DD263316A1 - Spritzrohr - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spritzrohr mit Zufluss von Reinigungsfluessigkeit und gasfoermigem Medium fuer die Entfernung von Faserstoff- und Schmutzansammlungen bei der Reinigung und Konditionierung von Papiermaschinenbespannungen, die als Siebe oder Entwaesserungsfilze zur Blattbildung und Entwaesserung von Papier oder aehnlichen Flaechengebilden benoetigt werden. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Spritzrohr so zu gestalten, dass man einen Strahl erhaelt mit hoher Ausflussgeschwindigkeit aus der Duese und mit dem Bestreben, sich kurz nach Verlassen der Duese zu erweitern und in einen aufgelockerten Zustand ueberzugehen. Geloest wird dies dadurch, dass die Duesen eines Spritzrohres einen Zulaufkanal fuer die Reinigungsfluessigkeit erhalten und eine Einstroemoeffnung fuer ein gasfoermiges Medium. In Fig. 1 wird die Erfindung am besten dargestellt. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Spritzrohr mit Zufluß von Reinigungsflüssigkeit und gasförmigem Medium für die Entfernung von Faserstoff- und Schmutzansammlungen bei der Reinigung und Konditionierung von Papiermaschinenbespannungen, die als Siebe oderEntwässerungsfiizezurBlattbildung und Entwässerung von Papier oderähnlichen Flächengebilden benötigt werden.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Als noch Bronze und Wolle die wesentlichsten Rohstoffe für Papiermaschinenbespannungen waren und diese infolge Verschleiß viel öfter gewechselt werden mußten als heute Papiermaschinenbespannungen aus synthetischen Materialien, genügten mit einer Lochreihe versehene Messingsrohre zum Bespritzen mit Wasser, um damit eine Reinigungswirkung zu erzielen. Seitzunehmend Nadelfilzkonstruktionen und Kunststoffsiebe zum Einsatz kommen, hatsich deren Laufzeit erheblich verlängert. Düsenspritzrohre wurden für die Reinigungsaufgaben erforderlich, für die Filzkonditionierung kommen zusätzlich Filzsauger zum Einsatz. Immer höhere Wasserdrücke waren erforderlich, um ein besseres Eindringen des Wasserstrahles in das Gewebe zu ermöglichen. Mit dem Druck steigt aber auch der Energiebedarf und der Frischwasserverbrauch für die Reinigungsarbeit an. Um den Aufwand in Grenzen zu halten, kommen Hochdruckdüsen zum Einsatz, die mit fächerförmigem Strahl oder Nadelstrahlen aus engen Runc'lochdüsen Wasser als Reinigungsflüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit gegen die Papiermaschinenbespannung ausstoßen. Die Geschwindigkeit des Strahles ist ein Kennzeichen für die Reinigungswirkung der Spritzrohre. Sie ist vom Druck und der Dichte ρ der Reinigungsflüssigkeit abhängig, deren Hauptbestandteil ist Wasser, deshalb ist der Wert für die Dichte etwa 1 und wenig variabel. Die Steigerung des Druckes ist aus ökonomischen Gründen nur bis zu wenigen MPa sinnvoll. Logischerweise müßte man annehmen, daß ein runder Nadelstrahl, der noch in sich geschlossen ist, wenn er also kurz nach Verlassen der Düse aufprallt, seinen besten Reinigungseffekt hat. Versuche haben dagegen gezeigt, daß ein Strahl dann, wenn dessen Übergang zur Auflösung erkennbar ist, wenn er also schon einen beachtlichen Weg durch Luft hinter sich hat, am intensivsten wirkt. Die Bremswirkung der Luft auf die Partikel des Strahles tritt nicht in Erscheinung, obwohl ein Energieverlust des Strahles zweifelsfrei vorhanden ist.

Eine Erklärung für diesen Widerspruch kann nur sein, daß ein Strahl, der sich aufzulösen beginnt, durch die entstandenen Lücken impulsartig auf daszu reinigende Gewebe aufschlägt. Die punktförmige Durchströmung bzw. Anströmung eines Nadelstrahls ist nicht so gut wie das schon mehr flächenhafte Auftreffen sich bildender Tropfen. Ein Nadelstrahl aus einer Düse mit etwa 1 mm Bohrungsdurchmesser hat auf die sich bewegende Papiermaschinenbespannung nur eine geringe Wirkbreite bei noch geschlossenem Strahl. Das Wasser muß gut gefiltert sein, um Verstopfungen zu vermeiden.

Ziel der Erfindung

Das erfindungsgemäße Spritzrohr soll bei gleichem Reinigungseffekt wie bisher mit weniger Aufwand an Energie und Spritzwasser zu betreiben sein, oder bei gleichem Spritzwasserverbrauch wie bisher das Anwenden größerer Düsenöffnungen möglich machen, um die Verstopfungsgefahr zu vermindern. Trotzdem soll eine große Strahlaustrittsgeschwindigkeit für die Reinigungsflüssigkeit aus den Düsen erreicht werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Wirksamkeit eines Strahles aus Wasser als Reinigungsflüssigkeit ist abhängig von einer großen Auftreffgeschwindigkeit auf die zu reinigende Papiermaschinenbespannung, aber auch die Form des Strahles hat einen Einfluß auf die Wirksamkeit.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Spritzrohr so zu gestalten, daß man einen Strahl erhält mit hoher Austrittsgeschwindigkeit aus der Düse und mit dem Bestreben, sich kurz nach Verlassen der Düse zu erweitern und in einen aufgelockerten Zustand überzugehen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß die Düsen eines Spritzrohres einen Zulaufkanal für die Reinigungsflüssigkeit erhalten, das ist in der Regel Wasser, und eine Einströmöffnung für ein gasförmiges Medium, wozu sich Preßluft anbietet. Durch entsprechend gestaltete Einbauteile im Düsenkörper ist zu sichern, daß das gasförmige Medium Luft in feinverteilter Form der Reinigungsflüssigkeit als gleichmäßiger Volumenstrom beigemischt wird und so mit dem Wasser als Reinigungsflüssigkeit in die Düse gelangt, wo die Formung des Strahles erfolgt. In den Kanal vor der Düse, in dem Wasser strömt, wird die Luft durch feine Öffnungen zugeführt, was durch einen den Wasserstrom umgebenden porösen Hohlkörper möglich ist. Mehrere Möglichkeiten bei der Formierung des Strahls sind gegeben:

— Bei der Strahlbildung in der Düse ist die erreichbare Strahlgeschwindigkeit nicht mehr von dem wenig variablen Wert 1 für die DichtejD des Wassers abhängig. Durch das auch in der Düse vorhandene Luftvolumen kann die Dichte_p des Strahles in der Düse beliebig reduziert werden.

— Ohne Steigerung des Druckniveaus vor der Düse kann infolge der geringeren Dichtej> der Mischung eine größere Anströmgeschwindigkeit des Strahles aus der Düse erreicht werden.

— Wasser und Luft stehen beim Passieren der Düse unter gleichem Überdruck, die Luft expandiert sofort nach Verlassen der Düse und lockert den Strahl auf, ohne daß die Aufnahme von Umgebungsluft notwendig ist und ohne den damit verbundenen Energieverlust.

— Dadurch, daß ein Teil des Wasservolumens durch Luft ersetzt ist, deren Dichte auch unter Druck im Verhältnis zu Wasser sehr klein ist, kann für die gleiche Flüssigkeitsmenge den Düsenein größerer Durchflußquerschnitt gegeben werden, wodurch die Verstopfungsgefahr reduziert wird.

Bei einem Spritzrohr mit nur einer oder wenigen Düsen ist es zweckmäßig, die Luft in separaten Leitungen mit entsprechendem Druck in den Düsenkörper zu leiten. Hat ein Spritzrohr eine große Anzahl Düsen, so kann auch die Luft dem Rohrsystem für die Reinigungsflüssigkeit zugesetzt werden, durch das sie in das Spritzrohr gelangt, an dem sich die Düsenkörper befinden. Auf das Spritzrohr sind Hohlräume als Windkessel aufgesetzt, in denen sich die Luft vom Wasser wieder trennt und durch kurze Verbindungsleitungen zum Düsenkörper gelangt und wieder feinverteilt der Reinigungsflüssigkeit beigemischt wird. Gelangt die Luft mit dem gleichen Druckniveau wie das Wasser in den Düsenkörper, so kann sie auch durch Schlitze oder Ringspalte, die um den Wasserkanal unmittelbar vor der Düse angeordnet sind, durch Injektorwirkung in den Wasserkanal vor der Düse eintreten.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand nachfolgender Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1: einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Spritzrohr

Fig. 2: eine weitere Gestaltung eines erfindungsgemäßen Spritzrohres

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist an ein Spritzrohr 1 ein Düsenkörper 2 angelötet oder angeschweißt, der einen Stutzen zum Befestigen eines Rohres für die Zufuhr von Preßluft aufweisen. Im Innenraum des Düsenkörpers 2 ist ein poröser Körper 3 mit groben Kapillaren untergebracht, an den sich die zur Strahlbildung erforderliche Düse 4 anschließt, deren Befestigung mit einer Ringmutter 5 möglich ist. Bei dieser Bauart sind Wasser als Reinigungsflüssigkeit und Luft mit getrennten Einrichtungen unter Druck zu setzen und mit getrennten Leitungen zum Düsenkörper 2 zu führen.

Anders gestaltet ist die Zufuhr zu den Düsenkörpern eines Spritzrohres nach Fig. 2. An ein Spritzrohr 6, dessen Länge etwa der Arbeitsbreite der Papiermaschine entspricht und das eine größere Anzahl von Düsenkörpern 2 trägt, deren Form identisch ist mit Düsenkörper*2 nach Fig. 1. Über dem Spritzrohr 6 sind, mit dem Rohrvolumen in Verbindung stehend, Hohlräume 7 als Windkessel angeordnet, an deren höchster Stelle ein Stutzen zum Anklemmen einer Rohrverschraubung 8 die Verbindung mit einer Rohrleitung 9 für Luft ermöglicht, die zum Düsenkörper 2 führt. Im Innenraum des Düsenkörpers 2 befindet sich ein Formstück 10 mit einer zentrischen Bohrung, an deren Endkante sich ein Ringspalt befindet, dessen andersseitige Begrenzung eine Stirnfläche der Düse 11 ist. Diese ist von der Ringmutter 5 gegen eine Ringfläche des Düsenkörpers 2 gedrückt, die eine Ebene mit der Stirnfläche des Formstückes 10 bildet, wodurch der Ringspalt zwischen den Teilen 10 und 11 fixiert ist. Die Luft gelangt durch Bohrungen im Formstück 10 in einen Ringraum, der den Ringspalt vor der Düse 11 umgibt und wird über Rohrleitung 9 den als Windkessel dienenden Hohlräumen 7 entnommen. Obwohl Luft und Wasser als Reinigungsflüssigkeit unter gleichem Druckni-eau stehen, wird durch Injektorwirkung und dem Druckabfall im Ringspalt vor der Düse 11, infolge Geschwindigkeitserhöhung des Wassers vor der Düse 11, von diesem die Luft aufgenommen. Sie kann sich nicht wieder zu großen Blasen vereinigen, da unmittelbar danach die Strahlbildung in der Düse 11 erfolgt.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist ein Luftdruck erforderlich, der den Wasserdruck übersteigt, um eine Strömung durch die Poren des porösen Körpers 3 zu ermöglichen. Damit dieser von der Luft gut durchströmt wird, kann deren Eintrittsbohrung in den Düsenkörper 2 tangential angeordnet werden. Eine Spülung zur Reinigung der Kapillaren ist möglich, wenn keine Druckluft anliegt und in der Luftzuleitung Wasser kurzzeitig abfließen kann.

Ähnlich ist eine Reinigung des Ringspaltes nach Fig.2 vor der Düse 11 möglich, wenn der Luftstrom vom Spritzrohr 6 in die Rohrleitung 9 unterbunden wird und eine Abflußmöglichkeit aus der Rohrleitung 9 für kurze Zeit geöffnet wird. Diese Abflußmöglichkeit kann auch zur Regelung des Luftanteiles mit Spritzstrahl benutzt werden im Zusammenwirken mit einer Niveauregelung an den Hohlräumen 7, die als Windkessel dienen. Sind diese mit wenig Luft gefüllt, dann ist diese Abflußmöglichkeit ganz geschlossen, bei zu viel Luft etwas offen, um Blasen vor der Düse 11 zu vermeiden. Für den Betrieb der Sprterohrewie bisher nur mit Wasser, ist für eine gute Reinigungswirkung ein Wasserdruck von mehr als 1 MPa erforderlich, dabei sind die Düsen mit Bohrungen von etwa 1 mm ausgeführt. Ist ein Teil des durch die Düse 11 strömenden Flüssigkeitsvolumens durch Luft ersetzt, so erhöht sich die Ausströmgeschwindigkeit. Will man mit etwa gleichem Effekt arbeiten wie unter bisherigen Bedingungen, so kann der Druck vor der Düsse 11 auf weniger als 1 MPa reduziert werden, eine Aufweitung der Bohrung der Düse 11 von etwa 1 mm auf 1,2 mm ist möglich.

Claims (3)

1. Spritzrohr mit Düsen für große Strahlgeschwindigkeit zur Entfernung von Faserstoff- und Schmutzansammlungen bei der Reinigung und Konditionierung von Papiermaschinenbespannungen, die als Siebe oder Entwässerungsfilze zur Blattbildung und Entwässerung von Papier oder ähnlichen Flächengebilden benötigt werden, gekennzeichnet dadurch, daß der die Düse (11) haltende Düsenkörper (2) neben dem Zuflußkanal für Reinigungsflüssigkeit, in der Regel Wasser, einen Rohrstutzen zum Befestigen einer Rohrleitung (9) mit einem Einlaßkanal für ein gasförmiges Medium aufweist, und daß für dessen Durchfluß unmittelbar vor der Düse (11) ein poröser Körper (3) angeordnet ist.

2. Spritzrohr mit Düsen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß unmittelbar vor der Düse (11) ein Formstück (10) so angeordnet ist, daß es Zuflußschlitze oder einen Ringspalt vor der Düse (11) bildet oder solche in sich enthält.

3. Spritzrohr mit Düsen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß am Spritzrohr (6), versehen mit Düsenkörpern (2), nach oben Hohlräume (7) sich erstrecken, und daß deren oberen Enden Rohrleitungen (9) angeschlossen sind, die Verbindung mit Stutzen an den Düsenkörpern (2) besitzen.