DE19883031B4

DE19883031B4 - Verfahren und Trocknerpartie zum Trocknen einer Papierbahn

Info

Publication number: DE19883031B4
Application number: DE19883031A
Authority: DE
Inventors: Kristian HAMSTRÖM; Harri Happonen; Antti Kuhasalo; Juha Lipponen; Jarkko Nurmi; Juha Ojanen; Hans Sundqvist
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Metso Paper Oy
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2018-12-05
Also published as: DE19882896B4; BR9813814A; CA2311358C; AT410559B; ATA915198A; FI974562A0; DE19882896T1; WO1999032714A1; CA2311358A1; BR9813814B1; FI114932B; JP2001527170A; US6365004B1; AU1437599A; FI974562A

Abstract

Verfahren zur Trocknung einer Papierbahn (418), in dem die Papierbahn (418) gegen die beheizten Zylinderoberflächen von Trockenzylindern (410) mindestens einer Trockenzylindergruppe (430) getrocknet wird, bevor die Papierbahn (418) mittels Luftaufpralltrocknung getrocknet wird, wobei die Luft bei der Luftaufpralltrocknung auf diejenige Seite der Papierbahn (418) geblasen wird, die sich in der vorangegangenen Trockenzylindergruppe (430) nicht in Kontakt mit der beheizten Zylinderoberfläche der Trockenzylinder (410) befand.

Description

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Trocknerpartie zum Trocknen einer Papierbahn in einer Papiermaschine, wobei die Papierbahn gegen beheizte Zylinderflächen von Trockenzylindern und mittels Luftaufpralltrocknung getrocknet wird.
Es ist bislang bekannt gewesen, in Mehrzylindertrocknern einer Papiermaschine einen Doppelsiebbahntransfer und/oder einen Einzelsiebbahntransfer zu verwenden. Während der letzten fünfzehn Jahre ist in einem steigenden Ausmaß ein Einzelsiebbahntransfer verwendet worden, in welchem Transfer lediglich ein Trocknersieb in jeder Trockenzylindergruppe vorhanden ist, wobei abgestützt auf diesem Sieb die Bahn durch die gesamte Gruppe derart geleitet wird, dass das Trocknersieb die Bahn mit Hilfe der Trockenzylinder gegen die beheizten Zylinderoberflächen presst, wobei die Bahn an der Seite der Außenkrümmung an dem Umkehrzylindern oder -walzen verbleibt. Somit sind in dem Einzelsiebbahntransfer die Trockenzylinder außerhalb der Siebschleife und sind die Umkehrzylinder oder -walzen innerhalb derselben. Bislang bekannt ist die Bauart von Trocknerpartien, welche lediglich so genannte normale Einzelsiebbahntransfergruppen umfassen, in denen die Trockenzylinder sich in der oberen Reihe und die Umkehrzylinder oder -walzen sich in der Bodenreihe befinden.
Die Trocknerpartie ist der Teil der Papiermaschine, der die meiste Energie verbraucht. Es kann davon ausgegangen werden, dass so viel wie über zwei Drittel des Energieverbrauches einer Papiermaschine in der Trocknerpartie stattfindet. Die Trocknerpartie sollte daher so ökonomisch wie möglich eingesetzt werden, d. h. in einer solchen Weise, dass eine möglichst große Verdampfungseffizienz und ein hochqualitatives Trocknungsergebnis sowie ein geringer Energieverbrauch erzielt wird. Eine Trocknung muss auch in der Querrichtung der Bahn gleichmäßig sein. Eine Zylindertrocknung ist derzeit das gebräuchlichste, in Anwendung befindliche Trocknungsverfahren.
Die Bahn kann nicht profiliert werden, d. h. eine Verdampfung kann nicht reguliert werden, um mit Hilfe einer Regulierung des Dampfdruckes der Zylinder oder der Geschwindigkeit der Maschine in der Querrichtung der Bahn gleichmäßig zu sein. In der Trocknerpartie oder selbst vor derselbigen, werden oftmals an einigen Stellen an der Bahn parallel zu der Bewegungsrichtung der Bahn Streifen gebildet, und zwar an Stellen, an denen die Bahn mehr trocknet als an anderen Stellen. Variationen in dem Feuchtigkeitsprofil der zu trocknenden Bahn, wenn diese an dem Luftaufprallmodul ankommt, hängen nicht nur von einer ungleichmäßigen Trocknung in der eigentlichen Trocknerpartie ab, sondern sind oftmals aufgrund einer ungleichmäßigen Entwässerung in der Pressenpartie vorhanden. Variationen in dem Feuchtigkeitsprofil können auch aufgrund eines ungleichmäßigen Feststoffprofils vorhanden sein, das bereits an der Siebpartie auftritt. Änderungen im Trocknungsbedarf ergeben sich auch in Verbindung mit einer Güte-Änderung. Feuchtigkeitsprofilmängel wie diese müssen korrigiert werden.
Bislang ist versucht worden, Feuchtigkeitsprofilmengen dadurch zu korrigieren, dass von Strahlrohren oder Düsen, die quer zu der Bahn an diesen Bereichen angebracht sind, ausgerichteten Wasserstrahlen aufgesprüht werden, um das Bahnfeuchtigkeitsniveau gleichmäßig zu machen. Ein Zusatz von Wasser zu der Bahn ist offensichtlich weniger vorteilhaft vom Gesichtspunkt des Energieverbrauches, da das zum Zwecke einer Regulierung aufgesprühte Wasser in einem späteren Stadium abermals von der Bahn getrocknet werden muss. Eine alternative Möglichkeit zur Korrektur eines Feuchtigkeitsprofilmangels bestand darin, Infrarottrockner zu verwenden, die quer über die Bahn angebracht sind, was Wasser insbesondere aus den Bereichen der Bahn mit den größten Feuchtigkeitsanteil verdampft. Infrarottrockner verbrauchen relativ große Energiemengen.
In der Zylindertrocknung wird die zu trocknende Bahn über die Oberfläche des Trockenzylinders geleitet, und zwar gepresst mittels des Siebes, was bedeutet, dass die Seite, die sich auf dem Bahnzylinder befindet, stets effizienter erwärmt und getrocknet wird als die andere Seite der Bahn. In modernen, schnellen Maschinen, in denen die Bahn unter Anwendung eines Einzelsiebtransfers getrocknet wird, kommt lediglich ein und dieselbe Seite der Bahn mit der Zylinderoberfläche in jeder Trocknergruppe in Kontakt, und trocknet diese somit effizienter als die andere Seite der Bahn. Ein einseitiges Trocknen der Papierbahn wird noch mehr verstärkt, wenn Papierbahn zu den Trockenzylindern geleitet wird, wobei dieselbe Seite immer in Kontakt mit diesen ist, und zwar auch in den verschiedenen Trockenzylindergruppen. In dieser einseitigen Weise getrocknetes Papier neigt dazu einzurollen, wenn es die Form von Blättern hat, was große Probleme in der Oberflächenbearbeitung des Papiers verursacht.
Um das vorangegangene Problem der Einseitigkeit zu lösen, d. h. ein Einrollen, ist vorgeschlagen worden, dass eine so genannte Umkehrgruppe in der Trocknerpartie angebracht wird, durch die die Bahn abgestützt auf dem Sieb geleitet wird, so dass die andere, weniger effizient getrocknete Seite in Kontakt mit den Trockenzylindern verläuft. Diese Lösung erfordert eine unterschiedliche Art von Trocknerpartiekonstruktion, in der in Abweichung von anderen Trocknergruppen der Trockenzylinder und die Siebschleife angepasst sind, um unterhalb der Bahn zu verlaufen. In diesem Fall fällt der während eines Bahnrisses oder eines Anfahrens gebildete Papierfertigungsausschuss in die Taschen, die durch die Siebschleife gebildet werden, und zwar zwischen den Trockenzylindern und dem Sieb, von wo aus es schwierig sein kann, den Fertigungsausschuss zu entfernen. Aufgrund der Schwierigkeiten bezüglich der Entfernung von Fertigungsausschuss ist die Betriebsfähigkeit dieser Bauart einer Umkehrtrocknerpartie in Zusammenhang mit Bahnrissen und Anfahrvorgängen schlecht. In einem herkömmlichen Einzelsiebbahntransfer ist die Siebschleife andererseits angepasst, um oberhalb der Bahn zu laufen, in welchem Fall der in Verbindung mit einem Bahnriss gebildete Fertigungsausschuss frei unterhalb der Maschine fällt, von wo er leicht entfernbar ist.
Aus der WO 92/08004 A ist eine Trocknerpartie mit einer ersten normalen Trockenzylindergruppe, einer zweiten umgekehrten Trockenzylindergruppe und einer dazwischen liegenden Transfereinrichtung bekannt. Die Transfereinrichtung enthält einen Glaskasten, um die Papierbahn an einer Stelle, wo die Filze der ersten und zweiten Trockenzylindergruppe auseinander laufen, durch einen Coanda-Effekt dazu zu bringen, dem Filz der zweiten Trockenzylindergruppe zu folgen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, das Problem der Einseitigkeit, d. h. des Einrollens, mit anderen Mitteln zu lösen. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Trocknerpartie zu schaffen, mit deren Hilfe ein einseitiges Trocknen der Bahn und das daraus folgende Einrollen minimiert werden kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Trocknerpartie zu schaffen, in denen eine Schnell-Regulierung einer Trocknungseffizienz möglich ist, und zwar beispielsweise im Zusammenhang mit einer Papiergüteänderung, mit Bahnrissen und Anfahrsituationen.
Ein weiteres Ziel besteht darin, ein energieeffizientes Verfahren und eine Trocknerpartie zu schaffen, die eine Schnell-Einstellung einer Gesamtverdampfung beispielsweise in Verbindung mit einer Papiergüteänderung, einem Bahnriss und einem Anfahren ermöglichen.
Ein weiteres Ziel besteht darin, ein Verfahren und eine trocknerpartie zu schaffen, die eine genau eingestellte Verdampfungssteuerung ermöglichen, wie etwa eine Steuerung einer Profilierung oder Verdampfung auch in der Querrichtung der Bahn.
Ein weiteres Ziel besteht darin, ein Verfahren und eine Trocknerpartie zu schaffen zur Regulierung der Trocknung einer Papierbahn, die eine leichte Wartung, ein schnelles Entfernen von Fertigungsausschuss und somit eine gute Betriebsfähigkeit gestatten.
Um die oben erwähnten Zielsetzungen zu erreichen, sieht die Erfindung ein Verfahren und eine Trocknerpartie zum Trocknen einer Papierbahn vor.
Anstelle einer Trocknerpartie basierend auf einer herkömmlichen Trockenzylindertrocknung bezieht sich die Erfindung auf eine Trocknerpartie, die sowohl eine Luftaufpralltrocknung als auch eine Trocknung mit Hilfe von Trockenzylindern ausübt. Mit Bezug auf diese Art von Trocknerpartie sei beispielsweise auf die finnischen Patentanmeldungen FI971713 und FI971714 der Anmelderin Bezug genommen.
In dieser Anmeldung bezieht sich die Luftaufpralltrocknung sowohl auf eine Luftaufpralltrocknung, die unmittelbar auf die Bahn gerichtet ist, als auch auf eine Durchflusstrocknung, die durch das Sieb oder ein entsprechendes Förderbandgewebe bewirkt wird. Eine so genannte Durchflusstrocknung, die insbesondere gut geeignet ist zur Trocknung von porösen Bahnen, ist auch in dem Schutzbereich der Luftaufpralltrocknung eingeschlossen. Erfindungsgemäß kann eine Luftaufpralltrocknung auf eine Bahn gerichtet werden, die über einem mit großem Durchmesser versehenen Zylinder, einer Walze, einer Saugwalze, einem Durchflusszylinder oder einer anderen gekrümmten Oberfläche passiert. Eine Luftaufpralltrocknung kann auch linear ausgerichtet sein, beispielsweise auf eine durch ein Sieb oder ein Band abgestützte Bahn, welche abgestützt auf Walzen oder Blaskästen verläuft. Die linear verlaufende Bahn kann so eingerichtet sein, dass sie in einer horizontalen, vertikalen oder geneigten Position verläuft. Heißluft oder überhitzter Dampf werden bevorzugt als das Medium in der Luftaufpralltrocknung verwendet.
Um die oben dargelegten und später ersichtlich werdenden Ziele zu erreichen, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur Trocknung einer Papierbahn die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Die erfindungsgemäße Trocknerpartie zur Trocknung einer Papierbahn umfasst die in Anspruch 13 angegebenen Merkmale.
Die Position des Luftaufpralls ist in einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung berücksichtigt worden, in welchem der Trockenfeststoffanteil einer Papierbahn, die aus einer Pressenpartie der Papiermaschine kommt und durch zumindest eine Trockenzylindergruppe geführt wird, sowie auf einen Feststoffanteil von bevorzugt beispielsweise über 70%, selbst über 75%, getrocknet wird, reguliert wird, indem die Papierbahn auf dem Sieb oder dergleichen abgestützt durch einen schlitzförmigen Raum hindurchgeleitet wird, der gebildet ist zwischen einer gekrümmten oder linearen Luftaufprallhaube, die sich über eine oder mehrere Bahnen erstreckt, und einer gekrümmten oder linearen Oberfläche, wie etwa einem Zylinder, einer Walze oder einem Unterdruckkasten, die sich quer über ein oder mehrere Bahnen erstrecken, und durch ein Ausblasen von mehreren, in Reihe gelegenen Heißluftstrahlen vorbestimmter Trocknungseffizienz und in Querrichtung der Bahn, und zwar ausgehend von der einen oder von mehreren Luftaufprallhauben in diesem schlitzförmigen Raum in Richtung auf die Papierbahn. Falls erwünscht können Dampfstrahlen anstelle von Luftstrahlen verwendet werden, in welchem Falle allerdings die speziellen Anforderungen, die aufgrund von Heißdampf an die Haubenkonstruktion der Haube gestellt werden, sowie beispielsweise ihren Dichtungserfordernissen in Betracht gezogen werden müssen.
Die Luftaufprallhaube bezieht sich auf jegliche bekannte kastenartige Konstruktion als solche, von der Heißluft- oder Dampfstrahlen durch Löcher, Schlitze oder andere Düsen auf die Bahn ausgeblasen werden.
Der Unterdruckkasten in den Ansprüchen 3 and 14 bezieht sich vorteilhaft auf eine kastenartige Konstruktion, die einen geringen Unterdruck von etwa 100 bis 400 Pa, bevorzugt 200 bis 300 Pa, zwischen dem Unterdruckkasten und dem Sieb/der Bahn verschafft, wobei die Seite der Konstruktion an der Seite der Bahn hauptsächlich eben ist. Sinn und Zweck dieses geringen Unterdrucks besteht darin, die nachteilige Ablösung der Bahn von dem Sieb zu verhindern. Das Ziel besteht darin, mit Hilfe des Unterdruckes zu verhindern, dass die Bahn flattert, und zwar beispielsweise aufgrund der Blasströmung von oben, und mit der Luftaufprallhaube in Kontakt kommt. Das Ziel besteht darin, die Bahn in einer gesteuerten Weise durch den zwischen den Kästen gebildeten Schlitz zu führen. Der erforderliche geringe Unterdruck kann bevorzugt mit Hilfe eines Blaskastens, wie der in 1a unten beschriebene, oder mittels eines Saugkastens vorgesehen werden.
Eine typische Papiermaschinentrocknerpartie kann in drei Teile unterteilt werden:
einem ersten Teil, in dem die Papierbahn hauptsächlich erwärmt wird, allerdings gleichzeitig der Trockenfeststoffanteil der Bahn typischerweise innerhalb des Bereiches von 40 bis 60% angehoben wird,
einem zweiten Teil, in welchem ein Großteil des freien Wassers in der Bahn durch eine gleichmäßige Verdampfung in dem Trockenzylindergruppen abgezogen wird, durch die die Bahn in einem Einzelsieb- oder Doppelsiebbahntransfer geleitet wird, und in denen der Trockenfeststoffanteil der Bahn typischerweise innerhalb von 45 bis 85% ansteigt, und einem dritten Teil, in dem die Bahn schließlich mit Hilfe der Trockenzylinder getrocknet wird und in dem der Trocken feststoffanteil der Bahn typischerweise auf einen Bereich von 75 bis 98% ansteigt.
In einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Luftaufprallmodul, das die exakt angestrebte Trocknungseinstellung ermöglicht, in dem Optimalbereich in der Trocknerpartie mit Hinblick auf die Regulierung einer Trocknung und eines Energieverbrauchs angepasst werden, d. h. beispielsweise in einem Bereich, in dem die Bahn bereits einen Trockenfeststoffanteil von mehr als 70%, bevorzugt 75%, erreicht hat. Dieser Bereich ist an dem Ende der Trocknerpartie gelagert, und zwar typischerweise vor der letzten oder zweitletzten Trockenzylindergruppe, einer typischen Trockenzylindergruppe in einer Trocknerpartie, die mit einem Einzelsiebbahntransfer versehen ist, der etwa drei bis acht Trockenzylindern aufweist.
Die relative Trocknungseffizienz der Trockenzylinder fällt, sobald die Bahn einen Trockenfeststoffanteil von mehr als 70%, typischerweise 75%, erreicht hat, d. h., wenn der Hauptteil des leicht verdampften Wassers von der Bahn abgezogen worden ist. Mit Hilfe eines Luftaufpralls kann das fester in der Bahn gebundene Wasser mit guter Trocknungseffizienz abgezogen werden, und zwar selbst von einer Bahn, die so trocken wie diese ist.
In der Lösung gemäß dem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die neue Erkenntnis angewendet, wonach mit Hilfe eine Luftaufpralls, in Form eines effizienten Trockenimpulses, es möglich ist,
ein Bahntrocknen vorteilhaft zu beeinflussen, und zwar nicht nur in den Anfangstrockenstadien, d. h. während sich die Temperatur der Bahn erhöht, sondern ausdrücklich auch in den Endtrockenstadien. Die Anwendung der Trockenzylinder ist vom Gesichtspunkt einer Energieeffizienz höchst effizient mehr oder weniger in der Mitte der Trocknerpartie;
das Profilieren der Bahn zu beeinflussen, wenn der Trockenfeststoffanteil der Bahn größer als 70%, selbst größer als 90% ist, solange der Endtrockenfeststoffanteil erreicht wird. Mit dem bislang bekannten Verfahren ist versucht worden, das Profilieren der Papierbahn an dem Ende der Trocknerpartie zu beeinflussen.
das Einrollen von Papier in einer bevorzugten Weise an dem Endstadium in der Trocknerpartie zu beseitigen, in dem der Trockenfeststoffanteil der Bahn bereits über 70%, typischerweise über 75%, in einem Bereich liegt, nach welchem die Papierbahn nicht mehr so einfach wie in der Mitte der Trocknerpartie dazu neigt, einseitig zu trocknen.
Die Anwendung von Umkehrgruppen an dem Ende der Trocknerpartie ist vor kurzem für die Steuerung eines Einrollens vorgeschlagen worden. Nunmehr ist herausgefunden worden, dass der Optimalbereich für das kombinierte Anheben einer Trocknungseffizienz, eine Profilier- und Einrollsteuerung mit Hilfe eines Luftaufpralls an dem Endteil der Trocknerpartie angeordnet ist, an der der Trockenfeststoffanteil der Papierbahn mehr als 70%, bevorzugt mehr als 75% beträgt, und zwar bis zu einem Trockenfeststoffanteil von etwa 95%, bevorzugt innerhalb des Bereiches von 75% bis 85%. Selbst ein sehr kurzer effektiver Trockenimpuls, der weniger als 1 Sekunde dauert oder selbst weniger als 0,5 Sekunden dauert, ist oftmals ausreichend zur Regulierung einer Trocknung. Ein kurzer, effizienter Trockenimpuls kann durch einen linearen Luftaufprall über eine Länge von 1 bis 20 m, bevorzugt 5 bis 10 m erzielt werden.
Generell kann es vorteilhaft sein, eine Endtrocknung nach einem Luftaufprall mit Hilfe von Trockenzylindern mit einer oder zwei Trockenzylindergruppen durchzuführen. In bestimmten Spezialfällen kann das Luftaufprallmodul auch an dem äußersten Ende der erfindungsgemäßen Trocknerpartie angepasst werden. Dies sollte insbesondere dann bewerkstelligt werden, wenn der endgültige Trockenfeststoffanteil der getrockneten Bahn bei 90% oder lediglich etwas darüber verbleibt.
Die Regulierung einer Trocknungseffizienz basiert gewöhnlich auf dem Trockenfeststoffanteil der Bahn, der nach der Trocknerpartie gemessen wurde, und zwar ungeachtet der Ursache des Bedarfs für eine Änderung in einer Trocknung. Eine Messung kann natürlich auch irgendwo vor oder nach dem Luftaufprallmodul stattfinden. Die Trocknungseffizienz des Luftaufprallmoduls wird ebenso auf der Grundlage des gemessenen Trockenfeststoffanteils eingestellt. Die Trocknungseffizienz einer typischen Luftaufpralleinheit gemäß der Erfindung wird durch Einstellen der Temperatur, des Feuchtigkeitsanteils oder der Geschwindigkeit der geblasenen Luftstrahlen reguliert.
Die in der Luftaufpralleinheit verwendete Gebläseluft ist bevorzugt Gebläseluft, die von dem Papiermaschinenraum oder in einer mittels einer Haube geschlossenen Trocknerpartie geleitet wird, die Rückluft der Haube, oder die Rückluft von der Luftaufprallvorrichtung selbst. Die Temperatur der Gebläseluft wird angehoben und/oder deren Feuchtigkeitsniveau abgesenkt, bevor sie in Richtung der Papierbahn geblasen wird. Die Rückluft der verschiedenen Luftaufprallmodule kann mit Hilfe eines üblichen Brenners, wie etwa ein Gas- oder Ölbrenner oder eine andere gleichartige Heizeinrichtung erwärmt werden, die in einem separaten Raum angrenzend an die Trocknerpartie eingepasst ist. Andererseits kann ein individueller Brenner oder dergleichen in jeder Luftaufpralleinheit oder einem Teil einer Einheit integriert werden, und zwar in der Bahnrichtung oder in der Querrichtung der Bahn, was bedeutet, dass die verschiedenen Luftaufpralleinheiten oder deren Teile unabhängig voneinander eingestellt werden können.
Die Luftaufprallhaube oder -einheit gemäß der Erfindung bläst bevorzugt Heißluft, deren Temperatur zwischen 40°C–500°C, vorteilhaft 200°C bis 400°C in Abhängigkeit von der jeweils erforderlichen Trocknungseffizienz festgelegt ist. Der Feuchtigkeitsanteil der Luftstrahlen variiert typischerweise zwischen 0–300 g H₂O/kg Trockenluft.
Die Trocknungseffizienz der Luftaufpralleinheit kann allerdings auch reguliert werden durch ein Einstellen der Geschwindigkeit der Luftstrahlen. In einem solchen Fall sind die Geschwindigkeiten der Luftstrahlen typischerweise zwischen 40 bis 200 m/s, bevorzugt zwischen 50–150 m/s und am meisten bevorzugt zwischen 70–120 m/s aufrechterhalten.
Mittels des effizienten Heißluft- oder Dampfstrahles des Luftaufprallsystems ist es möglich, eine auf die Papierbahn ausgerichtete Trocknung extrem schnell, praktisch ohne Verzögerung, zu regulieren. Die Änderung einer Einstellung, die in der Luftaufprallhaube stattfindet, ist in ihrem vollen Ausmaß in der Papierbahn innerhalb weniger Sekunden ersichtlich.
Die Temperatur der Heißluft kann einfach durch Einstellen des Brennstoffventils des Brenners reguliert werden. Keine Zeit wird benötigt, um die Temperatur der eigentlichen Vorrichtung zu erhöhen oder abzusenken, wie es in einer Trocknung mit einem Trockenzylinder der Fall ist. Mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Luftaufpralls kann eine Trocknungseffizienz bei 20 bis 100% extrem schnell geändert werden. Eine vollständige Änderung kann typischerweise in weniger als 30 Sekunden, gewöhnlich in weniger als 10 Sekunden erzielt werden, was lediglich ein Bruchteil der Zeitdauer ist, die erforderlich ist, um dieselbe Änderung mit einer herkömmlichen Zylindertrocknung aufzubringen. Ein Regulieren mittels einer Zylindertrocknung nimmt mehrere Minuten in Anspruch.
In der Trocknerpartie können zwei Luftaufpralleinheiten auch aufeinander folgend innerhalb des Optimalbereiches zur Regulierung des Luftaufpralls eingepasst werden, in welchem Falle deren Trocknungseffizienz entweder separat oder zusammen eingestellt werden kann, um ein optimales Trockenergebnis zu erzielen. Es ist gewöhnlich vorteilhaft, aufeinander folgende Aufprallhauben in der Trocknerpartie derart anzupassen, dass die Trocknungseffizienz der von der ersten Luftaufprallhaube kommenden Luftstrahlen im Durchschnitt größer ist als die Trocknungseffizienz der von der darauf folgenden Luftaufprallhaube kommenden Luftstrahlen.
Jedes Luftaufprallmodul hat bevorzugt mehrere benachbarte Reihen von Düsen, die durch Blasdüsen ausgebildet sind, die in einer Aufeinanderfolge über die Bahn angepasst sind. Diese Düsen können derart eingerichtet werden, dass sie alle mittels derselben Einstellung einstellbar sind, und zwar jede Düse separat oder eine bestimmte Gruppe von Düsen separat. Es ist oftmals vorteilhaft, die erfindungsgemäße Luftaufpralleinheit in mehrere Segmente in der Querrichtung in der Bahn zu unterteilen, in welchem Falle die Düsen den verschiedenen Segmenten separat einstellbar sind. Die Segmente können 100 mm schmal sein. Typischerweise variiert die Breite der Segmente zwischen 500 mm bis 2000 mm.
Die Erfindung ist nachfolgend ausführlicher anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, auf die die Einzelheiten der Erfindung keinesfalls beschränkt sein sollen. Es zeigen:
1 in Seitenansicht einen Querschnitt in der Bahnrichtung einer linearen Luftaufpralleinheit, die erfindungsgemäß angewendet wird und zwischen zwei Trockenzylindergruppen angepasst ist;
1a in grafischer Ansicht eine vergrößerte Ansicht des in 1 gezeigten Unterdruckkastens;
2a in grafischer Ansicht einen Teil der Düsenoberfläche der in 1 gezeigten Luftaufprallhaube;
2b in grafischer Ansicht einen vertikalen Querschnitt eines Teiles der in 1 gezeigten Luftaufprallhaube;
3 in derselben Weise wie in 1 eine zweite lineare Luftaufpralleinheit gemäß der Erfindung;
4 in derselben Weise wie 1 eine dritte lineare Luftaufpralleinheit gemäß der Erfindung;
5 eine typische Trocknungseffizienzkurve der Trockenzylinder in einer Trocknerpartie, die mit einem Einzelsiebbahntransfer versehen ist, und
6 die Feuchtigkeitsprofilkurve der Papierbahn vor und nach einem Profilieren mit der erfindungsgemäßen Trocknerpartie.
1 zeigt ein Luftaufprallmodul 428 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das zwischen den Trockenzylindergruppen 430 und 432 angepasst ist, die mit einem Einzelsiebbahntransfer versehen sind. Das Luftaufprallmodul 428 hat eine lineare Luftaufprallhaube 434, die zusammen mit zwei linearen Unterdruckkästen 436 und 436', die unterhalb der Haube eingepasst sind, einen linearen schlitzförmigen Raum 438 bilden. Die Papierbahn 428 ist so eingerichtet, dass sie durch den schlitzförmigen Raum geht, während sie auf dem Trocknersieb 440 abgestützt ist.
In dieser Lösung ist die Papierbahn bevorzugt so angepasst, dass sie unterhalb der Luftaufpralleinheit verläuft, und zwar gestützt von dem Sieb und dem Unterdruck, der durch den Unterdruckkasten erzeugt wird. Der Unterdruck hält die Bahn in Kontakt mit dem Sieb. Ohne Stützung durch den Unterdruck könnte die Heißluftströmung die Bahn von dem Sieb ablösen. Um einen Unterdruck zu erzeugen, ist es in dieser Lösung bevorzugt, einen Unterdruckkasten anzuwenden, der mit Hilfe von Blasströmungen einen Unterdruck erzeugt, der die Bahn an dem Sieb hält. Falls erwünscht, kann auch eine andere Bauart von Saugkasten verwendet werden, um einen Unterdruck zu erzeugen.
Das die Papierbahn stützende Sieb 440 verläuft gestützt von Walzen 442, beispielsweise Saugwalzen, oberhalb der Unterdruckkästen, ohne diese zu berühren, und bildet eine horizontale Verlauf 444 für die Bahn 428. Das Sieb und die Bahn verlaufen somit gestützt von den Walzen 442 und den Unterdruckkästen 436, 436' in einem geeigneten Abstand von der Abdeckung des Unterdruckkastens und die Seite 446 der Luftaufprallhaube angrenzend an dem Schlitz. Der Abstand der Düsenoberfläche 446 der Luftaufpralleinheit angrenzend an den Schlitz beträgt ausgehend von der Papierbahn typischerweise etwa 10 bis 50 mm, bevorzugt 15 bis 25 mm.
Im Falle der 1 sind unterhalb des Trocknersiebs, das die Bahn 418 fördert, zwei Unterdruckkästen 436 in Übereinstimmung mit 1a innerhalb der Trocknersiebschleife angepasst. Die Unterdruckkästen ziehen Luft von dem Raum zwischen dem Unterdruckkasten 436 und dem Sieb 440 mit Hilfe der durch Pfeile a angegebenen Blasströmung ab, und zwar in der Richtung des Pfeils b, wodurch in diesem Raum ein Unterdruck gebildet wird. Ein Vakuum von typischerweise etwa 100 bis 400 Pa, bevorzugt 200 bis 300 Pa, wird zwischen dem Sieb und der Abdeckung des Kastens gebildet. Dieses Vakuum reicht aus, um die Bahn 418 in einer stabilen Weise auf dem Sieb 414 zu halten. Dieselben Blasströmungen – Pfeile a – halten die Bahn in einem bestimmten Abstand von den Kästen 436, wodurch verhindert wird, dass das Sieb die Oberflächenstruktur 445 der Kästen berührt. Die Saugwalzen 442 oder dergleichen führen den Verlauf des Siebes 440 am Luftaufprallmodul vorbei. Unterhalb der Unterdruckkästen wird der Verlauf der Siebschleife mit Hilfe herkömmlicher Schwenkwalzen 450 geführt.
Die Luftaufprallhaube 434 hat eine gehäuseartige Struktur, an deren hauptsächlich ebener Düsenoberfläche 446, die der Bahn zugewandt ist, d. h. an der Seite angrenzend an die Papierbahn, eine große Anzahl von Düsen gebildet ist, wie etwa Löcher oder Schlitze, von denen Heißluft- oder Dampfblasströmungen in Richtung auf die Bahn geblasen werden. Ein Teil der Düsenoberfläche einer Luftaufprallhaube gemäß der Erfindung ist in den 5a und 5b gezeigt. Mehrere Düsen – in den 5a und 5b Löcher 535 – sind bevorzugt an der Düsenoberfläche 546 in einer Reihenfolge angepasst, und zwar in mehreren benachbarten Reihen, die sich quer über die Bahn erstrecken. Der Öffnungsbereich, der durch Löcher 535 oder Schlitze an der Düsenoberfläche 546 gebildet wird, ist bevorzugt 0,5 bis 5%, noch bevorzugter 1 bis 2,5%, wobei der Abstand zwischen den Löchern 10 bis 100 mm (15 bis 35 mm) beträgt.
Wie durch die Pfeile a in 2b gezeigt, blasen die Düsen 535 Heißluft oder Dampf, bevorzugt ungefähr rechtwinklig zur Bahn 518, auf diejenige Seite der Bahn, die sich nicht in Kontakt mit der heißen Oberfläche der Trockenzylinder in der vorangegangenen Trocknerpartie 430 (1) befand. Somit bildet das Luftaufprallmodul ein Bauteil, das ein Einrollen in der Trocknerpartie reduziert.
In der in 1 gezeigten Lösung wird die Rückluft von der Luftaufprallhaube selbst in den Heißluftstrahlen der Haube verwendet. Die von der Bahn zurückkehrende Luft wird von der Haube 434 durch die in den 5a bis 5b gezeigten Rohrleitungen 537 in den Haubensammelraum 539 aufgenommen. Ausgehend von dem Sammelraum wird die Rückluft mittels der in 1 gezeigten Gebläses 454 durch eine Verbindungsrohrleitung 452 zu dem Heizer 456 geführt und von dort aus zurück, um abermals erwärmt und durch die Lufthaube 434 auf die Bahn geblasen zu werden. Einiges der feuchten Rückluft wird mittels eines Ventilators 458 durch einen Wärmetauscher 460 abgezogen, um die Luftfeuchtigkeit in der Rückluft angemessen zu halten. Neue trockene Gebläseluft kann mittels der Gebläseeinheiten 462, 464 durch den Wärmetauscher 460 und den Brenner 456 in die Rückluft gespeist werden.
In der in 1 gezeigten Lösung wird die Papierbahn in einem geschlossenen Transfer von einer Trockenzylindergruppe 430, die mit einem Einzelsiebbahntransfer arbeitet, zu dem Sieb 440 geleitet, um an der Luftaufprallhaube 434 vorbei gefördert zu werden. Heißluft wird von der Haube in Richtung auf die Bahn geblasen, um den erwünschten effizienten Trockenimpuls zu erzielen, der die Trocknung reguliert, wodurch ein Einrollen beseitigt wird und/oder ein gutes Profilieren erreicht wird. Die Trocknungseffizienz der in Richtung auf die Bahn geblasenen Luft kann durch ein Einstellen der Temperatur, Feuchtigkeit oder Geschwindigkeit der Heißluftstrahlen, die in Richtung auf die Bahn geblasen werden, reguliert werden. Die Temperatur der Heißluft kann einfach beispielsweise dadurch reguliert werden, dass der Brenner 456 eingestellt wird. Die Feuchtigkeit der Heißluft ist entsprechend einfach einstellbar durch ein Entladen eines größeren oder kleineren Teiles der feuchten Rückluft durch die Gebläseeinheit 458. Die Geschwindigkeit der Heißluft kann reguliert werden durch ein Einstellen der Gebläseeinheit 454. In der erfindungsgemäßen Lösung kann die Temperatur der Heißluftstrahlen, die auf die Papierbahn gerichtet sind, in einem Beispiel in mehreren Stufen reguliert werden, was bedeutet, dass die Trocknungseffizienz der Heißluftstrahlen auch unverzüglich einstellbar ist, um größer oder geringer zu sein. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung ist es daher möglich, das Trocknen der Papierbahn auf das richtige Niveau in einer sehr kurzen Zeitdauer zu regulieren, und zwar typischerweise in weniger als 30 Sekunden, selbst in weniger als 10 Sekunden beispielsweise nach einer Güte-Änderung oder einer plötzlichen Änderung, die in der Pressenpartie stattfindet.
Im Falle eines Bahnrisses wird der Papierabfall oder der Fertigungsausfluss in der Luftaufpralleinheit leicht von der linearen Partie abgezogen, indem er mittels des Trocknersiebs gefördert wird, und zwar zwischen der Luftaufpralleinheit und der Trockenzylindereinheit 432 nach unten auf ein Bodenniveau, von wo aus es schnell entfernt werden kann. Ebenso verbessert die erfindungsgemäße Luftaufpralleinheit, die nicht von einer Siebschleife umgeben wird, in deren Tasche Papierabfälle während eines Bahnrisses gesammelt werden könnte, die Betriebsfähigkeit der Maschine. Die Luftaufbaueinheit kann leicht von oberhalb des Trocknersiebs 440 zur Wartung hoch- und weggehoben werden.
Das Luftaufprallmodul kann sehr kurz gemacht werden – die Länge einer kurzen Luftaufprallhaube und eines Unterdruckkastens – sofern das Ziel darin besteht, lediglich ein Einrollen der Papierbahn zu beseitigen oder ein Profilieren zu verbessern. Zum Profilieren reicht selbst eine kurze intensive Trockenimpuls-Präzisionsbehandlung auf dem richtigen Teil der Bahn aus.
Andererseits kann auch das eigentliche Trocknen der Bahn mittels der Luftaufprallhaube gesteigert werden, wobei die Luftaufpralleinheit dann, falls notwendig, verlängert werden kann. 3 zeigt eine längere Luftaufpralleinheit, die aus drei Luftaufprallhauben 634, 634', 634'' besteht. Unterhalb jeder Luftaufprallhaube ist ein separater Unterdruckkasten 636, 636', 636'' eingepasst. Die Luftaufprallhauben und die Unterdruckkästen, die ihrerseits linear und gerade sind, sind in einer solchen Reihenfolge eingepasst, dass dazwischen ein gekrümmter Schlitz gebildet wird, so dass die erste Luftaufprallhaube 634 und der Unterdruckkasten 636 einen Schlitz 638 bilden, der relativ zu der Bahn nach oben gerichtet ist, und zwar in Bewegungsrichtung der Bahn, wobei das zweite Hauben/Kasten-Paar 634' und 636' einen horizontalen Schlitz 638' bilden und das dritte Hauben/Kasten-Paar 634'' und 636'' einen nach unten gerichteten Schlitz 638'' bilden. Der Schlitz schließt einen Winkel kleiner als 45° mit der horizontalen Ebene ein. Die Winkel zwischen den Schlitzen 638, 638', 638'' sind bevorzugt 5 bis 15°.
3 zeigt eine Zeichnung der gesamten Haube 634 schräg von oben betrachtet. An der Haube ist deren Unterteilung in separate Teile oder Segmente 634a, 634b und 634c quer über die Bahn markiert. Mit dieser erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, die Trocknungseffizienz dieser verschiedenen Segmente zu regulieren, was bedeutet, dass beispielsweise Heißluft mit einer geringeren Verdampfungseffizienz von den äußersten Segmenten 634a und 634c aufgeblasen werden kann und Luft mit einer größeren Verdampfungseffizienz von dem Segment 634b im Zentrum aufgeblasen werden kann. Die Bahn trocknet oftmals eher an den Rändern als im Zentrum.
4 zeigt eine Luftaufpralleinheit 728 gemäß 1, die sich allerdings von der obigen dahingehend unterscheidet, als die verwendete Gebläseluft nicht Rückluft ist, sondern anstelle dessen Luft ist, die unmittelbar von unterhalb der Trocknerpartiehaube 766 genommen wird. Die verwendete feuchte Luft wird nicht von dem Bahnbereich eingesammelt; vielmehr ist es der feuchten Luft gestattet, frei in den Raum unterhalb der Haube zu strömen.
5 zeigt eine typische Kurve, die die Variation der Trocknungseffizienz der 68 Trockenzylinder in einer herkömmlichen Zylindertrocknerpartie veranschaulicht, die mit einem Einzelsiebbahntransfer versehen ist. Im ersten Teil der Trocknerpartie in der Stufe 1 befindet sich ein so genannter Bereich ansteigender Verdampfung im Mittelteil der Trocknerpartie; in der Stufe 2 befindet sich ein Bereich konstanter Verdampfung und im letzten Teil der Trocknerpartie, in der Stufe 3 befindet sich ein Bereich verringerter Verdampfung.
In 5 oben ist zusätzlich beispielhaft bezüglich einer Trocknerpartie gezeigt
der Optimalbereich für einen Luftaufprall, d. h. die Bereiche in der Trocknerpartie, in denen im Vergleich zu einer Zylindertrocknung die Bahn vorteilhaft mit Hilfe eines Luftaufpralls beeinflusst werden kann,
der Optimalbereich zum Profilieren, d. h. der Bereich in der Trocknerpartie, in welchem das Profilieren der Bahn, d. h. die Querrichtungstrocknung der Bahn, am besten beeinflusst werden kann,
der Optimalbereich zum Steuern des Einrollens, d. h. der Bereich, in welchem das Einrollen aufgrund einer einseitigen Trocknung der Bahn am besten reduziert werden kann.
der Optimalbereich zum Steuern des Einrollens, in welchem das Einrollen am besten durch einen Trocknungsimpuls beeinflusst werden kann, beispielsweise mit Hilfe eines kurzzeitigen Luftaufpralls, und
der Optimalbereich, um den Anstieg der Trocknungseffizienz, das Profilieren und die Einrollsteuerung zu kombinieren.
Es wurde herausgefunden, dass sich der Optimalbereich zum Durchführen eines Luftaufpralls, um die gesamte vorangegangene Trocknungsregulierung zu beeinflussen, innerhalb des Bereiches liegt, in welchem die Papierbahn bereits auf einen Trockenfeststoffanteil von mehr als 70%, allerdings noch nicht auf 95%, getrocknet worden ist, bevorzugt innerhalb eines Bereiches, in welchem die Papierbahn bereits auf einen Trockenfeststoffanteil von mehr als 75%, jedoch noch nicht auf 85% getrocknet worden ist. Der Optimalbereich für einen Luftaufprall fällt oftmals innerhalb eines Bereiches, in welchem die Bahn einen Trockenfeststoffanteil von etwa 75% bis 80% hat. In der Trocknerpartie, die mit dem in 2 gezeigten Einzelsiebbahntransfer versehen ist, der nahezu 70 Trockenzylinder aufweist, fällt dieser Optimalbereich etwa zwischen den 48-ten und 61-ten Trockenzylinder.
6 zeigt ein Beispiel der Profilierung einer Druckpapierbahn gemäß einer erfindungsgemäßen Lösung. Die obere Kurve in der Figur zeigt das Feuchtigkeitsprofil ohne separates Profilieren der Papierbahn, die aus einer Trocknerpartie austritt, die zusätzlich zu den Trockenzylindern eine 5 m lange Luftaufpralleinheit hat. Der durchschnittliche Feuchtigkeitsanteil der Papierbahn beträgt 5,3%, der an den Randbereichen 4,1% und der an dem Mittelbereich 6,5%, während die Temperatur der Aufprallluft etwa 300°C und die Geschwindigkeit konstant quer über die gesamte Bahn bei 80 m/s liegt.
Das Profilieren der Papierbahn wird bewerkstelligt, indem die äußersten Segmente der Luftaufpralleinheit geschlossen werden und die Blasgeschwindigkeit des mittleren Segments auf 150 m/s erhöht wird. In dieser Weise verbleibt das durchschnittliche Feuchtigkeitsniveau nahezu gleich, d. h. bei 5,1%, wobei das Feuchtigkeitsniveau der Ränder ansteigt und das des Mittelteiles abnimmt. Die Feuchtigkeitswerte variieren zwischen 4,7 und 5,4. Das Bahnfeuchtigkeitsprofil ist somit signifikant gleichmäßiger geworden, wie aus der unteren Kurve in 6 ersichtlich ist.
Die Hauptzielsetzung der linearen Luftaufpralleinheit gemäß dem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht nicht notwendigerweise darin, Feuchtigkeit von der Bahn in einer herkömmlichen Weise abzuziehen. Da die Verdampfungseffizienz des Luftaufpralltrockners sehr schnell geändert werden kann, kann die Trocknungseffizienz der Trocknerpartie insgesamt schneller reguliert werden als bei einer herkömmlichen Zylindertrocknung, obwohl lediglich eine Trocknerpartie gemäß der Erfindung in der Maschine vorhanden sein kann. Dies kann vorteilhaft bei einer Güte-Änderung Anwendung finden, bei der mit herkömmlichen Vorrichtungslösungen oftmals noch relativ lange Zeitdauern auftreten, in denen der Trockenfeststoffanteil "kriecht", bevor er einen stabilen Zustand erreicht. Mit Hilfe eines schnell reagierenden Luftaufprallmoduls können diese Erscheinungen entscheidend verringert werden und sogar vollständig beseitigt werden.
Die Tatsache, dass es aufgrund der Schnellregulierung das Abschalten und Anfahren der Maschine schneller bewerkstelligbar ist, kann als ein bemerkenswerter Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung betrachtet werden. Die Struktur des Luftaufprallmoduls trägt auch dazu bei, die Betriebsfähigkeit der Maschine zu verbessern, da beispielsweise der Fertigungsausschussabzug im Bereich des Moduls problemlos durchgeführt werden kann.
Das Luftaufprallmodul eignet sich zum Steuern des Einrollens der Bahn, wenn die Trockenenergie durch die Oberfläche der Bahn gebracht wird, die nicht in Kontakt mit den vorangegangenen Trockenzylindern gestanden hat. Die lineare Luftaufpralleinheit kann auch in einer Weise angepasst werden, die sich von den in 2 bis 4 gezeigten Lösungen derart unterscheidet, dass der Schlitz, durch den die Bahn geht, vertikal ist, sofern dies aus Gründen der Raumnutzung oder anderen Gründen erwünscht ist.
Die Luftaufprallmodule, die von relativ geringer Größe sind, können leicht in einer vorhandenen Trocknerpartie eingepasst werden, um den Betrieb der Trocknerpartie, die Feuchtigkeitsanteilsteuerung, das Einrollen und das Profilieren zu verbessern. Die Luftaufprallmodule können leicht in separate Segmente unterteilt werden, was es möglich macht, das Modul zur Regulierung des Feuchtigkeitsprofils in der Querrichtung der Bahn anzuwenden.
Die Erfindung ist vorhergehend anhand lediglich einiger ihrer vorteilhaften Ausführungsbeispiele beschrieben, auf deren Einzelheiten sich die Erfindung allerdings keinesfalls strikt beschränkt. Viele Modifikationen und Varianten sind innerhalb des Bereiches der in den beigefügten Ansprüchen definierten Erfindung möglich.

Claims

Verfahren zur Trocknung einer Papierbahn (418), in dem die Papierbahn (418) gegen die beheizten Zylinderoberflächen von Trockenzylindern (410) mindestens einer Trockenzylindergruppe (430) getrocknet wird, bevor die Papierbahn (418) mittels Luftaufpralltrocknung getrocknet wird, wobei die Luft bei der Luftaufpralltrocknung auf diejenige Seite der Papierbahn (418) geblasen wird, die sich in der vorangegangenen Trockenzylindergruppe (430) nicht in Kontakt mit der beheizten Zylinderoberfläche der Trockenzylinder (410) befand.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem die aus der Pressenpartie der Papiermaschine kommende Papierbahn (418) in der mindestens einen Trockenzylindergruppe (430) auf einen durchschnittlichen Trockenfeststoffanteil von mehr als 70%, bevorzugt mehr als 75% getrocknet wird, und der Trockenfeststoffanteil der Papierbahn (418) durch die Luftaufpralltrocknung reguliert wird, indem die Papierbahn (418) bevorzugt abgestützt auf einem Sieb oder dergleichen durch einen schlitzförmigen Raum geleitet wird, der gebildet wird zwischen einer gekrümmten oder linearen Luftaufprallhaube (434), die sich quer über eine oder mehrere Bahnen erstreckt, und einer gekrümmten oder linearen Oberfläche, wie etwa einem Zylinder, einer Walze oder einem Unterdruckkasten (436), die sich quer über eine oder mehrere Bahnen erstreckt, und indem mehrere aufeinander folgende Luft- oder Dampfstrahlen von der Luftaufprallhaube (434) im schlitzförmigen Raum (438) in Richtung auf die Bahn in der Querbahnrichtung ausgeblasen werden, um den Trockenfeststoffanteil der Papierbahn (418) zu regulieren.
Verfahren nach Anspruch 2, in dem der Trockenfeststoffanteil der Papierbahn durch ein Einstellen der Trocknungseffizienz der Luft- oder Dampfstrahlen gemäß den Variationen in dem nach der Trocknerpartie oder Trockenzylindergruppe gemessenen Trockenfeststoffanteil der Papierbahn reguliert wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, in dem der Trockenfeststoffanteil der Papierbahn reguliert wird durch ein Ausblasen von Luft- oder Dampfstrahlen in Richtung auf die Papierbahn aus zumindest zwei aufeinander folgenden Luftaufprallhauben, die sich quer über die Bahn erstrecken, und durch ein separates Einstellen der Trocknungseffizienz der aus jeder Luftaufprallhaube tretenden Luft- oder Dampfstrahlen.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, in dem das Trockenfeststoffanteilprofil der Papierbahn in der Querbahnrichtung reguliert wird durch separates Einstellen der Trocknungseffizienz von zwei oder mehreren Luft- oder Dampfstrahlgruppen in Aufeinanderfolge in der Querbahnrichtung, oder separates Einstellen der Trocknungseffizienz jedes Luftstrahls in Aufeinanderfolge in der Querbahnrichtung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, in dem der Trockenfeststoffanteil der Papierbahn reguliert wird mit Hilfe von in Richtung auf die Papierbahn geblasenen Luftstrahlen, wobei die Trocknungseffizienz der Luftstrahlen durch ein Einstellen ihrer Temperatur reguliert wird, die zwischen 40°C und 500°C, bevorzugt zwischen 200°C und 400°C variieren kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, in dem der Trockenfeststoffanteil der Papierbahn mit Hilfe von Luftstrahlen reguliert wird, die in Richtung auf die Papierbahn ausgeblasen werden, wobei die Trocknungseffizienz der Luftstrahlen durch ein Einstellen ihres Feuchtigkeitsanteils reguliert wird, der zwischen 0 bis 300 g H₂O/kg Trockenluft variieren kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, in dem der Trockenfeststoffanteil der Papierbahn mit Hilfe von Luftstrahlen reguliert wird, die in Richtung auf die Papierbahn ausgeblasen werden, wobei die Trocknungseffizienz der Luftstrahlen reguliert wird durch ein Einstellen ihrer Geschwindigkeit, die 40 bis 200 m/s, typischerweise 50 bis 150 m/s, am besten 70 bis 120 m/s beträgt.
Verfahren nach Anspruch 2, in dem die Luftstrahlen Austauschluft, die aus den Papiermaschinenraum geleitet wird, Rückluft der Haube in einer mittels der Haube geschlossenen Trocknerpartie oder die eigene Rückluft der Luftaufprallvorrichtung verwenden, wobei die Temperatur dieser Luft angehoben wird und/oder deren Feuchtigkeitsniveau verringert wird, bevor sie in Richtung auf die Papierbahn geblasen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, in dem Rückluft von zwei oder mehreren Luftaufprallhauben oder Luftaufprallhaubensegmenten in Richtung auf die Papierbahn geblasen wird, und die Rückluft von jeder Luftaufprallhaube oder jedem Luftaufprallhaubensegment mit Hilfe eines gemeinsamen Brenners oder anderer gleichartiger Einrichtungen zum Erwärmen von Rückluft erwärmt wird, bevor diese in die verschiedenen Luftaufprallhauben oder in deren Segmente ausgeblasen wird, oder die Rückluft von jeder Luftaufprallhaube oder jedem Luftaufprallsegment separat mittels eines in jeder Luftaufprallhaube oder jedem Luftaufprallhaubensegment integrierten Brenners oder einer gleichartigen Vorrichtung zum Erwärmen von Rückluft erwärmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, in dem durch die Luftaufpralltrocknung der durchschnittliche Trockenfeststoffanteil der Papierbahn auf den Bereich von 70% bis 95%, bevorzugt den Bereich von 75% bis 85%, erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, in dem Luftstrahlen von zwei oder mehreren aufeinander folgenden Luftaufprallhauben in Richtung auf die Papierbahn geblasen werden, wobei die Trocknungseffizienz der aus der ersten Luftaufprallhaube kommenden Luftstrahlen im Durchschnitt größer ist als die Trocknungseffizienz der Luftstrahlen, die aus den folgenden Luftaufprallhauben kommen.
Trocknerpartie zum Trocknen einer Papierbahn (418), wobei die Trocknerpartie zum Trocknen der Papierbahn (418) mindestens eine Trockenzylindergruppe (430) mit beheizbaren Trockenzylindern (410) aufweist, nach der mindestens ein Luftaufprallmodul (434) angeordnet ist, um die Papierbahn (418) mittels Luftaufpralltrocknung zu trocknen, indem die Luft auf diejenige Seite der Papierbahn (418) geblasen wird, die sich in der vorangegangenen Trockenzylindergruppe (430) nicht in Kontakt mit der beheizten Zylinderoberfläche der Trockenzylinder (410) befand.
Trocknerpartie nach Anspruch 13, in der die mindestens eine Trockenzylindergruppe (430) die Papierbahn (418) auf einen durchschnittlichen Trockenfeststoffanteil von mehr als 70% trocknet und das mindestens eine Luftaufprallmodul (428) Folgendes enthält: mindestens eine Luftaufprallhaube (434; 634, 634', 634''), die sich über eine oder mehrere Bahnen erstreckt, eine gekrümmte oder lineare Gegenfläche, etwa eine Saugwalze oder ein Unterdruckkasten (436, 436'; 636, 636', 636''), die sich über eine oder mehrere Bahnen erstreckt und so in der Trocknerpartie eingepasst ist, dass sie mit der Luftaufprallhaube (434; 634, 634', 634'') einen schlitzförmigen Raum (438; 638, 638', 638'') bildet, durch den die Papierbahn (418) geleitet werden kann, und eine Einrichtung (452) zum Ausblasen mehrerer Luft- oder Dampfstrahlen von der Luftaufprallhaube (434; 634, 634', 634'') in Richtung auf die Papierbahn (418), während diese durch den schlitzförmigen Raum (438; 638, 638', 638'') geleitet wird.
Trocknerpartie nach Anspruch 14, in der die Papierbahn (418) in der mindestens einen Trockenzylindergruppe (430) auf einen durchschnittlichen Trockenfeststoffanteil von mehr als 75% getrocknet wird.
Trocknerpartie nach Anspruch 14 oder 15, in der die Trocknerpartie ferner zumindest eine lineare Partie und eine nach dieser angebrachte letzte Trockenzylindergruppe (432) aufweist.
Trocknerpartie nach Anspruch 16, in der das Luftaufprallmodul unmittelbar vor der letzten Trockenzylindergruppe eingepasst ist.
Trocknerpartie nach Anspruch 16, in der das Luftaufprallmodul unmittelbar nach der letzten Trockenzylindergruppe eingepasst ist.
Trocknerpartie nach Anspruch 14 oder 15, in der das Luftaufprallmodul in der Bewegungsrichtung der Papierbahn (418), zwei bis drei aufeinander folgende Luftaufprallhauben (634, 634', 634'') und zwei bis drei aufeinander folgende Saugwalzen oder Unterdruckkästen (636, 636', 636'') aufweist, die einander gegenüberliegend eingepasst sind, um dazwischen einen im Wesentlichen horizontalen schlitzförmigen Raum (638) auszubilden.
Trocknerpartie nach Anspruch 16, in der die lineare Partie ein Luftaufprallmodul und zwei bis drei Unterdruckkästen in Aufeinanderfolge in der Bewegungsrichtung der Papierbahn aufweist, wobei die Unterdruckkästen unterhalb der Luftaufprallhaube eingepasst sind, um einen im Wesentlichen horizontalen schlitzförmigen Raum zwischen der Luftaufprallhaube und den Unterdruckkästen auszubilden.
Trocknerpartie nach Anspruch 14 oder 15, in der die Saugwalze oder der Unterdruckkasten des Luftaufprallmoduls eine Einrichtung zur Schaffung eines Unterdruckes unterhalb des Siebes aufweist.
Trocknerpartie nach Anspruch 16, in der die lineare Partie eine Endlos-Siebschleife (640) zum Stützen der Papierbahn (618) in dem schlitzförmigen Raum (638) zwischen einer oder mehreren Luftaufprallhauben (634, 634', 634'') und einem oder mehreren Unterdruckkästen (636, 636', 636'') aufweist, während ein oder mehrere Unterdruckkästen unterhalb der Luftaufprallhaube und innerhalb der Endlos-Schleife eingepasst sind.
Trocknerpartie nach Anspruch 16, in der in der linearen Partie eine Endlos-Siebschleife (440) angeordnet ist, die durch Schwenkwalzen (442, 450) zum Stützen der Papierbahn in dem schlitzförmigen Raum zwischen einer oder mehreren Luftaufprallhauben oder einem oder mehreren Unterdruckkästen gesteuert wird.
Trocknerpartie nach Anspruch 16, in der in der Trocknerpartie der Papiermaschine ein geschlossener Papierbahntransfer von der letzten der ersten Trockenzylindergruppen zu der linearen Partie und ein geschlossener Papierbahntransfer von der linearen Partie zu der auf die lineare Partie folgenden Trockenzylindergruppe eingerichtet ist.
Trocknerpartie nach Anspruch 16, in der die lineare Partie Folgendes aufweist: zwei oder mehrere Luftaufprallhauben oder Luftaufprallhaubensegmente (634a, 634b, 634c), in denen eine Einrichtung (452, 454) zum Ausblasen von Rückluft in Richtung auf die Papierbahn eingerichtet ist, und eine gemeinsame Einrichtung (456) zum Erwärmen der Rückluft von zwei oder mehreren Luftaufprallhauben oder Segmenten und/oder zum Reduzieren der Feuchtigkeit.
Trocknerpartie nach Anspruch 14 oder 15, in der das Luftaufprallmodul zwei oder mehrere Luftaufprallhauben oder Luftaufprallhaubensegmente aufweist, in denen eine Einrichtung zum Ausblasen von Rückluft in Richtung auf die Papierbahn eingerichtet ist, wobei in jeder eine Einrichtung zum Erwärmen der Rückluft und/oder zum Abzug ihrer Feuchtigkeit integriert ist.
Trocknerpartie nach Anspruch 14 oder 15, in der jede Luftaufprallhaube zumindest eine, bevorzugt zwei oder mehrere Reihen von Loch- oder Schlitzdüsen (535) aufweist, die sich quer über die Bahn zum Ausblasen von Luft- oder Dampfstrahlen auf die Papierbahn erstrecken.
Trocknerpartie nach Anspruch 27, in der die Loch- oder Schlitzdüsen in einer perforierten oder geschlitzten Flach- Platte (546) ausgebildet sind, die den Boden der Luftaufprallhaube bildet, die zur Papierbahn parallel zu einem schlitzförmigen Raum (538) benachbart ist, wobei deren Öffnungsbereich 0,5 bis 5%, bevorzugt 1 bis 2,5%, und der Abstand zwischen den Löchern 10 bis 100 mm, bevorzugt 15 bis 35 mm, beträgt.
Trocknerpartie nach Anspruch 16, in der die Länge der linearen Partie 1 bis 20 m, bevorzugt 5 bis 10 m, ist.
Trocknerpartie nach Anspruch 16, in der die lineare Partie in einer geneigten oder vertikalen Position derart eingepasst ist, dass die Papierbahn durch den schlitzförmigen Raum in einer von der Horizontalen abweichenden Ebene geleitet wird.