FI102624B - Menetelmä ja laite paperiradan tai vastaavan kuivatuksessa tai jäähdyt yksessä - Google Patents

Description

102624

Menetelmä ja laite paperiradan tai vastaavan kuivatuksessa tai jäähdytyksessä Förfarande och anordning vid torkning eller kylning av en pappersbana eller motsvarande 5

Keksinnön kohteena on menetelmä paperiradan tai vastaavan kuivatuksessa ja/tai jäähdytyksessä, jossa menetelmässä rata johdetaan pyörivän telan tai vastaavan kehän yli 10 tukiviiran tai vastaavan tukemana tukiviiran tai vastaavan telan puoleisella pinnalla, jossa menetelmässä rataa kuivataan ja/tai jäähdytetään kaasulla, jossa menetelmässä telan vaippaan tehdyistä aukoista puhalletaan kuivaavaa ja/tai jäähdyttävää kaasua telan ulkopinnan ja tukiviiralla tai vastaavalla tuetun radan väliin, ja kostunut kaasu johdetaan telan sisälle telan vaippaan tehtyjen aukkojen kautta telan sisällä olevaan poistokanavis-15 toon.

Keksinnön kohteena on myös laite paperiradan tai vastaavan kuivatuksessa ja/tai jäähdytyksessä, joka laite on muodostettu telasta tai vastaavasta, joka tela on pyörivä ja joka tela on varustettu vaipassa olevilla aukoilla ja jonka telan sisälle on muodostettu 20 kaasukanavisto, jonka telan kehän kautta on sovitettu kulkevaksi kuivattava rata sopivim-min tukiviiran tai vastaavan tukemana, jossa telan vaipassa on puhallusaukot ja toiset . aukot kostuneen kaasun poistamiseksi.

Paperikoneiden suurimmat ratanopeudet ovat nykyisin luokkaa 25 m/s, mutta ennen 25 pitkää tullaan todennäköisesti ottamaan käyttöön myös nopeusalue 25-40 m/s. Jo nykyisin käytettävillä suurimmilla nopeuksilla sekä tulevaisuuden entistä suuremmilla . . nopeuksilla on paperikoneen ajettavuuden pullonkaulaksi muodostunut ja muodostuva erityisesti kuivatusosa.

30 Ennestään tunnetusti paperikoneen monisylinterikuivattimissa käytetään kaksiviiravientiä ja/tai yksiviiravientiä. Edellisessä tapauksessa kuivatussylinteriryhmissä on kaksi viiraa, jotka painavat rainaa toinen yläpuolisesti ja toinen alapuolisesti kuumennettuja sylinteri-pintoja vasten. Sylinteririvien, yleensä vaakarivien, välillä rainalla on vapaat ja tukemat- 2 102624 tomat vedot, jotka ovat alttiina lepatukselle, mikä saattaa aiheuttaa ratakatkoja. Mainitussa yksiviiraviennissä kussakin kuivatussylinteriryhmässä on vain yksi kuivatusviira, jonka kannatuksessa raina kulkee koko ryhmän läpi siten, että kuivatusviira painaa rainaa kuivatussylintereillä kuumennettuja sylinteripintoja vasten ja kuivatussylinterien 5 välisillä kääntösylintereillä raina jää ulkokaarteen puolelle. Täten yksiviiraviennissä kuivatussylinterit ovat viirasilmukan ulkopuolella ja kääntösylinterit sen sisäpuolella. Ennestään tunnetuissa normaaleissa yksiviiravientiryhmissä kuumennetut kuivatus-sylinterit ovat ylärivissä ja kääntösylinterit ovat alariveissä, jotka rivit ovat yleensä vaakasuoria ja keskenään yhdensuuntaisia. Tunnetaan myös ns. käännettyjä yksiviira-10 ryhmiä, joissa kuumennetut kuivatussylinterit ovat alarivissä ja kääntöimusylinterit tai -telat ylärivissä pääasiallisena tarkoituksena kuivattaa rainaa normaaliin yksiviiravienti-ryhmään nähden toiselta puolelta.

Kun seuraavassa käytetään termejä "normaali (kuivatus)ryhmä" ja "käännetty (kuiva-15 tus)ryhmä", tarkoitetaan nimenomaan edellä mainitun kaltaisia yksiviiravientiryhmiä.

Paperikoneen kuivatusosan alueella on ilmennyt erilaisia ongelmia, joihin esillä olevan keksinnön on tarkoitus esittää uusia tehokkaita ratkaisuja. Näitä ongelmia ovat mm. kuivatusosan suuri pituus, mikä lisää kuivatusosan ja konesalin kustannuksia. Ongelmia 20 on myös aiheuttanut paperirainan ja viirojen välinen nopeusero, joka on johtanut viirojen ·. kulumiseen ja pahimmillaan jopa paperin katkeamisiin kuivatusosalla. Ongelmia on saattanut esiintyä myös radanviennin hallitavuudessa radan ajettavuudessa.

Tekniikan tason osalta viitataan H-patenttihakemukseen 2919/71, jossa on esitetty 25 jatkuvasti toimiva kuivuri paperituotteita varten, jossa on käytetty kahta lämpötilaltaan säädettävää sylinteriä, jotka on sijoitettu lyhyen välimatkan päähän toisistaan päättömien ilmaa läpäisevien kuljetushihnojen kulkuradan yhteiseen osaan. Hihnoja ohjataan kohti yhteisen kulkuratansa lähtökohtaa sylinterien avulla, jotka puhaltavat kuumaa ilmaa sivuseinämiensä läpi ja joita on kutsuttu ilmanpuhallussylintereiksi. Tässä tunnetussa 30 ratkaisussa lämpö siirtyy paperiin aina viiran välityksellä, jolloin käytettävän viiran tulee olla lämpöä varastoiva. Edelleen viira on ilmaa läpäisevä, koska esilämmitys tapahtuu viiran läpipuhallusperiaatteella. Tästä seuraa, että on aina käytettävä kudottua metallivii- 3 102624 raa. Tässä ratkaisussa poistokaasu johdetaan viiran läpi sylinterin ulkopuolelle ja paperia kuljetetaan aina kahden viiran välissä. Tässä tunnetussa ratkaisussa puhallussylinterin rakennetta ei ole sinänsä selostettu, ainoastaan on todettu, että niissä käytetään sisäistä väliseinää.

5

Tekniikan tason osalta viitataan myös FI-kuulutusjulkaisuun 62 573, jossa on esitetty kuivatin jatkuvan paperikuituarkin kuivattamiseksi. Tässä kuivattimessa on pyöritettävä rumpu ja välineet kuivan kaasun syöttämiseksi tämän pyöritettävän rummun sisäpuolelle ja välineet kaasun saattamiseksi virtaamaan ulos pyöritettävästä rummusta. Tässä 10 ratkaisussa kuivattava aine ei ole viiran tai vastaavan tukemana ja kuivattava aine kulkee rummun ympäri kaistaleiden tukemana. Kuivaava kaasu leviää kuivattavan materiaalin pinnalle erityisiä rummun pinnalla olevia solia pitkin, joissa solissa kaasu pääsee leviämään vain kehän suunnassa, koska kaistaleet kuivattavan aineen tukemiseksi erottavat solat toisistaan. Kehän suuntaiset trapetsimaiset kaistaleet tehostavat kuivattavan 15 kaasun kehänsuuntaista virtausta. Tässä tunnetussa ratkaisussa kaasunjakolaitteisto on kiinteä eli vuodot kuivattavasta kaasusta poistokaasuun tapahtuu rummun sisällä. Tästä seuraa tietty kaasun hukkaprosentti.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laite paperiradan tai 20 vastaavan kuivatuksessa, joissa edellä kuvatut ongelmat on eliminoitu tai ainakin minimoitu.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiallisesti tunnusomaista se, että telan ulkopinnan ja radan 25 väliin muodostetaan ylipaineisen kaasun muodostama kannatusvyöhyke ja että menetel-: mässä kuivattava rata johdetaan kulkemaan kannatusvyöhykkeen varassa välimatkan päässä telan pinnasta.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä telan vaippaan tehdyistä aukoista puhalletaan 30 kuivaavaa kaasua telan ulkopinnan ja tukiviiralla tuetun radan väliin. Telan ulkopinnan ja radan väliin muodostetaan ilmatyyny, jonka vaatima vastavoima saadaan aikaan viiran 4 102624 omaa kireysvoimaa apuna käyttäen. Kostunut kaasu johdetaan ilmatyynystä telan sisälle telan ulkokehään tehtyjen aukkojen kautta telan sisällä olevaan poistokanavistoon.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiallisesti tunnusomaista, että laitteen puhal-5 lusaukot on sovitettu muodostamaan ylipaineisen kaasun muodostaman kannatusvyöhyk-keen telan ulkopinnan ja kuivattavan radan väliin, ja että telan yhteyteen on sovitettu sulkuelin, joka on sijoitettu telan vapaana olevalle osuudelle, kannatusvyöhykkeen purkautumisen estämiseksi.

10 Keksinnön mukaisessa järjestelyssä kaasu puhalletaan suoraan kuivattavaa ainetta vasten ja poistokaasu poistuu välittömästi reikien tai rakojen välistä. Laitteen muodostavan telan tai rummun yhtenäisestä rakenteesta johtuen kaasua ei hukkaannu eli hukkaprosenttia ei ole.

15 Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella voidaan myös kuivatusprosessin edetessä välillä jäähdyttää kuivattavaa ainetta paremman kuivatustehon saavuttamiseksi. Tämän mahdollistaa lisäksi ympäröivän ilman tila (ei kondenssiriskiä).

Keksinnön mukaista järjestelyä käyttämällä saavutetaan jopa puolet lyhyempi kuivatusosa 20 kuin nykyisin tunnetuissa ratkaisuissa. Kuivatusosan korkeus- ja leveyssuunnassa kuivatusryhmän geometria voidaan konstruoida koneen märänpään vaatimusten mukaan. Lisäksi keksinnön mukainen järjestely ei edellytä suuria investointeja ja sitä voidaan käyttää myös vanhojen paperikoneiden uusinnoissa.

25 Keksinnön mukainen järjestely on helppokäyttöinen, koska laitteiden sijoittaminen : voidaan toteuttaa monella eri tavalla siten, että esimerkiksi käytetään nykyistä perintei sesti tunnettua hoitotasoa. Kaikki epäjatkuvuuskohdat esim. ryhmävälit sijaitsevat näkökorkeudella hoitotasosta.

30 Keksinnön mukainen ajo ja kuivatustapa mahdollistaa suurihalkaisijaisia teloja ja jopa erihalkaisijaisia teloja samaan ryhmään. Eo. mahdollistavat konegeometrian sellaiseksi, jossa ajettavuutta voidaan parantaa ja edelleen nostaa koneen nopeutta. Koska rummulta 5 102624 puhallus tarvitaan vain kuivatuksen aikana, voidaan avustavat toimenpiteet (kuten päänvienti) suorittaa ilman kaasun puhallusta ja lämmitystä. Näin energian kulutus minimoidaan ja ulkoiset olosuhteet paranevat.

5 Teloilla on yhteis- tai erilliskäyttö. Yksittäinen telan käyttö antaa mahdollisuuden käyttää telalla eri nopeutta kuin Tainalla on. Tämä mahdollisuus estää esim. puhallusmarkkee-rauksen.

Keksinnön mukaisessa järjestelyssä ei tarvita suljettua huuvaa, jolloin luoksepäästävyys 10 paperikoneen käynnin aikana on parempi kuin tunnetuissa ratkaisuissa.

Keksinnössä käytetään läpäisevää tai läpäisemätöntä viiraa. Samoin viira voi olla lämpöä johtava tai lämpöä johtamaton. Kuivattava aine voi olla paksuimmista kartonkilaaduista ohuempiin painopapereihin, tissuepaperi tai sinänsä mikä tahansa kuivattava aine, joka 15 voidaan taivuttaa rummun ympäri.

Vaikka tässä selostuksessa keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta kuvataan lähinnä sovellettuna paperikoneen kuivatusosassa, on ymmärrettävä keksinnön soveltuvuus myös muun tyyppisissä kuivatussovelluksissa esim. paperin tms. päällysteen kuivauksessa, 20 jossa päällysteen puolella tulee olla kosketukseton vienti sekä esim. huopien tai vastaavien kuivatuksessa, erilaisten rainamaisten materiaalien kuivatuksessa paksuimmista kartonkilaaduista ohuimpiin painopapereihin, ainoan rajoituksen ollessa kuivattavan materiaalin taipuisuus.

25 Seuraavassa keksintöä viitataan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioihin, joissa

Kuviossa IA on esitetty kaaviollinen poikkileikkaus keksinnön mukaisesta laitteesta poikkisuunnassa.

30 6 102624

Kuviossa IB on esitetty kaaviollinen pituussuuntainen poikkileikkaus kuvanto keksinnön mukaisesta laitteesta.

Kuviossa 2A on esitetty kaaviollinen aksonometrinen kuvanto keksinnön mukaisesta 5 laitteesta, kuviossa 2B kaaviollisesti eräs keksinnön mukaista järjestelyä kuvaava pituussuuntainen osaleikkausku vanto, 10 kuviossa 2C sovellusesimerkkejä keksinnön mukaisessa laitteessa käytettäviksi puhal-lusaukoiksi, kuviossa 3A eräs sovellusesimerkki keksinnön mukaisessa järjestelyssä kaaviollisena osaleikkauskuvantona, 15 kuviossa 3B eräs toinen sovellusesimerkki keksinnön mukaisesta järjestelystä pituussuuntaisena osaleikkauskuvantona, kuvioissa 4A - 4B kaaviollisina pituussuuntaisina leikkauskuvioina sovellusesimerkkejä 20 keksinnön mukaisen laitteen yhteydessä käytettäviksi viiran ohjauksiksi, kuvioissa 5A - 5B kaaviollisia poikkisuuntaisia osaleikkauskuvantoja keksinnön mukaisesta laitteesta, 25 kuvioissa 6A - 6B kaaviollinen sovellusesimerkki keksinnön mukaisessa järjestelyssä : telan vapaana olevan alueen peittämiseksi, kuviossa 7 kuivaavan kaasun kulkukaavio, 30 kuvioissa 8A - 11R erilaisia geometrioita, joissa sovelletaan keksinnön mukaista laitetta 7 102624 kuviossa 12 eräs keksinnön sovellusesimerkki ja kuviossa 13 eräs keksinnön sovellusesimerkki.

5 Kuvioissa IA - IB esitetty keksinnön mukainen laite on tela 10, sylinteri, rumpu tai vastaava, jonka vaippa 12 on varustettu reisillä 44,46. Telan 10 sisälle johdetaan kuivaavaa kaasua P^n, joka puhalletaan rei’istä 44 kuivattavan aineen W esim. paperin pintaan. Koska paperi W on viiran 15 tukemana, syntyy telan 10 ulkopinnan ja paperin W väliin ylipaine. Sopivalla puhalluspaineella irrotetaan paperi W telan 10 pinnasta, 10 mikä mahdollistaa kuivaavan kaasun, joka yleensä on kuumennettua ilmaa, virtauksen tulorei’istä 44 poistoreikiin 46 ja varsinainen kuivatustapahtuma toteutuu. Sopivalla puhalluspaineella, joka riippuu viiran 15 paperiin W kohdistamasta voimasta eli viiran kireydestä, saadaan telan 10 ulkopinnan ja viiran 15 tukeman paperin W väliin aikaan ylipaineisen kaasun muodostama kannatusvyöhyke nk. ilmatyyny 11, joka kannattaa ja 15 kuivattaa paperia W. Puhallettu kaasu/ilma on kuivaaja lämmitettyä ja näin ollen sitoo kosteutta. Puhalluspaine on 500 Pa ... 10000 Pa, sopivimmin 1000 Pa ... 5000 Paja kuivaavan kaasun lämpötila on 20 °C ... 500 °C, sopivimmin 100 °C ... 400 °C. Kostea kaasu poistetaan kannatusvyöhykkeeltä 11 puhallusreikien 44 välissä olevien poistoreikien 46 kautta. Puhallusreiät 44 ulottuvat lähes paperin W koko leveydelle, 20 mutta imureiät eivät, koska paperin W reuna-alueen hallinta vaatii telan 10 pinnan ja • paperin W väliin ulosvirtauksen Ρχ keksinnön tässä sovellusesimerkissä. Muu osuus telan 10 pinnasta kuin kaasun virtausaukot 44,46 voi olla sileä tai uritettu. Uritus voi olla telan 10 vaipan pituus- tai poikkisuuntainen tai näiden väliltä eli vino. Uritus voi olla myös säteettäinen puhallus- tai poistoreikiin 44,46 nähden.

25 : Kuivaava kaasu Pjn johdetaan kanaviston 13 kautta telan 10 vaipan 12 pinnassa olevien reikien 44 kautta telan 10 ulkopinnan ja paperin W väliselle vyöhykkeelle, johon muodostuu ilmatyyny 11. Koska telan vaipan päätyalueella Ag ei ole poistoreikiä 46, purkautuu poistoilma Ρχ telan 10 pinnan ja paperin W välisestä raosta kiinteään poistoon 30 35. Telan 10 vaipan 12 keskialueella Aj on tuloreikien 44 välissä poistoreiät 46, joista 8 102624 paperista W kosteuden sitonut kaasu poistetaan poistokanavistoa 14 pitkin telan 10 sisäpuolelle ja sieltä edelleen ulos poistokaasuna PQUt.

Nuolilla on kuvioissa IA - IB ja seuraavissa kuvioissa merkitty kaasuvirtauksen 5 kulkusuuntaa, ellei toisin ole mainittu.

Viiran 15 tukema paperirata W ohjataan ohjaustelan 61 kautta kuivaavan telan 10 pinnalle. Tela pyörii nuolen S osoittamaan suuntaan ja kun paperi W on viiran 15 tukemana kiertänyt telan 10 olennaisen kehäalueen, johdetaan se toisen johtotelan 61 10 avulla pois telan pinnalta jatkokuivatukseen tai jatkokäsittelyyn. Alue, joka ei ole rainan W peittämä, on suljettu sulkuelimellä 25 esim. niin kutsutulla sielulla.

Tela 10 pyörii olennaisesti vastaavalla nopeudella paperiradan ja viiran kulkunopeuden kanssa. Eräissä keksinnön sovellusesimerkeissä ilmatyynyn 11 muodostuttua telan 15 pyörimisnopeutta voidaan hidastaa ja telan 10 pyöriminen voidaan jopa pysäyttää.

Kuvioiden 2A - 2B mukaisessa keksinnön sovellusesimerkissä kuivaavan kaasun syöttö Pjn telan 10 sisälle toteutetaan telan 10 päädyissä olevista aukoista 16, joiden kaksi eri sovellusesimerkkejä on esitetty kuviossa 4A - 4B. Kuvioon 2A on esimerkinomaisesti 20 konstruoitu myös rakomallinen puhallusaukko 45 ja rakomallinen poistoaukko 47. Telan 10 pyöriessä nuolen S osoittamaan suuntaan, puhalletaan syöttöaukoista 16 johdettu kuivaava kaasu ulos telan 10 pinnasta puhallusreikien 44 tai puhallusrakojen 45 kautta, jolloin paperin W ja telan 10 ulkopinnan väliin muodostuu ylipaineisen kaasun muodostama kannatusvyöhyke nk. ilmatyyny 11, josta paperin W kosteudesta kostunut kaasu 25 poistetaan poistoreikien 46 tai poistorakojen 47 kautta telan 10 sisälle, josta se johdetaan : poistoon poistokaasuna ^out- Kuten kuvioiden IA - IB mukaisessa keksinnön sovel lusesimerkissä ei telan 10 vaipan 12 reuna-alueilla ole poistoreikiä 46 tai poistorako 47 on muodostettu olennaisesti reuna-alueilta lyhyemmäksi, jolloin osa kaasusta poistuu poistona P^ telan 10 reuna-alueelta. Kuviossa 2B on esitetty kaaviollinen pituussuuntai-30 nen poikkileikkaus telasta 10, viiran 15 alapuolella sijaitsee paperiraina W, jonka alle muodostuu noin 0,5-10 mm, sopivimmin 2-4 mm ilmatyynyalue. Telan 10 vaipassa 12 9 102624 olevien puhallusreikien 44 halkaisija on noin 1,0 - 10 mm, sopivimmin 2-5 mm ja poistoilmareikien halkaisija on noin 10-100 mm, sopivimmin 20 - 60 mm. Käytettäessä rakomallisia puhallusaukkoja, on niiden pituus olennaisesti paperiradan leveyttä vastaava ja leveys 1,0 ... 20 mm, sopivimmin 2,0 ... 6,0 mm ja rakomallisten poistoaukkojen 5 pituus lyhyempi kuin paperiradan leveys ja leveys 5,0 ... 50 mm, sopivimmin 10,0 ... 25 mm. Puhallustelan 10 halkaisija on 0,5 ... 10,0 m, sopivimmin 1,5 ... 6,0 m.

Kuviossa 2C on esitetty yksittäisen puhallusreiän 44 toiminta. Kun puhallettavan ilman paine voittaa kuivattavan aineen W tukena olevan nauhan 15 kireysvoiman, irtoaa 10 kuivattava aine telan 10 pinnalta. Muodostuu kantopintavyöhyke eli ns. ilmatyyny 11, jonka paksuus on 0,5 - 10 mm, sopivimmin 1,5-5 mm ja kaasun virtaus reiällä 44 pääsee tapahtumaan. Nyt alkaa myös kaasun kuivattava vaikutus. Kaasu törmää 30 -150 m/s, sopivimmin 50 - 120 m/s nopeudella kuivattavaan aineeseen W ja kääntyy sen jälkeen kuivattavan aineen W suuntaiseksi. Koko kaasun virtauksen ajan kuivattavasta 15 aineesta W sitoutuu vettä kaasuun. Tämä jäähtynyt kosteampi kaasu johdetaan erillisistä poistorei’istä 46 pois.

Puhallettavan kaasun määrän mitoitus perustuu puhallusenergian kulutukseen verrattuna saavutettavaan lämmönsiirtokertoimeen. Optimaalinen reikäpinta-ala ilmoitetaan 20 prosentteina koko telan 10 vaipan 12 pinta-alasta. Käytetään arvoja 0,2-5 %, sopivimmin 0,5 - 2,5 %.

Tehollinen pinta-ala (pituus rummun kehällä) pyritään aina maksimoimaan, mutta rainan W muu ajettavuus asettaa sille omat rajoitukset. Peittokulma on yleensä 180 - 350°, 25 sopivimmin 250 - 330°.

Kuvion 2C mukaisesti telan 10 vaipassa 12 olevat puhallusaukot voivat olla suoria aukkoja 44 tai levennyksellä varustettuja aukkoja 44" tai 44"'.

30 Kuvion IB ja 2A mukaisten, telan 10 sisäänsyöttökaasun ja telan 10 toisessa päässä olevan poistokaasun aukkojen koko on siten valittu, että kaasun nopeus aukolla on 10 102624 5 m/s - 50 m/s, sopivimmin 15 m/s - 35 m/s.

Kuvioissa 3A - 3B on esitetty sovellusesimerkkejä, joissa paperin W ja viiran 15 tehollinen osa ovat ilmatyynyn 11 tukemat ja viiran 15 reunat (FIG. 3A) tai sekä paperin 5 W että viiran 15 reunat (FIG. 3B) ovat puhallustelan 10 vaippaosaan 12 muodostettujen kannatuspintojen 17 tukemat. Näissä sovellusesimerkeissä kaikki poistoilma johdetaan poistoaukkojen 46 kautta pois ilmatyynyn 11 alueelta.

Kuvioissa 2B, 3A ja 3B on esitetty keksinnön tärkeimmät sovellusesimerkit: kuviossa 2B 10 esitetty menetelmä, jossa käytetään sileää telapintaa, jolloin osa kaasusta poistuu poistovirtauksena Ρχ telan 10 reuna-alueelta, jossa sekä viira 15 että paperi W ovat kokonaan ilmatyynyn 11 tukemana; kuviossa 3A esitetyssä sovelluksessa paperi W on kokonaan ilmatyynyn 11 tukemana, mutta viira 15 on tuettuna kannatuspinnoilla 17 ja kuviossa 3B sekä paperirata W että viira 15 ovat kannatuspintojen 17 tukemat.

15

Kuviossa 4A - 4B esitetyn mukaisesti puhallusilma tai -kaasu johdetaan telan 10 sisälle kanavan 41 kautta kanavistoon 13 ja edelleen puhallusaukolle 44 ja kostunut poistokaasu kanaviston 14 kautta poistoon 43 poistoputkien tai solien 46 kautta telasta 10 ulos. Kuviossa 4A yläpuolella esitetyssä sovellusesimerkissä viiran 15 ohjauselimet 51 ovat 20 kiinnitetyt telan 10 vaipan 12 reuna-alueille päihin ja niiden 51 asema on säädettävä. Kuviossa 4A alapuolella viiranohjaimet 52 on muodostettu kiinteiksi telan 10 vaipan 12 reuna-alueille. Kuviossa 4B yläpuolella on kupera viiran 15 ohjauspinta 23 ja alapuolella kovera viiranohjauspinta 24. Tässä yhteydessä on huomautettava, ettei viiran ohjaimia tai ohjauspintoja tule sekoittaa edellä kuvattuihin kannatuspintoihin.

25 : Kuviossa 5A on esitetty poikkileikkaus A-A kuviosta 4A, jossa näkyvät telan 10 sisäpuolella olevat ilmakanavistot 13, jotka johtavat puhallusaukkoihin 44 ja poisto-kanavisto 14, johon kostunut kaasu johdetaan poistoaukkojen 46 kautta.

30 Kuviossa 5B on esitetty kaaviollinen poikkileikkaus B-B kuviosta 4B, jossa kanavasta 13 johdetaan kuivattavaa kaasua kahden puhallusaukon 44 kautta telan 10 vaippapinnasta 12 11 102624 ulos ja kostunut ilma poistetaan poistoaukkojen 46 kautta telan 10 vaippapinnan 12 sisäpuolelle.

Kuvioiden 6A - 6B esittämän mukaisesti puhallustelan 10 vapaana oleva osa eli alue, 5 joka jää viiran 15 ja paperin W peittämän osuuden ulkopuolelle, suljetaan vuotojen vähentämiseksi sulkuelimellä nk. sielulla 25. Sulkuelin 25 voi olla erillinen laite, kuten kuvioissa esitetty tai alue on suljettu pituussuuntaan taittotelojen 61 (kuvio 1) välistä ja poikkisuuntaan puhallustelan 10 ja taittotelojen 61 muodostamilla päädyillä (ei esitetty). Sulkuelin 25 sisältää puhallustelaa 10 vasten tiivistyksen, joka toteutetaan mekaanisella 10 tiivisteellä 26 tai vastatiivistyspuhalluksella 27. Vastatiivistyspuhalluksessa 27 käytetään puhallin- tai paineilmaa.

Kuivattavan aineen W ja puhallustelan 10 meno- ja tulokohdissa on vastapuhallus Ρχ rainan W menopuolen ylipainenipissä N+ ja tulopuolen alipainenipissä N- estämässä 15 ilmatyynyn 11 purkautumista. Vastapuhalluslaite voi olla rakennettu yhteen esim. sielun 25 kanssa tai se voi olla erillinen laite.

Puhallustelan 10 puhdistus tapahtuu vastapuhalluksella Pj telan 10 pintaan. Puhallukseen Pj voidaan käyttää puhallus- tai paineilmaa ja puhdistuslaitteisto 28 voi sijaita sielussa 20 25 tai olla erillinen laite.

Kuviossa 7 on esitetty kuivattavan kaasun esim. kuumennetun ilman kulkukaavio. Koska ilmatyynyperiaate vaatii kuivaavan kaasun ylipaineiseksi myös poistoaukon 46 kohdalla, on koko poistuvan kosteamman kaasun tila ylipaineinen. Siis koko pyörivän puhalluste-25 lan 10 sisäpuoli ja kaasunjakolaitteet sen ulkopuolella ovat ylipaineiset. Järjestelmä : tarvitsee vain yhden puhaltimen 37 kaasun syöttämiseksi. Puhallinsysteemiä 37 säätämäl lä saadaan haluttu kaasun painetila säätimillä 67 tai kaasun virtausta estetään poistopuo-lelta säätimellä 49. Poistuva kaasu voidaan johtaa esim. lämmön talteenoton kautta ulos tai osa siitä voidaan kierrättää takaisin puhallettavan kaasun joukkoon.

30 12 102624

Kuvioon 7 on viitemerkinnällä 29 merkitty paikallaan pysyvää kaasun jakolaitteistoa, joka on tiivistetty telaan 10 nähden tiivisteillä 38. Kaasunkulkua on merkitty nuolimer-kinnöin. Kuivattava kaasu johdetaan telan kaasunjakolaitteiston 29 kuivattavan kaasun sisäänsyöttöön 41, josta se johdetaan kanaviston 13 kautta puhallusreikiin 44. Poisto-5 reikien 46 kautta poistuva kostunut kaasu johdetaan poistokanaviston 14 kautta poistoon 43, josta se edelleen johdetaan kaasunjakolaitteiston 42 kautta säätöelimellä 49 varustettuun poistokanavaan 48, josta se johdetaan ulos tai osa kierrätetään takaisin puhallettavan kaasun joukkoon kanavaan 68.

10 Seuraavissa kuvioissa 8A - 11R esitetään erilaisia kuivatusosan geometrioita käytettäessä keksinnön mukaista laitetta 10. Kuvioissa yhtenäisellä viivalla on merkitty kuivattavaa ainetta W, joka yleensä on paperia, kartonkia tai muuta sellaista, katkoviivalla merkitty puhallustelaa 10 sekä johtotelaa 61, joka voi olla sileä, uritettu tai imutela, ja pistekatko-viivalla merkitty tukinauhaa 15, joka tavallisimmin on viira tai muu vastaava.

15

Kuvioissa 8A - 8D on esitetty sovellusesimerkkejä, joissa käytetään kaksiviiravientiä. Yläviiraa on merkitty viitemerkillä 15y ja alaviiraa 15a. Viiranjohtoteloja on merkitty viitenumerolla 61. Telan 10 vapaan osuuden sulkuelintä nk. sielua on merkitty viitenumerolla 25.

20 . Kuviossa 8A on telan 10 yhteyteen järjestetty yksi välitela 61 vasemmalla esitetyssä sovelluksessa ja oikealla esitetyssä sovelluksessa kaksi välitelaa 61. Käytettäessä kahta välitelaa 61 saavutetaan parempi paperin W tuenta vapaassa välissä Wq.

25 Kuviossa 8B esitetyssä sovelluksessa puhallustelan 10 tehollinen puhallusalue on maksi-: moitu, jolloin sielu 25 tarvitaan vain pienelle alueelle ja samaan viiraryhmään saadaan useampia puhallusteloja 10. Ryhmässä on suljettu vienti eli paperi W on koko ajan viiran 15a, 15y tukema.

30 Kuviossa 8C on kuviota 8B pääosin vastaava sovellus, mutta käytetään avointa vientiä, jossa paperi W siirtyy puhallustelalta 10 toiselle ilman viiraa vapaina vetoina Wq.

13 102624

Kuviossa 8D on esitetty kaksiviiravienti, jossa puhallustelan 10 tehollinen puhallus on maksimoitu ja jossa samaan viiraryhmään saadaan useampia puhallusteloja 10. Käytetään suljettua vientiä ja saavutetaan matala geometria, koska puhallustelat 10 ovat sijoitettu pystysuunnassa lähelle toisiaan. Välitelojen 61 lisänä viiran 15a, 15y johtamisessa 5 käytetään aputeloja 58.

Kuviossa 9A on esitetty sovellus, jossa yksiviiraviennissä telan 10 yhteyteen on järjestetty yksi välitela 61.

10 Kuviossa 9B on esitetty sovellus, jossa yksiviiraviennissä telan 10 yhteydessä on kaksi välitelaa 61, jossa saavutetaan suuri puhallustelan 10 peitto.

Kuviossa 9C on esitetty käännetty yksiviiravientijärjestely, jossa puhallustelan 10 yhteydessä viiraa 15 johdetaan kahdella välitelalla 61, jossa etuna on suuri puhallustelan 15 peitto.

Kuviossa 9D on esitetty käännetty yksiviiravientijärjestely, jossa viiraa 15 johdetaan puhallustelojen 10 väliin lomittain järjestetyllä yhdellä välitelalla 61.

20 Kuvioissa 10A - 10D esitetyissä sovellusesimerkeissä on yhteistä se, että käytetään yksiviiravientiä ja rata W viedään puhallustelalta 10 puhallustelalle 10. Geometriasta riippuen joko ylä- tai alapuhallustelojen 10 yhteydessä tukinauha 15 on puhallusta vastaanottava. Tämän johdosta nauhan 15 on edullista olla lämpöä johtava, jolloin kuivattava tai jäähdyttävä vaikutus paperiin W siirtyy nauhan 15 välityksellä ja jotta 25 varmistettaisiin kuivattavan aineen nauhassa pysyminen, nauha on mieluimmin ilmaa läpäisemätön. Tätä ajotapaa voidaan käyttää myös sellaisiin kuivattaviin aineisiin, jotka laadun tms. varmistamiseksi vaativat riittävän hyvää kontaktia tukinauhaan sekä radan pituus- että poikkisuunnassa.

30 Kuviossa 10A esitetyssä sovellusesimerkissä viiran eli nauhan 15 tukemana rata W johdetaan ylärivin puhallustelalta 10 alarivin puhallustelalle 10 jne. Alarivissä paperirata 14 102624 W on uloinna. Tällä ratkaisulla saavutetaan matala geometria, mutta radan W peitto ei ole kovin laaja.

Kuviossa 10B on esitetty yksiviiravientigeometriaan perustuva sovellusesimerkki, jossa 5 peitto-osuuden lisäämiseksi ja nauhan eli viiran 15 johtamiseksi käytetään väliteloja 61. Alarivin puhallustelalla 10 paperirata W on uloinna. Tällä ratkaisulla saavutetaan hyvä peitto, mutta korkeahko geometria.

Kuvioissa 10C - 10D esitetyissä sovellusesimerkeissä ylärivin puhallusteloilla 10 10 uloinna olevan paperin osalle käytetään, sekä myös muissa kuvioissa esitetyissä sovellusesimerkeissä voidaan tarvittaessa käyttää, normaalia kiinteää kuivatustekniikkaa esim. infrapunakuivatusta, puhallusta tms. tai jäähdytystä soveltavaa laitetta 69. Muilta osiltaan kuvioissa 10C - 10D esitetyt sovellukset vastaavat kuvioissa 10A - 10B esitettyjä, tosin näissä paperirata W on uloinna ylärivin puhallustelalla.

15

Keksinnön mukainen puhallustela soveltuu hyvin paperin tai muun sellaisen päällystyksen kuivaukseen, jolloin halutaan käyttää nk. kosketuksetonta kuivausta kuivattavalla puolella (FIG. 13). Puhallustelan kuivatusta voidaan soveltaa myös nykyisiin höyrylämmitteisiin sylinterigeometrioihin ja kiinteä lämmitys voidaan toteuttaa esim. puhallus-, 20 infra- tai muulla sellaisella erillisillä laitteilla, joita voidaan soveltaa kaikkiin seuraavissa . kuvioissa 11A - 11R esitettyihin geometrioihin, joissa sinänsä tunnettujen kuivatusryh- mäjärjestelyjen teloja on merkitty viitenumerolla 73.

Kuviossa 11A on esitetty yksiviiravientisovellus, jossa viira 15 tukee puhallustelan 10 25 kautta kulkevaa rataa W. Puhallustelan 10 tehollinen puhalluskulma sama kuin muilla . sylintereillä 73.

Kuviossa 11B on esitetty yksiviiravienti, jossa viira 15 johtaa radan W puhallustelan 10 kautta, jonka yhteyteen on sovitettu kaksi välitelaa 61. Puhallustelan 10 tehollinen 30 puhalluskulma on maksimoitu.

15 102624

Kuviossa 11C esitetyssä yksiviiravientisovelluksessa käytetään myös kiinteään kuivatus-laitetta 69. Puhallustelan 10 tehollinen puhalluskulma sama kuin sylintereillä 73.

Kuviossa 1 ID esitetyssä yksiviiravientisovelluksessa tehollinen puhalluskulma maksimoi-5 tu.

Kuviossa 11E on esitetty sovellus kuviossa 11A esitettyyn nähden käänteisenä.

Kuvion 11F mukainen ratkaisu vastaa kuviota 11B käänteisenä.

10

Kuvio 11G vastaa kuviota 11C käänteisenä järjestelynä.

Kuviossa 11H on esitetty kuviota 11D vastaava käänteinen järjestely.

15 Kuviossa 111 on kaksiviiravientisovellus, jossa puhallustelan 10 tehollinen puhalluskulma on sama kuin muilla sylintereillä 73.

Kuviossa 11J on kaksiviiravientisovellus, jossa puhallustelan 10 tehollinen puhalluskulma on maksimoitu.

20

Kuviossa 11K on esitetty kaksiviiravientisovellus, jossa puhallustelan tehollinen puhallus-kulma on sama kuin muilla sylintereillä.

Kuvion 1 IL mukaisessa kaksiviiravientisovelluksessa puhallustelan 10 tehollinen 25 puhalluskulma on maksimoitu.

Kuvion 11M kaksiviiravientisovelluksessa yläsylinteririvissä on puhallustela 10, muuten kuin lii.

30 Kuvion IIN kaksiviiravientisovelluksessa yläsylinteririviin on sijoitettu puhallustela 10, muutoin kuin 11J.

16 102624

Kuvion 110 mukaisessa kaksiviiravientisovelluksessa yläsylinteririvissä on puhallustela 10, muuten kuin kuvio 11K.

Kuvio IIP vastaa kuviota 11L, kaksiviiravientisovelluksena, jossa puhallustela 10 5 ylärivissä.

Kuviossa 11Q on esitetty sovellus tekniikan tasosta tunnettuun nykyiseen kuivatusosaan, jossa käytetään höyrylämmitteisiä kuivatussylintereitä 73. Kuviossa on esitetty kaksivii-ravientisovellus, jossa käytetään yläviiraa 15y ja alaviiraa 15a ja keksinnön mukainen 10 järjestely on toteutettu alaviiran 15a yhteydessä, jonne on sijoitettu keksinnön mukainen puhallustela 10, joka on sopivimmin normaalin kuivatusryhmän ensimmäisen tai viimeisen sylinterin paikalla.

Kuviossa 11R on esitetty kuviota 11Q vastaava sovellus, jossa puhallustela 10 on 15 sijoitettu yläviiran 15y yhteyteen.

Yksi puhallustela 10 voi myös muodostaa oman ryhmän. Tällaisia ryhmiä voi kuiva-tusosalla olla useita joko ylä- tai alaviirallisia.

20 Kuvion 12 mukaisesti keksinnön mukaista puhallustelaa 10 voidaan käyttää myös erilaisten huopien ja siihen verrattavien materiaalien kuivatukseen. Esimerkkinä voidaan mainita nykyisin käytettävät paperikoneiden puristinhuovat. Kuivatuksessa ei ole merkitystä sillä, onko kuivatettava huopa 80 ilmaa läpäisevä tai läpäisemätön eikä myöskään huovan lämmönjohtavuudella ole ratkaisevaa merkitystä. Kuivaus tapahtuu 25 ilmaa läpäisevällä huovalla osittain läpipuhalluksena. Muutoin kuten paperinkin kuivatus tapahtuu keksinnön mukaisella telalla 10 aikaansaatavalla ilmatyynyperiaatteella.

Kuviossa 13 on esitetty sovellus, jossa keksinnön mukaista järjestelyä käytetään päällystetyn paperiradan W tai muun vastaavan kuivatuksessa. Paperiradan W päällystetty puoli 30 C kulkee kosketuksettomassa viennissä puhallustelojen 10 kautta viiran 15 tukemana ja ilmatyynyn 11 kannattamana.

17 102624

Keksintöä on edellä selostettu vain eräisiin sen edullisiin sovellusesimerkkeihin viitaten, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa. Monet muunnokset ja muunnelmat ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

5

Claims (11)

18 102624

1. Menetelmä paperiradan tai vastaavan kuivatuksessa ja/tai jäähdytyksessä, jossa menetelmässä rata (W) johdetaan pyörivän telan (10) tai vastaavan kehän yli tukiviiran 5 (15) tai vastaavan tukemana tukiviiran (15) tai vastaavan telan (10) puoleisella pinnalla, jossa menetelmässä rataa (W) kuivataan ja/tai jäähdytetään kaasulla, jossa menetelmässä telan (10) vaippaan (12) tehdyistä aukoista (44;45) puhalletaan kuivaavaa ja/tai jäähdyttävää kaasua telan (10) ulkopinnan ja tukiviiralla (15) tai vastaavalla tuetun radan (W) väliin, ja kostunut kaasu johdetaan telan (10) sisälle telan (10) vaippaan (12) tehtyjen 10 aukkojen (46;47) kautta telan (10) sisällä olevaan poistokanavistoon, tunnettu siitä, että telan (10) ulkopinnan ja radan (W) väliin muodostetaan ylipaineisen kaasun muodostama kannatusvyöhyke (11) ja että menetelmässä kuivattava rata (W) johdetaan kulkemaan kannatusvyöhykkeen (11) varassa välimatkan päässä telan (10) pinnasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä muodostetaan ohut kannatusvyöhyke (11), jonka paksuus on 0,5-10 mm, sopivimmin 2-4 mm.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että telan (10) 20 ja radan (W) väliin muodostettu paineellinen kannatusvyöhyke (11) saadaan aikaan tukiviiran (15) kireyden vastavoiman välityksellä.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukiviiran (15) nopeuden perusteella määritetään radan (W) nopeus, jolloin telan (10) 25 nopeus voi olla erilainen kuin radan (W) nopeus.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kannatusvyöhykkeellä (11) lämmitetään lämpöä johtavaa, kaasua läpäisemätöntä tukiviiraa (15) tai vastaavaa, jolloin lämpö siirtyy kontaktikuivauksena tukiviirasta (15) 30 tai vastaavasta kuivattavaan rataan (W). 19 102624

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä telan (10) ulkokehän (12) vapaa osuus suljetaan kannatusvyöhykkeen (11) purkautumisen estämiseksi.

7. Menetelmä huovan tai vastaavan kuivatuksessa ja/tai jäähdytyksessä, jossa huopa (80) tai vastaava johdetaan pyörivän telan (10) tai vastaavan kehän ympäri, jossa menetelmässä huopaa (80) kuivataan ja/tai jäähdytetään kaasulla, jossa menetelmässä telan (10) vaippaan (12) tehdyistä aukoista (44;47) puhalletaan kuivaavaa kaasua telan (10) ulkopinnan ja huovan (80) väliin, ja kostunut kaasu johdetaan telan (10) sisälle telan (10) 10 vaippaan (12) tehtyjen aukkojen (46;47) kautta telan (10) sisällä olevaan poistokanavis-toon, tunnettu siitä, että telan (10) ulkopinnan ja huovan (80) väliin muodostetaan ylipaineinen kaasun muodostama vyöhyke (11).

8. Laite paperiradan tai vastaavan kuivatuksessa ja/tai jäähdytyksessä, joka laite on 15 muodostettu telasta (10) tai vastaavasta, joka tela (10) on pyörivä ja joka tela (10) on varustettu vaipassa (12) olevilla aukoilla (44,46;47,45) ja jonka telan (10) sisälle on muodostettu kaasukanavisto (13,14), jonka telan (10) kehän kautta on sovitettu kulkevaksi kuivattava rata (W) sopivimmin tukiviiran (15) tai vastaavan tukemana, jossa telan (10) vaipassa (12) on puhallusaukot (44;47) ja toiset aukot (46;45) kostuneen kaasun 20 poistamiseksi, tunnettu siitä, että laitteen puhallusaukot (44;47) on sovitettu muodostamaan ylipaineisen kaasun muodostaman kannatusvyöhykkeen (11) telan (10) ulkopinnan ja kuivattavan radan (W) väliin, ja että telan (10) yhteyteen on sovitettu sulkuelin (25), joka on sijoitettu telan (10) vapaana olevalle osuudelle, kannatusvyöhykkeen (11) purkautumisen estämiseksi. 25 . 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että telan (10) vaipan (12) ulkopintaan sen reuna-alueille on sijoitettu hihnanohjaimet (51).

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että telan (10) 30 ulkopinnan reuna-alueet on muodostettu kannatuspinnoiksi (17), jotka kannattavat kuivattavaa ainetta (W) tukevan tukiviiran tai vastaavan (15) reunat. 20 102624

13. Jonkin patenttivaatimuksen 8-10 mukainen laite, tunnettu siitä, että telan (10) ulkopinnan reuna-alueille on muodostettu kannatuspinnat (17), jotka kannattavat kuivattavan aineen (W) ja sitä tukevan tukiviiran reunoja. 5 21 102624