WO2020077424A1 - Dispositivo de fixação de arcos de barras de turbulência - Google Patents

Dispositivo de fixação de arcos de barras de turbulência Download PDF

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    • F26B13/18—Rollers, drums, cylinders; Arrangement of drives, supports, bearings, cleaning heated or cooled, e.g. from inside, the material being dried on the outside surface by conduction

Definitions

  • the process can be exemplified in the way in which the paper, which comprises a moist mixture, is dried when it passes through one or more heated cylinders.
  • the cylinder is heated, with steam being inserted inside, so that the heat is transferred to the moist mixture through the external surface of the cylinder.
  • the heat is transferred to dry the paper, it condenses on the inner surface of the cylinder.
  • turbulence bars were developed.
  • the swirl bars are arranged inside the cylinder longitudinally to the axis of the cylinder, and are fixed against the inner surface of the cylinder.
  • These turbulence bars have the function of generating turbulence in the accumulated layer of condensate that forms between the individual bars and thereby increasing the heat transfer rate and improving the uniformity of heat transfer from the cylinder to the wet mixture.
  • the swirl bar assembly includes a plurality of bars that extend in the axial direction of the paper drying cylinder, and such bars are generally connected to a plurality of rings axially spaced with respect to each other.
  • the hoops have one or more rim segments that are connected at the ends by means of couplers to form a complete circle.
  • the couplers are engaged with one or more ring segments to expand and contract a radial dimension of a circle of a plurality of circles, in response to the movement of an adjustment block.
  • One of these arc segment couplers, as described in the document, is a simple system. Rigid stretchers do not provide much resilience to allow for expansion and compression during adjustment. In this way, the tension on the surface of the cylinder will increase, causing long-term deformation of the dryer cylinder and the set of swirl bars and adjustment arcs, which can lead to mechanical failure.
  • a more sophisticated design uses springs on the coupler between the arc segments. These springs maintain the design force of the segments against the bars as the dryer is heated, but the time required to install these systems is much longer. There are more parts to handle and additional hand tools are needed for your installation.
  • the object of the present patent application was developed in order to solve all the above problems.
  • the developed object consists of + a connection for segments of swirl bar arches that aim at the union of the arc segments, to form the arc that supports the swirl bars. These segments need to provide connection reliability and rigidity of the turbulence bars, but without causing deformation of the paper dryer cylinder liner.
  • connection revealed here is fixed at the two ends of the arc segment, and has a preferentially parabolic shape, or similar, so that the arc segment is fixed at one end, and a regulator is connected at the other end, which can be a threaded bar with nuts, in order to allow the union of the ends of the bar in the same direction and position of the ends of the arc segment, thus, when the regulators tighten, there is no deformation in the arc formed by the segment, as the deformation occurs only in the region of the connection, and the arc segments only compress or expand always in circular shape, according to the tightness applied to the regulators.
  • Figure 1 shows a front view of the device (100) for fixing swirl bar arches, fixed to the end of an arc (A) by welding.
  • Figures 2 and 3 show a materialization of the assembly of the devices (100) for fixing the arches of turbulence bars.
  • Figure 4 shows the ideal installation method for the swirl bar arches connected with the fixing device (100).
  • the device (100) for fixing swirl bar arcs is fixed at the end of an arc (A) by its end (101), from this end (101) it has an extension ( 10) up to a curve (130), which can have a more closed or more open curvature, without detracting from the object described here; this curve (130) has an angle 180 s and at its end it has a second extension (120) and said extension (120), has at the end (102) a hole (140) that aligns with the first end (101) of the extension (1 10), as figure 1 .
  • the orifice (140) serves to enable the fixation of a device (100) for fixing arcs of turbulence bars, in a device (100) for fixing arcs of subsequent turbulence bars, and thus, joining one arc to another. This union takes place subsequently until a complete circle is formed by arcs.
  • the device (100) is fixed at the two ends of the arc segment, preferably by welding, and has a preferably parabolic or similar shape, so that at one of its ends the segment of the arc is fixed arc, and in the other a regulator is connected, which can be a threaded bar with nuts, in order to allow the union of the ends of the bar in the same direction and position of the ends of the arc segment, then the assembled arcs, forming a circle, are mounted inside the cylinder liner, fixing them to the swirl bars (B). Finally, adjust the regulators (R) so that the circle is perfectly adjusted inside the cylinder liner.
  • the circles should be assembled with the joints between arcs, interspersed, in order to more evenly distribute the stresses applied to the surface of the cylinder liner, as shown in figures 3 and 4; in figure 4 representing the devices (100) of a set of arches, and the devices (100 ') in another subsequent set of arcs.

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Abstract

O objeto desenvolvido consiste de uma conexão para segmentos de arcos de barra de turbulência que visam a união dos segmentos de arco, para formar o arco que dá sustentação às barras de turbulência. Estes segmentos precisam conferir confiabilidade de conexão, e rigidez de fixação das barras de turbulência, porém sem ocasionar a deformação da camisa do cilindro secador de papel. A conexão aqui revelada, é fixada nas duas extremidade do segmento de arco, e possui formato preferencialmente parabólico, ou similar, de modo que em uma de suas extremidades é fixado o segmento de arco, e na outra se conecta um regulador, que pode ser uma barra roscada com porcas, de modo à permitir a união das extremidades da barra na mesma direção e posição das extremidades do segmento de arco, deste modo, quando ocorre o aperto dos reguladores, não há deformação no arco formado pelo segmento, pois a deformação acontece apenas na região da conexão, e os segmentos de arco, apenas comprimem ou expandem sempre no formato circular, conforme o aperto aplicado nos reguladores.

Description

DISPOSITIVO DE FIXAÇÃO DE ARCOS DE BARRAS DE TURBULÊNCIA
[001] Refere-se o presente documento de patente a um aperfeiçoamento desenvolvido nas barras de turbulência para cilindro de secagem de papel.
[002] O processo pode ser exemplificado na forma em que o papel, que compreende uma mistura úmida, é seco quando passa por um ou mais cilindros aquecidos. O cilindro é aquecido, inserindo-se vapor no seu interior, de forma que o calor seja transferido à mistura úmida através da superfície externa do cilindro. A medida que o calor é transferido para proporcionar a secagem do papel, o mesmo condensa na superfície interna do cilindro.
[003] Em baixa rotação, o condensado tende a acumular no fundo do cilindro. Já em altas velocidades, o condensado segue o giro do cilindro. O peso adicional de água, requer maior força para girar o cilindro além de que, o condensado reduz a temperatura na superfície externa do cilindro, reduzindo sua eficiência, necessitando assim, da introdução de mais quantidade de vapor para manter a mesma eficiência de secagem.
[004] Afim de resolver os problemas supracitados, foram desenvolvidas barras de turbulência. As barras de turbulência são dispostas dentro do cilindro longitudinalmente ao eixo do cilindro, e são fixadas contra a superfície interna do cilindro. Essas barras de turbulência têm a função de gerar turbulência na camada acumulada de condensado que se forma entre as barras individuais e com isso aumentar a taxa de transferência de calor e melhorar a uniformidade da transferência de calor do cilindro para a mistura úmida. [005] Como anterioridades podemos citar o documento US2003213584, que descreve um colar que se prolonga radialmente e apresenta na sua extremidade elemento de fixação para conectar à uma segunda porção de um elemento radial, por meio de um pino que se prolonga da extremidade de um elemento radial, até uma extremidade de um segundo elemento radial, por meio de uma pequena dobra em aproximadamente 90s em cada extremidade; e também o documento CN103696315 que revela uma solução para a união das barras axiais que compreende uma cantoneira em cada uma das extremidades nas quais um elemento de fixação como por exemplo um pino, é introduzido afim de uni-las e possibilitar regulagens; e ainda o documento CN101624793, que apresenta uma solução similar, em que as barras de turbulência são fixadas na parede interna do cilindro secador através de um ou mais anéis de fixação, e cada anel de fixação é composto de um ou mais segmentos em que os anéis são mantidos à distância e conectados por fixadores.
[006] O conjunto de barra de turbulência inclui uma pluralidade de barras que se estendem na direção axial do cilindro de secagem de papel, e tais barras estão geralmente ligadas à uma pluralidade de aros espaçados axialmente uns em relação aos outros. Os aros têm um ou mais segmentos de aro que estão conectados pelas extremidades por meio de acopladores para formar um círculo completo. Os acopladores estão engatados com um ou mais segmentos de aro para expandir e contrair uma dimensão radial de um círculo de uma pluralidade de círculos, em resposta ao movimento de um bloco de ajuste. [007]Um desses acopladores de segmentos de arco, como descrito no documento, é um sistema simples. Os esticadores rígidos não proporcionam muita resiliência para permitir a expansão e compressão durante o ajuste. Desta maneira, a tensão na superfície do cilindro aumentará, causando deformação a longo prazo do cilindro secador e do conjunto de barras de turbulência e arcos de ajuste, podendo levar à falha mecânica.
[008] Um design mais sofisticado usa molas no acoplador entre os segmentos de arco. Essas molas mantêm a força de projeto dos segmentos contra as barras à medida que o secador é aquecido, mas o tempo necessário para instalar esses sistemas é muito maior. Há mais peças para manusear e ferramentas manuais adicionais são necessárias para sua instalação.
[009] O objeto do presente pedido de patente foi desenvolvido afim de resolver todos os problemas supracitados. O objeto desenvolvido consiste de +uma conexão para segmentos de arcos de barra de turbulência que visam a união dos segmentos de arco, para formar o arco que dá sustentação às barras de turbulência. Estes segmentos precisam conferir confiabilidade de conexão, e rigidez de fixação das barras de turbulência, porém sem ocasionar a deformação da camisa do cilindro secador de papel.
[010] A conexão aqui revelada, é fixada nas duas extremidade do segmento de arco, e possui formato preferencialmente parabólico, ou similar, de modo que em uma de suas extremidades é fixado o segmento de arco, e na outra se conecta um regulador, que pode ser uma barra roscada com porcas, de modo à permitir a união das extremidades da barra na mesma direção e posição das extremidades do segmento de arco, deste modo, quando ocorre o aperto dos reguladores, não há deformação no arco formado pelo segmento, pois a deformação acontece apenas na região da conexão, e os segmentos de arco, apenas comprimem ou expandem sempre no formato circular, conforme o aperto aplicado nos reguladores.
[01 1] Desta maneira, é possível se obter uma fixação confiável das barras de turbulência e garantir que a camisa do cilindro não sofrerá deformação que prejudicaria seu uso.
[012] A descrição que segue e as figuras associadas, a título de exemplo, farão compreender o objeto do presente pedido.
[013] A figura 1 apresenta uma vista frontal do dispositivo(100) de fixação de arcos de barras de turbulência, fixado na extremidade de um arco(A) por soldagem.
[014] As figuras 2 e 3 apresentam uma materialização da montagem dos dispositivos(100) de fixação de arcos de barras de turbulência.
[015] A figura 4 apresenta o método de instalação ideal dos arcos de barra de turbulência unidos com o dispositivo(100) de fixação.
[016] Conforme ilustrado nas figuras, o dispositivo(100) de fixação de arcos de barras de turbulência, é fixado na extremidade de um arco(A) por sua extremidade(101 ), a partir desta extremidade(101 ) apresenta uma prolongação(1 10) até uma curva(130), que pode possuir uma curvatura mais fechada ou mais aberta, sem descaracterizar o objeto aqui descrito; esta curva(130) possui ângulo de 180s e em sua extremidade apresenta uma segunda prolongação(120) e a dita prolongação(120), possui na extremidade(102) um orifício(140) que se alinha à primeira extremidade(101 ) da prolongação(1 10), conforme figura 1 . O orifício (140) serve para possibilitar a fixação de um dispositivo(100) de fixação de arcos de barras de turbulência, em um dispositivo(100) de fixação de arcos de barras de turbulência subsequente, e assim, unir um arco ao outro. Esta união acontece subsequentemente até que um círculo completo seja formado por arcos.
[017] Após a montagem dos arcos, até a obtenção de um círculo, os círculos são montados dentro da camisa do cilindro, fixando-os nas barras de turbulência que são dispostas na camisa do cilindro, conforme figura 2 e 3.
[018] Afim de apresentar uma materialização, o dispositivo(100) é fixado nas duas extremidade do segmento de arco, preferivelmente por solda, e possui formato preferencialmente parabólico, ou similar, de modo que em uma de suas extremidades é fixado o segmento de arco, e na outra se conecta um regulador, que pode ser uma barra roscada com porcas, de modo à permitir a união das extremidades da barra na mesma direção e posição das extremidades do segmento de arco, em seguida, os arcos montados, formando um círculo, são montados no interior da camisa do cilindro, fixando-os nas barras de turbulência(B). Por último, realiza-se o ajuste dos reguladores(R) para que o círculo fique perfeitamente ajustado no interior da camisa do cilindro. Utilizando este dispositivo(100) inovador, quando realiza-se o aperto e afrouxamento dos reguladores, não há deformação no círculo formado pelos segmentos de arco(A), pois a deformação acontece apenas na região da conexão, e os segmentos de arco, apenas comprimem ou expandem sempre no formato circular, conforme o aperto aplicado nos reguladores.
[019] Preferencialmente os círculos devem ser montados com as uniões entre arcos, intercaladas, a fim de distribuir mais homogeneamente as tensões aplicadas à superfície da camisa do cilindro, conforme mostrado na figura 3 e 4; na figura 4 representando os dispositivos(100) de um conjunto de arcos, e os dispositivos(100’) em um outro conjunto de arcos montado subsequente.
[020] Pequenas variações no formato podem haver, todavia não descaracteriza a ideia inventiva aqui apresentada que consiste no posicionamento dos reguladores de aperto entre os arcos, na mesma direção de continuação do corpo do próprio arco.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1 . DISPOSITIVO DE FIXAÇÃO DE ARCOS DE BARRAS DE TURBULÊNCIA é fixado na extremidade de um arco(A) por sua extremidade(101 ), caracterizado por a partir desta extremidade(101 ) prever uma prolongação(1 10) até uma curva(130), de modo que esta curva(130) forma um ângulo de 180s e em sua extremidade apresenta uma segunda prolongação(120) e a dita prolongação(120), possui na extremidade(102) meio de fixação(140) que se alinha à primeira extremidade(101 ) da prolongação(1 10), de modo que possibilita a fixação de um dispositivo(100) de fixação de arcos de barras de turbulência, em um dispositivo(100) de fixação de arcos de barras de turbulência subsequente.
2. DISPOSITIVO DE FIXAÇÃO DE ARCOS DE BARRAS DE
TURBULÊNCIA conforme reivindicação 1 , caracterizado pela curva(130) possuir forma de V.
3. DISPOSITIVO DE FIXAÇÃO DE ARCOS DE BARRAS DE
TURBULÊNCIA conforme reivindicação 1 , caracterizado pela curva(130) possuir forma de U.
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