FI120795B - Laimennusventtiili - Google Patents

Description

Laimennusventtiili 5 Keksinnön kohteena on laimennusventtiili, jonka kautta johdetaan laimennusvesi massasuspension yhteyteen paperikoneen tai vastaavan perälaatikon eri leveys-kohdille rainan neliöpainon säätämiseksi.

Tekniikan tasosta tunnetaan laimennusventtiiliratkaisu, jossa laimennusventtiili 10 käsittää kierrettävän lieriömäisen venttiilikaran, joka käsittää tulokanavaosuuden ja poistokanavaosuuden, jotka ovat kulmassa toisiinsa nähden, jolloin tulokanava-osuus pysyy kiertosäädössä vakioasemassa ja lähtökanavaosuuden poistoaukon kuristusta säädetään laimennusvirtauksen säätämiseksi. Tunnetuissa laiteratkaisuissa käytetään tiivistyksen aikaansaamiseksi erillisiä jousirakenteita.

15 Tässä hakemuksessa esitetään uusi ratkaisu edellä mainitun tyyppiseen venttiili-käyttöön. Rakenteessa käytetään sinänsä tunnettua pallomaista venttiilikaraosaa eli venttiilipalloa lieriökaran asemasta. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa venttii- ..li’ lipallon pinnalta aukeaa avoin onkalo. Esitetyssä ratkaisussa ei myöskään käytetä • · * * * * ' .* 20 jousia, vaan venttiilin tiiviys varmistetaan käyttämällä venttiilipalloa yhteydessä • · * **··* puolipallon omaavia venttiilipesärakenteita. Käyttämällä puolipallomaisia hiilite- • · · :·· · flon-materiaalista olevia osia pallomaisen venttiilikaran vastepintoina saavutetaan • * * toimivarma laiteratkaisu, jossa ei tarvitse käyttää erillisiä jousia tiivistyksen var- • · *** niistämiseksi. Uudella ratkaisulla saavutetaan pienempi kääntökitka, jolloin tarvi- ... 25 taan pienempi voima säädössä. Näin ollen toimilaitteita ei tarvita samoja voi- • · · * i t I.. maulostuloja kuin tekniikan tason ratkaisut ja laiteratkaisu valmistuskustanmiksil- taan on edullinen. Huoltotoimenpiteet ovat myös nopeita ja ven Ltii li ratkaisu 11 a • · **··] saavutetaan lineaarinen ominaiskäyrä, jolla tarkoitetaan sitä, että venttiilin avaus ja sitä vastaava laimennusveden tiiavuusvirta ovat suoraan toisistaan riippuvaisia.

M· 30 »· · • · · • · « · 2

Keksinnön mukaisella laimennusventtiilillä saavutetaan seuraavat tekniset ominaisuudet laimennusventtiili soveltuu käytettäväksi ns. OptiFlo ja SymFlo perälaa-tikoiden laimennusvyöhykkeiden säätöventtiilinä aina kun venttiili halu-5 taan kiinnittää kulma-asennuksena, tarvittaessa nykyisin käytetty ns. KTV-venttiili voidaan korvata vä-liadapterien avulla, tulopuolella venttiili on aina avoinna, joka vannistaa venttiilin auki-pysymisen pienilläkin venttiilin avaumilla, 10 - jätlöpuolen virtausaukko voidaan tarvittaessa tehdä V:n-muotoisella vir- tausaukolla, jotta ominaiskäyrä saadaan mahdollisimman lineaariseksi avaumakulman suhteen ja pienellä avauskulmalla aukon muoto on optimaalinen venttiilin puhtaanapysyvyyden suhteen, hiiliteflon tiivisteet eli venttiilipcsä on muotoiltu venttiilipallon ympäri 15 siten, että rungon ja venttiilipallon väliin ei muodostu likaa kerääviä on kalolta; venttiili on käytännössä jumiintumaton, venttiilipallo voidaan varustaa kulmaporauksella tai pallon sivuun voidaan viistää myös vastaava avoin hahlo, • I» *··ί - voidaan käyttää kiinteästi venttiilin runkoon integroitua toimilaitteen • · ♦ * ;1 20 kiinnitysadapteria toimilaitteen pienen epäkeskeisyyden sallivalla väliak- • · *···1 selillä, • · 7 • mm ***,· - venttiilin kiinnitys tapahtuu kulmakiinnityksenä ns. 1-ruuvi kiinnitykse- • 1 • · · nä, jolloin asennus ja irrotus on helppoa ja nopeaa, • · • · *** - venttiilin valmistuskustannukset ovat huomattavan edulliset.

25 • ♦ · .1··, Keksinnön mukaiselle laimennusventtiilille on ominaista se, mitä on esitetty pa- • · ··· • tenttivaatimuksissa.

• mm • m • m *·· • · . Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa • I· • · *···1 30 esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei ole ·· • « · ·’ tarkoitus kuitenkaan yksinomaan rajoittaa.

3

Kuviossa IA on esitetty periaatteellisena esityksenä keksinnön mukainen perälaa-tikko ja laimennusventtiiliratkaisu.

5 Kuviossa IB on esitetty kuvion 1A rakenne päältäpäin.

Kuviossa 1C on esitetty aksonometrisesti laimennusventtiili.

Kuviossa ID on esitetty tekniikan tason venttiilipallo ja siihen muodostettu επί 0 simmäinen kanavaosuus ja toinen kanavaosuus, jotka on noin 90° kulmassa toisiinsa nähden.

Kuviossa IE on esitetty keksinnön mukaisen venttiilipallon keksinnön mukainen suoritusmuoto, jossa tulokanavaosuus eli ensimmäinen kanavaosuus ja toinen 15 kanavaosuus on muodostettu venttiilipalloon jyrsittyyn avoimeen hahloon.

Kuviossa 1F on esitetty venttiilipallolla erään säätöasennon tulopuolen ja lähtö-. puolen peittoalueet eli ne alueet, josta virtaus pääsee kulkemaan. Tulopuolen peit-

• M

'.‘.'l toalue on vakio ja poistopuolen peittoaluetta muutetaan, jolloin muutetaan lai- • · · • #· 20 mennusvirtauksen kuristusta.

• · • · ·♦· • · • · · • · · •M 1 . ,·, Kuviossa 2A on esitetty laimennusventtiili perälaatikon laimennusjakotukin yh- • · · •ft .···. teydessä.

··♦1 25 Kuviossa 2B on esitetty keksinnön mukainen venttiili sen rakenneosat toisistaan • 1 1'. erilleen saatettuina rakenneosien esittämiseksi.

• · •t f · • 1 j". Kuviossa IA on esitetty keksinnön mukaisen laimennusveden säätöventtiilin so- · . vellutuskohde paperikoneen tai kartonkikoneen perälaatikko 100. Perälaatikkora- • · [···' 30 kenteen massanjakotukista Ji johdetaan massasulpun Mi virtaus Li pillistöön P ja • ·1♦ • · • 4 pillistön kautta välikammioon E ja edelleen turbulenssi-generaattoriin G sekä huu-likanavaan IC ja rainan muodostusviiralle.

Perälaatikossa 100 sijaitsevat laimennusveden jako venttiilit lOai, 10a2... paperi-5 koneen eri leveysasemissa, jolloin kunkin laimennusventtiilin 10ai, 10a2·.. kautta on johdettavissa laimennusneste, edullisesti laimennusvesi, laimennusveden jako-tukista J2 perälaatikon 100 eri leveyskohtiin rainan neliöpainon säätämiseksi rai-naleveydeltä. Laimennusvesivirtausta on esitetty nuolin L2.

10 Kuviossa IB on esitetty kuvion IA perälaatildco päältäpäin.

Kuviossa 1C on esitetty havainnollisesti venttiili 10. Levyt 17, 18 ja 19 on liitetty ruuvein R venUiilirunkoon 11, johon venttiili runkoon on sovitettu venttiilipesä 12 sekä venttiilipallo 15. Toimilaite 23, edullisesti sähkömoottori, on sovitettu kier-15 tämään venttiilipalloa akselin Y| ympäri. Näin laimennusventtiilissä 10 lähtöpuo-len virtausaukko A2 säädössä muuttuu ja siten muuttuu virtauksen L2 kuristus ja laimennusvirtausmäärä.

»»·

Kuviossa ID on esitetty venttiilipallon tekniikan tason mukainen suoritusmuoto, • 1 1 20 jossa venttiilipallo 15 käsittää ensimmäisen kanavaosuuden 16a ja toisen kanava- • · • · osuuden 16b, jotka ovat noin 90° kulmassa toisiinsa nähden. Venttiilipallon kier- • · 1 I1 V toakselia on merkitty Y1 :llä.

• · S ··· • •1 • ·

Kuviossa IE on esitetty keksinnön mukainen suoritusmuoto, jossa ensimmäinen 25 kanavaosuus 16a ja toinen kanavaosuus 16b, josta virtaus poistuu venttiilistä 10, ,1·♦. on muodostettu jyrsimällä avoin hahlo eli onkalo 200 venltiilipalloon 15, joka «· onkalo 200 avautuu noin 90° sektorissa venttiilipallon 15 pinnalta. Kuvion esityk-sessä hahlon muoto kuvion IE leikkauksessa 1 -1 on V-muoto tai esimerkiksi U- • · muoto. Tällöin virtaus kulkee jouhevasti kaarevan virtausseinämän kautta venttii- • · .··'1 30 lipallon tulopuolen aukosta Ai venttiilipallon lähtöpuolen aukkoon Ai. Tulopuo- 1 · • · 1 Ien aukko A] laimennusvirtauksella L2 tulokanavan O3 kanssa pysyy peitoltaan eli 5 virtauspoikkipinnaltaan aina vakion suuruisena, edullisesti ympyränä ja lähtöpuo-len aukkoa A2 kuristetaan, jolloin lähtöpuolella A2 muuttuu ja siten ns. peittoalue poistokanavan O2 ja poistokanavaosuuden 16b päädyn välillä.

5 Kuviossa 1F on esitetty virtausalue A2 eli ns. peittoalue poistopuolella poisto-kanavan 16b päädyn ja kanavan O2 välillä eräässä säätöasennossa, Peittoalue on se alue A2 eli virtauspoikkipinta-ala, jonka kautta virtaus pääsee kulkemaan vent-tiilipallosta 15 eteenpäin ja peittoaluetta ja virtausaluetta kuvion 1F suoritusmuodossa on esitetty vinoviivoin. Tulopuolen Ai eli ns. peittoalue pysyy kuviossa 1F 10 esitetysti vakiona eli ympyränä. Tällöin tulopuolta ei kuristeta.

Kuviossa 2A 011 esitetty keksinnön mukainen laimennusventtiili 10 laimennusve-den jakotukin J2 yhteydessä paperikoneen perälaatikossa 100 ja kuviossa 2B on esitetty venttiilin 10 osat toisistaan erillään.

15

Kuviossa 2A esitetysti laimennusventtiili 10 siihen liittyvine toimilaitteilleen 23 on liitetty paperikoneen perälaatikkoon 100 ruuvin D avulla, joka on viety tukivarren 110 vapaareiän 111 läpi ja edelleen päädystään levyn 112 kierrereikään ··· ··*· 113. Tukivarren 110 päätykulma 110a sijaitsee levyn 112 olaketta 113 vasten ja t · 20 toisesta päädystään painautuu tukivarsi 110 laimennusventtiilin 10 levyä 17 vas- • · .*“* ten. Tällöin venttiili 10 tulee puristetuksi levyn Tj pintaa vasten, joka levy Ti kä- • · · • · · '**.* sittää tulokanavan li laimennusveden jakotukista J2 ja samalla laimennusventtiili • · · • · # !!! 10 tulee puristetuksi lähtöpuolelta runkolevyn T2 pintaa vasten, joka levy T2 kasit- • a tää poistokanavan I2 laimennusvirtaukselle L2 venttiililtä 10.

... 25 • · 1 • * a • .···. Laimennusveden jakotukista J2 johdetaan laimennusvettä nuolella L2 esitetysti • a *·· otsalevyn Ti kanavaan L ja edelleen sen kautta venttiilille 10, joka käsittää pallo- • · • ♦ ***. maisen ventliilikaran eli venttiilipallon 15, joka on sovitettu kiertymään venttiili- • ♦ . rungon 11 venttiilipesässä 12. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa pidetään tulo- ··· * * *·*·* 30 puolen aukko A| venttiilissä paikallaan tosin kiertyvänä siten, että sen virtaus- I « « • ** poikkipinta-ala pysyy vakiona ja poistopuolen aukkoa A2 säädetään säätämällä 6 sen virtauspoikkipinta-alaa ja siten laimennusvirtauksen L2 kuristusta ja siten laimennusveden virtausmäärää Q (1/min).

Keksinnön mukaisesti toimilaitteen 23 karaa 21 kierretään akselin Y) ympäri 5 venttiilipallon 15 kiertämiseksi venttiilipesässä 12. Venttiilipesä 12 on muodostettu ensimmäisestä venttiilipesän 12 puoliskosta 13a ja toisesta venttiilipesän 12 puoliskosta 3 3b. Puolisko 13a käsittää puoiipallomaisen pinnan N| ja vastaavasti toinen venttiilipuolisko 13b käsittää puoiipallomaisen pinnan N2. Pintojen Ni ja N2 väliin muodostuu tila venttiilipallolle 15. Venttiilipallo 15 käsittää tulokanavan 10 16a ja siihen nähden 90° kulmassa oleva poistokanavan 16b. Tulokanavan 16a tuloaukkoa on merkitty Ai :llä, joka liittyy venttiilirungon 11 kanavaan O3, joka liittyy levyn 19 kanavaan 0|. Poistokanava 16b käsittää poistoaukon A2, joka liittyy levyn 18 kanavaan 02. Levy 17 on liitetty ruuvein R venttiilirunkoon 11, levy 18 myös ruuvein R venttiilirunkoon 11 sekä levy 19 ruuvein R venttiilirunkoon 15 11.

Venttiilipesän 12 ensimmäiseen puoliskoon 13a ja toiseen puoliskoon 13b liittyviä rengastiivisteitä on merkitty kirjaimilla ei ja e2 ja puoliskoon 13b liittyviä rengas-tiivisteitä on merkitty e3 ja e,». Venttiilirunkoon 11 liittyvää rengastiivisteitä on • · · 20 esitetty kirjaimellani, joka tiiviste m tiivistää levyä 19 vasten. Vastaavasti käsit- • · • » tää levy 19 ja levy 18 rengastiivisteet c(, c2 kanavaan Oi tulopuolella ja kanavaan • · • · · [*’.* 02 lähtöpuolella, jotka tiivistävät venttiilin tulon ja lähdön painetiiviisti niihin • · · !!! liittyviin kanavarakenteisiin.

• « ··♦ 25 Karaa eli akselia 20,21 kierretään toimilaitteella 23, kuten sähkömoottorilla. Siten • · » .*··. kierretään venttiilipalloa 15 kiertoakselin Yi ympäri. Tällöin muutetaan hallitusti • » ♦ ·· poistokanavan 16b lähtöaulckoa A2 ja siten virtauksen L2 kuritusta ja siten laimen- t nusvirtausta L2 ja sen virtausmäärää Q (1/min).

• ··· • ♦ ]"·* 30 Liittämällä levy 17, levy 18 ja levy 19 ruuvein R venttiilirunkoon 11 pidetään • · » : ·’ venttiilipesän 12 ensimmäinen puolisko 13a ja toinen puolisko 13b toisiaan vasten 7 venttiilirungon 11 tilassa H edullisesti porauksessa. Tällöin venttiilipuoliskon 13a kanava Si tulee kohdakkain venttiilirungossa 11 olevan kanavan tai aukon Ox kanssa. Vastaavasti puolisko 13b käsittää kanavan S2, joka tulee kohdakkain aukon O3 kanssa. Puoliskon 13b kanava Sö tulee kohdakkain levyssä 18 olevan ka-5 navan O2 kanssa. Puoliskot 13a ja 13b pidetään toisiaan vasten painautuneina ruuveilla R ja levyillä 17 ja 18. Poraus H käsittää vakioympyräsisähalkaisijan 0. Poraus H on tehty venttiilirungon 11 läpi valmistusteknisesti helpoimpana ratkaisuna. Puristamalla ruuvin D avulla venttiili 10 vastinpintojaan vasten tiivistävät ren-gastiivisteet ci ja c2 virtauksen tulopuolen ja lähtöpuolen painetiiviisti, joten vuo-10 tovirtausta ei esiinny. Venttiilipuoliskon 13a ja 13b aukot S3 ja S4 tulevat kohdak kain ja niiden kautta viedään akseli 20 kiinni palloon 15. Venttiilirunko 11 käsittää aukon S5 läpiviennille. Akseli 20 liittyy väliadapteriin 21, joka on ohjattu hoikissa 22 ja liitetty venttiilipallon 15 koloon V). Holkki 22 liittyy venttiilirunkoon 11.

15

Paperikoneella tai vastaavalla tarkoitetaan paperi-, kartonki-, pehmopaperi- tai sellunkuivauskonetta.

• · · ···· ♦ * · • · · ♦ « • · ··· • · • · • * • · » « · I ··· · • • · t t · · ♦ ·* ·«· : : ♦ ·· ··· • * · • · · ··· • « • · ··· ♦ ·· • · • · ··· • · ··· • · • « ··· ♦ · · • · · • * • ·

Claims (6)

1. Laimennusventtiili (10) paperikoneen tai vastaavan perälaatikkoon (100), jonka laimennusventtiilin (10) avulla säädetään laimennusveden laimeii-5 nusvirtausta (L2) massanjakotukista johdetun massasulpun virtauksen (Li) yhteyteen, jolloin säädetään rainan neliöpainoa rainaleveydeltä ja joka laimennusventtiili (10) käsittää venttiilipallon (15), joka on sovitettu vent-tiilipesään (12) asetettujen venttiilipesän (12) puoliskojen (13a, 13b) yhteyteen, jotka puoliskot (13a, 13b) käsittävät puolipallomaisen pinnan (Ni, 10 N2) ja jotka venttiilipesän (12) mainitut puoliskot (13a, 13b) tiivistävät venttiilipesän (12) ja että venttiilipallo (15) käsittää ensimmäisen kanava-osuuden (16a) ja toisen kanavaosuuden (16b), jolloin venttiilipalloa kierretään siten, että tulopuolen aukko (Ai) kiertyy kiertoakselin (Yi) ympäri ja että lähtöpuolella virtauksen (L2) kuristus on säädettävissä, tunnettu siitä, 15 että venttiilipallo (15) käsittää noin 90° sektorissa venttiilipallon (15) pin nalta aukeavan avoimen onkalon (200), joka muodostaa ensimmäisen kanavaosuuden (16a), johon virtaus tulee ja toisen kanavaosuuden (16b), josta virtaus lähtee. ··· *··· ·· · j 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laimennusventtiili, tunnettu siitä, että ·· avoin hahlo (200) on jyrsitty venttiilipallon (15) pintaan ja että hahlon • · • · · ί.ϊ ! (200) tulopuolen aukko (Ai) kiertyy kiertoakselin (Y1) ympäri ja että läh- • * · töpuolen aukko avoimessa hahlossa muuttuu siten, että virtausaukkoa (A2) • * *···* kuristetaan. 25 • ·

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laimennusventtiili (10), tunnettu siitä, • · • · että laimennusventtiili (10) käsittää venttiilipesän (11) ja siinä porauksen (H), johon venttiilipesän (12) puoliskot (13a, 13b) on sovitettu ja pidetty • · · • · ’·" toisiaan vasten levyjen (17, 18) avulla, jotka levyt on kiinnitetty ruuvein 30 (R) venttiilirunkoon(ll). • *

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laimennusventtiili (10), tunnettu siitä, että venttiilipesän (12) puoliskot (13a, 13b) ovat hii-liteflon-materiaalista.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laimennusventtiili (10), tunnettu siitä, että laimennusventtiili käsittää levyt (17, 18 ja 19), jotka on liitetty ruuvein (R) venttiilirunkoon (11) ja jotka levyt pitävät venttiilipesän (12) puoliskot (13a, 13b) venttiilirungon (11) sisällä.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laimennusventtiili (10), tunnettu siitä, että venttiilipesän (12) puolisko (13a ja 13b) käsittää tiivisteet, edullisesti tiivistysrenkaat (ei, β3) venttiilipuoliskon (13a, 13b) ulkopinnan venttiilirungon porauksen (H) sisäpinnan välillä, joiden avulla estetään vuotovirtaus venttiilipesän (12) puoliskojen (13a, 13b) ja venttiili-15 rungon (11) väliseen tilaan. • · ·1 2 3·· et · e · · « « e · et· e · • · e·· • e e · • · · e·· « e • te • e · tee • te • e e e • te ·· • e e ·· • • et • e e · ··· 2 • e e·· e m • 9 3 • • te e · • e ett e • ·