DE60133372T2

DE60133372T2 - Verfahren und trockenpartie zur luftzu- und abführung in einer trockenpartie

Info

Publication number: DE60133372T2
Application number: DE60133372T
Authority: DE
Inventors: Petri Norri
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2021-02-17
Also published as: FI20000387A0; US20030009905A1; CA2400429C; CN1211531C; JP3787093B2; DE60133372D1; EP1266084B1; ATE390510T1; CA2400429A1; JP2003524085A; ES2299474T3; US6732453B2; AU2001237472A1; EP1266084A1; WO2001063044A1; CN1404541A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf ein Gerät, das in dem Oberbegriff des nachstehend aufgeführten Anspruchs 1 definiert ist zum Einrichten der Luftabfuhr und der Luftzufuhr in einer Trockenpartie einer Papiermaschine, die durch eine Haube bedeckt ist, wobei die Trockenpartie zumindest eine Trocknungsgruppe aufweist, die mit Trocknungszylindern und Vorrichtungen versehen ist, die durch einen Unterdruck oder Überdruck arbeiten. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Trockenpartie, die in dem Oberbegriff des nachstehend aufgeführten Anspruchs 10 definiert ist.
Die Trockenpartie einer Papiermaschine oder Kartonmaschine nutzt Vorrichtungen, die mittels Unterdruck arbeiten, wie beispielsweise Saugwalzen, wie die VacRoll-Walzen der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung, Saugkästen und andere Walzen, die mit Saugvorrichtungen versehen sind, mit denen ein Unterdruck an einem erwünschten Punkt an einem Bahnabschnitt zwischen den Trocknungswalzen erzeugt wird, um den Lauf der Bahn zu steuern und zu stabilisieren. Mit Vorrichtungen, die mittels Unterdruck arbeiten, sind nachstehend zumindest sämtliche Vorrichtungen in der Trockenpartie der vorstehend erwähnten Art gemeint, sofern nichts anderes speziell aufgeführt wird.
Andererseits nutzt die Trockenpartie in einer Papiermaschine oder Kartonmaschine auch Vorrichtungen, die mittels Überdruck arbeiten, wie beispielsweise Gebläsekästen, so beispielsweise Kästen der Anmelderin mit den Namen UnoRun oder SymRunHS, die einen Unterdruck an einem erwünschten Punkt der Bahnpartie erzeugen, wobei der Unterdruck die Bahn an dem Sieb anhaften lässt und ihren Lauf stabilisiert. Diese Vorrichtungen werden Runabilitykomponenten oder Verdruckbarkeitskomponenten genannt. Des Weiteren nutzt die Trockenpartie andere Vorrichtungen, die mittels Überdruck arbeiten, wie beispielsweise Gebläsehauben, die Luftblasströme, die das Trocknen intensivieren, direkt auf die Bahn richten können oder durch das Sieb auf die Bahn richten können. Des Weiteren nutzt die Trockenpartie Erwärmungsvorrichtungen und/oder Vorrichtungen, die Belüftungsluft liefern, um feuchte Luft unter Anderem aus der Tasche, die zwischen den Trocknungszylindern und der Bahn oder dem Sieb belassen bleibt, abzugeben und somit vorteilhafte Trocknungsbedingungen zu erzeugen. Mit Vorrichtungen, die mittels Überdruck arbeiten, sind nachstehend, sofern nichts anderes speziell aufgeführt ist, zumindest sämtliche Vorrichtungen der vorstehend erwähnten Art in der Trockenpartie gemeint.
Der Feuchtigkeitsgehalt, der von der Papierbahn zu der Luft übertragen wird, wird aus den Trockenpartien, die durch eine Haube bedeckt sind, entfernt, indem feuchte Luft aus dem Haubenraum entfernt wird und die abgegebene Luft durch ein entsprechendes Volumen an trockener sogenannter Ersatzluft ersetzt wird. Dann wird die feuchte Abgabeluft von der Trockenpartie hauptsächlich direkt aus dem Luftraum der Haube typischerweise über die Abdeckung der Haube entfernt.
Andererseits können Vorrichtungen, die mittels Unterdruck arbeiten und die Luft aus Unterdruckorten entfernen, um einen Unterdruck zu erzeugen, ebenfalls verwendet werden, um Luft aus der Haube abzugeben. Die durch die Unterdruckvorrichtungen entfernte Luft wird typischerweise aus der Trockenpartie zusammen mit der Luft entfernt, die durch die Abdeckung der Haube entfernt wird.
Bislang ist ebenfalls bekannt, ein Teil der Luft, die von den Orten mit Unterdruck entfernt worden ist, wie beispielsweise von einer Saugwalze, zurück zu der Haube zirkulieren zu lassen, beispielsweise als Gebläseluft zu den Gebläsekästen, die mittels Überdruck arbeiten. Dann wird ein Teil der feuchten Abgabeluftströmung von einer Anzahl an Saugwalzen zu einer Mischkammer oder dergleichen gerichtet. Zusätzlich zu der feuchten Abgabeluft von den Saugwalzen nimmt die Mischkammer zusätzliche Luft auf, die die vorstehend erwähnte Abgabeluft von dem Luftraum der Haube sein kann, oder Zirkulationsluft und/oder erwärmte Ersatzluft. Aus der Mischkammer wird dieses Gemisch aus Zirkulationsluft und Ersatzluft zu den Gebläsekästen oder anderen Vorrichtungen, die mittels Überdruck arbeiten, zunächst zu der Saugseite von ihrem Gebläse und von dort weiter zu der in Frage kommenden Vorrichtung gerichtet.
Die Luftströmungen, die an verschiedenen Orten der Haube abgegeben werden, werden im Allgemeinen zu einem gemeinsamen Abgabekanal gerichtet, der die Abgabeluft über einen Wärmewiedergewinnungsturm und aus der Anlage heraus richtet. Im Allgemeinen ist die Trockenpartie mit verschiedenen Wärmewiedergewinnungstürmen, typischerweise zwei oder drei Türme, verbunden. Beispiele von dem Verfahren und der Trockenpartie, die ein Gerät zum Ausführen dieses Verfahrens aufweist, sind in der Druckschrift DE 43 04 244 A1 offenbart.
Die feuchte Abgabeluft aus der Haube wird durch Ersatzluft ersetzt, die typischerweise 50 bis 80% trockener ist und die über Wärmewiedergewinnungstürme zu der Trockenpartie, d. h. zu den Vorrichtungen in der Trockenpartie gerichtet wird, die mittels Überdruck arbeiten, wie beispielsweise Gebläsekästen oder Vorrichtungen, die Erwärmungsluft oder Belüftungsluft liefern. Außerdem tritt trockenere Luft in die Haube unter anderem aus dem Maschinenraum aus.
Somit machen gegenwärtige Trockenpartien eine große Anzahl an Luftabgaben und Gebläseeinrichtungen für jeden Wärmewiedergewinnungsturm in dem Luftsystem der Haube erforderlich, um feuchte Luft aus dem Haubenraum abzugeben, um einen Unterdruck in den erforderlichen Orten zu erzeugen, um Ersatzluft zu liefern und um Zirkulationsluft zirkulieren zu lassen. Jede Gebläseeinrichtung und auch die vielen mit diesen verbundenen Kanäle nehmen einen relativ großen Raum ein.
Die große Anzahl an Gebläseeinrichtungen und auch die große Anzahl an Kanälen, die mit diesen verbunden sind, erhöhen die Kosten der Anlage, erhöhen die Energiekosten und machen viel Raum erforderlich. Die große Anzahl an Gebläseeinrichtungen macht des Weiteren das System kompliziert und macht es schwieriger, das Trocknen und die Luft und Energiebilanz zu steuern.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbesserung gegenüber den vorstehend erwähnten Nachteilen vorzusehen und ein verbessertes Verfahren zum Einrichten der Abgabeluft und der Lieferluft in einer Trockenpartie zu schaffen.
Außerdem ist es eine Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Lieferung von feuchter Abgabeluft und die Ersatzluftlieferung durch eine geringere Anzahl an Gebläseeinrichtungen als bisher verwirklicht werden kann.
Eine Aufgabe ist es außerdem, eine Trockenpartie zu schaffen, die ein Gerät aufweist, das noch leichter als zuvor gesteuert werden kann, um feuchte Luft abzugeben und um Ersatzluft zu liefern und um Luft von den Runabilitykomponenten und Saugwalzen zu liefern und abzugeben.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren und eine Trockenpartie zu schaffen, die die Zirkulation von feuchter Luft in der Haube im Vergleich zu der bislang vorhandenen Zirkulation verringern.
Eine Aufgabe ist es außerdem, ein Verfahren und ein Gerät zu schaffen, die ein einseitiges Trocknen im Vergleich zu dem bislang vorhandenen Trocknen verringern.
Um die vorstehend erwähnten Aufgaben zu lösen, sind das vorliegende Verfahren und die vorliegende Trockenpartie durch die Merkmale gekennzeichnet, die in den kennzeichnenden Teilen der unabhängigen Ansprüche aufgeführt sind.
Das Gerät der Trockenpartie gemäß der vorliegenden Erfindung ist typischerweise dazu geeignet, zum Einrichten von Abgabeluft und Lieferluft in einer Trockenpartie, die durch eine Haube bedeckt ist, in einer Papiermaschine oder Kartonmaschine verwendet zu werden, die eine Trocknungsgruppe aufweist, die mit Trocknungszylindern versehen ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung ebenfalls dazu geeignet, dass sie in derartigen Trockenpartien verwendet wird, in denen die Trocknungsgruppe zusätzlich zu oder anstelle der Trocknungszylinder andere entsprechende als solche bekannten Trocknungsvorrichtungen aufweist, wie beispielsweise Saugwalzen, die mit oberen Gebläsehauben versehen sind. Des Weiteren weist die Trockenpartie verschiedene Vorrichtungen, die mittels Unterdruck oder Überdruck arbeiten, wie beispielsweise Saugwalzen, Saugkästen, Runabilitykomponenten, die durch Überdruck arbeiten und/oder Vorrichtungen auf, die Erwärmungsluft und/oder Belüftungsluft liefern. Des Weiteren sind zumindest zwei Wärmewiedergewinnungstürme mit der Trocknungsgruppe verbunden.
Es ist bei einer Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung typisch, dass sie zumindest zwei Wärmewiedergewinnungstürme nutzt, durch die verschiedene Luftströmungen gerichtet werden, anders ausgedrückt Luft von verschiedenen Orten und/oder Luft, die für verschiedene Orte gedacht ist.
Bei einer typischen Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmewiedergewinnungsturm der ersten Art für ein hauptsächlich konstantes Volumen an Abgabeluft von den Vorrichtungen, die mittels Unterdruck arbeiten, dimensioniert, und um ein größtenteils konstantes Volumen an Luft zu Vorrichtungen zu liefern, die mittels Überdruck arbeiten. Die Abgabeluft- und Lieferluftvolumina sind im Allgemeinen konstant, jedoch können sie bei Bedarf eingestellt werden. Im Allgemeinen sind 1 bis 5 Wärmewiedergewinnungstürme dieser ersten Art, typischerweise 1 bis 2 von ihnen, mit der Trockenpartie verbunden. Jedoch kann eine größere Anzahl an Türmen vorhanden sein.
Bei einer typischen Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Luftvolumina, die durch einen Wärmewiedergewinnungsturm der zweiten Art geführt werden, typischerweise einstellbar. Die Einstellung von diesen Luftvolumina steuert das Volumen der feuchten Abgabeluft von der Haube und das Volumen der Ersatzluftlieferung zu der Haube. Typischerweise ist lediglich ein Wärmewiedergewinnungsturm von dieser zweiten Art vorhanden, aber natürlich können, sofern dies erforderlich ist, mehrere vorhanden sein. Die Anzahl der Wärmewiedergewinnungstürme der ersten Art ist typischerweise gleich wie oder höher als die Anzahl, beispielsweise einer, der letztgenannten Türme mit einstellbaren Luftlieferungen.
Die Wärmewiedergewinnungstürme sind typischerweise mit Wärmetauschern versehen, die die zu der Trockenpartie gelieferte Ersatzluft vorwärmen können und/oder das Wasser, das bei den Prozessen der Anlage verwendet wird, erwärmen können. Mit einem Wärmewiedergewinnungsturm ist bei der vorliegenden Erfindung jeglicher Aufbau gemeint, mit dem die Wärme der Abgabeluftströmungen von der Trockenpartie wieder gewonnen werden kann, um verschiedene Wasserströmungen und/oder Luftströmungen zu erwärmen.
Ein typisches Gerät der Trockenpartie gemäß der vorliegenden Erfindung weißt in diesem Teil der Trockenpartie, bei dem ein Wärmewiedergewinnungsturm der ersten Art und zumindest ein Wärmewiedergewinnungsturm der zweiten Art kombiniert sind, auf:

– eine erste Gebläseeinrichtung zum Abgeben von Luft aus Vorrichtungen, die mittels Unterdruck arbeiten, über einen ersten Wärmewiedergewinnungsturm und aus der Trockenpartie heraus,
– eine zweite Gebläseeinrichtung zum Richten einer ersten Ersatzluftströmung über den ersten Wärmewiedergewinnungsturm zu Vorrichtungen, die mittels Überdruck arbeiten, die typischweise Runabilitykomponenten sind, wie beispielsweise Gebläsekästen, die den Lauf der Bahn stabilisieren,
– eine dritte Gebläseeinrichtung zum Richten einer zweiten Ersatzluftströmung über den zweiten Wärmewiedergewinnungsturm zu verschiedenen anderen Vorrichtungen, die mittels Überdruck arbeiten, die typischerweise Vorrichtungen sind, die Erwärmungsluft und Belüftungsluft liefern, und
– eine vierte Gebläseeinrichtung zum Abgeben von Luft aus der Haube, typischerweise aus der Abdeckung der Haube, und zum Richten dieser Luft über den zweiten Wärmewiedergewinnungsturm und aus der Trockenpartie heraus.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung kann ein Teil der Abgabeluft aus der Haube, vermischt mit Ersatzluft, durch die zweite Gebläseeinrichtung zurück zu der Haube zu einigen Vorrichtungen, die mittels Überdruck arbeiten, zirkulieren.
Wie dies vorstehend erwähnt ist, kann eine Anzahl an Wärmewiedergewinnungstürmen, die die erste Art und die zweite Art repräsentieren, mit der Trockenpartie verbunden sein. Dann sind auch entsprechende zusätzliche Gebläseeinrichtungen in der Trockenpartie angeordnet, mit anderen Worten, Gebläseeinrichtungen für jeden Wärmewiedergewinnungsturm gemäß der vorstehend erläuterten Darlegung.
Bei der vorliegenden Erfindung sind mit einer Gebläseeinrichtung sämtliche herkömmlichen Gebläseeinrichtungen oder entsprechende Vorrichtungen gemeint, die dazu geeignet sind, die Luftströmungen in der Trockenpartie zu transportieren.
Nachstehend ist die vorliegende Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt in schematischer Weise eine bislang bekannte Einrichtung von Abgabeluft und Lieferluft in einer Trockenpartie, die mit Trocknungszylindern versehen ist, bei einem Wärmewiedergewinnungsturm.
2 zeigt in einer vereinfachten Weise eine bislang bekannte Einrichtung von Abgabeluft und Lieferluft in einer Trockenpartie bei zwei Wärmewiedergewinnungstürmen.
3 zeigt in einer ähnlichen Weise wie bei 2 einen Teil einer beispielartigen Einrichtung von Abgabeluft und Lieferluft gemäß der vorliegenden Erfindung für zwei Wärmewiedergewinnungstürme.
4 zeigt in schematischer Weise eine andere Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Einrichten der Abgabeluft und der Lieferluft für drei Wärmewiedergewinnungstürme.
5 zeigt in schematischer Weise eine dritte Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Einrichten der Abgabeluft und der Lieferluft für vier Wärmewiedergewinnungstürme.
1 zeigt eine bislang bekannte Einrichtung von Abgabeluft und Lieferluft in einem Teil der Trockenpartie 12, die mit Trocknungszylindern 10 versehen ist. Die Trockenpartie ist durch eine Haube 14 bedeckt, die eine Abdeckung 18 aufweist, die teilweise von dem Luftraum 16 der Haube isoliert ist.
Die Trockenpartie hat eine Reihe an Trocknungszylindern 10 und unter ihnen eine andere Reihe an Saugwalzen 20, die durch Unterdruck arbeiten, wobei diese Walzen zwischen den Trocknungszylindern und unterhalb von ihnen angeordnet sind. Die zu trocknende Bahn läuft abwechselnd über den Umfang der Trocknungszylinder und den Umfang der Saugwalzen nach vorn.
Ein Wärmewiedergewinnungsturm 22 mit Wärmetauschern 24 ist über der Trockenpartie angeordnet, um die Ersatzluftströmung 26, die zu der Trockenpartie geliefert wird, mit der Hilfe der Abgabeluftströmung 28 von der Trockenpartie 12 vorzuwärmen. Der Wärmewiedergewinnungsturm 22 weist des Weiteren Wärmetauscher 30 auf, um das Reinwasser und das Frischwasser mit der Hilfe der Abgabeluftströmung 32 von dem Wärmetauscher 24 zu erwärmen.
Die zu trocknende Bahn 34 bildet eine Tasche 36 zwischen jeweils zwei benachbarten Trocknungszylindern 10 und der Saugwalze 20, die sich unterhalb von ihnen befindet. In diesen Taschen sind oberhalb der Bahn in dem in 1 gezeigten Fall Gebläsekästen 38 angeordnet, die mittels Überdruck arbeiten, das heißt sogenannte Runabilitykomponenten, die Unterdruckbereiche erzeugen, die den Lauf der Bahn stabilisieren können. Die Trockenpartie kann eine sogenannte umgekehrte Trocknungszylindergruppe (dies ist nicht dargestellt) aufweisen, bei der die Saugwalzen oberhalb der Trocknungszylinder angeordnet sind. In diesem Fall müssen die Gebläsekästen unterhalb der Bahn angeordnet werden.
In dem Fall von 1 sind des Weiteren unterhalb der Trocknungszylinder Gebläseelemente 40 angeordnet, die Blasluftströme aufweisen, die gegen die untere Seite der Bahn gerichtet werden, um die untere Seite der Bahn zu belüften. Unterhalb der Reihe an Saugwalzen sind des Weiteren Vorrichtungen 42 angeordnet, die Erwärmungs- und Belüftungsluft liefern, die von der Trockenpartie benötigt wird.
Luft wird aus der Trockenpartie durch die Abdeckung 18, die als ein Sammelraum für die Abgabeluft wirkt, mit der Hilfe einer Gebläseeinrichtung 44 durch den Abgabekanal 46 zu dem Wärmetauscher 24 entfernt. Feuchte Luft wird von den Saugwalzen 20 in der Trockenpartie mit der Hilfe einer Gebläseeinrichtung 50 über die Kanäle 48 und 52 zu dem Abgabekanal 46 weiter gerichtet, wo beide Abgabeluftströmungen vor der Gebläseeinrichtung 44 und dem Wärmetauscher 24 kombiniert werden.
Die Ersatzluft wird zu der Trockenpartie über den Wärmetauscher 24 durch die Gebläseeinrichtung 54 zu dem Einlasskanal 56 geliefert. Die Ersatzluft wird von dem Einlasskanal teilweise direkt zu dem Sammelkanal 58 gerichtet, von wo die Erwärmungs- und Belüftungsluft mit der Hilfe der Elemente 42 unter die Saugwalzen 20 geblasen wird. Außerdem wird die Ersatzluft direkt zu einem Sammelkanal 60 gerichtet, von dem die Luft zu Gebläseelementen 40 gerichtet wird, die sich zwischen den Saugwalzen befinden. Von dem Sammelkanal 60 wird Luft außerdem zu der Papiereinlassöffnung oder Papierauslassöffnung 62 geliefert. Um zu verhindern, dass die kalte Maschinenraumluft in die Haube eindringt, und um zu verhindern, dass die feuchte Luft in den Maschinenraum hinaus entweicht.
Die in 1 dargestellte bislang bekannte Einrichtung zum Einrichten der Abgabeluft und der Lieferluft weist des Weiteren eine Gebläseeinrichtung 64 auf, die so angeordnet ist, dass sie Luft von der Abdeckung 18 zu den in den Taschen 36 angeordneten Gebläsekästen 38 zirkulieren lässt. Die zirkulierende Luft wird mit der Hilfe der Gebläseeinrichtung 64 in dem Kanal 66 zu dem Sammelkanal 68 gerichtet, von dem die Luft zu den verschiedenen Gebläsekästen 38 verteilt wird.
Ein geringes Volumen an Ersatzluft von dem Kanal 70, das weniger als 20% des Gesamtvolumens der Ersatzluft beträgt, wird von dem Einlasskanal 56 der Zirkulationsluft hinzugefügt, die zu den Gebläsekästen 38 geliefert wird. Zusätzlich wird feuchte Luft von den Saugwalzen 20 zu der zirkulierenden Luft durch den Kanal 72 hinzugefügt. Somit ist die zirkulierende Luft, die zu den Gebläsekästen 38 hineingelangt, relativ feucht, und somit wird sie als solche das Trocknen der Bahn nicht fördern.
Somit ist es zum Betreiben der bislang bekannten Einrichtung erforderlich, dass für jeden Wärmewiedergewinnungsturm zumindest vier verschiedene Gebläseeinrichtungen 44, 50, 54, 64 mit ihren Kanälen vorhanden sind. Dadurch wird das System sperrig und somit nehmen seine Kosten zu. Außerdem muss es möglich sein, jede Gebläseeinrichtung unabhängig zu steuern, wodurch auch viele Steuerpunkte vorhanden sein müssen, was es schwieriger gestaltet, dass System zu beherrschen. Die separaten Teilabgaben erhöhen außerdem den Energieverbrauch und gestalten die Steuerung kompliziert.
2 zeigt in schematischer Weise eine bislang bekannte Einrichtung, die Abgabeluft und Lieferluft in einer Trockenpartie einrichtet, wobei diese Einrichtung zwei Wärmewiedergewinnungstürme aufweist. In 2 sind die gleichen Bezugszeichen wie in 1 verwendet worden. Die in 2 gezeigte Einrichtung nutzt zwei identische Wärmewiedergewinnungstürme 22, die beide mit ähnlichen Vorrichtungen für die Abgabeluft- und Lieferluftströmungen verbunden sind.
Bei der in 2 gezeigten Einrichtung wird die Abgasluft durch die Gebläseeinrichtungen 44 und 50 sowohl von der Abdeckung 18 als auch von den Saugwalzen 20 zu jedem Wärmewiedergewinnungsturm 22 geliefert. In entsprechender Weise wird Ersatzluft über beide Wärmewiedergewinnungstürme 22 mit der Hilfe der Gebläseeinrichtungen 54 geliefert und im Hinblick auf einen kleineren Anteil auch mit der Hilfe der Gebläseeinrichtung 64, die mit der Zirkulationsluft vermischt wird, zu den Vorrichtungen geliefert, die mittels Unterdruck arbeiten, wie beispielsweise die Vorrichtungen 40, 42, die Erwärmungsluft und Belüftungsluft blasen, und zu den Runabilitykomponenten wie beispielsweise die Gebläsekästen 38 geliefert, die in den zwischen den Trocknungszylindern (diese sind nicht dargestellt) ausgebildeten Taschen angeordnet sind. Dieses System macht zumindest acht Gebläseeinrichtungen oder vier Gebläseeinrichtungen für jeden Wärmewiedergewinnungsturm erforderlich.
3 zeigt in schematischer Weise in einer ähnlichen Weise wie in 2 eine Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Liefern von Luft zu einer Trockenpartie und zum Abgeben von Luft von der Trockenpartie. In 3 sind, sofern anwendbar, die gleichen Bezugszeichen wie in den 1 und 2 angewendet worden.
Bei der in 3 gezeigten erfindungsgemäßen Lösung ist die Abgabeluft von den Saugwalzen 20 und von der Abdeckung 18 so eingerichtet, dass sie hauptsächlich über zwei Wärmewiedergewinnungstürme 22 und 22' bewirkt wird, die verschiedene Luftentfernungsorte haben. Die Wärmewiedergewinnungstürme sind gemäß der jeweiligen Anwendung dimensioniert.
Die feuchte Abgabeluft von den Saugwalzen wird durch die Gebläseeinrichtung 50 zu dem ersten Wärmewiedergewinnungsturm 22 geliefert. Im Allgemeinen ist die Abgabeluft von den Saugwalzen feuchter als die Luft, die von der Abdeckung entfernt wird, da die Saugöffnungen der Saugwalzen Luft aus der Nähe der Oberfläche der Bahn entfernen, anders ausgedrückt, von einem Ort mit einer maximalen Luftfeuchtigkeit. Mit der Hilfe des Entfernens der feuchten Luft ist es möglich, die Leistung des Wärmewiedergewinnungsturms im Vergleich zu den bislang bekannten Lösungen zu steigern, bei denen der Hauptteil der zu den Wärmewiedergewinnungstürmen gelieferten Luft von der Haube, von der Abdeckung der Haube, herrührt, wobei diese Luft trockener als die nunmehr zu dem Turm gelieferte Luft ist.
Der Turm 22 ist gemäß den Abgabeströmen von den Saugwalzen dimensioniert. Normalerweise ist es nicht erforderlich, die Gebläseeinrichtung 50 während normaler Laufbedingungen einzustellen. Jedoch kann auch bei der erfindungsgemäßen Lösung in speziellen Situationen der Turm 22 Abgabeluft von der Abdeckung 18 der Haube über den Kanal 51 beispielsweise in Situationen empfangen, bei denen das Luftvolumen von den Saugwalzen zu groß ist.
Normalweise wird die Luft von dem Luftraum der Haube über die Abdeckung 18 zu dem zweiten Wärmewiedergewinnungsturm 22' mit der Hilfe der Gebläseeinrichtung 44 entfernt. In dieser Weise wird ungefähr 20 bis 60% oder sogar mehr, typischerweise ungefähr 40% von der Luft, die aus dem Luftraum der Haube zu entfernen ist, durch diesen einen Turm 22' abgegeben. Die Abgabe wird gemäß den Trocknungsanforderungen mit der Hilfe von entweder einer separaten Führungsflügelsteuereinrichtung oder einem Dämpfer 74 gesteuert, wie dies in 3 gezeigt ist. Die Steuerung kann auch durch eine Frequenzwandlersteuerung des Motors der Gebläseeinrichtung 44 bewirkt werden.
Von der Abdeckung oder direkt aus dem Luftraum der Haube nimmt die Gebläseeinrichtung 64 über den Kanal 65 weiter Zirkulationsluft zu den Runabilitykomponenten 38. Bei der Lösung gemäß 3 richtet der Kanal 63 zusätzlich ein großes Volumen an Ersatzluft, die in dem Wärmewiedergewinnungsturm 22 vorerwärmt worden ist, zu der Zirkulationsluft. Wenn dies erforderlich ist, kann die Ersatzluft in einem (nicht dargestellten) separaten Dampf- oder Wasserradiator vorerwärmt werden. Das Gemisch aus Zirkulationsluft und Ersatzluft wird durch die Gebläseeinrichtung 64 zu den Runabilitykomponenten 38 gerichtet. Die Menge an Zirkulationsluft, die von der Abdeckung genommen wird, kann durch den Dämpfer 76 gesteuert werden. Indem das Verhältnis der Zirkulationsluft und der Ersatzluft gesteuert wird, kann der Dämpfer 76 die Luftbilanz der Haube beeinflussen und die Nullhöhe steuern. Das Volumen der Ersatzluft, die von dem ersten Wärmewiedergewinnungsturm kommt, wird in vorteilhafter konstant gehalten.
Jedoch wird ein einstellbares Volumen an Ersatzluft durch den zweiten Wärmewiedergewinnungsturm 22' mit der Hilfe der Gebläseeinrichtung 54 zu den Erwärmungs- und Belüftungselementen 42 gebracht. Das Luftvolumen kann beispielsweise mit einem Dämpfer 78, der vor der Gebläseeinrichtung angeordnet ist, mit einer Führungsflügelsteuereinrichtung oder mit einer Frequenzwandlersteuerung des Motors der Gebläseeinrichtung gesteuert werden.
Der in 3 gezeigte Turm 22 ist so geplant und dimensioniert, dass er hauptsächlich vorbestimmte Luftströmungen mit der Hilfe der Gebläseeinrichtungen 50 und 64 liefert. Die Luftströmungen, die durch den zweiten Turm treten, sind normalerweise gemäß den Laufsituationen steuerbar, anders ausgedrückt, sind sie Luftströmungen, die einen optimalen Betrieb bewirken.
Daher kann die Lösung gemäß 3 im Wesentlichen die Anzahl an verschiedenen Abgabeeinrichtungen, Kanälen und Gebläseeinrichtungen im Vergleich zu entsprechenden bislang bekannten Lösungen verringern. Bei der Lösung gemäß 3 ist der Bedarf an Gebläseeinrichtungen im Vergleich zu der Lösung von 2 halbiert. Somit hat bei der Trockenpartie von 3 das Luftkanalsystem einen übersichtlicheren Aufbau als bei früheren Lösungen, und die Steuerung ist einfacher und leichter zu automatisieren. Bei der kompakten Lösung gemäß 3 kann das Luftsystem kostengünstiger gebaut werden. Diese Lösung führt zu einem kompakten Gerät, wodurch es häufig möglich ist, auch bei den Anlagenbaukosten zu sparen. Des Weiteren bietet die Lösung von 3 Möglichkeiten zum Verringern der Leistungsanforderung und der Energiekosten an.
Bei der Lösung gemäß 3 wird die Luft über den Turm 22 im Allgemeinen in einem feuchteren Zustand als bei der Lösung von 2 abgegeben, bei der hauptsächlich weniger feuchte Luft aus der Haube über den Turm abgegeben wird. Somit kann die Lösung von 3 im Allgemeinen den Effekt des Wärmewiedergewinnungsturms im Vergleich zu der Lösung von 2 erhöhen.
Das direkte Entfernen der feuchten Luft von den Saugwalzen vermeidet ein unnötiges Zirkulieren der feuchten Luft innerhalb der Haube, und ein großer Anteil des Feuchtigkeitsgehalts kann von der Bahn mit einem relativ geringen Luftvolumen und geringen Gerätekosten entfernt werden. Da bei der Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung die Feuchtigkeit nicht länger von den Saugwalzen in den Luftraum der Haube befördert wird, wird dadurch ein solcher Vorteil bewirkt, dass die Wände der Haube auf trockenere Luft als zuvor treffen, was das Risiko einer Kondensaterzeugung und die dadurch bewirkten Nachteile verringert.
4 zeigt eine andere Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen Zeichnungen sind ebenfalls in 4 angewendet worden, sofern diese anwendbar waren.
In der in 4 gezeigten Trockenpartie sind zwei Wärmewiedergewinnungstürme 22 gemäß der vorliegenden Erfindung, durch die die feuchte Luft der Saugwalzen 20 von der Trockenpartie abgegeben wird und durch die Ersatzluft geliefert wird, die mit der Zirkulationsluft vermischt wird, mit den Runabilitykomponenten 38 verbunden. Luft wird des Weiteren von der Abdeckung 18 der Haube über den zweiten Wärmewiedergewinnungsturm 22' entfernt. Der zweite Turm 22' wird verwendet, um die Ersatzluft für die Erwärmungs- und Belüftungselemente 40, 42 vorzuwärmen.
In dem Fall von 4 liefern die Gebläseeinrichtungen 64 über die Türme 22 typischerweise 50 bis 80% der Ersatzluft der Trockenpartie. Diese Ersatzluft wird typischerweise zu den Runabilitykomponenten 38 geliefert, wobei diese Ersatzluft ungefähr 20 bis 100%, typischerweise ungefähr 50% der Luft abdecken kann, die durch die Runabilitykomponenten benötigt wird. Ein geringerer Anteil der Ersatzluft der Trockenpartie oder typischerweise 20 bis 50% wird über den Turm 22' gebracht. Diese Ersatzluft wird hauptsächlich zu den Erwärmungs- und Belüftungselementen 40, 42 geliefert. In dem Fall von 4 können sämtliche Luftströmungen separat steuerbar sein.
5 zeigt wiederum eine dritte Anwendung der vorliegenden Erfindung. Die gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen Zeichnungen sind in 5 angewendet worden.
Bei der Lösung von 5 sind drei Wärmewiedergewinnungstürme 22 gemäß 3 vorhanden und ist lediglich ein Wärmewiedergewinnungsturm 22' vorhanden. Die Abgabeluftströmungen der Türme 22 und auch die Ersatzluftströmungen 80 sind hauptsächlich konstant. Das Trocknen und die Luftbilanz kann gesteuert werden, indem die Luftströmungen des Turmes 22' gesteuert werden.
Bei dem vorstehend als ein Beispiel dargelegten Fall liefert die Gebläseeinrichtung 64 zu den Runabilitykomponenten 38 die Ersatzluft und zusätzlich Zirkulationsluft von der Abdeckung 18 der Haube. Jedoch ist aufgrund des großen Volumens der Ersatzluft das Gemisch aus der Ersatzluft und der Zirkulationsluft, das zu den Runabilitykomponenten gelangt, trockener als bei den Lösungen der 1 und 2, die vorstehend aufgezeigt sind, bei denen die Runabilitykomponenten ein wesentlich geringeres Volumen an Ersatzluft, typischerweise < 20% an Ersatzluft empfangen. Bei der Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung hat die relativ trockene Luft, die zu den Runabilitykomponenten gelangt, einen vorteilhaften Effekt auf das Trocknen der oberen Seite der Bahn, und somit verringert sie die Neigung der Bahntrockenpartie, die Bahn an der unteren Seite stärker zu trocknen, dass heißt an der Seite, die zu dem Trocknungszylinder gewandt ist.
Die erfindungsgemäßen Lösungen gemäß den 3 bis 5 sind viel einfacher und haben einen übersichtlicheren Aufbau als frühere Lösungen, und somit sind sie leichter zu steuern. Eine geringere Anzahl an Gebläseeinrichtungen, Abgabeeinrichtungen und anderen Kanälen ist erforderlich, was die Lösungen leichter gestaltet, weniger Raum erforderlich macht und kostengünstiger ist. Insgesamt kann der Feuchtigkeitsgehalt der Haube durch geringere Luftvolumina als zuvor in entsprechenden Trockenpartien abgegeben werden. Bei diesen Lösungen kann der Wärmewiedergewinnungseffekt erhöht werden, indem zu den Türmen 22 Abgabeluft mit einem höheren Feuchtigkeitsgehalt geliefert wird. Gleichzeitig werden die Nachteile, die durch die Feuchtigkeit bei den Strukturen der Haube bewirkt werden, verhindert oder minimal gestaltet.
Vorstehend sind einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung aufgeführt. Jedoch soll die vorliegende Erfindung nicht auf diese als Beispiel dargelegten Lösungen beschränkt sein, sondern die Erfindung soll breit innerhalb durch die Ansprüche definierten Grenzen anwendbar sein.
Somit kann, sofern dies erwünscht ist, ein Teil der Trockenpartie natürlich mit anderen bislang bekannten Abgabe- und Luftliefersystemen zusätzlich zu den Vorrichtungslösungen gemäß der vorliegenden Erfindung versehen sein. Sofern dies erwünscht ist, kann ein Teil der Abgabeluft direkt von der Trockenpartie abgegeben werden, ohne dass die Luft zu dem Wärmewiedergewinnungsturm gerichtet wird. Außerdem kann Ersatzluft zu der Trockenpartie auch über andere Wege als durch den Wärmewiedergewinnungsturm geliefert werden.
Sofern dies erwünscht ist, kann ein Teil der Abgabeluft von den Vorrichtungen, die durch einen Unterdruck arbeiten, direkt von der Trockenpartie außerhalb der Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung hinaus gerichtet werden, oder zu der Trockenpartie in einer bislang bekannten Weise zurück zirkulieren.
Die vorliegende Erfindung ist in einer Trockenpartie besonders gut anwendbar, die mit einem Einzelsieblauf versehen ist, jedoch ist es ebenfalls denkbar, sie in anderen entsprechenden Trockenpartien anzuwenden. Die vorliegende Erfindung ist in Trockenpartien gut anwendbar, bei denen ein Teil der herkömmlichen Trocknungszylinder oder sämtliche herkömmliche Trocknungszylinder durch Trocknungszylinder ersetzt werden, die mit oberen Gebläsehauben versehen sind, oder durch Saugwalzen ersetzt werden.

Claims

Verfahren zum Einrichten einer Luftabgabe und Luftzufuhr in einer mit einer Haube (14) bedeckten Trockenpartie (12) in einer Papiermaschine oder Kartonmaschine, wobei die Trockenpartie (12) zumindest eine Trocknungsgruppe aufweist, die mit Trocknungszylindern (10) und Vorrichtungen, die mittels Unterdruck oder Überdruck arbeiten, wie beispielsweise Saugwalzen (20), Saugkästen, Runabilitykomponenten (28), die durch Überdruck arbeiten und/oder Vorrichtungen (40, 42), die Erwärmungsluft und/oder Belüftungsluft liefern, versehen ist, wobei bei dem Verfahren – Luft von Vorrichtungen, die mittels Unterdruck arbeiten, über einen Wärmewiedergewinnungsturm und von der Trockenpartie hinaus abgegeben wird, – Ersatzluft über den Wärmewiedergewinnungsturm zu den Vorrichtungen der Haube geliefert wird, die mittels Überdruck arbeiten, und – Luft von dem Luftraum der Haube abgegeben wird, typischerweise von der Abdeckung der Haube, wobei ein erster Anteil der Abgabeluft von dem Luftraum der Haube weiter über den Wärmewiedergewinnungsturm und von der Trockenpartie hinaus gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass – Abgabeluft von den Vorrichtungen (20), die mittels Unterdruck arbeiten, durch eine erste Gebläseeinrichtung (50) über einen ersten Wiedergewinnungsturm (22) und aus der Trockenpartie (12) heraus geliefert wird, – ein erster Anteil der Ersatzluft durch eine zweite Gebläseeinrichtung (64) über den ersten Wärmewiedergewinnungsturm (22) zu ersten Vorrichtungen (38) geliefert wird, die mittels Überdruck arbeiten, wobei diese Vorrichtungen hauptsächlich Runabilitykomponenten sind, – ein zweiter Anteil der Ersatzluft über eine dritte Gebläseeinrichtung (54) über einen zweiten separaten Wärmewiedergewinnungsturm (22') zu zweiten Vorrichtungen (40, 42) geliefert wird, die mittels Überdruck arbeiten, wobei diese Vorrichtungen von den ersten Vorrichtungen (38), die mittels Überdruck arbeiten, verschieden sind und hauptsächlich Vorrichtungen sind, die Erwärmungsluft und/oder Belüftungsluft liefern, und dass – der Hauptanteil der Abgabeluft aus dem Luftraum (16) der Haube (14) durch eine vierte Gebläseeinrichtung (44) über den zweiten Wärmewiedergewinnungsturm (22') und aus der Trockenpartie (12) heraus geliefert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Anteil der Abgabeluft aus dem Luftraum (16) der Haube (14) als Zirkulationsluft zurück in die Haube (14) zu den ersten Vorrichtungen (38) geliefert wird, die mittels Überdruck arbeiten.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Luft aus dem Luftraum (16) der Haube (14) durch die zweite Gebläseeinrichtung (64) zusammen mit dem ersten Anteil der Ersatzluftströmung zu den ersten Vorrichtungen (38) weiter zirkuliert, die mittels Überdruck arbeiten.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeluft aus dem Luftraum (16) der Haube (14) gesteuert wird, indem das Volumen der Abgabeluft aus dem Luftraum (16) der Haube (14) über den zweiten Wärmewiedergewinnungsturm (22') gesteuert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftlieferung in die Haube (14) gesteuert wird, indem das Volumen der Ersatzluft gesteuert wird, die über den zweiten Wärmewiedergewinnungsturm (22') geliefert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil an Luft, der wesentlich geringer als der Hauptanteil ist, zusätzlich aus dem Luftraum (16) der Haube (14) durch die erste Gebläseeinrichtung (50) über den ersten Wärmewiedergewinnungsturm (22) abgegeben wird, wobei dieser mit der Abgabeluft von den Vorrichtungen (20), die mittels Unterdruck arbeiten, vermischt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass feuchte Luft von den Vorrichtungen (20), die mittels Unterdruck arbeiten, in der Trockenpartie (12) zu einem bis fünf, typischerweise einem bis zwei, separaten ersten Wärmewiedergewinnungstürmen (22) geliefert wird, um die Wärme von dieser feuchten Luft wieder zu gewinnen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anteil der Ersatzluft ungefähr 20 bis 80% typischerweise 50% der Luft abdeckt, die durch die Runabilitykomponenten (38) erforderlich ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass 20 bis 50%, typischerweise ungefähr 50%, der Abgabeluft aus dem Luftraum (16) der Haube (14) über einen einzelnen zweiten Wärmewiedergewinnungsturm (22') abgegeben wird.
Trockenpartie (12) in einer Papiermaschine oder Kartonmaschine mit einer Haube (14), die die Trockenpartie bedeckt, zumindest einer Trocknungsgruppe, die mit Trocknungszylindern (10) und Vorrichtungen versehen ist, die mittels Unterdruck und Überdruck arbeiten, wie beispielsweise Saugwalzen (20), Saugkästen, Runabilitykomponenten (38), die mittels Überdruck arbeiten, und/oder Vorrichtungen (40, 42), die Erwärmungsluft und/oder Belüftungsluft liefern, und einem Gerät zum Einrichten von Abgabeluft und Lieferluft in der Trockenpartie, wobei das Gerät Gebläseeinrichtungen (44, 50, 54, 64) aufweist – zum Abgeben von Luft aus Vorrichtungen, die mittels Unterdruck arbeiten, über einen Wärmewiedergewinnungsturm und aus der Trockenpartie heraus, – zum Liefern von Ersatzluft über den Wärmewiedergewinnungsturm zu den Vorrichtungen der Haube, die mittels Überdruck arbeiten, und – zum Richten eines ersten Anteils der Abgabeluft aus dem Luftraum der Haube, typischerweise von der Abdeckung der Haube, über den Wärmewiedergewinnungsturm und aus der Trockenpartie heraus, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät zumindest zwei Wärmewiedergewinnungstürme (22, 22') mit verschiedenen Abgabeorten und zumindest die folgenden Gebläseeinrichtungen, die unterschiedlich arbeiten, aufweist: – eine erste Gebläseeinrichtung (50) zum Abgeben von Luft aus Vorrichtungen (20), die mittels Unterdruck arbeiten, über einen ersten Wärmewiedergewinnungsturm (22) und aus der Trockenpartie (12) heraus, – eine zweite Gebläseeinrichtung (64) zum Liefern einer ersten Ersatzluftströmung über den ersten Wärmewiedergewinnungsturm (22) zu ersten Vorrichtungen (38), die mittels Überdruck arbeiten, wobei die Vorrichtungen hauptsächlich Runabilitykomponenten sind, – eine dritte Gebläseeinrichtung (54) zum Liefern einer zweiten Ersatzluftströmung über den zweiten Wärmewiedergewinnungsturm (22') zu zweiten Vorrichtungen (40, 42), die mittels Überdruck arbeiten, wobei diese Vorrichtungen von den ersten Vorrichtungen (38), die mittels Überdruck arbeiten, verschieden sind und typischerweise Vorrichtungen sind, die Erwärmungsluft und/oder Belüftungsluft liefern, und – eine vierte Gebläseeinrichtung (44) zum Abgeben von Luft aus der Haube (14), typischerweise von der Abdeckung (18) der Haube (14), und zum Liefern derselben über den zweiten Wärmewiedergewinnungsturm (22') und aus der Trockenpartie (12) heraus.
Trockenpartie gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Gebläseeinrichtung aufweist zum Zirkulieren der Abgabeluft aus dem Luftraum (16) der Haube (14), typischerweise aus der Abdeckung (18) der Haube (14), zurück in die Haube (14) als eine Zirkulationsluft zu den Vorrichtungen (38), die mittels Überdruck arbeiten.
Trockenpartie gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung des Weiteren einen Kanal (65) aufweist zum Liefern von Luft durch die zweite Gebläseeinrichtung (64) aus der Haube (14), typischerweise aus der Abdeckung (18) der Haube (14), als eine Zirkulationsluft, die mit der Ersatzluft vermischt ist, zu den ersten Vorrichtungen (38), die mittels Überdruck arbeiten.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät eine Steuereinrichtung (74) aufweist, um das Luftvolumen zu steuern, das aus der Haube (14), typischerweise aus der Abdeckung (18) der Haube (14), zu dem zweiten Wärmewiedergewinnungsturm (22') geliefert wird.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen bis fünf, typischerweise einen bis zwei, separate erste Wärmewiedergewinnungstürme (22) aufweist.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen einzelnen zweiten Wärmewiedergewinnungsturm (22') aufweist.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass – diese mit einem Einzelsieblauf versehen ist, und dass – die Vorrichtungen, die mittels Unterdruck arbeiten, hauptsächlich Saugwalzen (20) oder Saugkästen sind, und dass – die ersten Vorrichtungen, die mittels Überdruck arbeiten, Gebläsekästen (38) sind, die die Runability verbessern und in den Taschen (36) zwischen den Trocknungszylindern (10) angeordnet sind, und dass – die zweiten Vorrichtungen, die mittels Überdruck arbeiten, Vorrichtungen (42) sind, die Erwärmungsluft und/oder Belüftungsluft liefern.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zumindest einen ersten und einen zweiten Wärmewiedergewinnungsturm (22, 22') aufweist und dass die Wärmewiedergewinnungstürme (22, 22') Vorrichtungen aufweisen – zum Vorwärmen von Ersatzluft, die in die Haube (14) zu liefern ist, und – zum Erwärmen von Wasser, das bei den Herstellprozessen zu verwenden ist.