相關(guān)申請(qǐng)案的交叉參考

本申請(qǐng)主張2014年10月7日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/060,640號(hào)的權(quán)益，所述臨時(shí)申請(qǐng)以引用的方式全部并入本文中。

本公開涉及用于從旋轉(zhuǎn)蒸汽加熱式柱體的內(nèi)部去除冷凝的蒸汽的裝置，且更具體來說，涉及附加到安置于此柱體內(nèi)的靜止虹吸管的拾取端的改進(jìn)。

背景技術(shù)：

在薄條和薄膜轉(zhuǎn)換過程(例如，造紙)中，通過在一個(gè)或多個(gè)中空金屬柱體上和周圍輸送扁平薄條或薄膜來加熱薄條或薄膜。此中空柱體由蒸汽加熱，且用以在制造期間執(zhí)行加熱過程。這些柱體的直徑通常在四英尺與七英尺之間。通過旋轉(zhuǎn)的接頭，然后通過輥頸，且然后到柱體的內(nèi)部，將蒸汽供應(yīng)到每個(gè)柱體。在柱體內(nèi)部，蒸汽在其將熱量傳送到柱體的內(nèi)壁時(shí)冷凝。接著必須去除冷凝的蒸汽或“冷凝物”，使得柱體不填充有水。通過虹吸管(其又連接到外管或箱)去除這冷凝物。虹吸管可隨柱體一起旋轉(zhuǎn)(“旋轉(zhuǎn)”虹吸)，或保持相對(duì)于旋轉(zhuǎn)接頭固定(“靜止”虹吸)。用以去除冷凝物的靜止虹吸附接到旋轉(zhuǎn)接頭的靜止部分以防止虹吸與柱體一起旋轉(zhuǎn)。

在先前靜止虹吸設(shè)計(jì)中，虹吸管延伸到每一加熱柱體的內(nèi)側(cè)表面且靠近每一加熱柱體的內(nèi)側(cè)表面定位。為了改進(jìn)冷凝物的收集，虹吸端連接到虹吸管的末端，且鄰近柱體的內(nèi)側(cè)表面定位。虹吸端被配置以收集沿著柱體的內(nèi)圓周移動(dòng)的冷凝物。通常，虹吸端靠近內(nèi)部表面定位，以便防止大量冷凝物累積于柱體內(nèi)部。柱體且因此冷凝物的旋轉(zhuǎn)速度用以迫使冷凝物到虹吸端內(nèi)。

在較高的操作速度下，收集于旋轉(zhuǎn)柱體內(nèi)部的冷凝物的一部分將與柱體一起在被稱為“沸騰的(rimming)”的條件下旋轉(zhuǎn)。為了在較高操作速度下的高效操作，靜止虹吸的正面向旋轉(zhuǎn)柱體的表面內(nèi)部的末端形成有面向圓周方向的開口，其具有成角度的或有輪廓的內(nèi)表面以從旋轉(zhuǎn)柱體的表面的內(nèi)部舀取沸騰的冷凝物，且將其改向到徑向虹吸管流體通路內(nèi)，且最終，離開旋轉(zhuǎn)柱體。通常，附加到虹吸的末端的拾取端具備沿圓周定向的單個(gè)開口，其用以執(zhí)行所要的對(duì)冷凝物的拾取，假定在操作中，柱體只在單個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)。這配置由帕蒂奧(partio)在美國(guó)專利第5,335,427號(hào)、揚(yáng)克勒(jenkner)等人在美國(guó)專利第4,501,075號(hào)和在我們的美國(guó)專利第8,082,680號(hào)中教導(dǎo)。然而，在一些特殊應(yīng)用中，取決于制造要求，柱體可在順時(shí)針或逆時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)。在此類應(yīng)用中，當(dāng)柱體正在相對(duì)的方向上操作時(shí)，靜止虹吸端(其開口面向單個(gè)圓周方向)將不會(huì)充分排出旋轉(zhuǎn)柱體中的冷凝物。

對(duì)于此類應(yīng)用，常規(guī)靜止虹吸形成有朝向旋轉(zhuǎn)柱體的內(nèi)側(cè)表面徑向面向的開口。這配置允許從旋轉(zhuǎn)柱體去除冷凝物，而不管柱體的旋轉(zhuǎn)的方向。這配置的典型是由強(qiáng)斯(chance)等人的美國(guó)專利第4,384,412號(hào)教導(dǎo)的裝置。然而，為了這配置發(fā)揮功能，必須克服傾向于抵靠旋轉(zhuǎn)柱體的內(nèi)側(cè)表面而保持住冷凝物的離心力。這需要在旋轉(zhuǎn)柱體的內(nèi)側(cè)表面附近的壓力與從虹吸管排空冷凝物的外管或箱的壓力之間的較高的壓力差。所謂高差壓，從旋轉(zhuǎn)柱體的內(nèi)側(cè)表面帶走并拿掉冷凝物且使其進(jìn)入到徑向虹吸管內(nèi)。

因此，需要提供一種無論所述柱體中的旋轉(zhuǎn)方向而執(zhí)行從該柱體的內(nèi)部去除冷凝物的功能的拾取端，其不需要高差壓且不允許過量蒸汽在不冷凝的情況下離開旋轉(zhuǎn)柱體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種用于從旋轉(zhuǎn)柱體的內(nèi)部去除例如冷凝物的流體的設(shè)備，其包含接近該旋轉(zhuǎn)柱體的內(nèi)側(cè)表面的虹吸端。該虹吸端連接虹吸管。該虹吸端進(jìn)一步包括兩個(gè)相對(duì)的圓周開口和分隔器。該兩個(gè)相對(duì)的圓周開口大體上平行于該旋轉(zhuǎn)柱體的旋轉(zhuǎn)方向而安置。該分隔器分開該相對(duì)的圓周開口且從虹吸端的末端徑向延伸。

在替代性實(shí)施例中，一種用于從旋轉(zhuǎn)柱體的內(nèi)部去除例如冷凝物的流體的設(shè)備，其包含接近該旋轉(zhuǎn)柱體的內(nèi)側(cè)表面的虹吸端。該虹吸端連接虹吸管。該虹吸端進(jìn)一步包括兩個(gè)相對(duì)的圓周開口和分隔器。該兩個(gè)相對(duì)的圓周開口大體上平行于該旋轉(zhuǎn)柱體的旋轉(zhuǎn)方向而安置。該分隔器分開該相對(duì)的圓周開口，從虹吸端的末端徑向延伸，且具有兩個(gè)彎曲的表面，每個(gè)均面向該相對(duì)的圓周開口中的一個(gè)。該相對(duì)的圓周開口中的每一個(gè)具有中心部分和相對(duì)的末端部分。

附圖說明

將從詳細(xì)描述內(nèi)以及為了說明的目的而選擇且在附圖中展示的其實(shí)施例內(nèi)最佳地理解本發(fā)明的特征，其中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的透視剖視圖；

圖2為虹吸組合件希望操作的環(huán)境的透視的、部分地剖視圖；

圖3為虹吸組合件的透視圖；

圖4為虹吸組合件的側(cè)視圖；

圖5為虹吸組合件的仰視圖；

圖6為沿著圖4的線6截取的虹吸組合件的橫截面縱向圖；

圖7為沿著圖6的線7截取的詳圖；以及

圖8為虹吸組合件和旋轉(zhuǎn)柱體的橫截面圖。

具體實(shí)施方式

首先參看圖1，描繪旋轉(zhuǎn)柱體10的一般結(jié)構(gòu)。還說明的是用于在典型的薄條或薄膜加熱過程中往返于旋轉(zhuǎn)柱體10供應(yīng)蒸汽和排放冷凝物的系統(tǒng)的一般定向和結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)有技術(shù)中，按陣列(未展示)布置多個(gè)旋轉(zhuǎn)柱體10；將材料的薄條或薄膜(例如，紙、紙板或塑料)在鄰近的旋轉(zhuǎn)柱體10上或周圍傳遞。該多個(gè)旋轉(zhuǎn)柱體10形成用以逐漸地升高薄條或薄膜的溫度的加熱區(qū)段。旋轉(zhuǎn)柱體10的旋轉(zhuǎn)用以驅(qū)動(dòng)、支撐和加熱薄條。通過加熱旋轉(zhuǎn)柱體10，薄條或薄膜通過與旋轉(zhuǎn)柱體10的外部壁的接觸而逐漸地加熱到所要的操作溫度。

為了加熱旋轉(zhuǎn)柱體10，通過蒸汽供應(yīng)入口24將加壓的蒸汽引入到旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)部腔室16內(nèi)。將旋轉(zhuǎn)接頭22插入于蒸汽供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)(未展示)與每一旋轉(zhuǎn)柱體10之間。旋轉(zhuǎn)接頭22用以準(zhǔn)許旋轉(zhuǎn)柱體10旋轉(zhuǎn)且提供旋轉(zhuǎn)柱體10與蒸汽供應(yīng)入口24和冷凝物出口26之間的密封。此旋轉(zhuǎn)接頭22為本技術(shù)領(lǐng)域中所熟知的。通常，蒸汽通過柱體軸頸20中的通路32進(jìn)入旋轉(zhuǎn)柱體10，來自該蒸汽的熱量用以將旋轉(zhuǎn)柱體10的外部壁12的溫度升高到預(yù)定所要的水平。隨著柱體10被加熱，蒸汽冷凝成水，水可收集于旋轉(zhuǎn)柱體10的底部或借助于通過旋轉(zhuǎn)柱體10的旋轉(zhuǎn)而賦予的離心力而粘附到旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)壁34。

靜止虹吸管28緊固到旋轉(zhuǎn)接頭22的靜止部分且與冷凝物出口26連通。虹吸管28的遠(yuǎn)端30最緊密接近旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)壁34而定位。在高壓下供應(yīng)從蒸汽供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)到旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)部腔室16的蒸汽，從而維持旋轉(zhuǎn)柱體10內(nèi)加壓的大氣。結(jié)果，收集于旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)壁34中的冷凝物被推動(dòng)到虹吸管28內(nèi)，在虹吸管處，其被排空到冷凝物出口26。

可在利用旋轉(zhuǎn)虹吸的加熱系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)類似配置。在此類系統(tǒng)中，虹吸管28緊固到旋轉(zhuǎn)接頭22的旋轉(zhuǎn)部分。虹吸管28接著隨著旋轉(zhuǎn)柱體10和柱體軸頸20旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，其中虹吸管28的遠(yuǎn)端30鄰近旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)壁34中的同一點(diǎn)定位，而不管旋轉(zhuǎn)柱體10的旋轉(zhuǎn)位置。

現(xiàn)在參看圖2，將最好地理解虹吸組合件的改進(jìn)。在公開的虹吸組合件中，如在現(xiàn)有技術(shù)中，蒸汽供應(yīng)入口24在壓力下引入蒸汽到旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)部腔室16內(nèi)。隨著在蒸汽與旋轉(zhuǎn)柱體10之間交換熱量，冷凝物形成，其收集于柱體10的底部處或在“沸騰的”條件下粘附到內(nèi)壁34。關(guān)于旋轉(zhuǎn)接頭22和旋轉(zhuǎn)柱體10按虹吸管27隨著旋轉(zhuǎn)柱體10旋轉(zhuǎn)而保持靜止的此方式來緊固水平虹吸管27。徑向虹吸管28附加到水平虹吸管27且通過鎖定肘部配件29與其連通。徑向虹吸管28被定尺寸從而以最緊密接近在旋轉(zhuǎn)柱體10的底部附近的內(nèi)壁34來定位有輪廓的虹吸端50。

將參看圖3到圖8最好地了解有輪廓的虹吸端50。有輪廓的虹吸端50包含第一開口51和第二開口52，其在圓周上以相反的方向相面對(duì)且大體上平行于旋轉(zhuǎn)柱體10的旋轉(zhuǎn)方向而安置。第一開口51和第二開口52分別限定第一通道和第二通道，該通道將冷凝物流引導(dǎo)到有輪廓的虹吸端50的內(nèi)部，而不管旋轉(zhuǎn)柱體10正在旋轉(zhuǎn)的方向。第一開口51和第二開口52可為大體上弓形。第一開口51和第二開口52每個(gè)均可具有中心部分53和相對(duì)的末端部分54。相對(duì)的末端部分54可由凸弓形段限定，且中心部分53可由凹弓形段限定。相對(duì)的末端部分54中的每一個(gè)的直徑可大于中心部分53的高度，這可導(dǎo)致相對(duì)的末端部分54遠(yuǎn)離有輪廓的虹吸端50的底部59向上延伸。

有輪廓的虹吸端50包含將第一開口21與第二開口20分開的內(nèi)部分隔器60。分隔器60有效地防止冷凝物繞過虹吸管29且有效地將蒸汽密封起來而不離開旋轉(zhuǎn)柱體10，而不會(huì)首先冷凝。分隔器60遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)側(cè)表面35朝向旋轉(zhuǎn)柱體10的旋轉(zhuǎn)軸線徑向地延伸且具有大體上分別面向第一開口51和第二開口62的兩個(gè)表面61、62。分隔器60的表面61、62可具有彎曲的輪廓以減小帶走和抬升冷凝物到虹吸管29內(nèi)所需要的差壓。表面61、62的彎曲輪廓開始于相對(duì)于圓周方向的較淺角度，逐漸且平穩(wěn)地過渡到表面63，其按接近垂直于旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)壁34的內(nèi)側(cè)表面35的角度朝向徑向虹吸管59延伸。初始的淺角度在圓周方向上小于30°，優(yōu)選地小于15°或20°。

分隔器60的高度和第一開口51和第二開口52的高度可變化。分隔器60的高度可替代地小于徑向虹吸管29的中心孔23的半徑，小于第一開口51和第二開口52的高度，或小于彎曲的分隔器表面的曲率半徑。第一開口51和第二開口52的高度可替代地為至少分隔器60的高度，彎曲的分隔器表面的曲率半徑的至少兩倍，或至少?gòu)较蚝缥?9的中心孔23的半徑。

如所展示，利用圓周夾鉗和夾持凹槽(未展示)將有輪廓的虹吸端50附加到虹吸管28。有輪廓的虹吸端50具備可與虹吸管28上的夾持凹槽嚙合的互補(bǔ)套管25。套管25可調(diào)整以圍繞有輪廓的虹吸端50和虹吸管28兩者的圓周收緊，其中夾鉗的一部分摩擦地緊固到虹吸管28且有輪廓的虹吸端50的套管25在虹吸管28的夾持凹槽中嚙合。預(yù)料到可使用在有輪廓的虹吸端50與虹吸管28之間的其它緊固方法。

有輪廓的虹吸端50由不易于侵蝕或腐蝕也不易于在較高的操作溫度下弱化的材料制成。雖然夾鉗可由金屬制成以將有輪廓的虹吸端50緊固地保持到虹吸管29，但至少有輪廓的虹吸端50的底部59可由比旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)側(cè)表面35更軟的材料制造。理想地，用于虹吸端50的底部59的材料為碳與氟的高分子量固體化合物，例如，四氟乙烯或聚四氟乙烯(ptfe或鐵氟龍)的合成氟聚合物。

當(dāng)利用時(shí)，有輪廓的虹吸端50的底部59接近旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)壁34而定位。以此方式，當(dāng)旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)壁34在順時(shí)針或逆時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，冷凝物被推動(dòng)進(jìn)入有輪廓的虹吸端50中的第一開口51或第二開口52，這取決于旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)壁34的旋轉(zhuǎn)方向。分隔器60是有輪廓的以提供舀取動(dòng)作以從旋轉(zhuǎn)柱體10的內(nèi)側(cè)表面35抬升沸騰的冷凝物，且將冷凝物向上改向且改向到有輪廓的虹吸端50的中心孔56內(nèi)以及到徑向虹吸管59內(nèi)。

已詳細(xì)地描述了有輪廓的虹吸端50，應(yīng)了解，該描述只是用于說明目的，且并不打算是詳盡無遺漏的，或?qū)⒈景l(fā)明限于精確的公開內(nèi)容，且在不脫離以上教導(dǎo)的情況下，許多修改和變化是可能的。