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烘箱改造提高纸张涂布干燥效率及效能

来源:乐鱼体育直播在线    发布时间:2024-02-07 02:12:12

  图1为气浮烘箱结构图。图1中在烘箱顶部靠近烘箱中央偏左位置安装1台蜗轮蜗杆减速机(其局部放大图见图2)。减速机外壳的两端各有1个输出传动轴,通过联轴器联接蜗轮蜗杆两端的输出轴,再通过输出轴与烘箱顶部伞齿轮相连接,输出轴连接并带动烘箱顶部伞齿轮,由顶部伞齿轮转动驱动烘箱伞齿轮连杆;然后由烘箱伞齿轮连杆的转动带动烘箱前部伞齿轮转动,烘箱前部伞齿轮的转动再驱动与其相连接的烘箱前部连杆,烘箱前部连杆转动再驱动前面3组蜗轮蜗杆转动。因烘箱后部与前部是对称的结构,启动减速机烘箱前后的机构对称并同时动作。通过驱动蜗轮蜗杆减速机正反运动,整个烘箱上部便可上下移动(两侧蜗轮蜗杆的旋转方向相反)。打开烘箱顶部后可方便引纸。通过安装在烘箱两侧的6组蜗轮蜗杆组合件的同时作用,可以将烘箱上、下部分开约500 mm,这种引纸方式十分方便,每次从打开烘箱到引纸完毕再合上,操作时间约5 min,与其他烘箱引纸方式相比,可节约时间20 min以上。由于烘箱打开后操作空间大,清理烘箱上、下气刀喷口十分方便,同时清理烘箱内部的粉尘也比较容易。

  虽然纸张涂布用烘箱结构各有各的特点,但经过多年发展,烘箱结构总体变化不大,存在一些共有缺点,如因烘箱结构问题造成的引纸不方便,及烘箱散热器外置式结构等[1-2]。针对以上缺陷,笔者对现有的纸张涂布烘箱做改造以期提高纸张涂布干燥的效率及效能。

  烘箱上部整体上下移动可将引纸变得简单、容易操作,结合气翼浮动式干燥方式,克服了链条托辊引纸、网带引纸、引纸绳引纸等方式都会存在的缺陷,只需要将烘箱上部打开就可以很方便的引纸。此外,这种引纸不像链条、网带、引纸绳、传动机构等引纸需要辅助设备,纸张出烘箱后的牵引靠烫平机、收卷机等涂布整饰设备完成。通常情况下这种引纸方式速度很快,以引纸时车速17 m/min,单面涂布机长度38 m左右为例,整个引纸过程3 min左右基本完成,双面涂布5~7 min内便可完成,而且不会有卡纸、废纸堆积在烘箱内的现象发生,清理十分便捷。因此,烘箱上部整体上下移动才是目前涂布烘箱引纸比较好的方式。

  现阶段多数厂家采用的引纸绳引纸虽好于上述两种引纸方式,托纸方式选用气浮方式托纸,无需托纸专用设施,车速能够达到300 m/min以上甚至更高,但因烘箱结构固定,操作间隙小,所以引纸比较困难。

  目前,多数厂家使用的涂布机结构庞大,一般长度约四五十米,高度约六七米,烘箱在整个涂布机中所占体积大。这样的涂布机不仅占地面积大而且热效率也不高,引纸操作很不方便[4]。且绝大多数涂布机的散热器基本上均是外置式的。不仅整个涂布机体积非常庞大,还要对散热器加上厚厚的保温层,并且因散热器安装在烘箱外,还有一部分热能白白浪费掉,且定期更换散热器的保温材料及维护费也是一笔不菲的费用。

  由于外置式散热器浪费能源、体积非常庞大、保温效果不太理想等,因此将散热器安装到烘箱内,这样不仅解决热能损失问题,而且车速快,干燥效率高,整体外观也显得干净、美观。

  针对之前各种涂布机引纸方式存在的缺陷,笔者根据某公司涂布机的现在的状况进行创新,通过一系列的改进实验,最后认为采用蜗轮蜗杆减速机整体上下移动烘箱上部比较有效,并通过生产实践检验,干燥效果比较理想。

  涂布网带式引纸是在烘箱的两端各有1个直径450 mm、长度约2.5 m的辊筒,其中一个为主动拖辊,另一个为被动托辊,主动拖辊由1台11 kW直流或交流电机拖动。在两条大辊之间装有若干个直径150 mm的固定拖辊,分布在上下两排,环绕这些辊的是一条长度85 m、宽度2 m的涂布网带,辊筒转动带动涂布网带引纸,车速不能太快,一般控制在220 m/min。若车速太快,纠偏机构执行不了纠偏,拖网极易拉破,严重时导致整个网带报废。显然,这种引纸方式也不是最佳选择。

  烘箱改造后虽能方便引纸,但烘箱上部是可分离的,如何让热风同时进入烘箱的上、下风道再进入上、下热风喷口,这就是改造后的烘箱所具有的新的创新点。上、下气刀热风风道均有对接口,具有可分可合功能。烘箱上风道和下风道分别有3个对接入口和出口。打开烘箱时,这3对风道入口和出口是分开的,合上后又连在一起成为一体,即从下面风机的风经过风管进入散热器加热后,直接送入上、下气刀风道。这样热风经过上、下风道,再经过与上、下风道连接的风刀喷口可同时对形成波浪的纸幅两面进行热风干燥。这种结构解决了热风可同时进入上、下气刀风道的问题,又解决了烘箱上部整体移开后上、下风道分离的问题。其内部结构示意图见图3。

  【作者单位】广东侨盛防伪材料有限公司工程技术研究中心,广东东莞,523223;广东侨盛防伪材料有限公司工程技术研究中心,广东东莞,523223

  【摘 要】通过对涂布烘箱的改造可提高纸张涂布的干燥效率和效能.涂布干燥的效率和效能提高主要从两个方面着手:一个是将散热器安装在烘箱内部并使热风内部循环;另一个是整个烘箱采用前升降式结构以便解决烘箱引纸存在的问题.通过这两个方法可较为有效地提高纸张涂布干燥效率及效能.

  早期的涂布机引纸方式有毛毯辊式、网带式,目前国外进口涂布机及国内多数厂家涂布机多采用引纸绳引纸[3],这些引纸方法不一样,虽然也能完成涂布引纸,但效果均不理想。

  早期毛毯辊式引纸要将若干个毛毯辊两端装上轴头,轴头两端的孔插在烘箱内两边链条销子上,每个销子间隔距离约50 cm。运行过程中要保持毛毯辊两边的链条一致,如果链条一边拉长,则两边无法同步。而插在链条两边的毛毯辊是倾斜的,若倾斜超过一定的角度,毛毯辊就会脱落。只要一根毛毯辊脱落,其他的辊也会跟着相继脱落,脱落的毛毯辊堆积在一起会阻止链条继续前进,若不及时停机,掉落堆积的毛毯辊就会出现打断链条的现象,因此导致停机事故。这种靠动力传动的引纸方式,不仅费时费力、车速慢,一般在160 m/min,而且维护费用很高。因此,该引纸方式最不理想。

  烘箱上部整体上下移动通过1个蜗轮蜗杆减速机和6组蜗轮蜗杆组合件的同时作用,使得烘箱上部移动实现同步开合,克服了油压缸或气压缸在顶起烘箱移动过程中存在前后左右不易同步的问题。

  将散热器安装在烘箱内部,不仅无需对散热器进行保温,且直接将2台送风机装在烘箱内,在送风机的作用下进行内部热交换循环。通过内部风机形成的风压将热风吹入烘箱气刀上风道和下风道,上、下风道的热风通过气刀喷口以近距离高速热风将纸幅或幅状材料干燥(一般热风喷口距离幅材约5 mm),干燥效率明显大幅度提高。同时散热器内置消除了占地面积大、需对散热器进行保温等弊端。改造后烘箱具有结构紧密相连、热效率高等特点。生产实践表明,干燥效果比较理想。经过多次现场生产实测其热效率一般均在52%以上,同传统的烘箱对比,该烘箱热效率提高20%以上。改造前干燥1 t双面涂布的无碳复写纸需要1 t以上蒸汽,改造后仅需0.7 t蒸汽。

  引纸绳引纸虽然能克服前两种引纸方式存在的弊端,但每引纸一次时间相对来说比较长且很难。为客服上述几种引纸方式存在的不同缺陷,某公司研发团队设计了一种烘箱整体上移式引纸,即将整个烘箱上部通过机械的方式分离,便于操作人员直接用手牵引纸从而完成整个引纸过程,引完纸后再将整个烘箱上部放下合上。

  为了方便引纸来提升引纸效率,针对目前烘箱存在的缺陷主要做了3点改进措施:①将整个烘箱上部进行了整体升降的改造;②进行了散热器内置改造;③采取了气道上、下口对接的措施。

  改造后烘箱虽有较高的热效率,且操作便捷,但还未达到最理想的节约热能状态,下一步还要对该烘箱的湿热废气温度做测量,根据排出废气的温度、湿度对鼓风机和送风机功率大小、风量多少做到合理的风量分配,然后对烘箱做进一步的设计改进,以期达到更加理想的效果。