Система для відведення конденсату з циліндрів та пресів паперово-картонного виробництва

Реферат: Система для відведення конденсату з циліндрів та пресів паперово-картонного виробництва містить корпус, закріплений на цапфі вала, дві кришки, скріплені між собою та закріплені непорушно відносно вала, що утворюють порожнину, яка сполучена з виливним патрубком. Корпус закріплено до цапфи вала за допомогою щонайменше одного штуцера, співвісного з радіальним каналом цапфи вала, сполученим з осьовим каналом вала, причому між кришками та корпусом утворено ущільнення. UA 77462 U (54) СИСТЕМА ДЛЯ ВІДВЕДЕННЯ КОНДЕНСАТУ З ЦИЛІНДРІВ ТА ПРЕСІВ ПАПЕРОВО-КАРТОННОГО ВИРОБНИЦТВА UA 77462 U UA 77462 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до целюлозно-паперової промисловості, а саме до пристроїв для відводу конденсату з пресувальних та сушильних циліндрів. В процесі виробництва паперу після формування паперове полотно проходить крізь серію пресувальних та сушильних циліндрів, всередині яких циркулює пар з метою нагрівання циліндра. При цьому пар конденсується всередині циліндра або його складових частин. Якщо циліндр працює на низьких швидкостях, конденсат накопичується в основі порожнини циліндра, однак якщо швидкості циліндра великі, як у великій кількості сучасних папероробних машин, на внутрішній поверхні за рахунок відцентрової сили утворюється конденсатне кільце. Завдяки цьому для нагріву циліндра до необхідної температури потрібна більша кількість пару, а враховуючи кількість циліндрів, що нагріваються паром на целюлозно-картонному виробництві, значно збільшуються енерговитрати. Крім того, завдяки скупченню конденсату збільшується маса циліндрів, що додатково збільшує енерговитрати, потрібні на їх обертання. Також, при накопиченні конденсату, під час обертання циліндрів, можуть виникнути турбулентні умови, які заперечать симетричному розподілу конденсату навкруг осі циліндра, що стає причиною виникнення коливань циліндра та може привести до обривів паперового полотна та, навіть до руйнування елементів кріплення циліндрів. Тому проблема відведення конденсату є дуже актуальною. На цей час відомо багато пристроїв для відводу конденсату з пресувальних та сушильних циліндрів. Відомий паровий сушильний барабан, описаний в патенті США № 4590688, МПК F26B 11/00, опублікованому 27.05.1986р. Відомий барабан містить трубу для відведення конденсату, горизонтальна частина якої закріплена нерухомо відносно барабану, що обертається, та сполучена з частиною, яка розташована усередині барабану та яка обертається за допомогою з'єднання з проміжним сильфоном. Компенсацію між обертанням барабану та нерухомою частиною забезпечують за допомогою еластичних хрестоподібних деталей та самозмащувального хрестоподібного опорного кільця, сполученого з трубою для відведення конденсату. Недоліком відомого рішення є відносно низька надійність сполучення рухомої та нерухомої частини труби для відведення конденсату, яка обумовлена великою кількістю еластичних з'єднань. Також відома система видалення рідини з теплообмінного апарату, описана в патенті США №5165471, МПК F28D 11/02, опублікованому 24.11.1992 р. Система містить оболонку, в яку подають конденсат, зібраний з теплообмінника. Оболонка містить порожнисту камеру усередині для видалення конденсату, один з торців якої сполучений через сильфонний наконечник з сильфоном для відведення конденсату. Сильфон у свою чергу сполучений з засобом для виведення конденсату з можливістю осьового обертання останнього. Сполучення сильфону та засобу для виведення конденсату обладнано ущільненням. Недоліком є достатньо висока складність обслуговування оболонки та її внутрішньої порожнини, а також складових системи, які розташовані усередині оболонки. Відомий вузол для видалення пару та конденсату в сушильних циліндрах папероробних машин, описаний в патенті США № 5230169, МПК F26B 13/08, опублікований 27.07.1993 р. Відомий вузол містить поршневі кільця з ущільненням, яке нерухоме відносно осі. За рахунок тиску пару, який також подається до сушильних циліндрів папероробних машин, ущільнення прижимається до частини вузла, яка обертається. Таким чином, за рахунок тиску пари забезпечують підвищення герметичності ущільнення між нерухомою частиною та частиною, що рухається. Недоліком відомого рішення є забезпечення підвищення ущільнення між рухомою та нерухомою частинами з використанням тиску пари, який є необхідним елементом цього вузла, що, з іншого боку, призводить до залежності ущільнення від параметрів тиску пари та, як наслідок, до зменшення надійності його роботи. При цьому вузол має достатньо складну конструкцію, обумовлену наявністю рухомих частин поршневих кілець. Відомий вузол для пара та/або води та/або конденсату з циліндрів папероробних машин, описаний в патенті США №5943788, МПК D06F 58/00, опублікований 31.08.1999 р. Відомий вузол аналогічний попередньо описаному вузлу та який замість поршневого кільця з ущільненням містить пружинний вузол, розташований у кільцевому пазу рами, яка обладнана підшипниковим вузлом для забезпечення обертання вала, усередині якого розташована, зокрема, труба для видалення конденсату з циліндра папероробної машини. При цьому рама стаціонарно закріплена на підлозі приміщення, де розташовано папероробні машини. Недоліком цього рішення, крім зазначених для попереднього відомого рішення, є достатньо складна конструкція сполучення рухомої та нерухомої частин вузла для відведення конденсату, 1 UA 77462 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 яка містить раму та навантажень, які діють на раму у процесі роботи вузла, що призводить до необхідності забезпечення стаціонарного закріплення рами до підлоги приміщення. Відомий засіб для видалення конденсату з циліндрів та спосіб для регулювання видалення конденсату з циліндрів, описаний в патенті США № 5864963, МПК F26B 11/04, F28D 11/02, опублікованому 02.02.1999 р. Відомий засіб містить трубу для відведення конденсату, яка сполучена з сильфонною трубою, з якої конденсат видаляється з циліндрів. Труба для відведення конденсату та сильфонна труба нерухомо розташовані усередині цапфи вала, який закріплена на опорі відносно циліндра. При цьому цапфа вала закрита з торця кришкою, через яку здійснюють також подання пари до циліндра. Недоліком відомого засобу є недостатньо надійне ущільнення цапфи вала відносно циліндра, а також відносно незручна для обслуговування конструкція закривання цапфи з торця. Відомий циліндр, який нагрівається та/або охолоджується та метод ущільнення циліндра, описані у патенті США № 6227545В1, МПК F01D 11/02, опублікованому 08.05.2001 р. Відомий циліндр містить стаціонарну частину, частину, що обертається та опору. Опора містить підшипниковий вузол для закріплення вала, що обертається, усередині якого розташовано, зокрема, засоби для видалення пари. Також опора містить ущільнювальний засіб, який містить щіткове ущільнення між рухомою частиною вала та опорою, яке аналогічне лабіринтному ущільненню. Недоліком відомого циліндра є наявність опори для сполучення рухомої частини циліндра та нерухомої, що ускладнює відведення конденсату від циліндра загалом. Також недоліком є застосування щіткового ущільнення, що, як привило, потребує відносно частого обслуговування та заміни. В основу корисної моделі поставлена задача створення системи для відведення конденсату з циліндрів та пресів паперово-картонного виробництва, в якому шляхом введення додаткових конструктивних елементів та зв'язків між ними забезпечують підвищення надійності відведення конденсату, а також спрощення монтажу та обслуговування системи. Поставлена задача вирішується тим, що система для відведення конденсату з циліндрів та пресів паперово-картонного виробництва містить корпус, закріплений на цапфі вала, дві кришки, скріплені між собою та закріплені непорушно відносно вала, що утворюють порожнину, яка сполучена з виливним патрубком, при цьому корпус закріплено до цапфи вала за допомогою щонайменше одного штуцера, співвісного з радіальним каналом цапфи вала, сполученим з осьовим каналом вала, причому між кришками та корпусом утворено ущільнення. При цьому ущільнення може включати два кільця ущільнення V-подібного профілю, встановлені у внутрішніх пазах кришки та контактуючі з бічною поверхнею корпуса. Також ущільнення може включати дві манжети, встановлені у внутрішніх пазах кришки та контактуючі з торцевою поверхнею корпуса. Також корпус додатково може містити зовнішній виступ, розташований між кільцем ущільнення V-подібного профілю та манжетою. Також кришки можуть бути скріплені між собою та закріплені непорушно відносно вала за допомогою шпильок, сполучених з кришкою опори вала. Також різьбова ділянка штуцера може бути сполучена з різьбовою ділянкою радіального каналу цапфи вала. Також різьбове з'єднання штуцера з різьбовою ділянкою радіального каналу цапфи вала може бути додатково герметизоване. Між сукупністю суттєвих ознак та технічним результатом, який досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Наявність у системі для відведення конденсату з циліндрів та пресів паперово-картонного виробництва: - частини, яка обертається разом з валом циліндрів та пресів, - та частини, нерухомої відносно вала циліндрів та пресів, дозволяє здійснити відведення конденсату від вала через осьовий канал та сполучений з ним радіальні канали у радіальному відносно вала напрямку. При цьому утворення ущільнення між рухомою та нерухомою частинами системи за допомогою манжетів та додаткового ущільнення за допомогою кілець ущільнення V-подібного профілю дозволяє підвищити надійність системи, яка працює під дією тиску конденсату. При чому, утворення частини, яка обертається разом з валом циліндрів та пресів, за допомогою корпусу, закріпленого штуцером до цапфи вала, що обертається, та сполучення 2 UA 77462 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 радіального каналу цапфи вала з отвором штуцеру дозволяють спростити складання та розбирання системи при монтажі та у випадку необхідності її обслуговування. Також утворення частини, нерухомої відносно вала циліндрів та пресів, навколо рухомої частини за допомогою кришок, закріпленій на нерухомій частині циліндрів та пресів, а саме на кришці опори вала, з утворенням усередині порожнини для накопичення конденсату, який подається з рухомої частини системи, з наступним відведенням конденсату з системи через виливний патрубок, додатково дозволяє спростити доступ до рухомої частини системи та до ущільнення при складанні та розбиранні системи. Ущільнення у вигляді манжет, які встановлені у внутрішніх пазах кришки, запобігає витоку конденсату за межі системи. У випадку, коли конденсат попадає в цю порожнину, він тисне на кільцеве ущільнення, в результаті чого збільшується поверхня кільцевого ущільнення, що призводить до додаткового ущільнення та покращення ущільнення системи. Також наявність виступу на корпусі, розташованого між кільцем ущільнення V-подібного профілю та манжетою, забезпечує додатковий ефект лабіринтного ущільнення між рухомою та нерухомою частиною системи, а також збільшує площу для контакту манжети з корпусом, що також збільшує ефективність ущільнення. Кріплення кришок за допомогою шпильки між собою та нерухомо відносно вала до кришки опори вала додатково спрощує монтаж та обслуговування системи. Герметизоване різьбове з'єднання штуцера з радіальним отвором вала дозволяє уникнути попадання конденсованої рідини на поверхню вала. Заявлена корисна модель ілюструється прикладом здійснення системи для і відведення конденсату з циліндрів та пресів паперово-картонного виробництва та наступним кресленням подовжнього осьового перетину системи. Зображувальні матеріали, що ілюструють заявлену корисну модель, а також наведений приклад конкретного виконання системи ніяким чином не обмежують обсяг домагань, викладений у формулі, а тільки пояснюють суть корисної моделі. Система для відведення конденсату з циліндрів та пресів паперово-картонного виробництва складається з корпуса 1, штуцера 2, кришок 3 та ущільнення. Корпус 1 прикріплений до цапфи вала 4 циліндра або пресу паперово-картонного виробництва за допомогою штуцера 2. Отвір 5 штуцера 2 сполучений з радіальним каналом 6 цапфи вала 4. Радіальний канал 6 сполучений з осьовим каналом 7 вала 5. Осьовий канал 7 вала 4 виконаний глухим. Штуцер 2 має різьбову ділянку А, яка сполучена з відповідною різьбовою ділянкою радіального каналу 6 вала 4. Кришки 3 закріплені непорушно відносно цапфи вала 4 та скріплені між собою за допомогою шпильок 8, сполучених з кришкою 9 опори вала. Кришки 3 посаджені на цапфу вала 4 із забезпеченням зазору між поверхнею цапфи вала 4 та кришками 3. При цьому між кришками 3 утворена порожнина 10, яка сполучена з отвором 5 штуцера 2 та з виливним патрубком 11. Між кришками 3 та корпусом 1 розташоване ущільнення, яка містить два кільця ущільнення V-подібного профілю 12 та дві манжети 13. Кільця ущільнення V-подібного профілю 12 встановлені у внутрішніх пазах кожної кришки 3 та сполучені з бічною поверхнею 14 корпуса 1. Манжети 13 встановлені у внутрішніх пазах кришки 3 та контактуючі з торцевою поверхнею 15 корпуса 1. Корпус 1 містить зовнішній виступ 16, розташований між кільцем ущільнення V-подібного профілю 12 та манжетою 13. Здійснюють складання системи у наступному порядку. Шпильку 8 закручують у кришку опори вала 9. При цьому у відповідних пазах кришки 3 розташовують кільця ущільнення Vподібного профілю 12 та манжети 13. Далі розташовують одну з кришок 3 із вставленими засобами ущільнення на шпильці 8. Потім корпус 1 закріплюють на цапфі вала 4 штуцерами 2 шляхом закручування штуцерів 2 у різьбову ділянку А радіального каналу 5. Попередньо перед закріпленням корпусу 1 можуть здійснювати герметизацію різьбового з'єднання штуцера з різьбовою ділянкою радіального каналу цапфи вала будь-яким відомим у цій галузі чином, наприклад, герметиком. Потім кришку 3, встановлену на шпильці 8, розташовують над корпусом 1. Далі іншу кришку 3 з вставленими кільцями ущільнення V-подібного профілю 12 та манжетами 13 розташовують також над корпусом 1 та закріплюють до першої кришки 3 та кришки 9 опори корпусу за допомогою гайки шпильок 8. При цьому утворюється зазор між кришками З та корпусом 1. Розбирання системи для здійснення обслуговування здійснюють у зворотному порядку. Використовують систему для відведення конденсату з циліндрів та пресів паперовокартонного виробництва наступним чином. Здійснюють відведення конденсату, який накопичується у циліндрах та пресах паперовокартонного виробництва, шляхом подання конденсату до осьового каналу 7 вала 4. При цьому 3 UA 77462 U 5 10 15 20 25 30 35 40 збір конденсату у самих циліндрах та пресах здійснюють будь яким відомим чином в залежності від конструкції циліндрів та пресів та їх робочих параметрів, наприклад, нерухомим сифоном, сифоном, що обертається, або черпаком. Далі конденсат з осьового каналу 7 вала 4 потрапляє до радіальних каналів 6 цапфи вала 4, з яких, під дією тиску конденсату, що поступає, та відцентрової сили від обертання вала 4 потрапляє до отвору 5 штуцера 2. З штуцера 2 конденсат потрапляє до порожнини 10 між кришками 3 та далі виводиться з системи через виливний патрубок 11. При цьому під дією тиску конденсату манжети 12 прижимаються до поверхні кришок 3 та торцевої поверхні 15 корпусу 1. У випадку попадання конденсату до порожнини між манжетами 13 та кільцями ущільнення 12 під дією тиску конденсату кільця ущільнення 12 прижимаються до бічної поверхні 14 корпусу 1 та поверхонь кришок 3, утворюючі таким чином додаткове ущільнення. Зменшити тиск манжети 13 та кільця ущільнення 12 дозволяє зовнішній виступ 16 корпуса 1, розташований між кільцем ущільнення V-подібного профілю 12 та манжетою 13. Таким чином, забезпечують відведення конденсату з циліндрів та пресів паперовокартонного виробництва під час руху вала циліндрів та пресів. При цьому забезпечують підвищення надійності відведення шляхом покращення ущільнення між рухомими частинами системи, а також спрощення монтажу та обслуговування системи відведення конденсату з циліндрів та пресів паперово-картонного виробництва. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Система для відведення конденсату з циліндрів та пресів паперово-картонного виробництва, яка містить корпус, закріплений на цапфі вала, дві кришки, скріплені між собою та закріплені непорушно відносно вала, що утворюють порожнину, яка сполучена з виливним патрубком, причому корпус закріплено до цапфи вала за допомогою щонайменше одного штуцера, співвісного з радіальним каналом цапфи вала, сполученим з осьовим каналом вала, причому між кришками та корпусом утворено ущільнення. 2. Система для відведення конденсату за п. 1, яка відрізняється тим, що ущільнення має два кільця ущільнення V-подібного профілю, встановлені у внутрішніх пазах кришки та контактуючі з бічною поверхнею корпусу. 3. Система для відведення конденсату за п. 1, яка відрізняється тим, що ущільнення має дві манжети, встановлені у внутрішніх пазах кришки та контактуючі з торцевою поверхнею корпусу. 4. Система для відведення конденсату за пп. 1-3, яка відрізняється тим, що корпус містить зовнішній виступ, розташований між кільцем ущільнення V-подібного профілю та манжетою. 5. Система для відведення конденсату за п. 1, яка відрізняється тим, що кришки скріплені між собою та закріплені непорушно відносно вала за допомогою шпильок, сполучених з кришкою опори вала. 6. Система для відведення конденсату за п. 1, яка відрізняється тим, що різьбова ділянка штуцера сполучена з різьбовою ділянкою радіального каналу цапфи вала. 7. Система для відведення конденсату за п. 1, 6, яка відрізняється тим, що різьбове з'єднання штуцера з різьбовою ділянкою радіального каналу цапфи вала герметизоване. 4 UA 77462 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5