Теплогенератор повітряної конвективної сушарки волокнуватого полотна, наприклад паперового

Корисна модель відноситься до целюлозно-паперової промисловості, а саме, відноситься до машин, призначених для виготовлення тонкого паперу, наприклад, туалетного, та може бути використана у сушарках машин, призначених для виробництва папера чи картона. Відомий теплогенератор повітряної конвективної сушарки волокнуватої полотнини, наприклад, паперової [а.с. №457435, D21F5/18, 28.12.73р.], він містить розміщений у каркасі теплоцентр, який має соплову коробку. Для забезпечення регулювання режиму сушіння соплова коробка установлена з можливістю переміщення щодо вертикальної осі за допомогою силових циліндрів, які є на траверсі та на якій встановлені урівноважуючі блоки, з'єднані за допомогою тросів з каркасом. Недоліком описаного пристрою є те, що в сушарці відбувається не регульоване скупчення конденсату. Підтримка рівномірного профілю вологості паперового полотна - це одна з головних проблем сушіння - „мертві зони” - нерівномірні атмосферні умови, коливання вологості під час натягування волокнуватої полотнини. Для поліпшення регулювання режиму сушіння соплову коробку установлюють з можливістю переміщення щодо вертикальної осі за допомогою силових циліндрів, які є на траверсі та на якій встановлені урівноважуючі блоки, з'єднані за допомогою тросів з каркасом. Однак, ця міра не забезпечує усунення проблеми тому, що сушка полотнини є складним процесом. Сушк у умовно розділяють на два процеси, які здійснюються одночасно, але мають різницю за змістом: процес нагрівання (передачі тепла від генератора полотнині) та розподілу його усередині полотнини, та процес видалення вологи, який характеризується тим, що відбувається перехід із рідкого стану у пару та видалення пару. Під час утворювання міжволокнуватих і внутрішньоволоконних зв'язків відбувається руйнування зв'язків матеріалу з адсорбованою водою та водою дифузних шарів. Процес нагрівання створює температурні градієнти, які разом з градієнтами вологозмісту є двигунами процесів випаровування та дифузії вологи. В той же час рух води і пару усередині полотна з випаровуванням та повторною конденсацією разом з теплопровідністю сприяють переносу тепла та впливу на розподіл температури усередині полотнини. У разі здійснення механічного регулювання режиму сушіння шляхом переміщення соплової коробки теплоцентра, не можуть бути вра ховані фізико-хімічні сили та дифузії, які сприяють переміщенню парів води у сушильній полотнині. Тому вирівнювання вологості в папері та підвищення ефективності його сушіння достатньо проблематичне. Відбувається тривалий процес сушіння, є складний сушильний механізм, його маса складає 70% від усієї маси машини, а вартість складає 50% від загальної вартості машини. З погляду кінематики сушарка має велику кількість підшипникових вузлів і тертьових поверхонь, які працюють при високих температурах, великі обертові маси, питома вага ремонтних робіт займає близько 50% від ремонтних робіт цієї машини. Відома машина для виготовлення тонкого паперу, [а.с. СРСР №825751, "Бумагоделательная машина для изготовления тонкой туалетной бумаги", D21F9/02, 25.04.79], що має теплогенератор повітряної конвективної сушарки волокнуватої полотнини, наприклад, паперової, у якої первинним джерелом теплоносія (парозабезпечення) цієї машини є встановлений на ТЕЦ парогенератор з турбіною, зв'язаної з електричним генератором, що містить камеру згоряння, яка розміщена у каркасі, що має теплоцентр і трубопроводи для примусової циркуляції генерованих речовин, та патрубки підводу холодоагенту і відводу теплоагенту та продуктів згоряння. Недоліком описаного пристрою є нерівномірність теплопередачі від корпусу сушильного циліндра до полотнини папера. Тому для вирівнювання вологості в папері і, тим самим, підвищення ефективності його сушіння, у відомому пристрою використовується декілька сушильних циліндрів, щоб забезпечити збільшення числа перекидань паперу. У зв'язку з зазначеним, ця машина має тривалий процес сушіння, має складну сушарку, його маса наближена до 70% від усієї маси машини, а вартість складає 50% від загальної вартості машини, вимагає значних витрат енергії на проведення сушіння. Крім того, сушарка має багато підшипникових вузлів і тертьових поверхонь, що працюють при високих температурах, має великі обертові маси. Питома вага ремонтних робіт займає близько 50% від ремонтних робіт усієї машини, все це приводить до необґрунтованих простоїв машини. Значним недоліком є необхідність створення складної системи ТЕЦ з парогенераторами, електрогенераторами і турбінами для забезпечення виробничого добору пару, необхідного для роботи сушарки. Прототипом є теплогенератор з внутрішніми трубами для відходів [патент Німеччини №4329871 /93429871/, С10В53/00, від 03.09.93], що містить камеру згоряння, яка розміщена у каркасі, в якому є теплоцентр і трубопроводи для примусової циркуляції генерованих речовин, ще є патрубки підводу холодоагенту і відводу теплоагенту та продуктів згоряння. Теплогенератор, що має трубчастий обертовий корпус, усередині якого по периферії біля внутрішньої стінки встановлені нагрівальні трубопроводи (вони нагріваються від теплоносія), торці трубчастого обертового корпуса, розташовані усередині нерухомо встановлених камер герметизації входу і відводу продуктів зі шнековим завантажником. Трубопроводи закріплені одним кінцем на одній плиті, а іншим кінцем - на іншій плиті. Зазначені плити замикають торці корпуса. Для опори нагрівальних тр убпроводів у корпусі встановлені опорні елементи. До недоліків даної конструкції, насамперед, відноситься закріплення нагрівальних трубок на торцевих плитах, це приводить до звуження порожнин (обмеженню технологічних розмірів) камер подачі матеріалу і відводу продуктів. Це є негативним для протікання процесу піролізу, на якому працює генератор, тому що матеріал, який надходить у попередньо підігрітий корпус, оплавляється в зоні звуженого входу, при цьому утворюються спечені неоднорідні шматки, які приймають участь в подальшому технологічному процесі, ускладнюють переміщення матеріалу і процес терморозігріву, а також, що особливо важливо, відбувається негативне коректування подальшого процесу термічного розкладання матеріалу, його тління і плавлення, у зоні піроліза. У зв'язку з цим не усі компоненти відходів розплавляються, це порушує переміщення матеріалу, стабільність протікання процесу з безперебійним плавленням матеріалу і дестабілізує процес у цілому. Використання такого генератора у повітряної конвективної сушарки волокнуватої полотнини практично неможливо тому, що сам робочий процес, на якому основан теплогенератор, не є досконалим, по тій причині, що теплоносій вміщує велику кількість масел, вологи і окислювачів, що не припустимо для якісного здійснення складного процесу сушіння полотнини, під час якого повинні бути враховані фізико-хімічні сили та дифузії, які сприяють переміщенню парів води у сушильній полотнині. Використання забрудненого пару викривлятиме процес сушіння та не є екологічно безпечним. Корисна модель спрямована на підвищення ефективності експлуатації машини для виготовлення тонкого паперу, за рахунок удосконалення теплогенератора і підвищення ефективності процесу сушіння, скорочення питомої ваги ремонтних робіт сушильного механізму у загальному обсязі робіт машини, шляхом того, що у теплогенераторі повітряної конвективної сушарки волокнуватої полотнини, наприклад, паперової, що містить камеру згоряння, яка розміщена у каркасі, в якому є теплоцентр, що розміщений біля її днища, і трубопроводи для примусової циркуляції генерованих речовин, ще є патрубки підводу холодоагенту і відводу теплоагенту та продуктів згоряння, трубопроводи розміщені рядами у ша ховому порядку за периметром камери згоряння та образують цільну рубашку, що замкнена газовою завісою, вони мають холодоагент для контактного охолодження продуктів згоряння та отримання теплоагенту для конвективної сушарки волокнуватої полотнини, при цьому ряди трубопроводів встановлені з можливістю зовнішнього контакту стінок, а суміжні трубопроводи відстоять один від одного на відстані від 0,75 до 2,5 їхнього діаметру. Теплоцентр виконаний у вигляді пальника, що розміщений у зоні примусового постачання повітря, яка зв'язана каналом з нагнітальним вентилятором, усередині цього каналу встановлено шибер, що регулює надходження повітря. Пошук, здійснений за джерелами науково-технічної і патентної інформації, показав, що сук упність істотних ознак технічного рішення, що заявляється, невідома. Таким чином, воно відповідає вимогам новизни. В корисній моделі, що заявляється, забезпечено рівномірність теплопередачі від корпусу, що позитивно впливає на процес теплогенерації та підвищення ефективності сушіння паперової полотнини. Забезпечений сприятливий регульований режим теплогенерації під час сушіння, одержано оптимальну температуру для вирівнювання вологості в папері. Знижено руйнування корпусу теплогенератора. Конструкція теплогенератора та сушарки не є складною, спрощено обслуговування. На Фіг.1 схематично зображений теплогенератор, який заявляється, на Фіг.2 - переріз по А-А. Теплогенератор повітряної конвективної сушарки волокнуватої полотнини, наприклад, паперової, що містить камеру згоряння 1, яка розміщена у каркасі 2, в якому є теплоцентр 3. Теплоцентр 3 розміщений біля днища камери згоряння 1. Теплоцентр виконаний у вигляді блочного газового пальника а, що розміщений у зоні примусового постачання повітря, яка зв'язана каналом 4 з нагнітальним вентилятором 5, усередині цього каналу встановлено шибер 6, що регулює надходження повітря. Теплогенератор має трубопроводи 7 для примусової циркуляції генерованих речовин та має патрубки підводу 8 холодоагенту і відводу 9 теплоагенту та продуктів згоряння 10, а також він оснащений автоматикою безпечності типу БАРК (11 - зонд контролю вогнища пальника а, 12 - зонд аварійного контролю рівня води у теплогенераторі, 13 - манометр). Трубопроводи 7 розміщені рядами у ша ховому порядку за периметром камери згоряння та образують рубашку, вони мають холодоагент для контактного охолодження продуктів згоряння та отримання теплоагенту для подальшої конвективної сушарки волокнуватої полотнини. Ряди трубопроводів 7 встановлені з можливістю зовнішнього контакту стінок та образують цільну рубашку, що замкнена газовою завісою. При цьому суміжні трубопроводи 7 відстоять один від одного на відстані від 0,75 до 2,5 їхнього діаметру. Пристрій працює в такий спосіб. Атмосферне повітря всмоктується нагнітальним вентилятором 5 і надходить регульованою шибером 6 порцією для змішування та спалювання природного газу у блочному газовому пальнику а. Паління газової суміші здійснюється у камері згоряння 1. Контроль вогнища здійснюється зондом 11 автоматики БАРК. Для візуального контролю вогнища використовується оглядове вікно 14. Для охолодження продуктів згоряння і охолодження наружного кожуха камери згоряння 1 використовується проточна вода. Холодна вода надходить примусово під тиском насосу (не показаний) до приймальної камери 15, де рівномірно розподіляється по охолодженим трубопроводам 7, що встановлені у шаховому порядку за периметром камери згоряння 1, і які захищають наружний кожух камери згоряння 1 від перегріву та о холоджують продукти згоряння, нагріваються при цьому. Потім вода надходить у камеру 16, яка призначена для її відводу, і далі через патрубок 9 надходить усередину конвективної сушарки, охолоджується у процесі сушіння паперової полотнини та в подальшому використовується. Відпрацьована вода використовується у повторних циклах. Для контролю тиску у теплогенераторі використовують манометр 13, а у камері 16, яка призначена для відводу води, встановлено клапан-запобіжник 17, що контролює тиск. Для контролю аварійного рівня води встановлено зонд контролю води 12. Газ не подається, якщо рівень води нижче аварійного. Оптимальну температуру о холодження водою продуктів згоряння задають передчасно. Дим всмоктується та відводиться через патрубок 10 відводу продуктів згоряння. В подальшому продукти згоряння переміщуються крізь камеру сушіння над поверхнею вологої паперової полотнини. В цей час, під впливом високої температури продуктів згоряння, які контактують з вологою паперовою полотниною, здійснюється її сушіння з видаленням водяного пару, який під час змішування з продуктами згоряння знижує їх температуру. Отримана суміш примусово всмоктується та надходить до димової труби. Під час її руху від патрубку 10 відводу продуктів згоряння до всмоктуючого пристрою забезпечене розрядження. Для нормальної роботи теплогенератора здійснюється контроль розрядження на виході з теплогенератора та контроль тиску повітря перед пальником а. У випадку відсутності розрядження чи зменшення тиску нижче встановленого подавання газу до пальника припиняється про це здійснюється автоматичне повідомлення. Крім цього, проводиться візуальний контроль за тиском та розрядженням за допомогою манометрів та додатковий автоматичний контроль. Візуальний огляд проводиться через оглядове вікно 14.