EP0768424B1

EP0768424B1 - Heated roll

Info

Publication number: EP0768424B1
Application number: EP96115816A
Authority: EP
Inventors: Heinz-Michael Dr. Zaoralek
Original assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Current assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 2000-06-14
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: DE19538236A1; CA2187056A1; EP0768424A2; JPH09133125A; DE59605433D1; EP0768424A3; US6039681A

Description

Die Erfindung betrifft die Konstruktion von dampfbeheizten, vorzugsweise metallischen, Walzen, die z.B. in Papiermaschinen, Folienziehmaschinen oder ähnlichen maschinellen Einrichtungen eingesetzt werden. Die Walzen müssen häufig zu diesem Zweck erhitzt werden, wobei flüssige oder gasförmige Wärmeträger Verwendung finden. In einer besonderen Ausgestaltung sind derartige Walzen mit einer Vielzahl von achsparallelen, der Peripherie naheliegenden Bohrungen versehen, durch die der Wärmeträger geleitet wird. Hiervon behandelt die Erfindung die Ausgestaltung, bei der als Wärmeträger Wasserdampf verwendet wird.The invention relates to the construction of steam-heated, preferably metallic, Rolls e.g. in paper machines, film drawing machines or the like machine equipment can be used. The rollers often have to do this Purpose to be heated using liquid or gaseous heat transfer media Find. In a special embodiment, such rollers are with a large number of axially parallel bores close to the periphery through which the Heat transfer medium is passed. The invention deals with the embodiment of which is used as a heat carrier water vapor.

Eine solche Walze ist in der DE-A-43 13 379 der Anmelderin beschrieben. Die dortige Ausführung der Walze sieht vor, daß der durch die peripheren Bohrungen geleitete Dampf in diesen wenigstens teilweise kondensiert, worauf das Kondensat, fliehkraftunterstützt, zu den Enden der peripheren Bohrungen jeweils an den Walzenenden fließt und von dort auf Grund des Dampfdrucks oder eines an eine Abflußleitung angelegten Unterdrucks durch Röhren oder Bohrungen zur Walzenachse hingedrückt wird, von wo es durch die Abflußleitung aus der Walze abgeleitet werden kann. Eine solche Röhre oder Bohrung befindet sich jeweils an jedem Ende der peripheren Bohrungen. Dabei kann mit einem Kondensat-Regelventil die Menge des abfließenden Kondensats gesteuert werden. Somit läßt sich auch die Heizleistung der Walze bestimmen.Such a roller is described in DE-A-43 13 379 by the applicant. The one there Execution of the roller provides that through the peripheral holes conducted steam condenses at least partially in this, whereupon the condensate, centrifugal assisted to the ends of the peripheral bores at the roller ends flows and from there due to the vapor pressure or one to a drain pipe applied negative pressure through tubes or holes to the roller axis is where it will be derived from the roller through the drain line can. Such a tube or bore is located at each end of the peripheral Holes. With a condensate control valve, the amount of runoff can be reduced Condensate can be controlled. Thus, the heating power of the Determine roller.

Derartige Kondensat-Regelventile haben sich in vergleichbaren Einsätzen - wie z.B. bei der Dampfbeheizung von Plattenpressen - durchaus bewährt. Beim Einsatz in peripher gebohrten Walzen sind auf Grund der Besonderheiten des Betriebes jedoch Betriebsstörungen nicht völlig auszuschließen. Geringfügige Ungleichmäßigkeiten im Kondensatanfall oder, umlaufbedingt, in der Entwässerung der verschiedenen Ableitrohre oder -bohrungen führen dazu, daß Dampf durch die Ableitrohre oder -bohrungen durchblasen kann. Dies veranlaßt dann das Kondensat-Regelventil zu einer vorzeitigen Sperrung. Die weitere Entwässerung der Walze wird eingeschränkt und zuletzt unmöglich.Such condensate control valves have been used in comparable applications - e.g. for steam heating plate presses - well proven. When used in peripherally drilled rollers are due to the peculiarities of the operation Malfunctions cannot be completely ruled out. Minor irregularities in the Accumulation of condensate or, due to circulation, in the drainage of the various discharge pipes or holes result in steam through the exhaust pipes or holes can blow through. This then causes the condensate control valve to prematurely Blocking. The further drainage of the roller is restricted and last impossible.

Man hat versucht, die Kondensation des durchgeblasenen Dampfes in der Ausflußleitung zu beschleunigen, z.B. durch nicht isolierte Leitungen oder einen zusätzlichen Kondensator. Hierdurch wird dann bewirkt, daß das Kondensat-Regelventil wieder öffnet und Kondensat die Walze wieder verlassen kann. Es hat sich aber gezeigt, daß auch auf diesem Weg die völlig gleichmäßige Entwässerung aller peripheren Bohrungen nicht immer sichergestellt ist und einzelne Leitungen während des Betriebs dennoch mit kondensiertem Wasser gefüllt bleiben können. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Beheizung der Walze und damit zu ihrer thermischen Verbiegung sowie zu Unwuchten des Walzenlaufs. Attempts have been made to condense the steam blown through the outflow line to accelerate, e.g. through non-insulated cables or an additional one Capacitor. This then causes the condensate control valve to operate again opens and condensate can leave the roller again. However, it has been shown that this way, too, the completely uniform drainage of all peripheral bores is not always ensured and individual lines during operation nevertheless can remain filled with condensed water. This leads to an uneven Heating of the roller and thus for its thermal bending as well Imbalance of the roller barrel.

Weiterhin wurde versucht, auf das Kondensat-Regelventil zu verzichten und stattdessen eine bestimmte Menge an Durchblasedampf zuzulassen. Damit ist der Vorteil verbunden, daß auch nicht kondensierbare Gase, welche in die Walze gelangt sind und die Wärmeübertragung behindern, wieder aus der Walze herausgeschleust werden. Systeme der Regelung der Durchblasedampfmenge sind z.B. für Trockenzylinder in Papiermaschinen bekannt. Man unterscheidet dabei Differenzdruckregelsysteme und Durchflußmengenregelsysteme.Furthermore, attempts have been made to dispense with the condensate control valve and instead to allow a certain amount of blow-by steam. That is the advantage connected that also non-condensable gases that have entered the roller and hinder the heat transfer, are ejected from the roller again. Blow-through steam control systems are e.g. for drying cylinders known in paper machines. A distinction is made between differential pressure control systems and flow control systems.

Das Differenzdruckregelsystem weist in der Ausflußleitung ein Drosselventil auf, welches einen bestimmten Differenzdruck zwischen der Einströmleitung und der Ausflußleitung der Walze aufrecht erhält. Will mehr Dampf durch die Walze strömen als beabsichtigt, steigt die Druckdifferenz der Leitungen und das Ventil schließt, sowie umgekehrt. Bei der Durchflußmengenregelung wird z.B. an einer Drossel durch Messung des Druckverlustes die Durchlaßmenge an Überblasedampf in der Ausflußleitung bestimmt und über ein entsprechend gesteuertes Drosselventil direkt geregelt.The differential pressure control system has a throttle valve in the outflow line, which has a certain differential pressure between the inflow line and the Discharge line of the roller maintained. Wants more steam to flow through the roller than intended, the pressure difference of the lines increases and the valve closes, and vice versa. Flow control is e.g. on a throttle by measuring the pressure drop, the amount of overflow steam in the Discharge line determined and directly via an appropriately controlled throttle valve regulated.

Auch diese beiden Systeme arbeiten bei dampfbeheizten Walzen der Bauart mit peripheren Bohrungen nicht zuverlässig genug. Da entweder die gemeinsame Druckdifferenz für alle Entwässerungsröhren einer peripher gebohrten Walze festgelegt wird oder die Summe des Durchblasedampfes durch alle Entwässerungsröhren ebenfalls gemeinsam gemessen wird, kann es immer wieder vorkommen, daß sich zwischen den einzelnen Entwässerungsröhren Durchflußunterschiede einstellen, die zum verstärkten Dampfdurchblasen bei einzelnen oder einer Gruppe von Röhren einerseits und zu einem Vollaufen von einzelnen oder mehreren peripheren Bohrungen andererseits führen.These two systems also work with peripheral heated steam-heated rolls Holes not reliable enough. Because either the common pressure difference for all drainage pipes of a peripherally drilled roller or the sum of the blow-through steam through all drainage pipes as well measured together, it can always happen that between Adjust the flow differences in the individual drainage pipes, which increase the Steam blowing through single or a group of tubes on the one hand and on the other hand, to overflow of one or more peripheral holes to lead.

Aus der DE 38 01 815 A1 ist eine Vorrichtung zum Abführen von Kondensat aus einem dampfbeheizten Trockenzylinder bekannt. Hier wird in einem hohlen Trockenzylinder mittels eines Saugmundstückes, das an der inneren Zylinderwandung vorgesehen ist, die Drehrichtung des einströmenden Dampfes so eingestellt, daß sich das in einem Kondensatsteigrohr ansammelnde Kondensat durch die Corioliskraft von der Wand ablöst und abtransportiert werden kann. Solche Saugmundstücke, die schon wegen der Notwendigkeit, einen großen Drehimpuls bereitzustellen, relativ große Abmessungen haben müssen, sind bei dem begrenzten Raum im Bereich der Eintrittsstellen der Ableitrohre oder -bohrungen von peripher beheizten Walzen nicht einsetzbar.DE 38 01 815 A1 discloses a device for removing condensate from a steam-heated drying cylinder. Here, the direction of rotation of the incoming steam is adjusted in a hollow drying cylinder by means of a suction mouthpiece provided on the inner cylinder wall so that the condensate collecting in a condensate riser pipe can be detached from the wall and transported away by the Coriolis force. Such suction mouthpieces, which must have relatively large dimensions because of the need to provide a large angular momentum, cannot be used in the limited space in the area of the entry points of the discharge pipes or bores of peripherally heated rollers.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine, vorzugsweise temperaturregelbare, dampfbeheizte Walze vorzuschlagen, bei welcher die Entfernung des in den Bohrungen entstehenden Kondensats zuverlässig bei jedem Betriebszustand gelöst ist. The object of the invention is a, preferably temperature-controllable, steam-heated To propose roller, in which the removal of the resulting in the holes Condensate is reliably released in any operating condition.

Diese Aufgabe wird gelöst, indem die Ableitrohre oder -bohrungen mindestens eine Querschnittsverengung aufweisen und damit so ausgebildet sind, daß sie eine Vermischung, vorzugsweise Verwirbelung, von Kondensat und Dampf verursachen.This object is achieved in that the discharge pipes or bores have at least one cross-sectional constriction and are thus designed are that they are a mixture, preferably swirling, of condensate and Cause steam.

Dazu kann an ihren den peripheren Bohrungen naheliegenden Enden ein sehr kleiner innerer Durchmesser vorgesehen sein, der z.B. zwischen 2 und 4 mm liegt. Dadurch wird eine starke Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Kondensates und des durchblasenden Dampfes erzielt, so daß die sich ergebende Turbulenz die Entmischung der beiden Medien verhindert. Die freie Öffnung weist vorzugsweise eine Querschnittsfläche von 3 bis etwa 12 mm², insbesondere 3 bis 7 mm², und besonders bevorzugt von etwa 3 mm² auf.For this purpose, a very small inner diameter can be provided at their ends near the peripheral bores, which is, for example, between 2 and 4 mm. This results in a strong increase in the flow rate of the condensate and the blowing steam, so that the resulting turbulence prevents the two media from segregating. The free opening preferably has a cross-sectional area of 3 to about 12 mm ² , in particular 3 to 7 mm ² , and particularly preferably of about 3 mm ² .

In den, vorzugsweise durchgehenden, Ableitrohren oder -bohrungen, die an den Enden der peripheren Bohrungen dazu dienen sollen, das Kondensat zur Walzenmitte abzuleiten, findet eine Vermischung des Kondensats und des mit einströmenden Durchblasedampfes statt. Das Kondensat bleibt nicht mehr, gezwungen von der hohen Fliehkraft, am Umfang zurück, während der Durchblasedampf schnell zur Walzenachse strömt. Die einzelnen peripheren Bohrungen werden auf diese Weise gleichmäßig entwässert.In the, preferably continuous, discharge pipes or bores connected to the Ends of the peripheral bores are intended to serve the condensate to the center of the roll a mixture of the condensate and the inflowing Blow-by steam instead. The condensate no longer remains, forced by the high centrifugal force, back on the circumference, while the blow-by steam quickly Roll axis flows. The individual peripheral holes are made in this way evenly drained.

Eine vergleichbare Wirkung hat die Einsetzung von Düsen an den zum Walzenumfang weisenden Enden der Ableitrohre oder -bohrungen. Sie führen ebenfalls zu einer verstärkten Vermischung von Kondensat und Durchblasedampf im weiteren Verlauf der Rohre oder Bohrungen.The insertion of nozzles on the circumference of the roller has a comparable effect pointing ends of the discharge pipes or bores. They also lead to one increased mixing of condensate and blow-by steam in the further course of the pipes or holes.

Ebenso geeignet, die notwendige Vermischung zu erzeugen, ist eine Verwindung der Rohre.Twisting is also suitable for producing the necessary mixing Tube.

Vorzugsweise ist solch ein Ableitungsrohr so ausgebildet, daß die Strömung wenigstens einmal scharf umgelenkt wird. Hierzu kann auch ein Einbau oder dergleichen vorgesehen sein.Such a discharge pipe is preferably designed such that the flow at least is turned sharply once. An installation or the like can also be used for this purpose be provided.

Es können auch zwei periphere Bohrungen, die durch 2 Verbindungsrohre oder - kanäle mit dem Ableitungsrohr oder der Ableitungsbohrung verbunden sind, durch 1 gemeinsames solches Rohr oder eine gemeinsame solche Bohrung entwässert werden.Two peripheral bores can also be drilled through 2 connecting pipes or - channels are connected to the drain pipe or the drain hole through 1 common such pipe or a common such bore drained become.

Möglich ist auch der Einbau von zusätzlichen, an einer oder mehreren Stellen der Rohre oder Bohrungen angebrachten Strömungshindernissen.It is also possible to install additional ones at one or more points Pipes or holes attached to flow obstacles.

Jede der vorstehenden erfindungsgemäßen Ausgestaltungen ermöglicht es, einen je Walze individuellen Betriebspunkt zu finden, bei welchem das in den peripheren Bohrungen anfallende Kondensat entsprechend der gegebenen Beriebsdrehzahl, dem vorgegebenen Heizdampfdruck und dem eingestellten äußeren Differenzdruck für die Gesamtwalze zuverlässig aus den einzelnen Bohrungen entfernt wird, ohne daß sich die verschiedenen Bohrungen übermäßig gegenseitig beeinflussen und ohne daß die Menge des insgesamt durchblasenden Dampfes unwirtschaftlich groß wird. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, als Maximalwert zehn Gewichtsprozente kondensierten Dampf nicht zu überschreiten. Mehr als 20 Gewichtsprozente liegen außerhalb sinnvoller Betriebsführung. Trägt man die "Entwässerungsleistung" und den "Kondensatanfall" bzw. den "Dampfdurchsatz" pro Stunde für einen derartigen Betriebspunkt eines einzelnen Entwässerungsrohres oder einer einzelnen Entwässerungsbohrung am Ende einer peripheren Bohrung in einem Diagramm auf der y-Achse und den Prozentanteil Durch- oder Überblasedampf auf der x-Achse auf, so ergeben sich im Falle der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Walzen zwei Kurven, die sich im Bereich zwischen über 5 % und unter 20 % Überblasedampfanteil schneiden.Each of the above configurations according to the invention enables one each Roller to find individual operating point at which that in the peripheral Drilling condensate according to the given operating speed, the predetermined heating steam pressure and the set external differential pressure for the Total roller is reliably removed from the individual holes without the different holes influence each other excessively and without the The amount of total steam blowing through becomes uneconomically large. Here it has proven to be advantageous to condense ten percent by weight as the maximum value Steam not to be exceeded. More than 20 percent by weight are outside sensible management. If you wear the "drainage performance" and the "Condensate accumulation" or the "steam throughput" per hour for such an operating point of a single drain pipe or drain hole at the end of a peripheral hole in a diagram on the y axis and the percentage of blow-by or blow-by steam on the x-axis, the result is in the case of the configuration of the rollers according to the invention, two curves which are in the Cut the area between over 5% and under 20% overblowing steam.

Es hat sich zusätzlich gezeigt, daß eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ableitrohre oder -bohrungen zu einer automatischen Einstellung des Gleichgewichts zwischen dem Kondensatspiegel in der peripheren Bohrung und dem durchtretenden Überblasedampf führt. Nimmt der Anteil an Überblasedampf aus einem beliebigen Grund zu, sinkt die Entwässerungsleistung des Rohres. Der Kondensatspiegel in der peripheren Bohrung steigt und drosselt den Anteil an Überblasedampf. Bei einem Zuviel an Kondensatabfuhr in einer peripheren Bohrung sinkt umgekehrt der Kondensatspiegel und die Öffnung des Entwässerungsrohres wird für einen verstärkten Durchsatz von Überblasedampf freigegeben.It has also been shown that an embodiment of the discharge pipes according to the invention or holes for automatic balance adjustment between the condensate level in the peripheral hole and the penetrating Blown steam leads. The proportion of overblown steam takes from any Reason, the drainage performance of the pipe drops. The condensate level in the peripheral bore increases and throttles the proportion of blow-by steam. At a Conversely, too much condensate drainage in a peripheral borehole drops the condensate level and the opening of the drainage pipe is reinforced for a Blown steam released.

Bei hohen Dampfdrücken und kleineren Walzenabmessungen können Verhältnisse eintreten, in denen das Gleichgewicht erst bei unerwünscht großen Überblasedampfanteilen erreicht wird. Eine Begrenzung des Überblasedampfanteils außerhalb der Walze, z.B. durch eine Dampfmengenregelung, ist jedoch nicht sinnvoll, weil dann wieder die eingangs beschriebenen Verhältnisse der ungleichmäßigen Entwässerung der peripheren Rohre eintreten. Es kann in einem derartigen Fall demgegenüber sinnvoll sein, zwei oder auch mehr periphere Bohrungen in Gruppen zusammenzufassen und jeweils auf jeder Seite mit nur einem Ableiterohr oder einer Ableitebohrung zu versehen. Durch den verdoppelten bzw. vervielfachten Durchsatz kommt es dann wieder zu der angestrebten Vermischung von Kondensat und Durchblasedampf. Es sind dabei Gruppen mit möglichst wenigen peripheren Bohrungen zu bilden, um im Falle eines Walzenstops das Zusammenfließen von Kondensat im unteren Bereich der Walze zu verhindern.At high steam pressures and smaller roller dimensions, conditions can occur occur in which the equilibrium only with undesirably large overblowing steam proportions is achieved. A limitation of the amount of overblown steam outside the Roller, e.g. by regulating the amount of steam, however, does not make sense because then again the conditions of the uneven drainage described at the beginning of the peripheral tubes. In contrast, it can be useful in such a case be to combine two or more peripheral holes in groups and on each side with only one drain pipe or one drain hole Mistake. It then comes through the doubled or multiplied throughput back to the desired mixing of condensate and blow-by steam. It groups with as few peripheral holes as possible are to be formed in order to In the event of a roller stop, condensate flows together in the lower area of the To prevent roller.

Allerdings stellen die erforderlichen Querschnittsverengungen der Ableitungsrohre und -bohrungen, die Ventile oder Einbauten in den Rohren oder Bohrungen auch ein Betriebsrisiko dar, weil es zu Verstopfungen kommen kann. Mit dem Dampf mitgeführte Fremdkörper oder auch Korrosionspartikel können die Eintrittsöffnungen der Entwässerungsrohre oder die Verengungsstellen um so leichter verlegen, je geringer die jeweiligen freien Durchmesser sind. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird darum an der dem äußeren Umfang zugewandten Seite der Ableitungsrohre oder - bohrungen ein Korb oder eine Rückhalteeinrichtung angeordnet, deren Öffnungen oder Maschen höchstens dem Durchmesser des engsten Querschnitts der Ableitungsrohre oder -bohrungen entsprechend. Ein Fremdkörper, der geeignet wäre, diese engsten Querschnitte zu verstopfen, wird an dem Korb aufgehalten. Da der Korb oder die Rückhalteeinrichtung viele solcher Öffnungen haben, bedarf es auch vieler Fremdkörper, ehe eine Verstopfung herbeigeführt wird. Eine weitere Sicherheit ergibt sich dadurch, daß jede periphere Bohrung zwei solcher Rohre oder Bohrungen, nämlich an beiden Enden, aufweist. Wenn dennoch über eine längere Betriebszeit das Auftreten derartiger Fremdkörper nicht ausgeschlossen werden kann, empfiehlt es sich, die in der erwähnten DE-A-43 13 379 konstruktionsbedingten Verschlüsse als Service-Öffnungen auszuführen, die auf einfache Weise geöffnet und wieder verschlossen werden können. Durch derartige Service-Öffnungen können dann die Körbe bzw. Rückhalteeinrichtungen gewartet werden, ohne daß größere Eingriffe an der Walze, wie z.B. die Demontage der Walzenzapfen, erforderlich ist. Auch ist es bei bestimmten Walzengestaltungen dann möglich, Ableitungsrohre auszuwechseln, wenn diese wegen der hohen Kondensatgeschwindigkeiten bei längerer Betriebszeit Kavitationsschäden aufweisen sollten.However, the necessary cross-sectional narrowing of the discharge pipes and bores, the valves or internals in the pipes or bores also Operational risk because it can lead to constipation. Carried with the steam Foreign bodies or even corrosion particles can enter the inlet openings The easier it is to lay drainage pipes or the narrowing points, the less are the respective free diameters. In a preferred embodiment therefore on the side of the discharge pipes facing the outer circumference or bores arranged a basket or a restraint, the openings or meshes at most the diameter of the narrowest cross-section of the discharge pipes or holes accordingly. A foreign body that would be suitable for this Clogging the narrowest cross sections is stopped on the basket. Because the basket or the restraint device has many such openings, many are required Foreign objects before constipation is brought about. Another security results the fact that each peripheral bore two such pipes or bores, namely at both ends. If nevertheless over a longer period of operation The occurrence of such foreign bodies cannot be excluded, it is recommended itself, which in the aforementioned DE-A-43 13 379 construction-related closures as Execute service openings that are easily opened and closed again can be. The baskets can then be opened through such service openings or retention devices are maintained without major intervention on the Roller, e.g. disassembly of the roll neck is required. It is also at certain roller designs then possible to replace drain pipes if this due to the high condensate velocities caused by cavitation damage over long periods of operation should have.

Im folgenden wird eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer peripher gebohrten Walze anhand der Zeichnungen in Figuren 1 bis 7 beschrieben:

Figur 1

zeigt dabei einen Teil einer Walze, den Zapfenbereich einer Seite, in einer perspektivischen Schnittdarstellung;

Figur 2

zeigt als Ausschnitt von Fig. 1 ein Ableitungsrohr nach dem bisherigen Stand der Technik;

Figur 3

zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Ableitungsrohres mit einem Innenmaß von ca. 2 - 4 mm;

Figur 4

zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Ableitungsrohres mit einer Düse zur Verwirbelung des Kondensats mit dem Überblasedampf;

Figur 5

zeigt eine mögliche Ausgestaltung, bei welcher die Verwirbelung durch eine Verwindung des Ableitungsrohres erreicht wird;

Figur 6: zeigt ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Ableitungsrohr mit einem Sieb; und
Figur 7: zeigt im Diagramm den Dampfbedarf und die Kondensatabfuhr einer erfindungsgemäßen Walze.

An embodiment of a peripherally drilled roller according to the invention is described below with reference to the drawings in FIGS. 1 to 7:

Figure 1

shows part of a roller, the pin region of one side, in a perspective sectional view;

Figure 2

shows a detail of Figure 1, a drain pipe according to the prior art;

Figure 3

shows an embodiment of a discharge pipe according to the invention with an internal dimension of about 2-4 mm;

Figure 4

shows an embodiment of a discharge pipe according to the invention with a nozzle for swirling the condensate with the blow-by steam;

Figure 5

shows a possible embodiment in which the swirl is achieved by twisting the discharge pipe;

Figure 6: shows an inventive discharge pipe with a sieve; and
Figure 7: shows in the diagram the steam requirement and the condensate drainage of a roller according to the invention.

Wie in Figur 1 zu sehen, strömt heißer Dampf (weiße Pfeile) durch das Zuleitungsrohr 1 im Walzenzapfen 2 einerseits weiter durch die Dampfkanäle 3 in die peripheren Bohrungen 4 im Walzenkörper 5, andererseits durch die zentrale Bohrung 6 im Walzenkörper 5 zum anderen Ende der Walze, um von dort ebenfalls durch Dampfkanäle in periphere Bohrungen eingeleitet zu werden. Kondensat, das sich in den peripheren Bohrungen bildet (schwarze Pfeile) wird aus den Bohrungen 4 mittels des Dampfdrucks herausgedrängt und fließt zum Walzenende, entweder vorwärts, d.h. mit der Dampfströmungsrichtung, oder rückwärts, gegen diese, wie in der Zeichnung dargestellt. Das Kondensat sammelt sich in den Sammelräumen 10 und gelangt von dort, weiter unter Dampfdruck, durch die Ableitungsrohre 7 in das Rücklaufrohr 8, durch das es die Walze verlassen kann. Die Ableitungsrohre sind an ihrem äußeren Ende mit Verschlußstopfen 9 versehen.As can be seen in Figure 1, hot steam (white arrows) flows through the feed pipe 1 in the roll neck 2 on the one hand further through the steam channels 3 into the peripheral Bores 4 in the roller body 5, on the other hand through the central bore 6 in the roller body 5 to the other end of the roller, from there also through Steam channels to be introduced into peripheral holes. Condensate that is in forms the peripheral holes (black arrows) from the holes 4 by means of of the steam pressure and flows to the end of the roll, either forward, i.e. with the steam flow direction, or backwards, against it, as in the Drawing shown. The condensate collects in the collecting rooms 10 and passes from there, further under steam pressure, through the discharge pipes 7 into the Return pipe 8 through which it can leave the roller. The drain pipes are provided at its outer end with a plug 9.

Figur 2 zeigt, als Ausschnitt aus Figur 1, ein Ableitungsrohr 7 nach dem Stand der Technik.FIG. 2 shows, as a detail from FIG. 1, a discharge pipe 7 according to the prior art Technology.

Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Ableitungsrohres 7, wobei der Querschnitt des Rohres 7 verengt ist.FIG. 3 shows an embodiment of a discharge pipe 7 according to the invention, wherein the cross section of the tube 7 is narrowed.

In Figur 4 ist ein Rohr dargestellt mit einer eingesetzten Düse 12 anstelle der Rohrverengung. Figur 5 zeigt ein Ableitungsrohr 7, welches verwunden ist. Dadurch wird eine Verwirbelung von Kondensat und Durchblasedampf erreicht, so daß eine gleichmäßige Entwässerung stattfinden kann. In Figure 4, a tube is shown with an inserted nozzle 12 instead of Pipe constriction. Figure 5 shows a discharge pipe 7, which is twisted. Thereby a swirl of condensate and blow-by steam is achieved, so that a uniform drainage can take place.

In Figur 6 ist die Anordnung eines Siebes 11 vor dem Ableitungsrohr 7 dargestellt. Zur Ermöglichung der Reinigung ist bei Verwendung eines Siebes 11 die Öffnung für den Verschlußstopfen 9 so groß ausgeführt, daß das Sieb 11 ein- und ausgeführt werden kann.FIG. 6 shows the arrangement of a sieve 11 in front of the discharge pipe 7. When using a sieve 11, the opening is to enable cleaning for the plug 9 so large that the screen 11 in and out can be.

Figur 7 schließlich zeigt an einem Beispiel auf, welche Abhängigkeiten zwischen Dampfbedarf der Walze und Durchblasedampf bestehen. Darin stellen die vier nach rechts abfallenden Kurven die Entwässerungsleistungen der Walze bei verschiedenen Differenz-Dampfdrücken (von oben: 0,8/0,7/0,6/0,5 bar) dar; die nach rechts leicht ansteigende untere Kurve entspricht dem Dampfdurchsatz, jeweils mit ansteigendem Anteil Durchblasedampf in Gewichtsprozenten. Die Schnittstellen der Kurven sind die stabilen Betriebspunkte bei eingestelltem Differenzdruck und gegebener Heizleistung. Wie ersichtlich, liegen diese im Bereich zwischen 5 und 20 % Durchblasedampf.Figure 7 shows an example of the dependencies between There is steam demand from the roller and blow-by steam. The four re-enact it on the right, sloping curves show the drainage performance of the roller at various Differential vapor pressures (from above: 0.8 / 0.7 / 0.6 / 0.5 bar); the right slightly increasing lower curve corresponds to the steam throughput, each with increasing Blow-through steam as a percentage by weight. The intersections of the curves are the stable operating points with a set differential pressure and given heating output. As can be seen, these are in the range between 5 and 20% blow-by steam.

Claims

A steam-heated roll comprising preferably peripheral, at least approximately axially parallel drilled passages (4) for heat supply and removal and, running radially from the latter to the roll center, discharge tubes or drilled passages (7) for condensate dewatering,
characterized in that
said discharge tubes or drilled passages (7) comprise at least one cross-sectional constriction and are thus configured so that they cause a mixing or swirling of condensate and steam.
The steam-heated roll as set forth in claim 1, characterized in that said cross-sectional constriction is formed by a nozzle or restriction aperture (12) inserted in the tube.
The steam-heated roll as set forth in any of the preceding claims, characterized in that said discharge tube (7) is rendered tortuous, comprising preferably at least one sharp fitting or the like, deflecting the flow.
The steam-heated roll as set forth in any of the preceding claims, characterized in that said preferably full-length discharge tubes or drilled passages (7) comprise at said cross-sectional constrictions a free opening of between 3 and roughly 12 mm², preferably between 3 and 7 mm², particularly 3 mm².
The steam-heated roll as set forth in any of the preceding claims, characterized in that at least two peripheral drilled passages (4) are connected by means of connecting tubes or passageways to a discharge tube or a discharge drilled passage (7) and are dewatered thereby.
The steam-heated roll as set forth in any of the preceding claims, characterized in that maximally a quarter of said peripheral drilled passages (4) are connected by means of connecting tubes or passageways to a discharge tube or a discharge drilled passage (7) and are dewatered thereby.
The steam-heated roll as set forth in any of the preceding claims, characterized in that in the direction of flow upstream of said discharge tubes or drilled passages (7) a strainer or sieve (11) is arranged, the openings of which are smaller than or equal to the smallest diameters in said discharge tube or discharge drilled passage (7).
The steam-heated roll as set forth in any of the preceding claims, characterized in that opposite the outer end of said discharge tube or drilled passages (7) openings are incorporated and are closed off by releasable closure means (9).
The steam-heated roll as set forth in any of the preceding claims, characterized in that said opening is so large that said strainer (11) or the complete discharge tube (7) can be removed therethrough.
A method of controlling the steam flow through and the condensate discharge from a steam-heated roll as set forth in any of the preceding claims, characterized in that the pressure difference between inlet and outlet of the steam for each peripheral drilled passage (4) is controlled depending on the desired heating capacity, vapor pressure and/or rotary speed of the roll so that the percentage of overblow steam at the condensate exit is less than 20 percent by weight, preferably between 5 and 15 percent by weight.