FI66220B - Anordning i torkcylindrarna i en pappersmaskin foer att foerbaettra vaermeoeverfoeringen - Google Patents

Description

66220

Laite paperikoneen kuivatussylintereissä lämmönsiirron parantamiseksi Anordnlng i torkcylindrarna i en pappersmaskin för att förbättra värmeöverföringen

Keksinnön kohteena on laite paperikoneen kuivatussylintereissä, joka laite sijoitetaan kuivatussylinterin vaipan sisäpinnalle lisäämään lauhdekerroksen turbulenssia ja täten parantamaan kuivatussylinterin lämmönsiirtoa ja joka laite koostuu useista turbulenssilistoista, jotka 5 ovat vantein ja kiristyslaittein kiinnitettävissä kuivatussylinterin vaipan sisäpintaa vasten.

Paperikoneen kuivatusosan höyryllä kuumennettavien kulvatussylinterlen sisäpinnalle lauhtuu vettä, joka ennestään tunnetusti on poistettu eri-10 laisilla sieppojärjestelmillä. Esimerkkinä tällaisesta sieposta ja siihen liittyvistä sovituksista viitataan hakijan FI-patenttihakemuksiin n:ot 811874 (16.6.1981) ja 814165 (28.12.1981).

On ennestään tunnettua kiinnittää tai työstää kulvatussylintereiden sisä-15 seinämään eri tavoin ja erilaisia ripoja, joilla on tarkoituksena muuttaa mainitun lauhdeveden laminaarinen virtaus turbulenttiseksl virtaukseksi ja täten parantaa lämmönsiirtoa lauhdekerroksen läpi. Ennestään tunnetusti kyseiset rivat on myös koneistettu suoraan sylinterin sisäpintaan joko aksiaali- tai radiaalisuuntaisesti, jolloin lämmönsiirto paranee 20 ripojen vaikutusalueella. Ripojen lisäksi on ennestään tunnettua käyttää erilaisia verkkoja tai vastaavia kyseisessä tarkoituksessa.

Keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan esimerkkeinä seuraavaan patenttikirjallisuuteen: SE-pat.hak. 78 066040 (Beloit Corp.), 25 DE-patentti 2 330 199 (J.M. Voith GmbH), DE-AS 2 844 273 ja DE-OS

2 846 414 (Escher Hyss GmbH) sekä DE-AS 2 849 454, DE-AS 2 899 454 ja 2 903 784 (J.M. Voith GmbH), US-patentti 3 217 426 (J.M. Voith GmbH), US-patentti 3 724 094 (Kimberly-Clark Corp) sekä US-patentti 4 195 417 (Beloit Corp.).

Ennestään tunnetuissa ripalalttelssa on ollut epäkohtana se, että ne 30 2 66220 > ovat olleet rakenteeltaan varsin monimutkaisia tai valmistuskustannuksiltaan verraten kalliita. Epäkohtana on ollut myös se, että tunnetut ripalaitteet ovat olleet hankalat asentaa paikoilleen. Käytössä oleviin kuivatussylintereihin koneistettujen ripojen valmistaminen ja 5 eräiden tunnettujen ripalaitteiden asentaminen on jopa mahdotonta irrottamatta ja purkamatta kuivatussylinteriä.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on kehittää edelleen nimenomaan sellaisia kuljetussylinterien sisäpuolisia listajärjestelyjä, joissa 10 sylinterien seinämään ei tarvitse porata reikiä eikä hitsata kiinnitys-osia ja silti saadaan aikaan luotettava kiinnitys.

Eräänä ongelmana kyseisten listajärjestelyjen luotettavan kiinnityksen aikaansaamisessa on ollut se, että kyseiset listat kiinnityselimineen 15 sovitetaan kuivatussylinterien sisään siinä vaiheessa kun sylinterit ovat kylmänä. Kun paperikone käynnistetään ja kuivatussylinterien sisään syötetään kuumaa höyryä, tästä aiheutuu suuri lämpötilan muutos, mikä puolestaan aikaansaa eri osiin eri suuruisia lämpölaajenemisia.

Tällöin turbulenssilistat saattavat käyristyä, niiden kiinnitykset 20 saattavat irrota tai voi syntyä muita ilmiöitä, jotka kaikki heikentävät listalaitteen asianmukaista toimintaa. Keksinnön päätarkoituksena onkin juuri näiden ongelmien ratkaiseminen ja epäkohtien välttäminen.

25 Esillä olevan keksinnön yleistarkoituksena on saada aikaan parannuksia kuivatussylinterien sisään sijoitettavissa kyseisissä ripalaitteissa esim. edellä esiintuotujen epäkohtien välttämiseksi.

Tarkoituksena on sellaisen laitteen aikaansaaminen, jolla pystytään 30 entistä paremmin tai ainakin yhtä hyvin kuin tunnetuilla laitteilla tasaamaan paperirainan stabiileja kosteugprofiilivirheitä, alentamaan loppukosteustasoa ja kasvattamaan keskimääräistä haihdutustehoa.

Keksinnön lisätarkoituksena on sellaisen ripalaitteen aikaansaaminen, 35 joka on nopeasti asennettavissa kuivatussylinterin sisään ja joka on valmistuskustannuksiltaan edullinen. Keksinnön tarkoituksena on saada 3 66220 aikaan sellainen kyseinen ripalaite, joka on verraten helposti asennettavissa jo käytössä olevien kuivatussyllnterien sisälle. Tunne-tustihan kuivatussyllnterien päädyssä tai päädyissä on ns. miesluukut, joiden kautta keksinnön mukaiset ripalaltteet ovat vietävissä kuivatus-5 sylinterin sisään ja asennukset ovat suoritettavissa kulvatussylinte-rien sisällä.

Edellä esitettyihin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että llstalaite on koottavissa sylinterlvaipan 10 sisällä seuraavlsta verraten pienikokoisista osista» jotka mahtuvat sylinterin mlesluukusta: (a) vanneosista» jolta on kussakin kiinnitysvanteessa vähintäin kolme ja joista osista kootaan kiinnitysvanteet» jolta on useita sylinterin 15 aksiaallsuunnassa» (b) turbulenssilistoista» jotka on varustettu rei'illä ja/tai vastaavilla ulokkeilla» joiden välityksellä turbulenssllistat kiinnitetään sopivlmmin tasavälein vanteiden yhteyteen, joissa on vastaavat ulok- 20 keet ja/tai reiät, (c) jousiliitoslaitteista, jotka käsittävät vanneosien vastakkain tuleviin päihin kiinnitetyt laipat tai vastaavat sekä niiden välisen jousi-elementin ja klrletyselimet.

25

Keksinnössä toteutuvat samanaikaisesti useat eri suuntaiset edut, mikä osaltaan viittaa synergiaan ja keksinnöllisyystasoon.

Keksinnöllä voidaan kuivatussyllnterien sisäpuolisten listoitusten 30 kiinnitys ja niiden aksiaalinen ja eäteettälnen ohjautuvuus hallita kuivatussyllnterien kaikissa valhtelevisea lämpötiloissa. Käytettäessä kaarimaleten vanneosien välillä voimaltaan säädettäviä jousia saadaan aikaan luotettava kiinnitys lämpölaajenemisesta huolimatta. Keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaisesti kuivatussyllnterln aksiaalisuunnas-35 sa keskimmäinen tai kaksi tai useampia keskimmäisistä kiinnltysvan- teista varustetaan voimakkaammilla jousilla tai nämä jouset kiristetään 4 66220 suurempaan kireyteen kuin muiden kilnnitysvanteiden jouset. Tällä aikaansaadaan set että listat laajenevat keskeltä molempiin päihinsä päin, minkä ansiosta turbulenssilistojen aksiaaliset siirtymät tulevat hallintaan.

5

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyyn keksinnön eräisiin sovellutusesimerkin ihin, joiden yksityiskohtiin keksintö el ole ahtaasti rajoitettu.

10

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisella listalaitteella varustetun kuiva-tussyllnterin poikkileikkausta.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisella listalaitteella varustetun kuiva- 15 tussylinterin osittaista keskeistä leikkausta.

Kuvio 3 esittää suuremmassa mittakaavassa kahden toisiinsa liittyvän vanneosan jouslkiinnitystä.

20 Kuvio 4 esittää leikkausta IV-IV kuviossa 3.

Kuvio 5 esittää leikkausta V-V kuviossa 3.

Kuviot 6A, 6B ja 6C esittävät keksinnön mukaisen listalaitteen kiinni-25 tystä kuivatuesylinterin sisälle.

Kuvion 1 ja 2 mukaisesti kuivatuesylinterin vaipalla 10 on sileä sisäpinta 10'. Kulvatussylinterln vaipassa 10 on päätyolakkeet 10a ja 10b, joihin sylinterin päädyt (el esitetty) sinänsä tunnetusti kiinnitetään. 30 Päädyssä on mlesluukku, jonka kautta keksinnön mukaisen listalaitteen osat ovat vietävissä sylinterin sisälle siinä tapauksessa, että jo käytössä oleva sylinteri varustetaan keksinnön mukaisella turbulenssillsta-laitteella.

35 Kuvioissa 1, 2 ja 3 on esitetty listalaite sylinterin sisään valmiiksi koottuna. Listalaite muodostuu turbulenssilistoista 11, jolta on kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti yhteensä 32 vaipan 10 sisäpintaa 10' vasten tasa- 5 66220 jaolla. Listat 11 ulottuvat soplvimmin kuivatussylinterin koko teholliselle pituudelle» eli sille pituudelle, jonka kanssa kuivattava raina on kosketuksissa. Listat 11 on kiinnitetty paikalleen vanteita 12 hyväksikäyttäen, joita on esim. seitsemän tasajaolla sylinterin aksiaalisuun-5 nassa. Vanteet 12 on koottu vanneoslsta 12^, 12^> 12^ ja 12^, jotka on liitetty päistään toisiinsa jousillitoksilla 14. Vanteita 12 on sopi-vimmin pariton lukumäärä, ja keskimmäinen vanne 12' sijoitetaan sylinterin 10 keskitasoon K-K tai sen läheisyyteen. Tällöin tulee yhtä monta vannetta 12 keskimmäisen vanteen 12' molemmin puolin.

10

Kuten kuvioista 3 ja 5 parhaiten näkyy, listat 11 kiinnitetään vanteiden 12 yhteyteen tapeilla 24. Tapit 24, jotka ovat jousisokkia tai tavallisia sokkia, on kiinnitetty vanneoslen 12^ reikiin. Listoissa 11 on sopivilla kohdin reiät 23, joiden halkaisija D on suurempi kuin tappien 15 24 halkaisija d. Tappien 24 ulottuvuus vanneoslen 12^ ulkosivusta on pienempi kuin listojen 11 paksuus. Listat 11 ovat esim. lattarautaa ja poikkileikkaukseltaan soplvimmin suorakaiteen muotoisia niin, että niiden leveys on 2-5 kertaa niiden paksuus. Kuten kuviosta 5 parhaiten selviää, saadaan väljällä (D>d) tappi-reikä-sovituksella 23,24 aikaan 20 sellainen listojen 11 kiinnitys, että ne voivat asennoitua etenkin pituussuunnassaan lämpölaajenemisen edellyttämään asentoon. Esimerkiksi mitta Dg 6 mm, mitta d/*4 mm.

Seuraavassa selostetaan etenkin kuvioihin 3 ja 4 viitaten vanne-element-25 tien 12^ päiden välinen jousillitoe 14. Liitoksen 14 aikaansaamiseksi vanneoslen 12^ vastakkain tuleviin päihin on hitsattu laipat 15 ja 16. Laipassa 16 on kierrerelkä ja siinä kierteellä 18 varustettu ruuvi 17. Ruuvin 17 päässä on sen olakkeen 21 jälkeen kierteistämätön osa 17', joka sopii laipan 15 kierteistämättöinään reikään 19. Olakkeen 21 ja 30 laipan 15 ulkosivun väliin on sovitettu lautasjousipakka 20, joka muodostuu esim. 5...11:stä lautasjousesta, joilla saadaan aikaan riittävä joustomatka sopivalla joustovoimalla laippojen 15 ja 16 välisen etäisyyden a muuttuessa esim. lämpölaajenemisen johdosta. Kuvion 1 mukaisesti edellä mainittuja jousikllnnltyksiä 14 on neljä kappaletta.

35 Vanneosia 12^ kussakin vanteessa on soplvimmin vähintäin kolme. Kun tämä ehto on täytetty, mahtuvat vanneosat 12^ sylinterin sisään sen päädyn miesluukusta. Listojen 11 lukumäärä järjestetään vanne-elementtien 6 66220 12^ lukumäärällä jaolliseksi, siis kuvion 1 mukaisessa sovellutuksessa neljällä jaolliseksi.

Seuraavassa selostetaan lähinnä kuvioihin 6A, 6B ja 6C viitaten kek-5 einnön mukaisen listalaitteen kokoaminen toimintapaikallaan olevan kuivatussylinterin vaipan 10 sisälle. Sylinterin päädyn avatusta miesluukusta viedään listalaitteen osia sylinterin laipan 10 sisälle.

Kuten edellä on selvinnyt, koostetaan llstalaite pienistä osista, jotka hyvin mahtuvat miesluukusta sisään ja joiden kuljetus asennuspaikalle 10 on lisäksi helppoa, koska listalaitteen osat voidaan pakata pieneen tilaan. Kuvion 6A mukaisesti listalaitteen kokoamisen ensivaiheessa ladotaan listat 11 paikoilleen ja listojen yhteyteen kiinnitetään vanteiden 12 puolikkaat 12^', 12^' ja jousiliitos 14' kiinnitetään ja kiristetään sopivalle tiukkuudelle. Tällöin listat 11 ovat vanneosien 15 12^' ja 12^' tappien 24 tukemina oikeilla paikoillaan. Vanteiden puo likkaat kiilataan ja tuetaan paikoilleen tukitangoilla 25 ja 26 esim. laudoilla, jotka ovat sopivan pituisia.

Kuviossa 6A esitetyn vaiheen jälkeen sylinteriä kierretään nuolen A 20 suuntaan noin 180° listalaitteen puolikkaan ollessa tukitankojen 25 ja 26 tukemana. Tällöin tullaan kuvion 6B esittämään vaiheeseen, minkä jälkeen listalaitteen toisen puolikkaan listat 11 ja vanneosat 122 ja 12^ sovitetaan paikoilleen. Sen jälkeen kun kaikki jousiliitok-set 14 on kirlstelty jousipakat 20 suoraksi, siis makslmiklreydelleen, 25 vanteita 12 koputellaan vasaralla, minkä jälkeen ruuveja 17 hieman löysätään ja ne varustetaan lankavarmistuksella 22 (kuvio 3).

Laite voidaan asentaa myös niin, että alaosan ladonnan jälkeen pannaan osa yläkaaria palkalleen ja latat pujotetaan yläpuolelta palkalleen.

30 Tämä on mahdollista, kun kuviossa 3 välys a *= 0.

Keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaisesti keskimmäinen vanne 12' tai kaksi tai useampia keskimmäisistä vanteista 12 varustetaan voimakkaammilla (jäykemmillä) jousilla 20 kuin muut vanteet 12 tai vaihtoehtoisesti kes-35 kimmäinen 12' tai keskimmäiset vanteet kiristetään suuremmalle kireydelle, siis puristamaan suuremmalla voimalla listojen 11 ulkopintoja vasten. Tällä aikaansaadaan se, että listat liikkuvat lämpölaajenemisen johdosta 7 66220 siten, että niiden keskiosa pysyy paikallaan ja päätyosat siirtyvät esim. lämpölaajenemisen johdosta.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksin-5 nöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella.

Claims (6)

8 66220

1. Laite paperikoneen kuivatussylintereissä (10), joka laite sijoitetaan kuivatussyllnterin vaipan (10) sisäpinnalle (10') lisäämään lauh-dekerroksen turbulenssia ja täten parantamaan kuivatussyllnterin lämmönsiirtoa ja joka laite koostuu useista turbulenssllistolsta (11), 5 jotka ovat vantein (12) ja kiristyslaltteln (14) kiinnitettävissä kuivatussyllnterin vaipan (10) sisäpintaa (10') vasten, tunnet-t u siitä, että listalaite on koottavissa syllnterivaipan (10) sisällä seuraavista verraten pienikokoisista osista, jotka mahtuvat sylinterin miesluukusta: 10 (a) vanneosista (12^), joita on kussakin kiinnitysvanteessa (12) vähintäin kolme ja joista osista (12^) kootaan kilnnitysvanteet (12), joita on useita sylinterin akslaallsuunnassa, 15 (b) turbulenssllistolsta, jotka on varustettu rei'illä (23) ja/tai vas taavilla ulokkeilla, joiden välityksellä turbulenssilistat (11) kiinnitetään sopivlmmin tasavälein vanteiden (12) yhteyteen, joissa on vastaavat ulokkeet (24) ja/tai reiät, 20 (c) jouslliltoslaitteista (14), jotka käsittävät vanneosien (12^) vastak kain tuleviin päihin kiinnitetyt laipat (15,16) tai vastaavat sekä niiden välisen jousielementin (20) ja kirlstyselimet (17,18).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että 25 laitteen keskimmäinen tai kaksi tai useampia keskimmäisistä vanteista on (12) varustettu kirlstysvoimaltaan vahvemmilla jousielementeillä (20) ja/tai on kiristettävissä suurempaan kireyteen kuin muut laitteen vanteet (12) tarkoituksena turbulenssilistojen (11) lämpölaajenemisesta aiheutuvien aksiaalisten siirtymien hallinta. 30

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että vanneosat (12 ) on varustettu turbulenssilistojen (11) jaon määrää-n millä väleillä olevilla tapeilla (24), jotka on kiinnitetty vanneosiln (12 ) ulkonemaan niiden ulkokehältä, ja että turbulenssilistat (11) on 35 varustettu vanteiden (12) lukumäärän ja jaon määräämin välein olevilla , 66220 rei'illM (23), joiden halkaisija (D) on suurempi kuin mainittujen tappien (24) halkaisija (d).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu sll-3 tä, että vanneoeien (12n) toiseen päähän on kiinnitetty laippa (16), joka on varustettu kierrerelällä (18), että mainittuun kierrerelkään (17) on sovitettu klrlstysruuvi (17) ja että mainitun ruuvin (17) ulkopää on varustettu olakkeella (21), jonka olakkeen ja vastassa olevan vanne-elementin reiällä (19) varustetun laipan (15) väliin tulee jousiele-10 mentti (20).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että joueielementtinä (20) käytetään lautasjousipakkaa, joka koostuu useista vastakkain tulevista, sopivan jäykkyyden omaavlsta lautasjousista. 15

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laite, jonka eri osat on viety toimintapaikallaan olevan kuivatussylinterln mlesluukusta sisään ja koottu sylinterin vaipan (10) sisällä, tunnettu siltä, että keskimmäinen vanne (12') tai kaksi tai useampia keskimmäisistä vanteista 20 on kiristetty suuremmalle kiristysvoimalle kuin laitteen muut vanteet. 10 66220