DE733436C

DE733436C - Method and device for cooling the rolls of rolling mills for processing synthetic rubber or similar plastics

Info

Publication number: DE733436C
Application number: DEA90270D
Authority: DE
Inventors: Hermann Carl Amme
Original assignee: HERMANN CARL AMME
Current assignee: HERMANN CARL AMME
Priority date: 1939-09-23
Filing date: 1939-09-23
Publication date: 1943-03-26

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen der Walzen von Walzwerken zum Bearbeiten von künstlichem Kautschuk oder ähnlichen Kunststoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kühlen umlaufender Walzen von Walzwerken zum Bearbeiten von künstlichem Kautschuk auf der Grundlage von Butadien oder von ähnlichen Kunststoffen.Method and device for cooling the rolls of rolling mills for Processing of artificial rubber or similar plastics The invention relates to a method and a device for cooling rotating rolls of rolling mills for processing synthetic rubber on the basis of butadiene or of similar plastics.

Diese Kunststoffe werden gewöhnlich zwischen Walzen bearbeitet. Während des Walzvorganges wird auf der Walzenoberfläche, z. B. durch Reibung, Wärme erzeugt. Diese Wärme ist durch eine Kühlflüssigkeit durch die Walzenwand von außen nach innen abzuführen, um eine Steigerung der Temperatur auf der äußeren Walzenoberfläche zu verhindern oder um eine bestimmte, für den verarbeiteten Kunststoff erforderliche Walzen temperatur zu erreichen und einzuhalten oder zu regeln. These plastics are usually machined between rollers. While the rolling process is carried out on the roll surface, e.g. B. generated by friction, heat. This heat is through a cooling liquid through the roll wall from the outside to the inside dissipate in order to increase the temperature on the outer roll surface prevent or a specific one required for the processed plastic Reaching and maintaining or regulating roller temperature.

Zur Erzielung dieser Kühlwirkung, bei der letzten Endes die Wärme an die Luft abzuführen ist, hat man zur Wärmeabführung Flüssigkeiten verwendet, die an der I(ühlstelle innerhalb der Walzen fühlbare Wärme aufnahmen und dann durch atmosphärische Luft, z. B. in Kühltürmen oder Kühlteichen, rückgekühlt wurden. Ltm die Rückküblanlage zu sparen, lieK man, wenn Wqasser als Kühlmittel genügend zur Verfügung stand, das erwärmte Wasser auch weglaufen und ersetzte es durch Frischwasser. Ferner versuchte man die Verdunstungskühlung innerhalb der Walzen. Es ergab sich jedoch aus diesen Versuchen, daß viel zu große NVassermengen erforderlich waren, um die Walzen wirksam zu kühlen. Um z.B. 1000 kcal/h an Wärme abzuführen, benötigte man etwa 100 kg/h Nasser und etwa 1000 kg/h I,uft. To achieve this cooling effect, in the end the heat is to be discharged into the air, liquids have been used to dissipate heat, which absorbed heat that could be felt at the cooling point inside the rollers and then passed through atmospheric air, e.g. B. in cooling towers or cooling ponds, were re-cooled. Ltm It was possible to save the cooling system if there was enough water available as a coolant Was available, the heated water also run away and replaced it with fresh water. Attempts were also made to use evaporative cooling within the rollers. It happened However, from these experiments that much too large amounts of water were required, to effectively cool the rollers. For example, to dissipate 1000 kcal / h of heat, required about 100 kg / h wet and about 1000 kg / h I, uft.

Da es sich besonders bei der Kunstkautschukbearbeitung um größere Wärmemengen handelt, wird die Menge an Flüssigkeit zum Abführen der Wärme viel zu groß, so daß man zu wirksameren Kühlmitteln greifen mußte.Since the processing of synthetic rubber involves larger ones Amounts of heat acts, becomes the amount of liquid to drain the heat much too great, so that one had to resort to more effective coolants.

Es ist bekannt, in einen geschlossenen Kreislauf von Kühlflüssigkeit ohne bewegliche Feil@ den in einer Nebenschlußleitung der Kühlflüssigkeit durch Wärmeaufnahme entstchenden Dampf unmittelbar in den Hauptkreislauf der eigenen Flüssigkeit einzuführen. Dabei soll der Kreislauf durch Thermosiphonwirkung hervorgerufen werden. Die Verdampfungswärme soll diesem System nicht durch Niederschlagen des Dampfes in einem Kondensator entzogen werden. sondern lediglich durch Kühlung der Umlaufflüssigkeit selbst in dem unten in das Grundwasser eingerührten Teil des Robrnetzes. Diese Arbeitsweise ist zur Lösung der dem Erfindangsgegenstand zugrunde liegenden Aufgabe nicht géeignet, weil ihre Wirkung, wenn überhaupt ein Thermosiphonkreislauf sich erzeugen läßt. viel zu geringfügig ist, um die bei der Kühlung von Walzen abzuführenden Wärmemengen diesen zu entziehen. It is known in a closed circuit of cooling liquid without moving files in a bypass line of the coolant Heat absorption resulting from steam directly into the main circuit of its own liquid to introduce. The cycle is supposed to be caused by a thermosiphon effect. The evaporation heat is not supposed to be caused by the precipitation of the steam in this system be withdrawn in a condenser. but only by cooling the circulating fluid even in the part of the Robr network that has been stirred into the groundwater below. This way of working is not suitable for solving the problem underlying the subject matter of the invention, because their effect, if at all a thermosiphon cycle, can be generated. is far too insignificant for the amounts of heat to be dissipated when the rollers are cooled to withdraw this.

Gemäß der Erfindung wird die latente Verdampfungs wärme einer Flüssigkeit, z. B. According to the invention, the latent heat of vaporization of a liquid, z. B.

Wasser, eines in einem geschlossenen Kreislauf arbeitenden Verdampfungs- und Kondensationsnetzes zur Kühlung der Innenwandung der Walzen verwendet, und zwar in der Weise, daß der an der Innenwandung der zu kühlenden Walzen entstehende Dampf unmittelbar in einen rekuperativ arbeitenden, z. B. mit Luft oder Wasser gekühlten Kondensator geführt. dort niedergeschlagen und das niedergeschlagene Wasser im Kreislauf wieder in die Walzen zurückgeführt wird, so daß im Innern der Walzen und im Kondensator, abgechen von der Druekdifferenz für die Geschwindigkeit und für den Widerstand der Strömung der Flüssigkeit, annähernd gleiche Drücke und somit auch annähernd gleich Temperaturen herrschen. Bisher wandte man bei derartigen Kühlvorgängen zwischen der Verdampfung und der Kondensation noch besondere Kompressions-= und Entspannungsvorrichtungen an, um tiefere Kühltenperaturen zu erzielen. Derartige Hilfsmittel kommen bei dem Verfahren gemäß der Erfindung in Fortfall.Water, an evaporation working in a closed circuit and condensation network used to cool the inner wall of the rollers, namely in such a way that the steam generated on the inner wall of the rollers to be cooled directly into a recuperative, z. B. cooled with air or water Condenser led. knocked down there and the knocked down water in the cycle is fed back into the rollers, so that inside the rollers and in the condenser, deducted from the pressure difference for the speed and for the resistance of the Flow of the liquid, approximately the same pressures and thus also approximately the same Temperatures prevail. Up to now, such cooling processes were used between evaporation and condensation still have special compression and expansion devices to achieve lower cooling temperatures. Such tools come with the Method according to the invention omitted.

Da Kühltemperaturen unter 1002 C in Betracht kommen, ist bei Anwendung von Wasser als Kühlmitte, die Anwendung eines Vakuums im Kreislauf notwendig. Since cooling temperatures below 1002 C come into consideration, is when using of water as a cooling medium, the application of a vacuum in the circuit is necessary.

Da beim Auftreten verschiedener Wandtemperaturen an verschiedenen Stellen derselben Walze Wärmespannungen auftreten, die zum Verwerfen oder Unrundwerden der Walzen führen, ist eine möglichst gleichmäßige Temperatur an der Innenwandung der Walzen durch das verdampfende Kühlmittel anzustreben. Wenn die Kühlflüssigkeit mit einer tieferen Temperatur als ihrem Sattdampfdruck im Kreislauf entsprechend in die Walzen gelangt, so muß diese Flüssigkeit bis zur Erreichung des Sättigungsdruckes erst ruhlbare Flüssigkeitswärme aufnehmen. Hierdurch würde ein ungleichmäßiges Temperaturfeld in der Walzenwand erzeugt werden. das zum Verwerfen führen kann. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird gemäß der Erfindung die vom Kondensator kommende Kühlflüssigkeit annähernd auf die Verdampfungstemperatur vorgewärmt. um den Verlust an Flüssigkeitswärme. der schon im Kondensator und in der Leitung der Flüssigkeit zwischen Kondensator und Walzen eintritt, wieder ungefähr auszugleichen. Es wird also in Einzelfällen, namentlich wenn die Leitung voin Kondensator zu den Walzen lang und schlecht isoliert ist, die Zwischenschaltung eines üblichen Vorwärmers für die Flüssigkeit erforderlich sein. Dieser Vorwärmer kann mit einem beliebigen Wcizm i ttel betrieben werden. In den meisten Fällen wird der von den Walzen kommende Dampf zur annähernden Angleichung der Flüssigkeitstemperatur an die Verdampfungstemperatur genügen, um den Vorwärmer zu betreiben, so daß der Vorwmrmer auch als kleinerer wassergekühlter Vorkondensator aufgefaßt werden kann. Since when different wall temperatures occur at different Place the same roller thermal stresses occur, leading to warping or out-of-roundness the rollers lead, the temperature on the inner wall is as uniform as possible to strive for the rollers through the evaporating coolant. When the coolant with a lower temperature than their saturated steam pressure in the circuit accordingly gets into the rollers, this liquid must be used until the saturation pressure is reached absorb liquid heat that can only be reached. This would create an uneven temperature field are generated in the roll wall. that can lead to discard. To avoid this disadvantage becomes, according to the invention, the cooling liquid coming from the condenser preheated to approximately the evaporation temperature. about the loss of liquid heat. which is already in the condenser and in the conduit of the liquid between the condenser and rolling occurs, again roughly equalizing. So in individual cases, especially when the line from the condenser to the rollers is long and poorly insulated the interposition of a conventional preheater for the liquid is required be. This preheater can be operated with any toilet. In most cases, the steam coming off the rollers becomes an approximate equalization the liquid temperature to the evaporation temperature suffice to the preheater to operate so that the preheater can also be used as a smaller water-cooled precondenser can be understood.

Der Kondensator wird vorteilhaft mit Luftkühlung letrieIien. \\'o jedoch genügend Kühlwasser zur Verfügung steht. wird die Kühlung des Kondensators vorteilhaft mit Wasser betrieben, das mit der aufgenommenen Wärme abfließt und nicht rückgekühlt zu werden braucht, Die Luftkühlung des Kondensators hat also nur in den Fällen Bedeutung, in denen man die Rückkühlanlagen (Kühlteiche, Kühltürme) ersparen will. The condenser is advantageously operated with air cooling. \\'O however, sufficient cooling water is available. is the cooling of the condenser operated advantageously with water, which flows off with the absorbed heat and not needs to be re-cooled, so the air cooling of the condenser has only in importance in cases in which the recooling systems (cooling ponds, cooling towers) are saved want.

Wenn nun die Kondensierte Flüssigkeit ohiie besondere Fördereinrichtung vom wie an sich bekannt - höher gelegenen Kondensator herunter zu den Walzen fließt. so wird sie nur den unteren Teil der Walzen lierühren. während die oberen Stellen unbenetzt sind. Um eine Benetzung der inneren Walzenoberfläche auch an oberen Stellen zu erreichen, wird es in manchen Fällen vorteilhaft sein. eine Pumpe für die Flüssigkeit zwischen Kondensator und Walzen einzuchalten. durch die ein höherer Druck in Kreislauf zwischen Kondensator und Walzen, und zwar in der Rücklaufleitung. erzeugt wird. mit dem die Flüssigkeit gegen die Walzenwand durch übliche Düsen gespritzt wird. Falls der Kondensator höher als die Walzen angeordnet wird, genügt zur Aufrechterhaltung des Vakuums eine trockene Lufpumpe, falls er tiefer als die Walzen angeordnet wird, ist zur gleichzeitigen Förderung von Luft und Wasser aus dem Kreislauf eine nasse Luftpumpe erforderlich. Vor-und Rücklaufleitung des Kreislaufes werden in einem Block im Innern der Lagerzapfen der Walzen vereinigt. Es ist naturgemäß eine Vorrichtung zum Einführen der Kühlflüssigkeit in den Stirnwänden der Walzen und ferner eine Entleerungsmöglichkeit der Innenräume der Walzen in an sich bekannter Weise angsebracht. If now the condensed liquid ohiie special conveying device flows from the condenser located higher up, as is known per se, down to the rollers. so it will only move the lower part of the rollers. while the top posts are unwetted. To ensure that the inner roller surface is also wetted at the top it will be beneficial in some cases. a pump for the liquid to be switched on between the condenser and the rollers. through which a higher pressure in the circuit between the condenser and the rollers, namely in the return line. is produced. with which the liquid is sprayed against the roller wall through conventional nozzles. If the condenser is placed higher than the rollers, it is sufficient to maintain it the vacuum a dry air pump, if it is located lower than the rollers will, is a wet one for the simultaneous pumping of air and water out of the circuit Air pump required. The supply and return lines of the circuit are combined in one Block united inside the bearing journals of the rollers. It is, of course, a device for introducing the cooling liquid in the end walls of the rollers and also a Possibility of emptying the interiors of the rollers in a known manner.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. In the accompanying drawing is an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown schematically.

Auf den Fundamenten I, 2 sind die Lagerböcke3, 4 für die Walzen errichtet. Die Walzenstiruwände 5, 6 sind mit hohl ausgebildeten Lagerhälsen 7, 8 versehen, mit denen sie in den Lagerung, IO laufen. ,Zn dem Kals 7 ist ein Zahnrad 11 angeordnet. Durch den Hals IO und die Stirnwand 6 sind die Leitungen I2, I3 für Dampf oder Wasser eingeführt. Beide Leitungen sind in einem Block Ii vereinigt, der auf dem Fundament 2 aufgestellt ist. Die Leitungen I2, I3 werden durch eine Stopfbuchse I5 gegenüber dem Lagerhals IO abgedichtet. Die Einführung des Rücklaufwassers in den Hohlraum der Walzen erfolgt durch ein Rohr 17, das, wie an sich hekannt, mit mehreren Düsen I8 versehen ist. Der entwickelte Dampf wird durch die Leitung 13 und die anschließende Rohrleitung 19 in den oberen Teil des Kondensators 20 eingeführt. The bearing blocks3, 4 for the rollers are erected on the foundations I, 2. The roll faces 5, 6 are provided with hollow bearing necks 7, 8, with which they run in the storage, IO. A gear 11 is arranged on the caliper 7. The lines I2, I3 for steam or water are through the neck IO and the end wall 6 introduced. Both lines are combined in a block Ii, which is on the foundation 2 is set up. The lines I2, I3 are opposed by a gland I5 the bearing neck IO sealed. The introduction of the return water into the cavity the rolling takes place through a pipe 17 which, as known per se, has several nozzles I8 is provided. The vapor evolved is through line 13 and the subsequent Pipe 19 is inserted into the upper part of the condenser 20.

Das aus dem Kondensator 20 durch das Rohr 21 abfließende Kondensat kann entweder durch das Rohr 22, den Vorwärmer 23 sowie das Rohr 24 wieder in den Walzeninnenraum eingeführt werden, oder es kann die Zuführung zur Walze auch unmittelbar durch das Rohr 25 erfolgen. Wenn erforderlich, kann zur Rückffihrung des Kondensats auch eine Pumpe verwandt werden. The condensate flowing out of the condenser 20 through the pipe 21 can either through the pipe 22, the preheater 23 and the pipe 24 back into the Roll interior are introduced, or it can be fed to the roll directly through the pipe 25. If necessary, the condensate can be fed back a pump can also be used.

Bei der Verwendung nicht gereinigten Wassers werden sich die Innenwände der Walzen im Laufe der Zeit mit einer Kesselsteinschicht bedecken, die nur sehr schwer entfernt werden kann. Es ist daher ratsam, den geschlossenen Kreislauf mit einem Kondensator zu verwenden, der den Walzen immer gereinigtes Wasser durch die Rücklaufleitung vom Kondensator anführt. Jedoch kann ungereinigtes Wasser zur Kondensator kühlung verwendet werden. If you use unpurified water, the inner walls will deteriorate of the rollers cover with a layer of scale over time, which is only very difficult to remove. It is therefore advisable to use the closed circuit To use a condenser that keeps purified water through the rollers Leads to the return line from the condenser. However, unpurified water can be used in the condenser cooling can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for cooling the rolls of rolling mills for processing synthetic rubber or similar plastics by inserting them a cooling liquid, e.g. B. water, in the interior of the rollers, characterized in that that the steam formed on the inner wall of the rollers directly into a condenser is performed, the precipitated cooling liquid being fed back into the circuit or can be replaced with fresh ones, so that inside the rollers and the condenser almost the same pressures and temperatures prevail.

2. The method according to claim I, characterized in that the closed The circuit between the rollers and the condenser is kept under vacuum.

3. Process according to Claims I and 2, characterized in that the coolant flowing back from the condenser into the rollers in a preheater is preheated approximately to its evaporation temperature.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the Coolant preheated by its own, the steam emanating from the rollers will.

5. Device for performing the method according to the claims I to 4, characterized in that the with Sühlmittelzuführleitung (I2) and Steam discharge line (I3) provided rolls of the rolling mill to an air or liquid-cooled condenser (20) are connected, which is known per se Way higher than the rollers.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that in the Return line (22) of the coolant from the condenser switched on a preheater is.