FI76389C - Roterande sifon foer avlaegsnande av kondensat fraon en med aonga uppvaermd haolcylinder. - Google Patents

Description

76389

Pyörivä sifoni lauhteen pois johtamiseksi höyrylammitetystä ontelosylinteristä - Roterande sifon för avlägsnande av kon-densat fran en med Inga uppvärmd halcylinder Tämä keksintö koskee pyörivää sifonia lauhteen poisjohtami-seksi höyrylämmitetystä ontelosylinteristä, erityisesti paperi- tai kartonkikoneen kuivaussylinteristä, jossa sifonis-sa on ainakin yksi tulosuppilo, joka renkaanmuotoisen meno-raon muodostamiseksi sijaitsee lyhyen välimatkan päässä ontelosylinter in sisäkehästä ja joka sifoniputkella on yhdistetty ontelosylinterin päädystä ulos johdettuun aksiaalijohtoon sekä jonka tulosuppilon sisäosassa on sisäkappale, joka muodostaa itsensä ja tulosuppilon väliin poikkileikkaukseltaan renkaanmuotoisen sisäänvirtauskanavan, minkä lisäksi tulosuppiloon on järjestetty ontelosylinterin sisätilasta lähtevä ajohöyrykanava, jonka säteettäisesti suunnattu suu on järjestetty tulosuppilossa sama-akseliseksi sifoniputken kanssa.

Tämäntyyppisessä tunnetussa sifonissa on tulosuppilo varustettu loivalla kartiopinnalla ja siihen liittyvällä koveras-ti kaarevalla osalla, joka liittyy sifoniputkeen. Säteen-suunnassa tulosuppilon ja sifoniputken liitoskohdan sisäpuolella on tämän putken seinämään porattu aukko, jonka läpi pieni, käyttöhöyrynä toimiva höyrymäärä voi virrata sisään kohtisuoraan putken akselia vastaan. Normaalitapauksessa lauhde, johon on sekoittunut höyrymäärä, joka vastaa 15-25 * poisjohdettavasta lauhdemäärästä, kuljetetaan höyrynsyötön ja lauhteenpoiston paine-eron auvlla keskipakovoimaa vastaan tulosuppilon ja sifoniputken kautta ontelosylinterin akseliin asti, jonka jälkee se johdetaan pois aksiaalijohdon kautta. Kun ontelosylinteri sisältää niin paljon lauhdetta, että imurako peittyy, siis mitään höyryä lauhteen tiheyden 2 76389 pienentämiseksi ei enää voi imeytyä, paine-ero lauteen kuljettamiseksi ei yleensä enää riitä. Tällöin sifoniputken seinämässä oleva aukko kuitenkin toimii injektorina. Sen kautta sisääntuleva höyry vetää lauhdehiukkasia mukaansa kunnes imurako ei enää ole peittynut.

Tässä rakenteessa suutin muodostaa injektorin, joka sallii höyryn ulosvirtaamisen sifoniputken akselin suunnassa. Samanaikaisesti huolehditaan tulokanavan avulla siitä, että lauh-detta johdetaan imuraosta sifoniputkeen siten, että se virtaa sisään renkaanmuotoisesti suuttimen ympäri, jolloin höy-rysuihku suoraan voi vetää sitä mukanaan. Nämä toimenpiteet yhdessä johtavat huomattavaan lauhteeseen vaikuttavaan käyt-tötehoon sekä silloin kun imurako peittyy että myös silloin kun imurako on osittain vapaa. Tämän seurauksena voidaan käyttöä varten tarvittavaa piane-eroa huomattavasti alentaa. Tämän takia alenee myös tarvittava energia. Sisäkappaleella on se lisäetu, että tulosuppilon sisätilassa ei synny mitään alipainealueita, joissa esiintyy kavitaatiota, joka voisi vahingoittaa ontelosylinterin sisäseinämää. Tämän lisäksi vältytään pyörteiltä, jotka muutoin aiheuttaisivat huomattavia painehäviöitä. Tämän takia ei vain ole mahdollista alentaa paine-eroja vaan myös läpivirtaushöyrymääriä.

Tämän keksinnön tehtävänä on saada aikaan edellä mainitun tyyppinen sifoni, jonka avulla lauhteen kuljettamiseksi tarvittavaa paine-eroa voidaan entisestään alentaa.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaan siten, että sisä-kappale on säteensuunnassa sisäänpäin kapeneva ja muodostaa säteensuunnassa sisimmässä päässään kärjen ja että ajohöyry-kanava päättyy kärjessä säteettäisesti suunnattuna porauksena muodostettuna suuttimena.

3 76389

Sekä tulosuppilo että myös sisäkappale ovat sopivimmin pyö-rähdyssymmetriset. Lauhdetta syötetään tästä syystä suutti-meen kaikilta sivuilta tasaisesti, mikä parantaa injektorin 5 tehokkuutta.

Tällöin tulisi sisäkappaleen kärjen muodostaa korkeintaan 45°:n kartiokulman. Lauhteen virratessa sisään on sifoniput-ken akselin suuntainen komponentti tästä syystä suurin.

Eräässä sopivassa rakennemuodossa on huolehdittu siitä, että 10 pyörähdyssymmetriset tulokanavan rajoitusseinämät muodostavat kulman pyörimisakselin kanssa, joka päätysivusta lähtien jatkuvasti pienenee säteensuunnassa sisäänpäin. Tällä tavalla muutetaan lauhteen virtaussuuntaa vähitellen renkaanmuotoi-sesta imuraosta sifoniputken suuntaan, jolloin sen painehä-15 viöt siis jäävät pieniksi niin, että pyörteet ja vastaavat eivät alenna injektorin käyttötehoa.

Rakenteellisesti on suositeltavaa, että sisäkappale on varustettu suuttimen eteen sijoitetulla ontelotilalla ja että kiin-nitysruuvit, joissa on aksiaaliporaus, ulottuvat tulosuppi-20 lon ja sisäkappaleen seinämien läpi. Ruuvien kaksoistehtävä kiinnityselementteinä ja käyttöhöyrykanavan rakenneosina yksinkertaistaa kokonaisrakennetta.

Esitetyn ongelman eräs toinen ratkaisu on keksinnön mukaan tunnettu siitä, että tulosuppilon sisätilaan on sijoitettu 25 säteensuunnassa sisäänpäin kapeneva sisäkappale, joka itsensä ja sisääntulosuppilon väliin muodostaa poikkileikkaukseltaan renkaanmuotoisen tulokanavan, että tulokanavan pyörähdyssymmetriset rajoitusseinämät muodostavat kulman pyörimiskana-van kanssa, joka päätysivusta lähtien jatkuvasti pienenee 30 säteensuunnassa sisäänpäin, ja että kohtisuoraan kanavan suuntaa vastaa mitatut virtauspoikkipinnat menoraon ja sifoniput- 76389 ken välillä muodostavat vähittäisen ylimenon imurakopoikkipin-nasta sifoniputkipoikkipintaan.

Tässä rakenteessa huolehditaan tulokanavan kaarevuuden ja sen poikkileikkauskulun avulla siitä, että nopeudenmuutoksista joh-5 tuvat painehäviöt ovat mahdollisimman pienet. Yksinomaan tämän toimenpiteen käyttäminen alentaa jo huomattavasti paine-häviöitä, saa siis aikaan tarvittavan paine-eron pienentymisen. Yhdessä sisäkappaleeseen sijoitetun suuttimen kanssa saadaan aikaan erityisen hyvä lauhteenpoisto.

10 Optimaaliset olosuhteet syntyvät silloin, kun imuraon ja si-foniputken poikkipinnat ja tulokanavan virtauspoikkipinnat ovat lähes samat. Kun injektorin aiheuttamaa nopeuden kasvua ei oteta huomioon virtausnopeuden ei tulisi poiketa enempää kuin + 12% keskiarvosta. Koska lauhteen nopeus sen siirtyessä 15 ontelosylinterin kehäseinämästä akseliin asti ei käytännössä ollenkaan muutu, on painehäviö pienimmillään.

Tällöin voi tapahtua niin, että sifoniputki on liian heikko tulosuppilon ja sisäkappaleen kannattamiseksi. Tässä tapauksessa sifoniputken tulisi olla tukiputken ympäröimä.

20 On erityisen edullista kun rajoitusseinämät ovat pyörähdys-paraboloidien osia. Parabeleissa on nollapisteessä akselia vastaan kohtisuoraan oleva tangentti. Tämä kulma tangentin ja pyörimisakselin välillä pienenee käyränkulun mukana. Tulosuppilon sisäseinämä voi esimerkiksi muodostua neljännen asteen 25 parabelista ja sisäkkeen ulkoseinämä toisen asteen parabelista.

Lisäksi voi tulosuppilon renkaanmuotoinen päätysivu olla holvattu. Tällä tavalla alenevat myös painehäviöt imuraon tulossa. Pyörähdysparaboloidin jatke voi esimerkiksi muodostaa holvauk-sen.

30 Lisäksi on edullista, kun rajoitusseinämien ulkopinnat ovat 5 76389 hydraulisesti tasaiset. Myös tämän takia rajakerros pienenee.

Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin piirustuksessa esitetyn, sopivan rakenne-esimerkin pohjalta, jossa piirustuksessa:

Kuv. 1 esittää pitkittäisleikkausta keksinnön mukaisella si-5 fonilla varustetusta kuivasylinteristä,

Kuv. 2 esittää säteisleikkausta sifonin tulo-osasta, ja

Kuv. 3 esittää poikkileikkausta kuvion 2 viivaa A-A pitkin.

Kuivaussylinteri 1 on varustettu sylinterivaipalla 2, jonka sisätila 3 on suljettu päätyseinämien 4 avulla. Kuivaussylin-10 teri on pyörivästi laakeroitu tapeille 5.

Sisätilassa on jousituettu sifoni 6 ja tulosuppilo 8, jotka säteensuuntaisen pystytuen 9 vast, säteensuuntaisen sifoni-putken 10 avulla ovat yhdistetyt keskellä olevaan aksiaaliseen putkijohtoon 11. Tulosuppilo 8 pysytetään paikallaan sylinterin 15 vaipan 2 sisäkehää 13 vastaan siten, että niiden väliin jää vapaa tulorako 12.

Tapin 5 ulkopuolella on höyrypää 28, jossa on liittymä 14 läm-mityshöyryn syöttämiseksi. Tämä joutuu rengastilan 15 ja tapin 5 sisätilan 16 kautta kuivaussylinterin 1 sisätilaan 3. Höyry 20 kondensoituu samalla kun se luovuttaa lämpöä niin, että kun kuivaussylinteri pyörii muodostuu lauhderengas 29. Toinen liittymä 17 on yhteydessä aksiaalijohtoon 11 ja sen tarkoituksena on johtaa lauhde pois, joka liittymien 14 ja 17 välisen paine-eron vaikutuksesta johdetaan pois imuraon 12, sifoniput-25 ken 10 ja tämän jälkeen edelleen johdon 11 kautta.

Kuvioissa 2 ja 3 on tulosuppilo 8 esitetty yksityiskohtaisesti. Se yhdistetään sifoniputkeen 10 kohdasta 18. Sen sisällä on sisäkappale 19, jossa on ontelotila 20 ja joka kärjellä varustetusta yläpäästään on varustettu säteensuunnassa sisään- 6 76389 päin suunnatulla suuttimella 21. Sisäkappale 19 on kolmen ruuvin 22 avulla kiinnitetty tulosuppiloon 8. Ruuveissa on aksi-aaliporaus 23 niin, että kuivaussylinterin 1 sisätila 3 on yhteydessä ontelotilaan 20 ja suuttimeen 21. Tämän seurauksena 5 muodostuu käyttöhöyrykanava, jonka kautta höyryä virtaa suuttimeen 21, jossa se virtaa ulos koaksiaalisesti sifoniputken 10 kanssa. Sisäkappale 19 on kiinnitetty sylinterin vaipan 2 sisäkehäpinnalle 13 ja se määrittää tällöin imuraon 12 korkeuden .

10 Tulosuppilon sisäseinämä 24 ja sisäkappaleen 19 ulkoseinältä 25 rajoittavat tulokanavan 26, joka poikkileikkaukseltaan on renkaanmuotoinen. Kumpikin rajoittava seinämä on pyörähdys-symmetrinen ja ne muodostuvat paraboloidiosista. Rajoituspin-nan 25 vaippaviiva vastaa erityisesti toisen asteen paraabelia 15 ja rajotuspinnan 24 vaippaviiva neljännen asteen paraabelia. Viimeksimainittu paraabeli jatkuu vielä imuraon 12 kapeimman kohdan ohi niin, että syntyy laajentuma 27. Tämän seurauksena lauhteen, johon on sekoittunut hieman höyryä, joka virtaa sisään imuraon 12 kautta lähes kohtisuoraan sifoniputken akse-20 lia vastaan, suunta kääntyy vähitellen ja jatkuvasti tämän akselin suuntaan. Suuttimen 21 alueella on olemassa vain pieni, säteensuunnassa putkiakselia vastaan oleva komponentti. Pyörähdyssymmetrian takia kaikilta sivuilta tasaisesti virtaa-vaan lauhteeseen vaikuttava injektorivaikutus on tästä syystä 25 hyvä.

Tämän lisäksi poikkileikkaukseltaan renkaanmuotoisessa tulo-kanavassa 26 virtaussuunnan poikki mitattu etäisyys rajoitus-seinämien 24 ja 26 välillä kasvaa sifoniputken 10 suuntaan niin, että imuraon 12 lähellä oleva poikkileikkaus tasaisesti 30 muuttuu aina sifoniputken 10 alkupäähän asti. Poikkileikkaus on erityisesti tulokanavan 26 koko pituudelta lähes vakio. Tulokanavan 26 poikkileikkaus sen säteensuuntaisesta sisäpääs-tä on tarkoituksenmukaisuussyistä hieman pienempi kuin sifoniputken 10 poikkileikkaus koska suuttimen 21 sisäänsyöttämän 35 käyttöhöyryn takia sifoniputken 10 läpi on virrattava hieman 7 76389 suurempi tilavuusmäärä. Koska nopeusmuutoksia pidetään pieninä ovat myös painehäviöt pienet.

Sekä tämä tulokanavan 26 muoto että myös säteensuuntaisen suuttimen 21 käyttäminen johtaa huomattavasti parempaan lauh-5 teen poistoon. Käyttöä varten tarvittavaa liittymien 14 ja 17 välistä paine-eroa voidaan pitää pienempänä. Poistamista varten tarvittava höyrymäärä pienenee.

Esitettyjen osien mitat mitoitus ja erityisesti imuraon 12, tulokanavan 26 ja sifoniputken 10 poikkileikkauskoot riippu-10 vat annetuista ehdoista (kuivaussylinterin 1 koko, tarvittava kuivatusteho jne). Kun sifoniputki 10 pienen poikkipinta-alansa takia ei enää riitä tulolaitteiden kannattamiseksi voi sifoniputki 10 olle tukevan ulkopuolisen tukiputken ympäröimä, joka yhdistetään tulosuppilon 8 ulkopintaan.

15 Kuivaussylinterin 1 kuormituksen ja työleveyden mukaan voidaan myös käyttää useampaa kuin yhtä sifonia.

Claims (11)

76389 8

1. Pyörivä sifoni lauhteen pois johtamiseksi höyrylämmitetystä ontelosylinteristä (1), erityisesti paperi- tai kartonki-koneen kuivaussylinteristä, jossa sifonissa on ainakin yksi tulosuppilo (8), joka renkaanmuotoisen menoraon (12) muodostamiseksi sijaitsee lyhyen välimatkan päässä ontelosylinte-rin sisäkehästä (13) ja joka sifoniputkella (10) on yhdistetty ontelosylinterin päädystä ulos johdettuun aksiaalijohtoon (11) sekä jonka tulosuppilon (8) sisäosassa on sisä-kappale (19), joka muodostaa itsensä ja tulosuppilon (8) väliin poikkileikkaukseltaan renkaanmuotoisen sisäänvirtauska-navan, minkä lisäksi tulosuppiloon on järjestetty ontelosylinterin sisätilasta lähtevä ajohöyrykanava, jonka säteet-täisesti suunnattu suu on järjestetty tulosuppilossa sama-akseliseksi sifoniputken (10) kanssa, tunnettu siitä, että sisäkappale (19) on säteensuunnassa sisäänpäin ka-peneva ja muodostaa säteensuunnassa sisimmässä päässään kärjen ja että ajohöyrykanava päättyy kärjessä säteettäisesti suunnattuna porauksena muodostettuna suuttimena (21).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sifoni, tunnettu siitä, että sekä tulosuppilo (8) että sisäkappale (19) ovat pyörähdyssymmetriset.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sifoni, tunnet-t u siitä, että kärki muodostaa kartiokulman, joka on enintään 45°.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen sifoni, tunnet-t u siitä, että tulokanavan (26) pyörähdyssymmetriset ra-joitusseinämät (24, 25) muodostavat kulman pyörimisakselin kanssa, joka päätysivusta lähtien jatkuvasti pienenee säteensuunnassa sisäänpäin.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen sifoni, tunnettu siitä, että sisäkappale (19) on varustettu suut- 9 76389 tiroen (21) eteen sijoitetulla ontelotilalla ja että aksiaa-liporauksella (23) varustetut kiinnitysruuvit (22) ulottuvat tulosuppilon (8) ja sisäkkeen seinämien läpi.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen sifoni, tunnettu siitä, että kohtisuorasti kanavasuuntaa vastaan mitatut virtauspoikkipinnat menoraon (12) ja sifoni-putken (10) välillä muodostavat jatkuvasti vähittäisen siirtymän imurakopoikkileikkauksesta sifoniputkipoikkileikkauk-seksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen sifoni, tunnettu siitä, että imuraon (12) ja sifoniputken (10) poikkileikkaukset sekä virtauskanavan (26) virtauspoikkipinta ovat likimain samat.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen sifoni, tunnettu siitä, että sifoniputki (10) on tukiputken ympäröimä.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen sifoni, tunnettu siitä, että rajoitusseinämät (24, 25) ovat osia pyörähdysparaboloideista.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen sifoni, tunnettu siitä, että tulosuppilon (8) renkaanmuotoinen päätysivu on kaareva.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen sifoni, tunnettu siitä, että rajoituspinnoilla (24, 25) on hydraulisesti tasainen ulkopinta. 10 7 6389