DE1629069C - Walzentrockner - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Walzentrockner mit maximalen Innendurchmesser d von 2,4 mm auf-

einer zylindrischen Hohltrommel, welche endseitig weisen.

von zwei Stirnplatten verschlossen ist, einer Ein- Um beim Walzentrockner nach der Erfindung in

richtung zur Einleitung von Dampf durch minde- Axialrichtung eine möglichst ausgeglichene Temstens eine der Stirnplatten in den Innenraum des 5 peraturverteilung zu gewährleisten, sollen die gegen-

Walzentrockners, mehreren nahe der inneren Mantel- seitigen Abstände der Abzugdiisen in Axialrichtung

fläche mit Abstand voneinander angeordneten Ab- der Hohltrommel in einem Bereich von 75 mm bis

zugdüsen und Rohrleitungen, welche die Abzug- 300 mm liegen, wobei es ferner für den gleich-

düsen mit einem Austragrohr verbinden. förmigen Fluß des abzusaugenden Kondensatstroms

Bekannte Walzentrockner dieser Art weisen Ein- io entscheidend ist, daß der gegenseitige Abstand der

tauchvorrichtungen für Kondensat-Abzugdüsen auf, in Axialrichtung zur inneren Mantelfläche verlaufen-

bei welchen die eintauchenden Teile in im Innen- den Sammler in Umfangsrichtung in einem Bereich

raum einer Hohltrommel radial verlaufenden Ring- von 45 bis 90 cm liegt.

nuten angeordnet sind. In den Ringnuten sammelt Der erfindungsgemäße Walzentrockner gewähr-

sich Kondensat, welches anschließend über Rohre 15 leistet einen Abzug des kondensierten Dampfes von

abgezogen wird. der inneren Mantelfläche der Hohltrommel in opti-

Ferner wurden bereits Walzentrockner vorge- mal gleichmäßiger Form, so daß auf dem gesamten schlagen, welche mehrere rohrförmige Abzugdüsen Außenmantel, über welchen die zu trocknende aufweisen, die einseitig mit einem Sammler ver- Papierbahn geleitet wird, keinerlei die Papierqualität bunden sind und deren äußere Enden kurz vor der 20 beeinträchtigende Temperaturpotentiale auftreten inneren Mantelfläche einer Hohltrommel enden. können. Zudem kann durch die gesteigerte Aus-Sämtlichen bekannten Walzentrocknern haftet ein tragmenge des Kondensats die Trocknergeschwindigentscheidender Nachteil an, nämlich das Auftreten keit noch erhöht werden, so daß mit dem erfindungslokaler Hitzestellen am Außenumfang der Hohl- gemäßen Walzentrockner gleichzeitig auch noch trommel, und zwar im näheren Bereich der Kon- 35 eine erhebliche Leistungssteigerung möglich ist.
densat-Abzugdüsen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach-

Diese lokalen Hitzestellen führen zu einer un- stehend an Hand von Zeichnungen näher erläutert,

gleichmäßigen Trocknung einer zu trocknenden Es zeigt

Papierbahn, wodurch sich inhomogene physikalische Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Walzen-Eigenschaften innerhalb der Papierbahn ergeben. 30 trockner,

Außerdem führt eine derartige ungleichmäßige Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1, Trocknung bei Kreppapier zu einer unterschied- F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Schnitts liehen Kreppung, so daß auch noch eine optische längs der Linie 3-3 in Fig. 1,
Qualitätsverringerung mit diesen bekannten Vor- F i g. 4 eine funktioneile Darstellung eines Konrichtungen auftritt. 35 densatabzugs in größerer Darstellung;

Zudem gestatten derartige bekannte Walzen- F i g. 5 und 6 zeigen Darstellungen von Temperatrockner wegen ihrer ungleichmäßigen Außenmantel- turverteilungen in der Wandung des Walzentrockners temperatur nur eine im Vergleich zum Form- gemäß Fig. 1,

abschnitt einer Papiermaschine langsame Bahn- F i g. 7 und 8 abgewandelte Ausführungsformen

geschwindigkeit, wodurch die obere Grenze der 40 von in den Sammler gemäß Fig. 1 einmündenden

Produktionskapazität relativ niedrig gehalten wird. Abzugdüsen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, unter Ver- Ein Walzentrockner.10 weist gemäß Fig. 1 eine

meidung der Nachteile des bekannten, einen zylindrische Hohltrommel 11 auf, welche endseitig

Walzentrockner zu schaffen, welcher bei konstruk- von Stirnplatten 12,13 verschlossen wird. Koaxial

ti ν einfachem Aufbau und wirtschaftlicher Arbeits- 45 zur Hohltrommel 11 ragen stirnseitig geschlossene

weise an seinem Außenmantel eine optimal gleich- Rohre .(Zufuhrrohr 16, Austragrohr 17) in die

mäßige Temperaturverteilung ermöglicht. Innenkammer 14 der Hohltrommel 11 und dienen

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei Walzen- gleichzeitig als Drehlagerung für den Walzentrocknern der eingangs definierten Art darin, daß trockner 10. Zur Einleitung von Dampf in die Innenjcde Abzugdüse rohrförmig ausgebildet ist, wobei 50 kammer 14 ist an das Zufuhrrohr 16 eine Leitung die Stirnfläche am freien Ende der Abzugdüse in 20 angeflanscht, so daß Dampf durch den Innen-Radialrichtung maximal 3,2 mm von der inneren raum 18 und über Radialbohrungen, welche im End-Mantelfläche entfernt angeordnet ist, und daß das abschnitt des stirnseitig verschlossenen Zufuhrrohrs Verhältnis des Außendurchmessers D der Abzug- 16 angebracht sind, in die Innenkammer 14 eindüse zur Dicke T der Wandung der Hohltrommel in 55 geleitet werden kann,
einem Bereich von 1 : 4 bis 1 : 10 liegt. Der Austrag des Kondensats aus der Innen-

Bei einem Hohltrommeldurchmesser von 3 m hat kammer der Hohltrommel 11 erfolgt über rohr-

sich herausgestellt, daß bei ansteigendem Verhältnis förmig ausgebildete Abzugdüsen 23, welche gemäß

von D : T bis zu einem Verhältniswert von 1 : 6 und F ig. \ in Axialrichtung zur inneren Mantelfläche der

einem Abstand 5= 1,6 mm zwischen der inneren 60 Hohltrommel 11 derart angebracht sind, daß sie an

Mantelfläche und dem freien Ende der Abzugdüse ihrem ,einen Ende in einen ebenfalls axial zur

ein Optimum der Gleichmäßigkeit der Temperatur- inneren Mantelfläche verlaufenden Sammler 22 ein-

vcrteilung eintritt. münden. Das Kondensat wird aus dem Sammler 22

Ferner ist erfindungsgemäß für eine strömungs- über Verbindungsrohre 24 (Fig. 2) zum gemeingünstige Bemessung der Abzugdüsen besonders vor- 65 samen Austragrohr 17 geleitet, durch dessen Innenteilhaft, wenn die rohrförmig ausgebildeten Abzug- raum 19 das Kondensat aus dem Trockner abgeleitet düsen kreisförmigen Querschnitt mit einem maxi- wird. Gemäß Fig. 2 sind mehrere Sammler 22 mit malen Außendurchmesser I) von 6,4 mm und einen den ihnen zugeordneten Abzugdüsen 23 und Ver-

bindungsrohren 24 in gleichmäßigen Abständen über den Innenumfang der Hohltrommel 11 verteilt.

Um den Abstand zwischen den Stirnflächen 25 am freien Ende jeder Abzugdüse 23 und der inneren Mantelfläche der Hohltrommel 11 in gewissen Grenzen verändern zu können, sind gemäß F i g. 3 Gewindehülsen 27 in Abständen gemäß F i g. 1 an der in Radialrichtung äußersten Mantellinie des Sammlers 22 befestigt, in welche sich über an der inneren Mantelfläche der Hohltrommel Il angeordnete Ansätze 30 abstützende Gewindestangen 28 eingeschraubt sind, die wiederum mittels einer Kontermutter 29 in ihrer jeweiligen Lage justiert werden. Die Verbindungsrohre 24 sind gemäß F i g. 2 in Radialrichtung spiralenförmig ausgebildet, um eine gewisse Elastizität dieser Verbindungsrohre während der Radialverstellung der einzelnen Sammler 22. zu gewährleisten.

Um auch den einmal eingestellten Abstand zwischen den Stirnflächen 25 der Abzugdüsen 23 und der Hohltrommel 11 auch bei Drehung des Walzentrockners und den dabei auftretenden Fliehkräften auf die Sammler 22 zu gewährleisten, können die Sammler 22 zusätzlich noch endseitig an den Stützplatten 12,13 gelagert werden.

Das sich in der Hohltrommel 11 mit der Wandstärke T (Fig. 4) befindende Kondensat 32 weist im Bereich der Stirnfläche 25 der Abzugdüse 23 eine mittlere Höhe t auf. Der Abstand von dieser mittleren Dicke des Kondensats zur Stirnfläche 25 beträgt s, der Abstand zwischen dieser Stirnfläche 25 und der inneren Mantelfläche der Hohltrommel S. Der Außendurchmesser der Abzugdüse 23 ist mit D und ihr Innendurchmesser mit d bezeichnet. Damit ein optimales Absaugen des Kondensats möglich ist, soll der Abstand S maximal 3,2 rnm betragen. Wenn dieser Abstand S verkleinert.wird, beispielsweise auf den Wert 1,6 mm, verringert sich proportional die Kondensatschichthöhe t so stark, daß das steilere Gefalle zwischen dem außerhalb des Abzugsbereichs liegenden und dem direkt unter der Abzugdüse 23 befindlichen Kondensat eine höhere Strömungsgeschwindigkeit und somit auch einen höheren Austrag ermöglicht. Da das Kondensat durch den ausströmenden Dampf mitgerissen wird, ist für eine Optimierung der Austragmenge der Strömungswiderstand zwischen der Stirnfläche 25 und der inneren Mantelfläche der Hohltrommel 11 entscheidend. Ein optimaler Kondensataustrag ist dann gewährleistet, wenn die Fläche, welche aus dem Innendurchmesser d gebildet wird, größer ist als das Produkt aus dem äußeren Umfang der Abzugdüse 23 und dem Wert s. Außerdem ist es für eine Optimierung des Kondensataustrags entscheidend, daß das Verhältnis des Außendurchmessers D zur Dicke T der Wandung der Hohltrommel 11 in einem Bereich von 1: 4 bis 1: 10 liegt.

Die Linien33 stellen in Fig. 5 die Temperaturverteilung im Bereich der Abzugdüse 23 bei einem Verhältnis von D : T = 1: 2 dar. Das Temperaturgefälle zwischen der inneren Mantelfläche 34 und der äußeren Mantelfläche 35 beträgt 30° C, so daß bei dieser Wahl des Verhältnisses von D: T auf dem gesamten Trockner-Außenmantel Hitzestellen mit etwa um 15° C höherer Temperatur als der mittleren Außenmanteltemperatur auftreten.

Bei der Wahl der Verhältnisse von D : T - 1 : 6 gemäß F i g. 6 besteht ebenfalls zwischen dem Außenmantel 39 und dem Innenmantel 38 ein Temperaturgefälle von 30° C. Es ergibt sich jedoch hierbei eine annähernd gleichmäßige Temperaturverteilung über die gesamte äußere Trockner-Oberfläche, ohne eine Papierbahn ungleichmäßig trocknende Hitzestellen.

Der Sammler 22 kann auch mehrere, jeweils sich axial zur Trockner-Drehachse erstreckende Reihen von Abzugdüsen 23 aufweisen, welche entweder gemaß Fig. 7 seitlich aus dem Sammler austreten und in Richtung zur inneren Mantelfläche der Hohltrommel Il hin gekrümmt sind oder gemäß Fig. 8 noch zusätzlich seitlich zu einer geraden Reihe der Abzugdüsen gemäß F i g. 2 angebracht sind.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Walzentrockner mit einer zylindrischen Hohltrommcl, welche endseitig von zwei Stirnplatten verschlossen ist, einer Einrichtung zur Einleitung von Dampf durch mindestens eine der

Stirnplatten in den Innenraum des Walzentrockners, mehreren nahe der inneren Mantelfläche mit Abstand voneinander angeordneten Abzugdüsen und Rohrleitungen, welche die Abzugdüsen mit einem Austragrohr verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abzugdüse(23) rohrförmig ausgebildet ist, wobei die Stirnfläche (25) am freien Ende der Abzugdüsc (23) in Radialrichtung maximal 3,2 mm von der inneren Mantelfläche entfernt angeordnet ist und daß das Verhältnis des Außendurchmessers (D) der Abzugdüse (23) zur Dicke (T) der Wandung der Hohltrommcl (11) in einem Bereich von 1 : 4 bis ■ 1: 10 liegt.

2. Walzentrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmig ausgebildeten Abzugdüsen (23) kreisförmigen Querschnitt mit einem maximalen Außendurchmesser (D) von 6,4 mm und einen^N maximalen Innendurchmesser (d) von 2,4 mm aufweisen.

3. Walzentrockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitigen Abstände der Abzugdüsen (23) in Axialrichtung der Hohltrommel (11) in einem Bereich von 75 mm bis 300 mm liegen.

4. Walzentrockner nach einem der vorangehen-

, den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Abzugdüsen (23) in einer Reihe nebeneinander in einen sich in Axialrichtung und im Absland von der inneren Mantelfläche der Hohltrommel (11) erstreckenden Sammler (22) einmünden.

5. Walzentrockner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der in Axialrichtung zur inneren Mantelfläche verlaufenden Sammler (22) in Umfangsrichtung in einem Bereich von 45 cm bis 90 cm liegt.

6. Walzentrockner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (5) der Stirnfläche (?S) am freien Ende der Abzugdüsc (23) in Radialdichtung von der inneren Mantelfläche der Hohltrommel (II) 1,6 mm beträgt.

7. Walzentrockner nach Anspruch 4 bis 6, da-

durch gekennzeichnet, daß mehrere jeweils in Uinfangsrichtung der Trockner-Hohltrommel (11) auf Abstand zueinander angeordnete Reihen von Abzugdüsen (23) in einen gemeinsamen Sammler (22) einmünden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen