SE1251287A1 - Yankeecylinder gjord av stål - Google Patents

Abstract

Uppfinningen hänför till en yankeecylinder gjord av stål och som innefattar ettcylindriskt skal 2 som har två axiella ändar 3, 4. En ändvägg 5, 6 är forbunden medvardera av de axiella ändarna 3, 4 genom en runtonigående svetssträng 7. Detcylindriska skalet har en inneryta ivilken runtonigående spår 9a, 9b, 9c, 9d, 9e. Detcylindriska skalets 2 väggtjocklek är antingen konstant eller avtar från det ytterstaruntonigående spåret 9a vid vardera av de axiella ändarna 3, 4 till den runtonigåendesvetssträngen 7 vid den axiella änden 3, 4, och djupet på de runtonigående spåren Ökar axiellt från det yttersta runtonigående spåret 9a.

Description

15 20 25 30 Den uppfinningsenliga yankeecylindem är en av stål tillverkad yankeecylinder som innefattar ett cylindriskt skal som har två axiella ändar. En ändvägg är ansluten till varje axiell ände genom en runtomgående svetssträng. Vidare har det cylindriska skalet en inneryta i vilken runtomgående spår är forrnade. Från det yttersta runtomgående spåret vid vardera axiella änden till den runtomgående strängen vid den axiella änden är det cylindriska skalets väggtjocklek antingen konstant eller minskande och det yttersta runtomgående spåret vid vardera av det cylindriska skalets axiella ändar är mindre djupt än nästa runtomgående spår.

Iutföringsforrner av uppfinningen kan det cylindriska skalet designas på så vis att vid vardera av de axiella ändama avtar det cylindriska skalets väggtjocklek i området från det yttersta runtomgående spåret till den runtomgående svetssträngen.

I föredragna utföringsforrner av uppfinningen ökar djupet på de runtomgående spåren i åtminstone tre steg från det yttersta runtomgående spåret till ett område mellan det cylindriska skalets axiella ändar där de runtomgående spåren har samma djup.

I området för de runtomgående spåren är den totala väggtjockleken företrädesvis konstant.

Det yttersta runtomgående spåret vid det cylindriska skalets respektive axiella ände kan ha ett djup på 8 mm - 12 mm och det därpå följ ande runtomgående spåret kan ha ett djup på 13 mm - 17 mm.

I utföringsforrner enligt uppfinningen kan cylinderskalets tjocklek i den del av cylinderskalet som är försett med runtomgående spår vara i storleksordningen 20 mm - 100 mm. I detta sammanhang skall en tjocklek på 20 mm betraktas som en mycket liten tjocklek medan 100 mm är ett mycket högt värde på tjocklek. Värdena 20 mm och 100 mm skall därför förstås som extrema värden för skaltjockleken (men inte omöjliga). I många realistiska utföringsforrner kan tjockleken vara någonstans inom intervallet 30 mm - 70 mm och företrädesvis inom intervallet 40 mm - 55 mm.

KORT FIGURBESKRIVNING Figur 1 visar en longitudinell sektion av en yankeecylinder.

Figur 2 visar en förstoring av en del av en yankeecylinder där yankeecylindems cylindriska skal har svetsas mot en ändvägg. 10 15 20 25 30 DETALJERAD FIGURBESKRIVNING Med hänvisning till Figur 1 innefattar den uppfinningsenliga yankeecylindem l ett cylindriskt skal 2. Det cylindriska skalet 2 är ort av stål. Det stål som används kan vara olika sorters stål, till exempel kolstål eller rostfritt stål. Stålet som används kan exempelvis vara valsat stål. Till exempel kan det vara stål som har varrnvalsats och/eller kallvalsats. Det cylindriska skalet 2 kan valfritt bestå av olika ark av valsad metall som har svetsats ihop. Det cylindriska skalet 2 har axiella ändar 3, 4. En ändvägg 5, 6 är förbunden med vardera axiella ände 3, 4 genom en runtomgående svetssträng 7. Även ändväggarna 5, 6 är gjorda av stål och kan vara av samma stålmaterial som i det cylindriska skalet 2.

I Figur l visas hur yankeecylindem 1 har axeltappar 10, ll. Under drift fylls det inre av yankeecylindem med het ånga. Den heta ångan kan till exempel tillföras genom axeltappama 10, 11.

Inuti det cylindriska skalet 2 kan det finnas en inre förbindelse 12 som är försedd med hål 13 för passage av rör i ett system för kondensatavlägsnande (ej visat). För ett exempel på ett system för kondensatavlägsnande refereras till WO 2012/033442 A1.

I Figur 2 visas en våt fibrös bana W som kan bringas att löpa över ytan av det cylindriska skalet 2 på sådant vis att vattnet inuti den våta fibrösa banan W avdunstas.

I den uppfinningsenliga yankeecylindern har det cylindriska skalet 2 en inneryta 8. Med hänvisning till Figur 2 är runtomgående spår 9a, 9b, 9c, 9d, 9e bildade i det cylindriska skalets 2 inneryta 8. I de runtomgående spåren 9a, 9b, 9c, 9d, 9e kondenserar het ånga och värrneenergi överförs till yankeecylinderns 1 ytteryta så att vatten i en fibrös bana W avdunstas. De runtomgående spåren 9a, 9b, 9c, 9d, 9e tjänar därmed till att underlätta värrneöverföringen så att en fibrös bana W som passerar over yankeecylindem torkas genom avdunstning.

I Figur 2 visas att det finns ett runtomgående spår 9a som är det yttersta runtomgående spåret vid en axiell ände 3 i det cylindriska skalet 2. Bortom det runtomgående spåret 9a som är det yttersta spåret sträcker det cylindriska skalets 2 vägg ut sig en viss distans till en axiell ände 3 på det cylindriska skalet 2 där det cylindriska skalet 2 förenas med ändväggen 5 genom en runtomgående svetssträng 7. Det har föreslagits att denna del av det cylindriska skalet 2 skall öka i tjocklek T mot arean för den runtomgående svetsträngen 7. Dock medför detta att tillverkningen av det cylindriska skalet 2 blir mer komplicerat om denna del av det cylindriska skalet skall ha en ökande tjocklek T mot 10 15 20 25 30 35 det cylindriska skalets 2 axiella ände. Tillverkningsprocessen blir enklare om väggens tjocklek T kan förbli konstant från det yttersta runtomgående spåret 92 till den axiella änden 3. Även i det fall där det cylindriska skalets 2 tjocklek T minskar från det yttersta runtomgående spåret 9a till den axiella änden 3 blir tillverkningen enklare än om tjockleken T ökar. Bearbetning av innerytan 8 på sådant vis att tj ockleken T avtar mot den axiella änden 3 är mindre komplicerad än att skapa en profil där tjockleken T ökar.

Därför har det cylindriska skalet 2 i den uppfinningsenliga yankeecylindem getts en sådan profil att det cylindriska skalets 2 väggtjocklek T antingen är konstant eller avtar från det yttersta runtomgående spåret 9a vid den axiella änden 3 till den runtomgående svetssträngen 7 vid de axiella ändama 3, 4. I utföringsforrnen som visas i Figur 2 är väggtjockleken T initialt konstant i området axiellt omedelbart utanför det yttersta runtomgående spåret 9a. Därefter avtar väggtjockleken T mot den runtomgående svetssträngen. Utföringsforrner är tänkbara i vilka väggtjockleken T är konstant hela vägen från det yttersta runtomgående spåret 9a till den runtomgående svetssträngen 7 men även utföringsforrner är tänkbara där väggtjockleken T avtar hela vägen eller huvudsakligen hela vägen från det yttersta runtomgående spåret 9a till den runtomgående svetssträngen 7. I praktiska utföringsforrner övervägda av uppfinnama kan väggtjockleken T avta linjärt mot den axiella änden 3 med en vinkel (x på l°.

Väggtjockleken kan således avta över åtminstone en del av distansen mellan det yttersta runtomgående spåret 9a och den runtomgående svetssträngen 7 och möjligen över hela distansen. I Figur 2 visas en utföringsforrn i vilken väggtjockleken T först är konstant och därefter avtar i riktning mot den runtomgående svetssträngen 7.

Om väggtjockleken T inte ökar mot de axiella ändama 3, 4 skulle det finnas en risk att den mekaniska stressen i det cylindriska skalet 2 skulle ha en topp vid det yttersta runtomgående spåret 9a om det yttersta runtomgående spåret 9a hade det fulla djupet d som normalt skulle anses nödvändigt för överföringen av värrneenergi. För att undvika sådana trycktoppar (toppar i den mekaniska stress som det cylindriska skalet 2 utsätts för), har det cylindriska skalet 2 getts en sådan profil att det yttersta runtomgående spåret 9a är mindre djupt än det nästkommande runtomgående spåret 9b (dvs. spåret 9b som är omedelbart nåraliggande det yttersta spåret 9a). med andra ord har det yttersta runtomgående spåret 9a vid varje axiell ände 3, 4 på det cylindriska skalet 2 ett djup dl som är mindre än djupet d2 för det nästa runtomgående spåret 9b.

Företrädesvis ska djupet på de runtomgående spåren 9a, 9b, 9c, 9d, 9e öka gradvis för att minimera toppar i det mekaniska trycket. Företrädesvis ökar djupet dl, d2, d3, d4, d5 på de runtomgående spåren (9a, 9b, 9c, 9d, 9e) i åtminstone tre steg från det yttersta 10 15 20 25 30 35 runtomgående spåret 9a till ett område mellan det cylindriska skalets 2 axiella ändar 3, 4 där de runtomgående spåren 9a, 9b, 9c, 9d, 9e har samma djup. I Figur 2 kan ses att det yttersta runtomgående spåret 9a har ett djup dl som är rätt så litet. Det nästa runtomgående spåret 9a har ett djup d2 som är något större än det yttersta runtomgående spårets 9a djup dl. Nästa runtomgående spår 9c i den axiella riktningen (dvs. det runtomkringgående spåret 9c som följ er det runtomkringgående spåret 9b, som är närliggande det yttersta runtomgående spåret 9a) har ett djup d3 som är större än djupet d2 hos det runtomgående spåret 9b, som är närliggande det yttersta runtomgående spåret. I Figur 2 visas att det därpå följande runtomgående spåret 9d har ett djup som är ännu större. Det kan således ses att, i det cylindriska skalets 2 axiella riktning, djupet d på de runtomgående spåren 9 ökar. I Figur 2 kan det yttersta runtomgående spåret 9a refereras till som det forsta spåret, spåret 9b som är närliggande det yttersta spåret 9a kan refereras till som det andra runtomgående spåret etc. Det kan ses hur det första spåret 9a har ett djup dl som är mindre än det andra spårets 9b djup d2 och att det andra runtomgående spåret 9b har ett djup d2 som är mindre än det tredje runtomgående spårets 9c djup d3. På samma sätt är det tredje runtomgående spårets 9c djup d3 mindre än det fjärde runtomgående spårets 9d djup d4. Dock, i utforingsformen visad i Figur 2 är det femte runtomgående spårets 9e djup d5 (dvs. det femte runtomgående spåret i riktningen bort från den axiella änden 3 på det cylindriska skalet 2. I utföringsforrnen visad i Figur 2 kan således ses att djupet på de runtomgående spåren ökar i tre steg från det runtomgående första spåret 9a (dvs. det yttersta runtomgående spåret) till det fjärde runtomgående spåret 9d. Därefter kan spårens djup förbli konstant till den andra änden av det cylindriska skalet 2 där djupet på de runtomgående spåren kommer att avta.

I Figur 2 visas endast en axiell ände 3. Dock skall förstås att profilen hos den andra axiella änden 4 har formats på samma sätt. För den större delen av det cylindriska skalets 2 inneryta 8 har de runtomgående spåren 9 samma djup.

Det skall förstås att det finns tänkbara utföringsformer i vilka djupet på de runtomgående spåren ökar i endast ett steg till det slutliga djupet på spåren. På samma sätt är utföringsformer tänkbara i vilka djupet på de runtomgående spåren ökar i två steg, fyra steg, fem steg eller fler än fem steg.

I området för de runtomgående spåren 9a, 9b, 9c, 9d, 9e är det totala väggtjockleken företrädesvis konstant även om utföringsforrner är tänkbara där detta inte är fallet. Till exempel är utforingsforrner tänkbara i vilka den totala väggtjockleken T är mindre eller större i den del av det cylindriska skalet där djupet på de runtomgående spåren ökar. I detta sammanhang skall den totala väggtjockleken T i området för de runtomgående 10 15 20 25 30 spåren 9a, 9b, 9c, 9d, 9e etc. förstås som summan av djupet hos ett spår och den kortaste distansen från botten av det spåret till den yttre ytan av det cylindriska skalet 2.

Naturligtvis behöver inte tjockleken T vara konstant i ornrådet mellan det yttersta runtomgående spåret 9a och det cylindriska skalets axiella ände 3.

I många realistiska utföringsformer kan det yttersta runtomgående spåret 9a vid varje av det cylindriska skalets 2 axiella ändar 3, 4 ha ett djup på 8 mm - 12 mm och det därpå följande runtomgående spåret 9) kan ha ett djup på 13 mm - 17 mm.

Det cylindriska skalets totala tjocklek T i den del av det cylindriska skalet 2 som år forsedd med runtomgående spår 9a, 9b, 9c, 9d, 9e etc. kan vara i området 40 mm - 55 IIIIII.

I en praktisk utföringsforrn begrundad av uppfinnama, kan det yttersta runtomgående spåret 9a ha ett djup dl på 10 mm medan det andra runtomgående spåret 9b kan ha ett djup d2 på 15 mm, det tredje runtomgående spåret 9c ett djup d3 på 20 mm medan det fjärde runtomgående spåret d4 kan ha ett djup på 25 mm. Vid samma tillfälle kan den totala väggtjockleken i området för de runtomgående spåren (inklusive spårens djup) vara 53 mm.

Tack Vare den innovativa yankeecylinderns design kan yankeecylindern tillverkas på ett enklare sätt. Skillnaden i djup mellan de runtomgående spåren vid de axiella ändama orsakar inte signifikanta problem under tillverkning och behovet att erhålla en ökande tjocklek T på det cylindriska skalet 2 mot den axiella änden 3 har eliminerats.

En ytterligare bonuseffekt för de grundare spåren nära de axiella ändarna 3, 4 är följ ande. Omedelbart under den våta fibrösa banan W, som torkas på yankeecylindem, är yttemperaturen mycket lägre än yankeecylinderns yttemperatur i området axiellt utanför den våta fibrösa banan. Anledningen är att mycket värrneenergi avlägsnas från ytan under den våta banan W. Avdunstningen av vatten i banan W konsumerar mycket av värrneenergin. Som ett realistiskt exempel kan följ ande numeriska värden presenteras. Om temperaturen på det cylindriska skalets 2 innersida är ungefär 180°C kan det cylindriska skalets 2 yttersida (dvs. den yta som kontaktar den fibrösa banan) ha en temperatur på ungefär 95°C i området under den fibrösa banan. På den del av det cylindriska skalets 2 ytteryta som är axiellt utanför den fibrösa banan W, kyls inte ytan och yttemperaturen kan vara ungefär 170°C.

Under sådana omständigheter kan banans W kanter ta emot energi både underifrån och från de heta områdena axiellt utanför den fibrösa banan W. Detta kan leda till en 10 15 20 25 skillnad i torkeffekt. Tack vare de grundare djupen hos de yttersta runtomgående spåren 9a, 9b i den uppfinningsenliga yankeecylindern är vänneeffekten underifrån delvis reducerad. Som ett resultat därav reduceras risken for ojämn torkning.

Den mindre väggtjockleken vid det cylindriska skalets axiella ändar 3, 4 gör det även lättare att svetsa fast det cylindriska skalet 2 med ändväggama 3, 4.

I utföringsforrnen i Figur 2 är väggtjockleken T initialt konstant i en riktning mot den axiella änden 3. Delen med konstant tjocklek följs av ett steg i vilket väggtjockleken avtar. Steget följs sedan av en del i vilken väggtjockleken avtar linjärt i en riktning mot den axiella änden 3. Det skall förstås att även utföringsforrner är tänkbara i vilka väggtjockleken börjar avta direkt efter det yttersta runtomgående spåret 9a.

I utföringsformen i Figur 2 kan ett realistiskt värde för avståndet från den yttre kanten av ändväggen 5 till kanten på den fibrösa banan W vara 150 mm - 290 mm i många praktiska utforingsforrner (även om både mindre och större avstånd är möjliga). Till exempel kan avståndet vara inom intervallet 160 mm - 250 mm eller inom intervallet 165 mm - 220 mm. I en praktisk utföringsforrn begrundad av uppfinnarna kan avståndet från den yttre änden av ändväggen 5 till kanten på den våta fibrösa banan W vara ungefär 170 mm.

Tjockleken på ändväggama 5, 6 kan vara i storleksordningen av ungefär 80 mm - 100 mm i många praktiska fall. Till exempel kan den vara 90 mm.

I många realistiska utföringsforrner av uppfinningen kan den uppfinningsenliga yankeecylindern ha en diameter i storleksordningen 3 m - 6 m. Det finns dock även kända yankeecylindrar med diametrar som överskrider 6 m. I en del fall kan därför diametern på den uppfinningsenliga yankeecylindern överstiga 6 m. Till exempel har åtminstone en yankeecylinder som uppfinnarna har kännedom om en diameter på ungefär 6,7 m, och större diametrar är tänkbara. Det är även känt att en yankeecylinder kan ha en diameter så liten som 1,5 m. Därför överväger uppfinnarna att möjliga diametrar för den uppfinningsenliga yankeecylindem mycket väl kan ligga inom intervallet av 1,5 m - 8 m eller till och med vara större än 8 m.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 PATENTKRAV l. Yankeecylinder (l) gjord av stål och innefattande ett cylindriskt skal (2) som har två axiella ändar (3, 4), en ändvägg (5, 6) som är ansluten till vardera axiella ände (3, 4) medelst en runtomgående svetssträng (7), varvid det cylindriska skalet (2) vidare har en inneryta (8) ivilken runtomgående spår (9a, 9b, 9c, 9d, 9e) är bildade, k ä n n e t e c k n a d a v att, från det yttersta runtomgående spåret (9a) vid vardera axiella änden (3, 4) till den runtomgående svetssträngen (7), det cylindriska skalets (2) väggtjocklek (T) är antingen konstant eller avtagande och av att det yttersta runtomgående spåret (9a) vid varje axiell ände (3, 4) på det cylindriska skalet (2) har ett djup (dl) som är mindre än djupet (d2) på det nästfolj ande runtomgående spåret (9b). Yankeecylinder (1) gjord av stål enligt krav l, varvid det cylindriska skalets (2) väggtjocklek (T) vid vardera axiella änden (3, 4) avtar i området från det yttersta runtomgående spåret (9a) till den runtomgående svetssträngen (7). Yankeecylinder (1) gjord av stål enligt krav l eller krav 2, varvid djupet (dl, d2, d3, d4, d5) på de runtomgående spåren (9a, 9b, 9c, 9d, 9e) ökar i åtminstone tre steg från det yttersta runtomgående spåret (9a) till ett område mellan cylinderskalets (2) axiella ändar (3, 4) där de runtomgående spåren (9a, 9b, 9c, 9d, 9e) har samma djup. Yankeecylinder gjord av stål enligt krav 3, varvid den totala väggtjockleken (T) är konstant i området for de runtomgående spåren (9a, 9b, 9c, 9d, 9e). Yankeecylinder gjord av stål enligt krav 3 eller 4, varvid det yttersta runtomgående spåret (9a) vid vardera axiella änden (3, 4) på det cylindriska skalet (2) har ett djup på 8 mm - 12 mm och det därpå följande runtomgående spåret (9b) har ett djup på 13 mm - 17 mm. Yankeecylinder (l) gjord av stål, varvid cylinderskalets tjocklek (2) i den del av det cylindriska skalet (2) som är försedd med runtomgående spår (9a, 9b, 9c, 9d, 9e) är i storleksordningen 40 mm - 55 mm.