SE446223B - Vermevexlarcylinder - Google Patents

Description

7800209-4 2 vänd riktning uppträder inte den avsedda effekten, att värme- genomgångskoefficienten endast är avhängig av mediets ström- ningshastighet, i full utsträckning. Dessutom är det ofta, såsom exempelvis vid kylning av tryckt papper, inte lämpligt att den, genom en motströms fyllning av valsen med värmeväx- larmedium, uppträdande variabla värmezonen på valsens övre yta uppstår.

Vidare är genom DT-PS 861 642 en dubbelmantlad torkcylin- der för värme- eller kylmedier känd, vars ringformiga utrymme är försett med skruvlinjeformiga strömningsvägar som bildas av liv som i sin höjd inte fullt når ut till innerytan på den yttre cylindermanteln. Kyl- eller värmemediet strömmar sålunda inte heller i denna cylinder rätlinjigt och det existerar ett i jämförelse med den tidigare nämnda valsen endast oväsentligt mindre strömningsmotstånd då livhöjden endast avviker så mycket från det ringformiga utrymmets höjd att en liten del av mediet kan beröra innerytan på den yttre cylindermanteln ovan- för liven. Till följd av den svaga virvelbildningen vid liven, elimineras därigenom endast en otillräcklig del av det vid denna inneryta, tack vare centrifugalkraften uppstående, bero- ende på strömningshastigheten och därmed på värmeöverförings- förmågan, relativt inaktiva mediumgränsskiktet. Det höga strömningsmotståndet och den resulterande relativt ringa strömningshastigheten tillåter sålunda ingen optimal värme- överföring.

På grund av den för låga strömningshastigheten för res- pektive värmeöverföringsmedium tenderar mediet till att anta cylinderväggens temperatur innan det har strömmat igenom cylindern, dvs det blir redan i förtid delvis eller helt mättat, så att icke försvarbara höga temperaturskillnader upp- träder respektive en för stor temperaturstegring kan uppstå längs cylinderaxeln i mediets strömningsriktning.

För att åtminstone delvis erhålla den önskade nedkyl- nings- respektive uppvärmningseffekten är det vid den kända cylindern nödvändigt med en stor mängd värmeöverföringsmedium. vid medium för upphettning av cylindrar tillkommer dessutom en hög energiförbrukning för dess anrikning.

Syftet med föreliggande uppfinning är att utveckla en 7800209-4 3 värmeväxlarcylinder vars värmeöverföringsförmåga uppvisar en hög verkningsgrad.

Uppfinningen syftar sålunda till att under bibehållande av de i sig kända principerna för den dubbelmantlade cylindern utforma värmeväxlarcylindern så att i cylinderns ringformiga utrymme en rätlinjig, turbulent strömning erhålles för värme- växlarmediet och att därmed bildandet, på grund av centifugal- kraften, av ett dåligt ledande mediumskikt vid yttercylinderns inre mantelyta omöjliggöres samt så att en jämfört med tekni- kens ståndpunkt hög strömningshastighet för mediet garanterar en optimal värmeöverföring.

Detta syftemål nås enligt uppfinningen genom att ett eller flera, lämpligen skruvformade. spår befinner sig på innercylinderns yttre mantelyta och/eller på yttercylinderns inre mantelyta i värmeväxlarcylindern, vilka spår är skarpkan- tiga i mantelytans plan och genom att volymen i den av inner- cylindern och yttercylindern bildade ringformiga spalten är mindre än volymen i yttercylinderns mantel. Det är möjligt att anordna spåren parallellt med cylinderaxeln. Värmeväxlar- mediets virvelbildning åstadkommas genom cylinderrotationen.

Med anordningen enligt uppfinningen säkras ett rätlinjigt strömningsförlopp för värmeväxlarmediet i den ringformiga spalten varigenom strömningsmotståndet, trots samtidig virvel- bildning i mediets alla skikt med hjälp av de skarpkantiga skruvformade spåren, väsentligt sänkts jämfört med teknikens ståndpunkt och varigenom strömningshastigheten dessutom höjs i samma förhållande. Samtidigt bidrar det uppfinningsmässiga förhållandet mellan volymerna för den ringformiga spalten och den yttre cylindermanteln till att åstadkomma fördelaktigt höga strömningshastigheter. Därigenom uppnår man dessutom att temperaturstegringen längs cylinderaxeln uppvisar en med mät- instrument knappt mätbar storlek, vilken sålunda i praktiken är så liten att den kan försummas. Värmeväxlarmediets full- ständiga virvelbildning och dess höga strömningshastighet resulterar i en optimal värmeöverföring mellan de banformade materialen och mediet. Bildandet av ett inaktivt gränsskikt i mediet på grund av centrifugalkraften blir inte längre möj- ligt. 7800209-4 4 På grund av den lilla volymen i den ringformiga spalten krävs därvid en i förhållande till denna höga verkningsgrad liten volym av värmeväxlarmediet. Sålunda blir temperaturen för det torkade banformade materialet vid kylning så låg att vidarebearbetningen av detta blir möjlig omgående och vid upp- värmning uppvisar materialbanan en över hela dennas bredd likformig torkning.

Uppfinningen beskrives närmare i det följande i anslut- ning till bifogade ritningar i vilka fig l är ett snitt genom värmeväxlarvalsen, och fig 2 visar detaljen Z i fig l.

På den yttre mantelytan 1 i värmeväxlarcylinderns inner- cylinder 2 befinner sig ett i tvärsnitt kvadratiskt utformat skruvformat spår 4 som i mantelytans 1 plan är skarpkantigt.

För att säkra en hög strömningshastighet hos värmeväxlarmediet är volymen för den av innercylindern 2 och yttercylindern 6 bildade ringformiga spalten 7 mindre än volymen för ytter- cylinderns 6 mantel. Tillflödet av värmeväxlarmediet 5 till den ringformiga spalten 7 sker på känt sätt via en roterande överförare 8, ett i värmeväxlarcylinderns axeltapp 9 befint- ligt axiellt hål 10 såväl som via ett fördelningsrum ll. Det skruvformade spårets 4 stigning dimensioneras motsvarande volymen för den ringformiga spalten 7, och alltså motsvarande den därav resulterande strömningshastigheten för värmeväxlar- mediet 5, så att en tillräcklig virvelbildning i mediet säkras.

Det via den roterande överföraren 8 och det i värme- växlarcylinderns axeltapp 9 befintliga axiella hålet 10 till- förda värmeväxlarmediet 5 strömmar, accelererat genom centri- fugalkraften, från den sig vridande värmeväxlarcylindern, via fördelningsutrymmet ll in i den ringformiga spalten 7 genom vilken det strömmar rätlinjigt och därvid virvlas upp i alla sina skikt tack vare de skarpa kanterna på det skruvformade spåret 4. Således kan, även vid höga varvtal, inget gränsskikt uppbyggas i den ringformiga spalten 7. Därigenom och till följd av värmeväxlarmediets 5 höga strömningshastighet upp- står, mellan de banformiga materialen och värmeväxlarmediet 5, en optimal värmeöverföring över hela cylinderns övre yta.

Claims (1)

1. 7800209-4 5 PATENTKRAV Värmeväxlarcylinder för kylning eller uppvärmning och torkning av banformiga material, såsom papper, tyg, plastfolie och liknande, bestående av en dubbelmantlad ihålig cylinder, genom vars ringformiga spalt värmeväxlarmediet strömmar i en riktning, k ä n n e t e c k n a d av att ett eller flera skruvformade eller parallellt med värmeväxlarcylinderns axel anordnade spår (4), befinner sig på innercylinderns (2) yttre mantelyta (1) och/eller på yttercylinderns (6) inre mantelyta (12) i värmeväxlarcšlindern, och att dessa spår i mantelytans plan är skarpkantiga samt att volymen för den av innercylin- dern (2) och yttercylindern (6) bildade ringformiga spalten (7) är mindre än volymen för yttercylinderns (6) mantel.