工艺与技术

２００９年第３期

双层烘缸表面温度分布

不均的分析和优化木

董继先王俊锋陕西科技大学机电工程学院陕西西安（７１００２１）

摘要：介绍了双层烘缸的特点和类型，与传统烘缸对比，分析探讨了多通道双层烘缸表面温度分布不均的

原因和机理。通过建立离心力模型来分析烘缸表面温度变化，改变影响离心力的各因素，降低高温

区的温度，缩小三个温区的温差，优化烘缸表面温度分布。

关键词：烘缸；温度；离心力

１

双层烘缸的特点和类型

双层烘缸是一种新型的烘缸，结束了传统烘缸排

水不良的现象，减小换热阻力，提高了烘缸干燥效率；

传统烘缸以热传导为主，而双层烘缸以强制对流换热

为主，大大提高换热效率。这些优点使得双层烘缸的

传热系数大大提高，降低了能耗，提高了车速，减小了

烘缸的尺寸。

ｌ

２

３

４

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１．通道子２．蒸汽３．冷凝和吹惯蒸汽４．密封圈

５．旋转接头

图１单通道双层烘缸

１．麟缸外亮

２．娥缸内简

３集水圈

４．进汽管

５．右侧端盖

６．出水管７．左侧端盖

图２两端进汽多通道烘缸

双层烘缸的形式主要有单通道、多通道、和两端

进汽式多通道。单通道，即烘缸内壁和外壁直接构成

一个整体换热通道，如图１所示。多通道是在单通道

的基础上进行改进，把整体换热通道划分成许多小的

换热通道，通道之问用导热材料隔开。两端进汽式多

通道，改变从一端进汽，为两端进汽，如图２所示。

２双层烘缸表面温度分布不均的原因和分析

如图３所示，在传统烘缸干燥中，内壁形成冷凝

水环层，水蒸汽冷凝放出汽化潜热，再通过冷凝水环

层和烘缸外壁把热量均匀地传递到烘缸表面，因此烘

缸的表面温度分布是均匀的。

升壁

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外壁

蒸汽

内壁

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传筑烘缸

双层拱缸

图３传统烘缸和双层烘缸结构图

在双层烘缸干燥中，如图４所示，汽层区是热量

通过水蒸汽层和烘缸外壁传递到烘缸表面，汽液混合

区是热量通过汽液混合层和烘缸外壁传递到烘缸表

面，液层区是热量通过冷凝水层和烘缸外壁传递到烘

缸表面。冷凝水的导热率是水蒸汽的几百倍，则在液

层区的传热量远远大于汽层区；汽液混合区的水蒸汽

冷凝放出大量的汽化潜热，并通过汽液混合层传递到

烘缸表面。因此，混合层传递的热量大于汽层区和液

层区。

三个温区向烘缸表面的传递的热量不同，就导致

作者简介：董继先。男，陕西科技大学教授，硕士生导师，科技处处长。

王俊锋。男，陕西科技大学在读硕士研究生。研究方向：轻化工过程装备及其控制。

。陕西科技攻关项目【２００７ｋ０７－０７）。基于可调热泵的造纸机干燥部高效节能蒸汽冷凝水系统的研发

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