一种新型旋转式虹吸装置烘缸的制作方法

一种新型旋转式虹吸装置烘缸，属造纸、橡胶、钢铁等领域的烘缸或内部通入冷、热介质烘干、加热、冷却缸体外纸张、纤维、胶片、各种织物，薄片等用途的烘缸领域。

背景技术：

烘缸广泛用于造纸、橡胶、钢铁等领域，用于纸张、胶片、纤维、各种织物和各种薄片的烘干、加热和冷却。

在烘缸内通入蒸汽，对烘缸圆筒外壁的纸张、胶片、纤维、各种织物和各种薄片进行烘干，则是烘缸最常见的用途。当烘缸内通入蒸汽，对烘缸圆筒外壁的纸张、胶片、纤维、各种织物和各种薄片进行烘干时，通常水蒸汽由气态液化成水，所以当烘缸工作时，其内部会连续不断地产生大量的冷凝水。这些冷凝水必须及时排出缸外，否则烘缸就不能正常工作。

当烘缸的转速较低时，缸内的冷凝水呈水垫或瀑布状态。此时通常使用简单固定式虹吸器进行排水。简单固定式虹吸器必须保持较大的虹吸间隙，以消除烘缸内表面的加工状况和吸嘴自身的热膨胀带来的影响。又因为固定式虹吸器通常由一个管口对缸内的冷凝水进行虹吸，因此，烘缸的横幅温度分布以及冷凝水量存在较大的变化。此外从机械角度看，固定式虹吸器却因为持续受到冷凝水的冲击作用，因而受到的磨损和破坏较严重，其维护要求就较高。

当烘缸的转速较高时，缸内的冷凝水呈水环状态。此时单一使用固定式虹吸器已不能有效地排出烘缸内的冷凝水，需要使用破水棒等辅助装置破坏水环，并需要采用必要的措施使冷凝水汇集于固定式虹吸器虹吸口的附近。且不说其安装辅助装置带来的麻烦和机械稳定性问题，这种使用固定式虹吸器和辅助装置排泄冷凝水的方法，也存在着烘缸的横幅温度分布以及冷凝水量存在较大的变化的问题。

因此，当缸内的冷凝水呈水水环状态时，人们通常使用旋转式虹吸器。旋转式虹吸器的吸嘴与烘缸内壁之间的间隙可设计成始终是1.6mm，所以留在缸内的冷凝水量很少，其较小间隙同样使缸面横幅温度分布变化较小。由于旋转式虹吸器与冷凝水一起连续不断地旋转，应力下降，因而其机械稳定性比简单固定式虹吸器高得多。但它也有许多潜在的缺点。当设置不当时，从虹吸管出来的不是冷凝水而是蒸汽。因为此时吹通蒸汽需要穿过水环由虹吸器的吸嘴进入虹吸管，并克服冷凝水随缸壁作圆周运动的离心力，所以在这种情况下，通常需要较大的吹通蒸汽压力。如果当烘缸操作不稳定时，水环会较厚，此时吹通蒸汽吹通排水将比较困难，从而使旋转式虹吸器的不能正常排水。

使用旋转式虹吸器的一种改进措施是在烘缸内壁上加工足够深度的内槽，把虹吸器的吸嘴安装在内槽中。这种方案的优点是让冷凝水积聚在内槽中，虹吸器的吸嘴可以充分虹吸冷凝水，最大程度地避免从虹吸管出来的不是冷凝水而是蒸汽。但缺点同样明显，当烘缸操作不稳定时，吹通蒸汽吹通排水将更加困难，从而使旋转式虹吸器更加不能正常排水。此外，为了使虹吸器具有较好的排水效果，通常内槽开得较深，从而使烘缸圆筒的壁厚超出容器计算壁厚的一倍以上。

技术实现要素：

本发明一种新型旋转式虹吸装置烘缸，提出了一种新型旋转式虹吸装置的方案：

a)、解决当烘缸转速较高，缸内的冷凝水呈水环状态时，使用固定式虹吸器存在的横幅温度变化较大，以及冷凝水量存在变化较大的问题；

b)、解决现有旋转式虹吸器在操作不稳定时，水环会较厚，不能正常排水的问题；

c)、解决现有旋转式虹吸器为取得良好的排水效果，必须使烘缸圆筒内壁上开较深的内槽，从而使烘缸圆筒的壁厚超出容器计算壁厚的一倍以上的问题。

具体地本发明一种新型旋转式虹吸装置烘缸，除包括蒸汽进口1、轴头2、缸盖3、中心筒4、缸体5、虹吸管8、集液槽9、冷凝水出口12等现有技术的普通旋转式虹吸装置烘缸的常规设计外，还包括不同现有技术的在集液槽9上和虹吸管8与集液槽9的连接部位设置侧进气口10和中间进气口15。从而一方面通过进气口高速射流7形成的负压使虹吸更加强劲，另一方面通过进气口高速射流7对集液槽9内的冷凝水进行雾化，使冷凝水排出更加通畅。

特别地，当集液槽9带有虹吸头14直接从缸壁虹吸冷凝水时，因为高速射流7将对从虹吸器14吸入集液槽9内的冷凝水起到雾化作用，从而使冷凝水悬浮在空中作贯线直线运动，不再受到缸体的粘着力的牵引而作圆周运动，所以此时不再具有虹吸必须克服的强大离心力，从而使得虹吸排水变得十分通畅，实现依靠烘缸内的压力蒸汽作为原动力进行虹吸排水的理想情形。

如果此时烘缸圆筒的内壁上开有内槽6，且集液槽9带有条形虹吸开口11，那么就可以不需要虹吸头14直接从缸壁内槽6内虹吸冷凝水，不但可以实现烘缸内最大限度地排水，而且可以使虹吸管8虹吸冷凝水时带出来的蒸汽量最少。此时如更带有安装在内槽6内的虹吸头14，将能最大程度地去除内壁上的水环。

此外，在本发明的结构设计下，即使发生烘缸操作不稳定，水环较厚的情况，因为进气口0和中间进气口15不会被淹没，所以高速蒸汽射流7将照常雾化集液槽9内的冷凝水，增强虹吸管8的虹吸能力，不会发生常规旋转式虹吸器此时不能正常排水的问题。

因为集液槽9内的冷凝水在高速射流7的作用下得到雾化，所以虹吸管8虹吸能力将得到极大的强化，从而可以把内槽6的深度仅设计成2～5mm，不必象常规设计那样设计成10～15mm以保证完全浸没虹吸头14，从而可以使得烘缸的设计壁厚较常规的带内槽的设计壁厚减小仅一半，大幅度地降低设备成本。

因为这种结构的排水比普通旋转式虹吸器排水通畅得多且稳定得多，所以烘缸内特别是烘缸壁上的冷凝水环将非常薄，从而获得比使用普通旋转式虹吸器高得多的传热系数。

用蒸汽夹带冷凝水从虹吸管8中排出，因为可以大大降低排水的有效密度，所以能使排水压差降低很多，这就是所谓的“喷吹蒸汽”。喷吹蒸汽具有抽吸作用，对于排除凝结水仿佛提供了一个“运输机”。因为喷吹蒸汽在进入吸入端时有一个从零到很大数值的急剧加速，这种加速有助于把凝结水粉碎成小微粒，以雾状完全混合排出。这种技术在固定式虹吸排水装置中已经得到成功的应用。本发明在集液槽9上和虹吸管8与集液槽9的连接部位设置侧进气口10和中间进气口15，实际上是引用了固定式虹吸器排水装置的喷吹蒸汽的“运输机”原理，使之适用于旋转式虹吸装置。

附图说明

下面结合附图所描述的实施方式，对本发明一种新型旋转式虹吸装置烘缸作进一步详细说明。图1a为这种烘缸的示意图1；图1b为这种烘缸的示意图2；图1c为这种烘缸的示意图3；图1d为这种烘缸的示意图4；图1e为这种烘缸的示意图5。

图中符号标注符号为：1、蒸汽进口2、轴头3、缸盖4、中心筒5、缸体6、内槽7、射流蒸汽8、虹吸管9、集液槽10、侧进气口11、条形虹吸开口12、冷凝水出口13、带虹吸器集液槽14、虹吸头15、中间进气口16、带条形虹吸开口集液槽17、虹吸管扩口段18、进气口。图中条形虹吸开口11正对缸壁，集液槽16或集液槽13和缸壁压紧，虹吸头14离缸壁相距约2mm。

具体实施方式

本发明优选的第1种实施例是这样的：一种新型旋转式虹吸装置烘缸包括如图1a示：1、蒸汽进口，2、轴头，3、缸盖，4、中心筒，5、缸体，6、内槽，8、虹吸管，9、集液槽，12、冷凝水出口。

其中集液槽9为带进气口和条形虹吸开口11的带条形虹吸开口集液槽16的结构槽结构，如图1b所示。虹吸管8大约在带条形虹吸口集液槽16的中间对称部位，在和条形虹吸口集液槽16的连接部位带有虹吸管扩口段17。冷凝液从内槽6被吸入带条形虹吸开口集液槽16。在带条形虹吸开口集液槽16上与虹吸管8轴对称安装着数对管状侧进气口10，其中离对称线虹吸管8最远的一对安装在带条形虹吸口集液槽16的端面或端面符近。管状侧进气口10伸入集液槽内的喷气口朝向对称线虹吸管8，进气口则在集液槽的背面或侧面，离开缸壁有足够的距离，选为60mm～100mm。在集液槽和扩口段处安装有管状中间进气口15，中间进气口15伸入槽内的喷气口朝向虹吸管8的虹吸轴线，进气口离开缸壁有足够的距离，选为60mm～100mm。

当这种新型旋转式虹吸装置工作时，烘缸内的压力蒸汽进入集液槽内形成高速射流，从而形成大的负压，虹吸内槽6内冷凝水。因为射流有约30°的扩展角，所以在集液槽内的高速气流是旋转的高速紊流，将使集液槽内的冷凝水雾化并被高速气流挟带向虹吸管。因为冷凝水雾化并被高速气流挟带，所以此时虹吸冷凝水将如同前述固定式虹吸器比较轻松地虹吸冷凝水的情形。因为虹吸管8和条形虹吸口集液槽16的连接部位带有虹吸管扩口段17，同时该部位安装有管状中间进气口15，所以集液槽从两端涌向虹吸管8的水汽混合物，将在虹吸管8的虹吸作用、中间进气口15的射流作用、虹吸管扩口段17的扩口作用互相叠加下更加通畅快捷地从虹吸管8排出缸外。

特别地，此时优选内槽6的深度为2mm～5mm，此时一方面条形虹吸开口11能够良好地从烘缸内吸水，又可以最大限度地防止缸内冷凝水极少时从内槽逸气的现象。而最关键的是可以大幅度减小烘缸的壁厚，节约投资成本，并大幅度地降低操作重量，使设备的运行更加安全可靠，使用寿命更长。

本发明优选的第2种实施例也带有条形虹吸开口集液槽16，基本结构和前述第1种实施例相同。不同之处在于其侧进气口10和中间进气口15不是管状制件，而是带有条形虹吸开口集液槽16或虹吸管8、虹吸管扩口段17上的开口，如图1c所示。

本发明优选的第3种实施例也带有条形虹吸开口集液槽16，基本结构和前述第1种、第2种两个实施例相同。不同之处在于其侧进气口10和中间进气口15不完全是管状制件或在带有条形虹吸开口集液槽16或虹吸管8、虹吸管扩口段17上的开口。而是根据需要设计成混合形式，但其工作原理和前面所述的实施例一致，所以其取得的效果也与前面所述的实施例一致。

本发明优选的第4种实施例也带有条形虹吸开口集液槽16，其结基本结构和前述第3种实施例相同。不同之处在于烘缸内壁没有内槽6。此时有条形虹吸口同样正对烘缸内壁，但离内壁2mm～5mm。它的工作原理和前述3种实施例一致，所以其取得的效果也与前面所述的实施例一致。这种实施方式对烘缸的面宽较大，或加工内槽不经济或不方便的情况下较为适用。

本发明优选的第5种实施例是不带有条形虹吸开口11却带虹吸器集液槽13，带虹吸器集液槽13和缸壁压紧，内壁开有内槽6，进气口则为带管状的制件，如图1d所示。虹吸头14一端安装在集液槽的两侧，一端安装在内槽6内，与底部相距约2mm。冷凝液从内槽6通过虹吸头14被吸入带虹吸器集液槽13。但其它结构和工作原理和前面所述的实施例相同，所以其取得的效果也与前面所述的实施例一致。

本发明优选的第6种实施例是带虹吸器集液槽13的情况，基本结构和前述第5种实施例相同。不同之处在于其侧进气口10和中间进气口15不是管状制件，而是带虹吸器集液槽13或虹吸管8、虹吸管扩口段17上的开口，如图1e所示。

本发明优选的第7种实施例是带虹吸器集液槽13的情况，基本结构和前述第5种、第6种两个实施例相同。不同之处在于其侧进气口10和中间进气口15不完全是管状制件或在带虹吸器集液槽13或虹吸管8、虹吸管扩口段17上的开口。而是根据需要设计成混合形式，但其工作原理和前面所述的实施例一致，所以其取得的效果也与前面所述的实施例一致。

本发明优选的第8种实施例也是带虹吸器集液槽13的情况，其结基本结构和前述第7种实施例相同。不同之处在于烘缸内壁没有内槽6。虹吸头14一端安装在集液槽的两侧，一端安装在内槽离缸壁相距约2mm的位置。冷凝液通过虹吸器14被吸入带虹吸器集液槽13。它的工作原理和前述第7种实施例一致，所以其取得的效果也与前述第7种实施例一致。这种实施方式对烘缸的面宽较大，或加工内槽不经济或不方便的情况下较为适用。

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