Κατά τη διαδικασία μετασχηματισμού της χαρτοποιίας προς υψηλή ταχύτητα και βελτίωση, το τμήμα ξήρανσης, ως βασικός κρίκος που καθορίζει την ποιότητα του χαρτιού και την αποδοτικότητα της παραγωγής, δεν έχει σταματήσει ποτέ να επαναλαμβάνει την τεχνολογία του εξοπλισμού του. Παρόλο που οι παραδοσιακοί κύλινδροι ξηραντήρα ατμού μπορούν να καλύψουν βασικές ανάγκες ξήρανσης, είναι επιρρεπείς σε προβλήματα όπως το κυματισμό της άκρης του χαρτιού, το ζάρωμα και το σπάσιμο σε σενάρια παραγωγής υψηλής ταχύτητας, καθιστώντας δύσκολη την προσαρμογή στις απαιτήσεις παραγωγής προϊόντων χαρτιού χαμηλής και υψηλής ποιότητας. Σε αυτό το πλαίσιο, έχουν αναδυθεί οι κύλινδροι ξηραντήρα VAC (γνωστοί και ως κύλινδροι Vac, δηλαδή κύλινδροι ξηραντήρα κενού). Με τις μοναδικές λειτουργίες προσρόφησης κενού και βοηθητικής ξήρανσης, έχουν γίνει ο βασικός υποστηρικτικός εξοπλισμός στο τμήμα ξήρανσης των μηχανών χαρτιού υψηλής ταχύτητας, παρέχοντας σημαντική υποστήριξη για τη βελτίωση της ποιότητας και της αποδοτικότητας στη χαρτοποιητική βιομηχανία.

Οι κύλινδροι στεγνωτηρίου VAC δεν είναι παραδοσιακά εξαρτήματα θέρμανσης και ξήρανσης, αλλά εξοπλισμός σταθεροποίησης ιστού χαρτιού υψηλής ταχύτητας και βοηθητικού στεγνώματος που λειτουργεί σε συντονισμό με κυλίνδρους στεγνωτηρίου ατμού. Χρησιμοποιούνται κυρίως στη διαμόρφωση ξήρανσης μονού σύρματος μηχανών χαρτιού υψηλής ταχύτητας και βρίσκονται συνήθως σε γραμμές παραγωγής για χαρτί καλλιέργειας, χαρτί με επικάλυψη, λευκό χαρτόνι και χαρτί βάσης κυματοειδούς χαμηλής ποσότητας. Σε αντίθεση με τον τρόπο λειτουργίας των παραδοσιακών κυλίνδρων στεγνωτηρίου ατμού που βασίζονται στην εσωτερική παροχή ατμού για την παροχή θερμότητας ξήρανσης, οι κύλινδροι στεγνωτηρίου VAC επιτυγχάνουν σταθεροποίηση ιστού χαρτιού μέσω προσρόφησης αρνητικής πίεσης και ταυτόχρονα βοηθούν στην επιτάχυνση της εκκένωσης υγρού αέρα, βελτιώνοντας έμμεσα τη συνολική απόδοση ξήρανσης, σχηματίζοντας ένα συντονισμένο σύστημα ξήρανσης "θέρμανσης + σταθεροποίησης ιστού χαρτιού".

Όσον αφορά τον δομικό σχεδιασμό, οι κύλινδροι στεγνωτηρίου VAC χωρίζονται κυρίως σε δύο τύπους για να προσαρμόζονται σε διαφορετικές ταχύτητες οχημάτων και ανάγκες παραγωγής. Μεταξύ αυτών, ο κύλινδρος Vac με αυλακώσεις δεν απαιτεί ενσωματωμένο κουτί κενού. Η επιφάνεια του ρολού διαθέτει αυλακώσεις πλάτους 5 mm και βάθους 4 mm, και μικρές διαμπερείς οπές κατανέμονται στο κάτω μέρος των αυλακώσεων, με πιο πυκνές οπές στις άκρες για να διευκολύνουν το σπείρωμα. Μπορεί να δημιουργήσει βαθμό κενού περίπου 2 kPa όταν συνδυάζεται με ένα κουτί εμφύσησης αέρα, και ο ρυθμός ανοίγματος ελέγχεται στο 0,1%~0,4%, επιτυγχάνοντας συγκόλληση ιστού χαρτιού μέσω αρνητικής πίεσης ροής αέρα. Η δομή του είναι σχετικά απλή, κατάλληλη για παραγωγή μηχανών χαρτιού μεσαίας και υψηλής ταχύτητας. Ο άλλος τύπος είναι ο ενσωματωμένος κύλινδρος Vac τύπου κουτιού κενού, ο οποίος είναι εξοπλισμένος με οπές ακριβείας με βαθμίδες ή πυκνές οπές στο κέλυφος του ρολού, και έναν θάλαμο κενού ρυθμιζόμενο ανάλογα με το πλάτος στο εσωτερικό, συνδεδεμένο απευθείας με την αντλία κενού. Έχει υψηλότερο βαθμό κενού και πιο ακριβή έλεγχο, ειδικά σχεδιασμένο για μηχανές χαρτιού εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας με ταχύτητα που υπερβαίνει τα 1000m/min, οι οποίες μπορούν να αντιμετωπίσουν αποτελεσματικά το πρόβλημα σταθεροποίησης του χαρτιού υπό ακραίες συνθήκες εργασίας. Σε ορισμένες γραμμές παραγωγής υψηλής τεχνολογίας, οι κύλινδροι Vac και οι κύλινδροι στεγνωτηρίου σχηματίζουν μια ακριβή αναλογία. Για παράδειγμα, μια μηχανή εκτύπωσης χαρτιού υψηλής ποιότητας με ετήσια παραγωγή 130.000 τόνων διαθέτει ένα τμήμα ξήρανσης που αποτελείται από 29 κυλίνδρους στεγνωτηρίου ατμού και πολλαπλούς κυλίνδρους Vac με διάμετρο 1500mm. Η κάτω σειρά των παραδοσιακών κυλίνδρων στεγνωτηρίου αντικαθίσταται πλήρως από κυλίνδρους Vac, επιτυγχάνοντας αποτελεσματική συνεχή παραγωγή χωρίς σπειρώματα και βελτιώνοντας σημαντικά τη λειτουργική σταθερότητα.

Η βασική αξία των κυλίνδρων στεγνωτηρίου VAC πηγάζει από την επιστημονική αρχή λειτουργίας τους και τα πλεονεκτήματα απόδοσης υπό συνθήκες υψηλής ταχύτητας. Στην πραγματική παραγωγή, η άνω σειρά κυλίνδρων στεγνωτηρίου ατμού είναι υπεύθυνη για την παροχή θερμότητας για την εξάτμιση της υγρασίας στον χάρτινο ιστό, ενώ η κάτω σειρά κυλίνδρων στεγνωτηρίου VAC προσροφά σταθερά τον χάρτινο ιστό στην επιφάνεια του στεγνού σύρματος μέσω αρνητικής πίεσης, αντισταθμίζοντας αποτελεσματικά τη φυγόκεντρο δύναμη που παράγεται από τη λειτουργία υψηλής ταχύτητας και λύνοντας ουσιαστικά τα προβλήματα της βιομηχανίας, όπως το κυματισμό, τις ζάρες και το σπάσιμο των άκρων του χάρτινου ιστού. Ταυτόχρονα, η ροή αέρα στον αερισμό των θυλάκων αναρροφάται στις οπές του ρολού, επιταχύνοντας την εκκένωση του υγρού αέρα, σπάζοντας το στρώμα συγκράτησης υγρού αέρα στην επιφάνεια του χάρτινου ιστού και βελτιώνοντας έμμεσα τον ρυθμό ξήρανσης. Στο στάδιο της σπειροτόμησης, ο σχεδιασμός πυκνών οπών στις άκρες μπορεί να ενισχύσει το φαινόμενο προσρόφησης, να βελτιώσει σημαντικά το ποσοστό επιτυχίας της σπειροτόμησης και να μειώσει τον χρόνο σπειροτόμησης. Η περίπτωση μετασχηματισμού της μηχανής χαρτιού PM15 της Lee & Man Paper το επιβεβαιώνει πλήρως. Μετά τη μετατροπή των αρχικών κυλίνδρων στεγνωτηρίου διπλής ανάρτησης σε κυλίνδρους στεγνωτηρίου μονής ανάρτησης και την αναβάθμισή τους σε κυλίνδρους Vac, σε συνδυασμό με βελτιστοποιημένα κουτιά σταθεροποίησης και εξοπλισμό εξαερισμού τσεπών, ο ρυθμός θραύσης του χαρτιού μειώθηκε κατά 60%, ο μη προγραμματισμένος χρόνος διακοπής λειτουργίας μειώθηκε κατά 30% και κατά την παραγωγή χαρτιού βάσης κυματοειδούς χαρτιού 70~90g/m² με ταχύτητα 1000m/min, η μέση μηνιαία θραύση χαρτιού ήταν μόνο 10 φορές και η αποδοτικότητα παραγωγής αυξήθηκε κατά 3%.

Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς κυλίνδρους ξηραντήρα ατμού, η λειτουργική τοποθέτηση των κυλίνδρων ξηραντήρα VAC τείνει περισσότερο προς τη σταθεροποίηση του ιστού χαρτιού και την βοηθητική ξήρανση, και τα δύο σχηματίζουν μια συμπληρωματική και συντονισμένη σχέση. Όσον αφορά την παροχή πηγής θερμότητας, οι κύλινδροι ξηραντήρα VAC δεν έχουν ενσωματωμένη δομή θέρμανσης και βασίζονται εξ ολοκλήρου στην αρνητική πίεση για λειτουργία, ενώ οι κύλινδροι ξηραντήρα ατμού χρησιμοποιούν ατμό ως πηγή θερμότητας και αναλαμβάνουν τις βασικές εργασίες μεταφοράς θερμότητας και ξήρανσης. Όσον αφορά τη δομή της επιφάνειας, οι κύλινδροι ξηραντήρα VAC υιοθετούν αυλακωτά ή τρυπημένα σχέδια, ενώ οι κύλινδροι ξηραντήρα ατμού έχουν ως επί το πλείστον λείες επιφάνειες από χρώμιο ή χυτοσίδηρο. Όσον αφορά τη λειτουργική εστίαση, οι κύλινδροι ξηραντήρα VAC επικεντρώνονται στη σταθεροποίηση του πλάτους του ιστού χαρτιού, στη βοηθητική αφύγρανση και στη μείωση των ελαττωμάτων του χαρτιού, ενώ οι κύλινδροι ξηραντήρα ατμού επικεντρώνονται στην αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας για την ολοκλήρωση της κύριας εξάτμισης της υγρασίας στον ιστό χαρτιού. Όσον αφορά την ικανότητα ξήρανσης, η ικανότητα ξήρανσης ενός μόνο κυλίνδρου ξηραντήρα VAC είναι περιορισμένη και περίπου 2~3 κύλινδροι Vac ισοδυναμούν με έναν τυπικό κύλινδρο ξηραντήρα. Επομένως, σε πρακτικές εφαρμογές, είναι απαραίτητο να αντιστοιχιστεί επιστημονικά ο αριθμός των κυλίνδρων Vac και των κυλίνδρων ξηραντήρα ατμού ανάλογα με την ταχύτητα του οχήματος και την ποσότητα χαρτιού για να επιτευχθεί ισορροπία μεταξύ απόδοσης και κόστους.

Υπό το πρίσμα της προόδου της στρατηγικής «διπλού άνθρακα» και του έξυπνου και ενεργειακά αποδοτικού μετασχηματισμού της χαρτοποιίας, η εφαρμογή των ρολών στεγνωτηρίου VAC πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τον έλεγχο της κατανάλωσης ενέργειας και τη βελτιστοποίηση της συντήρησης. Οι ρολά στεγνωτηρίου VAC χρειάζονται υποστηρικτικά συστήματα κενού και εξαερισμού και, σε σύγκριση με τις παραδοσιακές διαμορφώσεις ξήρανσης, η κατανάλωση ενέργειας και το κόστος συντήρησης είναι ελαφρώς υψηλότερα, αλλά η εξοικονόμηση ενέργειας και η μείωση της κατανάλωσης μπορούν να επιτευχθούν μέσω τεχνικής βελτιστοποίησης. Για παράδειγμα, η Lee & Man Paper αναβάθμισε το κουτί κενού SymRun κατά τη διάρκεια του μετασχηματισμού, μειώνοντας το φορτίο του ανεμιστήρα παροχής αέρα κατά 30%, βελτιώνοντας παράλληλα τον βαθμό κενού. Η Valmet Finland βελτιστοποίησε την απόσταση μεταξύ των ρολών κενού και των κυλίνδρων στεγνωτηρίου μέσω τρισδιάστατης σάρωσης και μοντελοποίησης, αύξησε τη γωνία περιτύλιξης του στεγνωτηρίου χαρτιού, μείωσε τον αριθμό των φυσητήρων και των αγωγών αέρα και μείωσε την κατανάλωση ενέργειας και το κόστος συντήρησης. Κατά την καθημερινή συντήρηση, είναι απαραίτητο να ξεπλένετε τακτικά τις οπές και τις αυλακώσεις του ρολού κενού με πεπιεσμένο αέρα για να αποτρέψετε το φράξιμο, να ελέγχετε ταυτόχρονα την απόδοση σφράγισης κενού και τη θερμοκρασία των ρουλεμάν και να ελέγχετε τον βαθμό κενού εντός των απαιτήσεων της διεργασίας. Ο συνδυασμός αποτελεσματικών συστημάτων εξαερισμού τσεπών και αντλιών θερμότητας μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη συνολική απόδοση στεγνώματος και να μειώσει την κατανάλωση ατμού.

Με τη συνεχή αναβάθμιση της τεχνολογίας μηχανών χαρτιού υψηλής ταχύτητας και την αυξανόμενη ζήτηση για προϊόντα χαρτιού υψηλής ποιότητας, η τεχνολογική εξέλιξη των ρολών στεγνωτηρίου VAC θα κινηθεί επίσης προς την ακρίβεια, την εξοικονόμηση ενέργειας και την ευφυΐα. Στο μέλλον, με τη βοήθεια τεχνολογιών αιχμής όπως η προσομοίωση CFD και ο αριθμητικός υπολογισμός, ο σχεδιασμός των οπών και η δομή του θαλάμου κενού των ρολών Vac μπορούν να βελτιστοποιηθούν περαιτέρω για να βελτιωθεί η ακρίβεια ελέγχου αρνητικής πίεσης και ο βαθμός συγκόλλησης του χαρτιού. Σε συνδυασμό με την έξυπνη ανίχνευση και την ανάλυση μεγάλων δεδομένων, μπορεί να επιτευχθεί δυναμική ρύθμιση του βαθμού κενού για προσαρμογή στις ανάγκες παραγωγής διαφορετικών τύπων χαρτιού και διαφορετικών ταχυτήτων οχημάτων. Ταυτόχρονα, μέσω της αναβάθμισης υλικών και της βελτιστοποίησης της δομής, η κατανάλωση ενέργειας και η φθορά του εξοπλισμού μπορούν να μειωθούν και η διάρκεια ζωής μπορεί να παραταθεί. Ως «εργαλείο σταθεροποίησης ποιότητας» για συστήματα ξήρανσης υψηλής ταχύτητας στην χαρτοποιία, οι ρολά στεγνωτηρίου VAC όχι μόνο επιλύουν πολλά προβλήματα των παραδοσιακών διαμορφώσεων ξήρανσης υπό συνθήκες εργασίας υψηλής ταχύτητας, αλλά βοηθούν επίσης τις χαρτοποιητικές επιχειρήσεις να βελτιώσουν την ποιότητα των προϊόντων και να βελτιστοποιήσουν την αποδοτικότητα της παραγωγής, δίνοντας νέα ώθηση στην ανάπτυξη υψηλής ποιότητας της χαρτοποιίας.