V procese transformácie papierenského priemyslu smerom k vysokej rýchlosti a zdokonaľovaniu, sušiaca sekcia, ako kľúčový článok určujúci kvalitu papiera a efektivitu výroby, nikdy neprestala iterovať technológiu svojho vybavenia. Hoci tradičné valce parných sušičiek dokážu splniť základné potreby sušenia, sú náchylné na problémy, ako je trepotanie okrajov papierového pásu, krčenie a lámanie pri vysokorýchlostnej výrobe, čo sťažuje prispôsobenie sa výrobným požiadavkám nízkoobjemových a vysokokvalitných papierenských výrobkov. V tejto súvislosti sa objavili valce VAC sušičky (tiež známe ako Vac valce, t. j. vákuové sušiace valce). Vďaka svojim jedinečným funkciám vákuovej adsorpcie a pomocného sušenia sa stali hlavným podporným zariadením v sušiacej sekcii vysokorýchlostných papierenských strojov a poskytujú dôležitú podporu pre zlepšenie kvality a efektivity v papierenskom priemysle.

Sušiace valce VAC nie sú tradičné vykurovacie a sušiace komponenty, ale vysokorýchlostné stabilizačné a pomocné sušiace zariadenie na papierový pás, ktoré pracuje v koordinácii s parnými sušiacimi valcami. Používajú sa hlavne v konfigurácii sušenia s jedným drôtom vo vysokorýchlostných papierenských strojoch a bežne sa nachádzajú vo výrobných linkách na kultúrny papier, natieraný papier, biely kartón a nízkokapacitný vlnitý základný papier. Na rozdiel od pracovného režimu tradičných parných sušiacich valcov, ktoré sa spoliehajú na vnútorný prívod pary na zabezpečenie sušiaceho tepla, dosahujú sušiace valce VAC stabilizáciu papierového pásu adsorpciou podtlaku a zároveň pomáhajú urýchliť odvádzanie vlhkého vzduchu, čím nepriamo zlepšujú celkovú účinnosť sušenia a vytvárajú koordinovaný sušiaci systém „ohrev + stabilizácia papierového pásu“.

Z hľadiska konštrukčného riešenia sa valce VAC sušičky delia hlavne na dva typy, aby sa prispôsobili rôznym rýchlostiam vozidiel a výrobným potrebám. Drážkovaný vákuový valec nevyžaduje zabudovanú vákuovú komoru. Povrch valca je vybavený drážkami so šírkou 5 mm a hĺbkou 4 mm a v spodnej časti drážok sú rozmiestnené malé priechodné otvory s hustejšími otvormi na okrajoch, ktoré uľahčujú navliekanie. V spojení so vzduchovou komorou dokáže vytvoriť vákuum približne 2 kPa a rýchlosť otvárania je regulovaná na 0,1 % až 0,4 %, čím sa dosahuje spájanie papierového pásu pomocou podtlaku prúdenia vzduchu. Jeho konštrukcia je relatívne jednoduchá a vhodná pre stredne a vysokorýchlostnú výrobu papierenských strojov. Druhým typom je vákuový valec so zabudovanou vákuovou komorou, ktorý je vybavený presnými stupňovitými otvormi alebo hustejšími otvormi na plášti valca a vákuovou komorou nastaviteľnou podľa vnútornej šírky, ktorá je priamo pripojená k vákuovému čerpadlu. Má vyšší stupeň vákua a presnejšie ovládanie, špeciálne navrhnutý pre ultrarýchlostné papierenské stroje s rýchlosťou presahujúcou 1000 m/min, ktoré dokážu efektívne zvládnuť problém stabilizácie papierového pásu v extrémnych pracovných podmienkach. V niektorých špičkových výrobných linkách tvoria vákuové valce a sušiace valce presný pomer. Napríklad vysokokvalitný tlačiarenský papierenský stroj s ročnou produkciou 130 000 ton má sušiacu sekciu zloženú z 29 parných sušiacich valcov a viacerých vákuových valcov s priemerom 1500 mm. Spodný rad tradičných sušiacich valcov je úplne nahradený vákuovými valcami, čím sa dosahuje efektívna kontinuálna výroba bez navliekania lán a výrazne sa zlepšuje prevádzková stabilita.

Hlavná hodnota valcov VAC sušičky pramení z ich vedeckého princípu fungovania a výkonnostných výhod pri vysokorýchlostných pracovných podmienkach. V skutočnej výrobe je horný rad valcov parnej sušičky zodpovedný za dodávanie tepla na odparovanie vlhkosti z papierového pásu, zatiaľ čo spodný rad valcov VAC sušičky pevne adsorbuje papierový pás na suchom povrchu drôtu prostredníctvom podtlaku, čím účinne kompenzuje odstredivú silu generovanú vysokorýchlostnou prevádzkou a zásadne rieši problémy v priemysle, ako je trepotanie, krčenie a lámanie okrajov papierového pásu. Zároveň je prúd vzduchu z vetracích vreciek nasávaný do otvorov valca, čím sa urýchľuje výstup vlhkého vzduchu, narúša sa vrstva zadržiavajúca vlhký vzduch na povrchu papierového pásu a nepriamo sa zlepšuje rýchlosť sušenia. Vo fáze navliekania môže konštrukcia hustých otvorov na okrajoch zvýšiť adsorpčný účinok, výrazne zlepšiť úspešnosť navliekania a skrátiť čas navliekania. Prípadová štúdia papierenského stroja PM15 od spoločnosti Lee & Man Paper to plne potvrdzuje. Po transformácii pôvodných dvojito zavesených sušiacich valcov na jednoducho zavesené sušiace valce a ich modernizácii na vákuové valce v kombinácii s optimalizovanými stabilizačnými boxami a zariadením na vetranie vreciek sa miera pretrhnutia papierového pásu znížila o 60 %, neplánované prestoje sa skrátili o 30 % a pri výrobe vlnitého papiera s gramážou 70 až 90 g/m² rýchlosťou 1 000 m/min sa priemerné mesačné pretrhnutie papiera zvýšilo iba na 10 % a efektivita výroby sa zvýšila o 3 %.

V porovnaní s tradičnými valcami parných sušičiek je funkčné umiestnenie valcov VAC sušičky viac naklonené stabilizácii papierového pásu a pomocnému sušeniu a tieto dva faktory tvoria doplnkový a koordinovaný vzťah. Pokiaľ ide o zdroj tepla, valce VAC sušičky nemajú zabudovanú vykurovaciu štruktúru a na prevádzku sa spoliehajú výlučne na podtlak, zatiaľ čo valce parných sušičiek používajú ako zdroj tepla paru a vykonávajú hlavné úlohy prenosu tepla a sušenia; pokiaľ ide o povrchovú štruktúru, valce VAC sušičky majú drážkované alebo vŕtané prevedenia, zatiaľ čo valce parných sušičiek majú väčšinou hladké chrómované alebo liatinové povrchy; pokiaľ ide o funkčné zameranie, valce VAC sušičky sa zameriavajú na stabilizáciu šírky papierového pásu, pomocné odvlhčovanie a redukciu defektov papiera, zatiaľ čo valce parných sušičiek sa zameriavajú na efektívny prenos tepla na dokončenie hlavného odparovania vlhkosti z papierového pásu. Pokiaľ ide o sušiacu kapacitu, sušiaca kapacita jedného valca VAC sušičky je obmedzená a približne 2 až 3 valce VAC zodpovedajú jednému štandardnému valcu sušičky. Preto je v praktických aplikáciách potrebné vedecky zladiť počet valcov VAC a valcov parných sušičiek podľa rýchlosti vozidla a množstva papiera, aby sa dosiahla rovnováha medzi účinnosťou a nákladmi.

Vzhľadom na pokrok v stratégii „dvojitého uhlíka“ a inteligentnú a energeticky úspornú transformáciu papierenského priemyslu musí aplikácia sušiacich valcov VAC zohľadňovať aj riadenie spotreby energie a optimalizáciu údržby. Sušiace valce VAC potrebujú podporné vákuové a ventilačné systémy a v porovnaní s tradičnými konfiguráciami sušenia sú ich spotreba energie a náklady na údržbu o niečo vyššie, ale úsporu energie a zníženie spotreby možno dosiahnuť technickou optimalizáciou. Napríklad spoločnosť Lee & Man Paper počas transformácie vylepšila vákuovú skriňu SymRun, čím znížila zaťaženie ventilátora prívodu vzduchu o 30 % a zároveň zlepšila stupeň vákua; spoločnosť Valmet Finland optimalizovala rozostup medzi vákuovými valcami a sušiacimi valcami pomocou 3D skenovania a modelovania, zvýšila uhol navíjania sušičky papierového pásu, znížila počet dúchadiel a vzduchových potrubí a znížila spotrebu energie a náklady na údržbu. Pri dennej údržbe je potrebné pravidelne preplachovať otvory a drážky vákuového valca stlačeným vzduchom, aby sa zabránilo upchávaniu, súčasne kontrolovať výkon vákuového tesnenia a teplotu ložísk a kontrolovať stupeň vákua v rámci procesných požiadaviek. Kombinácia s účinným vetraním vreciek a systémami tepelného čerpadla môže výrazne zlepšiť celkovú účinnosť sušenia a znížiť spotrebu pary.

S neustálym zdokonaľovaním technológie vysokorýchlostných papierenských strojov a rastúcim dopytom po špičkových papierenských výrobkoch sa technologická iterácia valcov VAC sušičky posunie smerom k presnosti, úspore energie a inteligencii. V budúcnosti sa pomocou najmodernejších technológií, ako je CFD simulácia a numerické výpočty, môže ďalej optimalizovať dizajn otvorov a štruktúra vákuovej komory vákuových valcov, aby sa zlepšila presnosť regulácie podtlaku a stupeň spájania papierového pásu. V kombinácii s inteligentným snímaním a analýzou veľkých dát je možné realizovať dynamickú reguláciu stupňa vákua, aby sa prispôsobila výrobným potrebám rôznych typov papiera a rôznych rýchlostí vozidiel. Zároveň sa prostredníctvom modernizácie materiálu a štrukturálnej optimalizácie dá znížiť spotreba energie a opotrebovanie zariadení a predĺžiť životnosť. Ako „nástroj na stabilizáciu kvality“ pre vysokorýchlostné systémy sušenia papiera valce VAC sušičky nielen riešia mnohé problémové body tradičných konfigurácií sušenia za vysokorýchlostných pracovných podmienok, ale tiež pomáhajú papierenským podnikom zlepšiť kvalitu výrobkov a optimalizovať efektivitu výroby, čím vnášajú nový impulz do rozvoja vysokej kvality papierenského priemyslu.