DE4337944C2 - Verfahren zum Betreiben eines Siphons sowie Siphon für die Papierindustrie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Siphons sowie einen Siphon für die Papierindustrie. Auf die Oberbegriffe des ersten Verfahrensanspruches sowie des ersten Vorrichtungsanspruches wird verwiesen.

Siphons sind vor allem in der Papierindustrie bestens bekannt. Beim Betrieb von Trockenzylindern, Walzen oder Schuhpressen werden rotierende oder stehende Siphons verwendet, um Kondensat, Schmieröl, Kühlöl oder andere Kühlflüssigkeit aus dem Zylinder bzw. der Walze abzuführen. Dabei wird jeweils ein Gemisch abgeführt, im Falle des Trockenzylinders ein Gemisch aus Kondensat und Luft oder Dampf. Aus der DE 38 01 815 ist eine Vorrichtung zum Abführen von Kondensat aus einem rotierenden, dampfbeheizten Trockenzylinder mit einem mit dem Trockenzylinder rotierenden Kondensatsteigrohr bekannt geworden, wobei das in das Kondensatsteigrohr einströmende Dampf-Kondensat-Gemisch in Rotation um die Steigrohrachse versetzt wird. Das Abführen eines Gases zusammen mit der Flüssigkeit ist durchaus erwünscht, um den Differenzdruck am Siphon klein zu halten. Jedoch strömt bei geringem Flüssigkeitsanfall beim Abführen nach dem Stand der Technik sehr viel Luft durch die Rohrleitung des Siphons. Dies stört insbesondere dann, wenn mehrere Siphons an ein- und dasselbe Regelsystem angeschlossen sind, so wie dies beispielsweise bei einreihigen Trockenpartien der Fall ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Siphons, bzw. einen Siphon derart zu gestalten, daß das Verhältnis zwischen Flüssigkeit und Gas in der Rohrleitung des Siphons ausgewogen ist.

Insbesondere soll stets eine gewisse minimale Flüssigkeitsmenge abströmen bezogen auf das Verhältnis des abströmenden Gases.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Verfahrensanspruches bzw. des ersten Vorrichtungsanspruches gelöst.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Siphon in einer Anwendung bei einem Trockenzylinder einer Papiermaschine. Bei diesem Anwendungsfall dient der Siphon zum Abführen von Kondensat aus dem Inneren des Trockenzylinders. Der Trockenzylinder weist einen Mantel 1 auf, zwei Zylinderzapfen 2, 3, einen Dampfeinlaßstutzen 4, sowie einen Stutzen 5 zum Abführen von Gemisch aus Kondensat und Dampf bzw. Luft. Der Siphon weist einen Saugschuh 10 sowie eine Rohrleitung 11 auf, die doppelwandig ist.

Fig. 2 zeigt den Aufbau des Siphons von Fig. 1 in seinen Einzelheiten. Wie man sieht, ist die Rohrleitung 11 doppelwandig und umfaßt einen Innenkanal 11.1 sowie einen äußeren Ringkanal 11.2. Der Schuh 10 nimmt Kondensat an der Innenfläche des Zylindermantels 11 auf. Das Kondensat steigt - in der Darstellung gesehen - nach oben und somit radial zur geometrischen Achse des Trockenzylinders hin. Stromabwärts hinter dem Schuh 10 befinden sich Bohrungen 11.3, durch welche Dampf bzw. Luft in den Innenkanal 10.1 gelangt, so daß ein Kondensat-Gas-Gemisch gebildet wird. Der Innenkanal 11.1 weist im Bereich der geometrischen Achse des Trockenzylinders einen Krümmer 11.4 auf. Nach dem Krümmer erfolgt ein Abtrennen des Kondensats. Nach dieser Trennstelle fließt das verbleibende Dampf-Kondensat-Gemisch in Richtung des Pfeiles 12 zum Auslaßstutzen 5 und damit aus dem Trockenzylinder-Innenraum hinaus (siehe Fig. 1), während das abgeschiedene Kondensat in Richtung des Pfeiles 13 im Ringkanal wieder zurückströmt. Stromabwärts der Trennstelle, jedoch stromaufwärts der Dampfeinlaßbohrungen 11.3 befinden sich in der Trennwand zwischen dem Innenkanal 11.1 und dem Ringkanal 11.2 Kondensatbohrungen 11.5. Durch diese Kondensatbohrungen gelangt das Kondensat aus dem Ringkanal 11.2 wieder in den Innenkanal 11.1 zurück, veranlaßt durch die Ejektorwirkung des im Innenkanal 11.1 strömenden Gemisches.

Es wird somit dafür gesorgt, daß die Gemischanteile im Innenkanal 11.1 in einem gewünschten Verhältnis zueinander stehen. Selbstverständlich kann eine Steuerung erfolgen. Zum einen ist es möglich, die Menge des abgeschiedenen Kondensats nach dem Krümmer 11.4 durch geeignete Maßnahmen zu steuern. So kann beispielsweise nach dem Krümmer 11.4 eine Kondensat-Abführ-Kanüle in den Innenkanal 11.1 eingeführt werden. Die Dampfverteilung ist über den Querschnitt des Innenkanals unterschiedlich, so daß durch mehr oder minder tiefes Einschieben der Kanüle die jeweils gewünschte Flüssigkeitsqualität abgegriffen werden kann.

Eine weitere Möglichkeit der Steuerung der Gemischzusammensetzung besteht darin, daß die Durchtrittsweite der Kondensatbohrungen 11.5 willkürlich verändert wird.

Fig. 3 - 7 zeigen weitere interessante Varianten. Bei den Fig. 5, 6 erfolgt die Entnahme ebenfalls durch Bohrungen in der Trennwand zwischen Innenkanal 11.1 und 11.2 - genau wie bei den Ausführungsformen gemäß der Fig. 2 und 3.

Bei den Ausführungsformen gemäß der Fig. 6 und 7 wird Kondensat an einer stromabwärts befindlichen Trennstelle abgeschieden, in einer äußeren Rückführleitung 20 zurückgeführt und an einer stromaufwärts gelegenen Stelle der Rohrleitung 11 des Siphons injiziert. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist ein Regelventil 21 in der Rückführleitung 20 vorgesehen.

Die Kondensatbohrungen können auf verschiedene Weise gestaltet und angeordnet sein. So können sie z. B. senkrecht zur Rohrleitung 11 des Siphons bzw. zum Innenkanal 11.1 ausgeführt sein, aber auch in Strömungsrichtung geneigt, derart, daß sie bereits eine Komponente in der Richtung der Strömung in der Rohrleitung 11 bzw. in dem Innenkanal 11.1 aufweisen. Es können mehrere Kondensatbohrungen 11.5 vorgesehen werden. Diese werden im allgemeinen konzentrisch um die Rohrleitung 11 bzw. den Innenkanal 11.1 herum gruppiert sein.

Das Kondensat kann entweder durch Schwerkraft, durch Zentrifugalkraft oder zwangsweise, d. h. durch einen Pumpenantrieb, zur Kondensatbohrung geführt werden.

Um bei schwankendem Kondensatabfall einen kurzzeitigen Ausfall zu überbrücken, kann es zweckmäßig sein, einen Zwischenbehälter vorzusehen. Dieser kann durch eine entsprechende Gestaltung des Ringkanals 11.2 geschaffen werden.

Claims (5)

1. Verfahren zum Betreiben eines Siphons für hohle Rotationskörper der Papierindustrie, vor allem für Trockenzylinder oder Walzen einer Papiermaschine,

• 1.1 wobei ein Gemisch aus Flüssigkeit, wie Kondensat, und aus Gas, wie Luft, an der inneren Mantelfläche des Rotationskörpers vom Saugstutzen (10) des Siphons aufgenommen und von dessen Rohrleitung (11) aus dem Rotationskörper herausgeführt wird, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
• 1.2 aus dem Gemisch wird stromabwärts der Aufnahmestelle ein Teil der Flüssigkeit abgetrennt und stromaufwärts der Abtrennstelle dem Gemisch wieder zugeführt.

2. Siphon für hohle Rotationskörper der Papierindustrie, vor allem für Trockenzylinder oder Walzen einer Papiermaschine, zum Abführen eines Gemisches aus Flüssigkeit, wie Kondensat, und aus Gas, wie Luft;

• 2.1 mit einem Saugstutzen (10) zum Aufnehmen des Gemisches an der Innenfläche des Rotationskörpers;
• 2.2 mit einer Rohrleitung (11.1), die an den Saugstutzen (10) angeschlossen ist, und die das Gemisch aus dem Rotationskörper heraus führt (Gemischleitung);

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• 2.3 es ist stromabwärts des Saugstutzens (10) eine Trennstelle zum Abtrennen von Flüssigkeit aus dem Gemisch vorgesehen;
• 2.4 es ist eine Rückführleitung (11.2, 20) zum Rückführen der abgetrennten Flüssigkeit und zu deren Einleiten in die Gemischleitung (11.1) vorgesehen.

3. Siphon nach Anspruch 2, daß die Rohrleitung (11) doppelwandig ist und einen Innenkanal (11.1) sowie einen diesen umgebenden Ringkanal (11.2) umfaßt, und daß der Innenkanal (11.1) die Gemischleitung und der Ringkanal (11.2) die Rückführleitung bildet.

4. Siphon nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand zwischen Innenkanal (11.1) und Ringkanal (11.2) Öffnungen (11.5) zum Einleiten von Rückführflüssigkeit in den Innenkanal (11.1) aufweist.