15.5.3 冷却辊的水路与流量和温度
除了冷却辊本身的结构以外,冷却辊的水路设计不同,冷却水流量和冷却效果也各异。美国印刷技术基金会,对四辊冷却装置的三种不同的管路设计进行了实验测量。实验条件是印刷速度为366m/min,供水温度10℃;纸带宽为965mm,纸张定量为89g/m2,可提供冷却水流量为227L/min。管道与冷却辊的连接方式及纸带与冷却辊的接触顺序如图15-17所示。
1.试验结果
(1)水流量 各种装置通过每个冷却辊的流量分别为:装置Ⅰ为57L/min;装置Ⅱ为114L/min,装置Ⅲ为227L/min。
(2)温度变化 纸带平均温度见表15-1;经过冷却辊后水温升高情况见表15-2;冷却后纸带两边温度比较见表15-3。由表15-1可以看出,通水路线不同,纸带冷却效果不同。由表15-3可以看出,不同的水路设计,纸带两边温差有显著差别。
表15-1 纸带平均温度 (单位:℃)
图15-17 冷却辊三种不同通水路线
表15-2 纸带经过冷却辊后水温升高情况 (单位:℃)
表15-3 冷却后纸带两边温度比较
2.实验结论
由试验数据可看出,不同的通水路线,冷却水通过冷却辊的流量不同,纸带的冷却效果也不同。通过各个冷却辊的冷却水流量加大,不但可以使纸带平均温度降得更低,最主要的是能使纸带两边温差尽量小。其他试验也证明,无论冷却辊数量多少,不同的水路设计,通过的水流量不同,增加水流量会给冷却带来许多好处。
由实验结果可以看出,装置Ⅲ效果最好,即冷却水从纸带最后接触的冷却辊进入,由纸带首先接触的辊流出,效果最好。这样可以使纸带接触的冷却辊的温度逐渐降低,第一根辊把纸带温度降低50%,以后各辊逐步把纸带温度降低到室温(一般要求纸带温度不高于24℃)。
3.冷却水流速与纸带温度
采用正确安装的管道系统时,冷却水流过各个冷却辊的速度越快,纸带两边的温差越小,纸带的平均温度也会稍低一些。有资料介绍,可用下式计算冷却水流速对纸带温度的影响。
式中 tP0——纸带从冷却辊输出时的温度(℃);
tP1——纸带进入冷却辊时的温度(℃);
tW0——水从冷却辊流出时的温度(℃);
tW1——水进入冷却辊时的温度(℃);
qV——水流速度(L/min);K1、K2——系数,K1=0.3786,K2=0.605。