EP0768424B1 - Heizwalze - Google Patents

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EP0768424B1
EP0768424B1 EP96115816A EP96115816A EP0768424B1 EP 0768424 B1 EP0768424 B1 EP 0768424B1 EP 96115816 A EP96115816 A EP 96115816A EP 96115816 A EP96115816 A EP 96115816A EP 0768424 B1 EP0768424 B1 EP 0768424B1
Authority
EP
European Patent Office
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steam
discharge
set forth
heated roll
condensate
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96115816A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0768424A3 (de
EP0768424A2 (de
Inventor
Heinz-Michael Dr. Zaoralek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Original Assignee
Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
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Publication date
Application filed by Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH filed Critical Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Publication of EP0768424A2 publication Critical patent/EP0768424A2/de
Publication of EP0768424A3 publication Critical patent/EP0768424A3/de
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Publication of EP0768424B1 publication Critical patent/EP0768424B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F5/00—Elements specially adapted for movement
    • F28F5/02—Rotary drums or rollers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/02—Drying on cylinders
    • D21F5/022—Heating the cylinders
    • D21F5/028—Heating the cylinders using steam
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/02—Drying on cylinders
    • D21F5/10—Removing condensate from the interior of the cylinders
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02—Rolls; Their bearings
    • D21G1/0253—Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature
    • D21G1/0266—Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature using a heat-transfer fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits

Definitions

  • the invention relates to the construction of steam-heated, preferably metallic, Rolls e.g. in paper machines, film drawing machines or the like machine equipment can be used.
  • the rollers often have to do this Purpose to be heated using liquid or gaseous heat transfer media Find.
  • such rollers are with a large number of axially parallel bores close to the periphery through which the Heat transfer medium is passed.
  • the invention deals with the embodiment of which is used as a heat carrier water vapor.
  • Such a roller is described in DE-A-43 13 379 by the applicant.
  • the one there Execution of the roller provides that through the peripheral holes conducted steam condenses at least partially in this, whereupon the condensate, centrifugal assisted to the ends of the peripheral bores at the roller ends flows and from there due to the vapor pressure or one to a drain pipe applied negative pressure through tubes or holes to the roller axis is where it will be derived from the roller through the drain line can.
  • a tube or bore is located at each end of the peripheral Holes.
  • the condensate control valve With a condensate control valve, the amount of runoff can be reduced Condensate can be controlled.
  • the heating power of the Determine roller is described in DE-A-43 13 379 by the applicant.
  • the differential pressure control system has a throttle valve in the outflow line, which has a certain differential pressure between the inflow line and the Discharge line of the roller maintained. Wants more steam to flow through the roller than intended, the pressure difference of the lines increases and the valve closes, and vice versa.
  • Flow control is e.g. on a throttle by measuring the pressure drop, the amount of overflow steam in the Discharge line determined and directly via an appropriately controlled throttle valve regulated.
  • peripheral heated steam-heated rolls Holes not reliable enough. Because either the common pressure difference for all drainage pipes of a peripherally drilled roller or the sum of the blow-through steam through all drainage pipes as well measured together, it can always happen that between Adjust the flow differences in the individual drainage pipes, which increase the Steam blowing through single or a group of tubes on the one hand and on the other hand, to overflow of one or more peripheral holes to lead.
  • DE 38 01 815 A1 discloses a device for removing condensate from a steam-heated drying cylinder.
  • the direction of rotation of the incoming steam is adjusted in a hollow drying cylinder by means of a suction mouthpiece provided on the inner cylinder wall so that the condensate collecting in a condensate riser pipe can be detached from the wall and transported away by the Coriolis force.
  • suction mouthpieces which must have relatively large dimensions because of the need to provide a large angular momentum, cannot be used in the limited space in the area of the entry points of the discharge pipes or bores of peripherally heated rollers.
  • the object of the invention is a, preferably temperature-controllable, steam-heated To propose roller, in which the removal of the resulting in the holes Condensate is reliably released in any operating condition.
  • discharge pipes or bores have at least one cross-sectional constriction and are thus designed are that they are a mixture, preferably swirling, of condensate and Cause steam.
  • a very small inner diameter can be provided at their ends near the peripheral bores, which is, for example, between 2 and 4 mm. This results in a strong increase in the flow rate of the condensate and the blowing steam, so that the resulting turbulence prevents the two media from segregating.
  • the free opening preferably has a cross-sectional area of 3 to about 12 mm 2 , in particular 3 to 7 mm 2 , and particularly preferably of about 3 mm 2 .
  • Twisting is also suitable for producing the necessary mixing Tube.
  • Such a discharge pipe is preferably designed such that the flow at least is turned sharply once.
  • An installation or the like can also be used for this purpose be provided.
  • Two peripheral bores can also be drilled through 2 connecting pipes or - channels are connected to the drain pipe or the drain hole through 1 common such pipe or a common such bore drained become.
  • Each of the above configurations according to the invention enables one each Roller to find individual operating point at which that in the peripheral Drilling condensate according to the given operating speed, the predetermined heating steam pressure and the set external differential pressure for the Total roller is reliably removed from the individual holes without the different holes influence each other excessively and without the The amount of total steam blowing through becomes uneconomically large.
  • the necessary cross-sectional narrowing of the discharge pipes and bores, the valves or internals in the pipes or bores also Operational risk because it can lead to constipation.
  • Carried with the steam Foreign bodies or even corrosion particles can enter the inlet openings The easier it is to lay drainage pipes or the narrowing points, the less are the respective free diameters.
  • the openings or meshes at most the diameter of the narrowest cross-section of the discharge pipes or holes accordingly. A foreign body that would be suitable for this Clogging the narrowest cross sections is stopped on the basket.
  • hot steam flows through the feed pipe 1 in the roll neck 2 on the one hand further through the steam channels 3 into the peripheral Bores 4 in the roller body 5, on the other hand through the central bore 6 in the roller body 5 to the other end of the roller, from there also through Steam channels to be introduced into peripheral holes.
  • Condensate that is in forms the peripheral holes (black arrows) from the holes 4 by means of of the steam pressure and flows to the end of the roll, either forward, i.e. with the steam flow direction, or backwards, against it, as in the Drawing shown.
  • the condensate collects in the collecting rooms 10 and passes from there, further under steam pressure, through the discharge pipes 7 into the Return pipe 8 through which it can leave the roller.
  • the drain pipes are provided at its outer end with a plug 9.
  • FIG. 2 shows, as a detail from FIG. 1, a discharge pipe 7 according to the prior art Technology.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a discharge pipe 7 according to the invention, wherein the cross section of the tube 7 is narrowed.
  • FIG 4 a tube is shown with an inserted nozzle 12 instead of Pipe constriction.
  • Figure 5 shows a discharge pipe 7, which is twisted. Thereby a swirl of condensate and blow-by steam is achieved, so that a uniform drainage can take place.
  • FIG. 6 shows the arrangement of a sieve 11 in front of the discharge pipe 7.
  • the opening is to enable cleaning for the plug 9 so large that the screen 11 in and out can be.
  • Figure 7 shows an example of the dependencies between There is steam demand from the roller and blow-by steam.
  • the four re-enact it on the right, sloping curves show the drainage performance of the roller at various Differential vapor pressures (from above: 0.8 / 0.7 / 0.6 / 0.5 bar); the right slightly increasing lower curve corresponds to the steam throughput, each with increasing Blow-through steam as a percentage by weight.
  • the intersections of the curves are the stable operating points with a set differential pressure and given heating output. As can be seen, these are in the range between 5 and 20% blow-by steam.

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Description

Die Erfindung betrifft die Konstruktion von dampfbeheizten, vorzugsweise metallischen, Walzen, die z.B. in Papiermaschinen, Folienziehmaschinen oder ähnlichen maschinellen Einrichtungen eingesetzt werden. Die Walzen müssen häufig zu diesem Zweck erhitzt werden, wobei flüssige oder gasförmige Wärmeträger Verwendung finden. In einer besonderen Ausgestaltung sind derartige Walzen mit einer Vielzahl von achsparallelen, der Peripherie naheliegenden Bohrungen versehen, durch die der Wärmeträger geleitet wird. Hiervon behandelt die Erfindung die Ausgestaltung, bei der als Wärmeträger Wasserdampf verwendet wird.
Eine solche Walze ist in der DE-A-43 13 379 der Anmelderin beschrieben. Die dortige Ausführung der Walze sieht vor, daß der durch die peripheren Bohrungen geleitete Dampf in diesen wenigstens teilweise kondensiert, worauf das Kondensat, fliehkraftunterstützt, zu den Enden der peripheren Bohrungen jeweils an den Walzenenden fließt und von dort auf Grund des Dampfdrucks oder eines an eine Abflußleitung angelegten Unterdrucks durch Röhren oder Bohrungen zur Walzenachse hingedrückt wird, von wo es durch die Abflußleitung aus der Walze abgeleitet werden kann. Eine solche Röhre oder Bohrung befindet sich jeweils an jedem Ende der peripheren Bohrungen. Dabei kann mit einem Kondensat-Regelventil die Menge des abfließenden Kondensats gesteuert werden. Somit läßt sich auch die Heizleistung der Walze bestimmen.
Derartige Kondensat-Regelventile haben sich in vergleichbaren Einsätzen - wie z.B. bei der Dampfbeheizung von Plattenpressen - durchaus bewährt. Beim Einsatz in peripher gebohrten Walzen sind auf Grund der Besonderheiten des Betriebes jedoch Betriebsstörungen nicht völlig auszuschließen. Geringfügige Ungleichmäßigkeiten im Kondensatanfall oder, umlaufbedingt, in der Entwässerung der verschiedenen Ableitrohre oder -bohrungen führen dazu, daß Dampf durch die Ableitrohre oder -bohrungen durchblasen kann. Dies veranlaßt dann das Kondensat-Regelventil zu einer vorzeitigen Sperrung. Die weitere Entwässerung der Walze wird eingeschränkt und zuletzt unmöglich.
Man hat versucht, die Kondensation des durchgeblasenen Dampfes in der Ausflußleitung zu beschleunigen, z.B. durch nicht isolierte Leitungen oder einen zusätzlichen Kondensator. Hierdurch wird dann bewirkt, daß das Kondensat-Regelventil wieder öffnet und Kondensat die Walze wieder verlassen kann. Es hat sich aber gezeigt, daß auch auf diesem Weg die völlig gleichmäßige Entwässerung aller peripheren Bohrungen nicht immer sichergestellt ist und einzelne Leitungen während des Betriebs dennoch mit kondensiertem Wasser gefüllt bleiben können. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Beheizung der Walze und damit zu ihrer thermischen Verbiegung sowie zu Unwuchten des Walzenlaufs.
Weiterhin wurde versucht, auf das Kondensat-Regelventil zu verzichten und stattdessen eine bestimmte Menge an Durchblasedampf zuzulassen. Damit ist der Vorteil verbunden, daß auch nicht kondensierbare Gase, welche in die Walze gelangt sind und die Wärmeübertragung behindern, wieder aus der Walze herausgeschleust werden. Systeme der Regelung der Durchblasedampfmenge sind z.B. für Trockenzylinder in Papiermaschinen bekannt. Man unterscheidet dabei Differenzdruckregelsysteme und Durchflußmengenregelsysteme.
Das Differenzdruckregelsystem weist in der Ausflußleitung ein Drosselventil auf, welches einen bestimmten Differenzdruck zwischen der Einströmleitung und der Ausflußleitung der Walze aufrecht erhält. Will mehr Dampf durch die Walze strömen als beabsichtigt, steigt die Druckdifferenz der Leitungen und das Ventil schließt, sowie umgekehrt. Bei der Durchflußmengenregelung wird z.B. an einer Drossel durch Messung des Druckverlustes die Durchlaßmenge an Überblasedampf in der Ausflußleitung bestimmt und über ein entsprechend gesteuertes Drosselventil direkt geregelt.
Auch diese beiden Systeme arbeiten bei dampfbeheizten Walzen der Bauart mit peripheren Bohrungen nicht zuverlässig genug. Da entweder die gemeinsame Druckdifferenz für alle Entwässerungsröhren einer peripher gebohrten Walze festgelegt wird oder die Summe des Durchblasedampfes durch alle Entwässerungsröhren ebenfalls gemeinsam gemessen wird, kann es immer wieder vorkommen, daß sich zwischen den einzelnen Entwässerungsröhren Durchflußunterschiede einstellen, die zum verstärkten Dampfdurchblasen bei einzelnen oder einer Gruppe von Röhren einerseits und zu einem Vollaufen von einzelnen oder mehreren peripheren Bohrungen andererseits führen.
Aus der DE 38 01 815 A1 ist eine Vorrichtung zum Abführen von Kondensat aus einem dampfbeheizten Trockenzylinder bekannt. Hier wird in einem hohlen Trockenzylinder mittels eines Saugmundstückes, das an der inneren Zylinderwandung vorgesehen ist, die Drehrichtung des einströmenden Dampfes so eingestellt, daß sich das in einem Kondensatsteigrohr ansammelnde Kondensat durch die Corioliskraft von der Wand ablöst und abtransportiert werden kann. Solche Saugmundstücke, die schon wegen der Notwendigkeit, einen großen Drehimpuls bereitzustellen, relativ große Abmessungen haben müssen, sind bei dem begrenzten Raum im Bereich der Eintrittsstellen der Ableitrohre oder -bohrungen von peripher beheizten Walzen nicht einsetzbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine, vorzugsweise temperaturregelbare, dampfbeheizte Walze vorzuschlagen, bei welcher die Entfernung des in den Bohrungen entstehenden Kondensats zuverlässig bei jedem Betriebszustand gelöst ist.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem die Ableitrohre oder -bohrungen mindestens eine Querschnittsverengung aufweisen und damit so ausgebildet sind, daß sie eine Vermischung, vorzugsweise Verwirbelung, von Kondensat und Dampf verursachen.
Dazu kann an ihren den peripheren Bohrungen naheliegenden Enden ein sehr kleiner innerer Durchmesser vorgesehen sein, der z.B. zwischen 2 und 4 mm liegt. Dadurch wird eine starke Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Kondensates und des durchblasenden Dampfes erzielt, so daß die sich ergebende Turbulenz die Entmischung der beiden Medien verhindert. Die freie Öffnung weist vorzugsweise eine Querschnittsfläche von 3 bis etwa 12 mm2, insbesondere 3 bis 7 mm2, und besonders bevorzugt von etwa 3 mm2 auf.
In den, vorzugsweise durchgehenden, Ableitrohren oder -bohrungen, die an den Enden der peripheren Bohrungen dazu dienen sollen, das Kondensat zur Walzenmitte abzuleiten, findet eine Vermischung des Kondensats und des mit einströmenden Durchblasedampfes statt. Das Kondensat bleibt nicht mehr, gezwungen von der hohen Fliehkraft, am Umfang zurück, während der Durchblasedampf schnell zur Walzenachse strömt. Die einzelnen peripheren Bohrungen werden auf diese Weise gleichmäßig entwässert.
Eine vergleichbare Wirkung hat die Einsetzung von Düsen an den zum Walzenumfang weisenden Enden der Ableitrohre oder -bohrungen. Sie führen ebenfalls zu einer verstärkten Vermischung von Kondensat und Durchblasedampf im weiteren Verlauf der Rohre oder Bohrungen.
Ebenso geeignet, die notwendige Vermischung zu erzeugen, ist eine Verwindung der Rohre.
Vorzugsweise ist solch ein Ableitungsrohr so ausgebildet, daß die Strömung wenigstens einmal scharf umgelenkt wird. Hierzu kann auch ein Einbau oder dergleichen vorgesehen sein.
Es können auch zwei periphere Bohrungen, die durch 2 Verbindungsrohre oder - kanäle mit dem Ableitungsrohr oder der Ableitungsbohrung verbunden sind, durch 1 gemeinsames solches Rohr oder eine gemeinsame solche Bohrung entwässert werden.
Möglich ist auch der Einbau von zusätzlichen, an einer oder mehreren Stellen der Rohre oder Bohrungen angebrachten Strömungshindernissen.
Jede der vorstehenden erfindungsgemäßen Ausgestaltungen ermöglicht es, einen je Walze individuellen Betriebspunkt zu finden, bei welchem das in den peripheren Bohrungen anfallende Kondensat entsprechend der gegebenen Beriebsdrehzahl, dem vorgegebenen Heizdampfdruck und dem eingestellten äußeren Differenzdruck für die Gesamtwalze zuverlässig aus den einzelnen Bohrungen entfernt wird, ohne daß sich die verschiedenen Bohrungen übermäßig gegenseitig beeinflussen und ohne daß die Menge des insgesamt durchblasenden Dampfes unwirtschaftlich groß wird. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, als Maximalwert zehn Gewichtsprozente kondensierten Dampf nicht zu überschreiten. Mehr als 20 Gewichtsprozente liegen außerhalb sinnvoller Betriebsführung. Trägt man die "Entwässerungsleistung" und den "Kondensatanfall" bzw. den "Dampfdurchsatz" pro Stunde für einen derartigen Betriebspunkt eines einzelnen Entwässerungsrohres oder einer einzelnen Entwässerungsbohrung am Ende einer peripheren Bohrung in einem Diagramm auf der y-Achse und den Prozentanteil Durch- oder Überblasedampf auf der x-Achse auf, so ergeben sich im Falle der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Walzen zwei Kurven, die sich im Bereich zwischen über 5 % und unter 20 % Überblasedampfanteil schneiden.
Es hat sich zusätzlich gezeigt, daß eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ableitrohre oder -bohrungen zu einer automatischen Einstellung des Gleichgewichts zwischen dem Kondensatspiegel in der peripheren Bohrung und dem durchtretenden Überblasedampf führt. Nimmt der Anteil an Überblasedampf aus einem beliebigen Grund zu, sinkt die Entwässerungsleistung des Rohres. Der Kondensatspiegel in der peripheren Bohrung steigt und drosselt den Anteil an Überblasedampf. Bei einem Zuviel an Kondensatabfuhr in einer peripheren Bohrung sinkt umgekehrt der Kondensatspiegel und die Öffnung des Entwässerungsrohres wird für einen verstärkten Durchsatz von Überblasedampf freigegeben.
Bei hohen Dampfdrücken und kleineren Walzenabmessungen können Verhältnisse eintreten, in denen das Gleichgewicht erst bei unerwünscht großen Überblasedampfanteilen erreicht wird. Eine Begrenzung des Überblasedampfanteils außerhalb der Walze, z.B. durch eine Dampfmengenregelung, ist jedoch nicht sinnvoll, weil dann wieder die eingangs beschriebenen Verhältnisse der ungleichmäßigen Entwässerung der peripheren Rohre eintreten. Es kann in einem derartigen Fall demgegenüber sinnvoll sein, zwei oder auch mehr periphere Bohrungen in Gruppen zusammenzufassen und jeweils auf jeder Seite mit nur einem Ableiterohr oder einer Ableitebohrung zu versehen. Durch den verdoppelten bzw. vervielfachten Durchsatz kommt es dann wieder zu der angestrebten Vermischung von Kondensat und Durchblasedampf. Es sind dabei Gruppen mit möglichst wenigen peripheren Bohrungen zu bilden, um im Falle eines Walzenstops das Zusammenfließen von Kondensat im unteren Bereich der Walze zu verhindern.
Allerdings stellen die erforderlichen Querschnittsverengungen der Ableitungsrohre und -bohrungen, die Ventile oder Einbauten in den Rohren oder Bohrungen auch ein Betriebsrisiko dar, weil es zu Verstopfungen kommen kann. Mit dem Dampf mitgeführte Fremdkörper oder auch Korrosionspartikel können die Eintrittsöffnungen der Entwässerungsrohre oder die Verengungsstellen um so leichter verlegen, je geringer die jeweiligen freien Durchmesser sind. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird darum an der dem äußeren Umfang zugewandten Seite der Ableitungsrohre oder - bohrungen ein Korb oder eine Rückhalteeinrichtung angeordnet, deren Öffnungen oder Maschen höchstens dem Durchmesser des engsten Querschnitts der Ableitungsrohre oder -bohrungen entsprechend. Ein Fremdkörper, der geeignet wäre, diese engsten Querschnitte zu verstopfen, wird an dem Korb aufgehalten. Da der Korb oder die Rückhalteeinrichtung viele solcher Öffnungen haben, bedarf es auch vieler Fremdkörper, ehe eine Verstopfung herbeigeführt wird. Eine weitere Sicherheit ergibt sich dadurch, daß jede periphere Bohrung zwei solcher Rohre oder Bohrungen, nämlich an beiden Enden, aufweist. Wenn dennoch über eine längere Betriebszeit das Auftreten derartiger Fremdkörper nicht ausgeschlossen werden kann, empfiehlt es sich, die in der erwähnten DE-A-43 13 379 konstruktionsbedingten Verschlüsse als Service-Öffnungen auszuführen, die auf einfache Weise geöffnet und wieder verschlossen werden können. Durch derartige Service-Öffnungen können dann die Körbe bzw. Rückhalteeinrichtungen gewartet werden, ohne daß größere Eingriffe an der Walze, wie z.B. die Demontage der Walzenzapfen, erforderlich ist. Auch ist es bei bestimmten Walzengestaltungen dann möglich, Ableitungsrohre auszuwechseln, wenn diese wegen der hohen Kondensatgeschwindigkeiten bei längerer Betriebszeit Kavitationsschäden aufweisen sollten.
Im folgenden wird eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer peripher gebohrten Walze anhand der Zeichnungen in Figuren 1 bis 7 beschrieben:
Figur 1
zeigt dabei einen Teil einer Walze, den Zapfenbereich einer Seite, in einer perspektivischen Schnittdarstellung;
Figur 2
zeigt als Ausschnitt von Fig. 1 ein Ableitungsrohr nach dem bisherigen Stand der Technik;
Figur 3
zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Ableitungsrohres mit einem Innenmaß von ca. 2 - 4 mm;
Figur 4
zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Ableitungsrohres mit einer Düse zur Verwirbelung des Kondensats mit dem Überblasedampf;
Figur 5
zeigt eine mögliche Ausgestaltung, bei welcher die Verwirbelung durch eine Verwindung des Ableitungsrohres erreicht wird;
Figur 6
zeigt ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Ableitungsrohr mit einem Sieb; und
Figur 7
zeigt im Diagramm den Dampfbedarf und die Kondensatabfuhr einer erfindungsgemäßen Walze.
Wie in Figur 1 zu sehen, strömt heißer Dampf (weiße Pfeile) durch das Zuleitungsrohr 1 im Walzenzapfen 2 einerseits weiter durch die Dampfkanäle 3 in die peripheren Bohrungen 4 im Walzenkörper 5, andererseits durch die zentrale Bohrung 6 im Walzenkörper 5 zum anderen Ende der Walze, um von dort ebenfalls durch Dampfkanäle in periphere Bohrungen eingeleitet zu werden. Kondensat, das sich in den peripheren Bohrungen bildet (schwarze Pfeile) wird aus den Bohrungen 4 mittels des Dampfdrucks herausgedrängt und fließt zum Walzenende, entweder vorwärts, d.h. mit der Dampfströmungsrichtung, oder rückwärts, gegen diese, wie in der Zeichnung dargestellt. Das Kondensat sammelt sich in den Sammelräumen 10 und gelangt von dort, weiter unter Dampfdruck, durch die Ableitungsrohre 7 in das Rücklaufrohr 8, durch das es die Walze verlassen kann. Die Ableitungsrohre sind an ihrem äußeren Ende mit Verschlußstopfen 9 versehen.
Figur 2 zeigt, als Ausschnitt aus Figur 1, ein Ableitungsrohr 7 nach dem Stand der Technik.
Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Ableitungsrohres 7, wobei der Querschnitt des Rohres 7 verengt ist.
In Figur 4 ist ein Rohr dargestellt mit einer eingesetzten Düse 12 anstelle der Rohrverengung. Figur 5 zeigt ein Ableitungsrohr 7, welches verwunden ist. Dadurch wird eine Verwirbelung von Kondensat und Durchblasedampf erreicht, so daß eine gleichmäßige Entwässerung stattfinden kann.
In Figur 6 ist die Anordnung eines Siebes 11 vor dem Ableitungsrohr 7 dargestellt. Zur Ermöglichung der Reinigung ist bei Verwendung eines Siebes 11 die Öffnung für den Verschlußstopfen 9 so groß ausgeführt, daß das Sieb 11 ein- und ausgeführt werden kann.
Figur 7 schließlich zeigt an einem Beispiel auf, welche Abhängigkeiten zwischen Dampfbedarf der Walze und Durchblasedampf bestehen. Darin stellen die vier nach rechts abfallenden Kurven die Entwässerungsleistungen der Walze bei verschiedenen Differenz-Dampfdrücken (von oben: 0,8/0,7/0,6/0,5 bar) dar; die nach rechts leicht ansteigende untere Kurve entspricht dem Dampfdurchsatz, jeweils mit ansteigendem Anteil Durchblasedampf in Gewichtsprozenten. Die Schnittstellen der Kurven sind die stabilen Betriebspunkte bei eingestelltem Differenzdruck und gegebener Heizleistung. Wie ersichtlich, liegen diese im Bereich zwischen 5 und 20 % Durchblasedampf.

Claims (10)

  1. Dampfbeheizte Walze mit vorzugsweise peripheren, zumindest angenähert achsparallelen Bohrungen (4) zur Wärmezu- oder -abfuhr und von diesen radial zur Walzenmitte verlaufenden Ableitungsrohren oder -bohrungen (7) zur Kondensatentwässerung,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Ableitungsrohre oder -bohrungen (7) mindestens eine Querschnittsverengung aufweisen und damit so ausgebildet sind, daß sie eine Vermischung bzw. Verwirbelung von Kondensat und Dampf verursachen.
  2. Dampfbeheizte Walze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverengung durch eine in das Rohr eingesetzte Düse oder Blende (12) gebildet wird.
  3. Dampfbeheizte Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitungsrohr (7) verwunden ist, vorzugsweise mindestens einen scharfen, die Strömung umlenkenden Einbau oder dergl. aufweist.
  4. Dampfbeheizte Walze gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die, vorzugsweise durchgehenden, Ableitungsrohre oder - bohrungen (7) an den Querschnittsverengungen eine freie Öffnung von zwischen 3 und etwa 12 mm2, vorzugsweise zwischen 3 und 7 mm2, insbesondere 3 mm2, aufweisen.
  5. Dampfbeheizte Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 2 periphere Bohrungen (4) mittels Verbindungsrohren oder -kanälen mit einem Ableitungsrohr oder einer Ableitungsbohrung (7) verbunden sind und durch dieses/diese entwässert werden.
  6. Dampfbeheizte Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß maximal ein Viertel der peripheren Bohrungen (4) mittels Verbindungsrohren oder -kanälen mit einem Ableitungsrohr oder einer Ableitungsbohrung (7) verbunden sind und durch dieses/diese entwässert werden.
  7. Dampfbeheizte Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Flußrichtung vor den Ableitrohren oder -bohrungen (7) ein Sieb (11) angeordnet ist, dessen Öffnungen kleiner oder gleich den geringsten Durchmessern in dem Ableitrohr oder der Ableitbohrung (7) sind.
  8. Dampfbeheizte Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber dem äußeren Ende der Ableitrohre- oder bohrungen (7) Öffnungen eingebracht und durch lösbare Verschlußmittel (9) verschlossen sind.
  9. Dampfbeheizte Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung so groß ist, daß das Sieb (11) oder das gesamte Ableitungsrohr (7) durch sie entnommen werden kann.
  10. Verfahren zur Regelung des Dampfdurchflusses und der Kondensatableitung in einer dampfbeheizten Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Druckdifferenz zwischen Einlaß und Auslaß des Dampfes je peripherer Bohrung (4) in Abhängigkeit von der gewünschten Heizleistung, dem Dampfdruck und/oder der Drehzahl der Walze so gesteuert wird, daß der Prozentsatz an Überblasedampf, der mit dem Kondensat austritt, unter 20 Gewichtsprozenten, vorzugsweise zwischen 5 und 15 Gewichtsprozenten, zu liegen kommt.
EP96115816A 1995-10-13 1996-10-02 Heizwalze Expired - Lifetime EP0768424B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19538236 1995-10-13
DE19538236A DE19538236A1 (de) 1995-10-13 1995-10-13 Heizwalze

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0768424A2 EP0768424A2 (de) 1997-04-16
EP0768424A3 EP0768424A3 (de) 1998-05-13
EP0768424B1 true EP0768424B1 (de) 2000-06-14

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ID=7774825

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP96115816A Expired - Lifetime EP0768424B1 (de) 1995-10-13 1996-10-02 Heizwalze

Country Status (5)

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US (1) US6039681A (de)
EP (1) EP0768424B1 (de)
JP (1) JPH09133125A (de)
CA (1) CA2187056A1 (de)
DE (2) DE19538236A1 (de)

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