Paberitootmistööstuse üleminekul suurele kiirusele ja rafineeritusele ei ole kuivatusosa kui paberi kvaliteeti ja tootmise efektiivsust määrav võtmelüli kunagi oma seadmete tehnoloogiat lõpetanud. Kuigi traditsioonilised aurukuivatussilindrid suudavad rahuldada põhilisi kuivatamisvajadusi, on need kiiretel tootmisstsenaariumidel altid sellistele probleemidele nagu paberivõrgu servade laperdamine, kortsumine ja purunemine, mistõttu on väikese koguse ja kõrgekvaliteediliste paberitoodete tootmisnõuetega kohanemine keeruline. Selle taustal on tekkinud VAC-kuivatusrullid (tuntud ka kui Vac-rullid, st vaakumkuivatusrullid). Oma ainulaadsete vaakumadsorptsiooni ja abikuivatusfunktsioonidega on neist saanud kiirete paberimasinate kuivatusosa peamine tugiseade, pakkudes olulist tuge paberitootmistööstuse kvaliteedi ja efektiivsuse parandamiseks.
VAC-kuivatusrullid ei ole traditsioonilised kütte- ja kuivatuskomponendid, vaid kiired paberivõrgu stabiliseerimis- ja abikuivatusseadmed, mis töötavad kooskõlas aurukuivatussilindritega. Neid kasutatakse peamiselt kiirete paberimasinate ühetraadilises kuivatuskonfiguratsioonis ning neid leidub tavaliselt kultuuripaberi, kaetud paberi, valge papi ja väikese koguse lainepapi tootmisliinidel. Erinevalt traditsiooniliste aurukuivatussilindrite töörežiimist, mis tuginevad kuivatussoojuse tagamiseks sisemisele auruvarustusele, saavutavad VAC-kuivatusrullid paberivõrgu stabiliseerimise negatiivse rõhu adsorptsiooni abil ja aitavad samal ajal kiirendada niiske õhu väljavoolu, parandades kaudselt üldist kuivatamise efektiivsust, moodustades koordineeritud kuivatussüsteemi "küte + paberivõrgu stabiliseerimine".
Konstruktsiooniliselt jagunevad VAC-kuivatusrullid peamiselt kahte tüüpi, et need vastaksid erinevatele sõiduki kiirustele ja tootmisvajadustele. Nende hulgas ei vaja soonega VAC-rull sisseehitatud vaakumkasti. Rulli pinnal on 5 mm laiused ja 4 mm sügavad sooned, mille põhjas on väikesed läbivad augud ja servades tihedamad augud keermestamise hõlbustamiseks. Õhupuhurkastiga sobitades saab tekitada umbes 2 kPa vaakumi ja avamiskiirust reguleeritakse vahemikus 0,1% kuni 0,4%, saavutades paberivõrgu sidumise õhuvoolu negatiivse rõhu abil. Selle konstruktsioon on suhteliselt lihtne ja sobib keskmise ja kiire paberitootmise jaoks. Teine tüüp on sisseehitatud vaakumkastiga VAC-rull, millel on rulli kestal täppisastmelised või tihedad augud ning vaakumkamber, mida saab reguleerida vastavalt sisemisele laiusele ja mis on otse ühendatud vaakumpumbaga. Sellel on kõrgem vaakumaste ja täpsem juhtimine, mis on spetsiaalselt loodud ülikiirete paberimasinate jaoks kiirusega üle 1000 m/min, mis suudavad tõhusalt toime tulla paberivõrgu stabiliseerimisprobleemiga äärmuslikes töötingimustes. Mõnedes tipptasemel tootmisliinides moodustavad vaakumrullid ja kuivatussilindrid täpse suhte. Näiteks kõrgekvaliteedilise trükipaberi masinal, mille aastane toodang on 130 000 tonni, on kuivatussektsioon, mis koosneb 29 aurukuivatussilindrist ja mitmest vaakumrullist läbimõõduga 1500 mm. Traditsiooniliste kuivatussilindrite alumine rida on täielikult asendatud vaakumrullidega, saavutades tõhusa pideva tootmise ilma trosside keermestamiseta ja parandades oluliselt töö stabiilsust.
VAC-kuivatusrullide põhiväärtus tuleneb nende teaduslikust tööpõhimõttest ja jõudluse eelistest kiiretel töötingimustel. Tegelikus tootmises vastutab aurukuivatussilindrite ülemine rida soojuse eest, mis aurustab paberivõrgu niiskuse, samal ajal kui VAC-kuivatusrullide alumine rida adsorbeerib paberivõrgu kindlalt kuiva traadi pinnale negatiivse rõhu abil, kompenseerides tõhusalt kiirel töötamisel tekkivat tsentrifugaaljõudu ja lahendades põhimõtteliselt tööstusharu probleemid, nagu paberivõrgu servade laperdamine, kortsumine ja purunemine. Samal ajal imetakse tasku ventilatsioonis olev õhuvool rulli aukudesse, kiirendades niiske õhu väljutamist, purustades paberivõrgu pinnal oleva niiske õhu peetuskihi ja parandades kaudselt kuivamiskiirust. Keermestamise etapis võib servades olevate tihedate aukude disain suurendada adsorptsiooniefekti, parandada oluliselt keermestamise edukust ja lühendada keermestamise aega. Lee & Man Paperi PM15 paberimasina transformatsioonijuhtum kinnitab seda täielikult. Pärast algsete kahekordse riputusega kuivatisilindrite muutmist ühekordseteks kuivatisilindriteks ja vaakumrullikuteks uuendamist koos optimeeritud stabilisaatorkastide ja taskuventilatsiooniseadmetega vähenes paberivõrgu purunemiskiirus 60%, planeerimata seisakuid 30% ning 70–90 g/m² lainepapist aluspaberi tootmisel kiirusega 1000 m/min oli keskmine paberi purunemine kuus vaid 10 korda ja tootmise efektiivsus suurenes 3%.
Võrreldes traditsiooniliste aurukuivati silindritega on VAC-kuivati rullide funktsionaalne paigutus suunatud pigem paberivõrgu stabiliseerimisele ja abikuivatamisele ning need kaks moodustavad teineteist täiendava ja kooskõlastatud seose. Soojusallika osas puudub VAC-kuivati rullidel sisseehitatud küttesüsteem ja need sõltuvad töötamiseks täielikult negatiivsest rõhust, samas kui aurukuivati silindrid kasutavad soojusallikana auru ja täidavad põhilisi soojusülekande ja kuivatamise ülesandeid; pinnastruktuuri osas on VAC-kuivati rullidel soonelised või puuritud konstruktsioonid, samas kui aurukuivati silindritel on enamasti siledad kroomitud või malmist pinnad; funktsionaalse fookuse osas keskenduvad VAC-kuivati rullid paberivõrgu laiuse stabiliseerimisele, abikuivatamisele ja paberidefektide vähendamisele, samas kui aurukuivati silindrid keskenduvad tõhusale soojusülekandele, et viia lõpule paberivõrgu niiskuse aurustamine. Kuivatusvõimsuse osas on ühe VAC-kuivati rulli kuivatusvõimsus piiratud ja umbes 2–3 VAC-rulli on samaväärne ühe standardse kuivati silindriga. Seetõttu on praktilistes rakendustes vaja teaduslikult sobitada VAC-rullide ja aurukuivati silindrite arv vastavalt sõiduki kiirusele ja paberi kogusele, et saavutada tasakaal efektiivsuse ja kulude vahel.
„Kahekordse süsiniku” strateegia arengu ja paberitööstuse intelligentse ning energiasäästliku ümberkujundamise taustal tuleb vaakumkuivatusrullide kasutamisel arvestada ka energiatarbimise kontrolli ja hoolduse optimeerimisega. VAC-kuivatusrullid vajavad toetavaid vaakum- ja ventilatsioonisüsteeme ning võrreldes traditsiooniliste kuivatuskonfiguratsioonidega on nende energiatarve ja hoolduskulud veidi suuremad, kuid energiasäästu ja tarbimise vähendamist saab saavutada tehnilise optimeerimise abil. Näiteks Lee & Man Paper täiustas ümberkujundamise käigus SymRuni vaakumkasti, vähendades õhuvarustusventilaatori koormust 30%, parandades samal ajal vaakumi astet; Valmet Finland optimeeris vaakumrullide ja kuivatussilindrite vahelist kaugust 3D-skaneerimise ja modelleerimise abil, suurendas paberivõrgu kuivati mähkimisnurka, vähendas puhurite ja õhutorustike arvu ning vähendas energiatarbimist ja hoolduskulusid. Igapäevase hoolduse käigus on vaja vaakumrulli auke ja sooni regulaarselt suruõhuga läbi loputada, et vältida ummistumist, kontrollida vaakumtihenduse toimivust ja laagrite temperatuuri samal ajal ning juhtida vaakumi astet protsessi nõuete piires. Tõhusate taskuventilatsiooni- ja soojuspumbasüsteemidega sobitamine võib oluliselt parandada üldist kuivatamise efektiivsust ja vähendada auru tarbimist.
Kiirete paberimasinate tehnoloogia pideva täiustamise ja tipptasemel paberitoodete nõudluse kasvuga liigub VAC-kuivatusrullide tehnoloogiline areng ka täpsuse, energiasäästu ja intelligentsuse suunas. Tulevikus saab tipptehnoloogiate, näiteks CFD-simulatsiooni ja numbrilise arvutuse abil vaakumrullide aukude konstruktsiooni ja vaakumkambri struktuuri veelgi optimeerida, et parandada negatiivse rõhu juhtimise täpsust ja paberivõrgu sidumisastet; koos intelligentse andurisüsteemi ja suurandmete analüüsiga saab vaakumastme dünaamilist reguleerimist teostada, et see kohanduks erinevat tüüpi paberite ja erinevate sõidukite kiiruste tootmisvajadustega; samal ajal saab materjalide täiustamise ja konstruktsiooni optimeerimise abil vähendada seadmete energiatarbimist ja kulumist ning pikendada kasutusiga. Kiirete paberitootmiskuivatussüsteemide "kvaliteedi stabiliseerimise vahendina" ei lahenda VAC-kuivatusrullid mitte ainult paljusid traditsiooniliste kuivatuskonfiguratsioonide probleeme kiiretel töötingimustel, vaid aitavad ka paberitootmisettevõtetel parandada toote kvaliteeti ja optimeerida tootmise efektiivsust, andes paberitootmistööstuse kvaliteetsele arengule uut hoogu.
Postituse aeg: 03.02.2026

