直径减少的带孔排气筒制造技术

本文描述的是在物理环境中有限的空间内，干燥例如纸产品的渗透性幅材和半渗透性幅材的装置和方法，同时提供更高的流率。本发明专利技术的装置和方法与转动的、带孔壳式辊式干燥机一起使用，并且通过重新设计装置和方法的方面来实施，该装置与方法与排出用过的干燥气体相关。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】直径减少的带孔排气筒
技术介绍
在通气干燥机和贴合机(即，现有技术的壳式辊式干燥机和贴合机)上使用的传统轴向排气装置，诸如在造纸工业中使用的那样，存在气流限制，这些限制是这样的，干燥机圆筒头端面上可用的开口面积由头的开口面积控制，以满足结构要求。传统的轴向排气装置，在气流不均匀、高能耗，和空间效果方面也存在局限性。这些限制可能会影响干燥的均匀性，导致更高的源耗并影响设施中的空间使用。在干燥或热贴合工艺中，经加热的空气(经加热的工艺空气)穿过湿的幅材，在转动圆筒(干燥机圆筒或带孔壳式圆筒)继续行进。经加热的工艺空气穿过幅材并在壳体孔之间行进。通常，幅材或幅材本身的水分使得经加热的空气冷却，使得壳体内部的温度比施加至幅材的经加热的空气的温度更低。这种温度较低但是仍然热的空气径向地通过带孔壳体，然后轴向地通过排气装置。在干燥工艺中，经加热的空气通常在约120摄氏度至约290摄氏度的范围内，并在穿过移动的幅材并吸收水分后冷却至约80至约260摄氏度。在现有技术的通气干燥机或贴合机(bonder)中，相对于现有技术的装置在本文中称为“排气头”的排气通常具有锥形的形状，距干燥机端面越远锥形越窄。参见，例如，Parker的美国专利号为8,656,605的美国专利的图1A中的210部件，示出了现有技术的排气头。当排气口向轴向出口变窄时，这种形状会导致空气(气体)速度增加。空气流速的这种变化在高速气流下是有问题的，因为它导致穿过幅材的气流不均匀，这种不均匀体现在被干燥或贴合的幅材的边缘。这导致产品干燥不均匀和性能不均匀。此外，该限制通常迫使干燥机设计为双端排气，以允许足够的气流量以满足生产要求。双端排气要求排气在干燥机的操作侧(即操作员侧)排出。这阻碍了织物的更换，并阻碍了到干燥机的操作侧的通道。即使在使用双端轴向排气的情况下，排气头的开口面积是空气流量增加到正常极限以上的限制因素。因此，现有技术排气头的设计固有属性是所产生的高速度。这样的高速度将产生压力损失。需要高能耗以解决这种压力损失和总空气流量的问题。现有技术的干燥机中的排气头设计，还通过例如限制排气管道的布置来限制空间要求。排气管放置的多样能性将为纸张制造商提供更多的安装选择范围。在现有技术的干燥机中，可以通过重新设计排气头以降低排气管(排气头径向)的速度，但是，针对每种设计方案设计新的排气头是不切实际、昂贵，且费时的。此外，线性的(与干燥辊的直径相同)排气装置会从幅材边缘渗出干燥气体而不利地影响幅材边缘处的干燥。考虑到现有技术设计中固有的空间限制，设计一种解决方案，其允许更大的气流量和更大的气流均匀性，使得干燥的更好的均匀性，同时，与现有技术设计相比，以较低的能耗提高干燥机或热贴合机的生产能力，并且空间利用率更高。
技术实现思路
本专利技术涉及通气干燥机(带孔壳式辊式干燥机)和贴合机(bonder)，其包括转动的带孔壳式圆筒，用于干燥湿的渗透性幅材和半渗透性幅材,织造幅材和非织造幅材。在干干燥过程中，经加热的工艺空气通过转动的带孔圆筒上移动的湿的幅材。经加热的工艺空气穿过幅材并在壳体孔之间穿行。通常，这些干燥机和贴合机是大型且昂贵的设备。在本申请中，除非另外特别指出，否则术语“干燥机”也被认为包含术语“贴合机”。本专利技术包括径向直径减少的带孔排气筒。这代替了现有技术的干燥机/贴合机的锥形排气头设计。通过设计，直径减小的径向排气筒允许将设备适配/安装至不同几何形状和空间限制的区域中，在保持较低排气速度的同时，允许更高的总体流率(流量)，并允许更均匀地干燥幅材和降低能耗。此外，对于许多应用来说，这将形成单排气而不是双排气结构。在其他应用中，双端径向排气结构将允许更高的流速，因此比现有技术水平具有更高的产量，并且在安装空间方面具有更大的灵活性。由于本专利技术的干燥机或贴合机的排气部分与壳式辊式干燥机相比，具有减小的直径，因此排气设备和排气管道的尺寸较小，这为那些经常遇到空间限制的用户带来好处。因此，在安装位置所需的空间较小，并且在排气设备的位置和管道布线方面有更多的选择。针对特定应用的设计气流，适应性地设置直径减小的排气筒的直径和长度，并且是有效干燥面积(A1)和每单位面积干燥能力的函数。这种适应性设置，将使排气面积(A2)通常在有效干燥面积的30％至50％之间。与现有技术的干燥机排气不同，排气装置可以在排气缸圆周上<360°。排气面积可以通过圆筒的排气部分的长度或直径来调节。通过在进入排气缸的阶梯面(stepplane)处的轴向速度和与排气缸配合的外排气管道的可用空间之间找到最佳平衡，来确定该比例。通过本说明书的教导，本领域普通技术人员将能够确定本专利技术的减小直径的排气筒的最佳尺寸和结构。如上所述，A1＝大直径的周长×(机盖包裹角(hoodwrapangle)/360°)×大直径圆筒长度。A2＝直径减小的周长×(排气管包裹角(exhaustductwrapangle)/360°)×减少的直径长度。排气筒的设计灵活性允许较低的速度、较高的排气量。现有技术设计所固有的较高的排气速度导致较高的能耗和较高的成本，因此这样的设计可以节能。此外，与现有技术的排气管道不同，本专利技术的排气管道能够成形为，在管道周围提供均匀或基本均匀的速度，并且通过延伸部，(速度均匀的气流)通过需要干燥或贴合的幅材。本领域一般技术人员，通过本专利技术的教导，将具有设计排气口形状(即，长度×直径)的知识，以给出期望的均匀速度。因此，本专利技术的直径减小的排气筒，可以减少从干燥机一端到另一端的压降、增加排气体积或排气量、减小排气速度、提高气流的均匀性和干燥的均匀性、降低能耗，并提高空间灵活性。在另一个实施例中，例如，若空间受限而又需要或允许这样的设计的话，则本专利技术的排气筒的直径可以制成为比壳式干燥筒更大。本专利技术的干燥机技术也可以用于热贴合(thermalbonding)。在热贴合工艺中，热贴合有时会使用冷却区域。本专利技术的直径减小的排气筒允许选择性地排出“冷却区域”空气。由于现有技术的排气头不可能单独排出冷空气，因此，现有技术的排气头的设计将使得冷空气和热空气混合在一起。由于冷空气降低了经加热的排气的温度，因此这需要更大的能耗。本专利技术的直径减小的排气缸允许在不与经加热的空气混合的情况下排出冷空气。因此，在本专利技术的实施例中，可以预期的是，本专利技术的通气干燥机(带孔壳式辊式干燥机)包括带孔壳式圆筒，与渗透性幅材或半渗透性幅材在其上干燥的带孔壳式圆筒相比，其具有减少的直径。排气筒相对于带孔壳式圆筒轴向定位，其直径和长度由带孔壳式圆筒的尺寸、所需的空气量和安装地点的空间限制所决定，如以下具体实施方式中所描述的那样。在本专利技术的一个方面，设想一种用于干燥渗透性幅材和半渗透幅材，编织幅材和非编织幅材的装置(即，带孔壳式辊式干燥机或“干燥机”)。带孔的壳式辊式干燥机包括第一带孔壳式圆筒，其可转动。该带孔壳式圆筒包括第一平行端部构件和第二平行端部构件(即，辊头)，它们是圆形的，彼此间隔开、平行或基本平行，每个端部构件均具有直径、内表面，和外表面。带孔圆筒定位在第一平行端部构件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带孔壳式辊式干燥机，其能够转动，用于干燥渗透性幅材和半渗透性幅材，其具有减小直径的排气壳体，包括：/na.第一平行端部构件和第二平行端部构件，它们是圆形的，并彼此间隔开，每个端部构件均具有直径、内表面，和外表面；/nb.第一带孔圆筒，其位于第一平行端部构件和第二平行端部构件之间，并固定于第一平行端部构件和第二平行端部构件，所述带孔圆筒的外径基本上等于平行端部构件的直径并具有表面积，所述第一带孔圆筒设计成使干燥气体流进入第一带孔圆筒；/nc.第二带孔圆筒，其直径小于位于第一平行端部构件的外表面处的第一带孔圆筒的直径，并与第一带孔圆筒流体连通，其表面积为第一带孔圆筒的表面积的约20％至约75％，所述第二带孔圆筒设计成将干燥气体从第一带孔圆筒排出。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170718 US 15/652,3591.一种带孔壳式辊式干燥机，其能够转动，用于干燥渗透性幅材和半渗透性幅材，其具有减小直径的排气壳体，包括：
a.第一平行端部构件和第二平行端部构件，它们是圆形的，并彼此间隔开，每个端部构件均具有直径、内表面，和外表面；
b.第一带孔圆筒，其位于第一平行端部构件和第二平行端部构件之间，并固定于第一平行端部构件和第二平行端部构件，所述带孔圆筒的外径基本上等于平行端部构件的直径并具有表面积，所述第一带孔圆筒设计成使干燥气体流进入第一带孔圆筒；
c.第二带孔圆筒，其直径小于位于第一平行端部构件的外表面处的第一带孔圆筒的直径，并与第一带孔圆筒流体连通，其表面积为第一带孔圆筒的表面积的约20％至约75％，所述第二带孔圆筒设计成将干燥气体从第一带孔圆筒排出。


2.根据权利要求1所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，所述第二带孔圆筒的表面积为所述第一带孔圆筒的表面积的约30％至约50％。


3.根据权利要求1所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，所述第二带孔壳体的直径比所述第一带孔圆筒的直径至少小10％。


4.根据权利要求1所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，所述第二带孔壳体的直径比所述第一带孔圆筒的直径至少小25％。


5.根据权利要求1所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，所述第二带孔壳体的直径比所述第一带孔圆筒的直径至少小10％且在40％以内。


6.根据权利要求1所述的带孔壳式辊式干燥机，其中，所述第二带孔圆筒具有圆形的平行端部构件，所述圆形的平行端部构件位于所述第二带孔圆筒端部处，与所述第一平行端部构件相对，并且平行于所述第一平行端部构件。


7.根据权利要求1所述的带孔壳式辊式干燥机，还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·帕克，L·R·帕朗特，S·马里穆图，
申请(专利权)人：瓦尔梅特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US