DE1511217B1 - Trockenzylinder fuer Papiermaschinen - Google Patents

Description

Kondensatanfalls die Saugdüsenöffnungen überflutet, d.h. verschlossen, so hört zunächst die Zerstäubung in. der ersten Stufe auf. Wegen der kurzen Länge und der bestehenden Druckdifferenz längs der Saug-5 düsenrohre kann zwar das Kondensat noch als solches in das Saugrohr eingesaugt werden, aber es wird dann in dem Saugrohr wieder durch die Zentrifugalkraft an der radial nach außen weisenden Wand abgelagert. Das führt bei diesen System dann wegen

Zylinderlängsrichtung verläuft und eine Anzahl von io der dort getroffenen Anordnung der schlitzförmigen Saugdüsenrohren geringen Durchmessers trägt, deren Mündungen sehr schnell zum Fluten auch dieser Öffnungen nahe der Zylindermantelfläche und deren Mündungen und damit zur Beendigung der Zerstäu-Mündungen im Abstand von der Saugrohrwand im bung auch in der zweiten Stufe, was zur Folge hat, Inneren des Saugrohres liegen. daß die Dampf- und Kondensatabführung völlig zum

Ein derartiges Kondensatabzugsystem soll eine 15 Erliegen kommt.

gleichmäßige Papierbahntrocknung über die gesamte Ist eine solche Überflutung einmal eingetreten,

Breite des Zylindermantels gewährleisten, um zu ver- muß die Zylinderumfangsgeschwindigkeit stark abgehindern, daß die zu trocknende Papierbahn noch bremst werden, was natürlich erhebliche Störungen mehr oder weniger feuchte Abschnitte behält, die sich des Produktionsablaufes zur Folge hat, oder man ist bei der Weiterverarbeitung der Papierbahn äußerst 20 gezwungen, das Dampfzufiihrungssystem und das störend bemerkbar machen. Eine gleichmäßige Dampf-und Kondensatabführungssystem von vorn-Papierbahntrocknung kann aber nur erreicht werden, herein so stabil auszubilden, daß die Beaufschlagung wenn Unregelmäßigkeiten in der Ausbildung der der Systeme mit kurzzeitigem hohem Druck zur Be-Kondensatfilmdicke an der Zylindermantelinnenseite seitigung der Kondensatansammlungen zulässig ist. vermieden werden, da hierdurch der Wärmeübergang 25 Beide Möglichkeiten stellen jedoch lediglich teure vom Heizdampf im Innern des Trockenzylinders auf und unwirtschaftliche Notlösungen dar.

Diese Nachteile werden von der Erfindung in verblüffend einfacher Weise vollständig dadurch beseitigt, daß bei jedem Saugrohr die Einströmöffnungen 30 der Auslaßrohre einen größeren radialen Abstand von der Zylinderdrehachse besitzen als die Mündungen der Saugdüsenrohre.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung gegenüber den bekannten Absaugvorrichtungen besteht darin,

richtung nahe der inneren Wandfläche des Zylinder- 35 daß bei Überflutung der Saugdüsenöffnungen nicht mantels angeordnete Saugrohre, die zur Wandfläche mehr der gesamte Absaugvorgang zusammenbricht, hinweisende Öffnungen besitzen. Mit solch einem Vielmehr wird durch Überlappung der Saugdüsen-Abzugsystem ist jedoch ein gleichmäßiges Absaugen rohre und der Auslaßrohre erreicht, daß im Falle der des Kondensats nicht möglich, da die Saugwirkungen Überflutung der Saugdüsenöffnungen das Kondensat von Öffnungen in der Nähe einer von dem Saugrohr 40 immer noch an den Mündungen der Saugdüsenrohre fortführenden Anschlußleitung ungleich größer sind zerstäubt wird und somit der Absaugvorgang nicht als bei den Öffnungen, die sich nicht in unmittelbarer zum Erliegen kommen kann. Die Mündungen der Nähe einer Anschlußleitung befinden. Saugdüsenrohre können in keinem Fall überflutet

Darüber hinaus sind solche Siphonsysteme, die im werden, da der maximale Kondensatpegel in jedem wesentlichen ohne Kondensatzerstäubung arbeiten, 45 Saugrohr durch die Lage der Einströmöffnungen der nicht bei den modernen, schneilauf enden Papier- Auslaßrohre bestimmt ist.

maschinen mit Umfangsgeschwindigkeiten des Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus

Trockenzylinders in der Größenordnung von 1200 einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der bis 1500 m/min anwendbar. Es ist nämlich bei diesen Erfindung, die vorsieht, daß diejenigen Saugdüsen-ZyHnderumfangsgeschwindigkeiten nicht mehr mög- 50 rohre, die in der Nähe der Einströmöffnungen der lieh, die infolge der erheblichen Zentrifugalkraft fest- Auslaßrohre angeordnet sind, einen geringeren gehaltenen Kondensatansammlungen ohne vorherige radialen Abstand von der Zylinderdrehachse besitzen Zerstäubung radial zur Zylinderachse hin abzu- als die weiter von den Einströmöffnungen der Aussaugen, laßrohre abgelegenen Saugdüsenrohre. Es ergeben Ein weiteres bekanntes, in der USA.-Patentschrift 35 sich nämlich auf Grund verschiedener Längen der 3 169 050 offenbartes Kondensatabführungssystem Saugdüsenrohre vorherbestimmbare unterschiedliche leitet deshalb den Dampf und das anfallende Konden- Druckverluste, die so zu wählen sind, daß das Drucksat über eine Vielzahl von kleinen Düsenrohren gefälle in Längsrichtung des Saugrohres ausgeglichen geringen Durchmessers ab, deren Öffnungen nahe der wird und die Kondensatabführung im Gegensatz zu Zylindermantelfläche und deren Mündungen im 60 den bekannten Systemen gleichmäßig über die geinneren von in Zylinderlängsrichtung verlaufenden samte Breite des Zylindermantels erfolgt. Saugrohren im Abstand von der Saugrohrwand liegen. In vorteilhafter Weise kann weiterhin vorgesehen Vermittels dieser Düsenrohre erfolgt die Zerstäubung sein, daß die Einströmöffnungen der Auslaßrohre in des Kondensats, und zwar zunächst im Bereich der Längsrichtung der Saugrohre einen gleichmäßigen Saugdüsenöffnungen nahe dem Zylindermantel und 65 Abstand voneinander besitzen. Hierdurch wird das sodann im Bereich der Mündungen, die schlitzförmig gegebene Druckgefälle längs des Saugrohres soweit ausgebildet sind, im Inneren der Saugrohre. wie möglich vermindert. Werden bei diesem System infolge eines höheren Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele

den Zylindermantel unterschiedlich beeinflußt wird. Dementsprechend muß das Abführen des sich ansammelnden Kondensats über die'Breite des Zylindermantels absolut gleichmäßig erfolgen.

Es ist zum Abführen des Kondensats bereits ein Siphonsystem bekannt, bei dem das Kondensat an mehreren Stellen von der inneren Fläche des Zylindermantels abgenommen wird, und zwar über in Längs-

der Erfindung an Hand der Zeichnungen in größeren Einzelheiten erläutert. Dabei stellt dar

F i g. 1 einen Längsschnitt eines Trockenzylinders gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, F i g. 2 einen Schnitt in der Ebene 2-2 der F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt (im vergrößerten Maßstab) in der Ebene 3-3 der Fig. 1,

F i g. 4 eine Ansicht in der Ebene 4-4 der F i g. 3,

F i g. 5 einen Schnitt (im vergrößerten Maßstab) in der Ebene 5-5 der Fig. 4,

Fig. 6 einen Längsschnitt eines Trockenzylinders gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, F i g. 7 einen Schnitt in der Ebene 7-7 der F i g. 6,

Fig. 8 einen Schnitt (in vergrößertem Maßstab) in der Ebene 8-8 der F i g. 7 und

F i g. 9 einen Schnitt (in vergrößertem Maßstab) in der Ebene 9-9 der F i g. 6.

Bei dem in F i g. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel enthält der Trockenzylinder einen dünnen,

verlängert, an dem sich z. B. ein Zahnrad befestigen läßt.

Im übrigen sind beide Enden der Achse 13 mit Bohrungen 36 bzw. 37 versehen, die mit den Kam-5 mern29 bzw. 30 kommunizieren. Die Bohrung 37 dient dabei zur Zufuhr von Dampf unter Druck zur Kammer 30, während die Bohrung 36 zum Abzug von Kondensat aus der Kammer 29 verwendet wird. Der in die Kammer 30 über die Bohrung 37 einlo gespeiste Dampf wird über Dampfzufuhrleitungen 38 in das Innere des Trockenzylinders eingespeist. Die Dampfzufuhrleitungen gehen von der Kammer 30 aus und erstrecken sich parallel zur Achse 13 durch das Innere des Trockenzylinders. Sie sind mit reihen-15 weise angeordneten Auslaßöffnungen 39 versehen.

Zum Abzug des Kondensats aus dem Innern des Trockenzylinders ist ein Abzugsystem vorgesehen, das zwei einander in bezug auf die Achse 13 gegenüberliegende Saugrohre 40 und 41 enthält. Diese

zylindrischen Außenmantel 10, der an seinen beiden 20 Saugrohre liegen in der Nähe der inneren Wand-Enden starr mit je einem relativ flachen, ringförmigen fläche des Mantels 10. Sie besitzen, wie sich am Stirnteil 11 bzw. 12 verbunden ist. Dazu ist an jedem deutlichsten aus F i g. 5 ergibt, einen rechteckigen Ende des Mantels 10 ein nach innen weisender Be- Querschnitt und sind zweckmäßig aus zwei in Längsfestigungsflansch 14 vorgesehen, der mit einem Rand- richtung miteinander verschweißten, einander zugeflansch 15 des zugeordneten Stirnteils zusammenpaßt 25 kehrten U-Profilen gebildet.

und mit diesem durch Schrauben 16 verbunden ist. Zur Befestigung der Saugrohre 40 bzw. 41 dienen

Die beiden Stirnteile 11 und 12 sind ihrerseits an A-förmige Konsolen 44, deren Schenkelenden mit einer zentralen Hohlachse 13 befestigt und im übrigen der jeweils benachbart verlaufenden Strebe 20 vermit je einem Mannloch 17 versehen, um das Innere schraubt sind und deren Kopf eine U-förmige Querder Walze zur Montage und zur Wartung zugänglich 30 schiene 45 trägt. Die Querschienen 45 sind mit einer zu machen. Ausnehmung zur Aufnahme des Saugrohres 40 bzw.

Jedes der beiden Stirnteile 11 und 12 ist in seinem 41 versehen und zweckmäßig mit dem betreffenden mittleren Bereich (d.h. im Bereich zwischen dem Saugrohr verschweißt. Im übrigen ist jedes Saugrohr inneren Rand und dem äußeren Rand) mit einem noch gegen die Zylinderabschnitte 18 der beiden kurzen Zylinderabschnitt 18 versehen, der an seinem 35 Stirnteile 11 und 12 abgestützt, und zwar mittels inneren Ende einen Flansch 19 trägt und der zweck- Konsolen 46, die mit dem betreffenden Zylindermäßig mit dem betreffenden Stirnteil aus einem Stück abschnitt 18 verschraubt und mit dem betreffenden besteht. Zwischen den Flanschen 19 der beiden Saugrohr 41 bzw. 42 verschweißt sind,
gegenüberliegenden Zylinderabschnitte 18 erstrecken Durch die nach außen weisende Längswand 43 α

sich eine Anzahl von verhältnismäßig schweren 40 der Saugrohre 40 bzw. 41 sind in Radialrichtung Streben 20 in Längsrichtung durch das Innere des eine Vielzahl von rohrförmigen Saugdüsen geringen Trockenzylinders. Die Streben 20 sind an ihren Durchmessers hindurchgeführt. Die äußeren Mün-Enden mit Flanschen 21 versehen und mittels Bolzen düngen 48 dieser Saugdüsen befinden sich dabei ganz 22 an den Flanschen 19 befestigt. Sie dienen dem in der Nähe der inneren Wandfläche des Mantels 10, Zweck, ein Verbiegen der Stirnteile 11 und 12 zu 45 während ihre inneren Mündungen 49 verhältnismäßig verhindern und damit die Beanspruchungen, die im weit in das Innere der Saugrohre 40 bzw. 41 hinein-Mantel 10 an oder nahe der Verbindungsstelle mit verlegt sind. In einem praktischen Beispiel kann jedes den Stirnteilen auftreten können, zu unterbinden. der Saugrohre 40 und 42 mit 32 solcher rohrförmiger

Der Mantel 10 und die Stirnteile 11 sind Gußteile. Saugdüsen 47 versehen sein, wobei der Mittenabstand Desgleichen ist auch die Hohlachse 13 ein Gußteil. 50 der Saugdüsen etwa 57 mm betragen kann.
Sie besteht aus zwei Achshälften 23 und 24, die an An jedes Saugrohr 40 bzw. 41 sind vier im gleichen

ihrer Verbindungsstelle mit Flanschen 25 bzw. 26 Abstand voneinander angeordnete Auslaßrohre 50 versehen und durch Bolzen 27 miteinander verbunden angeschlossen, die sich durch die innere Längswand sind. In die Achshälfte 24 ist dabei noch eine Trenn- 42 a der Saugrohre hindurch erstrecken. Die Münplatte 28 eingeformt, die den inneren Hohlraum der 55 düngen 51 dieser Auslaßrohre befinden sich dabei in Achse 13 in zwei getrennte Kammern 29 und 30 der Nähe der Innenfläche der äußeren Längswand unterteilt. 43a der Saugrohre, d.h., die Auslaßrohre50 er-

In der Nähe der beiden äußeren Enden ist die strecken sich verhältnismäßig weit in das Innere der Achse 13 mit je einem Umfangsflansch 31 versehen, Saugrohre hinein. Außerhalb der Saugrohre sind die der mit einem Randflansch 32 der Stirnteile 11 bis 12 60 Auslaßrohre 50 eines jeden Saugrohres 40 bzw. 41 zusammenpaßt und mit diesem durch Schrauben 33 über Anschlußleitungen 52 und 53 mit einer zentralen verbunden ist. Außerhalb der beiden Umfangs- Sammelleitung 54 verbunden. Beide Sammelleitungen flansche 31 geht die Achse 13 in zwei Lageransätze 54 sind an die Kammer 29 in der Hohlachse 13 an-34 über, mit denen der Trockenzylinder in — nicht geschlossen und im übrigen im gleichen Abstand von weiter dargestellten — Lagern abgestützt ist. Einer 65 den Stirnteilen 11 und 12 angeordnet, allerdings mit der beiden Lageransätze, in der Darstellung der der Ausnahme, daß sie in ihrem Endbereich (bezogen F i g. 1 der rechte Lageransatz, ist über den Bereich auf die Darstellung der F i g. 1) nach links zur Trenndes zugehörigen Lagers hinaus zu einem Ansatz 35 platte 28 hin abgewinkelt sind, damit ihr Anschluß

an die Kammer 29 nicht in den Bereich der Flansche densat an, das sich wegen der hohen Umfangs-25 und 26 fällt. geschwindigkeit der Trommel in der Form eines

Die rohrförmigen Saugdüsen 47 besitzen eine zylindrischen Ringes von beispielsweise etwa 6 bis unterschiedliche Länge, und zwar dahingehend, daß 7 mm Dicke auf der inneren Wandfläche des Mantels die näher bei den Auslaßrohren 50 liegenden Düsen 5 10 sammelt, diese Fläche also im Bereich des gelänger sind als die weiter entfernt von den Auslaß- samten Trommelumfanges gleichmäßig abdeckt. Zum rohren 50 liegenden Düsen. Dadurch wird eine star- Abzug des gebildeten Kondensats dient das die Saugkere Beschränkung der Strömung an Kondensat und rohre 40 und 41 und die Düsenrohre 47 enthaltende Dampf durch die näher bei den Auslaßrohren 50 Kondensatabzugsystem.

liegenden Düsen (im Vergleich zu den weiter ent- ίο Um die Oberflächentemperatur des Mantels 10 fernt liegenden Düsen) erreicht. Im einzelnen läßt und damit den Trockeneffekt des Zylinders so gleichsich aus Fig. 4 ersehen, daß die Düsenrohre 47d, förmig wie möglich zu halten, muß die Schichtstärke die unmittelbar in der Nähe eines Auslaßrohres 50 des an der inneren Wandfläche des Mantels haftenliegen, am längsten ausgebildet sind, daß die nächst- den »Kondensatringes« auf einem möglichst gleichfolgende Gruppe von Düsenrohren 47 c kürzer aus- 15 mäßigen Wert gehalten werden. Dies wird in folgengebildet ist, daß die dann folgende Gruppe von der Weise erreicht:

Düsenrohren 47 & wiederum kürzer ausgebildet ist Der Dampf strömt innerhalb des Zylinders zu den

und daß schließlich die. Gruppe von Düsenrohren dicht bei der inneren Wandfläche des Mantels 10 47α die geringste Länge besitzt. Zwischen jeder angeordneten Mündungen 48 der Düsenrohre 47, da Gruppe von Düsenrohren besteht beispielsweise ein 20 der Druck innerhalb der Düsenrohre 47 (und ent-Längenunterschied von ungefähr 12 bis 13 mm. Die sprechend der Druck in den Saugrohren 40 bzw. 41 Düsenrohre 47 α enden dabei etwa in der Mitte zwi- sowie in der Achskammer 29) geringer ist als der sehen den Längswänden 42 «und 43 α der Saugrohre, Dampfdruck innerhalb des Zylinders. Beim Eintritt so daß die Düsenrohre 47b, 47c und 47d mit ihren in die Rohrmündungen 48 »fegt« der Dampf über Mündungen 49 jeweils einen stufenweise um 12 bis 35 die innere Wandfläche des Trommelmantels. Dabei 13 mm vergrößerten Abstand von der äußeren Längs- wird das innen an dem Trommelmantel anhaftende wand 43 α der Saugrohre besitzen. Im übrigen liegen Kondensat zerstäubt. Als Folge davon strömt eine die Mündungen 51 der Auslaßrohre 50 näher bei der Dampf—Wasser—Mischung in Radialrichtung der äußeren Längswand 43 α der Saugrohre als die Mün- Trommel nach innen durch die engen Düsenrohre düngen 49 der kürzesten Düsenrohre 47 a. Beispiels- 30 47 hindurch in die Saugrohre 40 bzw. 41. Natürlich weise kann der Abstand der Mündungen 51 der Aus- setzt eine derartige Zerstäubung voraus, daß die Iaßrohre50 von der äußeren Längswand 43 α etwa Dampfgeschwindigkeit beim Eintritt in die Düsen-25 mm betragen, während der Abstand der Mün- rohre 47 möglichst groß ist. Diese Voraussetzung ist düngen 49 der kürzesten Düsenrohre 47 a von der durch den geringen Durchmesser der Bohrung in den äußeren Längswand 43 a etwa 75 mm betragen kann. 35 Düsenrohren 47 gewährleistet. Beispielsweise kann in Natürlich ist der Innendurchmesser und auch die einem praktischen Fall die Geschwindigkeit der Länge der Düsenrohre an kein bestimmtes Maß Dampf—-Wasser—Mischung innerhalb der Düsengebunden, vielmehr können die Abmessungen ent- rohre 47 ungefähr 33 m pro Sekunde betragen. Insprechend dem jeweils vorliegenden Anwendungsfall folge dieser hohen Geschwindigkeit wird dabei innergewählt werden. Bei einem praktischen Ausführungs- 40 halb der Bohrungen der Düsenrohre 47 der Dampfbeispiel wurden Düsenrohre 47 mit einer Bohrung druck gegenüber dem Dampfdruck innerhalb des von ungefähr 8 mm Durchmesser verwendet. Die Zylinders um etwa 0,35 at reduziert. Länge dieser Düsenrohre lag zwischen etwa 130 und Die Dampf—Wasser-—Mischung unterliegt, wäh-

170 mm. Die äußeren Mündungen 48 der Düsenrohre rend sie radial zur Trommel die Düsenrohre 47 besaßen von der inneren Wandung des Mantels 10 45 durchströmt, wegen der hohen Umdrehungsgeschwineinen Abstand von etwa 3 bis 10 mm, wobei sich digkeit des Zylinders natürlich einer beträchtlichen ein Wert in der Nähe von etwa 8 mm als besonders Zentrifugalkraft. Da jedoch in der Nähe der Rohrgünstig erwiesen hatte. Im übrigen betrug bei dem mündungen48 eine Zerstäubung stattgefunden hat, besagten Ausführungsbeispiel der Durchmesser der reicht der Dampfdruck innerhalb des Zylinders aus, Auslaßrohre 50 ungefähr 25 mm. 5° um die Wasser—Dampf—Mischung entgegen dieser

Beim Betrieb des vorangehend beschriebenen Zentrifugalkraft durch die Düsenrohre 47 hindurch-Trockenzylinders wird die feuchte Papierbahn auf zubefördern. Falls keine Zerstäubung stattfinden die Außenfläche des Mantels 10 aufgelegt. Der würde, wäre es hingegen sehr viel schwieriger, das Zylinder wird (über das auf dem Ansatz 35 befestigte dann »unverdünnte« Kondensat wegen seiner erheb-Antriebsrad) mit einer sehr hohen Umfangsgeschwin- 55 Hch größeren Dichte entgegen der Zentrifugalkraft digkeit von beispielsweise 1200 bis 1500 m pro Mi- nach innen durch die Düsenrohre 47 hindurchzunute angetrieben. Während der Drehung des Zylin- drücken.

ders trocknet die Papierbahn. Sie wird sodann mittels Innerhalb der Saugrohre 40 und 41 findet eine

z. B. einer Kreppklinge (nicht dargestellt) von der gewisse Kondensation statt. Außerdem neigt die Außenfläche des Mantels 10 wieder abgenommen 60 Dampf—Wasser—Mischung auch beim Durchströmen und zu Rollen aufgerollt oder in sonstiger Weise der Düsenrohre dazu, sich in die Wasser-Kompoweiterverarbeitet. nente und die Dampf-Komponente aufzutrennen.

In den sich drehenden Zylinder wird laufend Dampf Da jedoch die Mündungen 51 der Auslaßrohre 50 unter Druck eingespeist, und zwar in der schon er- verhältnismäßig nahe an die äußere Längswand 43 α wähnten Weise über die Achskammer 30, die Zu- 65 der Saugrohre 40 bzw. 41 herangerückt sind, findet fuhrleitungen 38 und die Auslaßöffnungen 39. Dieser an dieser Längswand im wesentlichen die gleiche Dampf beheizt die Wandungen des Zylinders, ins- Zerstäubung statt wie im Bereich der Mündungen besondere den Zylindermantel 10. Dabei fällt Kon- 48 der Düsenrohre 47. Wegen der hohen Zentrifugal-

kraft legt sich nämlich das in den Saugrohren 40 bzw. 41 abgeschiedene Wasser an die äußere Längswand 43 α an. Der mit hoher Geschwindigkeit zu den Mündungen 51 der Auslaßrohre 50 hinströmende Dampf zerstäubt dieses an der Längswand 43 α anhaftende Wasser zu kleinen Tröpfchen, die dann zusammen mit dem Dampf (bzw. der übrigen Dampf— Wasser—Mischung) radial zur Trommel durch die Auslaßrohre 50 hindurch und weiter durch die Leitungen 52 bis 54 hindurch zur Achskammer 29 transportiert werden. Die Strömungsgeschwindigkeit der Dampf—Wasser—Mischung in den Auslaßrohren 50 kann dabei z. B. 24 bis 27 m pro Sekunde betragen.

Die Achskammer 29 ist über die Achsbohrung 36 mit einem geeigneten Kondensatableiter (nicht dargestellt) verbunden. Der Dampfdruck innerhalb der Achskammer 29 wird durch ein Ventil (ebenfalls nicht dargestellt) gesteuert. Natürlich fällt der Dampfdruck generell auf dem Weg von den äußeren Mündungen 48 der Düsenrohre 47 über die Saugrohre 40 bzw. 41 und die Leitungen 52 bzw. 53 und 54 sowie die Achskammer 29 zum Kondensatableiter laufend ab. In einem Zahlenbeispiel kann der Dampfdruck innerhalb des Trockenzylinders beispielsweise etwa 8,75 at betragen und der Dampfdruck innerhalb der Achsbohrung 36 etwa 7,7 at.

Wegen der laufend auch innerhalb der Saugrohre 40 bzw. 41 stattfindenden Zerstäubung kann sich auf der äußeren Längswand 43 α der Saugrohre keine große Kondensatmenge bilden. Dadurch ist die Gefahr einer »Überflutung« der Saugrohre praktisch vermieden, so daß keine Behinderung der Strömung der Wasser—Dampf—Mischung durch die engen Düsenrohre 47 hindurch auftreten kann. Insbesondere können die Düsenrohre 47 auch nicht blockiert werden, weil ihre inneren Mündungen 49 in jedem Fall einen geringeren Abstand von der Drehachse der Trockentrommel haben als die Mündungen 51 der Auslaßrohre 50. Mit anderen Worten ragen in jedem Pail die Mündungen 49 der Düsenrohre 47 frei aus der auf der äußeren Längswand 43 α der Saugrohre anhaftenden Kondensatschicht heraus. ·

Es sei noch einmal darauf hingewiesen, daß das Kondensatabzugsystem auf dem Wege von den äußeren Mündungen 48 der Düsenrohre 47 bis zur Achskammer 29 zwei Stufen enthält, bei denen der Dampf so stark über eine Oberfläche hinwegstreicht, daß das auf der betreffenden Oberfläche angesammelte Kondensat zerstäubt wird. Es wurde gefunden, daß sich durch diese doppelte Zerstäubung ein sehr viel gleichförmigerer Kondensatabzug in Längsrichtung der Trockentrommel und in Längsrichtung der Saugrohre 40 und 41 erzielen läßt, als wenn jede der einzelnen Saugdüsen 47 über einen einfachen Leitungsanschluß mehr oder weniger direkt mit der Achskammer 29 verbunden wäre. Praktisch sind nämlich die Mündungen 51 aller Auslaßrohre 50 ständig in das durch die Zentrifugalkraft an die äußere Längswand 43 α der Saugrohre gedrückte Wasser eingetaucht, und die sich dabei an den Mündungen 51 ergebende Zerstäubungswirkung führt dazu, daß längs eines jeden Saugrohres von dessen einem Ende bis zu dessen anderem Ende im wesentlichen der gleiche, reduzierte Druck herrscht. Demzufolge wirkt auf die inneren Mündungen 49 sämtlicher Düsenrohre 47 nahezu der gleiche Druck ein, so daß die Kondensat-Strömung in allen Düsenrohren in befriedigendem Ausmaß gleichmäßig ist.

Um die geringfügigen Druckschwankungen zu berücksichtigen, die sich in Längsrichtung der Saugrohre 40 bzw. 41 zwischen dem Bereich der näheren Umgebung der Auslaßrohre 50 und dem Bereich des größeren Abstandes von diesen Auslaßrohren ergeben, sind, wie schon erwähnt wurde, die Düsenrohre 47 o* in der Nähe der Auslaßrohre 50 länger ausgebildet als die weiter von den Auslaßrohren 50 abgelegenen Düsenrohre 47 c, 47 b und schließlich

ίο 47 a. Da sich der Strömungswiderstand für die durch die Düsenrohre 47 hindurchströmende Wasser— Dampf—Mischung mit zunehmender Rohrlänge erhöht, läßt sich nämlich durch eine entsprechende Justierung der Rohrlänge die Auswirkung der geringen Druckschwankungen längs der Saugrohre 40 bzw. 41 kompensieren. In der Nähe der Auslaßrohre 50 ist der Druck in den Saugrohren etwas geringer und mithin der »Antrieb« für die Strömung der Dampf—Wasser—Mischung durch die Düsenrohre 47 a* hindurch entsprechend größer, und daher sind die Düsenrohre 47 d länger ausgebildet, während andererseits die weiter von den Auslaßrohren 50 abgelegenen Düsenrohre 47 a, auf die der geringste »Antrieb« einwirkt, auch am kürzesten gehalten sind.

Im übrigen wirkt sich noch vergleichmäßigend auf die Strömung in den Düsenrohren die Tatsache aus, daß die Sammelleitungen 54 zentral innerhalb des Trockenzylinders verlaufen (außer allerdings der geneigten Abschnitte im Bereich der Flansche 25 und 26).

Zusammenfassend läßt sich mithin feststellen, daß das vorangehend erläuterte Kondensatabzugsystem die folgenden, wesentlichen Eigenschaften besitzt:

a) Die engen Düsenrohre 47 können nicht überfluten, weil die Mündungen 51 der Auslaßrohre 50 näher bei der äußeren Längswand 43 α der Saügrohre40 bzw. 41 liegen als die inneren Mündungen 49 der Düsenrohre 47.

b) Die doppelte Zerstäubung innerhalb des Abzugsystems stellt einen gleichförmigen Kondensatabzug über die Länge der Saugrohre 40 bzw. Al und damit auch über die Länge der Trockentrommel sicher. Unter »doppelter Zerstäubung« wird dabei verstanden, daß eine erste Zerstäubung des Kondensats auf der inneren Wandfläche des Mantels 10 beim Eintritt des Dampfes in die Düsenrohre 47 stattfindet und eine zweite Zerstäubung des Kondensats auf der äußeren Längswand 43 α der Saugrohre 40 bzw. 41 beim

Eintritt des Dampfes in die Auslaßrohre 50.

c) Geringfügige Ungleichmäßigkeiten der Strömung durch die Düsenrohre 47 sind durch eine unterschiedliche Rohrlänge kompensiert, wobei insbesondere die Düsenrohre in der Nähe der Auslaßrohre 50 länger ausgebildet sind.

Erwähnt sei noch, daß die Düsenrohre 47, die in den Fig. 1 bis 5 als exakt radial verlaufend dargestellt sind, im Bedarfsfall natürlich auch einen Winkel mit dem zugeordneten Radius des Trockenzylinders bilden können und auch einen Winkel gegenüber den Auslaßrohren 50. Weiterhin sei noch erwähnt, daß außer den zwei zeichnerisch dargestellten Saugrohren 40 und 41 selbstverständlich auch noch weitere Saugrohre gleicher Konstruktion innerhalb des Trockenzylinders angeordnet sein können.

Der in F i g. 6 bis 9 dargestellte Trockenzylinder entspricht in seinem Aufbau dem in Fig. 1 bis 5

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dargestellten Zylinder, besitzt jedoch ein modifiziertes Kondensatäbzugsystem. Diejenigen Teile in Fig. 6 bis 9, die mit den entsprechenden Teilen in Fig. 1 bis 5 vergleichbar sind, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nachfolgend nicht nochmals gesondert erläutert.

Das Kondensatabzugsystem bei dem Trockenzylinder gemäß Fig, 6 bis 9 enthält zwei Saugrohre 70 und 71, die in der Nähe der inneren Wandfläche des Mantels 10 angeordnet sind und einander in bezug auf die Achse 13 gegenüberliegen. Jedes der Saugrohre 70 und 71 besitzt einen rechteckigen Querschnitt und ist, wie sich am deutlichsten aus Fig. 9 ergibt, aus rechteckigen Seitenplatten 72 und 73 sowie rechteckigen Stirnplatten 74 und 75 zusammengeschweißt. Zweckmäßig ist dabei auf die Innenfläche der innenständigen Stirnplatte 75 noch eine Verstärkungsplatte 76 aufgeschweißt.

Die Saugrohre 70 und 71 sind in der Nähe ihrer Enden mittels dreieckiger Konsolen 77 gegen den Zylinderabschnitt 18 der Stirnteile 1Γ bzw. 12 abgestützt, indem die Schenkel 78 und 79 der Konsole 77 mit dem Flansch 19 des Zylinderabschnitts 18 verschraubt sind. In ihrem mittleren Bereich stützen sich die Saugrohre über Bügel 80 an der jeweils benachbart verlaufenden Strebe 20 ab.

Durch die äußere Endplatte 74 der Saugrohre 70 bzw. 71 erstrecken sich eine Anzahl von engen, rohrförmigen Saugdüsen 81 hindurch (F i g. 8 und 9), die radial zum Zylinder verlaufen und alle die gleiche Länge besitzen. Die äußeren Mündungen 82 dieser Düsenrohre befinden sich in geringem Abstand von der inneren Wandfläche des Mantels 10, während die inneren Mündungen 83 dieser Düsenrohre ziemlich nahe der Längsmittelachse des betreffenden Saugrohres gelegen sind. Der Abstand der Düsenrohre 81 voneinander ist verhältnismäßig gering, beispielsweise können die Düsenrohre längs der Stirnplatte 74 einen Mittenabstand von ungefähr 57 mm besitzen.

An das Saugrohr 70 sind zwei Abzugleitungen 84 und 85 angeschlossen, und zwar mittels eines Anschlußstückes 86/ das eine sich nach außen hin erweiternde Durchlaßöffnung 87 besitzt. Das Anschlußstück 86 für die Abzugleitung 84 ist an der Seitenplatte 73 befestigt, während das, Anschlußstück 86 für die Abzugleitung 85 an der gegenüberliegenden Seitenplatte 72 befestigt ist. In beiden Seitenplatten 72 und 73 sind dabei rechteckförmige Öffnungen 88 angebracht, die in Größe und Form mit dem benachbart liegenden Ende der Durchlaßöffnung 87 in dem Anschlußstück 86 übereinstimmen und damit verbunden sind. An das Saugrohr 71 sind über gleiche Anschlußstücke 86 zwei weitere Abzugleitungen 89 und 90 angeschlossen, und zwar wiederum über die Seitenplatten 72 bzw. 73. Die vier Abzugleitungen 84, 85, 89 und 90 sind bogenförmig ausgebildet und erstrecken sich in einem Winkel von etwa 90° parallel zum Mantelumfang, wobei der Abstand sämtlicher Abzugleitungen von der inneren Wandfläche des Mantels gleich groß ist.

Die Abzugleitungen 85 und 90 sind mittels eines Y-förmigen Zwischenstückes 91 miteinander verbunden. Der Mittelschenkel dieses Zwischenstückes 91 ist über ein radiales Rohr 92 von verhältnismäßig großem Durchmesser an die Achskammer 29 angeschlossen. Entsprechend wird die Verbindung der Abzugleitungen 84 und 89 durch ein zweites Y-förmiges Zwischenstück 93 bewirkt, dessen Mittelschenkel über ein dem Rohr 92 gleichen Rohr 94 ebenfalls mit der Achskammer 29 verbunden ist.

Zur Halterung der Abzugleitungen 84, 85, 89 und

90 sind an einigen der Streben 20 Konsolen 95 befestigt, von denen aus sich stabförmige Stützen 96 zum mittleren Bereich der Abzugleitungen erstrecken.

Aus Fig. 6 ergibt sich, daß die Abzugleitungen

85 und 90 eine auf der einen Seite der zu der Zylinderdrehachse senkrechten, den Zylinder halbierenden Ebene des Trockenzylinders angeordnete Baueinheit ergeben, während die aus den Abzugleitungen 84 und 89 bestehende Baueinheit auf der anderen Seite der Ebene der Trommel liegt, und zwar vorzugsweise im gleichen Abstand wie die erstgenannte Baueinheit. Unter der Annahme, daß die Länge des Trockenzylinders ungefähr 4,50 m beträgt, können die beiden besagten Baueinheiten einen Abstand von etwa 1,80 m voneinander besitzen.

Beim Betrieb des Trockenzylinders gemäß Fig. 6 bis 9 wird auf der Außenfläche, des Mantels 10 eine feuchte Papierbahn in der gleichen Weise getrocknet wie bei der Trommel gemäß F i g. 1 bis 5. Außerdem wirken auch die Düsenrohre 81 in der gleichen Weise M wie die Düsenrohre47 (Fig. 1 bis 5) dahingehend, ~ daß das Kondensat von der inneren Wandfläche des Mantels 10 aus in die Saugrohre (also die Saugrohre

70 und 71 im Beispiel der Fig. 6 bis 9) übergeführt wird. Dabei findet weiterhin in den Saugrohren 70 und 71 (in der gleichen Weise wie in den Saugrohren 40 und 41) eine gewisse Kondensation statt, wobei sich das Kondensat infolge der Zentrifugalkraft innen an der äußeren Stirnplatte 74 der Saugrohre 70 bzw.

71 ansammelt.

Die Öffnungen 88 in den Seitenplatten der Saugrohre 70 und 71 sind näher zu der Stirnplatte 74 hin gelegen als die inneren Mündungen 83 der Düsenrohre 81 (d. h., der radiale Abstand der Mündungen 83 von der Drehachse der Trommel ist etwas geringer als der radiale Abstand der Öffnungen 88). Demzufolge findet in der Nähe der öffnungen 88 im wesentlichen der gleiche Zerstäubungsvorgang statt, der sich auch an den äußeren Mündungen 82 der Düsenrohre 81 einstellt. Mit anderen Worten strömt der Dampf mit hoher Geschwindigkeit über die Innenfläche der M Stirnplatte 74 zu den Öffnungen 88, wobei das an der m Stirnplatte 74 anhaftende Wasser zerstäubt und in Form kleiner Tröpfchen zusammen mit dem Dampf bzw. dem übrigen Dampf—Wasser—Gemisch in die Durchlaßöffnung 87 der Anschlußstücke 86 gerissen wird. Von dort aus gelangt das Kondensat über die Abzugleitungen 84, 85, 89 und 90 in die Zwischenstücke 91 und 93 und dann weiter in die Rohre 92 bzw. 94 und schließlich in die "Achskammer 29. Aus der Achskammer 29 kann das Kondensat in der bereits weiter vorn in bezug auf Fig. 1 bis 5 umrissenen Weise abgeleitet werden.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß sich in dem Kondensatabzugsystem gemäß Fig. 6 bis 9 keine allzu scharfen Biegungen befinden. Die einzige relativ scharfe Biegung besteht nur bei den Y-förmigen Zwischenstücken 91 bzw. 93, in denen die Strömungsrichtung des Kondensats um ungefähr 90° abgelenkt wird. Mithin besteht bei einem Abzugsystem gemäß Fig. 6 bis 9 nur eine minimale Gefahr des Blockierens des Kondensatstroms. Durch einen blockierten Kondensatstrom könnte sich eine unerwünschte Ansammlung von Kondensat entweder in den Saugrohren 70 und 71 oder aber auf der inneren Wand-

fläche des Mantels 10 ergeben, mit der Folge, daß die Trocknungswirkung des Trockenzylinders beeinträchtigt wird.

Weiterhin besitzt das Kondensatabzugsystem gemäß F i g. 6 bis 9 noch den zusätzlichen Vorteil, daß eine Tendenz zur Egalisierung der Kondensatströme aus den beiden Saugrohren 70 und 71 besteht. Jedes dieser beiden Saugrohre besitzt nämlich zwei Kondensatauslässe, die in entgegengesetzte Umfangsrichtung, bezogen auf den Zylindermantel, weisen. Beispielsweise erstreckt sich vom Saugrohr 70 aus die Abzugleitung 84 in die eine Umfangsrichtung und die Abzugleitung 85 in die andere Umfangsrichtung. Dabei ist die Abzugleitung 84 (also die Leitung in der einen Umfangsrichtung) über das Zwischenstück 93 mit der Abzugleitung 89 des zweiten Saugrohrs 71, die sich in die andere Umfangsrichtung erstreckt, verbunden. Entsprechendes gilt auch für die Abzugsleitungen 85 und 90.

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Trockenzylinder für Papiermaschinen, dessen Innenraum mit Einrichtungen zur Zufuhr von Heizdampf sowie mit einem Kondensatabzug- 25 _ system zum Abführen des sich innen am Trommelmantel ansammelnden Kondensats versehen ist, wobei das Kondensatabzugsystem mindestens ein über Auslaßrohre an eine Sammelleitung angeschlossenes Saugrohr enthält, das in der Nähe der inneren Wandfläche des Zylindermantels in Trommellängsrichtung verläuft und eine Anzahl von Saugdüsenrohren geringen Durchmessers trägt, deren Öffnungen nahe der Zylindermantelfläche und deren Mündungen im Abstand von der Saugrohrwand im Innereades Saugrohres liegen, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Saugrohr (40, 41 bzw. 70, 71) die Einströmöffnungen (51 bzw. 88) der Auslaßrohre (50 bzw. 86) einen größeren radialen Abstand von der Zylinderdrehachse besitzen als die Mündungen (49 bzw. 83) der Saugdüsenrohre (47 bzw. 81).

2. Trockenzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Saugdüsenrohre (z. B. 47d), die in der Nähe der Einströmöffnungen (51) der Auslaßrohre (50) angeordnet sind, einen geringeren radialen Abstand von der Zylinderdrehachse besitzen als die weiter von den Einströmöffnungen der Auslaßrohre abgelegenen Saugdüsenrohre (z.B. 47 a [Fig. 4]).

3. Trockenzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmöffnungen (51) der Auslaßrohre (50) in Längsrichtung des Saugrohres (40, 41) einen gleichmäßigen Abstand voneinander besitzen.

4. Trockenzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Auslaßrohre (50) durch die der Zylinderdrehachse zugewandte Saugrohrwand (42 a) hindurch in Radialrichtung des Zylinders in das Innere des Saugrohres (40, 41) hineinerstrecken (Fig. 5).

5. Trockenzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmöffnungen (88) der Auslaßrohre (86) in den in Zylinderumfangsrichtung weisenden Saugrohrwänden (z. B. 72) nahe der dem Zylindermantel zugewandten Saugrohrwand (74) angeordnet sind (Fig. 9).

6. Trockenzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßrohre (86) sich von der Einströmöffnung (88) aus konisch erweitern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen