FI117645B - Heatable roll metal sheath - Google Patents
Heatable roll metal sheath Download PDFInfo
- Publication number
- FI117645B FI117645B FI20030995A FI20030995A FI117645B FI 117645 B FI117645 B FI 117645B FI 20030995 A FI20030995 A FI 20030995A FI 20030995 A FI20030995 A FI 20030995A FI 117645 B FI117645 B FI 117645B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- roll
- mixer
- mass
- att
- cylinder
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 11
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims description 25
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 238000003490 calendering Methods 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims 3
- 101100506443 Danio rerio helt gene Proteins 0.000 claims 1
- 101100506445 Mus musculus Helt gene Proteins 0.000 claims 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/02—Rolls; Their bearings
- D21G1/0253—Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature
- D21G1/0266—Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature using a heat-transfer fluid
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
- D21F5/02—Drying on cylinders
- D21F5/022—Heating the cylinders
- D21F5/027—Heating the cylinders using a heat-transfer fluid between the heating means and the cylinder shell
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
117645 Lämmitettävissä oleva metallivaippainen tela117645 Heated metal sheath roll
Keksintö koskee pääasiassa patenttivaatimuksen 1 mukaista, paperin, kartongin tai pehmopaperin valmistuksessa käytettävää, lämmitettävissä olevaa metalli-5 valppaista telaa.The invention relates mainly to a heated metal watch roll according to claim 1 for use in the manufacture of paper, board or tissue paper.
Etenkin kuiturainan valmistuksessa käytetään nykyisin lämmitettävissä olevia, pääosin rauta- tai teräsvaippaisia teloja, joiden sisäpuolelle on jäljestetty nestemäisen lämmönsiirtoväliaineen kierto joko periaferiaporauksilla tai syrjäytys-kappaleella. Kun lämmitys on jäljestetty syijäytyskappaleella, on telan sisällä 10 kammio, jonka keskellä on syijäytyskappale, joka pakottaa toisesta päästä telan sisään syötetyn lämmönsiirtoväliaineen kiertämään telan vaipan lähellä. Perife-riaporatuissa teloissa telan rungon läpi, lähelle telan vaippaa, on porattu kehä-mäisesti, etäisyyden päässä toisistaan sijaitsevia nesteensiirtokanavia. Kukin ka- k nava ulottuu telan päästä päähän ja taas takaisin siten, että syöttöaukko ja lähtö-15 aukko sijaitsevat samalla puolella telan päätyä. Edellä esitetyissä telan lämmitys- ' tavoissa on useita epäkohtia; kun lämmönsiirtoväliaine kulkee syöttöpuolelta telan toiseen päähän ja taas takaisin lähtöpäähän periaforiaporatuissa, telan aksiaa-lisuuntaisissa nesteensiirtokanavissa, aiheuttaa lämmönsiirtoväliaine nesteensiir-tokanavien laajenemista, mikä aiheuttaa telan vaipan muodonmuutoksia (nk. pi-20 parkakkuilmiötä). Periaferiaporattujen nesteensiirtokanavien valmistus on myös • · * : kallista. Syijäytyskappaleella varustetuissa valurautaisen tai teräksisen vaipan v * omaavissa teloissa taas lämmönsiirtoneste kulkee suhteellisen kaukana telan vai- * * · : pasta ja valuraudan tai teräksen lämmönsiirtokerroin on suhteellisen alhainen, jolloin tällaisella telalla ei päästä suuriin lämmönsiirtotehoihin. On myös esitetty, :*·*: 25 että syrjäytyskappaleella varustettu lämmitettävä tela voitaisiin valmistaa pa- remmin lämpöä johtavasta materiaalista kuten kuparista, alumiinista, wolframista * · * tai eräistä teräslaaduista. Tällöin ongelmaksi muodostuu kuitenkin se, että läm-mönsiirtoneste jäähtyy huomattavasti kulkiessaan telan päästä päähän, jolloin tela * * lämpiää epätasaisesti telan CD-suunnassa eli pituussuunnassa; telan vaipan läm- * * "* 30 pötila on nesteen syöttöpuolella korkeampi kuin telan toisessa päässä.Particularly in the manufacture of fibrous webs, currently heated rollers, mainly of iron or steel, are used, the inside of which is followed by the circulation of a liquid heat transfer medium either by means of perforations or by a displacement body. When the heating is tracked by a blasting member, there is a chamber 10 in the center of the roll with a blasting member in its center which forces one end of the heat transfer medium introduced into the roll to rotate near the roll shell. In peripheral bore-drilled rolls, fluid transport channels are drilled circumferentially, spaced apart from the shell of the roll. Each channel extends from one end of the roll to the other and back so that the inlet and outlet 15 are on the same side of the end of the roll. There are several disadvantages to the above roll heating methods; as the heat transfer medium passes from the inlet side to the other end of the roll and back to the outlet end in the perforated drilled perforated fluid transfer channels, the heat transfer medium causes the fluid transfer channels to expand, resulting in deformation of the roll casing (so-called pi). The production of periapherical drilled fluid delivery channels is also • · *: expensive. In cast iron or steel sheath v * rolls, however, the heat transfer fluid travels relatively far from the roll * * * and the heat transfer coefficient of the cast iron or steel is relatively low, preventing such a roll from achieving high heat transfer rates. It has also been suggested: * · *: 25 that a heated roll with a displacement member could be better made of a heat-conductive material such as copper, aluminum, tungsten * · * or some steel grades. However, the problem then arises that the heat transfer fluid cools considerably as it travels from one end of the roll to the other, which causes the roll * * to heat unevenly in the CD direction, i.e. the longitudinal direction of the roll; the temperature of the roll shell * * "* 30 at the liquid supply side is higher than at the other end of the roll.
• · • · i ·· .**·. Edellä olevien epäkohtien poistamiseksi keksinnössä suunniteltiin ja toteutettiin uudenlainen lämmitettävissä oleva tela, jonka tavoitteenasettelu oli seuraavanlai- *·**: nen: keksinnön eräänä tavoitteena oli saada aikaan lämmitettävissä oleva, ennen * * * ' kaikkea kuiturainan valmistukseen tarkoitettu tela, jossa telan sisällä kiertävä 2 117645 lämmönsiirtoneste pystyisi luovuttamaan tasaisesti lämpöä telan aksiaalisuunnas-sa. Keksinnön eräänä tavoitteena oli saada aikaan tela, jonka valmistuskustannukset olisivat huomattavasti periferiaporauksia alhaisemmat. Keksinnön eräänä tavoitteena oli saada aikaan termotela, jonka lämmönsiirtokierroin ja siten myös 5 lämmönsiirtoteho olisi tarpeeksi korkea myös vaativiin kalanterointikohteisiin.• · • · i ··. ** ·. In order to overcome the above drawbacks, the invention has devised and implemented a novel heating roll which has the following objective: * · **: It is an object of the invention to provide a heating roll prior to all * * * 'manufacturing of a fiber web. 117645 heat transfer fluid would be able to uniformly dissipate heat in the axial direction of the roll. It was an object of the invention to provide a roll whose manufacturing costs would be significantly lower than those of the peripheral drills. It was an object of the invention to provide a thermo roll having a heat transfer coil and thus also a heat transfer power high enough for demanding calendering applications.
Patenttivaatimuksen 1 mukaisella telalla saavutetaan edellä esitetyt tavoitteet.The roll of claim 1 achieves the above objectives.
Keksintö koskee siten pääasiassa paperin, kartongin tai pehmopaperin valmistuksessa käytettävää, lämmitettävissä olevaa, metallivaippaista telaa, jonka keskiakselille on laakeroidusti kytketty yksi tai useampia sekoittimia ja jonka telan sisäl-10 lä on tila, joka on mahdollista täyttää lämmönsiirtonesteellä osittain tai kokonaan. Telan metallivaippa on hyvin lämpöä johtavaa materiaalia ja vähintään yksi sekoitin on laakeroitu telan keskiakselille siten, että kun telaa pyöritetään, on se-koittimen kehänopeus nolla tai eroaa telan vaipan kehänopeudesta. Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa sekoittimen massakeskipiste sijaitsee epäkeskisesti 15 sekoittimen laakerointikohdan suhteen telan radiaalisuunnassa.The invention thus relates mainly to a heatable metal-sheathed roll for use in the manufacture of paper, board or tissue paper, the central axis of which has one or more agitators mounted on its central axis and which has a space within the roll which can be partially or completely filled with heat transfer fluid. The metal sheath of the roll is a highly heat-conductive material and at least one agitator is mounted on the center axis of the roll so that when the roll is rotated, the peripheral speed of the mixer is zero or different from the peripheral speed of the roll shell. In a preferred embodiment of the invention, the center of mass of the mixer is eccentric to the bearing position of the mixer 15 in the radial direction of the roll.
Keksintö perustuu siihen, että telan materiaaliksi valitaan hyvin lämpöä johtavaa materiaalia, mutta perinteisen syrjäytyskappaleen sijaan käytetään yhtä tai useampaa sekoitinta, jotka on laakeroitu telan keskiakselille siten että sen/niiden massakeskipiste sijaitsee epäkeskisesti laakerointikohdan suhteen telan radiaali-20 suunnassa. Tällaisella rakenteella saavutetaan se etu, että yhtäältä telan materiaa-: Iin ansiosta lämmönsiirtoteho lämmönsiirtonesteestä telan vaipalle on hyvä ja et- tä toisaalta sekoittimen rakenteen ansiosta lämmönsiirtoneste luovuttaa lämpöä • · · 1,^ tasaisesti telan CD-suunnassa. Sekoittimen massakeskipisteen sijaitessa laake- rointikohdan ulkopuolella sekoitin ei pyöri lainkaan tai pyörii nopeudella, joka • · 25 poikkeaa telan kehänopeudesta, jolloin telan sisällä olevaan lämmönsiirtoväliai- • · • ·* neeseen syntyy telan radiaali- ja aksiaalisuuntaisia turbulenttisia virtauksia, jotka aikaansaavat lämmön tasaisemman siirtymisen telan vaipan pinnalle.The invention is based on the selection of a highly heat-conductive material for the roll material, but instead of a conventional displacement body, one or more stirrers are mounted which are centered on the roll center with its center of mass eccentrically relative to the bearing location in the roll radial direction. Such a construction provides the advantage that, on the one hand, the heat transfer fluid from the heat transfer fluid to the roll shell is good due to the roll material and, on the other hand, the heat transfer fluid allows the heat transfer fluid to be uniformly distributed in the CD direction. With the center of gravity of the mixer outside the bearing position, the mixer does not rotate at all or rotates at a speed that is · · 25 different from the peripheral speed of the roll; on the surface of the jacket.
Eräässä keksinnön edullisessa toteutusmuodossa telan sisällä on yksi kammio, • * ]···' jossa on yksi tai useampia levymäisiä sekoittimia, jotka on kytketty laakeroidusti • · " 30 telan keskiakselille.In a preferred embodiment of the invention, there is a single chamber within the roll, which has one or more plate-shaped mixers mounted on a central axis of the roll.
• · • · • · · .*··. Eräässä toisessa keksinnön edullisessa toteutusmuodossa telan sisällä on yksi kammio, joka on täynnä nestemäistä lämmönsiirtonestettä tai jossa on nestemäis- * * * *· " tä lämmönsiirtonestettä sekä kaasua.• · • · • · ·. * ··. In another preferred embodiment of the invention, there is a single chamber within the roll which is filled with a liquid heat transfer fluid or contains a liquid heat transfer fluid and a gas.
• · · • · • · '> • · * 3 117645• · · • · • · '> • · * 3 117645
Muista keksinnön mukaisella telalla saavutettavista eduista todettakoon seuraa-vaa: keksinnön mukaisen telan valmistuskustannukset ovat alhaisemmat kuin pe-riferiaporatuissa teloissa eikä siinä esiinny porauksista aiheutuvia telan MD-suuntaisia (konesuuntaisia) muotovirheitä. Keksinnön mukaisessa telassa ei 5 esiinny myöskään CD-suuntaista (konesuunnalle poikittaista) lämmitysprofiili-virhettä päinvastoin kuin tekniikan tason mukaisissa syijäytyskappaleella varustetuissa teloissa. Keksinnön mukaisen telan lämmitysteho on parempi kuin tunnetuissa teloissa ilman niissä esiintyviä rajoitteita ja epäkohtia.Other advantages of the roll according to the invention are as follows: the manufacturing cost of the roll according to the invention is lower than that of peripheral drilled rolls and does not exhibit MD (machine direction) deformation of the roll due to drilling. Nor does the roll according to the invention exhibit a heating profile error in the CD direction (transverse to the machine direction), unlike the prior art roller blades. The heating power of the roll according to the invention is better than that of known rolls without the limitations and disadvantages thereof.
DE-patenttijulkaisusta 4016823 tunnetaan yksikammioinen termotela, jossa telan 10 sisällä on keskiakselille laakeroitu potkurimainen kappale. Mikäli tällaisella kappaleella halutaan aikaansaada tehokas väliaineen sekoittuminen telan sisällä, täytyy potkuri varustaa oma käytöllä, jolloin telan rakenteesta tulee huomattavan monimutkainen ja valmistuskustannuksiltaan korkea. Ilman omaa käyttöä potkurimainen kappale pyörii samalla kehänopeudella kuin telakin, eikä tehokasta 15 lämmönsiirtonesteen sekoittumista synny.DE-A-4016823 discloses a single-chamber thermo roll with a propeller-like body mounted on a central shaft inside roll 10. If such a body is to achieve effective mixing of the medium within the roll, the propeller must be provided with its own drive, thereby making the roll structure considerably complicated and costly in manufacture. Without its own use, the propeller-like body rotates at the same peripheral speed as the dock, and no effective mixing of the heat transfer fluid occurs.
Keksinnön mukaista telaa voidaan käyttää esimerkiksi termotelana profiloitaessa kuiturainaa kalanterissa, puristinteloissa poistettaessa vettä kuiturainalta sekä kuivaussylinterinä kuivattaessa kuiturainaa esimerkiksi päällystyksen jälkeen.The roll according to the invention can be used, for example, as a thermo roll for profiling the fibrous web in the calender, for pressing the rolls to remove water from the fibrous web, and for drying the fibrous web after, for example, coating.
Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin esi- , , 20 merkinomaisiin kuvioihin. Keksintöä on kuvattu ainoastaan siinä laajuudessa • 1 · kuin sen on katsottu olevan keksinnön ymmärtämisen kannalta välttämätöntä ja • · · ’ esimerkiksi termotelan ja yleensäkin lämmitettävissä olevien kalanteroinnissa ja *.2 · kuiturainan kuivauksessa käytettyjen telojen yleisrakenteen suhteen viitataan alan • · · tunnettuun tekniikkaan, * 1 2 * 1 |..2t 25 Kuviossa 1 on esitetty kaavi omaisena poikkileikkauskuviona termotela, jonka si- • 1 säilä on keksinnön mukainen levymäinen sekoitin.In the following, the invention will be described in more detail with reference to the accompanying preliminary drawings. The invention has been described only to the extent • 1 · considered necessary for the understanding of the invention and • · · referring to the general construction of thermo rolls and calendars generally used for calendering and * .2 · fiber web drying refers to prior art. Fig. 1 is a diagrammatic cross-sectional view of a thermo roll having an inside plate of a plate-like mixer according to the invention.
Kuviossa 2 on esitetty eräs perspektiivikuviona keksinnön mukainen levymäinen, :3: hieman kaareva sekoitin.Fig. 2 is a perspective view of a plate-shaped, 3: slightly curved mixer according to the invention.
* · : 1·1 Kuviossa 3 on esitetty kaaviomaisena poikkileikkauskuviona termotela, jonka si- ϊ.,.ϊ 30 säilä on sekoitin, jonka massakeskipiste sijaitsee telan vaipan sisäpinnan lähei- : syydessä.* ·: 1 · 1 Fig. 3 is a schematic cross-sectional view of a thermo roll having an ϊ., Ϊ säil 30 container which is a mixer whose center of mass is located near the inner surface of the roll shell.
2 ♦ ·1 • 1 3 • 1 • 1 φ 4 1 1 7645 .,12 ♦ · 1 • 1 3 • 1 • 1 φ 4 1 1 7645., 1
Kuviossa 4 esitetty kaaviomaisesti osittaisena aukileikkauskuviona osa termote-lasta, jonka sisällä on useita keksinnön mukaisia sekoittimia.Fig. 4 is a schematic partial sectional view of a portion of a thermal bar having a plurality of mixers according to the invention.
Kuviossa 1 on havainnollistettu keksinnön mukaista sekoitinta 1, joka on laakeroitu termotelan 4 keskiakselilta 4a sekä sekoittimen käyttäytymistä, kun telaa 5 pyöritetään tietyllä ajonopeudella w (kulmanopeudella) umpipäisen nuolen suuntaan. Termotela 4 sijaitsee sinänsä tavanomaisessa kalanterissa jolloin termotelaa vastapäätä on vastatela, joka on esimerkiksi polymeeripinnoitettu tela, kenkätela tai metallipintainen tela. Termotelan ja sen vastatelan väliin jää telanippi, jossa kulkee kalanteroitava kuituraina kuten kartonki- tai paperiraina, jota profiloidaan.Figure 1 illustrates a mixer according to the invention 1, which is the thermo roll 4 mounted on the central axis 4a as well as the behavior of the mixer, when the roller 5 is rotated at a certain speed, w (angular speed) in the direction of the arrow a closed-end. The thermal roller 4 is per se in a conventional calender with a counter roll, opposite, for example, a polymer coated roll, a shoe roll or a metal roll roll. Between the thermal roll and its counter roll, there is a roll nipple carrying a calenderable fibrous web, such as a cardboard or paper web, which is profiled.
10 Termotelalla nostetaan kuiturainan lämpötilaa, jolloin sen pinta profiloituu helpommin toivotulla tavalla. Edellä mainittuja kalanterin sinänsä tavanomaisia rakenteita (vastatela, kuituraina) ei ole esitetty kuvioissa.10 The temperature of the fibrous web is increased by the thermal roller, which makes its surface more easily profiled as desired. The aforementioned conventional structures of the calender per se (counter roll, fibrous web) are not shown in the figures.
(Termo)telan vaippa 4b on valmistettu hyvin lämpöä johtavasta metallista kuten kuparista, alumiinista, wolframista, erikoisteräksestä. Telan sisällä on kammio 5, 15 jossa on lämmönsiirtonestettä 2 kuten vettä tai öljyä, jota syötetään telan toisesta päästä, sekä kaasua 3 kuten ilmaa. Sekoitin 1 on laakeroitu telan akselilta 4a. Se-koittimella on massa m, joka jakautuu siten, että sekoittimen laakerointikohdan puoleisen osan massa on m; m2 ja laakerointikohdalta katsottuna ulomman osan massa on m; ml. Sekoittimen massakeskipisteen etäisyys laakerointikohdalta eli 20 telan keskiakselilta 4a on r; rl, joka on samalla massakeskikipisteen säde. Koska i sekoittimen 1 massakeskipiste sijaitsee epäkeskisesti laakerointikohtaan nähden ·*"· vaikuttaa sekoittimeen gravitaatiovoima, joka aiheuttaa vääntömomentin M=mgrl alaspäin.The (Termo) roll sheath 4b is made of a highly heat-conductive metal such as copper, aluminum, tungsten, special steel. Inside the roll is a chamber 5, 15, which contains heat transfer fluid 2, such as water or oil, supplied at one end of the roll, and a gas 3, such as air. The mixer 1 is mounted on the roll shaft 4a. The Se mixer has a mass m distributed such that the mass of the bearing side of the mixer is m; m2 and, viewed from the bearing, the mass of the outer part is m; ml. The distance of the center of mass of the mixer from the bearing point, i.e. from the central axis 4a of the rolls 20, is r; rl, which is also the radius of the center of mass. Since the center of mass of the mixer 1 is eccentrically located with respect to the bearing point, the gravitational force exerted by the mixer on the downstream side is caused by a gravitational force M = mgrl.
··· • · '···' Kun lämmönsiirtoväliainetta halutaan sekoittaa teholla P on sekoittimen kulma- : *.· 25 nopeuden w ja sekoitustehon välinen yhteys P= M · w, jossa M on massakeski- • · · pisteeseen kohdistuvan gravitaation aikaansaama vääntömomentti. Kun sallitaan kappaleen kiertyminen a = 45 astetta pystysuoraan tasoon P nähden, on teho P= 0,7 · m »r · g ·2 V/D, jossa termi m »r merkitsee etäisyydeltä r kappaleen laake- rointikohdasta vaikuttavaa kappaleen massaa eli sitä kuinka epäkeskeisesti kap- ,.· 30 paleen massa sijaitsee. Tällöin saadaan m *r = P · D /0,7 · g ·2 V. Tämä merkit- • *··· • · '···' When the heat transfer medium is to be agitated at P, the angle of the agitator is: *. · The relationship between 25 speed w and the agitation power P = M · w, where M is the torque caused by gravity to the center of mass. . When rotating a piece a = 45 degrees vertically with respect to P, power P = 0.7 · m · r · g · 2 V / D, where the term m »r denotes the mass of the part acting at the distance r from the bearing position eccentric cap., · The mass of 30 pieces is located. This gives m * r = P · D / 0.7 · g · 2V.
see toisaalta sitä, että kun halutaan että tietyllä sekoittimella on sekoitusteho Pon the other hand, when it is desired that a particular mixer has a mixing power P
• · *·«' termotelan sisällä siihen kohdistuvan gravitaatiovoiman vuoksi, täytyy sekoitti- :\i men 1 painopisteen sijaita epäkeskisesti laakerointikohtaansa 4a nähden. Tällöin ·*"; sekoittimen oma painovoima mg, jonka kuvitellaan vaikuttavan massakeskipis- • 4 · 35 teeseen joka on tietyllä etäisyydellä rl laakerointikohdasta eli termotelan kes- 5 117645 kiakselilta, aiheuttaa epäkeskisen laakeroinnin vuoksi tietyn vääntömomentin M, joka vastustaa telan keskiakselilta 4a sekoittimeen kohdistuvaa vääntömomenttia. Mikäli vääntömomentti M on tarpeeksi suuri verrattuna lämmönsiirtonesteen sekä telan käytön aiheuttamaan vastakkaissuuntaiseen vääntömomenttiin estyy se-5 koittimen pyöriminen lämmönsiirtonesteen mukana, ja se jää tiettyyn kulmaan a pystytasoon P nähden telan pyöriessä kulmanopeudella w. Lämmönsiirtonestee-seen 2 aiheutuu turbulenttisiä pyörteitä nesteen osuessa sekoittimeen 1, mitkä pyörteet sekoittavat lämmönsiirtonestettä tehokkaasti telan 4 radiaali- ja aksiaa-lisuunnassa. Telan sisällä olevan kammion 5 sisällä voi olla pelkästään nestettä-10 kin (vrt. kuvio 4), mutta sekoittuminen saadaan usein tehokkaammaksi, kun kammiossa on lämmönsiirtonesteen 2 lisäksi sopivaa kaasua 3 kuten ilmaa, inert-tiä kaasua, typpeä jne. Kaasu tehostaa lämmönsiirtonesteeseen aiheutettuja virtauksia sekä turbulenssia.Due to the gravitational force exerted on it inside the thermal roll, the center of gravity of the mixer 1 must be eccentrically located with respect to its bearing position 4a. In this case · * "; the agitator's own gravity mg, which is imagined to affect the center of mass • 4 · 35 at a certain distance rl from the bearing point, i.e., the center of the thermal roller, causes a certain torque M If the torque M is high enough relative to the heat transfer fluid and the opposite torque caused by the use of the roll, it will prevent the se-5 from rotating with the heat transfer fluid and remain at a certain angle a with the vertical plane P, which vortices effectively mix the heat transfer fluid in the radial and axial direction of the roll 4. The chamber 5 inside the roll may contain only liquid 10 (cf. Figure 4), but It is often more efficient when the chamber contains, in addition to the heat transfer fluid 2, a suitable gas 3 such as air, inert gas, nitrogen, etc. The gas enhances the flows caused by the heat transfer fluid as well as turbulence.
Kuviossa 2 on esitetty eräs toinen keksinnön mukainen sekoitin 1. Sekoitin laa-15 keroidaan termotelan sisällä olevalta keskiakselilta 4; 4a. Kuviossa näkyvä sekoitin 1 on muodoltaan hieman kaareva ja levymäinen. Sekoittimella on massa m, joka jakautuu siten, että sekoittunen laakerointikohdan puoleisen osan massa on m; m2 ja laakerointikohdalta katsottuna ulomman osan massa on m; ml. Suuri osa sekoittimen massasta m sijaitsee kappaleen laakerointikohtaan nähden päin-20 vastaisessa päässä kappaletta eli osassa m; ml. Käytännössä massan jakautuminen voidaan toteuttaa esimerkiksi siten, että levyn eri osat ovat eri materiaalia.Figure 2 shows another mixer 1 according to the invention. The mixer laa-15 is rotated from a central axis 4 inside the thermal roll; 4a. The mixer 1 shown in the figure is slightly curved and plate-shaped. The agitator has a mass m which is distributed such that the mass of the mixed part at the bearing point is m; m2 and, viewed from the bearing, the mass of the outer part is m; ml. A large part of the mass m of the mixer is located at an end opposite to the bearing point of the body, in the part m; ml. In practice, the mass distribution can be effected, for example, by different materials of the board.
: Kappaleen massakeskipiste ei sijaitse tällöin laakerointikohdan lähellä vaan etäi- • * · V * syydellä r; r3 laakerointikohdasta, mikä aiheuttaa tietyn vääntömomentin, joka • · · V · vastustaa kappaleen pyörimistä telan sisällä olevassa kammiossa sijaitsevan 25 lämmönsiirtonesteen kuten öljyn tai veden mukana. Lämmönsiirtonesteeseen ai- ·*·*: heutuu telan aksiaali (pituus)- ja radiaalisuuntaisia virtauksia, jotka sekoittavat • · .*·*. nestettä ja parantavat lämmön tasaisesta jakautumista lämmönsiirtonesteessä te- *·· φ lan pituus- ja radiaalisuunnassa. Telan sisällä olevan kammion nestevirtausten ·.../ ansiosta lämpöä siirtyy tasaisesti telan vaipalle riippumatta siitä, ollaanko telan ' · · 30 syöttöpäässä ts. siinä päässä, josta lämmönsiirtonestettä syötetään telan sisälle vai ’*:** nesteen poistopäässä.: The center of mass of the body is not located near the bearing, but at a distance r * * · V *; r3 from the bearing position, which causes a certain torque that • · · V · resists rotation of the body with 25 heat transfer fluids such as oil or water in the chamber inside the roll. Heat Transfer Liquid - · * · *: Flows axial (length) and radial currents of the roll which mix • ·. * · *. fluid and improve the uniform distribution of heat in the heat transfer fluid * ·· φ along the length and radial direction of the roll. Due to the fluid flows · ... / in the chamber inside the roll, heat is uniformly transferred to the roll casing, whether at the feed end of the roll '· · 30, i.e. at the end from which the heat transfer fluid is fed to the roll or at the *
·* * * • · · .···. Kuviossa 3 on esitetty niinikään kalanteroinnissa käytetty termotela 4, jonka si- • · *'* säilä on kammio 5, joka on täynnä lämmönsiirtonestettä 2. Telan sisälle on sovi- tettu sekoitin 1, joka on laakeroitu telan keskiakselille 4a. Sekoitin 1 on muodol- * » ' 35 taan telan vaippaa 4b myötäilevä ja sen massa m sijaitsee lähes kokonaan säteen 6 1 117645 r; r2 päässä telan keskiakselilta 4a, jolloin massakeskipisteen säde laakerointi-kohdalta r; r2 on lähes sama kuin kammion 5 säde R. Tällaisessa sekoittimessa 1 massa aiheuttaa suuren gravitaatiosta johtuvan vääntömomentin M=mgr2, jolloin sekoittimen massakeskipiste asettuu lähes kohtisuoraan asentoon pystysuoraan 5 tasoon nähden P, joka kulkee telan keskiakselin kautta. Sekoitin 1 kaapii läm-mönsiirtonestettä telan vaipan 4b sisäpinnan läheisyydestä aiheuttaen nestevirta-uksia telan radiaalisuunnassa.· * * * • · ·. ···. Also shown in Fig. 3 is a thermal roller 4 used for calendering, the inside of which is a chamber 5 filled with heat transfer fluid 2. A mixer 1 is mounted inside the roller and is mounted on a central roller shaft 4a. The mixer 1 is shaped to conform to the roll shell 4b and has a mass m almost entirely within the radius 6 117645 r; r2 from the center axis of the roll 4a, whereby the center of gravity radius at the bearing position r; r2 is almost the same as the radius R of chamber 5. In such a mixer 1, the mass causes a high torque M = mgr2 due to gravity, whereby the center of mass of the mixer is positioned almost perpendicular to the vertical plane 5 passing through the center axis of the roll. The agitator 1 scrapes the heat transfer fluid near the inner surface of the roll shell 4b, causing fluid flows in the radial direction of the roll.
Kuviossa 4 on esitetty termotela 4, joka on varustettu usealla limittäisellä, telan keskiakselille laakeroidulla levymäisellä sekoittimella 1; Γ, 1; Γ’, 1; Γ".., joiden 10 vastaavat massat m; m4, m5, m6 sekä massakeskipisteiden etäisyydet r; r4, r5, r6 telan keskiakselilta 4a vaihtelevat. Kun telaa pyöritetään tietyllä kulmanopeudella w umpipäisen nuolen suuntaan, asettuvat sekoittimet niiden massakeskipisteen etäisyydestä, kokonaismassasta sekä lämmönsiirtonesteestä riippuvaan kulmaan pystysuoraan tasoon nähden.Fig. 4 shows a thermal roller 4 provided with a plurality of overlapping plate-shaped stirrers 1 mounted on a central axis of the roll; Γ, 1; Γ ', 1; Γ ".. which 10 correspond to the masses m, m 4, m 5, m 6, and the mass center distances r. R4, r5, r6 roll center shaft 4a vary When the roll is rotated at a certain angular velocity w in the direction of a closed-end direction of the arrow, fitting mixers of the center of gravity of the distance, the total mass and heat transfer fluid angle relative to a vertical plane.
15 Edellä on esitetty vain eräitä keksinnön toteutusmuotoja ja alan ammattimiehelle on ilmeistä että keksintö on mahdollista toteuttaa monella muullakin tavalla patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.Only certain embodiments of the invention have been described above, and it will be apparent to one skilled in the art that the invention may be practiced in many other ways within the scope of the inventive idea set forth in the claims.
Niinpä sekoitin voi olla muodoltaan esimerkiksi potkurimainen tai siinä voi olla erilaisia spiraalimaisia siivekkeitä, joilla edesautetaan sekoittumista telan pituus- : .·, 20 suunnassa. Edellä kuvatuissa esimerkeissä tela on kalanteroinnissa käytetty ter- • · · motela. Erityisen edullinen keksinnön mukainen termotela on lämpöteknisesti L, vaativissa kalanterointiprosesseissa kuten kalanteroitaessa kuiturainaa pitkänip- • * · * pikalantereissa, joissa käytetään hihnakalanteria tai kenkäkalanteria, esimerkiksi ’···* metallihihnakalanteria. Tela voi kuitenkin olla myös kuiturainan kuvauksessa • * · : ’.·* 25 käytetty telakin, jolloin kuituraina kulkee kahden telan välisen telanipin kautta.Thus, the mixer may be, for example, in the form of a propeller or may have various spiral-like blades to aid mixing along the length of the roll. In the examples described above, the roll is a thermal roll used in calendering. A particularly preferred thermo roll in accordance with the invention is thermally L, for demanding calendering processes such as calendering the fiber web in longip * * · * quick calendars employing a belt calender or a shoe calender, for example a metal belt calender. However, the roll may also be a used roll in the description of the fibrous web, whereby the fibrous web passes through a roll nip between two rolls.
• · · :.,.ί Telanipissä kuiturainan toisella tai kummallakin puolella on vielä vedenpoistovii- ra. Lämmittämällä jompaa kumpaa tai kumpaakin telaa parannetaan viiran ve- f :*·*: denpoisto-ominaisuuksia.• · ·:.,. Ί The telanip still has a drainage defect on one or both sides of the fiber web. By heating one or both rolls, the stripping properties of the wire veil: * · *: are improved.
• · » • # *:** Kun telan sisällä on useita sekoittimia tela aksiaalisuunnassa, voidaan kunkin se- • *.· 30 koittimen muoto, paino ja massakeskipisteen etäisyys laakerointikohdasta (yleen- sä telan keskiakseli) suunnitella erikseen siten, että lämmönsiirtoneste sekoittuu . tehokkaasti sekä telan aksiaali- että radiaalisuunnassa. Sekoittimet voivat olla li- • · · • ·· mittäin tai peräkkäin. Sekoittimien välissä voi olla myös epäjatkuvuuskohtia, 1 *··* joissa kohdissa ei ole sekoitusta.• · »• # *: ** With a plurality of mixers inside the roll in the axial direction, the shape, weight and center of gravity distance of each of the 30 mixers from the bearing point (generally the center axis of the roll) can be individually designed to mix heat transfer fluid. effectively in both the axial and radial directions of the roll. Mixers can be added in series or sequentially. There may also be discontinuities between mixers, 1 * ·· * where there is no mixing.
7 1176457 117645
Edellä esitetyissä esimerkeissä sekoittimien paino on niin suuri, että sekoittimet asettuvat tiettyyn kulmaan pystytasoon nähden kun telaa pyöritetään, koska niihin telan keskiakselilta kohdistuva vääntömomentti ei riitä pyörittämään kappaleita. Tässä on ymmärrettävä, että sekoittimen kulma pystytasoon nähden ei vält-5 tämättä ole vakio, koska esimerkiksi telan pyöritysnopeus ja telan kammion sisällä olevan lämmönsiirtonesteen virtaukset vaikuttavat sekoittimeen asentoon.In the examples above, the weight of the agitators is so large that the agitators settle at a certain angle with respect to the vertical when the roll is rotated because they are not sufficient to rotate the pieces on the central axis of the roll. It is to be understood that the angle of the mixer with respect to the vertical plane is not necessarily constant, because, for example, the speed of rotation of the roll and the flows of heat transfer fluid inside the roll chamber influence the position of the mixer.
Mikäli lämmönsiirtoväliaineen massa on kuitenkin tarpeeksi suuri ja sekoittimen massa sekä massakeskipisteen etäisyys pyöritysakselilta valitaan sopivasti, voidaan sekoitin saada myös pyörimään telan pyöritysnopeudesta poikkeavalla kul-10 manopeudella.However, if the mass of the heat transfer medium is large enough and the mass of the mixer and the distance of the center of mass from the axis of rotation are suitably selected, the mixer can also be made to rotate at a rotational speed different from the rotation speed of the roll.
• · • · ♦ • · · . \ • · · · • · · • · · • · · ··· • · · • · · ··· * · * · • · · * · · • · · • · • · ··· * · *·· ·· · • · · • · • · • · · * 1 • · ··· ·· · * · * ·· • φ · • · • · · · ···'· ♦ · · • · • · · • · • · • · ♦• · • · ♦ • · ·. \ • · • · · · · · · · · · * * * * * · ··· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · anything ·– would all - all - - - · • · • · • · ♦
Claims (11)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20030995A FI117645B (en) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | Heatable roll metal sheath |
| DE102004031254A DE102004031254A1 (en) | 2003-07-02 | 2004-06-29 | Liquid-heated metal drum for paper manufacturing process has internal mixer arm attached to central axle |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20030995A FI117645B (en) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | Heatable roll metal sheath |
| FI20030995 | 2003-07-02 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20030995A0 FI20030995A0 (en) | 2003-07-02 |
| FI20030995L FI20030995L (en) | 2005-01-03 |
| FI117645B true FI117645B (en) | 2006-12-29 |
Family
ID=27636035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20030995A FI117645B (en) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | Heatable roll metal sheath |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102004031254A1 (en) |
| FI (1) | FI117645B (en) |
-
2003
- 2003-07-02 FI FI20030995A patent/FI117645B/en active IP Right Grant
-
2004
- 2004-06-29 DE DE102004031254A patent/DE102004031254A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20030995A0 (en) | 2003-07-02 |
| FI20030995L (en) | 2005-01-03 |
| DE102004031254A1 (en) | 2005-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100760159B1 (en) | Apparatus for mixing viscous material | |
| FI64569C (en) | FOERFARANDE FOER KONTINUERLIG FRAMSTAELLNING AV ETT SPRAENGAEMNE GENOM ATT SAMMANBLANDA MINST TVAO FLYTANDE COMPONENTS OC ANORDNING FOER UTFOERANDE AV FOERFARANDET | |
| EP2234706B1 (en) | Method and apparatus for mixing a pulp suspension | |
| FI62868C (en) | SAETT OCH ANORDNING FOERDELNING OCH INBLANDNING AV GAS OC / ELLER VAETSKA I MASSASUSPENSIONER AV HOEG KONCENTRATION | |
| JP4559360B2 (en) | Mixing stirrer, mixing stirring method and gypsum board manufacturing method | |
| JP6322353B2 (en) | Mixing stirrer, mixing stirring method, and lightweight gypsum board manufacturing method | |
| FI107886B (en) | Mixer rotor and mixer powering it | |
| FI117645B (en) | Heatable roll metal sheath | |
| FI75099B (en) | BLANDNINGSANORDNING. | |
| CN106029195A (en) | Static internal, use of one or more static internal, agitated liquid-liquid contactor and use of an agitated liquid-liquid contactor | |
| RU2277964C2 (en) | Mixer | |
| US20080130400A1 (en) | Method, an Apparatus and a Rotor for Homogenizing a Medium | |
| CN101128259A (en) | Reactor for continuous and simultaneous manufacture of polyester products with adjustable viscosity of different and variable and adjustment of process progress via hydraulic drive system | |
| WO2003022415A2 (en) | Methods and apparatus for transfer of heat energy between a body surface and heat transfer fluid | |
| FI111963B (en) | Method and apparatus for treating materials with low thermal conductivity | |
| JP2002081864A (en) | Water-containing solid matter drying device and drying method employing the same | |
| FI110703B (en) | Method and cylinder for heating or cooling a fibrous web | |
| CN213913449U (en) | Mixing machine | |
| CN213885949U (en) | Mixing machine | |
| CN201720008U (en) | Stirring mechanism | |
| WO1997046310A1 (en) | High turbulence mixer | |
| CN113230916A (en) | Vertical mixed type continuous spectrum bubble generator and continuous spectrum bubble manufacturing method | |
| KR20170019980A (en) | a rotation apparatus for sojourn time control and warm current creation of rotary dryer | |
| FI69151C (en) | FOERFARANDE FOER REGLERING AV TEMPERATUREN AV MANTELN AV EN VAS SOM ANVAENDS VID FRAMSTAELLNING AV PAPPER ELLER NAOGON NANN BANFORMIG PRODUKT SAMT VALS SOM TILLAEMPAR FOERFARANDE IT YNNERHET EN KALANDERVALS | |
| CN219682439U (en) | Rubber-based hydrocolloid spiral mixing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 117645 Country of ref document: FI |