охлаждено в зоне 8 охлаждения, через выходное отверстие 22, расположенное в корпусе 2. В варианте осуществления, представленном на Фиг.1, выходное отверстие 22 расположено в нижней части корпуса 2, но в альтернативном варианте осуществления выходное отверстие может быть расположено в верхней части корпуса.
Как правило, для процесса сушки используется воздух с температурой от 80 до 250°C. Полотно 18 целлюлозной массы, входящее в сушильную камеру 1 из находящегося выше устройства для формирования полотна, которое не показано на Фиг.1, обычно имеет содержание сухого твердого вещества 40-60% по массе, а полотно 18 целлюлозной массы, оставляющее сушильную камеру 1, обычно имеет содержание сухого твердого вещества 85-95% по массе. Полотно 18 целлюлозной массы, оставляющее сушильную камеру 1, обычно имеет плотность бумаги от 800 до 1500 г/м2 при измерении с содержанием влаги 0,11 кг воды на 1 кг сухого твердого вещества и толщину от 0,8 до 3 мм.
Первая зона 4 сушки содержит по меньшей мере одну первую сушильную площадь 24, а обычно 3-15 первых сушильных площадей 24. В варианте осуществления, представленном на Фиг.1, первая зона 4 сушки содержит 8 первых сушильных площадей 24. Каждая такая первая сушильная площадь 24 содержит множество нагнетательных ящиков, как будет более подробно описано далее, и выполняет функцию сушки полотна 18 в то время как это полотно 18 перемещается горизонтально от одного вращающегося вала 12, 16 до следующего вращающегося вала 16, 12. Каждая первая сушильная площадь 24 содержит некоторое количество первых нижних нагнетательных ящиков 26 и ряд первых верхних нагнетательных ящиков 28, которые размещены для вдувания горячего осушающего газа к полотну 18 целлюлозной массы. Как правило, каждая первая сушильная площадь 24 содержит 20-300 первых нижних нагнетательных ящиков 26 и такое же количество первых верхних нагнетательных ящиков 28, хотя на Фиг.1 в целях сохранения ясности иллюстрации изображено лишь несколько нагнетательных ящиков. Первые нижние нагнетательные ящики 26 выполняют функцию удержания полотна 18 в «плавающем» состоянии и с заданным местоположением так, что полотно 18 находится в воздухе на расстоянии от первых нижних нагнетательных ящиков 26 в процессе сушки, как будет более подробно описано ниже.
Вторая зона 6 сушки содержит по меньшей мере одну вторую сушильную площадь 30, а обычно 5-40 вторых сушильных площадей 30. В варианте осуществления, представленном на Фиг.1, вторая зона 6 сушки содержит 11 вторых сушильных площадей 30. Каждая такая вторая сушильная площадь 30 содержит множество нагнетательных ящиков, как будет более подробно описано далее, и выполняет функцию сушки полотна 18 в то время как это полотно 18 перемещается горизонтально от одного вращающегося вала 12, 16 до следующего вращающегося вала 16, 12. Каждая вторая сушильная площадь 30 содержит некоторое количество вторых нижних нагнетательных ящиков 32 и ряд вторых верхних нагнетательных ящиков 34, которые размещены для вдувания горячего осушающего газа к полотну 18 целлюлозной массы. Как правило, каждая вторая сушильная площадь 30 содержит 20-300 вторых нижних нагнетательных ящиков 32 и такое же количество вторых верхних нагнетательных ящиков 34, хотя на Фиг.1 в целях сохранения ясности иллюстрации изображено только несколько нагнетательных ящиков. Вторые нижние нагнетательные ящики 32 выполняют функцию удержания полотна 18 в «плавающем» состоянии так, что полотно 18 находится в воздухе на расстоянии от вторых нижних нагнетательных ящиков 32 в процессе сушки, как будет более подробно описано ниже.
Первые сушильные площади 24 первой зоны 4 сушки имеют иную механическую конструкцию, нежели вторые сушильные площади 30 второй зоны 6 сушки, как будет более подробно описано ниже. Зачастую первые нижние нагнетательные ящики 26 первых сушильных площадей 24 будут иметь иную механическую конструкцию, чем вторые нижние нагнетательные ящики 32 вторых сушильных площадей 30, как будет проиллюстрировано ниже с помощью примера. Каждая сушильная зона 4, 6 обычно содержит по меньшей мере четыре последовательно расположенных соответствующих нагнетательных ящика 26, 32. Поэтому, например, первая зона 4 сушки, как правило, содержит по меньшей мере четыре последовательно расположенных первых нижних нагнетательных ящика 26, а вторая зона 6 сушки обычно содержит по меньшей мере четыре последовательно расположенных вторых нижних нагнетательных ящика 32. Как правило, каждая зона сушки 4, 6 будет содержать по меньшей мере одну укомплектованную сушильную площадь 24, 30, в том числе нагнетательные ящики 26, 28, 32, 34, входящие в состав соответствующей сушильной площади 24, 30.
Зона 8 охлаждения содержит по меньшей мере одну охлаждающую площадь 36; на Фиг.1 изображены две такие охлаждающие площади 36, каждая такая площадь 36 содержит некоторое количество третьих нижних нагнетательных ящиков 38 и третьих верхних нагнетательных ящиков 40, которые размещены для вдувания охлаждающего газа к полотну 18 целлюлозной массы. Нижние нагнетательные ящики 38 выполняют функцию удержания полотна 18 в «плавающем» состоянии так, что полотно 18 в процессе охлаждения находится в воздухе. Как правило, в качестве охлаждающего газа для охлаждения используют воздух с температурой от 15 до 40°C. Изолированная стенка 42 отделяет вторую зону 6 сушки от зоны 8 охлаждения.
На Фиг.2 изображен увеличенный вид сбоку участка II Фиг.1 и показана часть первой сушильной площади 24 первой зоны 4 сушки, изображенной на Фиг.1. Первая сушильная площадь 24 содержит первые нижние нагнетательные ящики 26, расположенные под полотном 18, и первые верхние нагнетательные ящики 28, расположенные над полотном 18. Первая сушильная площадь 24 может содержать, как показано на Фиг.2, по меньшей мере четыре последовательно расположенных первых нижних нагнетательных ящика 26. Таким образом, первая зона сушки 4, показанная на Фиг.1, может содержать по меньшей мере четыре последовательно расположенных первых нижних нагнетательных ящика 26. Первые нижние нагнетательные ящики 26 вдувают горячий осушающий воздух к полотну 18 целлюлозной массы как по вертикали вверх по направлению к полотну 18, показанному стрелками VU на Фиг.2, так и под наклоном с углом, составляющим обычно от 5 до 60° к горизонтальной плоскости, как показано с помощью стрелок IU на Фиг.2. Пример нагнетательного ящика, который может быть использован в качестве первых нижних нагнетательных ящиков 26, описан в международной публикации WO 97/16594; см., например, Фиг.2 и 3 настоящего документа. Обратимся снова к Фиг.2 настоящей заявки; обдувка осушающим воздухом под углом к горизонтальной плоскости с помощью первых нижних нагнетательных ящиков 26 создает как силы, продвигающие полотно 18 вверх от нагнетательных ящиков 26, так и силы, продвигающие полотно 18 вниз по направлению к нагнетательным ящикам 26. Это приводит к тому, что нагнетательные ящики 26, действующие силами фиксации на полотно 18, удерживают это полотно на сравнительно хорошо определенном расстоянии от нагнетательных ящиков 26. Как правило, среднее расстояние или высота H1 между нижней стороной полотна 18 и верхней поверхностью первых нижних нагнетательных ящиков 26 во время работы сушильной камеры 1 составляет от 0,2 до 3 мм. Если полотно 18 проявит тенденцию к движению вверх, силы фиксации нагнетательными ящиками 26 будут увлекать полотно 18 вниз, а если полотно 18 проявит тенденцию к движению вниз, воздух, вдуваемый этими нагнетательными ящиками 26, повлечет полотно 18 вверх. Таким образом, полотно 18 перемещается в горизонтальном направлении вдоль первой сушильной площади 24 в относительно стабильном режиме с незначительными движениями в вертикальном направлении, принимая во внимание то, что полотно 18 подвержено действию ограниченных растягивающих сил. Верхние нагнетательные ящики 28 первого типа вдувают горячий осушающий воздух к полотну 18 вертикально вниз полотну 18, как показано стрелками VD на Фиг.2. Как правило, среднее расстояние или высота Н2 между верхней стороной полотна 18 и нижней поверхностью первых верхних нагнетательных ящиков 28 составляет от 10 до 80 мм. Горячий осушающий воздух, выдуваемый нагнетательными ящиками 26, 28, отводится через зазоры S, образованные между соседними по горизонтали нагнетательными ящиками 26, 28. Зачастую первая зона 4 сушки, изображенная на Фиг.1, будет содержать по меньшей мере четыре последовательно расположенных первых нижних нагнетательных ящика 26, размещенных так, как показано на Фиг.2. Кроме того, первая зона 4 сушки, изображенная на Фиг.1, часто будет содержать по меньшей мере четыре последовательно расположенных первых верхних нагнетательных ящика 28, размещенных так, как показано на Фиг.2.
На Фиг.3 изображен схематический вид сверху первого нижнего нагнетательного ящика 26 так, как он виден по направлению стрелок III-III Фиг.2. Стрелка P указывает заданный путь, вдоль которого полотно, не показанное на Фиг.3, должно пройти над верхней поверхностью 44 первого нижнего нагнетательного ящика 26. Эта верхняя поверхность 44 содержит расположенные в центральной части отверстия 46 первого типа, которые являются «наклонными» отверстиями, иногда называемыми «створчатыми отверстиями». «Наклонными» отверстиями считаются такие, при которых по меньшей мере 25% воздуха, выдуваемого из этих отверстий 46 нагнетается под углом а менее 60° по отношению к верхней поверхности 44 первого нижнего нагнетательного ящика 26, как это лучше всего показано на поперечном сечении В-В на Фиг.3. В этом первом нижнем нагнетательном ящике 26 по меньшей мере 30%, зачастую по меньшей мере 40% общего потока воздуха, подаваемого в него, вдувают из этих «наклонных» отверстий, например, через створчатые отверстия 46. Часть потока воздуха, выдуваемого через створчатые отверстия 46, может быть подана под углом, который превышает 60°, как показано с помощью стрелки U на поперечном сечении В-В на Фиг.3. Из общего потока воздуха, подаваемого в нижний нагнетательный ящик 26, по меньшей мере 30% подается под углом α менее 60° по отношению к верхней поверхности 44 первого нижнего нагнетательного ящика 26.
Створчатые отверстия 46, которые могут иметь такую же конструкцию, как отверстия, именуемые «створчатые отверстия 6» в международной публикации WO 97/16594, и которые описаны со ссылкой на Фиг.2 и 3 из международной публикации WO 97/16594, подают вдуваемый через них с наклоном горячий осушающий воздух так, что создаются наклонные потоки IU, показанные на Фиг.2 настоящей заявки. Как видно из Фиг.3 настоящей заявки, эти отверстия 46 расположены на поверхности 44 поочередно, так что каждый второй поток IU будет направлен влево, как показано на Фиг.3, и каждый второй поток IU будет направлен вправо.
Продолжим описание Фиг.3 настоящей заявки; верхняя поверхность 44 снабжена отверстиями 48 второго типа, которые расположены вблизи сторон 50, 52 нагнетательного ящика 26. Отверстиями 48 второго типа являются «выполненными без наклона» отверстиями, которые распределены по верхней поверхности 44. Под «выполненными без наклона» подразумевают, что по меньшей мере 80% воздуха, выдуваемого из этих отверстий 48, нагнетается под углом к верхней поверхности 44, который составляет не менее 70°. Как правило, почти весь поток воздуха будет подан почти вертикально, т.е. под углом, близким к 90° к верхней поверхности 44, из отверстий 48, выполненных без наклона. Отверстия 48 могут быть круглыми отверстиями с диаметром, составляющим обычно 1-10 мм. Отверстия 48 второго типа вдувают горячий осушающий воздух вверх, чтобы сформировать потоки VU, направленные вертикально вверх от плоскости иллюстрации на Фиг.3.
Изменяя количество и размер отверстий 46 первого типа и количество и размер отверстий 48 второго типа, можно достичь подходящее соотношение падения давления между отверстиями 46, 48 первого и второго типа, например, такое что 65% общего потока воздуха, подаваемого к первому нижнему нагнетательному ящику 26, выпускается через отверстия 46 первого типа, а 35% общего потока воздуха, подаваемого к первому нижнему нагнетательному ящику 26, выпускается через отверстия 48 второго типа.
Степень перфорации нагнетательного ящика 26 может быть рассчитана путем деления общей открытой площади отверстий 46, 48 рабочей части верхней поверхности 44 на горизонтально спроецированную площадь рабочей части верхней поверхности 44. Под «рабочей частью» подразумевают часть верхней поверхности 44, которая является рабочей по отношению к выдувания воздуха к полотну, то есть без учета, например, участка выпуска воздуха из нагнетательного ящика. Степень перфорации, может, например, составлять 1,5%. Степень перфорации может варьироваться в зависимости от веса, влагосодержания и т.п. характеристик полотна 18, подлежащего сушке. Зачастую степень перфорации первого нижнего нагнетательного ящика 26 будет составлять 0,5-3,0%.
На Фиг.4 изображен увеличенный вид сбоку участка IV Фиг.1. и показана часть второй сушильной площади 30 второй зоны 6 сушки, изображенной на Фиг.1. Эта вторая сушильная площадь 30 содержит вторые нижние нагнетательные ящики 32, расположенные под полотном 18, и вторые верхние нагнетательные ящики 34, расположенные над этим полотном 18. Вторая сушильная площадь 30 может содержать, как показано на Фиг.4, по меньшей мере четыре последовательно расположенных вторых нижних нагнетательных ящика 32. Таким образом, вторая зона 6 сушки, показанная на Фиг.1, может содержать по меньшей мере четыре последовательно расположенных вторых нижних нагнетательных ящика 32. Вторые нижние нагнетательные ящики 32 нагнетают горячий воздух к полотну 18 вертикально вверх к полотну 18, как показано стрелками VU на Фиг.4. Вторые нижние нагнетательные ящики 32 второй сушильной площади 30 воздействуют с меньшей силой фиксации на полотно 18 по сравнению с первыми нижними нагнетательными ящиками 26 первой сушильной площади 24, показанными на Фиг.2 и 3. Сила фиксации, с которой воздействуют на полотно 18 вторые нижние нагнетательные ящики 32, как правило, является достаточно низкой или даже отсутствует. Обратимся снова к Фиг.4; горячий осушающий воздух, поступающий из вторых нижних нагнетательных ящиков 32 поднимает полотно на высоту, на которой вес полотна 18 находится в равновесии с подъемной силой горячего осушающего воздуха, подаваемого вторыми нижними нагнетательными ящиками 32. Как правило, среднее расстояние или высота Н3 между нижней стороне полотна 18 и верхней поверхностью вторых нижних нагнетательных ящиков 32 составляет от 4 до 15 мм. Поскольку сила фиксации, с которой вторые нижние нагнетательные ящики 32 воздействуют на полотно 18, является достаточно низкой или даже отсутствует, вертикальное положение полотна 18 будет иметь тенденцию к отклонениям во время работы сушильной камеры 1, несколько большим при прохождении вторых сушильных площадей 30, по сравнению с теми, когда осуществлялось прохождение первых сушильных площадей 24. Таким образом, полотно 18 перемещается в горизонтальном направлении вдоль второй сушильная площади 30 относительно свободным способом, с некоторыми смещениями в вертикальном направлении, а это означает, что полотно 18 подвергается действию некоторых растягивающих сил. Верхние нагнетательные ящики 34 второго типа нагнетают горячий осушающий воздух к полотну 18 вертикально вниз к полотну 18, как показано стрелками VD на Фиг.4. Как правило, среднее расстояние или высота Н4 между верхней стороной полотна 18 и нижней поверхностью вторых верхних нагнетательных ящиков 34 составляет от 5 до 80 мм. Горячий осушающий воздух, выдуваемый нагнетательными ящиками 32, 34, отводится через зазоры S, образованные между соседними по горизонтали нагнетательными ящиками 32, 34. Зачастую вторая зона 6 сушки, изображенная на Фиг.1, будет содержать по меньшей мере четыре последовательно расположенных вторых нижних нагнетательных ящика 32, размещенных так, как показано на Фиг.4. Кроме того, вторая зона 6 сушки, изображенная на Фиг.1, часто будет содержать по меньшей мере четыре последовательно расположенных вторых верхних нагнетательных ящика 34, размещенных так, как показано на Фиг.4.
На Фиг.5 изображен схематический вид сверху второго нижнего нагнетательного ящика 32 так, как он виден по направлению стрелок V-V Фиг.4. Стрелка P указывает заданный путь, вдоль которого полотно, не показанное на Фиг.5, должно пройти над верхней поверхностью 54 второго нижнего нагнетательного ящика 32. Эта верхняя поверхность 54 проходит между боковыми сторонами 56, 58 нагнетательного ящика 32 и содержит отверстия 60, «выполненные без наклона», которые распределены по верхней поверхности 54. Под «выполненными без наклона» подразумевают, в соответствии с предыдущим определением, что по меньшей мере 80% воздуха, выдуваемого из этих отверстий 60 нагнетается под углом к верхней поверхности 54, который составляет не менее 70°. Как правило, почти весь поток воздуха будет подан почти вертикально, т.е. под углом, близким к 90° к верхней поверхности 54, из отверстий 60, выполненных без наклона. Во втором нижнем нагнетательном ящике 32 по меньшей мере 75% общего потока воздуха, подаваемого в него, вдувают из отверстий выполненных без наклона. В варианте осуществления, показанном на Фиг.5, 100% общего потока воздуха, подаваемого в него вдувается из отверстий 60, выполненных без наклона. Отверстия 60 могут быть равномерно распределены по поверхности 54, но также могут быть распределены неравномерным образом. Как видно из Фиг.5, концентрация отверстий 60 (количество отверстий на квадратном сантиметре верхней поверхности 54) несколько выше на участках, прилегающих к сторонам 56, 58. Отверстия 60 нагнетательного ящика 32 могут быть круглыми отверстиями, с диаметром, составляющим обычно 1-10 мм. Отверстия 60 вдувают горячий осушающий воздух вертикально вверх, чтобы сформировать потоки VU, направленные вертикально вверх от плоскости иллюстрации на Фиг.5.
Степень перфорации, под которой подразумевают общую площадь отверстий 60, разделенную на общую площадь верхней поверхности 54, может, например, составлять 1,5%. Степень перфорации может варьироваться в зависимости от веса, влагосодержания и т.п. характеристик полотна 18, подлежащего сушке. Зачастую степень перфорации второго нижнего нагнетательного ящика будет составлять 0,5-3,0%.
Первые верхние нагнетательные ящики 28 первых сушильных площадей 24, показанные на Фиг.2, и вторые верхние нагнетательные ящики 34 вторых сушильных площадей 30, показанные на Фиг.4, обычно могут иметь одинаковую основную конструкцию, такую, как у второго нижнего нагнетательного ящика 32, показанного на Фиг.5, что отображено пунктирными стрелками на Фиг.5. Таким образом, первые верхние нагнетательные ящики 28 и вторые верхние нагнетательные ящики 34 обычно могут быть снабжены отверстиями, которые могут быть круглыми отверстиями диаметром 1-10 мм.
Кроме того, третьи нижние нагнетательные ящики 38 и третьи верхние нагнетательные ящики 40 из зоны 8 охлаждения также могут иметь конструкцию, аналогичную той, что у вторых нижних нагнетательных ящиков 32, показанную на Фиг.5, что отображено пунктирными стрелками. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, третьи нижние нагнетательные ящики 38 могут иметь такую же конструкцию, что и первые нижние нагнетательные ящики 26, показанные на Фиг.3, как показано с помощью пунктирной стрелки.
Все указанные выше средние расстояния H1, Н2, Н3, Н4 относятся к кратчайшим расстояниям между поверхностями 44, 54 соответствующих нагнетательных ящиков 26, 28, 32, 34 и полотном 18.
На Фиг.6 изображен график, схематически отображающий силы, с которыми на полотно 18 целлюлозной массы в вертикальном направлении действуют первые нижние нагнетательные ящики 26 первых сушильных площадей 24 и вторые нижние нагнетательные ящики 32 вторых сушильных площадей 30. Среднее расстояние или высота H1 и Н3, отображенное на Фиг.2 и 4, между нижней стороной полотна 18 и верхней поверхностью 44, 54 соответствующих нагнетательных ящиков 26, 32 зависит от баланса между основным весом полотна 18 и подъемной силой, действующей со стороны соответствующих нагнетательных ящиков 26, 32 на полотно 18. Эта подъемная сила зависит от среднего расстояния между нижней стороной полотна 18 и верхней поверхностью 44, 54 соответствующего нагнетательного ящика 26, 32. На этом среднем расстоянии, на котором подъемная сила уравновешена основным весом полотна, эта подъемная сила, создаваемая воздухом, нагнетаемым нагнетательными ящиками 26, 32 будет удерживать полотно «планирующим» в стабильном режиме. Таким образом, среднее расстояние между нижней стороной полотна 18, когда оно «планирует» в стабильном режиме, и верхней поверхностью 44, 54 соответствующего нагнетательного ящика 26, 32 будет зависеть от основного веса полотна.
Соотношение между основным весом, с одной стороны, и средним расстоянием или высотой H1 и Н3, между нижней стороной полотна 18 и верхней поверхностью 44, 54 соответствующего нагнетательного ящика 26, 32, с другой стороны, можно проиллюстрировать, рассмотрев модель полотна, которое может иметь различные содержания сухих твердых веществ. Полотно, соответствующее данной модели, имеет относительный основной вес 1,0 при 100% содержании сухого твердого вещества по массе. Полотно, соответствующее данной модели, на входе в сушилку имело бы содержание сухого твердого вещества только 50% по массе, а это означает, что относительный основной вес полотна, соответствующего данной модели, на входе в сушилку составил бы 2,0, поскольку полотно, дополнительно к содержание сухого твердого вещества, также будет содержать воду. Таким образом, чем больше воды, тем больше относительный вес полотна, соответствующего данной модели. Относительная подъемная сила 1,0 определяется как подъемная сила, которая потребовалась бы, чтобы удержать полотно, соответствующее данной модели, с относительным основным весом 1,0 при 100% содержании сухого твердого вещества по массе, планирующим в стабильном режиме над первыми и вторыми нижними нагнетательными ящиками 26, 32 соответственно.
На Фиг.6 ось Y указывает относительную подъемную силу, а ось X указывает среднее расстояние или высоту H1 и Н3, соответственно, между нижней стороной полотна 18 и верхней поверхностью 44, 54 соответствующего нагнетательного ящика 26, 32. Кривая «26» показывает зависимость между относительной подъемной силой и средним расстоянием H1 для первых нижних нагнетательных ящиков 26, а кривая «32» показывает зависимость между относительной подъемной силой и средним расстоянием Н3 для вторых нижних нагнетательных ящиков 32. Возвращаясь к определению относительной подъемной силы, из кривой «26» можно увидеть, что относительная подъемная сила, равная 1,0 будет соответствовать среднему расстоянию H1 около 1,3 мм. В результате, если указанное выше полотно, соответствующее данной модели, имеющее относительный основной вес 1,0 при 100% содержании сухого твердого вещества по массе, будет подвергаться действию относительной подъемной силы 1,0, оно будет «планировать» в стабильном режиме на среднем расстоянии H1, равном 1,3 мм над первыми нижними нагнетательными ящиками 26. При содержании сухого твердого вещества 50% по массе полотно, соответствующее данной модели, обладает относительным основным весом 2,0. Чтобы заставить такое полотно «планировать» в стабильном режиме, будет необходима относительная подъемная сила 2,0. Рассмотрев снова кривую «26», можно обнаружить, что среднее расстояние H1 около 0,8 мм может быть признано соответствующим относительной подъемной силе 2,0.
Как правило, поток воздуха на квадратный метр горизонтальной площади полотна за единицу времени, подаваемый нагнетательными ящиками 26, 32 будет соответствовать от 500 до 2000 м3/(м2, ч). Этот поток является потоком, который фактически направляется к полотну 18. Зазоры S, образованные между нагнетательными ящиками, включены в расчет площади полотна, подразумевая, что поток от поверхности каждого нагнетательного ящика, безотносительно к зазорам S, будет, как правило, на 10-25% выше.
В одном примере полотно, соответствующее данной модели, при прохождении через первую зону сушки 4, как правило, будет иметь содержание сухого твердого вещества, возрастающее от первоначально 50% по массе, соответствующего относительной плотности 2,0, до приблизительно 70% по массе, соответствующего относительной плотности 1,4 в конце первой зоны 4 сушки, в результате высвобождения влаги из полотна 18 при сушке. Из рассмотрения кривой «26» для первых нижних нагнетательных ящиков 26 на Фиг.6 видно, что относительная подъемная сила 2,0 будет соответствовать высоте H1 около 0,8 мм. Следовательно, равновесное расстояние H1 между полотном 18, соответствующим данной модели, и первыми нижними нагнетательными ящиками 26, прилегающими к началу первой зоны 4 сушки, составляет около 0,8 мм, так как на таком расстоянии H1 относительный основной вес полотна 18 находится в равновесии с относительной подъемной силой нижних нагнетательных ящиков 26. Если полотно 18 на некоторое время переместить дальше от первых нижних нагнетательных ящиков 26, например, на расстояние H1, составляющее 2 мм, первые нижние нагнетательные ящика 26 будут оказывать на него действие отрицательной относительной подъемной силы, т.е. относительной силы фиксации, равной приблизительно - 0,5, которая будет увлекать полотно 18 вниз. Если полотно 18 на некоторое время переместить вниз по направлению к первым нижним нагнетательным ящикам 26, например, на расстояние H1, составляющее 0,5 мм, первые нижние нагнетательные ящики 26 будут оказывать на него действие положительной относительной подъемной силы, равной приблизительно 3,5, которая повлечет полотно 18 вверх. Таким образом, полотно 18 стабилизируется на равновесном расстоянии H1 и не может легко покинуть равновесное расстояние, так как подъемная сила либо сила фиксации переместит полотно обратно на это равновесное расстояние. В конце первой зоны 4 сушки равновесное расстояние H1, на котором относительный основной вес 1,4 уравновешивается относительной подъемной силой 1,4, будет составлять около 1,1 мм.
Продолжим рассмотрение приведенного выше примера; полотно 18 при прохождении через вторую зону 6 сушки, как правило, будет иметь содержание сухого твердого вещества, возрастающее от первоначально 70% по массе, что соответствует относительному основному весу 1,4, до приблизительно 90% по массе, соответствующего относительному основному весу 1,1, в конце второй зоны 6 сушки, в результате высвобождения влаги из полотна 18 при сушке. Из рассмотрения кривой «32» для вторых нижних нагнетательных ящиков 32 на Фиг.6 видно, что относительная подъемная сила 1,4, которая будет в равновесии с относительным основным весом 1,4, будет соответствовать высоте Н3 около 4,5 мм. Следовательно, равновесное расстояние Н3 между полотном 18 и вторыми нижними нагнетательными ящиками 32, прилегающими к началу второй зоны 6 сушки, составляет около 4,5 мм. Если полотно 18 на некоторое время переместить вверх и дальше от вторых нижних нагнетательных ящиков 32, например, на расстояние Н3, составляющее 6,5 мм, это приведет только к небольшому снижению относительной подъемной силы, до приблизительно 1,0, что означает, что полотно 18 предполагается спускающимся вниз до тех пор, пока не будет достигнута достаточная относительная подъемная сила, соответствующая этому относительному весу. Если полотно 18 на некоторое время переместить вниз по направлению ко вторым нижним нагнетательным ящикам 32, например, на расстояние Н3, составляющее 3 мм, вторые нижние нагнетательные ящики 32 будут оказывать на него действие положительной относительной подъемной силы, отвечающей приблизительно 2,5, которая повлечет полотно 18 вверх. Таким образом, полотно 18 «планирует» на равновесном расстоянии Н3, но незначительные отклонения от равновесного расстояния приведут к действию достаточных сдерживающих сил, возвращающих полотно 18 на его равновесное расстояние Н3. В конце второй зоны 6 сушки равновесное расстояние Н3, на котором относительный основной вес 1,1 уравновешивается относительной подъемной силой 1,1, будет составлять около 6,0 мм.
На Фиг.7 изображен график относительной теплопередачи между полотном 18 и первыми нижними нагнетательными ящиками 26 первых сушильных площадей 24, а также вторыми нижними нагнетательными ящиками 32 вторых сушильных площадей 30 соответственно. Горизонтальная ось, ось X обозначает среднее расстояние или высоту H1 и Н3, соответственно, между нижней стороной полотна 18 и верхней поверхностью 44, 54 соответствующего нагнетательного ящика 26, 32. Вертикальная ось, ось Y обозначает относительную теплопередачу от соответствующего нагнетательного ящика 26, 32 к полотну 18. Относительная теплопередача принята за 1,0 на среднем расстоянии Н3 5 мм до вторых нижних нагнетательных ящиков 32, а все другие относительные величины теплопередачи рассчитывают по отношению к этому значению теплопередачи.
Продолжая рассмотрение примера, приведенного со ссылкой на Фиг.6, можно напомнить, что равновесное расстояние H1 между полотном 18 и первыми нижними нагнетательными ящиками 26 первой зоны 4 сушки составляло около 0,8 мм в начале этой зоны 4 и около 1,1 мм в конце этой зоны 4. Из рассмотрения кривой «26» для первых нижних нагнетательных ящиков 26 на Фиг.7 понятно, что относительной теплопередаче около 0,63 соответствовала бы высота H1 от 0,8 до 1,1 мм. Кроме того, из примера, приведенного со ссылкой на Фиг.6, можно напомнить, что равновесное расстояние Н3 между полотном 18 и вторыми нижними нагнетательными ящиками 32 второй зоны 6 сушки составляло около 4,5 мм в начале этой зоны 6, и приблизительно 6,0 мм в конце этой зоны 6. Из рассмотрения кривой «32» для вторых нижних нагнетательных ящиков 32 на Фиг.7 понятно, что относительной теплопередаче около 0,98 соответствовала бы высота Н3 около 4,5 мм, являющаяся обычным условием в начале второй зоны 6 сушки, а относительной теплопередаче около 1,01 соответствовала бы высота Н3 около 6,0 мм, являющаяся обычным условием в конце второй зоны 6 сушки.
Из Фиг.7 и приведенного выше примера понятно, что теплопередача во второй зоне 6 сушки значительно выше, чем в первой зоне 4 сушки. Без обращения к какой-либо теории, это выглядит так, как если бы лучшая теплопередача во второй зоне 6 сушки обусловлена как тем, что большее расстояние между полотном 18 и соответствующим нагнетательным ящиком 26, 32 является благоприятным для теплопередачи, по меньшей мере приблизительно до расстояния 10 мм, так и тем, что вторые нижние нагнетательные ящики 32, с горячим сушильным воздухом, нагнетаемым преимущественно в вертикальном направлении VU вверх по направлению к полотну 18, выглядят сами по себе более эффективными, чем первые нижние нагнетательные ящики 26, нагнетающие часть горячего сушильного воздуха под наклоном. Первая зона 4 сушки, с другой стороны, обеспечивает более стабильное управление подачей полотна 18, в результате чего на полотно 18 действуют меньшие силы натяжения. Предел прочности при растяжении полотна 18 имеет тенденцию к увеличению с уменьшением содержания влаги. Таким образом, полотно 18 является сравнительно непрочным у входного отверстия 20 сушильной камеры 1, показанного на Фиг.1, и сравнительно прочным у выходного отверстия 22 сушильной камеры 1. Следовательно, в первой зоне 4 сушки полотно сушат в условиях более низкого натяжения, при достаточно стабильной траектории движения полотна, до тех пор, пока полотно не высушено, например, до содержания сухого вещества около 55-80%. Затем, с приобретением полотном 18 более высокой прочности на разрыв, полотно 18 сушат во второй зоне 6 сушки в условиях более высокого натяжения, но также с очень высокой теплопередачей, благодаря чему сушка является эффективной.
Выше было описано со ссылкой на Фиг.1, что сушильная камера 1 содержит первую зону 4 сушки, вторую зону 6 сушки и зону 8 охлаждения. Следует иметь в виду, что возможны многие альтернативные варианты осуществления. Например, можно также разработать сушильную камеру, содержащую первую зону 4 сушки и вторую зону 6 сушки, но без зоны охлаждения, в случае, если охлаждение не требуется.
Как описано выше, третьи нижние нагнетательные ящики 38 зоны 8 охлаждения могут иметь в целом такую же конструкцию, что и первые нижние нагнетательные ящики 26, показанные на Фиг.3, или же в целом такую же конструкцию, что и вторые нижние нагнетательные ящики 32, показанные на Фиг.5.
Использование третьих нижних нагнетательных ящиков 38 имеющих в целом такую же конструкцию, что и вторые нижние нагнетательные ящики 32, как показано на Фиг.5, имеет то преимущество, что теплопередача будет высокой, подобно теплопередаче вторых нижних нагнетательных ящиков 32, что описано и проиллюстрировано со ссылкой на Фиг.7. Таким образом, охлаждение в зоне 8 охлаждения становится очень эффективным.
Использование третьих нижних нагнетательных ящиков 38 имеющих в целом такую же конструкцию, что и первые нижние нагнетательные ящики 26, как показано на Фиг.3, имеет то преимущество, что полотно 18, покидающее сушильную камеру 1 через выпускное отверстие 22, стабилизируется с незначительным вертикальным движением. Это может быть преимуществом для последующего оборудования, такого как узел управления положением полотна, резальное устройство для полотна и т.п., которое обрабатывав высушенное полотно 18, покидающее сушильную камеру 1.
Таким образом, если наибольший приоритет в зоне охлаждения 8 имеет теплопередача, то было бы целесообразно использовать в качестве третьих нижних нагнетательных ящиков 38 конструкцию общего типа, раскрытую в Фиг.5. Если, с другой стороны, наибольший приоритет в зоне охлаждения 8 имеет стабильность положения полотна, то было бы целесообразно использовать в качестве третьих нагнетательных ящиков 38 конструкцию общего типа, раскрытую в Фиг.3. Дополнительная возможность заключается в устройстве зоны 8 охлаждения, которая содержит одну или более охлаждающую площадь 36, имеющую нижние нагнетательные ящики 38 конструкции, показанной на Фиг.5, чтобы получить эффективное охлаждение, с такой зоной 8 охлаждения с последней охлаждающей площадью 36, размещенной непосредственно перед выходным отверстием 22 сушильной камеры 1, которая снабжена третьими нижними нагнетательными ящиками 38 конструкции общего типа, раскрытого в Фиг.3, для получения хорошей стабильности положения полотна непосредственно перед тем, как полотно 18 оставляет сушильную камеру 1. Если стабильность положения полотна имеет наибольший приоритет, но сушильная камера не одержит зону охлаждения, то третья зона сушки может быть расположена далее вдоль направления перемещения полотна, чем вторая зона сушки. Такие третью зону сушки, как правило, будет содержать сушильные площади, которые будут напоминать первую сушильную площадь 24 первой зоны 4 сушки, и содержат первые нижние нагнетательные ящики 26, которые обеспечат высокую стабильность положения полотна. Такая третья зона сушки обычно будет содержать только от одной до четырех сушильных площадей.
Следует понимать, что возможны многочисленные разновидности описанных выше вариантов осуществления в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.
Выше было описано, что сушильная камера 1 имеет в сумме 19 сушильных площадей. Из этих сушильных площадей 8 (42% общего количества сушильных площадей) относятся к первой зоне 4 сушки, и 11 (58% общего количества сушильных площадей) относятся ко второй зоне сушки 6. В сушильной камере, имеющей две сушильные зоны 4, 6, обычно 10-70% общего количества сушильных площадей будет принадлежать первой зоне 4 сушки и будут снабжены первыми нижними нагнетательными ящиками 26 того типа, который показан на Фиг.3, и, соответственно, обычно 30-90% общего количества сушильных площадей будет принадлежать второй зоне 6 сушки и будут снабжены вторыми нижними нагнетательными ящиками 32 того типа, который показан на Фиг.5. Как правило, первая зона сушки 4 будет иметь настолько много сушильных площадей, насколько это необходимо для того, чтобы полотно 18 приобрело прочность на разрыв, которая является достаточной для второй зоны 6 сушки. Если имеется третья и даже четвертая зону сушки, это обычно уменьшает количество сушильных площадей второй зоны сушки. Обычно первая зона сушки 4 содержит по меньшей мере две первые сушильные площади 24.
Выше было описано, что первые нижние нагнетательные ящики 26 будут снабжены наклонными отверстиями 46 типа «створчатых отверстий», раскрытыми в международной публикации WO 97/16594. Следует иметь в виду, что наклонные отверстия 46 также могут иметь альтернативное конструктивное исполнение. Пример такого альтернативного конструктивного исполнения раскрыт в патенте США 5471766. На Фиг.6 патента США 5471766 представлен нагнетательный ящик, который имеет центральную V-образную канавку на своей верхней поверхности. На боковых стенках канавки сформированы отверстия, эти отверстия наклонены к верхней поверхности этого нагнетательного ящика. Наклонные отверстия типа «отверстий в стенке канавки» могут быть использованы в первых нижних нагнетательных ящиках как наклонные отверстия.
Следует иметь в виду, что в сушильной камере могут быть использованы различные способы фиксации полотна нагнетательными ящиками. Поэтому первая зона сушки может быть снабжена первыми нижними нагнетательными ящиками 26 того типа, который показан на Фиг.3. Таким образом, в первой зоне сушки будет доступна сравнительно большая сила фиксации полотна. Вторая зона сушки может быть снабжена первыми нижними нагнетательными ящиками, подобными тому типу, который показан на Фиг.3, но обладающими более низкими силами фиксации. Такая более низкая сила фиксации может быть достигнута, например, путем увеличения диаметра и/или количества отверстий 48 второго типа, так чтобы через створчатые отверстия 46 проходил меньший объем осушающего воздуха. Это приведет к более низкой силе фиксации, которые все еще может быть приемлемой, поскольку полотно уже приобрело повышенную прочность на растяжение в первой зоне сушки. Далее начинается третья зона сушки, содержащая сушильные площади и вторые нижние нагнетательные ящики того типа, который показан на Фиг.4 и 5. Следовательно, различные типы нагнетательных ящиков могут быть расположены различными способами для получения надлежащих условий в отношении силы фиксации и теплопередачи для конкретного полотна 18, которое должен быть высушено в сушильной камере 1. Таким образом, сушильная камера может быть снабжена двумя или более зонами сушки; обычно от 2 до 10 сушильных зон.
На Фиг.4 было показано, что каждый верхний нагнетательный ящик 34 расположен вертикально над соответствующим нижним нагнетательным ящиком 32. Следует понимать, что другие конструкции верхнего и нижнего нагнетательных ящиков также могут быть использованы. Одним из примеров такого альтернативного устройства представляет собой размещение в так называемом шахматном порядке, при котором каждый верхний нагнетательный ящик 34 размещен так, что его центр расположен над зазором S между двумя соседними нижними нагнетательными ящиками 32.
Выше было описано, что отверстия 48, 60 являются круглыми отверстиями. Следует заметить, что другие формы, отличные от круглой, также возможны для использования в качестве отверстия. Например, отверстиям 48, 60 может быть придана форма квадрата, прямоугольника, треугольника, овальная, пятиугольника, шестиугольника и т.п.
Выше было описано, что первая зона 4 сушки содержит первые нижние нагнетательные ящики 26, и что вторая зона 6 сушки содержит вторые нижние нагнетательные ящики 32. Следует иметь в виду, что возможно смешение нагнетательных ящиков в соответствующей зоне сушки. Таким образом, первая зона 4 сушки может, например, содержать до 25% вторых нижних нагнетательных ящиков 32, а вторая зона 6 сушки может содержать до 25% первых нижних нагнетательных ящиков 26. Кроме того, в первой и второй зонах сушки могут содержаться иные типы нижних нагнетательных ящиков. Предпочтительно, в первой зоне 4 сушки по меньшей мере 75% нижних нагнетательных ящиков должны составлять первые нижние нагнетательные ящики 26, а во второй зоне сушки 6 по меньшей мере 75% нижних нагнетательных ящиков должны составлять вторые нижние нагнетательные ящики 32. В соответствии с одним из вариантов осуществления сушильная площадь может включать в себя соответствующие нижние нагнетательные ящики и верхние нагнетательные ящики лишь одного типа. Таким образом, например, по меньшей мере одна из первых сушильных площадей 24 первой зоны 4 сушки может включать в себя только первые нижние нагнетательные ящики 26 и первые верхние нагнетательные ящики 28, и по меньшей мере одна из вторых сушильных площадей 30 второй зоны сушки 6 может содержать лишь вторые нижние нагнетательные ящики 32 и вторые верхние нагнетательные ящики 34. Возможно также, что, например, первая часть сушильной площади содержит первые нижние нагнетательные ящики 26, и что оставшаяся вторая часть такой сушильной площади содержит вторые нижние нагнетательные ящики 32. В таком случае такая первая часть сушильной площади может принадлежать к первой зоне 4 сушки, а такая оставшаяся вторая часть этой сушильной площади может принадлежать ко второй зоне 6 сушки.
1. Устройство для сушки полотна (18) целлюлозной массы в сушильной камере (1), которое включает в себя нагнетательные ящики (26, 32), выполняющие функцию обдувки воздухом полотна (18) целлюлозной массы для сушки целлюлозной массы по принципу нахождения полотна в воздухе, отличающееся тем, что сушильная камера (1) включает в себя первую зону (4) сушки, которая содержит первые нижние нагнетательные ящики (26), расположенные таким образом, чтобы удерживать полотно (18), и вторую зону (6) сушки, которая содержит вторые нижние нагнетательные ящики (32), расположенные таким образом, чтобы удерживать полотно (18), при этом первые нижние нагнетательные ящики (26) имеют механическую конструкцию, отличную от механической конструкции вторых нижних нагнетательных ящиков (32), таким образом, что сушка полотна (18) целлюлозной массы в соответствующей зоне сушки (4, 6) подходит для условий, преобладающих в этой конкретной зоне, при этом первые нижние нагнетательные ящики (26) снабжены наклонными отверстиями (46), которые приспособлены так, чтобы выпускать по меньшей мере 30% воздуха, подаваемого к первым нижним нагнетательным ящикам (26), и вторые нижние нагнетательные ящики (32) снабжены отверстиями (60), выполненными без наклона, которые приспособлены так, чтобы выпускать по меньшей мере 75% воздуха, подаваемого ко вторым нижним нагнетательным ящикам (32).
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первая зона (4) сушки расположена выше по потоку от второй зоны (6) сушки, если смотреть в направлении подачи полотна (18) целлюлозной массы.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что относительная подъемная сила вторых нижних нагнетательных ящиков (32) выше относительной подъемной силы первых нижних нагнетательных ящиков (26) по меньшей мере на одном расстоянии (Н3, H1) между соответствующим нижним нагнетательным ящиком и полотном (18) целлюлозной массы.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что относительная подъемная сила вторых нижних нагнетательных ящиков (32) выше относительной подъемной силы первых нижних нагнетательных ящиков (26), по меньшей мере, пока расстояние (Н3, H1) между соответствующим нижним нагнетательным ящиком (32, 26) и полотном целлюлозной массы (18) составляет 2-8 мм.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первые нижние нагнетательные ящики (26) снабжены наклонными отверстиями (46), приспособленными так, чтобы выпускать по меньшей мере часть воздуха, подаваемого в них, под углом к верхней поверхности (44) соответствующего нагнетательного ящика (26).
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сушильная камера (1) содержит ряд сушильных площадей (24, 30), каждая из которых включает в себя нижние нагнетательные ящики (26, 32) и приспособлена для сушки полотна (18) во время его перемещения по горизонтальному пути на определенном уровне в сушильной камере (1), где первая зона (4) сушки содержит 10-70% от общего количества сушильных площадей (24, 30) этой сушильной камеры (1).
7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере 75% нижних нагнетательных ящиков первой зоны (4) сушки являются указанными первыми нижними нагнетательными ящиками (26) и по меньшей мере 75% нижних нагнетательных ящиков второй зоны (6) сушки являются указанными вторыми нижними нагнетательными ящиками (32).
8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сушильная камера (1) дополнительно содержит зону (8) охлаждения, расположенную далее по направлению перемещения полотна, чем вторая зона (6) сушки; при этом данная зона (8) охлаждения содержит указанные первые нижние нагнетательные ящики (26).
9. Способ сушки полотна целлюлозной массы (18) путем обдувки воздухом полотна целлюлозной массы (18) с помощью нагнетательных ящиков для сушки целлюлозной массы по принципу нахождения полотна в воздухе, отличающийся:
подачей полотна (18) через первую зону (4) сушки, содержащую первые нижние нагнетательные ящики (26), несущие полотно (18), и
последующей подачей полотна (18) через вторую зону (6) сушки, содержащую вторые нижние нагнетательные ящики (32), несущие полотно (18), причем эти вторые нижние нагнетательные ящики (32) имеют механическую конструкцию, отличную от механической конструкции первых нижних нагнетательных ящиков (26), таким образом, что сушка полотна (18) целлюлозной массы в соответствующей зоне сушки (4, 6) подходит для условий, преобладающих в этой конкретной зоне, при этом по меньшей мере 30% воздуха, подаваемого в первые нижние нагнетательные ящики (26), выдувают из первых нижних нагнетательных ящиков (26) через наклонные отверстия (46), и по меньшей мере 75% воздуха, подаваемого во вторые нижние нагнетательные ящики (32), выдувают из вторых нижних нагнетательных ящиков (32) через выполненные без наклона отверстия (60).
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что среднее расстояние (Н3) между полотном (18) и вторыми нижними нагнетательными ящиками (32) превышает среднее расстояние (H1) между полотном (18) и первыми нижними нагнетательными ящиками (26).
11. Способ по любому из пп. 9-10, отличающийся тем, что вторые нижние нагнетательные ящики (32) осуществляют более интенсивную теплопередачу к полотну (18), чем первые нижние нагнетательные ящики (26).
12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что по меньшей мере 30% общего потока воздуха, подаваемого в первые нижние нагнетательные ящики (26), нагнетается из первых нижних нагнетательных ящиков (26) под углом (α) менее 60° по отношению к соответствующим верхним поверхностям (44) этих первых нижних нагнетательных ящиков (26), и при этом по меньшей мере 75% общего потока воздуха, подаваемого во вторые нижние нагнетательные ящики (32), нагнетается из вторых нижних нагнетательных ящиков (32) под углом по меньшей мере 75° по отношению к соответствующим верхним поверхностям (54) этих вторых нижних нагнетательных ящиков (32).
13. Способ по п. 9, отличающийся тем, что полотно (18) подается на средней высоте (H1) от 0,2 до 3 мм над первыми нижними нагнетательными ящиками (26) и на средней высоте (Н3) от 4 до 15 мм над вторыми нижними нагнетательными ящиками (32).
