DE19500752C2 - Dampfbefeuchtungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dampfbefeuchtungsein­ richtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Dampfbefeuchtungseinrichtungen dienen dazu, vorbeilaufende Materialbahnen mit Dampf zu be­ aufschlagen, um deren Feuchtigkeit und Temperatur zu erhöhen. Ein weitverbreiteter Anwendungsbereich ist hierbei die Herstellung oder Bearbeitung von Papier­ bahnen, bei denen derartige Dampfbefeuchtungsein­ richtungen in Verbindung mit Kalandern oder anderen Walzenanordnungen verwendet werden. Die Papier­ bahn wird hier vor dem Durchlaufen eines Walzenspal­ tes mit Dampf beaufschlagt, um den Glanz oder die Glätte zu verbessern, den Bulk oder die Dichte zu ver­ ändern oder die Feuchtigkeit zu erhöhen.

Eine bekannte Dampfbefeuchtungseinrichtung (DE 43 09 076 A1), die als Dampfsprührohr ausgebildet ist, weist eine Dampfblaskammer auf, die über die Breite (in Richtung einer vorbeilaufenden Materialbahn gese­ hen), also in Querrichtung, in mehrere Abschnitte oder Zonen unterteilt ist. Jede Zone weist ein Ventil auf, durch das Dampf aus dem Inneren des Gehäuses in die Dampfblaskammer einer jeden Zone strömen kann. Zwischen dem Ventil und der Dampfblaskammer ist ein Beschleunigungskanal angeordnet, aus dem eine vorbe­ stimmte Strecke vor seinem Ende ein Versorgungskanal zur Dampfblaskammer abzweigt.

Eine andere bekannte Dampfbefeuchtungseinrich­ tung (DE 41 25 062 A1), die als Dampfblaskasten ausge­ bildet ist, weist eine Dampfblaskammer auf, die eben­ falls in Querrichtung zonenweise unterteilt ist, wobei jede Zone ein eigenes Ventil zum Einlaß von Dampf in die Dampfblaskammer aufweist. Der in die Dampfblas­ kammer eintretende Dampf wurde zuvor zum Beheizen mindestens einer Wand der Dampfblaskammer verwen­ det. Der Dampf wurde vor seiner Verwendung in einem Dampftrocknungsabschnitt getrocknet.

Derartige Dampfbefeuchtungseinrichtungen haben zwar den Vorteil, daß sie die abgegebene Dampfmenge quer zur Maschinenrichtung zumindest zonenweise un­ terschiedlich einstellen können. Nachteilig hierbei ist je­ doch, daß die vielen Ventile die Befeuchtungseinrich­ tung aufwendig und damit teuer machen. Wenn für die Beaufschlagung einer Materialbahnseite eine einzelne Befeuchtungseinrichtung nicht ausreichte beispielswei­ se weil sie an der Grenze ihrer Kapazität betrieben wird, werden vielfach zwei oder mehr Befeuchtungsein­ richtungen verwendet. In diesem Fall ist es aber nicht mehr notwendig, alle Befeuchtungseinrichtungen mit getrennten steuerbaren Zonen auszurüsten. Hier reicht es vielmehr aus, die von der Dampfbefeuchtungseinrich­ tung abgegebene Dampfmenge insgesamt verändern zu können. Die Vergleichmäßigung in Quermaschinenrich­ tung, also quer zur vorbeilaufenden Materialbahn kann dann mit einer einzigen, zonenweise steuerbaren Dampfbefeuchtungseinrichtung erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dampfbefeuchtungseinrichtung anzugeben, die ohne zonenweise Steuerung zuverlässig betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Dampfbefeuchtungs­ einrichtung der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Hierbei ist der Verteilkanal im wesentlichen parallel zur Dampfblaskammer angeordnet. Die Formulierung, daß der Verteilkanal "allseits" von Dampf umgeben ist, läßt natürlich Unterbrechungen dieser Dampfumge­ bung zu, wie sie beispielsweise durch eine Befestigung des Verteilkanals im Gehäuse bedingt sein können. Der Verteilkanal ist ständig beheizt, also auch bei Betriebs­ unterbrechungen. Nach Stillständen, bei denen auch die Dampfbefeuchtungseinrichtung abgestellt wird, ist zu­ nächst eine Aufheizphase erforderlich, in der der Ver­ teilkanal ständig von Dampf umgeben ist, bevor die Ma­ terialbahn durch die Dampfbefeuchtungseinrichtung mit Dampf beaufschlagt wird.

Mit dieser Ausgestaltung wird einerseits erreicht, daß der Dampf über die Breite der Befeuchtungseinrichtung relativ gleichmäßig abgegeben werden kann. Der Ver­ teilkanal sorgt nämlich dafür, daß der Dampf zunächst einmal über die Breite, also in Quermaschinenrichtung, verteilt wird, bevor er der Dampfblaskammer zugeführt wird. Jeder Breitenabschnitt erhält also die gleiche Men­ ge Dampf unter gleichem Druck. Durch den Verzicht auf eine zonenweise Steuerung des Dampfblaskastens wird also zumindest keine Verschlechterung des durch die Bedampfung erzielten Profils der gewünschten Ziel­ größe, also beispielsweise Feuchtigkeit, Glanz oder Glätte oder ähnliches, bewirkt. Gleichzeitig wird mit dem Verteilkanal aber noch ein weiterer positiver Ef­ fekt erreicht. Im Gegensatz zu zonenweise gesteuerten Dampfblaskästen, bei denen an jeder Zone ein Ventil angebracht ist, das die Zufuhr von Dampf in die Zone steuert, fehlen derartige Zonenventile bei der vorliegen­ den Dampfbefeuchtungseinrichtung. Vielmehr sind nur noch ein oder zwei Ventile vorgesehen, die die Dampf­ zufuhr zur Befeuchtungseinrichtung insgesamt steuern. Diese Ventile können dementsprechend auch nicht mehr den Zonen unmittelbar benachbart sein. Bei einer Betriebsunterbrechung, wie sie beispielsweise beim Auswechseln einer Walze in einem Kalander, dem Wechsel einer Materialbahnrolle oder auch in anderen Fällen auftreten kann, ist damit die notwendige Wärme­ zufuhr zu der Dampfbefeuchtungseinrichtung norma­ lerweise nicht mehr gewährleistet. Dies führt beim Wie­ deranfahren nach der Unterbrechung dazu, daß der Dampf, der an und für sich für die Bedampfung der Materialbahn gedacht war, zunächst in der Befeuch­ tungseinrichtung kondensiert. Die Abführung des Kon­ densats ist zwar an und für sich kein Problem. Sobald aber Kondensat also Wasser, in der Dampfbefeuch­ tungseinrichtung vorliegt, besteht die Gefahr, daß der vorbeiströmende Dampf Wassertröpfchen mitreißt und sie auf die Materialbahn transportiert. Da der Dampf mit recht hohen Geschwindigkeiten auf die Material­ bahn geblasen werden soll, um auch bei schnell laufen­ den Materialbahnen die gewünschte Dampfmenge auf­ bringen zu können, führt dies zu einer entsprechend hohen Geschwindigkeit der Wassertröpfchen. Die Was­ sertröpfchen wirken dann wie Geschosse, die die Mate­ rialbahn perforieren oder auf andere Art beschädigen können. Durch die Ausbildung der Einrichtung mit ei­ nem Verteilkanal, der allseitig von Dampf umgeben ist, ist dieses Problem nun weitgehend entschärft worden. Durch die Beheizung des Verteilkanals ist gewährleistet, daß der Dampf, bevor er in die Dampfblaskammer ein­ treten kann, wieder auf die notwendige Temperatur ge­ bracht wird. Selbst wenn also der Dampf noch etwas Wasser mitführen sollte, wird dieses Wasser mit großer Wahrscheinlichkeit spätestens im Verteilkanal ver­ dampft. Man kann also eine derartige Dampfbefeuch­ tungseinrichtung mit einem Ventil zur Steuerung der Dampfzufuhr zur Dampfblaskammer ausstatten, das räumlich entfernt von der Dampfbefeuchtungseinrich­ tung angeordnet ist. Die Zuleitung für den "Prozeß­ dampf", d. h. den Dampf, der zur Beaufschlagung der Materialbahn verwendet wird, kann dann in Produk­ tionspausen abkühlen, wobei man durchaus in Kauf neh­ men kann, daß der darin befindliche Prozeßdampf kon­ densiert. Da aber der Verteilkanal ständig beheizt und damit auf einer hohen Temperatur gehalten wird, wird beim Wiederanfahren der Prozeßdampf spätestens in dem Verteilkanal wieder so weit erwärmt, daß Wasser verdampfen kann, so daß die Gefahr, daß Wassertröpf­ chen die Materialbahn beschädigen, sehr stark verrin­ gert wird. Man kann derartige Vorrichtungen dann auch über Kopf einsetzen, d. h. den Dampf nach unten austre­ ten lassen, was bisher nicht ohne weiteres möglich war, weil Wasser aus kondensiertem Dampf auf die Bahn tropfen konnte.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Quer­ schnitt des Verteilkanals größer als die Summe der Querschnitte aller Versorgungsleitungen. Mit dieser Maßnahme wird auf einfache Art und Weise erreicht, daß sich der Dampf im Verteilkanal zunächst gleichmä­ ßig ausbreitet, bevor er in die Dampfblaskammer ein­ tritt. Durch die angegebene Dimensionierung kann man den Querschnitt des Verteilkanals über die Breite der Einrichtung gleichmäßig halten, ohne daß es hierbei zu Druckabfällen kommt, die die Versorgung der Dampf­ blaskammer in bestimmten Abschnitten verschlechtern würde.

Auch ist bevorzugt, daß jede Versorgungsleitung mit einer Achse in die Dampfblaskammer mündet, die im wesentlichen senkrecht auf einer der Versorgungslei­ tung gegenüberliegenden Prallwand steht. Mit dieser Ausgestaltung wird eine zusätzliche Sicherheit erreicht. Wassertröpfchen, die trotz aller bislang getroffenen Maßnahmen den Weg in die Dampfblaskammer ge­ schafft haben, werden an der Prallwand zunächst in den eintretenden Dampfstrahl zurückreflektiert, wo sie mit großer Wahrscheinlichkeit verdampft werden. Darüber hinaus hat diese Ausgestaltung erhebliche Vorteile bei der Verminderung des Geräuschpegels, der beim Be­ dampfen der Materialbahn durch den ausströmenden Dampf entsteht.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Prallwand im wesentlichen unter einem rechten Winkel zur Au­ ßenwand verläuft. Damit müßten Wassertröpfchen eine weitere Richtungsänderung durchführen, bevor sie durch die Dampfaustrittsöffnungen austreten könnten. Für diese Richtungsänderung ist aber eine gewisse Zeit erforderlich, die zu einer erhöhten Verweilzeit der Was­ sertröpfchen in der Dampfblaskammer führt. In dieser Verweilzeit sind die Wassertröpfchen aber mit sehr ho­ her Wahrscheinlichkeit verdampft. Es muß hierbei be­ tont werden, daß durch den beheizten Verteilkanal das Risiko, daß Wassertröpfchen überhaupt in die Dampf­ blaskammer gelangen können, bereits ganz drastisch re­ duziert worden ist. Die hier angegebenen zusätzlichen Maßnahmen sind im Grunde genommen nur für seltene Ausnahmefälle gedacht.

Vorzugsweise ragen die Versorgungsleitungen mit ei­ ner vorbestimmten Länge in das Innere des Verteilkan­ als. Dampf kann daher nur aus dem Inneren des Ver­ teilkanals entnommen werden, nicht jedoch aus seinen Wandbereichen. Wassertröpfchen werden sich auf­ grund ihrer Masse aber hauptsächlich an den in Schwer­ kraft untenliegenden Wänden des Verteilkanals nieder­ schlagen, so daß davon auszugehen ist, daß im Inneren des Verteilkanals, also in Abstand von seinen Wänden, ein im wesentlichen wasserfreier Dampf vorliegt. Dar­ über hinaus läßt sich mit dieser Ausgestaltung auch eine Bedampfung nach unten durchführen. In diesem Fall treten die Versorgungsleitungen nämlich nach unten aus dem Verteilkanal aus. Durch das hinreinragende Ende der Versorgungsleitungen kann aber Wasser, das sich im Verteilkanal an dessen Boden, d. h. der in Schwer­ kraftrichtung unten liegenden Wand, sammelt, nicht in die Versorgungsleitung eintreten.

Vorzugsweise weisen die Versorgungsleitungen zwi­ schen Verteilkanal und Dampfblaskammer einen Bogen auf, der sich über etwa 90° erstreckt. Da auch die Ver­ sorgungsleitungen im Inneren des Gehäuses aufgenom­ men und von Dampf umgeben sind, erreicht man mit dieser Maßnahme eine kleine Verlängerung der Strec­ ke, in der der Dampf durch eine beheizte Umgebung geführt wird. Außerdem läßt sich mit diesem Bogen die gewünschte Richtung des Dampfes beim Eintritt in die Dampfblaskammer auf einfache Weise erzeugen. Dar­ über hinaus wird beim Durchströmen des Bogens das möglicherweise noch verbleibende Wasser durch die Fliehkraft gegen die beheizte Bogenwand geschleudert und dann verdampft. Nebenbei ergibt sich der vorteil­ hafte Effekt der Geräuschminderung.

Bevorzugterweise münden die Versorgungsleitungen in im wesentlichen gleichen Abständen in die Dampf­ blaskammer. Mit dieser einfachen Maßnahme wird eine relativ gleichmäßige Beschickung der Dampfblaskam­ mer mit der Folge einer gleichmäßigen Bedampfung in Quermaschinenrichtung erreicht.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Abstand zwischen dem Ende der Dampfblaskammer und der Mündung der nächsten Versorgungsleitung in die Dampfblaskammer etwa halb so groß ist wie der Ab­ stand zwischen benachbarten Mündungen von Versor­ gungsleitungen. Wenn man sich die Dampfblaskammer in Zonen unterteilt denkt, dann mündet jede Versor­ gungsleitung etwa in der Mitte einer derartigen Zone. Auf diese Weise läßt sich eine gleichmäßige Verteilung des Dampfes auf einfache Art und Weise sicherstellen.

Vorzugsweise weist der Verteilkanal eine Dampfzu­ fuhr auf, wobei die Entfernung jeder Versorgungslei­ tung von der Dampfzufuhr maximal die Hälfte der Län­ ge des Verteilkanals beträgt. Auch diese Maßnahme trägt zu einer Vergleichmäßigung der Dampfverteilung in der Dampfblaskammer bei. Die Strecke, die der Dampf zurücklegen muß, wird so kurz gehalten, wie dies mit einfachen Maßnahmen möglich ist.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist das Gehäuse einen Heizdampfanschluß und der Verteil­ kanal einen davon getrennten Prozeßdampfanschluß auf. Der Heizdampfanschluß kann hierbei permanent unter Dampf gesetzt werden, wodurch das Innere des Gehäuses mit heißem Dampf gefüllt wird. Dieser Dampf dient dann zur Beheizung des Verteilkanals und auch zur Beheizung der Dampfblaskammer, die auch im Inne­ ren des Gehäuses angeordnet sein kann. Die Tempera­ tur des Dampfes läßt sich über den Druck am Heiz­ dampfanschluß relativ einfach steuern. Die in den Ver­ teilkanal eingespeiste Dampfmenge läßt sich über den Prozeßdampfanschluß steuern, der hierzu mit einem Ventil versehen ist. Dieses Ventil muß nicht mehr in unmittelbarer Nähe der Befeuchtungseinrichtung ange­ ordnet sein, was insbesondere bei beengten Platzver­ hältnissen etwa in Materialbahntaschen bei der Umlen­ kung zwischen Walzenspalten, sehr vorteilhaft sei kann. Man kann vielmehr eine längere Zuleitung in Kauf neh­ men, und zwar auch mit dem Risiko, daß der darin be­ findliche Dampf bei Produktionsunterbrechungen ab­ kühlt und kondensiert. Bei der Inbetriebnahme oder der Wieder-Inbetriebnahme der Befeuchtungseinrichtung wird dieses Wasser zwar mit in die Dampfbefeuchtungs­ einrichtung eingetragen. Da diese aber beheizt ist, ins­ besondere im Bereich ihres Verteilkanales, wird das Wasser dort weitgehend verdampft.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Prozeß­ dampfanschluß einen im Inneren des Gehäuses verlau­ fenden Eingangskanal aufweist, der über einen Verbin­ dungskanal, der etwa in der Mitte des Verteilkanals mündet, mit dem Verteilkanal verbunden ist. Der Pro­ zeßdampf wird dann bereits unmittelbar nach seinem Eintreffen im Gehäuse beheizt, und zwar im Eingangs­ kanal. Dies trägt zu einer weiteren Verminderung der Probleme bei, die mit im Dampf mitgerissenen Wasser­ tröpfchen entstehen können. Man muß lediglich dafür sorgen, daß die Kapazität des Eingangskanals der Men­ ge des zu erwartenden Wassers angepaßt ist.

Besonders bevorzugt ist hier allerdings, daß der Ein­ gangskanal als Dampftrocknungsabschnitt ausgebildet ist. Die Dampftrocknung kann hierbei beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß sich der Querschnitt des Eingangskanals gegenüber dem Prozeßdampfanschluß vergrößert. Hierbei wird die Strömungsgeschwindigkeit des eintretenden Dampfes herabgesetzt und Wasser, das mit dem Dampf in den Eingangskanal eintritt, kann sich relativ problemlos auf dem Boden des Eingangska­ nales niederschlagen und absetzen.

Verbessern läßt sich die Wirkung in einer bevorzug­ ten Ausgestaltung aber auch dadurch, daß der Ein­ gangskanal mindestens einen Richtungswechsel im Strömungspfad des Dampfes bewirkt. Ein derartiger Richtungswechsel wird vom Dampf relativ problemlos mitgemacht. Die Wassertröpfchen, die aufgrund ihrer Masse eine größere Trägheit haben, werden sich aber einer derartigen Richtungsänderung zunächst widerset­ zen, d. h. die Wassertröpfchen haben die Tendenz, ge­ radeaus weiterzufliegen. Wenn man in dieser Bewe­ gungsrichtung beispielsweise eine Wand vorsieht, wer­ den die Wassertröpfchen von dieser Wand aufgefangen und können dann nach unten abfließen. Auf diese Weise werden Wassertröpfchen mechanisch aus dem Dampf entfernt.

In einer alternativen oder zusätzlichen Maßnahme kann vorgesehen sein, daß der Verbindungskanal im wesentlichen rechtwinklig vom Eingangskanal und eine vorbestimmte Strecke vor dessen Ende abzweigt. Die Richtungsänderung, die durch den Verbindungskanal erzwungen wird, bildet ein Hindernis für die Wasser­ tröpfchen. Diese fliegen aufgrund der Trägheit zunächst geradeaus weiter. Dadurch, daß der Eingangskanal noch eine kleine Strecke hinter dem Abzweig des Verbin­ dungskanals weitergeht, können die Wassertröpfchen ihre Bewegungsrichtung auch beibehalten. Sie sammeln sich dann am Ende des Eingangskanals in einer Art Sack und können dort abgeführt werden.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist vor­ gesehen, daß der Verteilkanal mindestens ein Eingangs­ ventil aufweist, dessen dampfführende Teile im Inneren des Gehäuses angeordnet sind, wobei Dampf durch das Eingangsventil aus dem Inneren des Gehäuses in den Verteilkanal gelangt. In diesem Fall wird der Prozeß­ dampf, also der für die Behandlung der Materialbahn verwendete Dampf, dem Heizdampf entnommen. Auch in dieser Ausgestaltung ist aber sichergestellt, daß der Verteilkanal permanent von dem Dampf beheizt wird. In diesem Fall kann der Dampf auch bei Produktionsun­ terbrechungen immer bis zur Dampfbefeuchtungsein­ richtung hin anstehen. Die Gefahr, daß sich der Dampf in einer Zuführleitung abkühlt und auskondensiert, ist weitaus geringer. Dadurch, daß das Eingangsventil zu­ mindest mit seinen dampfführenden Teilen im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, ist sichergestellt, daß diese Teile ebenfalls permanent beheizt werden, so daß auch hier nicht die Gefahr besteht, daß der Dampf abkühlt und auskondensiert.

Hierbei ist es besonders bevorzugt, daß je ein Ein­ gangsventil im Bereich jedes Endes des Verteilkanals angeordnet ist. Im Bereich der Enden steht in manchen Fällen mehr Platz zur Verfügung als in der Mitte der Dampfbefeuchtungseinrichtung. Dadurch, daß man zwei Eingangsventile verwendet, läßt sich eine relativ gleichmäßige Dampfverteilung erreichen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevor­ zugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausfüh­ rungsform einer Dampfbefeuchtungsvorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Dampfbefeuchtungsein­ richtung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt III-III nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine zweite Ausgestal­ tung einer Dampfbefeuchtungseinrichtung,

Fig. 5 eine Ansicht V-V nach Fig. 4,

Fig. 6 eine schematische Ansicht der Dampfführung in der ersten Ausführungsform und

Fig. 7 eine schematische Ansicht der Dampfführung in der zweiten Ausführungsform.

Eine Dampfbefeuchtungseinrichtung 1 weist ein Ge­ häuse 2 mit einem Innenraum 3 auf. Eine Gehäusewand 4 ist U-förmig in den Innenraum 3 eingeformt. Diese Gehäusewand 4 bildet zusammen mit einem Diffusor­ blech 5 eine Dampfblaskammer 6. Das Diffusorblech 5 weist eine Vielzahl von Dampfaustrittsöffnungen 7 auf.

Die Dampfblaskammer 6 ist über eine Vielzahl von Versorgungsleitungen 8 mit einem Verteilkanal 9 ver­ bunden. Hierbei ist jede Versorgungsleitung 8 mit ihrer Mündung 10 so in die Dampfblaskammer 6 geführt, daß die Mündungsachse 11 im wesentlichen rechtwinklig auf eine gegenüberliegende Wand der Dampfblaskammer 6, die im folgenden als Prallwand 12 bezeichnet wird, gerichtet ist. Die Prallwand 12 steht wiederum unter einem rechten Winkel zum Diffusorblech 5.

Die Versorgungsleitung 8 ragt mit einer gewissen Länge 13 in das Innere des Verteilkanals 9 hinein. Dampf kann also nur aus dem Inneren des Verteilkanals 9 in die Versorgungsleitung 8 gelangen. Wasser, das sich möglicherweise an den Wänden des Verteilkanals 9 nie­ derschlägt, wird vom Eintritt in die Versorgungsleitung 8 abgehalten.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Ver­ teilkanal 9 über einen Verbindungskanal 14, der eine Dampfzufuhr bildet, mit einem Eingangskanal 15 ver­ bunden. Der Eingangskanal 15 weist einen Prozeß­ dampfanschluß 16 auf, über den Dampf, der zur Beauf­ schlagung einer nicht dargestellten Materialbahn ver­ wendet werden soll, dem Eingangskanal 15 zugeführt wird. Der Eingangskanal 15 ist hierbei als Dampftrock­ nungsabschnitt ausgebildet. Die Dampftrocknung wird hier durch zwei Maßnahmen erreicht. Zum einen ist der Querschnitt des Eingangskanals 15 wesentlich größer als der Querschnitt des Prozeßdampfanschlusses 16. Dies führt dazu, daß sich die Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes im Eingangskanal gegenüber der Strö­ mungsgeschwindigkeit des Dampfes im Prozeßdampf­ anschluß 16 vermindert, so daß eventuell mitgeführtes Wasser nach unten fallen kann. Weiterhin sind im Ein­ gangskanal Zwischenwände 17 mit Öffnungen 18 vorge­ sehen, die, wie dies durch Pfeile 19 angedeutet ist, den Dampf zu einer Richtungsänderung zwingen. Der Dampf kann eine Richtungsänderung entsprechend den Pfeilen 19 relativ problemlos mitmachen. Mitgeführtes Wasser hat aber aufgrund seiner größeren Trägheit das Bestreben, geradeaus weiterzufliegen. Es trifft hierbei auf die Wände 17 und fließt dort in Schwerkraftrichtung nach unten ab. In nicht dargestellter Weise kann für jede Wand eine Entwässerungsmöglichkeit vorgesehen sein, beispielsweise in Form eines Siphons. Stattdessen kann aber das abfließende Wasser aller Wände 17 gesammelt und insgesamt abgeführt werden.

Als zusätzliche Maßnahme für das Trocknen des Dampfes ist vorgesehen, daß der Verbindungskanal 14 eine gewisse Strecke vor dem Ende des Eingangskanals 15 von diesem abzweigt und zwar im wesentlichen rechtwinklig. Der Eingangskanal 15 bildet daher an sei­ nem Ende eine Art Sack 20, in dem verbleibende Was­ sertröpfchen aufgefangen werden können. Dort ist in nicht dargestellter Weise eine Entwässerungsmöglich­ keit vorgesehen.

Das Gehäuse 2 weist einen Heizdampfanschluß 21 auf, durch den der Innenraum 3 des Gehäuses 2 unter Dampf gesetzt werden kann. In Abhängigkeit von dem Druck am Heizdampfanschluß 21 und damit von dem Druck des Dampfes im Innenraum 3 des Gehäuses 2 wird sich im Innenraum 3 eine entsprechende Tempera­ tur einstellen. Der im Innenraum 3 des Gehäuses 2 be­ findliche Dampf beheizt damit sowohl den Eingangska­ nal 15 als auch den Verteilkanal 19. Weiterhin werden die Versorgungsleitungen 8 und drei Wände der Dampf­ blaskammer 6 durch den Heizdampf beheizt. Selbst wenn also Wassertröpfchen durch den Prozeßdampfan­ schluß 16 in den Eingangskanal 15, den Verbindungska­ nal 14, den Verteilkanal 9, die Versorgungsleitungen 8 oder die Dampfblaskammer 6 gelangen, werden sie mit sehr großer Wahrscheinlichkeit verdampft. Die Chance, daß sich noch Wasser im Dampf befindet, nimmt mit zunehmendem Weg in Richtung auf die Dampfblaskam­ mer 6 ab. So ist die Wahrscheinlichkeit, daß sich noch Wasser im Dampf befindet, in der Dampfblaskammer praktisch null. Wassertröpfchen, die den Weg bis dort­ hin geschafft haben, werden zunächst auf die beheizte Prallwand 12 treffen, wo sie verdampfen können. Falls sie nicht verdampfen, werden sie in den ankommenden Dampfstrahl zurückreflektiert. Durch die dargestellte Ausbildung kann man die Verweilzeit von Wassertröpf­ chen in der Dampfblaskammer so vergrößern, daß sie mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit dort verdampft werden und nicht mehr durch die Öffnungen 7 des Diffusorbleches 5 austreten können.

Der Verteilkanal 9 hat einen Querschnitt, der größer ist als die Summe der Querschnitte aller Versorgungslei­ tungen 8. Daher wird sich im Verteilkanal 9 ein relativ gleichmäßiger Dampfdruck aufbauen, der nicht mehr abhängig ist von der Entfernung vom Verbindungskanal 14. Eine derartige Abhängigkeit wird auch dadurch weitgehend entschärft, daß die maximale Entfernung einer Versorgungsleitung 8 vom Verbindungskanal 14 die Hälfte der Länge des Verteilkanals 9 beträgt. Die Strecke, die der Dampf vom Verbindungskanal 14 zur weitest entfernten Versorgungsleitung 8 zurücklegen muß, wird dadurch so kurz wie möglich gehalten.

Dadurch, daß der Eingangskanal 15 bis etwa in der Mitte des Verteilkanals 9 reicht, muß der Dampf die Hälfte der Breite der Dampfbefeuchtungseinrichtung 1 zurücklegen, bevor er in den Verteilkanal 9 eintreten kann. Diese Strecke ist aber insgesamt bereits beheizt, so daß im Dampf noch befindliches Wasser verdampfen kann. Weiteres Wasser, das immer noch nicht verdampft oder durch die Zwischenwände 17 abgeschieden wor­ den ist, kann dann im Verteilkanal 9 verdampfen.

Schematisch dargestellt sind eine Vielzahl von Ent­ wässerungsöffnungen 22, die aber im Zusammenhang mit Dampfblaskästen bekannt sind. Sie können bei­ spielsweise mit einem Siphon oder einem entsprechen­ den Ventil verbunden sein, um Wasser ohne Druckver­ lust abfließen zu lassen.

Eine derartige Dampfbefeuchtungseinrichtung 1 kann mit einem nicht dargestellten entfernten Ventil betrieben werden, das die Dampfabgabe durch die Dampfbefeuchtungseinrichtung 1 insgesamt steuert. Wenn dieses Ventil geschlossen wird, beispielsweise bei einer Produktionsunterbrechung, wird die Leitung zwi­ schen diesem nicht dargestellten Ventil und der Dampf­ befeuchtungseinrichtung 1 abkühlen. Der darin enthal­ tene Dampf kann auskondensieren. Beim Wiederanfah­ ren der Dampfbefeuchtungseinrichtung 1 wird dann die entsprechende Menge Wasser, beispielsweise 0,5 oder 1 l, in den Eingangskanal 15 gelangen. Da dieser als Dampftrocknungsabschnitt ausgebildet ist, wird das Wasser dort bereits im wesentlichen entfernt werden, und zwar teilweise durch mechanische Maßnahmen, wie die Zwischenwände 17 und den Sack 20 und teilweise durch die Beheizung. Weiter verbleibendes Wasser kann dann im Verteilkanal 9, der voll umfänglich beheizt ist, verdampfen.

Fig. 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem entsprechende Teile mit um 100 erhöhten Be­ zugszeichen versehen sind. Diese Teile werden, sofern keine Abweichungen vorliegen, nicht mehr extra disku­ tiert.

Im Gegensatz zu der Ausgestaltung nach den Fig. 1 bis 3 ist die Dampfbefeuchtungseinrichtung 101 nun so angeordnet, daß die Bedampfung in Schwerkraftrich­ tung nach unten erfolgt. Dementsprechend ist das Diffu­ sorblech 105, das die Außenwand des Gehäuses 102 in diesem Bereich bildet, in Schwerkraftrichtung unten an­ geordnet. Die Versorgungsleitung 108 tritt dementspre­ chend auch nach unten aus dem Verteilkanal 109 aus. Selbst dann, wenn sich Wasser im Verteilkanal 109 an­ sammeln sollte, kann dieses Wasser aufgrund des in den Verteilkanal 109 hineinragenden Endes 113 der Versor­ gungsleitung 108 nicht in die Dampfblaskammer 106 abfließen.

Der Verteilkanal 109 weist keinen getrennten Pro­ zeßdampfanschluß mehr auf. Vorgesehen ist vielmehr nur noch ein einziger Dampfanschluß 121, der den In­ nenraum 103 des Gehäuses 102 mit Dampf beschickt.

Zur Versorgung des Verteilkanals 109 sind zwei Ven­ tile 23 vorgesehen, deren dampfführende Teile im In­ nenraum 103 des Gehäuses 102 angeordnet sind. Die Ventile 23 bilden Eingangsventile für den Verteilkanal 109, d. h. sie steuern die Dampfzufuhr aus dem Innen­ raum 103 des Gehäuses 102 in den Verteilkanal 109. Auch hier ist aber der Verteilkanal 109 permanent und voll umfänglich von Dampf umgeben. Der Strömungs­ weg des Dampfes ist durch Pfeile angedeutet.

Die Ventile 23 sind in diese Ausgestaltung im Bereich der beiden Enden des Verteilkanals 109 angeordnet, d. h. auch hier beträgt die maximale Entfernung vom Eintritt in den Verteilkanal 109 bis zur Mündung der am weite­ sten entfernten Versorgungsleitung 108 maximal die Hälfte der Länge des Verteilkanals 109.

Wie ersichtlich ist, ist die Entfernung E zwischen be­ nachbarten Mündungen der Versorgungsleitungen 108 in die Dampfblaskammer 106 im wesentlichen gleich. Der Abstand E' zwischen der Versorgungsleitung 108, die dem Ende der Dampfblaskammer 106 am dichtesten benachbart ist, beträgt etwa die Hälfte der Entfernung E. Die einzelnen Versorgungsleitungen münden also im­ mer in der Mitte von imaginären Zonen der Dampfblas­ kammer 106, die aber weder einzeln unterteilt noch ein­ zeln steuerbar sind.

Fig. 6 zeigt schematisch den Weg des Dampfes von einer Dampfquelle 25 zur Dampfbefeuchtungseinrich­ tung 1. Hinter der Dampfquelle 25, beispielsweise einem Dampfkessel, ist ein Druckregler 26 angeordnet, der in bekannter Weise ein Ventil 27 aufweist, das über einen von einem Regler 28 gesteuerten Antrieb 29 den Druck am Ausgang 30 des Druckreglers 26 konstant hält. Der Regler oder Umsetzer 28 erhält seine Meßwerte über einen Sensor 31.

Hinter dem Druckregler 26 verzweigt sich die Dampfleitung 32. Ein Zweig 33 ist direkt mit dem Heiz­ dampfanschluß 21 der Dampfbefeuchtungseinrichtung 1 verbunden. Hier steht also permanent Dampf an mit dem Druck der durch den Druckregler 26 vorgegeben ist.

Ein weiterer Zweig 34 steht mit dem Prozeßdampfan­ schluß 16 in Verbindung. In diesem Zweig 34 ist ein Ventil 35 angeordnet, mit dem die Prozeßdampfzufuhr gesteuert wird, mit anderen Worten, die Menge des auf die Materialbahn zu leitenden Dampfes.

Fig. 7 zeigt schematisch den Weg des Dampfes in der Ausgestaltung der Einrichtung 101 nach den Fig. 4 und 5. Auch hier ist wieder eine Dampfquelle 25 mit einem nachgeschalteten Druckregler 26 vorgesehen. Der Aus­ gang 30 des Druckreglers ist über die Dampfleitung 32 unmittelbar mit dem Heizdampfanschluß 121 der Dampfbefeuchtungseinrichtung 101 verbunden. Wie dies in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, wird der über den Anschluß 121 zugeführte Dampf über die Ventile 23, die über eine gemeinsame Leitung 24 gemeinsam angesteu­ ert werden, der Dampfblaskammer 106 zugeführt.

Die Ventile 23, 25 sind als selbstschließende Ventile, beispielsweise als federschließende Ventile, ausgebildet, die ohne Beaufschlagung durch eine entsprechende Steuerkraft geschlossen bleiben. Sie sind bevorzugter­ weise als lineare Ventile ausgebildet, bei denen die durchgelassene Dampfmenge linear mit dem Stellsignal für das Ventil 23, 25 zusammenhängt.

Claims (16)

1. Dampfbefeuchtungseinrichtung mit einem Gehäuse, das einen Dampfanschluß aufweist, in dem eine Dampf­ blaskammer angeordnet ist, die mit dem Gehäuse eine gemeinsame, mit Dampfaustrittsöffnungen versehene Außenwand aufweist, und in dessen Innerem ein mit Dampf beschickbarer Verteilkanal angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilkanal (9, 109) allseits ständig von Dampf umgeben ist und ohne Zonenventile mit der Dampfblaskammer über meh­ rere, über die Länge des Gehäuses verteilte Versor­ gungsleitungen in Verbindung steht.

2. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Verteilkanals (9, 109) größer ist als die Summe der Querschnitte aller Versorgungsleitungen (8, 108).

3. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Versor­ gungsleitung (8, 108) mit einer Achse (11) in die Dampfblaskammer (6, 106) mündet, die im wesent­ lichen senkrecht auf einer der Versorgungsleitung (8, 108) gegenüberliegenden Prallwand (12, 112) steht.

4. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwand (12, 112) im wesentlichen unter einem rechten Winkel zur Außenwand (5, 105) verläuft.

5. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitungen (8, 108) mit einer vorbe­ stimmten Länge (13, 113) in das Innere des Verteilk­ anals (9, 109) hineinragen.

6. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitungen (8, 108) zwischen Verteilka­ nal (9, 109) und Dampfblaskammer (6, 106) einen Bogen aufweisen, der sich über etwa 90° erstreckt.

7. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitungen (8, 108) in im wesentlichen gleichen Abständen in die Dampfblaskammer (6, 106) münden.

8. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (E') zwischen dem Ende der Dampfblaskammer (6, 106) und der Mündung der nächsten Versorgungslei­ tung (108) etwa halb so groß ist wie der Abstand (E) zwischen benachbarten Mündungen von Versor­ gungsleitungen (8, 108).

9. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilkanal (9, 109) eine Dampfzufuhr (14, 23) aufweist, wobei die Entfernung der Versorgungslei­ tung (8, 108) von der Dampfzufuhr (14, 23) maximal die Hälfte der Länge des Verteilkanals (9, 109) be­ trägt.

10. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) einen Heizdampfanschluß (21) und der Verteilkanal (9) einen davon getrennten Pro­ zeßdampfanschluß (16) aufweist.

11. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßdampf­ anschluß (16) einen im Inneren (3) des Gehäuses (2) verlaufenden Eingangskanal (15) aufweist, der über einen Verbindungskanal (14) der etwa in der Mitte des Verteilkanals (9) mündet, mit dem Verteilkanal (9) verbunden ist.

12. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskanal (15) als Dampftrocknungsabschnitt ausgebildet ist.

13. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskanal (15) mindestens einen Richtungswechsel im Strö­ mungspfad (19) des Dampfes bewirkt.

14. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (14) im wesentlichen recht­ winklig vom Eingangskanal (15) und eine vorbe­ stimmte Strecke vor dessen Ende (20) abzweigt.

15. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilkanal (109) mindestens ein Eingangsven­ til (23) aufweist, dessen dampfführende Teile im Inneren (103) des Gehäuses (102) angeordnet sind, wobei Dampf durch das Eingangsventil (23) aus dem Inneren (103) des Gehäuses (102) in den Ver­ teilkanal (109) gelangt.

16. Dampfbefeuchtungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Eingangs­ ventil (23) im Bereich jedes Ende des Verteilkanals (109) angeordnet ist.