DE540498C - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Feuchtigkeit aus Bahnen von Papiermasse, feuchtem Papier, feuchtem Karton, feuchter Pappe o. dgl. auf der Papiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Feuchtigkeit aus Papierstoff, feuchtem Papier, Karton, Pappe o. dgl. Stoffen auf der Papiermaschine. Bei Papiermaschinen wird das Papier gewöhnlich von dem nassen Ende der Maschine über Saugkammern und zwischen belasteten Rollen geführt, die eine verhältnismäßig große Menge Wasser abpressen. Die verbleibende Feuchtigkeit wird dann gewöhnlich aus dem Papier dadurch entfernt, daß man es über Trockenzylinder gehen läßt, die mittels Wasserdampf beheizt werden, der zu dem Innenraum der Zylinder zugeleitet wird. Der Wasserdampf

ig wird mit verhältnismäßig niedrigem Druck zugeführt und wird gewöhnlich aus dem Abdampf einer Dampfmaschine oder einer Turbine oder mit Hilfe eines Reduzierventils erhalten. Die Wärme des Wasserdampfes wird nicht unmittelbar auf das Papier übertragen, sondern wird zu diesem durch das Metall zugeleitet, aus dem der Zylinder hergestellt ist. Die mangelhafte Wirksamkeit dieses Verfahrens der Wärmeübertragung wird noch besonders verstärkt,

wenn Wasserdampf benutzt wird, der Öl enthält, wie Abdampf von Dampfmaschinen; dieses Öl bildet ein Häutchen, welches, die Innenseite des Metallzylinders überzieht. Außerdem werden große Wärmeverluste durch Strahlung und Leitung frei stehender Teile hervorgerufen, wie

z. B. der Verbindungsröhren und der Zylinderenden.

Die Erfindung hat hauptsächlich zum Zweck, die hier beschriebenen und anderen Nachteile, die mit der Benutzung von dampf beheizten Trockenzylindern verbunden sind, auf ein Mindestmaß zurückzuführen.

Gemäß der Erfindung wird üb erhitzter Wasserdampf in schräger Richtung auf die sich bewegende Bahn (beispielsweise Papierbahn), strahlenweise auf diese auftreffend, geblasen, und der Dampf wird auf der gleichen Seite der Bahn sogleich wieder abgeführt. Zu diesem .Zweck werden vorzugsweise oberhalb oder unterhalb oder oberhalb und unterhalb der Bahn gelochte Austrittsrohre angeordnet, die der Bahn nahe genug liegen, so daß die letztere von vollen Strahlen überhitzten Wasserdampfes getroffen wird. Die Austrittsrohre sind zwecks Regelung der Schräge der austretenden Dampfstrahlen in an sich bekannter Weise verstellbar. Man kann auch mit der Bahn in Berührung stehende drehbare hohle Walzen anordnen, denen der überhitzte Wasserdampf innen unter Benutzung einer einstellbaren, durchbohrten inneren Hülse zugeführt wird.

Der überhitzte und

großer Geschwindigkeit zugeführte Wasserdampf hat die Eigenschaft, erhebliche Mengen von Feuchtigkeit zu entfernen. Infolge der

mit verhältnismäßig

Drehbarkeit der zur Zuführung benutzten Kanäle, Kammern oder durchlochten Rohre kann man den unter niedrigem oder mittleren Druck stehenden überhitzten Wasserdampf in jedem gewünschten Winkel auf treffen lassen. Um den größten Vorteil aus der mechanischen Einwirkung des Wasserdampfes bei der Entfernung von Feuchtigkeit zu erzielen, wird dieser Winkel vorzugsweise kleiner als ein rechter Winkel ίο gewählt. In der Nachbarschaft der Dampfrohre werden Schirme oder Hauben angeordnet, an die sich Rohre anschließen, welche zu Absaugevorrichtungen führen, um den feuchten Wasserdampf und das Wasser, das aus dem Papier entfernt ist, nachdem die Strahlen des überhitzten Wasserdampfes auf dieses aufgetroffen sind, zu entfernen.

Es ist schon vorgeschlagen worden, heiße Luft j zum Trocknen von Papier zu benutzen. Über-'20 hitzter Wasserdampf ist aber weit wirtschaftlicher in der Herstellung und im Gebrauch als ! heiße Luft. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, überhitzten Wasserdampf zu benutzen, jedoch hat, wie die Berichte darüber zeigen, der {25 überhitzte Wasserdampf die Faser versengt. Bei ' dem Verfahren gemäß der Erfindung kann ein Versengen nicht eintreten, weil der Wasserdampf nur sehr kurze Zeit mit der sich bewegenden Bahn in Verbindung ist. Der Betriebsführer hat es durch Wahl des Auffallwinkels und der Strömungsgeschwindigkeit des Wasserdampfes ganz in der Hand, die Berührungsdauer des Dampfes mit der Papierbahn usw. innerhalb weiter Grenzen beliebig zu regeln. Wenn z. B. der Dampfstrahl schräg entgegen der Bewegungsrichtung der Papierbahn auf diese gerichtet wird, so wird der Dampf praktisch augenblicklich vom Papier wieder entfernt, nachdem er auf getroff en ist. Der reflektierte Dampf gerät nicht in die Bahn des auftreffenden Dampfes, und die Regelung kann leicht so getroffen werden, daß zwar eine sehr gründliche Entwässerung (durch die vereinigte mechanische Wirkung und Wärmewirkung des Dampfes), aber ohne Schädigung der Papierbahn erzielt wird.

Die ausgeschiedene Feuchtigkeit und der kondensierte Wasserdampf können gesammelt und entweder zu einem Sammelgefäß für Heißwasser oder zu irgendeiner anderen Stelle zwecks Kesselspeisung geleitet werden, wie dies üblich ist, oder sie können unmittelbar zu einem Überhitzer geführt werden, und der so gebildete überhitzte Wasserdampf kann von neuem dem Papier zugeführt werden, wodurch die größte Wirtschaftlichkeit an Wärmeersparnis erreicht wird.

In den Zeichnungen sind Ausführungsformen von für die Ausführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtungen beispielsweise schematisch fio dargestellt.

Fig. ι zeigt Rohre A₁ denen überhitzter Wasserdampf zugeleitet wird und die oberhalb einer sich bewegenden Papierbahn B angeordnet und mit einer Haube C versehen sind, um die abgezogene Feuchtigkeit und den kondensierten Dampf zu sammeln, welche dann durch den Rohransatz c zu Rohren geführt wird, die mit der Absaugevorrichtung in Verbindung stehen. Die Rohre A sind mit einer oder mehreren Reihen von längsgerichteten Durchbohrungen a' versehen und werden zweckmäßig drehbar angeordnet, so daß die Strahlen des überhitzten Wasserdampfes, die aus den Bohrungen heraustreten, auf das Papier unter jedem gewünschten Winkel auf treffen können.

Anstatt die durchbohrten Rohre A zu be-' nutzen, kann der Wasserdampf auf das Papier auch mittels durchbohrter Walzen aufgebracht werden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der überhitzte Dampf wird aus dem Inneren der durchbohrten Walzen A- mittels im Umdrehungssinne einstellbarer Hülsen oder Schirme A" zugeführt, die ähnlich den vorbeschriebenen Rohren A sind und mit einer Längsreihe von Öffnungen «² versehen sind, welche den zügeführten Dampf nur über den gewünschten Abschnitt des Umfanges der Walzen und unter dem gewünschten Auftreffwinkel auf das Papier austreten lassen. Mittels dieser Anordnung können die Walzen A- auf der sich vorwärts go bewegenden Papierbahn abrollen, während Strahlen von überhitztem Wasserdampf aus den Öffnungen er in der ortsfesten Hülse A"' austreten und durch die Bohrungen in den Walzen A² auf das Papier unter jedem gewünschten Einfallwinkel auftreffen, der durch eine Bewegung der Hülse A"' im Drehungssinne eingestellt werden kann. Auf diesem Wege kann überhitzter Wasserdampf schneller in Berührung mit dem Papier gebracht werden, als dies bei der Anordnung gemäß Fig. 1 möglich ist, weil dort die Röhret, notwendigerweise nicht so dicht an der Papierbahn angebracht werden können. Die zweckmäßigste Temperatur und der geeignetste Druck des Wasserdampfes, ebenso der Einfallwinkel, unter dem die Dampfstrahlen auf das Papier auftreffen, ändern sich je nach der Art des Papiers, der Pappe o. dgl., die hergestellt werden soll; in manchen Fällen kann es erwünscht sein, den überhitzten Wasserdampf sowohl von unten als von oben der Papierbahn zuzuführen.

Wenn verschiedene Sorten von Papier auf derselben Maschine hergestellt werden müssen und die Überhitzung des Wasserdampfes dementsprechend geändert werden muß, kann dies beispielsweise dadurch geschehen, daß der Wasserdampf durch eine elektrisch beheizte Rohrleitung hindurchgeschickt oder über einen elektrisch beheizten Widerstand hinweggeleitet wird. Die Temperatur des Rohres oder des Widerstandes kann selbsttätig geregelt werden,

obwohl es im allgemeinen genügt, Regelung von Hand vorzunehmen. Eine elektrische oder andere Hilfsheizung kann benutzt werden, um das Maß der Überhitzung des Wasserdampfes zu s verändern.

Gewöhnlicher überhitzter Wasserdampf würde für die Erfindung anwendbar sein, aber unter den Bedingungen der Praxis könnte die Temperatur beträchtlich wechseln. Die elektrische

in oder andere Beheizungsvorrichtung ist nicht nur dazu bestimmt, den nassen oder trockenen Wasserdampf zu überhitzen, sondern auch dazu, die schon bestehende Überhitzung zu steigern und zu sichern, daß die Temperatur im wesentliehen konstant bleibt; die gewünschte Endtemperatur kann leicht mittels der elektrischen Hilfsheizvorrichtung geregelt werden.

Anstatt den abgezogenen Wasserdampf und die Feuchtigkeit, die sich in den Hauben an-

■>.n sammelt, zu dem Heiß wasserbehälter für Kesselspeisung zuzuleiten, können diese Heizmittel auch für das Verfahren in der Papierfabrik benutzt werden. Eine derartige Anwendung geschieht in der Weise, daß der abgezogene Wasser-

i>5 dampf und die Feuchtigkeit_zusammen mit der Luft, die in die Hajibej[on_außen eintritt, "durch einen Überhitzer geleitet werden und daß das überhitzte Produkt für weitere Trockenoperationen benutzt wird. PJe_X)ampfstrahlea, die auf das Papier jyaftreffen,. werden natüriieh^ eine gewisse Menge der sie umgebenden Luft mit sich reißen, die hierdurch erhitzt wird, bevor sie durch den Ventilator oder die andere Absaugevorrichtung in den Rohrleitungen, die mit dem Ansatz c verbunden sind, abgesaugt werden. Da der abgezogene Dampf und die Feuchtigkeit Luft beigemischt führte würde - -er entlüftet "werden müssen, bevor er unmittelbar zur Kesselspeisung wieder benutzt wird-. Die Gegenwart von Luft ist indessen nicht schädlich, wenn die abziehenden Produkte von neuem gemäß dem Verfahren benutzt werden, nachdem sie unmittelbar durch einen Überhitzer geleitet worden sind,ouid m_ diesem Falle braucht man sich nicht,.

-15 die Mühe zu mäch'eii* die Feuchtigkeit und die__, Luft voneinander zu trennen, bis die Menge der Feuchtigkeit übermäßig groß wird.

Ein kleines örtliches Umlaufsystem kann benutzt werden, um die Mischung von Feuchtigkeit und Luft, die aus der Haube abgezogen wird, zu überhitzen und um das entstandene Produkt von neuem dem Papier zuzuleiten. Geeignete Einrichtungen, wie ein Ventilator oder Kompressor, können vorgesehen sein, um den nötigen Druck zu erhalten. Derartige örtliche Systeme, die mit der Papiermaschine verbunden sind, vermeiden die Notwendigkeit, verhältnismäßig große Dampfleitungen in Betrieb zu setzen, um Wasserdampf aus dem Kesselhaus herbei-

ßo zuführen.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die aus der Papierbahn übergeführte Feuchtigkeit sich in dem System ansammelt, und um diese Menge zu verringern, kann ein Abscheider vorgesehen werden, oder eine Teilmenge der Feuchtigkeit und der Luft kann durch eine Kondensationsvorrichtung geschickt werden. Wenn die letztere mit Luft gekühlt wird, kann die so benutzte Luft zur Speisung der Verbrennungskammer des Überhitzers zugeleitet werden. Das Kondensat kann in dem Papierherstellungsverfahren benutzt oder zu dem Sammelgefäß für heißes Speisewasser zugeleitet werden.

Die Überhitzer können mit Öl oder Gas befeuert oder elektrisch beheizt werden, während die Abgase aus der Überhitzerheizung zum Beheizen von Speisewasser oder sonstigem im Verfahren benutzten Wasser benutzt werden können oder auch durch einige Trockenzylinder hindurchgeleitet werden können, bevor sie in die 8c Atmosphäre abgeführt werden. Es kann dies mit oder ohne eine bestimmte Menge von Wasserdampf zur Aufrechterhaltung der gewünschten Temperatur geschehen. Die Temperatur der Abgase ändert sich nur innerhalb S5 beschränkter Grenzen, die von der Regelung des in der Überhitzeranlage benutzten Brennstoffs abhängen. Die Wärme aus den Abgasen kann in geeigneter Weise benutzt werden, um die Filze zu trocknen.

Der überhitzte Wasserdampf soll gemäß der Erfindung benutzt werden, um die Zahl der Trockenzylinder zu vermindern oder sie vollständig auszuschalten. Er kann aber auch benutzt werden, um Feuchtigkeit aus dem nassen Papierstoff an dem nassen Ende der Papiermaschine zu entfernen, wenn der Stoff auf dem Drahtsieb sich befindet, beispielsweise bevor, während oder nachdem er über die Saugkammern oder Walzen hinweggeht bzw. hinweggegangen ist. Hierdurch wird ein Überschuß an Feuchtigkeit teilweise entfernt und die Bahn verdichtet, bevor sie zu dem trockenen Ende der Papiermaschine gelangt.

Mit Hilfe der Benutzung von überhitztem Dampf gemäß der Erfindung kann man die Zahl der Druckwalzen vermindern oder in manchen Fällen diese vollständig weglassen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Entfernung von Feuchtigkeit aus Bahnen von Papiermasse, feuchtem Papier, feuchtem Karton, feuchter Pappe 0. dgl. auf der Papiermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß überhitzter Wasserdampf in schräger Richtung auf die sich bewegende Bahn, strahlenweise auf diese auftreffend, geblasen und der Dampf auf der gleichen Seite der Bahn sogleich wieder abgeführt wird.
2. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb oder unterhalb oder oberhalb und unterhalb der Bahn vorgesehenen gelochten Austrittsrohre nahe genug an der Bahn liegen, daß die letztere von vollen Strahlen überhitzten Wasserdampfes getroffen wird sowie daß die Austrittsrohre (A) zwecks Regelung der Schräge der austretenden Dampf strahlen in an sich bekannter Weise verstellbar sind (Abb. i).
3. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mit der Bahn in Berührung stehende drehbare hohle Walzen (A²), denen der überhitzte Wasserdampf innen unter Benutzung einer einstellbaren durchbohrten inneren Hülse (A ³) zugeführt wird (Abb. 2).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen