DE1461125A1 - Trockenwalze fuer Papiermaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung.bezieht sich auf eine Trockenwalze für Papiermaschinen, und zwar insbesondere auf eine Walze des sogenannten Yankee-Typs.

Der Trockenteil von Papiermanchinen enthält im allgemeinen eine Anzahl von Trockenwalzen, die einen zylindrischen Mantel besitzen, dessen beide seitlichen Offnungen durch οUrnteile verschlossen sind. Sie Btirnteile tragen dabei geeignete Lageransätze zur drehbaren Lagerung der Walzen. Im übrigen sind die tfalsen mit Kinrichtungen zur Dampfzufuhr zum walzeninneren versehen sowie mit geeigneten Einrichtungen zum Abzug des gebildeten Kondensats· Die zu trocknende Papierbahn läuft der Reihe nach über die einzelnen /alzen, bin sie schließlich getrocknet ist und abgenommen werden kann.

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Bei einer "iankee-Iiaschine besitzt die ^. rockenwalze grundsätzlich den gleichen konstruktiven Aufbau wie die vorangehend erläuterten Walzen» unterscheidet eich von diesen aber durch ihren beträchtlich größeren Durchmesser« normalerweise wird bei einer Yazikee-Maachine nur eine einzige Trockenwalze verwendet» und zwar vorzugsweise zum Trocknen von leichten ZeQotoff- odor Papierbahnen·

Bei beiden vorgenannten Yypen von Trockenwalzen (d. h. aowohl bei der großen Yankee-'» al ze als auch bei den kleineren «alzentypen) ergeben sich jedoch während dee Uetriebea häufig beträchtliche Schwierigkeiten» die in erster Linie auf den mangelhaften Kondensatabsug zurückzuführen sind.

Bio Trockenwalzen werden durch die Beuchickun^ mit heißem Dampf auf die zum Trocknen der Papierbahn erforderliche Temperatur aufgeheist« Dabei bildet »ich zwangsläufig auf der inneren Oberfläche des .»alzenmantela Kondensat· Dieaea Kondensat sammelt sich bei verhältnismäßig geringen Umdrehungngeachwindlgkelten der Walze im unteren Walzenteil, ßei Umfangsgeachwindigkeiten von oberhalb ungefähr 300 m/min» mit denen die meisten Trockenwalzen heutzutage normalerweise gefahren werden» bleibt daa Kondensat jedoch infolge der hohen Zentrifugalkräfte in einer zylinderringförmigen Schicht von nahezu gleichmäßiger Schichtstärke an der inneren Oberfläche

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dea iVaizeiuaantele haften, läuft also nicht mehr zum unteren /alzenteil ab· Dieae Kondensatschicht befindet sich zwar auf der gl.ichea Temperatur wie der Dampf (da der Dampf beim Trocknen der Papierbahn praktisch nur seine latente '«Urne abgibt), sie beeinträchtigt jedoch wenentlich die .wärmeübertragung zum Walzenmantel, Da eich die Kondensat·« schicht zwischen dem walzenmantel und dem in da» .alzeninnere eingespeisten Dampf befindet, kann der Dampf nicht mehr direkt auf den Walzenmantel einwirken, sondern muß seine Wärme durch die nur langsam wärmeübertragende Kondensatschicht hindurch auf den Walzenmantel abgeben· Im Ergebnis stellt eich mithin eine unerwünschte Verzögerung in der Wärmeübertragung vom Dampf zum Walzenmantel ein· Hs wird deshalb angestrebt, die Kondensatschicht an der Innenseite des .Vaizenmanteln auf einer möglichst geringen Schichtstärke

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zu halten.

Das Kondensat kann aus dem Walzeninneren, um die Kondensatschicht auf der Innenseite des Walzenmantel auf einem Minimum zu halten, mit Hilfe von UchÖpfeinrichtungen oder Siphons abgezogen werden· Diese Einrichtungen nehaen das Kondensat auf und leiten es über geeignete Verbindungelei« tunken zu einem Kntnahmfejtutzen, der im allgemeinen axial in einem der beiden Stirnteile der Walze angeordnet let· Es sind bereits zahlreiche, verschiedene Typen von Schöpf-

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einrichtungen oder Siphons sum Kondensatabsug vorgeschlagen wordtn.

Bei einem Vorschlag 1st an jedem End· der Waise eine mit der Welse rotierende nchöpfeinrichtung vorgesehen· Der durch die Cehöpfeinriehtung hindurchströmende Dampf ser-•täubt dabei das an der Innenseite dea "alsenmantels haftende Kondensat und nimmt dieees zerstäubt· Kondensat mit. Die bekannte Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die die Innenseite des walzenmantel« bedeckende Wasscrmenge nicht gleichmäßig ist, so daß Teile der Papierbahn auf der äußeren Oberfläche der Waise nicht so stark getrocknet «erden wie andere 'i'eile der Papierbahn, und außerdem sich der Mantel der Waise in einest gewiesen Ausmaß versieht· Falls «um Ab« nehmen der Papierbahn (unter gleichseitiges] Erzeugen einer Kreppung) «ine Kreppklinge verwendet wird« wie dies allgemein bei der Herstellung von gekreppten Zelletofftuchern Üblich ist, führt das Verstehen des Walzenmantel· dazu, das die Kreppkling· nicht über ihr« gesamt· Läng· hinweg mit gleichem Druck an der Walsenoberfläch· anliegt« Daraua ergibt sich sowohl «in« ungleichmäßig· Abnutsung der Kling· unddsr Walt· als auch «in· ungleichmäßige Kreppung der getrockneten Bahn· Weiterhin hat die bekannt« Anordnung den !fachteil, das ei· bei sehr hoher ArMfcsgeechwindigkeit der Wals« nicht genug Kondensat aus dem Waleeninneren abführt. £■ verbleibt vielmehr im Durchschnitt

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auf der Innenseite des Walzenmantele eine Kondensatschicht von etwa 6mm bis 8en Schichtstärken

Bei einer weiteren bekannten Einrichtung zum Abzug des Kondensats aus dem Waiseninneren werden sogenannte "breite Schupfeinrichtungen¹* verwendet» die sich mit der Walze drehen und die sich über die gesamte Breite der ralze (mit Ausnahme eines Bereiche von etwa 20 cm bis 25 cm an den beiden Stirnseiten) erstrecken· Infolge Ihrer großen Breite können dleae Einrichtungen das Kondensat auch rasch genug bei sehr hoher Arbeitsgeschwindigkeit der Walzen abziehen. Ba sie sich jedoch in Längerichtung der Waise (d. h. parallel zur Walzenachse) erstrecken» wirken sie nur in longitudinal verlaufenden Bereichen dee Walzenmantels» bo daß eich auf der zu tiocknenden Papierbahn abwechselnd trockene und noch feuchte Streifen ergeben· Außerdem stellt eich» da die von einer dünneren Kondensatschicht bedeckten Bereiche dee Walzenmantels heißer sind als die von einer dickeren Schicht bedeckten Bereiche» ein entsprechendee longitudinales Verziehen der äußeren Walzenoberfläche ein mit dor Folge» daß die mit der »size zusammenwirkende Klinge zum Abnehmen der Papierbahn (z, B. die Kreppklinge) und auch* falls vorhanden, die sum Aufbringen der Papierbahn dienende Druckwalze hin- und herpendeln, d. h. sich abwechselnd zur

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Walzenachse hin und von der Walzenachse fort bewegen· Dadurch wird die Arbeitsgeschwindigkeit der alze gegenüber der höchstmöglichen Arbeitsgeschwindigkeit vermindert· Die Schichtatärke der im walzeninneren verbleibenden Kondensatschicht beträgt bei dieser Anordnung ungefähr 3mm bis 5mm im Durchschnitt·

Mit der Erfindung soll demgegenüber eine verbesserte Kondensat-Abzugseinrichtung geschaffen wer en, die es gestattet» die Kondensatschicht im valzeninneren auf einer sehr geringen, vor allem aber gleichmäßigen l> chi ent stärke zu halten, so daß sich ein verbesserter Wärmeübergang vom Dampf Ut-.er den Walzenmantel zur Papierbahn einstellt und auch exne gleichmäßigere Temperatur (und damit Form) der äußeren Walzenoberfläche·

Wie bereits erwähnt, bedeckt bei relativ hohen Walzen· geachwindigkeiten von z· B· mehr als 300 m/min Umfangsgeschwindigkeit das gebildete Kondensat die Innenseite des Walzenmnntels praktisch vollständig· Bs wurde jedoch gefunden, daß dna Kondensat in bezug auf den Walzenmantel nicht vollständig stationär 1st, sondern in Umfangsrichtung der Walze gewisse Oszillationen ausführt. Diese Oszillationen hängen mit der Glätte der inneren Oberfläche des Walzenmantel* zusammen und nehmen mit zunehmender Glätte dieser Oberfläche zu· Ihre Ursache haben sie in der Schwerkraft, die abwechselnd den Kondensatring innerhalb der Waise relativ zum Walzenmantel beschleunigt oder verzögert, je nachdem, ob sich das Kondensat

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im aufsteigenden oder absteigenden Teil der Walzenoberfläche befindet· Die Schwerkraft führt nämlich zu einer Abwärtsbewegung des Kondensatringes im Inneren der Walze, die umso stärker wird, je geringer die durch die Walzendrehung hervorgerufene Zentrifugalkraft ira Vergleich zur Schwerkraft wird.

Die Erfindung verwendet Kondensat-Abzugseinrichtungen vom üiphon-Typ und macht sich die vorgenannte Oszillationsbewegung des Kondensatringeβ zunutze. Das Kennselchen der rflndung besteht darin, das als Kondensat-Abzugseinrlohtungen eine Anzahl von Kondensat-Düsen vorgesehen sind, deren der Walzen-Innenfläche zugekehrtes Öffnungs-Muster länglich ausgebildet 1st und sich in Uafangsrlchture der Walze erstreckt·

Hi thin sieht die Erfindung vor, daß die DttsenUffmangen der Kondensat-Düsen in Uefangsrichtung der Waise länger ausgebildet sind ale In Axialrichtung der Walze· Dadurch 1st die wirksam» Län'.e der DUsenöffnun^en in Umfang«richtung der Waise größer als in Ihrer Axialrichtung. Dies wiederus bewirkt, das eine verhältnissAQig groSe Menge an Kondensat-Baapf -Geadeeh in die Düstnöffnungen eintreten kann, well die langen Kanten der DusenOffnungen stets parallel der Bichtung der Oseillationsbewegung der Kondensatschicht Innerhalb der Waise verlaufen·

Sie Düsen sind vorzugsweise innerhalb der Waise auf Linien angeordnet, die diagonal star Walzenachse verlaufen.

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Dadurch ergibt sich eine große Gleichmäßigkeit beim Abzug dee Kondensate aus dem walzeninneren mit der Folge» daß die auf der Innerneite dea · alzenmantele verbleibende Kondensatschicht nicht nur sehr dünn, sondern auch sehr gleichmäßig ausgebildet ist. Uiοe wiederum führt zu einer sehr gleichmäßigen Temperatur der äußeren Y/alzenoberflache und eu einer entsprechend gleichmäßigen Walsenform während des Betriebe.

Weitere Vorteile und üineelheiten der Erfindung werden nachfolgend in Ausführungebeiapielen anhand der Zeichnungen näher erläutert· Dabei stellen dart

Fig«1 «inen Längaachnltt einer erfindungs-

gemäß ausgebildeten Yankee-Troekenwalee,

Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 achematiach eine Abwicklung des Mantels

der Waise gemäß Fig· 1, die die Placierung der einseinen Kondensat-Düsen und Ihrer zugeordneten Anschluß- und Verbindungsleitungen erkennen läßt»

Flg. 4 la vergrößerten Maßstab die Seitenansicht einer Aueführungeform einer Kondensat-Düse,

Fig. 5 die Seitenansicht der Kondensat-Düse at» der Ebene 5-5 dar Flg. 4,

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Fig. 6 die otirnaneicht der Düse gemäß Fig· 4 und 5t

J>ig. 7 und 8

zwei den Pig. 4 und 5 entsprechende oeitenanaichten einer abgewandelten AuafUhrungaform der Kondeneat-Düae,

Fig· 9 achematiach das wirksame öffnunga-Muater der Kondenaat-inise gemäß Fig. 7 und Θ,

tfig. 10 im Längaachnitt ein· abgewandelte Aue-

führungaform einer erfindungagemüQ auagebildeten Yankee-Trockenwalze,

Fig. 11 einen nchnitt in der Kbene 11-11 der Fig. 10,

Fig.12 im vergrößerten Maßstab eine Seitenansicht einer Kondenaut-Düae, die bei der Walze gemäß Fig. 10 verwendet iat

Fig. 13 die Ansicht der Kondensat-DUaβ aus der Ebene 13-13 der Fig. 12, und

Fig.14 achematiach die Abwicklung des Mantel« der Wale· gemäß ^ig. 10 ewecka Erläuterung der Placierung der einzelnen DUaen innerhalb der Walze.

Die in Flg. 1 dargestellte Trockenwalie enthält einen dünnen, zylindrischen Außenmantel 10, der an seinen beiden

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End tu starr alt je einem relativ flachen ringförmigen Stirnteil 11 bzw. 12 verbunden let« Dazu ist an jedem Ende dea Mantels 10 ein nach innen weinender Befeati^un^nflanach 14 vorgesehen» der mit einem iiandflanach 15üea zu^eordnoten ötirnteila zusammenpaßt und mit diesem durch Bolzen 16 verbunden tat· Die beiden utirnteile 11 und 12 aind ihreraeita an einer Hohlachse 13 befeetigt und im übrigen mit je einem Mannloch 17 versehen, um «las Innere der v.aize zur Montage und Wartung zugänglich zu machen*

Jedea der beiden '.timteile 11 und 12 iat in aeinem mittleren Bereich (d. h. im Bereich zwischen dem inneren Hand und dem äußeren Hand) Mit einem kurzen Zylinderabachnitt 18 versehen, der an aeinem inneren Ende einen Plan ich 19 trägt und der zweckmäßig mit d«m betreffenden Utirntell aus einem Stuck besteht· Zwischen den Flanschen 19 der beiden gegenüberliegenden Zylinderabachnitt e 18 erstrecken sich eine Ar zahl von verhältnismäßig schweren streben 20 in Längsrichtung durch das Innere der Walze. Die Streben 20 sind an ihren nden mit Flanschen 21 versehen und mittels Bolzen 22 an den Planschen 19 befestigt· Sie dienen dem Zweck, ein Verbiegen der Stirnteil· 11 und 12 zu steuern und damit dl« Beanspruchungen, dl· im Mantel 10 an oder nahe der Verbindungsstelle mit den Stirnteilen auftreten können, zu eliminieren·

...: Die Hohlachae 13 besteht aus zwei Hälften 23 und 24, die an ihrer Verbindungsstelle mit Flanschen 25 bzw· 26

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▼ersehen und durch Bolzen 27 miteinander verbunden sind· Zwischen den beiden Achshälften 23 und 24 befindet nich eine ebenfalls durch die -"olzen Zl gehaltene Trennplatte 28* die innerhalb der Hohlachse 13 zwei getrennte Kammern 29 und 30 abteilt· In der Nähe der beiden äußeren Enden let die Achse 13 mit je einem Uafangaflanach 31 versehen» der mit eines liandflansch 32 der Π timteile 11 bzw. 12 zusammenpaßt und mit diesem durch Bolsen 33 verbunden ist.

Außerhalb der beiden Umfangsflaneche 31 geht die Achse 13 in zwei Lageranoätze 34 Über, mit denen die Waise in geeigneten, nicht weiter dargestellten Lagern drehbar gelagert werden kann« £iner der beiden Lageranaätze, in der Darstellung der Fig. 1 der rechte Lageransatz, 1st über den Bereich dee zugehörigen Lagers hinaus zu einem Fortsatz 35 verlängert, an dem ein geeignetes Antriebe element, z· B· ein Zahnrad, befestigt werden kann· Beide Enden der Achse 13 sind Bit Bohrungen 36 bzw. 37 versehen, die mit den Kammern 29 bzw· konattnizleren· Die Bohrung 37 dient dabei zur Zufuhr von Daapf unter Druck zur Kammer 30, und die Bohrung 36 wird zu« Abzug Ton Kondensat aus der Kammer 29 verwendet·

Der in die Kaaaer 30 über die Bohrung 37 eingespeiste Dampf tritt fiber öffnungen 38 in das Innere der Trockenwalze ein« ^:■■■■■■" · ■ ·

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Zua Abzug dee Kondensate auo dta Inneren der Trockenwalze eind Abaau^düsen 39 biß 54 vorgesehen. diesen Düsen sind, wie οich aus Fig· 1 und 3 erkennen läßt, die Düsen 39 bis 42 in einer Ebene 55 t die Düsen 43 bis 46 in einer ;ibene 56, die Moen 47 bis 50 in einer Ebene 57 und die JJUeen 51 bis 54 in einer Ebene 58 angeordnet. Die

benen 55 bis 58 verlaufen sämtlich senkrecht zur Achse 13* d. h. senkrecht zur Mittelachse der Trockenwalee, und besitzen einen gleichen Abstand voneinander, der größer 1st al ο der Abstand der beiden äußeren Ebenen 55 und 58 von den beiden Stirnteilen 11 und 12. So kann beispielsweise der Abstand der Ebenen 55 bis 53 voneinander in der Größenordnung von 1 m liegen, während die Ebenen 55 und 58 einen Abstand von etwa 76 cm von den beiden ;tlrnteilen 11 und 12 aufweisen·

Jede der Düsen 39 bis 42 int über «in« Anschlußleitung 59 mit eineis kreisförmigen i'ammelrohr 60 verbunden, das οeinerseits über «ine Verbindungaleitung 61 an die Kammer der Achse 13 angeachlossen ist« Sas Saaaelrohr 60 let in geeigneter Weise an einigen der utreben 20 befestigt. In ähnlicher Welse sind Saaaelrohre 62, 63 und 64 vorgesehen für die Düsen 43 bis 46, 47 bis 50 bsw. 51 bis 54· Dl· Düsen 43 bis 53 sind dabei Jeweils über eine Anechlußleitung 59 an das sugeordnete aaseeXrohr angeschlossen, und dl· Saeeelrohre 62 htm 64 ihrerseits stehen Jeweils über eine V#rbindungs-

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leitung 65» 66 bzw. 67 mit der Kamm⁶* 29 der Achse 13 in Verbindung·

Die DtLa§n in jeder der Ebenen 55 bis 58 sind gleichmäßig über die innere zylindrische Oberfläche der Walze verteilt« Sie stehen, wie Fig. 2 und 3 verdeutlichen, innerhalb jeder Eiaene im Winkel von^90° zueinander, wobei zwei benachbarte Ebenen um 45° zueinander gedreht sind, ad daß die in Axialdichtung der falzen benachbarten Düsen eine versetzte, «ick-zack-föroige Anordnung zueinander besitzen· In der in Fig· 3 gezeigten Abwicklung der inneren Oberfläche der walze liegen mithin die benachbarten Düsen auf den Diagonalen 68a bis 68e.

Die IHiae 39 (suwie auch jede der Übrigen DUaen 40 bis 54) kann die in Fig· 4 bio 6 dargestellte Fora besitzen· Bei dieser DUsenforra ist ein Kühlgehäuse 69 vorgesehen, das an seinen einen Ende in einen verstärkten, mit Innengewinde versehenen Ansatz 70 übergeht, der zum befestigen der Düse an der zugeordneten AnschluQleltung 59 dient. Am anderen ^nde geht das Gehäuse 69 in eine zylindrisch gekrümmte Stirn« fläche 71 über, die nahe der inneren zylindrischen Oberfläche des Mantel· 10 angeordnet und dieser angepaßt ist· Von der Stirnfläche 71 aua erstrecken sich zwei Schrägflächen 72 und nach innen, d« h. sum Gewindeansats 70 der Düse hin· I«

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übrigen let dae Gehäuse 69 ao geformt, daß es sich nach außen hin, d. h. in Richtung zur stirnfläche 71» in einer Uauptebene verbreitert und in einer «weiten, dazu senkrecht verlaufenden Hauptebene verjüngt· Dadurch bekommt die Stirnfläche 71 eine verhältnismäßig lange und ichmale Form· Innerhalb der Walzen ist jede Düse so angeordnet, daß die lange Achse der Stirnfläche 71 parallel zur zugeordneten Düsenebene (ia Fall der Düse 39 also parallel zur Ebene 55) verläuft, so daß ia Ergebnis alle Düsen weitgehend innerhalb der betreffenden Ebene liegen·

Ib bereich der Stirnfläch· 71 sind drei ländliche Düsenöffnungen 76 bis 78 vorgesehen, die durch swei Querwände 74 und 75 voneinander getrennt sind. Diese länglichen Düsen-Öffnungen erstrecken sich ebenfalls parallel zur zugeordneten DUsenebene. An einer iJeite des DUsengehäuses 69 ist ia übrigen noch eine Saugöffnung 79 vorgesehen·

Die Querwände 74 und 75 können auch fehlen. Sie werden jedoch bevorzugt, weil sie eine Turbulenz in der Mischung aus Dampf und Kondensat, die durch die Düsenöffnungen 76 bis 78 flieSt, erzeugen. Falls die Querwände 74 und 75 fehlen» besitzt die Stirnfläche 71 eine einzig· längliche öffnung, die alt ihren langen Selten parallel zur zugeordneten DUsenebene liegt. Zweckmäßig ist die Anordnung i" übrigen so getroffen, das sämtliche Düsen 39 bis 54 gleich ausgebildet sind, was in bezug auf die Düeenöffnung bedeutet», daß zweckmäßig bei

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«amtlichen Düsen entweder die Querwände 74 und 75 vorhanden eincl oder nicht vorhanden «ind·

Anstelle der in Fig. 4 bis 6 gezeigten Düsen können auch andere ausgebildete Düsen verwendet werden» sofern deren Düsenöffnungen sehr nahe an der Inneren Oberfläche der Waise angeordnet und länglich attagebildet sind, wobei die lange Achse der Öffnungen innerhalb der jewelle zugeordneten Düsenebenen 55 bla Sd liegt· In fig. 7 und 8 ist eine solche andere Düaenfora geselgt. Dort ist wiederum ein Hohlgehäuse 80 vorgesehen* das sich in der einen Haupt ebene, von der Anschlußleitung 53 ausgehend, verbreitert und in der anderen Hauptebene verjüngt« Dieses Gehäuse 80 ist mit einer Gewindeöffnung 81 versehen» mittels der ea auf die betreffende nschlueieitung 59 aufgeschraubt werden kann· An seine« anderen Ende besitzt das Gehäuse 80 «ine längliche öffnung 82, die durch eine Platte 83 abgedeckt ist. Die Platte 83» die beispielsweise aittels Schrauben 84 alt dem Gehäuse 80 verbunden sein kann» besitzt eine äußere zylindrische stirnfläche 85» die nah« der inneren Oberfläche der Waise angeordnet und an diese angepaSt ist· In der Platte 83 befinden sich drei Bohrungen 86, 87 und 88» roh denen die Bohrung 87 sich direkt in Richtung der Achse der AnschluBleltuog $9 erstreckt, also senkrecht but inneren Oberfläche der Walze verläuft, während

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dl« Bohrungen 86 und 88 (!«gegenüber etwas schräg nach außen verlaufen· Xa Ergebnis bilden al thin die drei Bohrungen 86 bin 88 ein längliches Muster 89 (Fig· 9) auf der inneren Oberfläche der Waise· Sa die lange Achse der Platte 83 in der sugehOrigen Düsenebene 55 bis $8 liegt« ist auch das Muster 89 mit seiner langen Achse in der betreffenden Ebene angeordnet, wie dies weiter oben gefordert worden war· Ia Übrigen ist an der einen Seite des Gehäuse· 80 eine Säugöffnung 90 Torgesehen_v die alt der Säugöffnung 79 ia Beispiel der DUee geaäi Fig· 4 bis 6 vergleichbar ist*

Sie vorangehend beschriebene Trockenwalse besitst folgende Wirkungsweise*

Die Waise ist ia einer Papiermaschine mo angeordnet« daß sie die voa Filzteil der Maochine abgegebene Papierbahn an einer bestiaaten Auf gäbest eile ttbernisaitt während der Drehung trocknet und an einer bestisavten Ausgabestelle wieder abgibt. Die Papierbahn kann dabei durch irgendwelche geeigneten Einrichtungen auf die Kater· Oberfläche dar Wals· aufgebracht werden« beispielsweise durch eine alt der Troekeawalse lussjaaenwirkeade, nicht weiter dargestellte Andruckwaise. Auch dat Abnenaea der Papierbahn nach erfolgter Trocknung kann durch irgendwelehe geeigneten iinrichtttag en erfolgen, beispielsweise eine aieht weiter dargestellte Ireppklinge, die sugleich

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die Punktion erfüllt» die Papierbahn oit einer Kreppung ειι rersehen·

Bear Inneren der Trockenwal«· wird über die Bohrung 37 und die Kammer 50 Dampf unter ausreiohendeji Druck sugeführt· Dieser Dampf strömt über die Öffnungen 58 in daa Innere der Trockenwaise ein and ·rhitat dabei die Waise. Durch diese Hitse kann dia auf der Außenseite de· Walsexuaantela 10 aufliegende Papierbahn ihre Feuchtigkeit abgeben· Dabei wird Wärme rerbraucht, was gu einer entsprechenden Dampfkondensation an dar Inneren Oberfläche dea WalBenmantels 10 führt· Unter der Annahme, daß die Umfangegeschwindigkeit dar Trockenwaise beispielsweise oberhalb von 500 m/min liegt, bleibt das gebildete Kondensat an dar inneren Oberfläche daa Mantels 10 "haften", d. h. es bildet einen zylindrischen Ring, dar dia innere Oberfläche daa Walsanmantela abdeckt. Dieser aus Kondensat bestehende Hing bealtst Jedoch nicht überall die gleiche Stärk·, sondern das Kondensat oasilliert in Umfang·· richtung der Walte hin und her«

Dia Duaan 59 bia 54 besitsen mit ihren zylindrisch gebogenen Stirnflächen 71 einen nur eehr geringen Abstand Ton

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dar inneren sylindriechen Oberfläche des Walsenmantels 10, dar Torsttgaweis« im Bereich ron etwa 5 mm bis etwa 12 mm liegt. Die lant.e Achs· der Stirn« ehe 71 aller Düsen erstreckt sich

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in Richtung der zugeordneten Düsenebenen 55bis 58, d. h· in Umfangarichtunii der Trockenwalze« Durch diese Anordnung der Düsen kann die Oszillationabewegung des Kondensate» die in Uaf angerichtung der Trockenweine erfolgt, eehr wirksam zum Abziehen dea Kondensats ausgenutzt werden, wie weiter unten noch im einzelnen erläutert wird· Die Düsen 39 bis stehen gegenüber der Walze feet, so dafl die Oszillationsbewegung des Ae innere Oberfläche des Walzensiantels bedeckenden Kondensate in Uafangurlchtung der Walze die einsige Relativbewegung zwischen ä%n Düsen und de« Kondensat ist*

Die langen Kanten der Öffnungen 76, 77 und 78, die sich parallel zur Richtung der Oszillationsbewegung dea Kondensate erstrecken» wirken als Wehre. In der Hahe der öffnungen 76 bis 78 zerstäubt der Dampf und nimat bein Eintritt in die öffnungen Kondensat «it. Diese Dampf-Kondensat-Mischung etrömt durch die betreffende Düse 39 bie 34» das zugeordnet· Sammelrohr 60 bis 64 und die zugeordnete Verbindungsleitung 61 bzw· 65 bis 67 hindurch in die Kajuer 29 ein und wird dort zur weiteren üblichen Aufarbeitung über die Bohrung 36 entnommen. Wegen der Tatsache, d'«0 die langen Xanten der Offnungen 76 bis 78 sich in Umfangerichtung der Trockenwalze erstrecken und demzufolge auf der inneren Oberfläche des Walzenmantel» 10 ein sich ebenfalls in Umfangerichtung -

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•retreckendes, länglichea Muster bilden, wird dabei beträchtlich »ehr Kondensat von den Düsen 39 bie 54 aufgenommen» als die» beispielsweise der Fall wäre, wenn die Düsen sich im ■ inkel von 90° zur zugeordneten Düsenebene befänden«

Dies« beträchtlich verbesserte Wirkung durch Anordnung dtr Düsen, derart, daß dl· langen Kanten der DUsenöffnungen in Umfangsrichtung der Wale· verlaufen, läßt eich auf der Baals der Überlegung erklären, daß das Kondensat nur dann gut in dl« DUsenoTfnungen eintritt, wenn es entweder in der gleichen Richtung der Kant· der Düaenöffnung strömt oder in Richtung s« dieser Kant« hin« Mithin bildet eine der kurren, runden Kanten einer jeden öffnung 76 bis 78 (dl· erwähnt· Anordnung der Düse in U«fangerichtung der Waise vorausgesetzt) •in« ^Haktiv·" Kant·, da das Kondensat bei seiner in Umfangsrl eh turn* der Wals· erfolgenden Oeiillationsbewegung gegen die·« Kante hin strömt, wahrend Ale gegenüberliegend· rund·, kurse Kant« der betreffenden öffnung kein· "aktiv·" Kante darstellt. In Jeeea ffsll Jedoch sind dis v«rhlltniemäflig kurs*n, runden Ka»t«n im Terglelch su den laagcn, g»red«n Kanten d%r öffnungen 76 bis 7Θ nicht sehr wirksam, d. h. si· tragen nur geringfUgigi Eur Wirkung der Düsen b«i. Di· langen, geraten Kanten, dl· steh pearallel «ur Bewegungsrichtung des os si liierenden Kondensate erstrecken, sind ·■ vielmehr, dl· den Hauptteil der

Busenwlrkung begründen, denn diese beiden Kanten sind stet« gleichseitig al· Wehre sük Kondensatabsug wirksam* Dies bedeutet «it anderen Worten, dad bei der erwähnten Anordnung der Alleen die gesamt· Länge der zum Kondeasatabzug beitragenden Wehre stets eehr groQ 1st, nämlich etete die beiden langen Kanten einer jeden Öffnung 76 bie 78 uafaSt eowie eine der beiden kurzen» runden Kanten (wobei es von der jeweiligen Richtung der OsKlllationsbewegung dee Kondensate abhängt, welche der beiden kurcen» runden Kanten in jede« Zeitpunkt gerade die "aktive" Kante 1st)·

Di· Busen 39 bie 54 Bind vorzugsweise auf den echon erwähnten Diagonalen 68a bia 68e angeordnet» daalt «ich für den Kondeneatabsug auf der inneren Oberfläche dee WalssastsAttls 10 eine Möglich* gute, gleichmäßige Verteilung ergibt· im werde näallch gefunden» daft bei einer Anordnung benachbarter Düsen auf diagonalen Linien innerhalb des Walaeaaantels eine Kondensatschicht von auflerordentlich gleionaäliger Schichtstark« erreicht werden kann· Dies ist wichtig, denn ee ist nicht nur notwendig» die Stärk· der Kondensatschicht innerhalb der Wals· möglichst gering au halten» eondern ee tat «indeeteme ebenso notwendig, w«na nicht sogar notwendiger» die Kondensat* ehloht auf einer gleiehMäilgen Stärke sei hai««·* «jsmlt die Trockaujig dor ?aplerbaha entsprechend gleleteällg erfolgt.

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Me Säugöffnung 79 In jeder der JHlaen 39 bis 54 « dai etändig «in· klein· Meng· von rein·· Dampf in freies Stro· direkt in daa DOaengehMiiee 69 eintreten kann· Sleeer Daapfatro« hilft «it, das alt den DUaen yerbundeae Bohrleltungaayate* -von einer Blockade durch Konden-■at freisuhalten.

Dl· anhand der VIg* 7 ble 9 erläuterte DU·· wirkt grundeätalieh la der gleichen «else «le die WUe gen*· Ils· 4 bis 6, die bei der vorangehendes Beschreibung der Wirkungsweise der Troo^emralie sttgrundegelegt war* Auen bei der JXUe gea** rig· 7 bie 9 «eretäubt der Daapf daa Xondeaaat 1» der lihe der DUeenöffnangen, to dal ee bei« Bitttritt dee Daepfee la Ale DUeenöffnungen aitgerleae» wird· Da· Koater 89 ^aA daa allgeaeiae Mtuit«r der Bohrungen 86 lie 88 bei der Dttae geaAi ng· 7 »la 9 eratreekt eich genatuio In Uafangerielitemg der Walae «le die lange Aehee der Dtteeaöffnangea ti ·!· 78 bei der Dttee gea«· YIg. 4 bla 6· Des» sufolga Uegt auch beider Bttee geaftl ng· 7 bla 9 ein ate«·

Die im ng. 10 und 11 dargeateUte Trockeaemlae ist der anhand το» flg. 1 and 2 beschriebenen Walle eehr ähnlich. Sie beeitst einen Hantel 10a »owie avel Stlmtelle 11a im« 12a_t iwlaehen deren flanechträgern 18a eich Streben 20a ere trecken*

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JPdL· Stirnteile Ϊ1« und 12a sind aa einer Ach»· 13a b#» festigt, die aieh Ton der Ach·· 13 dadurch unterscheidet» dme di· f?Aan«AEUi 91t die die Daapfkaaaer 30a tos der Kondeneatk&aaer 29a trennt, nicht swiachen den beiden Achshälften angeordnet IAt₉ eondern Aioh innerhalb d«r Aohs~ hälfte 23a befindet· Sue Einbringen des üeuipfaa in das Inn«?· der Wal«« eind OffbungAH 38a rorgemhan* di· den öffaaagen 3a

Da· KonaAnAat-AbAAttgayAtea fUr di· Trookenwals« g«aäfi *"ig« 10 und 11 enthält ein· Anmaal τοη IXiAAn 92» deren »yllttdrieoh· StlxnfllehA 96, di· nah· der innere« lyliadrieehea Oberfläche deα Walsensaat«la 10a AAgAOrdnAt und dieser ABg** 9AJt ist, dJFAi DUeenöffÄuagen 95t 94 und 95 aufvAlst (flg. 13)· Zm übrigen enthält Jede der Dttsen 92 AiA Hohlgehäu··, dae_f IhnUeh da« DüsengehMuse 69 gmelB fig, 4 toie 6» in der einen &Aopteb«ne einA» AiAb rerbroitemden und in d·» anderen Haupt-AbAAA AiAAA aIaa VAVJUAgAAdAA Quereöhnltt becitat· Am de* DUeengehlUdie 97 iat ein· läftgUohe JSüaeaplatte 90 befestigt, die diA öffAttftg·* 9St 94 and 95 b«aitst. XMM durch die üttAAA-Öffnungen 95 bis 95 eirieugte MuAtdr ent« pari oh t da» Ibwter der SÜAAA0flA«AgAA 76 AiA 78 UAd erstreckt al ah in Umfangsriohtung des DUsejUMuitels 10a·

miAAA 92 sind QbAr Ansehluöleitungen 99 Alt eines gAbogAAAti Sam»!rohr 100 TArbundAn« BiA Aanchlui-99 «sowie daa Ssaaelrohr 100 «ind Bittele geeigneter

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Konsolen, wit is einBeinen aelchneriacb dargestellt, «it den atreten 20a verbunden* Die beiden Enden 101 und 102 des ßaaeelrohre 100 sind an die Kondenaatkaaater 29a ta der Acheenhfelfte 23a angeechloeeen.

Wie eich ana der in f lg« 14 wiedergegebeaen AbwiokXang der engen Seit« des Wal*en»antele 10a entnehmen 11Bt, sIbA die DUeen 92» ihnlioh den Düaen 59 bis 54 1* AuefUhrungebeiapiel ge«äfl flg· 1 und 2» auf Diagonalen 103a» 105b ttaw. angeordnet, um aieherauatellen, daß alon dl· IHiaen 92 gleicbjüiaig über die innere Oberfläche dea Walaenmantel« hinweg Terteilen und eine gleiobaASige Koadenaat-Kntnahae beaorgen.

kreieförodge Baamelrohr 100 beeteht la Ber«len den Bndteilen 101 und 102 «na einer Aaaahl τββ bogenförelgen Segmenten 104· Die Bndteile und auch die Begaente sind ieweila an ihrem Enden «it rianachaa T«mahati und aa diesen flanaohen ama—engebolat* Baduroh, daj leide Enden dea Saaealrohree 100 an die Kondenaatkajamer 29* a»- geaohloaaen alnd» 1st alchergeeteilt» dafi iaa Xxmdaxtaa« Ia |«4«Ji Tall leicht dl· Taaawr 29« »rreiehen kajut, da dem Kondensat dafür awei Weg· stur Verfügung atehen« Dtr Aufbaa dee Beaaielrohrea 100 mm eiaer Anaaal von uegateMtea 104 lat aoe Grfiaden der Srleichterung der Montage gevihlt Die einzelnen Beg»ente dee Siuaaelrohree laaaen aloh

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leicht stück für Stück durch die Mannlöcher 17a hindurch In dae Innere der Trockenwalee einbringen.

ü-ß sei noch darauf hingewiesen, daß an verschiedenen Stellen innerhalb dee Kondeneat-Abrugeyeteae ein unbalancierter Relbunge-Druckabfall und ein unbalancierter, statischer Druck vorhanden eeln kann» Ua dae Kondensat-Abzugsystea in Balance su halten und damit sicherzustellen, daS gleiche Biengen von Daapf und Kondensat durch die einseinen Düsen abfließen, können die folgenden Vorkehrungen getroffen werden;

1· Die Durchaaaser der Düsenöffnungen können durch Nachbohren geändert «erden*

2· Der Zwischenraum Ewisehen einer oder aehreren der Düsen und dem Waleenaantel kann sur Korrektur der ^trüaung durch die Düsen geändert werden·

3· In den Baanelrohren oder den Anechluö- und Verbindungeleitungen können Absugelöcner vorgesehen eein, durch die der Daapfstroa in gewissen Be« reichen rergröOert wird*

4* In den Samaelrohren oder Anechluö- und Verbindungeleitungen können Auegleicheöffnungen sub Ausgleich eines Druckabfalls vorgesehen sein«

*>· Dar Innendurchmeeeer der Sajuselrohre kann erweitert oder verringert werden. Dias gilt besonders la Bereich dar Flanschverbindungen, wie Jtl^e in dea

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Kondenaat-Abzugsyetera gemäß Flg. 10 und 11 enthalten sind·

β iat verständlich, daß diejenigen Düsen» die von der Kondensatkammer in der Walzenaohee weiter entfernt sind» auch einen größeren Druckabfall länge dee Verbindungsweges zwischen Dtlae und Kanaer besltssen als diejenigen Düsen, die einen geringeren Abstand von der Kondensatkammer haben· Ha diese Erscheinung su beseitigen, 1st es aa bequemsten, einigen der Düsen einen größeren Abstand von der Inneren Oberfläche der Trockenwalsse zu geben als anderen Düsen.

Als «eitere Maßnahme 1st es auch möglich, einen oder mehrere Kxkavator*n («. B. wie sie in der US-Patentschrift 2 892 264 beschrieben sind) Ia Zusaaaenhang mit einer oder ■ehreren der Düsen su verwenden, ua dl« Kondensatesngen ab«uführen, die sich in de· unteren Teil der Waise eaoaeln, wenn die Waise «it geringer Oesohwindigkeit »nfetrieben ist^wIe dies beispielsweise während der Stillstandsperiode», in denen kein Papier hergestellt wird, der Fall 1st)«,

Smi kreisför*ige₉ alt »wei AnsohluSenden versehene ßajeelrohr 100 im Beispiel der Mg. 10 und 11 besltst den besonderen Torteil, daß die Verbindungeleitungen «wisohtÄ den einstinen Düsen und dem üameelrohr «ehr kura gehalten werden können alt der 7olge, daß si« «loh nicht so leicht

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durch Kondensat verstopfen· Btm gleichen Zweck dient auch die Anordnung dee Samtselrohres 100 verhältnismäßig dicht an der inneren Oberfläche des Walzennontels·

Die einzelnen Düsen besitzen vorzugsweise auf den Diagonalen innerhalb ά·τ Trockenwaise einen gleichen Abstand voneinander· Damit sind die DUsen nicht nur wirksam in Hin* sieht auf eine geringe -chichtatärke der die innere Oberfläche des Walzenmantel» bedeckenden Kondensatschicht, sondern auch in Hinsicht auf eine gleichmäßige stärke dieser Schicht. Der wünschenswerte Minimum-Abstand «wischen den DUsen beträgt etwa 60 ca· In diesem Fall wirkt jede Düse auf ein Oberflächengebiet von ungefähr 0,36 qm· Bei einer üblichen Yankee-Trocken— wslse, bei der beispielsweise die Oberfläche der Innenseite &9» Weleenmantele ungefähr 50 qa beträgt, bedeutet diee, das ungefähr 135 DUsen benötigt werden· Der besagte DUsenabetand von ungefähr 60 cm ist bei hohen Walsengesohwindigkeiten» s· B. in dsr Größenordnung von 1 200 bis 1 500 m/min» sehr sweckmäSig, Bei niedrigeren Geschwindigkeiten Jedoch kann auch mit größeren Düsenabständen gearbeitet wsnleaf Bsi dsn .sslohnsriseh dargestellten Waisen betrügt beispieleweiae dsr Abstand dsr Dillen voneinander etwa 1, 2a bis 1»5 a, wobei insgesamt 16 Düsen vorhanden sind· JfatUrlich »acht jede Erhöhung dsr Dussn-Ansahl ss erforderlich, dis Ansahl dsr IXisen-iäbenen innerhalb

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der Wals« und.die Ansah! der Düeen innerhalt) Jedtr Eben· entsprechend eu reraehren. Dabei aei Jedoch darauf hingewiesen, d*B, obgleich die stärke der Kondeneatechicht •in« Funktion der Anzahl der Düien iet, normalerweise angeetrebt wird» die IHlien-Anrahl »öglichat gering eu halten, da eich jede Erhöhung der DÜeen-An«ahl konteneteigernd auewirkt.

BLe einwlnen DUeen sind vorzugsweise senkrecht war inneren Oberfläche der Trockenvalee angeordnet· Ihr Abstand Ton dieeer Oberfläche let jedoch ao lange nicht kritiech» wie eicherge·teilt let, dafl der Daapf die innere Waisen·· oberfläche lauberhalt und jede Düse ein auereichende· Strö-•ungegebiet für Daepf und Kondensat bildet. Dadurch, AaB die Düsen eoweit «ie eoglfch in Uafangerichtung der Wals« rerlaufen, ist das Entetehen Tim Uberhiteten Stellen Im Walseneaatel praktisch rolletändig yeraieden und ein gleichaaöige* ströaungebild für das Kondensat eichergeetellt. Die der inneren Waltenoberflache benachbarten Stirnflächen der Düsen sind Torrugeweiie, aber nicht unbedingt notwendigerweise· «jlindrisch auegebildet und über ihre gesamte Fläche hinweg Ib gleichem Abutaad von der inneren «alrenoberfläche angeordnet. Ebensogut können aber auch diese *ylindriechen ntlrnflaohen fortgelassen eeln. Beispielsweise kann anstelle der stirnfläche

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■ti^..ν- -i.

In Fig· 4 bis 6 eine Anordnung τοη drei einfachen Bohren verwendet werden, die alt länglichen öffnungen versehen eind und deren Endkanten in beeug auf die innere laleenoberflache einen gleichen Abstand voneinander beslteen.

Die Erfindung wurde vorangehend la einselxm anhand einss Waleentyps beschrieben, bei dea die beiden Stirnteile durch starke streben miteinander verbunden eind und bei denen die Düsen Bit der Trommel umlaufen. In gleicher Wels können jedoch auch die länglichen DUeen innerhalb einer sieh drehenden Trockenweine stationär gehalten sein· Bei eine« solchen fall wird nicht nur die in U*f anger! cn tung der Waise erfolgende osslllierende Bewegung des Kondensats sua Kondensatabeug nutebar geaacht, sondern auch die auf die Troneeldrehung surücksofünrende Relativbewegung des Kondensats gegenüber den stationären Düsen. Der vorangehend lsi tinainen erläuterte Wirkung ieechani «we dtr länglichen Düsen bleibt dabei grundsätsllch der gleiche·

KHB/aeh ^ · Ansprüche -

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Claims (1)

1. ZS

   U61125

   Anspruch·«

   i. Drehbar«,zylindrlaehe Trockenwalze für Papiermaschinen, di· alt Einrichtungen zur Dampfzufuhr zum Walceninneren versehen.1st und im Walzeninneren eine Anzahl von an Sammelleitungen angeachlossenen Kondensat-Abzugaeinrichtungen enthält» dadurch gekennzeichnet, daß ale Kondenaat-Abzugaeinrichtungen eine Ansahl von Kondensat-Düeen vorgesehen eind, deren dmr Walacen^Innenfläche zugewandtes üffnunga-Mueter länglich auegebildet iat und «ich in Uafangarichtung der Walze erstreckt.

   2· Trockenwalze nach Anspruch I₉ dadurch gekenngelchnet. daS das Jffnunge-Muetor der Kondensat-DtIeen aus drei Düecnöffnungen zuaanuMtngeaetat iat, di· in einer ««nkreoht sur Wal*enachau stehenden Ebene liegen» wobei di· mittler· Düaenöffnung senkrecht zur Walzen-Innenfläche verläuft und die beiden seitlichen SUaenöffnungen gegenüber der mittleren öffnung divergieren.

   3* Trockenwalee nach Anapruohl oder 2» dadurch gekennzeichnet. das di· Kondenaat-Büeen in gleichaäöiger Verteilung über di· Walzen-Innenfläohe verteilt angeordnet aind.

   * A 2 -

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   - Jf Jt-

   4· Trockenwalae nach Anspruch 3# dadurch qekenngeichnet« daß die Düsen auf Linien angeordnet sind, die sich gegenüber der Walzenachse diagonal eratrecken.

   5. Trockenwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet« daß bei einer Düse mit mehreren iHisenuffnungen jede der Öffnungen in Uofangerichtung der Waise länglich ausgebildet ist·

   6· Trockenweine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenachse in zwei KajKtern unterteilt ist, von denen die eine alt einem axialen Dampfzufuhr-Stutzen sowie mit seitlichen, in dae Walzeninnere Bündenden DaBpfaustrlttsöffnungen versehen ist, während an die andere ein im walzeninneren angeordnetes, exidloeea kreieförmic gebotenes, über AnschluOleitungen mit den Düsen verbundenes nasuaelrohr angeschlossen IaX₉ wobei die Entnahme des Kondensats über einen an die zweit· Kaiamor angeschlossenen axialen Entnahmestutgen erfolgt·

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