În procesul de transformare a industriei hârtiei către viteză mare și rafinament, secția de uscare, ca verigă cheie care determină calitatea hârtiei și eficiența producției, nu a încetat niciodată să-și perfecționeze tehnologia echipamentelor. Deși cilindrii tradiționali ai uscătorului cu abur pot satisface nevoile de bază de uscare, aceștia sunt predispuși la probleme precum fluturarea marginii benzii de hârtie, șifonarea și ruperea în scenariile de producție de mare viteză, ceea ce face dificilă adaptarea la cerințele de producție ale produselor din hârtie de cantități mici și de calitate superioară. În acest context, au apărut rolele de uscare VAC (cunoscute și sub numele de role Vac, adică role de uscare în vid). Cu funcțiile lor unice de adsorbție în vid și de uscare auxiliară, acestea au devenit echipamentul de bază în secțiunea de uscare a mașinilor de hârtie de mare viteză, oferind un sprijin important pentru îmbunătățirea calității și eficienței în industria hârtiei.

Rolele uscătoare VAC nu sunt componente tradiționale de încălzire și uscare, ci echipamente de stabilizare a benzii de hârtie de mare viteză și de uscare auxiliară, care funcționează în coordonare cu cilindrii uscătorului cu abur. Acestea sunt utilizate în principal în configurația de uscare cu un singur fir a mașinilor de hârtie de mare viteză și se găsesc frecvent în liniile de producție pentru hârtie culturală, hârtie cretată, carton alb și hârtie ondulată de cantitate mică. Spre deosebire de modul de lucru al cilindrilor uscători cu abur tradiționali, care se bazează pe alimentarea internă cu abur pentru a furniza căldură de uscare, rolele uscătoare VAC realizează stabilizarea benzii de hârtie prin adsorbție sub presiune negativă și, în același timp, ajută la accelerarea evacuării aerului umed, îmbunătățind indirect eficiența generală a uscării, formând un sistem de uscare coordonat de „încălzire + stabilizare a benzii de hârtie”.

În ceea ce privește designul structural, rolele de uscare VAC sunt împărțite în principal în două tipuri pentru a se adapta la diferite viteze ale vehiculelor și nevoi de producție. Printre acestea, rola VAC canelată nu necesită o cutie de vid încorporată. Suprafața rolei este prevăzută cu caneluri de 5 mm lățime și 4 mm adâncime, iar în partea de jos a canelurilor sunt distribuite mici găuri străpunse, cu găuri mai dense la margini pentru a facilita înfiletarea. Poate genera un grad de vid de aproximativ 2 kPa atunci când este combinată cu o cutie de suflare a aerului, iar rata de deschidere este controlată la 0,1% ~ 0,4%, realizând lipirea benzii de hârtie prin intermediul presiunii negative a fluxului de aer. Structura sa este relativ simplă, potrivită pentru producția de mașini de hârtie de viteză medie și mare. Celălalt tip este rola VAC de tip cutie de vid încorporată, care este echipată cu găuri în trepte de precizie sau găuri dense pe carcasa rolei și o cameră de vid reglabilă în funcție de lățimea interioară, conectată direct la pompa de vid. Are un grad de vid mai ridicat și un control mai precis, fiind special conceput pentru mașini de hârtie de mare viteză, cu o viteză care depășește 1000 m/min, putând face față eficient problemei stabilizării benzii de hârtie în condiții extreme de lucru. În unele linii de producție de înaltă calitate, rolele Vac și cilindrii uscători formează un raport precis. De exemplu, o mașină de hârtie de imprimat de înaltă calitate, cu o producție anuală de 130.000 de tone, are o secțiune de uscare compusă din 29 de cilindri uscători cu abur și mai mulți role Vac cu un diametru de 1500 mm. Rândul inferior de cilindri uscători tradiționali este complet înlocuit cu role Vac, realizând o producție continuă eficientă, fără a fi nevoie de cabluri de înfilare și îmbunătățind considerabil stabilitatea operațională.

Valoarea fundamentală a rolelor uscătoare VAC provine din principiul lor științific de funcționare și din avantajele de performanță în condiții de lucru de mare viteză. În producția reală, rândul superior de cilindri uscători cu abur este responsabil pentru furnizarea de căldură pentru evaporarea umezelii din banda de hârtie, în timp ce rândul inferior de role uscătoare VAC adsorbe ferm banda de hârtie pe suprafața uscată a firului prin presiune negativă, compensând eficient forța centrifugă generată de funcționarea de mare viteză și rezolvând fundamental punctele slabe din industrie, cum ar fi fluturarea, șifonarea și ruperea marginii benzii de hârtie. În același timp, fluxul de aer din ventilația buzunarelor este aspirat în găurile rolei, accelerând evacuarea aerului umed, rupând stratul de reținere a aerului umed de pe suprafața benzii de hârtie și îmbunătățind indirect viteza de uscare. În etapa de înfilare, proiectarea găurilor dense la margini poate spori efectul de adsorbție, poate îmbunătăți semnificativ rata de succes a înfilării și poate scurta timpul de înfilare. Cazul de transformare al mașinii de hârtie PM15 de la Lee & Man Paper confirmă pe deplin acest lucru. După transformarea cilindrilor uscători originali cu suspensie dublă în cilindri uscători cu suspensie simplă și modernizarea acestora cu role Vac, combinată cu cutii de stabilizare optimizate și echipamente de ventilație a buzunarelor, rata de rupere a benzii de hârtie a fost redusă cu 60%, timpul de nefuncționare neplanificat a fost redus cu 30%, iar la producerea hârtiei de bază pentru ondulat de 70~90g/m² la o viteză de 1000m/min, ruperea medie lunară a hârtiei a fost de doar 10 ori, iar eficiența producției a crescut cu 3%.

Comparativ cu cilindrii tradiționali ai uscătoarelor cu abur, poziționarea funcțională a rolelor uscătoare VAC este mai înclinată spre stabilizarea benzii de hârtie și uscarea auxiliară, iar cele două formează o relație complementară și coordonată. În ceea ce privește alimentarea cu sursă de căldură, rolele uscătoare VAC nu au o structură de încălzire încorporată și se bazează în întregime pe presiune negativă pentru funcționare, în timp ce cilindrii uscătoarelor cu abur utilizează aburul ca sursă de căldură și preiau sarcinile principale de transfer de căldură și uscare; în ceea ce privește structura suprafeței, rolele uscătoare VAC adoptă modele canelate sau perforate, în timp ce cilindrii uscătoarelor cu abur au în mare parte suprafețe netede cromate sau din fontă; în ceea ce privește concentrarea funcțională, rolele uscătoare VAC se concentrează pe stabilizarea lățimii benzii de hârtie, dezumidificarea auxiliară și reducerea defectelor hârtiei, în timp ce cilindrii uscătoarelor cu abur se concentrează pe transferul eficient de căldură pentru a finaliza evaporarea principală a umidității din banda de hârtie. În ceea ce privește capacitatea de uscare, capacitatea de uscare a unei singure role uscătoare VAC este limitată, iar aproximativ 2~3 role VAC sunt echivalente cu un cilindru uscător standard. Prin urmare, în aplicațiile practice, este necesar să se potrivească științific numărul de role VAC și cilindrii uscători cu abur în funcție de viteza vehiculului și cantitatea de hârtie pentru a obține un echilibru între eficiență și cost.

În contextul avansării strategiei „dual carbon” și al transformării inteligente și economice a industriei hârtiei, aplicarea rolelor de uscare VAC trebuie să ia în considerare și controlul consumului de energie și optimizarea întreținerii. Rolele de uscare VAC necesită sisteme de vid și ventilație de susținere, iar în comparație cu configurațiile tradiționale de uscare, consumul de energie și costurile de întreținere sunt puțin mai mari, dar economisirea energiei și reducerea consumului pot fi realizate prin optimizare tehnică. De exemplu, Lee & Man Paper a modernizat cutia de vid SymRun în timpul transformării, reducând sarcina ventilatorului de alimentare cu aer cu 30%, îmbunătățind în același timp gradul de vid; Valmet Finland a optimizat distanța dintre rolele VAC și cilindrii uscătorului prin scanare și modelare 3D, a crescut unghiul de înfășurare al uscătorului de hârtie, a redus numărul de suflante și conducte de aer și a redus consumul de energie și costurile de întreținere. În întreținerea zilnică, este necesară spălarea regulată a orificiilor și canelurilor rolei VAC cu aer comprimat pentru a preveni înfundarea, verificarea simultană a performanței de etanșare în vid și a temperaturii rulmenților și controlul gradului de vid în limitele cerințelor procesului. Asocierea cu sisteme eficiente de ventilație tip buzunar și pompe de căldură poate îmbunătăți semnificativ eficiența generală a uscării și poate reduce consumul de abur.

Odată cu modernizarea continuă a tehnologiei mașinilor de hârtie de mare viteză și cu cererea tot mai mare de produse din hârtie de înaltă calitate, iterația tehnologică a rolelor de uscare VAC se va îndrepta, de asemenea, către precizie, conservarea energiei și inteligență. În viitor, cu ajutorul tehnologiilor de ultimă generație, cum ar fi simularea CFD și calculul numeric, designul găurilor și structura camerei de vid a rolelor VAC pot fi optimizate în continuare pentru a îmbunătăți precizia controlului presiunii negative și gradul de lipire a benzii de hârtie; combinată cu detectarea inteligentă și analiza big data, se poate realiza o reglare dinamică a gradului de vid pentru a se adapta nevoilor de producție ale diferitelor tipuri de hârtie și diferitelor viteze ale vehiculului; în același timp, prin modernizarea materialelor și optimizarea structurală, se poate reduce consumul de energie și uzura echipamentelor, iar durata de viață poate fi prelungită. Ca „instrument de stabilizare a calității” pentru sistemele de uscare de mare viteză pentru fabricarea hârtiei, rolele de uscare VAC nu numai că rezolvă multe puncte slabe ale configurațiilor tradiționale de uscare în condiții de lucru de mare viteză, dar ajută și întreprinderile producătoare de hârtie să îmbunătățească calitatea produselor și să optimizeze eficiența producției, injectând un nou impuls în dezvoltarea de înaltă calitate a industriei fabricării hârtiei.