FI119122B - Termotela - Google Patents

Description

119122

Termotela

Termovals 5 Esillä oleva keksintö liittyy kuiturainakoneisiin, edullisesti paperi-, sellu- ja kartonki-koneisiin.

Keksinnön kohteena on itsenäisten patenttivaatimusten 1 ja 20 johdanto-osien mukainen termotela.

10

Viimeisten vuosien aikana kalanterien ajonopeudet ovat nousseet voimakkaasti. Jotta vaadittu kalanterointivaikutus saavutettaisiin, on termotelojen pintalämpötiloja pitänyt myös nostaa 200°C - 250°C asteeseen. Korkea ajonopeus yhdistettynä korkeaan telan pintalämpötilaan tarkoittaa, että termotelasta vietävä lämpöteho on hyvin suuri, 15 tyypillisesti uusissa esimerkiksi moninippisissä prosesseissa 200 kW/m. Lisäksi vesikostutuksen käyttö ennen kalanteria on yleistymässä, mikä lisää vaadittua lämpö-tehoa edelleen.

• ^ * j · Termoteloj a lämmitetään yleensä telavaippaan muodostettu)' en, esimerkiksi porattuj en

• M

20 lämmönsnrtoväliaineen virtauskanavien kautta. Lämmönsiirto väliaineen käytetään • · a • *,: esimerkiksi öljyä, vettä tai höyryä Jotta vaadittu lämpöteho saavutettaisiin tulevai- suudessa, on kanavat sijoitettava hyvin lähelle telan pintaa. Tällöin kanavien vaikutus telan kehän suuntaiseen pintalämpötila- ja radiaalisiirtymäprofiiliin (ns. piparkak-

Ml *...* kuefekti) kasvaa hyvin voimakkaasti. Pintalämpötilan vaihtelut voivat aiheuttaa 25 ongelmia paperin laadussa ja radiaalisiirtymän vaihtelut puolestaan telaston tärinää.

• * • · · ’**·* Jotta nämä haittavaikutukset saataisiin minimoitua, kanavien määrää pitää kasvattaa • * · 1 * · *;·' voimakkaasti ja vastaavasti niiden kokoa pitää pienentää.

* · · • · · • · • · ··♦

Tunnetusti virtaus tuodaan termotelan vaippaan telapäädyssä/telapäädyissä olevien ·;·*: 30 menokanavien, esimerkiksi porausten kautta. Nämä poraukset alkavat telapäädyssä • · · ♦ · ♦ • · • · 2 119122 olevista jakokappaleista ja yhdistyvät vaipan virtauskanaviin kuten porauksiin. Joissakin ratkaisuissa jakokappaleista lähtee oma virtauskanava kuten päätyporaus jokaiselle vaipan poraukselle, joissain ratkaisuissa taas jakokappaleesta lähtevä menovirta-us jaetaan päätykappaleen ulkokehällä kustakin yhdestä menovirtauskanavasta kul-5 loinkin useampaan, esimerkiksi kahteen vaipan menokanavaan.

Nykyisellä lämmityskanavien määrällä (n. 15-50) hoitopuolen päätykappale on vielä suhteellisen helppo valmistaa. Lämmityskanavien määrän kasvaessa jopa lähelle sataa niiden mahduttaminen nykyisiin päätykappaleisiin yhdessä päädyn ja vaipan liittämi-10 seen tarvittavien pultinreikien kanssa muodostuu hyvin vaikeaksi, ellei jopa mahdottomaksi.

Edellä mainitun ongelman lisäksi nykyisillä erittäin kuumilla termoteloilla on ongelmana telan hoitopuolen ja käyttöpuolen päätykappaleiden toisistaan poikkeava läm-15 pötilakenttä. Kun menovirtaus on toteutettu hoitopuolen päätykappaleen kautta, hoitopuolen päätykappale on käyttöpuolen päätykappaletta kuumempi. Tämä aiheuttaa sen, että hoitopuolen ja käyttöpuolen päätykappaleiden radiaalisuuntaiset lämpö-laajenemat ovat erilaiset. Lämpötila- ja lämpölaajenemaero on voimakkaimmillaan ·:· suurilla teloilla. Tämä ero heijastuu vaipan reuna-alueille, mitä kautta se näkyy myös • « · · 20 nipin viivakuormaprofiilissa. Paras tilanne olisi siis sellainen, että sekä vaippa että j ’ : molemmat päätykappaleet laajenevat radiaalisuunnassa yhtä paljon.

• · .. * · * Tunnetusti vaipan reunoissa eristeholkkeina käytetään teflonputkia tai vaihtoehtoises- • « · ti teräsputkia, joissa on öljytasku. Tunnetaan myös hakemusjulkaisun FI934635 25 mukainen vaipan reunassa eristeholkkina käytettävä eristyskappale termotelan akse- • · * · · *·*.* lissa kulkevan lämmitysväliainekanavan eristämiseksi, jossa kaksi välimatkan päässä • *a * · '·;·* toisistaan olevaa suljettua vaippapintaa rajaavat väliinsä kaasutiiviisti suljetun tilan.

• · m • \ϊ Näiden eristeholkkien tarkoituksena on perinteisesti ollut vaipan pintalämpötilan ··· :.„.i nousun estäminen vaipan sillä alueella, mistä ei viedä lämpötehoa, eli nipin ulkopuo- ·;··· 30 lisella alueella.

• · « • · * • · • · 3 119122

Esillä olevan keksinnön yleisenä päämääränä on poistaa tai ainakin olennaisesti vähentää edellä esitettyjä haittoja ja heikkouksia. Päämääränä on aikaansaada termo-tela, jonka suuren lämmityskanavien määrän käsittävät päätykappaleet ovat rakenteel-5 taan mahdollisimman yksinkertaisia ja siten yksinkertaisia valmistaa, sekä lisäksi aikaansaada termotela, jonka lämmönsiirtokanavien ja lämpöeristysten rakenteesta johtuen telavaipan radiaalisiirtymäprofiili on etenkin kuiturainan nippialueella mahdollisimman tasainen.

10 Keksinnön tunnusomaiset piirteet on esitetty itsenäisten patenttivaatimusten 1 ja 20 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön muiden ominaispiirteiden sekä etujen osalta viitataan vaatimusasetelman epäitsenäisiin vaatimuksiin ja jäljempänä seuraavaan selityksen erityiseen osaan, 15 jossa on selitetty yksityiskohtaisesti, mutta vain esimerkinomaisesti keksinnön edullisena pidettyjä suoritusmuotoja ja niiden toteutusmahdollisuuksia. Keksinnön eri suoritusmuotoja voidaan myös yhdistää toistensa kanssa yhdessä termotelassa.

Keksintöä kuvataan seuraavassa viittaamalla oheisiin esimerkinomaisiin kuvioihin, 9 * · 20 joilla keksinnön mukaista termotelaa on havainnollistettu rajoittamatta keksintöä • · · : V kuitenkaan yksinomaan kuvioissa esitettyyn.

• · • · * ··*: Kuviossa 1 on esitetty tunnettu virtauskanavaratkaisu termotelan päätykappaleen ♦ · * · · · * yhteydessä osittain leikattuna.

25 • · • · ♦ * h * Kuviossa 2 on esitetty leikkaus I -1 kuviosta 1.

• · ♦ ♦ ··· ·« · ϊ . * Kuviossa 3 on esitetty leikkaus II - II kuviosta 1.

··· • · • · ·#♦ 30 Kuviossa 4 on esitetty tunnettu termotelan käyttöpuolen päätykappaleen rakenne.

«· · ♦ · · • · • · 4 119122

Kuviossa 5 on esitetty tunnettuja eristeholkkeja, joita voidaan käyttää termotelan vaipan virtauskanavien päissä.

5 Kuvioissa 6A ja 6B on esitetty keksinnön edullisten suoritusmuotojen mukaisia ter-motelojen päätyjä.

Kuviossa 7 on esitetty keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaista termotelaa ja sen toista päätykappaletta, joka on kiinnitetty vaippaan.

10

Kuviossa 8 on esitetty keksinnön edullisen suoritusmuodon mukainen termotelan ensimmäinen eristeholkki.

Kuviossa 9 on esitetty esimerkki eristettävästä päätykappaleen porauksesta.

15

Kuviossa 10 on esitetty termotelan vaipan virtauskanavassa oleva yhtenäiseksi osaksi muodostettu eristysholkki ja syijäytyskappale, joka on kuiturainan radan alueella.

Tarkastellaan aluksi esimerkkiä tunnetusta termotelasta ja sen päätykappaleesta, ··· 20 jonka virtauskanavaratkaisua on esitetty kuvioissa 1, 2 ja 3. Kuviossa 1 on esitetty »· * * * · • ·’ termotelan 1 hoitopään päätykappale 2, joka on kiinnitetty vaippaan 20, jolla on • * ulkohalkaisija 20a ja sisähalkaisija 20b. Lämmönsiirtoväliaineen virtaus tuodaan * M* termotelan 1 päätykappaleeseen 2 menojakokappaleen 17 kautta ja vastaavasti vie- • · ·"* dään päätykappaleesta 2 paluujakokappaleen 18 kautta, joita jakokappaleita 17, 18 25 pitää paikallaan päätykappaleeseen 2 liittyneenä kansi 19.

* * · • f * • » • * · • * • »

Virtaus johdetaan termotelan 1 päätykappaleesta 2 termotelan vaippaan 20 suoraan, * · * • · · • ·* toisin sanoen ilman väliosia päätykappaleen 2 virtauskanavista/porauksista 3, 4 vai- • m *·;·* pan 20 virtauskanaviin 21, 22 ja päinvastoin. Esimerkkirakenteessa päätykappaleen 2 30 menovirtauskanava 3 ja paluuvirtauskanava 4 ovat pareittain samalla kehän suuntai- • · * i * » • · • * 5 119122 sella poikkileikkaustasolla, päätykappaleen 2 ulko-osaa lukuun ottamatta. Tällöin pultinreiille 5 jää enemmän tilaa kehäsuunnassa. Menovirtauskanavan 3 ja paluuvir-tauskanavan 4 sijoittelua päätykappaleen 2 ulko-osassa eli päätykappaleen 2 ulkokehän alueella on esitetty tarkemmin kuvioiden 2 ja 3 leikkauspiirrosten avulla.

5

Esimerkkirakenteen virtaus on sellainen, että jokaisella menovirtauskanavalla 3 on oma paluuvirtauskanavansa 4. Tällöin menovirtauksen jakaminen menojakokappa-leesta 17 lähtevästä päätykappaleen 2 yhdestä menoporauksesta 3 useampaan vaipan 20 menoporaukseen 21 ja paluuvirtauksen yhdistäminen useammasta vaipan 20 pa-10 luuporauksesta 22 päätykappaleen 2 yhteen paluuporaukseen 4 ja edelleen paluujako-kappaleeseen 18 on käytännössä lähes mahdotonta. Jos lämmityskanavien määrä on hyvin suuri, niin tämä olisi kuitenkin pakollista, jotta sekä päätykappaleen porauksille että pultinreiille jäisi riittävästi tilaa.

15 Kuviossa 2 esitetyssä kuvion 1 leikkauksessa I - I ja kuviossa 3 esitetyssä kuvion 1 leikkauksessa II - II on havainnollistettu virtauskanavien 3, 4; 21, 22 ja pultinreikien 5 sijoittelua.

Tunnettu käyttöpuolen päätykappaleen 23 rakenne kuvion 4 esimerkissä on jäljestetty ·*· ·...· 20 sellaiseksi, että termotelan 1 vaipasta 20 päätykappaleeseen 23 tuleva meno virtaus 21 ·· * ! V käännetään päätykappaleessa 23 vaipan 20 paluuvirtaukseksi 22 yhdessä koko kehän * * yli ulottuvassa virtauskanavassa, joka on muodostettu uraksi 24. Ura 24 on muodos- "··' tettu päätykappaleen 23 sille päätypinnalle 23”, joka on termotelassa 1 termotelan • · *·♦·* vaippaan 20 päin. Tämän uran 24 aksiaalisuuntainen pituus ja muoto on määritetty . . 25 siten, että sen aiheuttamat painehäviöt ovat mahdollisimman pienet. Tästä johtuen • · * • · · uran 24 aksiaalisuuntainen pituus L24 on pieni. Uran 24 alue on käytännössä ainoa * · * · ‘1* käyttöpuolen päätykappaletta 23 lämmittävä alue. Koska alue on pieni pinta-alaltaan «» m • · * t ‘ »* ja suuri osa sen tuottamasta lämmöstä häviää ympäristöön päätykappaleen 23 uiko- ·** • · *···* pinnan kautta, päätykappaleen keskimääräinen lämpötila ja sitä kautta myös radiaa- "”ί 30 lisuuntainen lämpölaajenema jäävät huomattavasti hoitopuolen päätykappaleen 2 • φ 0 • · · • » • · 6 119122 arvoja pienemmiksi. Kuten edellä todettiin, tämä aiheuttaa ongelmia nipin viiva-kuormitusprofiiliin.

Kuviossa 5 on kuvattu tunnettuja vaipan reunoissa eristeholkkeina käytettyjä teflon-5 putkia 25 tai vaihtoehtoisesti teräsputkia 26, joissa on öljytasku 26’. Lieriömäiset eristeholkit 25; 26 on esitetty leikattuna pitkin niiden keskiakselia. Näiden eristeholk-kien 25; 26 tarkoituksena on termotelan 1 virtauskanaviin 21, 22 kuvion 5 esittämällä tavalla asennettuna perinteisesti ollut vaipan 20 pintalämpötilan nousun estäminen vaipan sillä alueella, mistä ei viedä lämpötehoa, eli nipin ulkopuolisella alueella. 10 Kuviossa 5 on esitetty kaaviomainen esimerkki kuiturainan W sijainnista termotelan 1 vaipan 20 suhteen. Eristeholkki 25; 26 on esitetty kuiturainan oikean reunan W’ oikealla puolella eli rata-alueen ulkopuolella. Eristeholkki 25; 26 sijaitsee vaipan 20 sillä alueella, mistä ei ole tarkoitus viedä lämpötehoa kuiturainaan W.

15 Kuvioissa 6A, 6B ja 7 on esitetty eräitä keksinnön uuden ratkaisun mukaisia termote- loja 30. Kuvioissa 6A ja 6B on esitetty kaksi edullista termotelan 30 päädyn virtaus-kanavaratkaisua, joissa ensimmäinen päätykappale 31; 3Γ, joka on edullisesti hoito-puolen päätykappale 31; 31’, on kiinnitetty vaippaan 20. Kuviossa 7 on esitetty ter- • * motelan 30 toista päätykappaletta 53, joka on edullisesti käyttöpuolen päätykappale »»· 4 4 *···* 20 53, joka on kiinnitetty vaippaan 20. Suuren lämmityskanavien määrän käsittävät ♦ · · * ’’ ensimmäinen päätykappale 31; 31’ ja toinen päätykappale 53 ovat rakenteeltaan mahdollisimman yksinkertaisia ja siten yksinkertaisia valmistaa.

m a · ·»*· • •4 • · 9 a *** Kuvioissa 6A ja 6B ei ole esitetty hoitopuolen päätykappaleen 31; 31’ akselitapin 32

25 sisällä olevia virtauskanavia, koska ne ovat tunnettua tekniikkaa. Kuvioiden 6A ja 6B

• a a esimerkeissä virtaus kulkee kuvaan merkittyjen nuolten suuntaisesti. Menovirtaus 33 4 * #·* on jäijestetty ensimmäisessä päätykappaleessa 31; 31’ menovirtauskanaviin ja paluu- • a a virtaus on jäljestetty ensimmäisessä päätykappaleessa paluuvirtauskanaviin, mitä on • a *** kuvattu myös em. viittausmerkintöjen yhteydessä olevilla nuolilla. Virtaussuunta voi ^ a • * 30 luonnollisesti olla myös päinvastainen.

*· · • « · • 4 • 4 7 119122 Lämmönsiirtoväliaineen menovirtaus 33, joka tulee hoitopuolen päätykappaleen 31; 3Γ akselitapin sisäreiän virtausputkesta, on jäljestetty kulkemaan kahden laipan välissä, joista päätykappaleen 31; 3Γ akselitapin suunnasta katsoen ulompi ensim-5 mäinen laippa 35 on kiinnitetty esim. ruuveilla 35’ päätykappaleeseen 31; 3Γ ja sisempi toinen laippa 36 on kiinnitetty esim. ruuveilla 36’ termotelan 30 vaippaan 20. Lämmönjohtuminen lämmönsiirtoväliaineesta päätykappaleeseen 31; 3Γ kiinnitetyn ensimmäisen laipan 35 kautta päätykappaleeseen on keksinnön erään toteutusmuodon mukaan estetty päätykappaleen ja ensimmäisen laipan väliin asetetun eristyksen 37 10 avulla. Eristys 37 voi olla esim. staattinen öljykerros.

Termotelan 30 päädyssä menovirtaus 33 on jäljestetty ensimmäisessä päätykappaleessa 31; 3Γ kulkemaan läpi virtaustilan 39; 39’. Virtauksen suunnan ollessa päinvastainen, paluuvirtaus 34 on järjestetty kulkemaan läpi virtaustilan 39; 39’. Virtaus-15 tila 39; 39’ muodostuu virtausurista, jotka on valmistettu termotelan vaipan 20 ja ensimmäisen päätykappaleen 31; 31’ välisen sauman yhteyteen siten, että virtausurat ovat vaipassa 20 tai ensimmäisessä päätykappaleessa 31; 31’ tai molemmissa, jolloin jälkimmäisessä tapauksessa virtausurat ovat sekä vaipassa että ensimmäisessä pääty- .;· kappaleessa.

»«·· 20 Γ·'; Kuviossa 6A on esitetty, kuinka termotelan 30 päädyssä virtaustila 39 muodostuu ·;·*! ensimmäiseen päätykappaleeseen 31, sen vaipan 20 puoleiseen päätyyn, muodosteli* tuista urista 38 ja vaipan päätyalueen pinnasta 20’. Menovirtaus 33 kulkee virtausuri- ·»· ί.,,ϊ en kautta, esimerkiksi koneistettujen urien 38 ja vaipan 20 päätyalueen pinnan 20’ 25 muodostamassa virtaustilassa 39. Tämä virtaustila 39 voi muodostua joko yksittäisis- « m :.V tä kanavista tai virtaustila 39 voi olla koko päätykappaleen kehän yli ulottuva kam- ·*· *...· mio.

• · · • * * • * « « • · * i#t#i Kuviossa 6A menovirtaus 33 johdetaan virtaustilasta 39 pienen määrän porauksia läpi 30 tai esim. edellä mainitun kaltaisten urien kautta päätykappaleen 31 ja vaipan 20 lii- • · * • · « • · • · 8 119122 tospulttien 40 tai muiden kiinnityselimien jakohalkaisijan ulkopuolelle, missä meno-virtaus kootaan jälleen yhteen virtauskammiossa 41.

Kuviossa 6A virtauskammion 41 päätykappaleessa 31 oleva aksiaalisuuntainen muo-5 to on muodostettu edullisesti koneistamalla aksiaalisuunnassa, ja vaipan 20 päätyalu-een pinta 20’ toimii yhtenä virtauskammion 41 seinämänä sulkien virtauskammion päätykappaleessa olevan muodon virtauskanavaksi. Tästä virtauskammiosta 41 meno virtaus johdetaan jälleen porausten tai esim. edellä mainittujen urien 38 kaltaisten urien 42 kautta vaipan 20 menovirtauskanaviin 43. Näiden porausten/urien 42 luku-10 määrä on siis sama kuin vastaavien menovirtauskanavien 43.

Kuviossa 6B on esitetty, kuinka termotelan 30 päädyssä virtaustila 39’ muodostuu vaipan 20 päätyyn, muodostetuista urista 38’ ja ensimmäisen päätykappaleen 31’ pinnasta, joka on vaipan puoleinen. Tämä virtaustila 39’ voi muodostua joko yksittäi-15 sistä kanavista tai virtaustila 39’ voi olla koko vaipan päädyn kehän yli ulottuva kammio.

Kuviossa 6B menovirtaus 33 johdetaan virtaustilasta 39’ pienen määrän porauksia läpi tai esim. edellä mainitun kaltaisten urien kautta vaipan 20 läpi ja vaipan 20 lii- * * 20 tospulttien 40 tai muiden kiinnityselimien jakohalkaisijan ulkopuolelle, missä meno- M · • · · J · * virtaus kootaan j älleen yhteen virtauskammiossa 41 ’.

••••S • · Φ ·« *|*| Kuviossa 6B esitetysti virtauskammion 41 ’ vaipan 20 päädyssä oleva aksiaalisuuntai- f « • · **' nen muoto on muodostettu edullisesti koneistamalla aksiaalisuunnassa, ja päätykap- . , 25 paleen 31 ’ vaipan pääty, eli vaipan puoleinen pinta toimii yhtenä virtauskammion 41 ’ • · # • · * M seinämänä sulkien virtauskammion vaipassa olevan muodon virtauskanavaksi. Tästä • # *·* virtauskammiosta 41’ menovirtaus johdetaan jälleen porausten tai esim. edellä mai- ***** nittujen urien 38’ kaltaisten urien 42’ kautta vaipan 20 menovirtauskanaviin 43.

« « ’*;*’ Näiden porausten/urien 42’ lukumäärä on siis sama kuin vastaavien menovirtaus- 30 kanavien 43.

M · • · · • · • f 9 119122

Menovirtauksen 33 virtausurat on siten kuviossa 6B muodostettu termotelan 30 vaipan 20 päähän sen sijaan, että ne olisivat päätykappaleessa, kuten oli esitetty kuviossa 6A.

5

Lisäksi on selvää, että termotelan 30 päädyssä virtaustila 39, 39’ voi muodostua sekä ensimmäiseen päätykappaleeseen 31 valmistetuista urista 38 että vaippaan 20 valmistetuista urista 38’, mitä ei ole esitetty kuvion avulla. Nämä urat 38 ja 38’ voivat olla esimerkiksi kohdakkain.

10

Kuvion 7 avulla on esitetty, kuinka termotelan 30 menovirtaus 34 on käännetty pa-luuvirtaukseksi 34. Tämä on toteutettu termotelan 30 käyttöpuolen päätykappaleessa 53 yhdessä koko kehän yli ulottuvassa virtauskanavassa, joka on muodostettu vir-tausuraksi 54. Termotelan hoitopuolen päätykappaleeseen 53 palataan myöhemmin 15 tässä selityksessä.

Kuviossa 6A ja 6B termotelan 30 vaipan 20 paluuvirtauskanavista 44 palaava paluu-virtaus 34 johdetaan porausten/urien 44’ kautta yhteen kammioon 45, joka sijaitsee liitospulttien 40 tai muiden kiinnityselimien jakohalkaisijan ulkopuolella. Kammio 45 ·,,,* 20 on muodostettu termotelan 30 päätykappaleeseen 31; 31’ radiaalisuunnassa edullisesti O · ; *,· koneistamalla, ja kammion 45 yläpinnan muodostaa päätykappaleeseen esim. hitsaa- maila liitetty kansi 46. Tästä kammiosta 45 paluuvirtaus johdetaan pienestä määrästä • · * porauksia 47 päätykappaleen ja vaipan liitospulttien tai muiden kiinnityselimien M· • *···* jakohalkaisijan sisäpuolelle, missä paluuvirtaus kootaan lopulta taas yhteen. Edulli- 25 sesti paluuvirtaus 34 kootaan yhteen virtauskanavassa 48, jonka muodostavat väliinsä • · · päätykappaleeseen kiinnitetty ensimmäinen laippa 35 ja päätykappaleen pinnan muo- • · ·;*" to. Paluuvirtaus 34 johdetaan virtauskanavasta 48 ei esitettyyn päätykappaleen akseli- ·* · : V tapin 32 sisällä olevaan paluuvirtauskanavaan. Alan ammattimiehelle on selvää, että «·· *... * edellä esitetty lämmönsiirtoväliaineen virtauksen suunta voi olla myös päinvastainen.

·:·*: 30 «· · • * • · • « ίο 119122

Kuviossa 7 on esitetty keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen termote-lan 30 käyttöpuolen päätykappaleessa 53 oleva virtausura 54. Virtausura 54, joka ulottuu päätykappaleen 53 koko kehän yli ja jonka tarkoituksena on ennen ollut lähinnä vain kääntää virtaus, on muodostettu mitoiltaan uudella tavalla. Virtausuran 54 5 termotelan aksiaalisuuntainen pituus L54 ja muoto on jäljestetty sellaiseksi, että sen päätykappaletta 53 lämmittävä vaikutus on mahdollisimman edullinen termotelan 30 lämpölaajenemisesta aiheutuvan radiaalisiirtymäprofiilin kannalta. Koska ennen on ollut ongelmana erittäin kuumilla termoteloilla telan hoitopuolen ja käyttöpuolen päätykappaleiden toisistaan poikkeava lämpötilakenttä, voidaan tässä esitetyn keksin-10 nön suoritusmuodon mukaisella virtausuran 54 muotoilulla estää tilanne, jossa hoito-puolen ensimmäinen päätykappale olisi käyttöpuolen toista päätykappaletta oleellisesti kuumempi. Hoitopuolen ja käyttöpuolen päätykappaleiden radiaalisuuntaiset lämpölaajenemat voidaan siten saada hyvin lähelle toisiaan. Virtausura 54 poikkeaa tällöin perinteisestä ratkaisusta etenkin siinä, että sen termotelan aksiaalisuuntainen 15 pituus L54 on huomattavasti suurempi, luokkaa 70-150 mm.

Edullisesti käyttöpuolen päätykappaleen 53 ulkopinta, etenkin laippaosan ulkopuolinen otsapinta 53’, on varustettu lämpöeristeellä 55, esimerkiksi eristävällä ilmaker-·:· roksella. Tämä toimenpiteellä vaikutetaan siihen, että hoitopuolen ensimmäinen 20 päätykappale 31 olisi käyttöpuolen toisen päätykappaleen 53 kanssa mahdollisimman ; saman lämpöinen.

• ·

Kuviossa 8 on esitetty uusi ja keksinnöllinen termotelan 30 ensimmäinen eristeholkki ««· 65. Ensimmäinen eristeholkki 65 on tarkoitettu sijoitettavaksi termotelan 30 vaipan 25 20 päätyyn, esimerkiksi käyttöpuolen päätykappaleen 53 puoleiseen päätyyn, erityi- • · * *·*·* sesti lämmönsiirtoväliaineen virtauskanavien 43, 44 päätyihin. Ensimmäinen eriste- ·β· • · *·“* holkki 65 on esitetty sekä leikattuna pitkin keskiakseliaan että leikkauksessa A-A, ·· · • \* jossa on esitetty kaksi vaihtoehtoista tapaa muotoilla eristeholkki. Eristeholkin 65 ··· eristävän alueen muoto on edullisesti jäljestetty sellaiseksi, että sen termotelan 30 ····; 30 vaipan 20 reuna-aluetta lämmittävä vaikutus on mahdollisimman edullinen termote- ·« ♦ ♦ · ♦ « · • « 11 119122 lan 30 lämpölaajenemisesta aiheutuvan radiaalisiirtymäprofiilin kannalta. Eristehol-kin 65 rakenteella on mahdollistettu, että eristeholkin eristysvaikutusta voidaan rajata ja suunnata.

5 Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan ensimmäinen eristeholkki 65 on eris-tämätön tietyn sektorikulman a matkalta tai eristeholkin kehän osuuden matkalta La ja tietyltä aksiaalisuuntaiselta kohdalta/pituudelta Lös. Niinpä termotelassa 30 asennettuna olevien eristeholkkien 65 ’sisäpinta’ eli termotelan 30 keskilinjan puoleinen pinta on eristämätön tietyn sektorikulman a matkalta tai eristeholkin kehän osuuden 10 matkalta La ja tietyltä aksiaalisuuntaiselta kohdalta/pituudelta Les. Eristeholkkien 65 sektoria α/kehän osuutta La tai aksiaalisuunnassa kohtaa/pituutta Les, miltä holkit ovat eristämättömiä, ei ole mitenkään kiinnitetty, mutta luonnollisesti näillä ominaisuuksilla on tietyt rajat käytännön sovelluksessa.

15 Termotelan 3 0 edellä kuvattuj en lämmönsiirtokanavien j a lämpöeristysten rakenteesta johtuen termotelan vaipan 20 radiaalisiirtymäprofiili on etenkin kuiturainan nippialu-eella mahdollisimman tasainen.

Edellisten suoritusmuotoesimerkkien lisäksi on suositeltavaa, että termotelan 30 M· 20 ensimmäisessä päätykappaleessa 31 olevat virtauskanavat on eristetty staattisen M * : .! öljykerroksen avulla, kun tähän aiemmin on käytetty esim. teflonputkia.

··**· • · • · · ··" Kuviossa 9 on esitetty esimerkkinä eristettävästä päätykappaleen virtauskanavasta • *** *···’ hoitopuolen päätykappaleen 31 poraus 47, joka johtaa kammiosta 45 liitospulttien 40 . , 25 jakohalkaisijan sisäpuolelle kammioon 48. Poraus 47 muodostuu tässä tapauksessa » · i • · · kahdesta kulmassa toisiinsa nähden olevasta suorasta porausosuudesta. Eristettävä • · • · *!* virtauskanava voi luonnollisesti olla myös muun muotoinen kuin suora. Molemmissa ·· · • · · ί * suorissa porausosuuksissa on staattisen öljykerroksen 66 rajaava ja muodostava toi- • · · « · *·*·' nen eristeholkki 67, joka käsittää putken 68, joka on kohdistettu ja kiinnitetty laippo- "**! 30 jen 69 avulla poraukseen 47. Virtaus 34 kulkee putken sisällä ja staattinen öljykerros ·· » • t ♦ • · • · 12 119122 66 muodostuu putken 68 ulkoseinän ja porauksen 47 sisäseinän väliin. Toinen eriste-holkki 67 voi olla myös taipuisa ja siinä on ainakin yksi laippa 69 kohdistusta ja kiinnitystä varten virtauskanavan seinämiin.

5 Päätykappaleen toiset eristeholkit 67 voivat olla valmistettu materiaalista jolla on suurempi lämpölaajenemiskerroin kuin päätykappaleen 31; 53 materiaalilla. Tällöin termotelaa 30 lämmitettäessä toisten eristeholkkien 67 puristussovite paranee ja erillistä mekaanista kiinnitystä toisten eristeholkkien 67 ja päätykappaleen 31; 53 välille ei tarvita.

10

Keksinnön eräässä edullisessa sovellusmuodossa termotelan 30 vaipan 20 periferiaöl-jykanaviin 43, 44 on asennettu eristysholkit 65 termotelan käyttöpäässä ja termotelan hoitopäässä. Lisäksi periferiaöljykanaviin 43, 44 on asennettu kuiturainan W radan alueelle syijäytyskappale 69.

15

Kuviossa 10 on esitetty, että eristysholkit 65 ja syijäytyskappale 69 ovat kiinnitetyt toisiinsa yhtenäiseksi osaksi siten, että koko osa voidaan sekä asentaa että purkaa yhdellä kertaa. Rakenne on kiinnitetty liitoksella 70 termotelan 30 vaippaan 20 vain .,*** sen toisesta päädystä. Tällainen kiinnitystäpä sallii mahdollisen erilaisen lämpölaaje- *«· 20 nemisen vaipan 20 ja syijäytyskappale-eristysholkkien 69-65 välillä. Edellä mainittu **** ί .* liitos 70 voi olla toteutettu esimerkiksi ruuviliitoksella tai puristussovitteella tai jolla- * * kin tunnetulla liitostavalla tai usean liitostavan yhdistelmällä. Syrjäytyskappale on •••i varustettu yhdellä tai useammalla tuella 71, joka kohdistaa syijäytyskappaleen 69 • '*· * * · · ’ keskelle virtauskanavaa 43, 44.

25

* i I

* · ·

Keksinnön mukainen termotela 30 on lämmitettävä tai jäähdytettävä tela, jolloin se • · • · *1* on kalanterin termotela tai kuivatussylinteri tai puristimen kuumennettava tela tai «t · • · · ί ·* puristimen jäähdytystela tai muu paperi- tai kartonkilinjalla käytettävän koneen läm- ··· • · * · · ·' mitettävä tai j äähdytettävä tela.

•:**i 30 ·· * f · t m m • · 13 119122

Keksintöä on selostettu edellä vain sen eräiden edullisina pidettyjen suoritusmuotojen avulla. Tällä ei ole kuitenkaan haluttu millään tavoin rajata keksintöä ja kuten on alan ammattimiehelle selvää, monet vaihtoehtoiset ratkaisut, edellä esitettyjen suoritusmuotojen erityispiirteiden yhdistelmät sekä muunnelmat ovat mahdollisia keksinnöl-5 lisen ajatuksen ja sen oheisessa vaatimusasetelmassa määritellyn suojapiirin puitteissa.

t·· *

«•M

• tt • t • · ··· ·· 1 • · · * · • ·

• I

*·« t tt·· • te • t • t ··· • · • · t • · · • t • tt • t t t • tt t tt · t t t t t t · tt· • t t t • tt t t • ••tt • · t · t · t • t • ·

Claims (21)

1. Termotela (30), joka käsittää vaipan (20) ja vaipan kumpaankin päätyyn kiinnitetyn päätykappaleen (31; 53), jolloin termotelan lämmönsiirtoväliaineen menovirtaus (33) 5 vaipan menovirtauskanaviin (43) ja paluuvirtaus (34) vaipan paluuvirtauskanavista (44) on jäljestetty ensimmäisessä päätykappaleessa (31) olevien menovirtauskanavien ja paluuvirtauskanavien kautta ja jolloin menovirtauksen (33) kääntö paluuvirtauk-seksi (34) on jäljestetty toisessa päätykappaleessa (53) olevan virtauskanavan (24) avulla; ja termotelan (30) päädyssä meno- tai paluuvirtaus (33; 34) on jäljestetty 10 kulkemaan läpi virtaustilan (39; 39’), joka muodostuu virtausurista (38; 38’), jotka on valmistettu termotelan vaipan (20) ja ensimmäisen päätykappaleen (31; 3Γ) välisen sauman yhteyteen siten, että virtausurat ovat ensimmäisessä päätykappaleessa (31) tai vaipassa (20) tai molemmissa, tunnettu siitä, että menovirtauksen (33) suunnassa ennen virtaustilaa (39; 39’) ja paluuvirtauksen (34) suunnassa virtaustilan (39; 39’) 15 jälkeen lämmönsiirtoväliaineen virtaus on jäljestetty kulkemaan kahden laipan välistä, joista ensimmäinen laippa (35) on kiinnitetty ensimmäiseen päätykappaleeseen (31; 3 Γ) ja toinen laippa (36) on kiinnitetty vaippaan (20), missä ensimmäisen pääty-kappaleen (31; 3Γ) ja ensimmäisen laipan (35) välissä on eristys (37), joka käsittää φ .. * · * staattisen ölj ykerroksen. ·*· 20

·· · : *.· 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen termotela, tunnettu siitä, että ensimmäinen pää- * * tykappale (31;

3 Γ) on hoitopuolen päätykappale. • · · * • · · · • · · • φ *·*·' 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen termotela, tunnettu siitä, että toinen päätykappale 25 (53) on käyttöpuolen päätykappale.

• · · • · ♦ • 4 • · · * · *1* 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen termotela, tunnettu siitä, että virtaustila (39; 39’) • · · J .* käsittää yksittäisiä kanavia. • · · • · * · • · · * *:·*·. 30

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen termotela, tunnettu siitä, että virtaustila (39; 39’) • · · t » i • · * · 15 119122 käsittää kammion, joka ulottuu ensimmäisen päätykappaleen (31) koko kehän yli tai vaipan (20) päädyn koko kehän yli.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen termotela, tunnettu siitä, että virtaustila (39) 5 muodostuu ensimmäiseen päätykappaleeseen (31), sen vaipan (20) puoleiseen päätyyn, muodostetuista urista (38) ja vaipan päätyalueen pinnasta (20’).

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen termotela, tunnettu siitä, että virtaustila (39’) muodostuu vaipan (20) päätyyn muodostetuista urista (38’) ja ensimmäisen pääty- 10 kappaleen (31 ’) pinnasta, joka on vaipan puoleinen.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen termotela, tunnettu siitä, että virtaustila (39, 39’) muodostuu ensimmäiseen päätykappaleeseen (31) muodostetuista urista (38) ja vaippaan (20) muodostetuista urista (38’). 15

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen termotela, tunnettu siitä, että se käsittää ensimmäisen päätykappaleen (31; 3Γ) ja vaipan (20) liitospulttien (40) tai muiden kiinnityselimien jakohalkaisijan ulkopuolella olevan lämmönsiirtoväliaineen virtaus-kammion (41; 4Γ), joka on järjestetty sijaitsemaan menovirtauksen (33) suunnassa *·* 20 tarkasteltuna virtaustilan (39; 39’) jälkeen ja paluuvirtauksen (34) suunnassa tarkas- M * : *.· teltuna ennen virtaustilaa (39; 39’). • · tn

··” 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen termotela, tunnettu siitä, että se käsittää joko * · *···* ensimmäisessä päätykappaleessa (31) olevia porauksia tai tämän päätykappaleen . . 25 päätyyn muodostettuja uria, tai vaipan (20) päädyssä olevia porauksia tai uria, joiden • · · ‘.l kautta lämmönsiirtoväliaineen virtaus virtaustilan (39; 39’) ja virtauskammion (41; • · • · *Γ 4Γ) välillä on jäljestetty kulkemaan. M

» * · · • · * · * · · • · *···* 11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen termotela, tunnettu siitä, että virtaus- 30 kammion (41) muodostavat vaipan (20) päätyalueen (20’) pinta ja ensimmäisessä • · · • · · • · • * 16 119122 päätykappaleessa (31) oleva aksiaalisuuntainen muoto, tai virtauskammion (4Γ) muodostavat vaipan (20) päädyssä oleva aksiaalisuuntainen muoto ja ensimmäisen päätykappaleen (31 ’) pinta.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 9-11 mukainen termotela, tunnettu siitä, että se käsittää ensimmäisessä päätykappaleessa (31) olevia porauksia tai tämän päätykappaleen päätyyn muodostettuja uria (42), tai vaipassa (20) olevia porauksia tai tämän vaipan päätyyn muodostettuja uria (42’), joiden kautta lämmönsiirtoväliaineen virtaus virtauskammion (41; 4Γ) ja vaipan (20) vastaavien virtauskanavien välillä on jäijes-10 tetty kulkemaan.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen termotela, tunnettu siitä, että se käsittää toisessa päätykappaleessa (53) olevan virtausuran (54), joka on yhteydessä vaipan (20) virtauskanaviin (43, 44) ja joka ulottuu tämän päätykappaleen koko 15 kehän yli ja jonka virtausuran termotelan aksiaalisuuntainen pituus (L54) on 70-150 mm.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen termotela, tunnettu siitä, että toisen päätykappaleen (53) ulkopinta, etenkin sen laippaosan ulkopuolinen otsapinta (53’), • · · *.,. · 20 on varustettu lämpöeristeellä (5 5), joka on esimerkiksi eristävä ilmakerros. ·· · • · · • t

• · * * 15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-14 mukainen termotela, tunnettu siitä, että se * · · ···· käsittää vaipan (20) virtauskanavien (43, 44) päätyihin sijoitettavan ensimmäisen • · '···* eristeholkin (65), joka on eristämätön tietyn sektorikulman (a) matkalta tai eristehol- , . 25 kin kehän osuuden matkalta (La) ja tietyltä aksiaalisuuntaiselta kohdalta/pituudelta (l65).

• · • · ··· • · · • · · : ·* 16. Jonkin patenttivaatimuksen 1-15 mukainen termotela, tunnettu siitä, että ensim- • · · • · *·;·* mäisessä päätykappaleessa (31; 3Γ) olevat virtauskanavat on eristetty staattisen 30 öljykerroksen (66) avulla. • · · • · · • * • · 17 119122

14 119122

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen termotela, tunnettu siitä, että staattinen öljy-kerros (66) on muodostettu toisen eristeholkin (67) ja virtauskanavan (47) sisäseinän väliin. 5

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen termotela, tunnettu siitä, että toinen eriste-holkki (67) käsittää putken (68), jossa on ainakin yksi laippa (69) kohdistusta ja kiinnitystä varten.

19. Jonkin patenttivaatimuksen 1-18 mukainen termotela, tunnettu siitä, että se on kalenterin termotela, kuivatussylinteri, puristimen kuumennettava tela tai jäähdytyste-la, tai muu paperi- tai kartonkilinjalla käytettävän koneen lämmitettävä tai jäähdytettävä tela.

20. Termotela (30), joka käsittää vaipan (20) ja vaipan kumpaankin päätyyn kiinnite tyn päätykappaleen (31; 53), jolloin termotelan lämmönsiirtoväliaineen menovirtaus (33) vaipan menovirtauskanaviin (43) ja paluuvirtaus (34) vaipan paluuvirtauskana-vista (44) on järjestetty ensimmäisessä päätykappaleessa (31) olevien menovirtaus- ..*·* kanavien ja paluuvirtauskanavien kautta ja jolloin menovirtauksen (33) kääntö paluu- • * · 20 virtaukseksi (34) on jäljestetty toisessa päätykappaleessa (53) olevan virtauskanavan ·· · ; *.· (24) avulla; ja termotelan (30) päädyssä meno- tai paluuvirtaus (33; 34) on jäljestetty • * kulkemaan läpi virtaustilan (39; 39’), joka muodostuu virtausurista (38; 38’), jotka on ··· ··.: valmistettu termotelan vaipan (20) ja ensimmäisen päätykappaleen (31; 3Γ) välisen «M • » *···' sauman yhteyteen siten, että virtausurat ovat ensimmäisessä päätykappaleessa (31) tai 25 vaipassa (20) tai molemmissa, tunnettu siitä, että termotela käsittää vaipan (20) • · · virtauskanaviin (43, 44) kulloinkin toisesta päästään kiinnitettävän (70) yhtenäisen • · • · osan, joka käsittää yhden ensimmäisen eristysholkin (65) termotelan käyttöpäässä, ·· m : .* syijäytyskappaleen (69) kuiturainan (W) radan alueella ja toisen ensimmäisen eris- • · · • · * * · · * tysholkin (65) termotelan hoitopäässä. ·:··: 30 ·♦ * • * · • » ♦ · 18 119122

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen termotela, tunnettu siitä, että se on kalanterin termotela, kuivatussylinteri, puristimen kuumennettava tela tai jäähdytystela, tai muu paperi- tai kartonkilinjalla käytettävän koneen lämmitettävä tai jäähdytettävä tela, 5 * · 1 2 ·1·« ·1· • · • · • · · ·· · • · · • · • · • · Φ Φ · • · ·φ φ ΙΦ • φ φ · * · · • φ • φ · • « φ • • · φ φ φ • · • · · φ • · m • 1 · Φ Φ Φ Φ 1 Φ • 1 • Φ Φ · · Φ Φ Φ · 2 Φ Φ · · • Φ Φ · 19 119122