안녕하세요 오늘은 초지기의 건조부의 작동에 관해 알아볼까 합니다. 제지 업계에서는 종이를 가능한 빠르고 많이 생산해야 이윤이 남는 구조라 종이를 생산하면서 빠르게 건조하여야 저장 및 유통이 가능하기 때문에 종이의 생산에 있어 건조는 매우 중요한 부분이라 할 수 있고 또 종이는 건조에 가장 많은 에너지가 소비되기 때문에 건조 효율을 올리는 것도 매우 중요합니다. 이제 좀 더 자세히 알아볼까요?
1. 건조부 퍼포먼스 평가
1) 증발 건조 속도
- 시간당(h) 증발량(lb)
- 실린더 내 스팀압에 따라 달라짐
2) 스팀 경제성
- BTU / lb H2O
2. 건조부 구분(Zone)
1) Warm up zone
- 처음 1~3번 실린더는 지필의 온도를 올리는 목적
2) Constant rate zone
- 일정한 증발 속도를 가짐
- 증발속도 최대치를 빠르게 찍고 큰 통로(구멍)과 섬유 표면에만 물이 있는 구간
3) Falling rate zone
- 작은 통로(구멍)에 자유 수분이 집중된 구간
- 증발 속도가 감소함
4) Bound water zone
- 증발속도 더 줄어듬
- 지필에 약 9%읜 수분이 존재하며 수분이 지필에 물리화학적으로 진류하는 구간
3. 개요
- 건조도 40-50% 지필이 스팀으로 데워진 60-72인치 직경의 실린더를 지남
- 캔버스로 종이를 잡아주고 형태를 바로잡아 실린더에 밀착하도록함
4. 실린더에서 건조단계
- 1단계: 지필이 접촉된 실린더로부터 열흡수
- 2단계:
- Top, Bottom 실린더 사이 열린 공간에서 스팀이 증발
- 자연적으로 식어 다음 실린더에서 열흡수 가능 상태가 됨.
5. 열 저항성
- 실린더 내부의 응축수 층과 실린더 외부의 종이와 실린더 표면 사이 공기층이 중요
- 적절한 캔버스 텐션을 이용하여 공기층을 최소화해 실린더 표면에 완전히 고정하도록 하는 덧이 중요함
- 일정 이상의 텐션에서 더이상 공기층이 줄지 않음
- 응축수 층이 열저항이 가장 높음
- 응측수가 내부에 계속 축적되면 열전달을 방해하고 균일한 건조를 방해함
6. 스팀과 응축 시스템
- 스팀응축 온도와 잠열의 양은 스팀압에 의해 달라짐
- 스팀 응축은 포화온도에서 일어남
- 따라서 스팀압을 조절하여 균일한 열전달을 하는 것이 중요함
- 스팀은 주로 포화온도 이상에 운반됨
- 스팀압이 상승하면 초화온도가 상승하고 잠열은 줄어듬
- 따라서 열전달 속도는 압력이 증가하면 증가함
- 하지만 더 많은 응축수가 발생함
- 요즘 응축수 층은 Dryer Bar에 의해 응축수의 난류가 형성되어 열저항성이 줄어듬
7. 사이펀
- 응축수는 사이펀 원리에 의해 실런더 내 고인 응축수를 호퍼로 제거함