FI100013B - Kuivatusmenetelmä ja kuivatusmoduli sekä niitä soveltavat kuivatusosat etenkin nopeakäyntiseen paperikoneeseen - Google Patents

Description

100013

Kuiva tusmenetelmä ja kuivatusnoduli sekä niitä soveltavat kuivatusosat etenkin nopeakäyntiseen paperikoneeseen Torkningsförfarande och torkningsmodul samt torkningspartier där dessa tillämpas, speciellt 5 för en snabbt gäende pappersmaskin

Keksinnön kohteena on menetelmä paperirainan kuivatuksessa, jossa mene-10 telmässä paperiraina on kuivatusviiran tukemana ilman rainan olennaisen pitkiä avoimia vetoja sen kuivattavana olevan osuuden pituudella.

Lisäksi keksinnön kohteena on paperikoneen kuivatusosan kuivatusmoduli, joka on tarkoitettu etenkin suurinopeuksisten paperikoneiden kuivatus-15 osiin, joiden nopeus v » 25-40 m/s ja jossa kuivatusmodulissa on johto-telojen, kuivatussylinterien ja kääntöimutelan ohjaama kuivatusviira-lenkki.

Lisäksi keksinnön kohteena on edellä mainituista kuivatusmoduleista 20 koostettu kuivatusosa.

Lisäksi keksinnön kohteena on erilaiset edellä esitetyistä kuivatusmoduleista ja ennestään tunnetuista kuivatussylinteriryhmistä koostetut hybridikuivattimet.

25

Paperikoneiden suurimmat ratanopeudet ovat nykyisin jo luokkaa 25 m/s, mutta ennen pitkää tullaan ottamaan käyttöön nopeusalue 25-40 m/s. Tällöin paperikoneen ajettavuuden pullonkaulaksi tulee muodostumaan kuivatusosa, jonka pituus ennestään tunnettua monisylinterikuivattimia 30 käyttäen tulisi lisäksi sietämättömän pitkäksi. Jos ajatellaan, että nykyistä monisylinterikuivatinta käytettäisiin ratanopeudella 40 m/s, siinä olisi n. 70 kpl kuivatussylinterejä ja sen konesuuntainen pituus tulisi olemaan - 180 m. Tällöin kuivattimessa olisi n. 20 eri viiraryh-mää ja vastaava määrä ryhmävälivientejä. On oletettavaa, että nopeus-35 alueella 30-40 m/s normaalien ennestään tunnettujen monisylinteri-kuivattimien ajettavuus ei olisi enää lähelläkään tyydyttävää, vaan ratakatkoja ilmenisi runsaasti, mikä alentaa paperikoneen hyötysuhdet-I ta.

2 100013

Nopeusalueella 30-40 m/s ja sitä ylittävillä nopeuksilla ennestään tunnetut monisylinterikuivattimet tulisivat myös epätaloudellisiksi, koska ylipitkän paperikonesalin investointikustannukset muodostuisivat kohtuuttoman suuriksi. Paperikonesalin voidaan arvioida nykyisin maksa-5 van tyypillisesti noin 1 Mmk/konesuuntainen metri.

Paperikonesalissa on yleensä käytettävissä korkeussuunnassa tilaa, ja onkin ehdotettu, että monisylinterikuivattimen sylinterit järjestetään pystysuuntaisiin pinoihin, mutta tällöin etenkin suurilla nopeuksilla 10 ajettavuus ja hylynpoisto-ongelmat korostuvat ja tulevat nopeusalueella 30-40 m todennäköisesti hyvin vaikeiksi ratkaista. Tämän tekniikan tason osalta viitataan hakijan FI-patenttihakemukseen 890786.

Ennestään tunnettujen monisylinterikuivattimien kuivatustehoa kuvaava 15 eräs parametri on kuivatusosalla haihdutettavan veden määrä pituus- ja leveysyksikköä kohti siis kuivattavan rainan peittämää lattiapinta-alaa kohti aikayksikössä. Ennestään tunnetuissa monisylinterikuivattimissa tämä parametri on tyypillisesti alueella 50...80 kg H20/m2/h.

20 On ennestään tunnettua käyttää paperirainan haihdutuskuivatukseen erilaisia päällepuhallus/läpipuhallusyksiköitä, joita on käytetty varsinkin tislepaperin kuivatuksessa. Tämän tekniikan tason osalta viitataan esimerkkeinä seuraavaan patenttikirjallisuuteen: US-3301746, US-3418723, US-3447247, US-3541697, US-3956832, US-4033048, CA-2061976, 25 FI-57457 (vast. SE-7503134-4) ja FI-87669.

Edellä esitetyistä julkaisuista esillä olevaa keksintöä ehkä lähinnä on J. M. Voithin US-patentissa 4033048 esitetty paperiradan kuivatin, joka ei kuitenkaan sovellu käytettäväksi keksinnössä tarkoitetuilla suurilla 30 nopeuksilla v > 25 m/s, eikä etenkään nopeusalueella v s 30-40 m/s tai ?’ sitä suuremmilla nopeuksilla. Em. US-patentin mukaisessa ratkaisussa on tässä ja muissa suhteissa seuraavat epäkohdat. Em. US-patentissa on tukikudoslenkin sisäpuolelle sijoitettu imulaatikko, jonka avulla ali-paineistetaan sekä iso imutela että imutelan alapuolella oleva ulko-35 puolisten kuumennettavien telojen välinen tasku. Tällöin ongelmaksi muodostuvat reunatiivistykset, joista vuotaa ilmaa merkittäviä määriä.

3 100013

Vuotoilma puolestaan aiheuttaa voimakkaan koneen poikkisuuntaisen ilmavirtauksen radan reuna-alueille, mikä huonontaa raidan stabiilia kulkua kuivatuslaitteen läpi ja siten koko koneen ajettavuutta ja hyötysuhdetta. Suuren vuotoilmamäärän vuoksi taskun ja telan alipaineistaminen S sille alipainetasolle, joka suurilla nopeuksilla on tarpeen stabiilin rainan kulun varmistamiseksi, vaatii suuret ilmankanavat ja puhallus-laitteet sekä kuluttaa tämän vuoksi runsaasti energiaa.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusia ratkaisuja 10 edellä kosketeltuihin ongelmiin.

Keksinnön päätarkoituksena on aikaansaada uusi paperiradan haihdutus-kuivatusmenetelmä, kuivatusmoduli ja sitä soveltava kuivatusosa, jotka soveltuvat käytettäväksi suurilla ratanopeuksilla v > 25 m/s, jotka 15 nopeudet ovat sopivimmin luokkaa v » 30-40 m/s tai jopa suurempiakin.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusia kuivatusratkaisuja edellä mainitulle nopeusalueelle niin, että hyvin suuresta ratanopeudesta huolimatta kuivatusosan ajettavuus saadaan pysymään tyy-20 dyttävällä tasolla.

Esillä olevan keksinnön eräänä päätarkoituksena on myös lisätä päälle -puhallus- ja/tai läpivirtauksen avulla kuivatusnopeutta ja näin lyhentää kuivatusosaa, mikä osaltaan parantaa kuivatusosan ajettavuutta.

25

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen kuivatusmenetelmä ja -laitteisto, jota käyttäen mainitulla korkealla nopeusalueella kui-vatusosasta saadaan silti konesuuntaiselta pituudeltaan kohtuullinen niin, ettei sen pituus ainakaan olennaisesti ylitä nykyisten sylinteri-30 kuivattimien pituutta. Tähän päämäärään pääseminen mahdollistaisi pape-: rikoneuusinnat ja modernisoinnit nykyisin käytössä oleviin paperi - konehalleihin aina ratanopeuteen v = 40 m/s saakka ja jopa sen ylikin.

Keksinnön lisätarkoituksena on saada aikaan sellainen kuivatusmenetelmä 35 ja sitä soveltava kuivatusosa, jossa raina on koko kuivatusosan pituudella kiinnitettynä luotettavasti kuivatusviiraan siten, että sen poi- 4 100013 kittaissuuntainen kutistuminen saadaan pääasiallisesti estetyksi ja täten vältetyksi epätasaisesta poikittaisesta kutistumaprofiilista aiheutuvat rainan poikittaiset epähomogeenisuudet.

5 Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnön menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mene-telmä käsittää kombinaationa seuraavat vaiheet (a), (b), (c) ja (d): (a) kontaktikuivataan paperirainaa painaen sitä kuivatusviiralla 10 sylinteripinnalla, jonka halkaisija valitaan D2 > 1,5 m, sekto rissa b, jonka suuruus valitaan b > 180°; (b) haihdutuskuivatetaan rainaa päällepuhallus- ja/tai läpivirtaus-kuivatuksena rainaan kohdistettavilla suurinopeuksisilla kuiva- 15 tuskaasusuihkuilla mainitulla kuivatusviiralla seuraavan suuri- halkaisijaisen sylinterin pinnalla sektorissa a > 180° rainan ollessa ulkokaarteen puolella, ja jonka viimemainitun sylinterin halkaisija Dx valitaan Di > D2 ja lisäksi > 2 m; 20 (c) suoritetaan olennaisesti edellä määritellyn kaltainen vaihe (a); (d) ennen vaihetta (a) ja/tai vaiheen (c) jälkeen ohjataan kuivattava raina imutelan alipaineisen sektorin c yli rainan ollessa kuivatusviiran kannatuksessa ulkokaarteen puolelle, jonka sek-25 torin suuruus valitaan c >160° ja jonka imutelan halkaisija D3 valitaan D3 < D2.

Keksinnön mukaiselle kuivatusmodulille on puolestaan pääasiallisesti tunnusomaista se, että kuivatusmoduli käsittää suuriläpimittaisen Dx 30 päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin, jonka halkaisija • Dx > 2 m ja joka sylinteri on sijoitettu kuivatusviiralenkin sisälle, että mainitun päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin tuntumaan sen molemmin puolin on sijoitettu sileäpintaiset kuumennetut kontaktikuivatussylinterit, joiden läpimitta D2 < Dx ja jotka kontakti -35 kuivatussylinterit on sijoitettu saman kuivatusviiralenkin ulkopuolelle, että rainan kulkusuunnassa ennen ja/tai jälkeen mainittua kontakti-kuivatussylinteriä on saman kuivatusviiralenkin sisäpuolelle sijoitettu 5 100013 kääntöimutela tai -telat, jonka/joiden halkaisija D3 < D2, että mainitut kuivatussylinterit ja kääntöimutelat on sijoitettu keskenään niin, että kuivatussylintereillä rainan ja kuivatusviiran sivuamissektorit a > 180°, b > 180° ja mainitun päällepuhallus-ja/tai läpivirtauskuiva-5 tussylinterin ulkovaippa on varustettu urituksella ja/tai on kuivatus -kaasua läpäisevä ja jonka vaipan sivuamissektorille a on järjestetty kuivatushuuva, jonka sisällä on kuivattavan rainan ulkopinnan tuntumassa suutinkenttä, jonka kautta on kohdistettavissa suurella nopeudella kuivatuskaasusuihkusto kuivattavan rainan vapaata ulkopintaa vasten 10 mainitun sektorin a olennaisella alueella.

Keksinnön piiriin kuuluvat myös sellaiset hybridikuivatusosat, joissa käytetään keksinnön mukaisia moduleja sopivissa paikoissa yhdessä tunnettujen sylinteriryhmien kanssa, etenkin yksiviiraviennillä varustet-15 tujen ns. "normaalien" sylinteriryhmien kanssa, joissa kuivatussylinterit ovat ylärivissä ja kääntöimutelat alarivissä tai päinvastoin. Mainittujen ryhmien ja keksinnön mukaisten modulien välillä käytetään sopivimmin suljettuja ryhmävälivientejä.

20 Keksinnössä on uudella tavalla yhdistetty ennestään tunnettu päälle- puhallus- ja/tai läpivirtauskuivatus sekä kontaktikuivatus kuumennettuja kontaktikuivatussylinterejä käyttäen. Jotta keksinnön päämääriin päästäisiin kyseisillä suurilla rainan nopeuksilla v > 25 m/s, etenkin nopeusalueella v « 30-40 m/s, on mainitut kuivatusvaiheet ja kuivatus-25 modulien geometria järjestettävä keksinnön mukaisella uudella tavalla. Lisäksi keksinnössä on otettu huomioon se kuivatusosan ajettavuuden kannalta ratkaiseva tekijä, että rainan joutessa päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylintereille ja kääntöimuteloilla viiran kannatuksessa ulkokaarteen puolelle se pyrkii irtoamaan keskipakovoimien vaiku-30 tuksesta kuivatusviirasta irrotusvoiman ollessa verrannollinen termiin • ' vVr, missä r on sylinterin tai telan säde. Tämän irtoamisen estämiseksi järjestetään sopivimmin mainituille päällepuhallus- ja/tai läpivirtaus-sylintereille ja kääntöimuteloille paine-ero, joka mitoitetaan niin suureksi, että rainan irtoaminen kaikissa tapauksissa estyy ja ajetta-35 vuus säilyy tältäkin osin. Mainittua paine-eroa voidaan myös käyttää 6 100013 etenkin päällepuhallus- ja/tai läpivirtaussylinterinä edistämään läpi-virtauskuivatusta.

Keksinnössä kuivatuskaasuna käytetään sopivimmin joko ilmaa tai tulis-5 tettua höyryä. Kuivatuskaasun tila valitaan kussakin kuivatusvaiheessa ottaen huomioon se, kuinka vesi on kussakin kuivatusvaiheessa paperi· rainan kuidukkoon sitoutunut. Näin saadaan sekä paperin laadun että kuivatuksen kannalta optimaalinen kuivatustapahtuma.

10 Keksinnön mukaisessa kuivatusmodulissa voidaan päällepuhallus- ja/tai läpivirtaussylinterinä ja kääntöimutelana edullisimmin käyttää sellaisia uritetulla ja läpirei'itetyllä vaipalla varustettuja kuivatussylin-terejä ja kääntöimuteloja, joita hakija markkinoi tavaramerkillä VAC™-tela ja joiden yksityiskohdat selviävät hakijan FI-patentista 15 83,680 (vast. US-pat. 5,022,163). Läpivirtaussylinterinä voidaan käyt tää suuremman alipaineen ja avoimen pinta-alan omaavaa läpipuhallustelaa. Eräs tällainen tela on esim. hakijan tavaramerkillä "HONEYCOMB"-tela markkinoima tuote.

20 Kun keksinnön mukaisesti raina pidetään olennaisesti koko kuivatusosan pituudella tukevasti kiinni kuivatusviIralla tarvittaessa käyttäen kaartosektoreilla, joilla raina jää ulkopuolelle, paine-eroa, estetään rainan poikittainen kutistuminen kuivatuksen aikana, millä eliminoidaan epätasaisesta poikittaisesta kutistumaprofiilista aiheutuvat rainan 25 poikittaiset epähomogeenisuudet.

Keksinnössä päällepuhallus- ja/tai läpivirtaussylinterin huuvana voidaan käyttää myös ylipaineistettua huuvaa ja/tai kyseisenä isosylinte-rinä uravaipalla tai vastaavalla viirasukkavaipalla varustettua sylin-30 teriä. Tällöin mainittu paine-ero, jolla raina pidetään kuivatusviiran • kannatuksella, voidaan saada aikaan pääasiallisesti mainitulla huuvan ylipaineistuksella, jolla myös aikaansaadaan tarvittaessa kuivatus-kaasujen rainan läpivirtaus.

35 Keksinnön mukaisessa kuivatusmodulissa tai useammissa peräkkäisissä -moduleissa voidaan päällepuhallus- ja/tai läpivirtaussylinterin huuva 7 100013 jakaa poikkisuunnassa konesuuntaisin seinämin useisiin lohkoihin, joihin johdetaan lämpötilaltaan, kosteudeltaan ja/tai paineeltaan erilaista kuivatuskaasua, tai ko. lohkoissa käytetään nopeudeltaan erilaisia kuivatuskaasusuihkustoja. Täten voidaan paperirainan kuivumista säädel-5 lä poikkisuunnassa ja aikaansaada edullinen poikkisuunnassa tietynmuo-toinen, tavallisimmin tasainen kosteusprofiili.

Keksinnön mukaisessa kuivattimessa käytettäväksi tulevan "isosylinte-rin" alla olevaa taskua ei ole tarkoitus alipaineistaa kudoslenkin 10 sisäpuolelle asetetun imulaitteen avulla kuten em. US-patentissa 4,033,048. Ko. isosylinteri samoin kuin kuivatussylintereiden välissä olevat pienemmät kääntöimutelat esim. hakijan VAC™-telat, on kukin varustettu omalla imuyhteellään telan akselilla. Em. US-patentissa on samaa tukikudosta käyttävien isojen imutelojen, "keskitelojen", välissä 15 vain yksi ulkotela, joka voi olla lämmitetty.

Keksinnön mukaisessa edullisessa kuivaimen sovellusmuodossa kahden saman tukikudoslenkin sisällä olevan päällepuhallussylinterin (iso-sylinterin) välissä on ainakin kaksi kontaktikuivatussylinteriä ja 20 pienempihalkaisijäinen kääntöimutela niiden välissä. Tämä tulee käytännön rajoituksista rakentaa mahdollisimman suuren peiton omaava päälle-puhallushuuva telan ympärille samalla kun halutaan mahdollisimman tehokas tuenta radalle ko. päällepuhallustelojen välillä. Em. US-patentissa 4,033,048 mainitaan vain kuumailmakupu. Keksinnössä on nimenomaan 25 oleellista, että jos väliaineena käytetään kuumaa ilmaa, ko. ilmalla on päällepuhalluskuivatuksessa huomattava nopeus rainaa vasten. Em. US-pa-tentin esittämä laite ei sovellu läpipuhalluskuivatukseen edellä mainituista vaikeuksista johtuen. Läpipuhallusmahdollisuutta, samoin kuin päällepuhallustakaan, ei em. US-patentissa ole mainittu. Ko. US-paten-30 tin ulkotelojen rataa kuumentava vaikutus jää hyvin vähäiseksi pienen : peittokulman vuoksi. Tällä keksinnöllä toteutuu kuivaingeometria, jossa myös ko. kuumennettavat kontaktisylinterit voidaan tehokkaasti hyödyntää haihdutukseen rainasta.

35 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovel- 8 100013 lusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole kuitenkaan ahtaasti rajoitettu.

Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana erästä keksinnön mukaista 5 kuivatusosaa kokonaisuudessaan.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisen kuivatusosan sellaista modifikaa-tiota, jonka kuivatusosan alkupäässä on yksi normaali ryhmä kuivatussy-linterejä, joka ryhmä on varustettu yksiviiraviennillä.

10

Kuvio 3 esittää sellaista keksinnön modifikaatiota, jossa ensimmäisenä kuivatusryhmänä on keksinnön mukainen kuivatusmoduli ja sen jälkeen normaaleja yksiviiraviennillä varustettuja kuivatussylinteriryhmiä.

15 Kuvio 4 esittää sellaista keksinnön modifikaatiota, jossa kuivatusosan loppupäässä tunnetun ns. käännetyn sylinteriryhmän paikalle on sovitettu keksinnön mukainen kuivatusmoduli.

Kuvio 5 esittää erästä edullista keksinnön mukaisen kuivatusmodulin 20 edullista geometriaa sekä tärkeimpiä mitoitusparametrejä sekä kolmesta peräkkäisestä modulista koostuvaa haihdutuslaitekombinaatiota.

Kuvio 6 esittää sellaista keksinnön mukaista kuivatusmodulia, jossa on kaksi yhteen liitettyä päälle/läpipuhallushuuvaa.

25

Kuvio 7 esittää sellaista keksinnön modifikaatiota, jossa kuivatussy-linterien ja päällepuhallus- ja/tai läpivirtaussylinterien sekä kään-töimutelojen välillä on suorat kuivatusviiran ja rainan yhteiset juoksut.

30 * Kuvio 8 esittää sellaista keksinnön mukaisen kuivatusmodulin modifikaa tiota, jossa on kaksi peräkkäistä päälle/läpipuhallussylinteriä ja niiden päällä on huuvat, joissa on kuivatusviiran ja rainan suoran juoksun päälle ulottuvat ulokeosat.

35 SI' MU »«« «·*«« 9 100013

Kuvio 9 esittää päällepuhallus- ja/tai läpivirtaussylinterin huuvan yhteydessä kulvatuskaasun kierrätysjärjestelyjä.

Kuvio 10 esittää keksinnön mukaisen modulin yhteyteen tuotavien kuiva-5 tus- ja puhalluskaasujen kierrätysjärjestelyjä.

Kuvio 11 esittää leikkauksia XI-XI kuvioissa 9 ja 10.

Aluksi selostetaan lähinnä kuvioihin 5 ja 9 viitaten keksinnön mukaisen 10 kuivatusmodulin 10 rakenne-esimerkki. Kuivatusmoduli 10 käsittää suuri-läpimittaisen Dx päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin 15, josta seuraavassa käytetään nimitystä "isosylinteri". Isosylinterin 15 vaippa 16 on läpirei'itetty ja/tai ulkopinnaltaan uritettu (kuvio 11), johon uritukseen 16R on vaipan 16 rei'ityksen kautta tai muuten 15 aikaansaatavissa alipaine rainan W pitämiseksi kuivatusviiran 20 pinnalla sektorilla a. Kuivatusmoduliin 10 kuuluu isosylinterin 15 tuntumaan sen molemmin puolin sijoitetut kontaktikuivatussylinterit 21, joilla on sisäisesti höyrykuumennettu sileä ulkopinta 21'. Näistä sylintereistä 21 käytetään myöhemmin nimitystä "kontaktisylinteri", sillä 20 kuivattava raina W tulee kuivatusviiralla 20 puristetuksi niitä vasten välittömään kontaktiin, kun taas isosylinterin 15 sektorilla a raina W on kuivatusviiran 20 päällä ulkokaarteen puolella. Lisäksi kuivatusmo-duliin 10 kuuluu yksi tai useampia kääntöimusylinterejä tai -teloja 22, joissa on läpirei'itys. Myöhemmin näistä sylintereistä 22 käytetään 25 nimitystä imutela. Mainitut isosylinterit 15 ja imutelat 22 ovat sopi-vimmin hakijan FI-patentissa 83680 (vast. US-pat. 5,022,163) esitettyjä VAC™-teloja tai vastaavia, joissa on telavaipan läpäisevä rei'itys 16P, joka avautuu telavaipan ulkopinnan uritukseen 16R (kuvio 11). Mainittuihin urituksiin 16R aikaansaadaan alipaine isosylinterin 15 ja imute-30 lan vaipan 16;23 sisällä vallitsevasta alipaineesta p0, joka puolestaan • saadaan aikaan isosylinterin 15 ja imutelan 22 akselitapissa olevan imuyhteen 18;38a kautta alipainepumpulla 37;38 (kuviot 9 ja 10).

Lisäksi kuivatusmoduliin 10 kuuluu kuivatusviira 20, jota ohjaavat 35 johtotelat 25.

10 100013

Viiran permeabiliteetti eli ilmanläpäisevyys valitaan keksinnön kannalta sopivaksi ja peräkkäisissä eri kuivatusviiroissa voidaan käyttää keskenään erilaista permeabiliteettia sekä viiran konesuuntaista kireyttä .

5

Keksinnön modulissa 10 kuivataan ensivaiheessa paperirainaa W painamalla se kuivatusviiralla 20 sylinteripinnalla 21', jonka halkaisija valitaan D2 > 1,5 m sektorissa b, jonka suuruus b > 180°. Seuraavassa vaiheessa paperirainaa W haihdutuskuivatetaan päälle/läpivirtauskuivatuk-10 sella suurinopeuksisilla vg » 20...150 m/s kuivatuskaasusuihkustolla kuivatusviiran 20 kannatuksessa isosylinterin 15 pinnalla, jonka halkaisija valitaan Dx > 2 m rainan U ollessa ulkokaarteen puolella sektorissa a > 180° sopivimmin koko sektorin a alueella. Tämän jälkeen toistetaan edellä määritelty ensivaihe. Ennen em. ensivaihetta ja/tai vii-15 memainitun vaiheen jälkeen kuivattava raina W ohjataan imutelan 22 imu-sektorin c yli rainan V ollessa kuivatusviiran 20 kannatuksessa ulkokaarteen puolelle. Imusektorin c suuruus valitaan c > 160° ja imutelan 22 halkaisija valitaan D3 < D2. Päällepuhalluskuivatuksessa käytetään sopivimmin kuivatuskaasusuihkuston nopeusaluetta vR » 80...130 m/s ja 20 läpivirtauskuivatuksessa vastaavasti vR « 20...60 m/s.

Edellä mainittujen sylinterien ja telojen 15,21,22 ja 25 halkaisijoita on merkitty vastaavasti D1,D2,D3 ja D4. Keksinnön mukaisessa kuivatusmo-dulissa 10 sopivimmin Dx > D2 > D3 > D4. Lisäksi on edullista, että 25 suhteet D!/D2 ja D2/D3 on valittu seuraavilta alueilta: di/d2 * 1,0...2,2, sopivimmin D!/D2 « 1,5...1,7, D2/D3 « 1,1...2,2, sopivimmin D2/D3 * 1,2...1,6 ja D3/DA = 1,0...2,5, sopivimmin D3/DA « 1,5...2,0.

30 Keksinnön mukainen kuivatusmoduli 10 on etenkin vaakasuunnassa siis : konesuunnassa mahdollisimman kompakti ja sen kuviossa esitetyt vaakami- tat 110 ja ln valitaan edullisimmin seuraavasti: lu - (0,8...4,0) x D1( sopivimmin ln - (1,8...3,0) x D: ja korkeusmitat hx ja h2 valitaan sopivimmin niin, että h2 - (0,1...1,1) x D2 ja hx/h2 » 2...10, sopivim-35 min h1/h2 « 3...6.

S ! »tM li H i >'« 4* 11 100013

Keksinnön mukaisessa modulissa 10 kuivatusviiran 20 ja rainan W kiertosektorit teloilla 15 ja 21 valitaan edullisimmin niin, että a ® 180°...320°, sopivimmin a « 220°...300°, b « 180°...300°, sopivimmin b » 210°... 160° ja rainan W kiertosektori c imutelalla 22 (kuviossa 5) 5 modulien 102 ja 103 välillä c « 160°...300°, sopivimmin c « 200°...270°.

Kuviossa 1 on esitetty edellä selostetuista kuivatusmoduleista 10 koostuva paperikoneen kuivatusosa, joka on tarkoitettu tyypillisesti ra-tanopeudelle 30-40 m/s. Kuivatusosa on sijoitettu kokonaan huuvan 100 10 sisään. Paperirata W tuodan huuvan 100 sisälle nuolen Win suunnasta huuvan 100 aukon 103 kautta ja poistetaan huuvasta 100 kuivatusosan loppupäässä aukon 104 kautta nuolen Wout suunnassa. Huuvaan 100 on järjestetty sinänsä tunnetusti ilmastointi, mitä kuvaa ilman tuloyhde 105, jonka kautta kuivaa ja mahdollisesti kuumennettua ilmaa johdetaan 15 suuttimien 101 ja 101a ja 101b kautta huuvaan. Huuvasta 100 poistetaan ilmaa kanavien 106a ja 106b kautta. Poistoilmavirtaukset saadaan aikaan puhaltimilla 102a ja 102b. Kostea ilma poistetaan nuolten suunnassa ulkoilmaan lämmöntalteenottolaitteiston kautta.

20 Kuvion 1 mukaisesti kuivatusosa käsittää rainan tulosuunnassa Win kaksi "käännettyä" kuivatusmodulia lOj ja 102, joissa isosylinterit 15 ja niiden huuvat 11 ovat alapuolella ja kontaktisylinteriparit 21 yläpuolella. Käännetyillä moduleilla 101,102 on yhteinen kuivatusviira 20:, joka vie rainan W täysin suljettuna vientinä käännetyn ryhmän 101(102 25 läpi, minkä jälkeen raina W siirretään suljettuna ryhmävälivientinä C: seuraavan "normaalin" moduliryhmän 103,104 kuivatusviiralle 202, jolta se siirretään suljettuna ryhmävälivientinä C2 seuraavan käännetyn moduliryhmän 10s,106 kuivatusviiralle 203. Kuivatusviiralta 203 raina W siirretään suljettuna ryhmävälivientinä C3 viimeisen "normaalin" moduli -30 ryhmän 107,108 kuivatusviiralle 20*.

Kuviossa 1 on kuivatusosan kokonaispituutta merkitty I^.-llä. Tyypillisesti kuvion 1 mukaisen kuivatusosan pituus Lx ~ 40...60 m.

35 Edellä esitetyn mukaisesti kuivatusosan kompaktiutta eli pituussuuntaisen tilankäytön tehokkuutta kuvaava haihdutusnopeus pituus x leveysyk- 12 100013 sikköä kohti siis kuivattavan rainan peittämää lattiapinta-alaa kohti on 100...160 kg H20/m2/h, kun se ennestään tunnetuissa vastaavissa mo-nisylinterikuivattimissa on luokkaa 50...80 kg H20/m2/h. Kuviossa 1 rainan W kuivatuspituudesta L* noin 75...80 % on joko isosylinterien 15 5 sektoreilla a päälle/läpivirtauskuivatuksen tai sylintereillä 22 kon-taktikuivatuspinnan kuivatusvaikutuksen alaisena, kun vastaava prosenttiluku normaaleissa ennestään tunnetuissa monisylinterikuivattimissa on luokkaa - 45...65 %.

10 Kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 mukaisen kuivatusosan sellainen modifikaatio ja hybridikuivatusosa, jossa kuivatusosan alkuosassa on normaali kuivatussylinteriryhmä Rq, jossa kontaktikuivatussylinterit 21a ovat ylärivissä ja kääntöimutelat 22 alarivissä ja rainanvienti ryhmän R0 läpi tapahtuu kuivatusviiralla 20x yksiviiravientinä. Tämän jälkeen 15 seuraa kahdesta peräkkäisestä keksinnön mukaisesta kuivatusmodulista 10j ja 102 koostuva kuivatusviiralla 202 varustettu keksinnön mukainen viiraryhmä ja sen jälkeen moduleista 103 ja 10A koostuva "käännetty" viiraryhmä, jonka jälkeen seuraa moduleista 105 ja 106 koostuva "normaali" viiraryhmä, jolla on kuivatusviira 204.

20

Keksinnössä haihdutuskuivattava raina W on koko pituudellaan L* kuiva-tusviirojen 201...20N kannattamana ja siirto kuivatusviIralta 20 seuraa-valle tapahtuu täysin suljettuina ryhmävälivienteinä Cj, C2 ja C3. Keksinnön mukaisia kuivatinmoduleja käytettäessä voidaan raina W siir-25 tää kuivatusviiralta toiselle myös lyhyitä (< 0,5 m) avoimia ryhmäväli-vientejä käyttäen.

Kuviossa 3 on esitetty eräs keksinnön mukainen hybridikuivatusosa, jossa raina W tuodaan puristinosan viimeisen puristinnipin N kautta 30 keksinnön mukaiselle kuivatusosalle. Puristinnippi N muodostuu si-: leäpintaisen 41' ylätelan 41 ja urapintaisen 42' alatelan 42 välille.

Nipin N jälkeen raina W seuraa sileää telapintaa 41', jolta se siirretään imutelalle 22, joka kuuluu keksinnön mukaiseen ensimmäiseen kuiva-tusmoduliin 10x. Modulin 10χ jälkeen raina W siirretään kontakti-35 sylinterien 21 ja imutelojen 22 yli ensimmäiseltä kuivatusviiralta 20x suljettuna ryhmävälivientinä C3 toiselle kuivatusviiralle 202, joka 3 : att;i an· i n .a 13 100013 kuuluu normaaliin monisylinterikuivatinryhmään, jossa kuivatussylinterit 21b ovat ylärivissä ja kääntöimusylinterit 22b ovat alarivissä. Näitä normaaleja ryhmiä R^^Rg on riittävän monta kappaletta. Viimeisen ryhmän yläsylinterejä on merkitty viitteellä 21n, imuteloja viitteellä 5 22n ja kuivatusviiraa viitteellä 20n.

Kuviossa 4 on esitetty sellainen hybridikuivatusosa, jossa on ensiksi ennestään tunnettuja normaaleja sylinteriryhmiä Rx. . .Rn-i, joissa kon-taktikuivatussylinterit 21a ovat ylärivissa ja kääntösylinterit 22a 10 alarivissä ja ryhmien Rx ja R2 jne. välillä on sopivimmin suljettu vienti. Mainittuja ryhmiä RA on n-1 kpl, minkä jälkeen seuraa sillä paikalla, joissa ennestään tunnetuissa monisylinterikuivattimissa olisi ns. käännetty ryhmä, keksinnön mukainen "normaali" kuivatusmoduli 10n, jossa isosylinteri 15 on yläpuolella ja kontaktisylinteripari 21 ala-15 puolella. Modulin 10n jälkeen seuraa vielä "normaali" sylinteriryhmä RK, jonka kuivatusviiraa on merkitty viitteellä 20H.

Kuten edellä kuvioista 2,3 ja 4 selviää voidaan keksinnön mukaisia moduleja 10 käyttäen muodostaa erilaisia ns. hybridikuivatusosia. Modu-20 leja 10 on yksi tai useampia sopivissa kohdissa ja sen lisäksi hybridi-kuivatusosassa on kuivatussylinteriryhmiä, edullisimmin sellaisia "normaaleja” ryhmiä R, joissa kontaktikuivatussylinterit 21a ovat yläri-vissä ja kääntöimutelat 22 alarivissä, mutta tarvittaessa voidaan käyttää myös ns. käännettyjä ryhmiä, vaikka niissä ilmeneekin katkojen sat-25 tuessa vaikeuksia paperihylyn käsittelyssä.

Kuvion 5 mukaisen moduliryhmän 102,102,103 rakenteen tärkeimmät mitoitusparametrit on jo edellä selostettu. Kuviossa 5 ensimmäinen moduli 10} on ns. käännetty moduli, jossa isosylinteri 15 on alapuolella ja kon-30 taktisylinteripari 21 yläpuolella. Raina W siirtyy kuivatusviiran 20 • pinnalta seuraavan modulin 102 ensimmäisen imutelan 22 yli kulkevan vii ran 202 pinnalle sektorissa c0. Tämän jälkeen raina W siirtyy imutelalla 22 sen vaipan urituksessa 16R (kuvio 11) vallitsevan alipaineen kiinni-pitämänä seuraavalle kontaktisylinterille 21, jonka kuumennettua sileää 35 pintaa 21' vasten raina puristuu viiran 20 kireyden vaikutuksesta sektorissa b. Tämän jälkeen raina W siirtyy olennaisesti välittömästi 14 100013 isosylinterin 15 urituksella 16R varustetulle pinnalle, jossa sitä pidetään urituksen 16R alipaineen ja/tai huuvassa 11 vallitsevan ylipaineen vaikutuksella. Isosylinterin 15 kuivatussektori a on mahdollisimman suuri sopivimmin a » 300°. Sektorin a jälkeen raina W siirtyy 5 olennaisesti välittömästi seuraavalle kontaktikuivatussylinterille 21 ja sen mahdollisimman suuren kuivatussektorin b, sopivimmin b = 270°, jälkeen kääntöimutelan 22 siirtämänä seuraavalle kuivatusmodulille 103.

Kuviossa 6 on esitetty sellainen kuivatusmodulipari 101(102, joiden 10 molempien huuvat llx ja lla2 on väliseinin 12x ja 122 jaettu kahteen osastoon 10a ja 10b. Kuivatusmodulin 101(102 huuvaparilla llx,ll2 on yhteinen pystyväliseinä 12, joka kulkee alla olevan kontaktisylinterin 21 pyörimiskeskiön kohdalta tai alueella.

15 Kuviossa 7 on esitetty sellainen keksinnön mukainen kuivatusmoduli 10, jossa isosylinterin 15 ja kontaktisylinterien 21 välillä kuivatusvii-ralla 20 ja rainalla W on lyhyehköt suorat vedot 20S. Kontaktisylinterien 21 ja imutelan 22 väleillä kuivatusviiralla 20 on myös hyvin lyhyet suorat vedot 20S0. Mainittujen suorien vetojen 20S;20S0 alueille 20 voidaan järjestää sinänsä tunnetut ejektiopuhalluslaatikot 13, joiden ilmapuhalluksi11a estetään ylipaineiden indusoitumista sulkeutuviin nippitiloihin N+, sillä muutoin mainitut ylipaineet aiheuttaisivat rainan W irtoamisia kuivatusviirasta 20 nippien N+ kohdilla. Kuvion 7 kuivatusmoduli käsittää päällepuhallus- ja/tai läpipuhallustelan lisäk-25 si kolme kontaktisylinteriä 21 ja kaksi kääntötelaa 22.

Kuviossa 8 esitetyllä keksinnön mukaisella kuivatusmodulien 10A ja 10B parilla on edellä esitettyjä olennaisesti suurempi korkeus, jolloin konehallin korkeus voidaan tehokkaasti hyödyntää. Isosylinterit 15 ja 30 niiden alla olevat kontaktisylinterit 21 on sijoitettu huomattavalle * korkeudelle niin, että isosylinterien 15 ja kontaktisylinterien 21 välillä viiralla 20 ja rainalla W on varsin pitkät suorat vedot 20SX ja 20S2, joiden yhteyteen on ulotettu kuivatushuuvien 11 ulokeosat 11A ja 11B. Ulokeosien 11A ja 11B alueilla tapahtuu kuivatuskaasujen suihkus-35 tojen avulla rainan W päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatusta. Muutoin on kuviossa 8 esitetty modulipari 10A.10B edellä selostetun

K I ltt’1 ItH II* M

15 100013 kaltainen. Kuviossa 8 kuivatussylinterit 21 ja kääntöimutelat 22 on sijoitettu olennaisesti alemmalle tasolle kuin muut kuivatuslaitteet, jolloin käytettävissä oleva korkeustila on entistä tehokkaammin tullut hyödynnetyksi.

5

Kuviossa 9 on esitetty isosylinterin 15 ympärillä olevan huuvan 11 rakenne ja kuivatuskaasun kuten ilman tai tulistetun höyryn kierrätys -järjestely. Huuva 11 on jaettu väliseinällä 12 kahteen osastoon 10a ja 10b. Osastoihin 10a,10b tuodaan kuuma kuivatuskaasu syöttöputkien 31 10 kautta, joista kuivatusilma jakautuu yhteen 41 kautta suutinkammioon 40, jota rajoittaa ulkopuolelta kaareva seinämä 42 ja sisäpuolelta suutinkenttö 43, joka on hyvin pienen välin Δ « 10...60 mm, sopivimmin Δ « 20...30 mm, päässä kuivatusviiran 20 päällä kulkevan rainan W ulkopinnasta. Isosylinteri 15 on varustettu läpirei'itetyllä 16P vaipalla 15 16, jossa on ulkopuolinen uritus 16R, joihin läpirei'itys 16P avautuu (kuvio 11). Isosylinterin 15 sisäpuoli on yhdistetty sen toisen akseli-tapin kannattimen 17 yhteydessä olevalla imuyhteellä 18 imuputkeen 19, joka on yhdistetty imupumppuun 37 (kuvio 10) alipaineen p0 s 0,5...20 kPa aikaansaamiseksi vaipan 16 uritukseen 16R. Läpi-20 virtauskuivatuksessa käytetään olennaisesti samanlaista järjestelyä, mutta isosylinterin 15 vaipan avoin pinta-ala on huomattavan suuri, samalla kun telaan rainan peittävälle osalle aikaansaadaan huomattava alipaine p0 » 5...50 kPa.

25 Keksinnön edullisessa sovellusmuodossa isosylinterin 15 sektorilla a rainaan kohdistetaan paine-ero ΔΡΧ, joka painaa kuivattavaa rainaa W kuivatusviiraa 20 vasten rainan W ollessa ulkokaarteen puolella ja pyrkiessä irtoamaan kuivatusviirasta 20 keskipakovoimien vaikutuksesta, jotka voimat ovat verrannolliset termiin 2 v2/D1. Näitä irrottavia 30 voimia ehkäistään paine-erolla ΔΡ1( joka vaikuttaa rainan ulkopinnan ja ; isosylinterin 15 vaipan 16 urituksen 16R välillä. Tämä paine-ero APi valitaan yleensä alueelta APi - 1...4 kPa. Vastaavassa tarkoituksessa kääntöimutelojen 22 sektorilla c, jolla raina W joutuu ulkokaarteen puolelle, käytetään paine-eroa ΔΡ2, joka valitaan yleensä alueelta 35 ΔΡ2 - 1...4 kPa. Nämä paine-erot ΔΡΧ ja ΔΡ2 aikaansaadaan isosylinterin 15 ja kääntöimutelan 22 sisätilaan 22 sen akselitapain yhteydessä ole- 16 100013 van imuyhteen 17,18;38a kautta johdettavalla alipaineella, joka saa aikaan myös seuraavassa selostettavat vuotovirtaukset FX,F2 sektoreiden a ja c ulkopuolella.

5 Kuten kuvioihin 5,9 ja 10 on merkitty isosylinterin 15 sektorilla 360°-a siis sillä sektorilla, joka ei ole kuivatusviiran 20 peittämä, tapahtuu sylinterivaipan 16 läpi sylinterin sisätilaan päin vuotovirtaus Flf mutta läpirei'ityksen 16P kuristuksen siis virtausvastuksen sopivalla mitoituksella saadaan tämä vuorovirtaus Fj sellaiseksi, ettei se häirit-10 se alipaine-eron ΔΡ3 muodostumista riittäväksi urissa 16R. Vastaava vuotovirtaus tapahtuu myös imutelojen 22 vapaalla sektorilla 360°-c ja tätä virtausta on kuvioissa 5 ja 10 merkitty F2:lla. Isosylinteri 15 samoin kuin kääntöimutelat 22 voivat olla varustettu myös sisäpuolisilla imulaatikoilla ja tiivistyselementeillä kyseisten vuotovirtausten 15 minimoimiseksi.

Kuviossa 10 on esitetty kaaviollisesti kuivatuskaasujen ja puhallusilmojen kiertojärjestelyesimerkki. Huuvan 11 osastoihin 10a ja 10b tuodaan tulovirtaukset Bin tuloilmakanavien 30 kautta. Tulokaasun tila eri 20 osastoihin 10a ja 10b voi olla keskenään erilainen. Tulovirtauksia Bin säädetään säätöpellein 31. Suutinkentästä 43 suurienergiaiset kuumat kuivatuskaasuvirtaukset kohdistuvat suurella nopeudella v9 - 50...150 m/s rainan W ulkopintaan, millä aikaansaadaan ns. päälle-puhalluskuivatusta eli "impingement"-kuivatusta. Läpivirtauskuivatus-25 tilanteessa osa kuivatuskaasusta kulkee nuolten suunnassa rainan W, kuivatusviiran 20 ja isosylinterin 15 vaipan 16 isosylinterin 15 sisätilaan, jossa vallitsee pumpun 37 aikaansaama alipaine pc » 5...50 kPa. Tätä kuvaa imuputken 19 nuoli B2. Kuvion 10 mukaisesti puhaltimesta 36 johdetaan nuolten B3 suunnassa ejektiopuhalluslaatikoiden 13 ilmapuhal-30 lukset, joilla estetään ylipaineen syntyminen sulkeutuviin nippitiloi-; hin N+. Imutelojen 22 toisessa akselitapissa on imuyhde 38a, jonka kautta nuolten B5 suunnassa johdetaan sylinterien 22 sisätilasta ilmavirtaus imupumpun 38 avulla. Täten aikaansaadaan sylinterin 22 rei'itetyn 16P ja uritetun 16R vaipan 23 ulkopinnalle alipaine, jonka avulla pide-35 tään raina W sylinterin 22 ja kuivatusviiran 20 yhteydessä sen kulkiessa sektoreilla c ulkokaarteen puolella. Lisäksi kuviossa 10 on esitetty 17 100013 puhaltimella 39 tuotavaksi nuolen B4 suunnassa korvausilmavirtaus yhteen 14 kautta huuvan 100 korvausilmaksi. Yhde 14 vastaa kuviossa 1 ja 2 esitettyjä puhallussuuttimia 101.

5 Kuviossa 11 on esitetty isosylinterin 15 ja kääntöimutelan 22 vaipan 16;23 aksiaalisuuntaiset leikkaukset XI-XI kuvioissa 9 ja 10. Mainitut vaipat 16;23 on varustettu niiden ulkopintaa kiertävällä rengasurituk-sella 16R, jonka urien syvyyttä on merkitty r0:lla ja urien leveyttä la:lla sekä urien välisten täyden seinämävahvuuden omaavien vaipan osien 10 leveyttä lx:llä. Urien 16R pohjiin avautuvat vaipan 16;23 lävistävät rei'itykset 16P. Reikien halkaisijaa on merkitty 0:llä ja vaipan 16;23 täyttä paksuutta Γχ:11ά. Seuraavassa esitetään kuvion 11 mukaisen ura-vaipan eräs edullinen mitoitusesimerkki: ra ~ 5 mm, 1„ = 5 mm, rx » 20 mm, lx » 15 mm, φ » 4 mm. Rei'ityksen 16P tiheys ja φ: t valitaan 15 sopivimmin niin, että reikäprosentti urien 16R pohjan koko pinta-alasta on n. 1... 3 %.

Keksinnön mukaiseen kuivatusmenetelmään ja kuivatusosaan voidaan järjestää myös paperin poikkisuuntaisen kuivatusprofiilin hallinta- ja 20 säätöjärjestely. Tämä on toteutettavissa siten, että yksi tai useampi kuivatusmoduli 10 varustetaan sellaisella päällepuhallus- ja/tai läpi-virtaussylinterin 15 huuvalla 11, joka on jaettu koneen poikkisuunnassa useisiin lohkoihin, edullisimmin konesuuntaisilla pystysuorilla väliseinillä (ei esitetty). Mainittuihin lohkoihin johdetaan lämpötilal-25 taan, kosteudeltaan ja/tai paineeltaan keskenään erilaisia kuivatus-kaasuja. Tämän asemesta tai lisäksi voidaan eri lohkoissa käyttää nopeudeltaan erilaisia kuivatuskaasusuihkustoja. Tällä järjestelyllä paperirainan W kuivumista on säädettävissä poikkisuunnassa ja paperi -rainalle saadaan poikkisuunnassa juuri halutunmuotoinen, tavallisimmin 30 tasainen kosteusprofiili. Kyseinen lohkosäätö poikittaisen kosteuspro-: fiilin hallinnassa on toteutukseltaan useista eri yhteyksistä sinänsä ennestään tunnettu, joten sitä ei tässä yhteydessä sen tarkemmin selosteta eikä kuvioissa esitetä.

35 Seuraavassa esitetään taulukon muodossa simulointiesimerkki haihdutus-tehoista erään keksinnön mukaisen kuivatusmodulin 10 sisällä, kun 18 100013 isosylinterillä 15 ei käytetä läpivirtauskuivatusta. Seuraavassa taulukossa on sarakkeessa a) esitetty haihdutustehot yksiköissä kg H20 / h kuivatusosan alkupäässä ja sarakkeessa b) vastaavat haihdutustehot kuivatusosan loppupäässä. Modulin eri osien kuivatustehot on lisäksi 5 seuraavassa taulukossa esitetty prosentteina modulin 10 koko haihdu-tustehosta.

a) b) 10 kg H20/h % kg H20/h % isosylinteri (15) 4429,7 67,7 4884,1 76,1 1. kontaktisyl. (21) 544,7 8,3 513,7 8,0 imutela (22) 1140,9 17,5 671,6 10,5 2. kontaktisyl. (21) 421,8 6,1 344,9 5^ 15 yht. 100,0 yht. 100,0

Kuten edellä olevasta taulukosta selviää tapahtuu modulin 10 koko haih-dutustehosta - 65-75 % isosylinterillä 15 lopun haihdutustehon jakau-20 tuessa pääasiallisesti tasan kontaktisylinteriparin 21 ja kääntöimute-lan 22 kesken.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaih-25 della ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetystä.

g I ; IMIl· IIN n·*-4*

Claims (31)

19 100013

1. Menetelmä paperirainan (W) kuivatuksessa, jossa menetelmässä paperi- raina (W) on kuivatusviiran (20*) tukemana ilman rainan (W) olennaisen 5 pitkiä avoimia vetoja sen kuivattavana olevan osuuden pituudella tunnettu siitä, että menetelmä käsittää kombinaationa seuraavat vaiheet (a), (b), (c) ja (d): (a) kontaktikuivataan paperirainaa (W) painaen sitä kuivatusviiralla 10 (20) sylinteripinnalla (21'), jonka halkaisija valitaan D2 > 1,5 m, sektorissa b, jonka suuruus valitaan b > 180°; (b) haihdutuskuivatetaan rainaa päällepuhallus- ja/tai läpivirtaus-kuivatuksena rainaan (W) kohdistettavilla suurinopeuksisillä 15 (v9) kuivatuskaasusuihkuilla mainitulla kuivatusviiralla (20) seuraavan suurihalkaisijäisen sylinterin (15) pinnalla sektorissa a > 180° rainan (W) ollessa ulkokaarteen puolella, ja jonka viimemainitun sylinterin (15) halkaisija Dx valitaan Di > D2 ja lisäksi Dx > 2 m; (c) suoritetaan olennaisesti edellä määritellyn kaltainen vaihe (a); (d) ennen vaihetta (a) ja/tai vaiheen (c) jälkeen ohjataan kuivattava raina (W) imutelan (22) alipaineisen sektorin c yli rainan 25 (W) ollessa kuivatusviiran (20) kannatuksessa ulkokaarteen puo lelle, jonka sektorin suuruus valitaan c >160° ja jonka imutelan (22) halkaisija D3 valitaan D3 < D2.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 30 että menetelmävaiheet suoritetaan järjestyksessä (a),(b),(c),(d) .

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmävaiheet suoritetaan järjestyksessä (b),(c),(d),(a). 20 100013

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivattava paperiraina (W) johdetaan em. menetelmävaiheiden (a)-(d) läpi nopeudella, joka on luokkaa v » 25-40 m/s.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että em. vaiheessa (b) rainaan (W) kohdistetaan paine-ero ΔΡ1( joka painaa kuivattavaa rainaa (W) kuivatusviiraa (20) vasten mainitulla sektorilla a, joka paine-ero ΔΡΧ valitaan alueelta ΔΡΧ » 0,5...50 kPa, sopivimmin ΔΡΧ = 2...20 kPa, että em. mainitussa 10 vaiheessa (d) rainaan (W) kohdistetaan sitä kuivatusviiran (20) pinnalla pidättävä paine-ero ΔΡ2, joka valitaan alueelta ΔΡ2 * 0,5...5 kPa, sopivimmin ΔΡ2 « 2...3 kPa, ja että mainitut paine-erot APt ja ΔΡ2 aikaansaadaan kyseisen sylinterin (15) ja imutelan (22) vaipan (16;23) sisätilaan sen akselitappien yhteydessä olevan imuyhteen (17,18;38a) 15 kautta johdettavalla alipaineella.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että edellä määritellyssä vaiheessa (a) ja (c) mainittu kuiva-tussektori valitaan b = 180°...300°, sopivimmin b * 210°...260°, ja/tai 20 että edellä määritellyssä vaiheessa (b) mainittu kuivatussektori valitaan a s 180°... 320°, sopivimmin a « 220°... 300°, ja/tai että edellä mainitussa vaiheessa (d) mainittu kuivatussektori valitaan c » 160°...300°, sopivimmin c » 200°...270°.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että edellä mainitussa vaiheessa (a) mainittu halkaisija valitaan D2 » 1,5...2,5 m sopivimmin D2 = 1,8...2,2 m ja vaiheen (b) mainittu halkaisija valitaan Di * 2...5 m sopivimmin D2 * 2,4...3,5 m, että valitaan halkaisijasuhde 0}/02 » 1,0...2,2, sopivimmin , 30 Dx/D2 « 1,5...1,7, ja että valitaan halkaisijasuhde D2/D3 « 1,1...2,2, sopivimmin D2/D3 « 1,2...1,6.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että edellä määritellyssä vaiheessa (b) kuivatusviiralla (20) 35 ulkokaarteen puolelle olevaan rainaan (W) sektorilla a kohdistettujen suurienergiaisten kuivatuskaasusuihkustojen nopeus vg valitaan alueelta S *»;.· Itu l · v *» 21 100013 vg ~ 50...150 m/s, sopivimmin päällepuhalluskuivatuksessa νβ « 80...130 m/s, ja läpivirtauskuivatuksessa vg ~ 20...60 m/s.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että em. menetelmävaiheet (a), (b), (c) ja (d) suoritetaan kerran tai toistetaan kahdesti tai useammin saman kuivatusviiran (20t) kannatuksessa ja että tämän jälkeen raina (W) siirretään olennaisesti suljettuna ryhmävälivientinä (C) seuraaviin menetelmävaiheisiin (a) - (d), jotka suoritetaan seuraavan kuivatusviirasilmukan (20i+1) 10 kannatuksella ja samalla sopivimmin käännetään rainan (W) puolta vastakkaiseksi edellisiin vaiheisiin nähden (kuviot 1,2 ja 5).

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina johdetaan 3-12 kertaa toistettavien menetelmävaihei- 15 den (a) - (d) läpi, jotka järjestetään siten, että haihdutettavan veden määrä aikayksikössä kuivattavan rainan (W) alle jäävää lattiapinta-alaa kohti on alueella 100...160 kg H20/m2/h. » i • 11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että mainitut vaiheet (a) ja (b), (b) ja (c) sekä (c) ja (d) suoritetaan olennaisesti välittömästi peräkkäin ilman rainan (W) ja kuivatusviiran (20) olennaisen pitkiä yhteisiä suoria vetoja.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että edellä mainitut vaiheet (a) ja (b), (b) ja (c) sekä (c) ja (d) suoritetaan siten, että mainittujen menetelmävaiheiden välillä kuivatusviiralla ja rainalla (W) on lyhyehköt suorat juoksut (20S,20S„) tai huomattavan pitkät suorat juoksut (20S1,20S2), joilla . 30 viimemainituilla suorilla juoksuilla myös rainaan (tf) kohdistetaan kuivatuskaasusuihkuilla päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatusta (kuviot 7 ja 8).

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen menetelmä, tunnet-35 t u siitä, että menetelmävaiheiden (a),(b),(c) ja/tai (d) välillä suoritetaan ejektiopuhallukset ejektiopuhalluslaatikoista. 22 100013

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen menetelmä, tunnet -t u siitä, että puhallushuuva jaetaan kahteen tai useampaan sektoriin, joissa käytetään lämpötilaltaan, kosteudeltaan ja/tai puhallusnopeudeltaan keskenään erilaisia kuivatuskaasusuihkustoja. 5

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-14 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kuivatusosan eri moduleissa käytetään erilaisia kuiva-tuskaasusuihkus toj a.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 1-15 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että kuivatusmodulissa (10) tai -moduleissa päällepuhallus-ja/tai läpivirtaussylinterin (15) huuva (11) jaetaan poikkisuunnassa useisiin lohkoihin, että mainittuihin lohkoihin johdetaan lämpötilaltaan, kosteudeltaan ja/tai paineeltaan keskenään erilaista kuivatuskaa- 15 sua, tai käytetään mainituissa lohkoissa nopeudeltaan erilaisia kuivatuskaasusuihkustoja, ja että täten paperirainan (W) kuivumista hallitaan ja säädetään poikkisuunnassa ja aikaansaadaan määrätyn muotoinen, yleensä tasainen kosteusprofiili.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 1-16 mukainen menetelmä, tunnet - t u siitä, että edellä esitettyjen vaiheiden (a), (b), (c) ja (d) lisäksi rainaa (W) kuivatetaan yhdellä tai useammalla kuivatussylinte-riryhmällä (R) sopivimmin yksiviiraviennillä varustetulla sylinteriryh-millä (Ri.R2.RK). joiden väleille, ennen ja/tai perään sovitetaan yhteen 25 tai useampaan kertaan suoritettavat em. menetelmävaiheet (a) - (d) (kuviot 2,3 ja 4).

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivatusosan alussa käytetään pääasiallisesti päällepuhalluskuiva- . 30 tusta ja kuivatusosan loppuosassa sopivimmin kuiva-ainepitoisuudesta • 1 ' n. 75 % alkaen, pääasiallisesti läpivirtauskuivatusta.

19. Paperikoneen kuivatusosan kuivatusmoduli (10), joka on tarkoitettu etenkin suurinopeuksisten paperikoneiden kuivatusosiin, joiden nopeus 35. ss 25-40 m/s ja jossa kuivatusmodulissa (10) on johtotelojen (25) kuivatussylinterien (15,21) ja kääntöimutelan (15,21,22) ohjaama kuiva- 23 100013 tusviiralenkki (20), tunnettu siitä, että kuivatusmoduli käsittää suuriläpimittaisen Dx päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatus-sylinterin (15), jonka halkaisija Dx > 2 m ja joka sylinteri (15) on sijoitettu kuivatusviiralenkin (20) sisälle, että mainitun päälle/läpi-5 virtauskuivatussylinterin (15) tuntumaan sen molemmin puolin on sijoitettu sileäpintaiset (21') kuumennetut kontaktikuivatussylInterit (21), joiden läpimitta Dz < Dx ja jotka kontaktikuivatussylinterit (21) on sijoitettu saman kuivatusviiralenkin (20) ulkopuolelle, että rainan (W) kulkusuunnassa ennen ja/tai jälkeen mainittua kontaktikuivatussylinte-10 riä (21) on saman kuivatusviiralenkin (20) sisäpuolelle sijoitettu kääntö-imutela (22) tai -telat, jonka/joiden halkaisija D3 < Dz, että mainitut kuivatussylinterit (15,21) ja kääntöimutelat (22) on sijoitettu keskenään niin, että kuivatussylintereillä (15,21) rainan (W) ja kuivatusviiran (20) sivuamissektorit a > 180°, b > 180° ja mainitun 15 päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin (15) ulkovaippa (16) on varustettu urituksella (16R) ja/tai on kuivatuskaasua läpäisevä ja jonka vaipan (16) sivuamissektorille a on järjestetty kuivatushuuva (11), jonka sisällä on kuivattavan rainan (W) ulkopinnan tuntumassa suutinkenttä (43), jonka kautta on kohdistettavissa suurella nopeudella 20 (vg) kuivatuskaasusuihkusto kuivattavan rainan (W) vapaata ulkopintaa vasten mainitun sektorin a olennaisella alueella.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen kuivatusmoduli, tunnettu siitä, että mainitut sylinteri- ja telahalkaisijat on siten valittu, 25 että Dx > Dz > D3 sekä siten valittu, että ϊ>ι/ϋ2 - 1,0...2,2, sopivimmin Dj/D, - 1,5...1,7 ja Dz/D3 - 1,1...2,2, sopivimmin Dz/D3 - 1,2...1,6 ja/tai että mainitut kuivatussylinterit ja/tai johtotelat (15,21,22) on vaaka- ja korkeussuunnassa sijoitettu toisiinsa nähden ja mitoitettu siten, että kahden vierekkäisen kontaktikuivatussylinterin (21) vaaka-30 etäisyys 13 - (0,3...2) x Di ja vierekkäisten kontaktikuivatussylin-• terien (21) ja kääntöimutelan (22) korkeusero hz - (0,1...1,1) x Dz ja kontaktikuivatussylinterin (21) ja päälle/läpivirtaussylinterin (15) keskinäinen korkeusero hx on siten valittu, että hj/hz - 2...10, sopivimmin hi/112 - 3...6. 35 24 100013

21. Patenttivaatimuksen 19 tai 20 mukainen kuivatusmoduli, tunnettu siitä, että mainittuna päällepuhallus- ja/tai läpivirtaus-sylinterinä (15) ja/tai kääntöimutelana (22) käytetään uritetulla (16R) ulkovaipalla ja mainittuun uritukseen aukeavalla läpirei'ityksellä 5 (16P) varustettua sylinteriä, jonka sisätila on yhdistetty sylinterin akselitapin yhteydessä olevalla imuyhteellä (18;38a) alipainelähteeseen (37;38).

22. Patenttivaatimuksen 20 mukainen kuivatusmoduli, tunnettu 10 siitä, että alipaine päällepuhallus- ja/tai läpivirtaussylintereille (15) ja/tai kääntöimuteloille (22) on kohdistettu sylinterin tai telan sisäpuolelle järjestetystä tiivistein varustetusta imulaatikosta pape-rirainan (W) peittävälle sektorille.

23. Jonkin patenttivaatimuksen 19-22 mukainen kuivatusmoduli, tun nettu siitä, että kaksi peräkkäistä modulia (102,103) on sovitettu yhteisellä kuivatusviiralla (202) yhteen siten, että niiden päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterien (15) keskinäinen vaakaetäi-: syys 121 on alueella ln » (0,8...4) x Dx ja/tai että päälle/läpivirtaus- 20 kuivatussylinterin (15) keskiön vaakasuora etäisyys 110 lähimmän edeltävän tai seuraavan viiraryhmän modulin (10!) vastaavasta sylinteristä (15) on alueella 110 » (0,8...4) x Dx.

24. Jonkin patenttivaatimuksen 19-23 mukainen kuivatusmoduli, t u n -25 n e t t u siitä, että kaksi tai useampia moduleja (10) on yhdistetty toimivaksi yhteisellä kuivatusviiralenkillä (20) ja että mainittujen modulien (10) välillä käytetään kääntöimutelaa (22), jonka kuivatusvii-raa (20) ja rainaa (W) kääntävä sektori c, jolla raina (W) jää ulko-kaarteen puolelle, on valittu c > 160° ja että kuivattava paperiraina 5 30 (W) tuodaan edelliseltä kuivatusviiralta (20n) ja/tai viedään jälkimmäi selle kuivatusviiralle (20n+1) olennaisesti suljettuna vientinä.

25. Jonkin patenttivaatimuksien 19-24 mukaisista kuivatusmoduleista koostettu kuivatusosa, tunnettu siitä, että mainittuja module- 35 ja (10^..10,() on peräkkäin N - 3-12 kpl:tta, että ainakin yksi, sopi-vimmin kaksi peräkkäistä kuivatusmodulia (10i,10i+1) on yhdistetty saman I I ttMti l i!! 3 25 100013 kuivatusviiralenkin (20A) yhteyteen niin, että rainan (W) siirto kuiva-tusviiralta (20) toiselle on järjestetty olennaisesti suljettuna ryhmä-välivientinä, sopivimmin kääntöimutelasiirtona mainittujen kääntöimute-lojen (22) avulla (kuvio 1). 5

26. Jonkin patenttivaatimuksien 19-24 mukaisista kuivatusmoduleista koostettu kuivatusosa, tunnettu siitä, että edellä mainittujen modulien (10) lisäksi kuivatusosaan kuuluu yksi tai useampi, sopivimmin yksiviiraviennillä varustettu, sylinteriryhmä (R1,R2...RH) (kuviot 2,3 10 ja 4).

27. Jonkin patenttivaatimuksen 19-24 mukaisen yhden tai useamman kuiva-tusmodulin käsittävä paperikoneen kuivatusosa, tunnettu siitä, että kuivatusosassa on useita peräkkäisiä yksiviiraviennillä varustet- 15 tuja sylinteriryhmiä (R1...RN), joissa kontaktikuivatussylinterit (21a) ovat ylärivissä ja kääntöimutelat (22a) ovat alarivissä ja että kuivatusosaan kuuluu ainakin yksi kuivatusmoduli (10n), jossa kontaktikuiva-tussylinteripari (21) on päälle/läpivirtauskuivatussylinterin (15) alapuolella niin, että mainitussa modulissa (10n) kontaktikuivatussylin-20 terejä (21) vasten tuleva rainan (W) puoli vaihtuu (kuvio 4).

28. Jonkin patenttivaatimuksen 19-27 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että mainitut peräkkäiset kuivatusmodulit (10) tai moduliparit (10^10^) on siten käännetty vierekkäisiin moduleihin (10) • 25 tai modulipareihin nähden, että kuivattavan rainan (W) puoli modulilta tai moduliparilta seuraavalle modulilie tai moduliparille siirrettäessä vaihtuu (kuviot 1,2 ja 5).

29. Jonkin patenttivaatimuksen 19-28 mukainen kuivatusosa, t u n -30 n e t t u siitä, että kuivatusosan alussa olevat kuivatusmodulit tai *; vastaavat soveltavat päällepuhalluskuivatusta ja että loppuosassa sopi vimmin kuiva-ainepitoisuudesta n. 75 % alkaen olevat kuivatusmodulit tai vastaavat soveltavat läpivirtauskuivatusta.

30. Jonkin patenttivaatimuksen 19-29 mukainen kuivatusosa, tun nettu siitä, että yksi tai useampi kuivatusmoduli (10) on varus- 26 100013 tettu päällepuhallus- ja/tai läpivirtaushuuvalla, joka on jaettu koneen pituussuunnassa kahteen tai useampaan sektoriin.

31. Jonkin patenttivaatimuksen 19-30 mukainen kuivatusosa, t u n -5 n e t t u siitä, että yksi tai useampi kuivatusmoduli (10) on varustettu päällepuhallus- ja/tai läpivirtaushuuvalla, joka on jaettu koneen poikkisuunnassa useaan lohkoon. I 1 M<V MM I M H 27 100013