DE2903170C3

DE2903170C3 - Schälsiphon

Info

Publication number: DE2903170C3
Application number: DE19792903170
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. 7922 Hebrechtingen Steiner
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: STEINER, KARL, DR., 7922 HERBRECHTINGEN, DE
Priority date: 1979-01-27
Filing date: 1979-01-27
Publication date: 1981-07-09
Also published as: DE2903170A1; DE2903170B2

Description

jer MundstückeinlaBöifnung an den stromaulwariigen Enden spitzwinklige Kanten und von diesen in die Einlaßöffnung führende innere Leitflächen sowie im wesentlichen in Strömungsrichtung verlaufende äußere Leitflächen haben. '»

Die Klingenaußenseite weist zweckmäßig eine sich von der Klingenvorderkante stromabwärts bis zu einer Strömungsabrißkante im wesentlichen parallel zum Flüssigkeitsspiegel bzw. zu dessen Tangente im Bereich des Schälmessers, erstreckende Führungsfläche auf. Dadurch wird eine Beunruhigung oder Verungleichmäßigung und Spritzen der abzuschälenden Flüssigkeit stark gemindert.

Bei den Versuchen hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Führungsfläche in Flüssigkeitsströmungsrich- H tung eine Länge zwischen 1,0 und 3,5 mm hat. Eine besonders zweckmäßige Länge ist 2,5 mm.

Gemäß der Erfindung kann der lichte Innenquerschnitt des Mundstücks an seinem die Einlaßöffnung und das Schälmesser aufweisenden Ende größer sein als der Innenquerschnitt des stromabwärts folgenden Abschnittes der Flüssigkeitsableitung. Dabei entweicht bei dem mit Dampf beheizten Trockenzylinder weniger Dampf bei gleicher Menge an abgeführter Flüssigkeit

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt Darin zeigt

F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen mit Dampf beheizbaren Trockenzylinder einer Papiermaschine mit einem Schälsiphon nach der Erfindung,

F i g. 2 das Schälsiphon von F i g. 1 im Schnitt längs der Ebene Ii-II in Fig.3,

Fig.3 einen Querschnitt längs der Ebene 111—111 von Fig. 2,

F i g. 4 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Schälsiphons nach der Erfindung und

F i g. 5 eine Einzelheit von F i g. 4 im Schnitt längs der Ebene V-V.

F i g. 1 zeigt im Querschnitt den Mantel 1 eines Trockenzylinders für Papiermaschinen, der dadurch beheizt werden kann, daß in sein Inneres heißer Dampf *o eingeleitet wird. An der Innenfläche 2 der Zylinderwand 1 kondensiert Dampf. Dadurch bildet sich um die gesamte Innenfläche 2 ein Wasserfilm. Dieser muß bis auf eine gewisse Dicke entfernt werden, weil er die Wärmeübertragung vom Zylinderinneren zum Zylin- « deräußeren behindert Dazu dienen Schälsiphons 3, von denen in Fig. 1 einer·dargestellt ist

Die F i g. 2 und 3 zeigen schematisch im Schnitt eine Flüssigkeitsableitung 4 des Siphons 3. Das Mundstück 5 der Flüssigkeitsableitung 4 ist mit einer Einlaßöffnung 6 für Flüssigkeit versehen, d<e aus der Flüssigkeitsschicht 7 an der Fläche 2 des Zylindermantels 1 abgeschält wird. Das Abschalen der Flüssigkeit erfolgt mittels eines Schälmessers 8, das eine der Wand 1 zugewandte Klingenaußenseite 9 und eine dazu abgewandte Klingeninnenseite K) aufweist Die Klingenaußenseite 9 ist mit einer sich von der Klingenvorderkante Ii stromabwärts bis zu einer Strömungsabrißkante 12 im wesentlichen parallele zum Flüssigkeitsspiegel 13, bzw. zu dessen Tangente 14 im Bereich des Schälmessers 8, w erstreckenden Führungsfläche 15 vorgesehen. Mit »StfönYüfigsriehturig« und »stfomabwarts« sowie »stromaufwärts« ist jeweils die Bewegung der Flüssigkeit 7 mit Bezug auf den Schälsiphon gemeint. Meistens steht der Schälsiphon still und die Flüssigkeitsschicht 7 dreht sich zusammen mit dem Zylindermantel 1 um diesen Schälsiphon. Eine gleiche Wirkung würde erzielt, wenn die Flüssigkeitsschicht 7 stillstehen und sich der

Schalsiphon 3 relativ dazu bewegen würde.

Die Lange der Fuhrungsfläche 15 in Flüssigkeits-Strömungsrichtung 16 beträgt vorzugsweise ungefähr 2,5 mm. Sie sollte im Bereich zwischen 1,0 und 3j mm liegen.

Zwischen dem Schälmesser 8 und einem in Strömungsrichtung 16 nachgeordneten Spritzblech 21 der Flüssigkeitsableitung 4 befindet sich eine über die gesamte Messerlänge quer zur Bewegungsrichtung der Flüssigkeit 7 verlaufende schlitzartige öffnung 22 zur Strömungsberuhigung in dem zwischen Schälmesser 8 und Spritzblech 21 einerseits und Flüssigkeit 7 andererseits gelegenen Bereich 23. Die öffnung 22 befindet sich so nahe wie möglich bei er Klingenvorderkante 11.

Die das Schälmesser 8 tragenden Seitenwände 25 und 26 der Mundstück-Einlaßöffnung 6 sind an ihren stromaufwärtigen Enden mit spitzwinkligen Kanten 27 und 28 versehen, die durch in die Einlaßöffnung 8 führende innere Leitflächen 29 bzw. 30 und im wesentlichen in Strömungsrichtung verlaufende äußere Leitflächen 31 bzw. 32 gebildet sind.

Der Winkel λ, den das Schälmesser ύ bzw. deren Klingeninnenseite 10 mit dem Flüssigkeitsspiegel 13 bzw. mit dessen Tangente 14 im Bereich des Schälmessers 8 einschließt, sollte im Bereich zwischen 25 und I£5° liegen und beträgt vorzugsweise ungefähr 30°.

Der Winkel β zwischen dem Spritzblech 21 und dem Flüssigkeitsspiegel 13 bzw. dessen Tangente 14 im Bereich des Schälmessers 8, ist kleiner oder gleich als der genannte Winkel zwischen der Schälmesserinnenseite 10 und dem Flüssigkeitsspiegel 13. Der 0-Winkel des Spritzbleches 21 zum Flüssigkeitsspiegel 13 liegt zwischen 10 und 30°, vorzugsweise bei ungefähr 20°.

Bei der weiteren Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5 sind gleiche oder ähnliche Teile wie in den F i g. 1 bis 3 mit gleichen Bezugszahlen versehen, soweit sie eine gleiche oder ähnliche Funktion haben. In F i g. 4 ist das Schälmesser 8 unter einem Winkel von 30° und das Spritzblech 21 unter einem Winkel von 20° mit Bezug auf den Flüssigkeitsspiegel 13, bzw. dessen Tangente 14 im Bereich dieser Teile 8 und 21 angeordnet Das Mundstück 5 ist in Fig.4 gegenüber dem sich anschließenden Abschnitt der Flüssigkeitsahleitung 4 mit einem erweiterten Strömungsquerschnitt 25 versehen. Dadurch kann abgeschälte Flüssigkeit besser aufgenommen werden und der nachfolgende engere Strömungsquerschnitt in der Leitung 4 verhindert daß aus dem Zylinder 1 zu viel Dampf über die Leitung 4 entweichen kann. Gemäß F i g. 5 verlaufen die beiden, die Kante 28 bildenden Leitflächen 30 und 32 unter einem Winkel γ von vorzugsweise 20°. Den gleichen Winkel schließen die nicht in Fig.5, sondern nur in Fig.Z ersichtlichen Leitflächen 29 und 31 zur Bildung der Kante 27 miteinander ein.

Das Schälmesser 8 schält die Flüssigkeitssciiicht 7 so nahe wie möglich bei der Zylinderwand 1 ab. Die abgeschälte Flüssigkeit gelangt zusammen mit einströmendem Dampf über die öffnung 6 in den Siphon. Durch die Beruhigungsöffnung 22 strömt ebenfalls Dampf in den Siphon ein und ändert dadurch die Drücke und Dampfströme im Bereich 23, die sonst ein Spritzen und einen Nachlaufsog der Flüssigkeit zur Folge haben wurden. Durch die zur Flüssigkeit 7 parallele FührungsfIiU:he 15 und dip Strömungsabrißkante 12 wird ebenfalls in starkem Maße ein Spritzen und ein Nachlaufsog der Flüssigkeit 7 verhindert. Das Spritz-

blech 21 verhindert ein Heraustropfen und Herausströmen von kondensierter Flüssigkeit aus dem Siphon. Zur Erhöhung der Saugwirkung im Siphon kann die Ableitung 4 in an sich bekannter Weise mit zusätzlichen Dampfeinlaßöffnungen 36 versehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schalsiphon zum Entfernen von Flüssigkeit von der Innenwand eines mit Dampf beheizten Trockenzylinders für Papiermaschinen, mit einer Flüssigkeitsableitung, deren Mundstück eine Einlaßöffnung und ein Schälmesser mit einer der genannten Wand zugewandten Klingenaußenseite und einer dazu abgewandten Klingeninnenseite aufweist, d a durch gekennzeichnet, daßmindesetnseine Strömungsberuhigungs-Öffnung (22) stromabwärts der Klingenvorderkante (11) des Schälmessers (8) innerhaib des vom Schälmesser strömungsmäßig beeinflußbaren, zwischen dem Siphon (3, 4, 5, 8, 21) und der Flüssigkeit (7) gelegenen Bereiches (23) derart vorgesehen ist, daß sie ein Spritzen und Nachlaufen der Flüssigkeit in diesen Bereich mindert.

2. Schälsiphon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsberuhigungs-Öffnung (22) ein sieb Im wesentlichen parallel zur Klingenvorderkante erstreckender Schlitz ist

3. Schälsiphon nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klingeninnenseite (10) mit dem Flüssigkeitsspiegel (13) bzw. mit dessen Tangente (14) im Bereich des Schälmessers (8), einen sich in Flüssigkeitsbewegungsrichtung öffnenden Winkel zwischen 25 und 35°, vorzugsweise von ungefähr 30°, einschließt

4. Schälsiphon nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich stromabwärts an die Strömungsberuhigungs-Öffnung (22) anschließende Endwand (21) mit dem Flüssigkeitsspiegel (13) bzw. mit dessen Tangente (M) im B.reich des Schälmessers (8), einen sich in Flüsii/gkeitsbewegungsrichtung öffnenden Winkel einschließt, de kleiner ist als der genannte Winkel zwischen der Klingeninnenseite (10) und dem Flüssigkeitsspiegel (13) bzw. dessen Tangente (14).

5. Schälsiphon nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schälmesser

(8) benachbarten Seitenwände der Mundstück-Einlaßöffnung (6) an den stromaufwärtigen Enden (25, 26) spitzwinklige Kanten (27, 28) und von diesen in die Einlaßöffnung führende innere Leitflächen (29, 30) sowie im wesentlichen in Strömungsrichtung verlaufende äußere Leitflächen (31,32) haben.

6. Schälsiphon nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klingenaußenseite

(9) eine sich von der Klingenvorderkante (11) stromabwärts bis zu einer Strömungsrißkante (12) im wesentlichen parallel zum Flüssigkeitsspiegel (13) bzw. zu dessen Tangente (14) im Bereich des Schälmessers (8), erstreckende Führungsfläche (15) aufweist.

7. Schälsiphon nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (15) in Flüssigkeit-Strömungsrichtung eine Länge zwischen 13 mm 1,5 und 33 mm hat, vorzugsweise 2,5 mm lang ist.

8. Schälsiphon nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Innenquerschnitt (25) des Mundstücks (S) an seinem die Einlaßöffnung (6) und das Schälmesser (8) aufweisende F.nde größer ist als der Innenquerschnitt des stromabwärts folgenden Abschnittes der Flüssigkeitsableitung (4).

Die Erfindung betrifft einen Schälsiphon zum Entfernen von Flüssigkeit von der Innenwand eines mit Dampf beheizten Trockenzylinders für Papiermaschinen, mit einer Flüssigkeitsableitung, deren Mundstück eine Einlaßöffnung und ein Schälmesser mit einer der genannten Wand zugewandten Klingenaußenseite und einer dazu abgewandten Klingeninnenseite aufweist.

Ein Siphon dieser Art ist beispielsweise aus der Zeitschrift »Das Papier«, Seite 604, Heft lOa/1960, Jahrgang 14, Darmstadt, Oktober t960, bekannt

Ein ähnlicher Siphon ist aus US-PS 24 20 824 bekannt (siehe dort beispielsweise Fig. 5), in welcher ein Siphonrohr dargestellt ist, das an der Außenseite eine parallel zu dem Flüssigkeitsspiegel bzw. zu dessen Tangente sich erstreckende Führungsfläche aufweist

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Beunruhigung und ungleiche Verteilung der Flüssigkeitsschicht, von der Flüssigkeit entzogen werden soll, durch den eintauchenden Siphon zu vermeiden. Gleichzeitig soll der Siphon eine gute Flüssigkeits-Abzugsleistung haben und Flüssigkeitsschichten nahezu bis auf den Flüssigkeitsgrund abziehen können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens eine Strömungsberuhigungs-Öffnung stromabwärts der Klingenvorderkante des Schälmessers innerhalb des vom Schälmesser strömungsmäßig beeinflußbaren, zwischen dem Siphon und der Flüssigkeit gelegenen· Bereiches derart vorgesehen ist, daß sie ein Spritzen und Nachlaufen der Flüssigkeit in diesem Bereich mindert.

Umfangreiche Versuche zeigten, daß eine solche Beruhigungsöffnung ein Spritzen und einen dem Siphon nachlaufenden Flüssigkeitsschweif stark mindert Aus dem genannten Bereich zwischen Siphon und Flüssigkeit kann Dampf und gegebenenfalls auch etwas Flüssigkeit durch die Beruhigungsöffnung in den Siphon eintreten. Dies wird durch die im Siphon herrschende Saugwirkung unterstützt Gleichzeitig wird ein Spritzen durch den in die Flüssigkeit eintauchenden Siphon stark gemindert und teilweise ganz vermieden. Diese Wirkung bemht ebenfalls auf den durch die Beruhigungsöffnung gegebenen Druckverhältnissen.

Es sollte möglichst die ganze Siphonbreite erfaßt werden. Aus diesem Grunde sollte sich auch die Strömungsberuhigungs-Öffnung möglichst über die gesamte Siphonbreite bzw. die gesamte Länge des Schälmessers erstrecken. Dabei verläuft die Öffnung vorzugsweise parallel zur und nahe bei der Klingenvorderkante in Form eines Schlitzes. Anstelle eines durchgehenden Schlitzes können auch mehrere aufeinanderfolgend angeordnete Einzelschlitze vorgesehen sein.

Die Versuche zeigten dann die besten Ergebnisse, wenn die Klingeninnenseite mit dem Flüssigkeitsspiegel bzw. dessen Tangente im Bereich des Schälmessers einen sich in Flüssigkeitsbewegungsrichtung öffnenden Winkel zwischen 25 und 35° einschließt. Am besten war das Ergebnis bei einem Winkel von ungefähr 30°.

Vorteilhaft ist es weiter, wenn gemäß der Erfindung eine sich stromabwärts an die Strömungsberuhigungs-Öffnung anschließende Endwand des Siphons mit dem Flüssigkeitsspiegel, bzw. mit dessen Tangente im Bereich des Schälmessers, einen sich in Flüssigkeitsbewegungsrichtung öffnenden Winkel einschließt; dieser kann auch kleiner als der genannte Winkel der Klingeninnenseite sein.

Ferner kann ein Spritzen dadurch reduziert werden, daß die dem Schälmesser benachbarten Seitenwände