Паровые головки для бумагоделательной машины
Паровая головка для сушильного цилиндра бумагоделательной машины Советский патент 1977 года по МПК D21F5/02
Описание патента на изобретение SU554336A1
Изобретение относится к бумагоделательной промышленности и может быть использовано в уплотиительных устройствах для подачи обогревающего пара во внутренние полости валов и отвода из них конденсата.
Данная паровая головка является наиболее близкой к изобретению ПО технической сущности и достигаемому результату.
Иедостатком паровой головки является то, что при ее эксплуатации имеет место утечка пара и Конденсата.
С целью обеспечения надежности уплотнения для предотвращения утечки пара и конденсата в предлагаемой паровой головке кольцевой уплотнительный элемент имеет отверстия для прохода сжатого воздуха, оси которых параллельны оси уплотнительного элемента на торцевой стороне, обращенной к корпусу, и кольцевую чюлость, сообщающуюся с отверстиями для прохода сжатого воздуха, а на торцевой стороне, обращенной к стакану, выполнена кольцевая канавка для создания зоны статического давления воздуха, при этом корпус имеет канал для подачи сжатого воздуха, сообщающийся с кольцевой полостью уплотнительного элемента. На Чертеже показапа паровая головка.
Головка содержит корпус 1, несущий уплотнительный элемент 2, патрубок 3 для подаЧи пара, патрубок 4 для отвода конденсата и установленный с возможностью вращения на
Уплотнительный элемент 2 на торцевой стороне, обращенной, к корпусу 1, имеет кольцевую ПОЛОСТЬ В, сообщающуюся с отверстиями а для прохода сжатого воздуха, а на торцевой стороне, обращенной к стакану б, выполнена кольцевая канавка 7 для создания зоны статического давления воздуха. Канал б сообщается с кольцевой полостью В уплотнительного элемента 2. Паровая головка имеет средство для прижима кольцевого уплотнительного элемента 2, состоящее из направляющих шпилек 8, установленных на корпусе 9 подшипника вала 5, прижимных стаканов 10, пружин 11, направляющих втулок 12 и настроечных гаек 13.
Паровые головки с вращающимся сифоном и черпаком
Наибольшее распространение получила конструкция паровой головки с вращающимся сифоном (рис. 8.10). Головка включает вращающуюся и неподвижную части, контактирующие через сферические графитовые кольца.
Пар из корпуса паровой головки через паровпускную трубу поступает в сушильный цилиндр, а конденсат уходит из цилиндра по вращающейся конденсатоотводной трубе. Наличие сферических поверхностей трения, а также зазоров по радиусу между уплотнительными кольцами и корпусом позволяет значительные перекосы осей между неподвижной и вращающейся частью головки, что существенно облегчает ее монтаж и обеспечивает надежность в эксплуатации. К преимуществам головки следует отнести также ее ремонтопригодность. В случае выхода из строя сальникового уплотнения или графитовых колец не требуется разборка головки, она заменяется целиком (блоком), что сокращает время простоя и снижает трудозатраты на ремонт.
К недостаткам конструкции следует отнести отсутствие возможности визуального контроля за работой уплотнений, а также технологическую сложность выполнения сферических поверхностей с высокой степенью точности.
С целью уменьшения в магистралях перепадов давления, необходимых для преодоления центробежных сил жидкости в сифонах, рекомендуются режимы работы с пропуском через сифон до 20 % пролетного пара.
Черпак-сифон состоит из черпака с развитой заборной частью и дросселирующей перегородкой и сифонной трубки. Черпак заполняется конденсатом, который удаляется под действием сил тяжести и перепада давления между конденсатной и паровой линиями. Благодаря наличию гидравлического затвора, образованного дросселирующей перегородкой, пролет острого пара ограничен.
Паровая головка для сушильного цилиндра бумагоделательной машины
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Социалистических, Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.06,75 (21) 2143194/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 09.06.77 (51) М, Кл,е D 211 5(02
1О. Н. Смирнов, В. M. Фрисман, И. К. Волков и H. М. Баранова
Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проектированию оборудования для целлюлознобумажной промышленности (54) ПАРОВАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ СУШИЛЬНОГО ЦИЛИНДРА
Изобретение относится к бумагоделательной промышленности и может быть использовано в уплотнительных устройства.; для подачи обогревающего пара во внутренние полости валов и отвода из них конденсата.
Известна паровая головка для сушильного цилиндра бумагоделательной машины, содержащая корпус с патрубками для подачи пара и отвода конденсата, стакан, кольцевой уплотнительный элемент, установленный между корпусом и стаканом, и средство для прижима уплотнительного элемента.
Данная паровая головка является наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.
Недостатком паровой головки является то, что при ее эксплуатации имеет место утечка пара и конденсата.
С целью обеспечения надежности уплотнения для предотвращения утечки пара и конденсата в предлагаемой паровой головке кольцевой уплотнительный элемент имеет отверстия для прохода с>катого воздуха, оси которых параллельны осп уплотнптельного элемента на торцевой стороне, обращенной к корпусу, и кольцевую полость, сообщающуюся с отверстиями для прохода сжатого воздуха, а на торцевой стороне, обращенной к стакану, выполнена кольцевая канавка для созданпя зоны статического давления воздуха, при этом корпус имеет канал для подачи сжатого воздуха, сообщающийся с кольцевой полостью уплотнительного элемента.
На чертеже показана паровая головка.
Головка содержит корпус 1, несущий уплотнительный элемент 2, патрубок 3 для подачи пара, патруоок 4 для отвода конденсата и установленный с возможностью вращения на
1О валу 5 стакан 6. Кольцевой уплотнительный элемент 2 имеет отверстия а для прохода сжатого воздуха, подаваемого через канал б, причем оси отверстий а параллельны оси уплотнительного элемента 2.
1б Уплотнительный элемент 2 на торцевой стороне, обращенной к корпусу 1, имеет кольцевую полость В, сообщающуюся с отверстиями а для прохода сжатого воздуха, а на торцевой стороне, обращенной к стакану 6, выполнена кольцевая канавка 7 для создания зоны статического давления воздуха. Канал б сообщается с кольцевой полостью В уплотнительното элемента 2.
11аровая головка имеет средство для прижима кольцевого уплотнительного элемента
2, состоящее из направляющих шпилек 8, установленных на корпусе 9 подшипника вала
5, прижимных стаканов 10, пружин 11, направляющих втулок 12 и настроечных гаек 13, 554336
Составитель С. Маневич
Техред М. Семенов 1(орректор Т. Добровольская
Редактор В. Блохина
Заказ 1116/7 Изд. № 422 Тираж 506 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 7Ê-35, Раушская наб, д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Кольцевая канавка 7 расположена вблизи внутреннего отверстия г уплотнительного элемента 2.
Паровая головка для сушильного цилиндра бумагоделательной машины работает следующим образом. Пар по патрубку 3 поступает внутрь обогреваемого вала 5, а пароконденсатная смесь удаляется через патрубок 4 и кольцевые зазоры между патрубком 3 и внутренними отверстиями г в цапфе вала 5 уплотнительного элемента 2, стакана 6 и корпуса 1 головки. Сжатый воздух от магистрали поступает в кольцевую полость в и через отверстия а подается в контакт трущихся поверхностей уплотнительного элемента 2 и стакана 6, Кольцевая канавка 7 создает зону статического давления воздуха и препятствует утечке пара, и давление воздуха в ней должно быть не меньше давления пара. Воздух, поступающий через отверстия а, создает смазывающую пленку между трущимися поверхностями уплотнительного кольца 2 и стакана 6 и предотвращает их износ.
Создание зоны статического давления посредством кольцевой канавки на торцевой стороне уплотнительного элемента, обращенной к стакану, исключает утечку пара и конденсата, а устранение износа трущихся деталей упрощает конструкц по головки.
1. Паровая головка для сушильного цилиндра бумагоделательной машины, содержащая корпус с патрубками для подачи пара и отвода конденсата, стакан, кольцевой уплотнительный элемент, установленный между корпусом и стаканом, и средство для прижима уплотнительного элемента, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью предотвращения утечки пара и конденсата, кольцевой уплотни15 тельный элемент имеет отверстия для прохода сжатого воздуха, оси которых параллель. ны оси уплотнительного элемента на торцевой стороне, обращенной к корпусу, кольцевую полость, сообщающуюся с отверстиями для прохода сжатого воздуха, а на торцевой стороне, обращенной к стакану, выполнена кольцевая канавка для создания зоны статического давления воздуха, при этом корпус имеет канал для подачи сжатого воздуха, сообщающийся с кольцевой полостью уплотнительного элемента.
Паровые головки для сушильных цилиндров БДМ
Паровые головки от производителя ТрансИнжинирингКонтиненталь предназначены для сушильных цилиндров бумагоделательных машин. Данное изобретение представляет собой машинный узел, обеспечивающий подачу пара из системы нагрева во вращающийся цилиндр, при этом производя отвод конденсата в канал слива. В зависимости от условий работы и требований Заказчика, части головок изготавливаются из различных конструкционных сплавов, а основными материалами для изготовления подшипника скольжения и уплотнительного кольца, являются: карбид вольфрама, карбид кремния и другие комбинированные материалы. |
Габариты и присоединительные размеры ротационного соединения серии GS
Модель | I | O | d | A1 | A2 | A3 | A4 | D1 | D2 | H1 | H2 | L1 | L2 | L3 | L4 | R1 | R2 |
GS075 | Rc2-1/2” | Rc1-1/2” | φ90 | φ210 | φ100 | φ240 | φ300 | φ170 | φ270 | 100 | 70 | 149 | 317 | 175 | 3 | 6-φ14 | 8-φ18 |
GS100 | DN080PN16 | DN050PN16 | φ110 | φ235 | φ120 | φ240 | φ300 | φ191 | φ270 | 195 | 135 | 237 | 300 | 175 | 3 | 8-φ18 | 8-φ18 |
GS125 | DN100PN16 | DN065PN16 | φ135 | φ270 | φ146.5 | φ280 | φ345 | φ235 | φ315 | 235 | 160 | 243 | 297 | 175 | 3 | 8-φ18 | 8-φ18 |
На данной фотографии изображены паровые головки серии GS с конденсатоотводным модулем,
установленные на сушильных цилиндрах БДМ для подачи пара и отвода конденсата
Что такое паровая головка?
Паровая головка это: ротационное соединение, которое со стороны привода сушильного цилиндра БДМ подает пар, при помощи вращающегося механизма, не передавая вращение на подводящий шланг.
Со стороны привода, в сушильные цилиндры попадает пар, для термостатирования поверхности цилиндров в соответствии с технологическим процессом и в то же время отводится конденсат при помощи сифонной трубы, для улучшения передачи тепла.
Конструкция цилиндров может быть разной.
Это зависит от нескольких факторов:
В процессе передачи к поверхности цилиндров тепла, пар превращается в конденсат.
На мало оборотистых машинах конденсат скапливается в нижней части цилиндров, что ведет к серьезным нагрузкам на привод. А на высоко-оборотистых — конденсат двигается по кругу, образовывая замкнутое кольцо. Все это приводит к ухудшению передачи тепла к поверхности цилиндра и перерасходу энергии. Паровые головки разработанные нашей компанией помогают эффективно удалять конденсат при минимальном продувочном паре, что в значительной степени сокращает расход продувочного пара и увеличивает КПД на 30-35%.
Конденсирующая жидкость может отводиться тремя путями: неподвижным сифоном, вращающимся сифоном или черпаком.
Что гарантирует выход конденсирующие жидкости? Если конденсаторное кольцо слишком тонкое, то главным условием отвода конденсата служит крепкая фиксация наконечника сифона к паровой головке БДМ.
Эту задачу упрощает паровая головка ГПВ, т.к. бока паровой головки сушильного цилиндра подпирает наконечник, а труба, которая отводит конденсирующую жидкость зафиксирована в паровой головке бумагоделательной машины.
Паровая головка с неподвижным сифоном
Практика эксплуатации паровых головок с неподвижным сифоном показала, что минимальный зазор между наконечником сифона и внутренней поверхностью цилиндра не должен быть меньше 5—8 мм. Этот зазор необходим как для компенсации температурных удлинений, так и для компенсации погрешности изготовления (несоосность внутренней поверхности и цапф цилиндра), прогиба конденсатоотводной трубы в процессе эксплуатации и погрешности монтажа и демонтажа. Последняя возникает, например, при замене графитового кольца, из-за неточности установки конденсатоотводной трубы в корпусе головки и корпуса в кронштейне. Наличие зазора под сифоном обусловливает соответствующую толщину конденсатного кольца, что резко снижает термический КПД сушильных цилиндров.
Рассмотренная паровая головка предназначена для работы с двумя типами сифонов. В первом варианте сифон выполнен с жестким изогнутым наконечником (рис. 8.9, Б), расположение которого позволяет использовать и кинетическую энергию вращающегося конденсатного кольца, и энергию эжекции пара в случае, когда кольцо не перекрывает полностью приемную щель. Принципиальное отличие второго варианта сифона заключается в наличии плавающего насадка (рис. 8.9,Л), заключенного в стакан сифона и скользящего своей поверхностью по
А — с плавающим насадком сифона; Б — с неподвижным наконечником сифона; / — конденсатоотводная труба; 2 — пароподводящая труба; 3 — корпус; 4 — кронштейн; 5 — труба; 6 — стакан; 7 — плавающий насадок; 8 — направляющая шпонка
Конденсатной пленке, образующейся на внутренней поверхности цилиндра [А. с. 370316 (СССР)].
Насадок выполнен из фторопласта, обладающего высокой температуростойкостью и антифрикционными свойствами. В конструкции днища насадка и его внутренней части предусмотрено использование гидродинамических подъемных сил жидкости. Приемное конденсатное отверстие расположено таким образом, чтобы обеспечивалась максимальная возможность использования скоростного и статического напора вращающегося кольца конденсата, а также энергии эжектирующего пара.
Насадок может быть изготовлен способом прессования или механической обработкой на металлорежущих станках. Для ограничения нижнего положения насадка в стакане расположены стопорные винты, установленные таким образом, чтобы при нахождении насадка в крайнем нижнем положении зазор под ним не превышал 0,5 мм. При стабильной работе бумагоделательной машины и постоянной интенсивности конденсатообразования в сушильных цилиндрах плавающий насадок скользит своей торцевой поверхностью по конденсатной пленке.
В случае интенсивного конденсатообразования по технологическим или иным причинам толщина конденсатного кольца начинает возрастать, насадок всплывает и увеличивается зазор между внутренней поверхностью цилиндра и насадком, а следовательно, и расход конденсата через сифон.
При работе сифона с плавающим насадком минимальная толщина конденсатного кольца достигается при значительно меньшем количестве пролетного пара и составляет всего 0,5— 0,8 мм.