JPS6259385A - 乾燥ロ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 褒九り車重 本発明はその上を通過する材料を乾燥または加熱するた
めの蒸気で加熱されたロール、さらに詳細には長手方向
に沿って種々の乾燥すべき負荷を取扱うための蒸気で加
熱されたロールに関する。

連続的な乾燥操作に迅速に回転する加熱されたロールが
広く使用されている０例えば製紙工業におけるような典
型的な乾燥操作はロールの円筒形の表面に沿った各点に
おいて伝熱または熱フラツクスの速度が均一であること
が要求される。これらの工程において紙のウェッブは一
連のロールの上で曲りくねった経路を通る。蒸気、例え
ば水蒸気の凝縮によって加熱されるロールの場合には、
ロールの軸に沿った各点での凝縮物の生成速度は均一で
ある。

他の工業的な乾燥工程ではウェブまたは多重フィラメン
トから成る個々の糸線を取扱い、ウェッブまたはフィラ
メンｌ乾燥ロールの一端に入れ、これがロールの反対側
の端から取り出されるまでロールに沿って製品を螺線状
に前進させ、工程の次の処理へと通す、湿潤紡糸される
ヤーンまたは巻取り前に水性洗浄または抽出を必要とす
るヤーンの製造においては、製品を高度に湿った状態で
乾燥ロールに入れ、ロールの長子軸に沿って前進させな
がら所望の湿潤度まで徐々に乾燥させていくような乾燥
工程が用いられる。凝縮が起るロールの内部の条件は紙
を乾燥するのに用いられるロールの場合とは異っている
。製品が乾燥するにつれて伝熱速度が変化するから、凝
縮物の生成速度も変化する。このためロールから凝縮物
を取去り外側の壁の内面に集まる凝縮物の厚さの変動を
相殺するための方法も異ってくる。凝縮物の層の厚さが
厚いほど伝熱速度が低くなる。最大の伝熱速度はヤーン
が入ってくるロールの端で生じ、ここで生じる凝縮物の
ために乾燥速度及び生成能力の両方が著しく低下する。

従来乾燥工程はロールから凝縮物を取去るためのロール
加熱室の供給側及び取り出し側聞の圧力差の増加に依存
していた。その結果ロールから凝縮物を運び出すために
は過剰の水蒸気が必要とされるために水蒸気の損失が起
り、この凝縮物を運び出すための水蒸気は凝縮させるこ
とができず、製品を乾燥するためのエネルギーを提供す
ることができない、凝縮物を取去る従来の方法では凝縮
物のフィルムの厚さを最小限度に抑制することができな
かったから、製品を乾燥する速度を制限していた。

褒里り至１ 本発明の乾燥ロールではロールの加熱室の内部の凝縮物
の運動を調節し、同時に加熱室から凝縮物を取り出す位
置を選択することによりロールの軸に沿った種々の乾燥
負荷の下で乾燥能力を増加させることができる。

本発明のロールは第１及び第２の同心状の円筒形の壁か
ら成り、この二つの壁は間隔を置いて配置され板によっ
て各端において密封され、ロールの内部に一つの室を形
成している。外側の壁の内面はロールの各端から規定さ
れた位置へとテーパーが付けられ、ロールの各端から該
規定された場所まで断面が徐々に増加した室をつくって
いる。

ロールの内壁には回転し得る支持用のシャフトが取り付
けられている。この支持用のシャフトは二つの同心状の
通路を有し、その一つは水蒸気の通路、他の一つは凝縮
物の通路である。凝縮物を取去るパイプが設けられ、そ
れはその一端で第２の壁を通って該規定された場所で該
室の中に入り、他端で支持用のシャフトの凝縮物取去り
用の通路と連絡している。同様に水蒸気注入用のパイプ
が設けられ、それはその一端で該規定された場所から遠
い位置において該室に連絡し、他の端で支持用のシャフ
トの水蒸気注入通路と連絡している。

好ましくは水蒸気注入パイプはロールのヤーン出口端に
非常に近い所で該室に入っている。さらに好ましくは角
度的に１８００隔てられた関係で２債の凝縮物取り出し
パイプが備えられ、またこの二つの凝縮物取り出しパイ
プに対し角度的に中間の位置で１個の水蒸気注入パイプ
が取り付けられている。該規定された場所からヤーンが
入ってくるロールの端までの距離はロールの全長の約２
０〜４０２、好ましくは約３０％の長さである。

Ｘ施勇 第１図を参照すれば、ここに示された例示のための具体
化例では、水を含んだ多重フィラメントの糸線１０が示
されており、これは供給源（図示せず）から一対の回転
駆動される水蒸気で加熱されたロール１２．１２ａ　ヘ
と前進する。ロール１２．１２ａは実質的に同一である
が、１２ａの長手軸は１２に対して傾いており、糸線を
ロール１２の一端における糸線の入口Ａからロール１２
の他端における糸線の出口Ｂへと螺線状に前進させる。

第２図に最も良く示されているように、ロール１２は第
１及び第２の同心の円筒形の壁１１．１３から成り、こ
れらの壁は互いに間隔を置いて配置され、各端において
環状の端板１Ｂ、　ｌｅａによって密封されロール１２
の内部に環状の室１５を形成している。壁１１の外側の
面１７はロールの作業面をなし、位１ｃが規定されてい
る。ロールの糸線の入口からの壁１１のテーパーの角度
は８で示されており。

ロールの糸線の出口からのテーパーの角度は８で示され
ている０回転駆動される支持シャフト１４がブラッケッ
ト１８によりロールの軸と一致するようにロールの内壁
１３に取り付けられている。支持シャフトはその中を通
る同心状の通路１４．１４ａを有している。一対の凝縮
物取り出しノズル２２．２２ａが夫々パイプ２４．２４
ａを介してシャフト１４の通路１４ａに連絡している。

ノズル２２．２２ａは壁１３にネジ込まれ面１９の方へ
またそれから遠去かるように調節でき、また互いに反対
方向に、即ち位置Ｃにおいて室１５の中で１８０＠離れ
るように位置している。最適な操作を行うにはノズル２
２．２２ａと面１８との間のギャップを正確に設定する
必要がある。

このギャップが小さ過ぎると凝縮物を十分に迅速に取り
出すことはできない、他方このギャップが大き過ぎると
、やはり凝縮物が蓄積する。ギャップは約１．８龍が好
適である。壁面１８は位置Ｃの周りで十分に平らになっ
ていて、ノズル２２．２２ａの先端と表面１Ｂとの間で
ギャップは均一になっている。

水蒸気または他の蒸気はパイプ２０及び環状の空間、即
ちシャフト１４を通る凝縮物通路１４ａを取り巻いてい
る通路１４ｂを通って室！５に導入される。

壁１１が最小の厚さをもたなければならない正確な位置
は成程度乾燥すべき材料の種類に依存するので、一義的
に規定することはできない、水を含んだヤーンをロール
の上に螺線状に何回も巻付けて乾燥する場合、例えば従
来法で知られているようなロールのヤーンの入口の所に
単一の凝縮物取り出しパイプを用いロールのヤーン出口
の所で単一の水蒸気導入パイプを使用する場合には、そ
の温度分布はロールに沿った距離に対しロールの表面温
度をプロットした第３図の曲線りに非常に似たものとな
る。参考のためにｋＱＳは供給水蒸気の温度を示す、ロ
ールのフィラメントの入口端（Ａ）においてはロールの
温度は急速に低下する。この温度分布を用いれば、本発
明によりサイフオンの位２１　（Ｃ）及び壁の最低の厚
さを次のように決定することができる。

線Ｓから曲線りへ番号をつけた平行な線ｎ１〜１１５を
引き、各線は次の隣接した線からロールの全長の増分量
Δ！の等しい間隔をもつようにする。するとロールの全
長は となる、各増分量に対し平均温度（ΔＴ）ｎを次式で計
算する。

（ΔＴ）＝（Δｔ−Δｔ）／２ ｎ　　　　　ｎ　　　ｎ−１ 次に を用いて全面積を計算する。ｎを増加させながらその値
が全面積の半分になるまで Σ（Δ１）（ΔＴ）ｎ を次々に計算する０面積の半分が得られる長さり。

をもっと正確に決定するためには、最後の増分量におい
て内挿を行う、この長さで壁の最低の厚さとサイフオン
の位置を求める。好適な具体化例においては、長さＬｏ
は全長の約３ｏｚである０曲線Ｅは本発明のロールを使
用したロール表面の改善された温度分布を示す、この曲
線から表面温度は表面に沿った各点における供給水蒸気
の温度に非常に近いことがわかる。使用される乾燥用の
システムには無関係に、壁が最低の厚さをもつ点及びサ
イフオンの位置がロールの糸線入口から測定してロール
の長さの２０〜４０％の範囲内にあれば、本発明の明確
な改善が得られる。

テーパーの角度はあまり重要ではない、角度が大きいほ
ど、これと合わせるために壁の厚さを厚くしなければな
らない、他方少なくとも０．５°のテーパーを用いると
、最良の吸引作用が得られる。好適な具体化例において
はテーパーの角度８．８は夫々的２°及び１°である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の２個の駆動される水蒸気で加熱された
ロールの周りの糸通路の模式図であり、第２図は第１図
の一つのロールの一部断面図を含む側方立面図であり、
第３図は本発明の蒸気加熱ロールの長さに沿った温度分
布を従来法の蒸気加熱ロールの温度分布と比較したグラ
フである。 ロールＩ；袷）ｒ：距離

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一端にある入口から他端にある出口へと材料を螺線
   状に前進させながら加熱する蒸気で加熱されたロールに
   おいて、間隔を置いて配置された第１及び第２の同心状
   の円筒形の壁、該壁の各端に取り付けられ該ロールの内
   部に室を形成する環状の端板から成り、該第１の円筒形
   の壁は外側の面と内側の面とから成り、該外側の面はロ
   ールの作業面を構成し、該内側の面は各端から該室の内
   部のある位置の方へと付けられたテーパーを有し端から
   該位置へと徐々に断面が増加した室を形成し、該第２の
   壁には回転し得る支持シャフトが該ロールと軸を合わせ
   て取り付けられ、該シャフトは凝縮物に対して１個、及
   び加熱された蒸気に対して他の１個の通路をその中に有
   しており、蒸気を注入するパイプが該室及び該シャフト
   の該加熱蒸気の通路と連絡しており、凝縮物を取出すパ
   イプが支持シャフトの凝縮物通路とまた該位置において
   該室と連絡しており、該位置はロールの該一端からロー
   ルの長さの約２０〜４０％の距離にあることを特徴とす
   るロール。 ２、ロールの該一端から該位置へ至る該距離はロールの
   長さの約３０％である特許請求の範囲第１項記載のロー
   ル。 ３、該蒸気は水蒸気である特許請求の範囲第１項記載の
   ロール。 ４、該第１の壁の該内側の面は各端から該位置の方へ少
   なくとも０．５°の角度でテーパーが付けられている特
   許請求の範囲第１項記載のロール。 ５、該第１の壁の該内側の面はロールの一端のヤーン入
   口から該位置の方へ約２°の角度でテーパーが付けられ
   ており、該内側の面はまたロールの他端のヤーン出口か
   ら該位置の方へ約１°の角度でテーパーが付けられてい
   る特許請求の範囲第１項記載のロール。 ６、角度的に１８０°離されて２個の凝縮物取出しパイ
   プが取り付けられている特許請求の範囲第１項記載のロ
   ール。 ７、ロールの材料出口端近傍に１個の蒸気注入パイプが
   備えられ、該注入パイプは２個の凝縮物取り出しパイプ
   に対し角度的に中間の位置に存在する特許請求の範囲第
   ６項記載のロール。 ８、該凝縮物取出しパイプは該第１の円筒形の壁の内側
   の面の方へまたそれから離れるように調節できる特許請
   求の範囲第１〜６項のいずれかに記載のロール。