FI108870B - Leijukuivainyksikkö - Google Patents

Description

j 108870 LEIJUKUIVAINYKSIKKÖ

FLÄKTTORKENHET

Esillä oleva keksintö kohdistuu jäljempänä esitettyjen 5 itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osan mukaiseen leijukuivainyksikköön, rainan kuten päällystetyn paperirai-nan kuivattamiseksi, ja menetelmään kuivatuskaasun tai -ilman syöttämiseksi kohti kuivatettavaa rainaa leijukui-vainyksikössä.

10

Esillä oleva keksintö kohdistuu erityisesti sellaisiin leijukuivainyksiköihin, joissa rainaan puhalletaan kuiva-tusilmaa rainan yli ulottuvista ilman jakokanavista, jotka on yhdistetty rainan sivuun sijoitettuihin tuloilman jako-15 kammioihin.

Päällystetyn paperin kuivatuksessa käytetään erilaisia leijukuivaimia tai sylinteriryhmiä, viime aikoina myös infrakuivaimia. Eri kuivatusmuodoilla on erilaiset hyvät 20 puolensa. Kuivaimen valinnalla ja kuivatuksen layoutilla ! voidaan vaikuttaa mm. päällystetyn paperin laatuun, ener giakustannuksiin, paperirainan ajettavuuteen, yleisesti päällystyskoneen layoutiin (radan vientiin, tilantarpeeseen jne.) ja investointikustannuksiin. Optimaalisen kuivatus-25 tuloksen saavuttamiseksi käytetään siksi nykyään myös eri kuivaintyyppien yhdistelmiä, jolloin pyritään yhdistämään :'· · eri tyyppien hyviä ominaisuuksia.

;·. Leijukuivaimessa veden haihdutus paperirainasta aikaansaa- ..... 30 daan tyypillisesti rainan pintaan suuttimista puhallettavan kuuman ilman avulla. Leijukuivaimen ominaishaihdutus riippuu tällöin pääasiallisesti puhallettavan ilman lämpötilas-'· " ta ja puhallusnopeudesta sekä myös käytetystä suutintyy- V * pistä. Yleisesti käytössä olevia suutintyyppejä ovat esi- : 35 merkiksi ns. Float- ja Foil-suuttimet sekä myös suorapuhal- lus- että reikälevysuuttimet.

i 2 108870

Leijukuivaimen hyviä puolia ovat: paperin hyvä ajettavuus, hyvä energiataloudellisuus, salin lämpökuorman minimointi, kaksipuoleinen kuivatus mahdollinen, hallittu kuivatus kun rainan ylä- ja alapuolen puhallusnopeuksia voidaan erikseen 5 säätää, pieni ylikuivatusriski ja lisäksi se että kuivaimen rakenne on pitkäaikainen ja kestävä. Perinteisellä leiju-kuivaimella on kuitenkin esim. infrakuivaimeen verrattuna heikompia puolia kuten: verraten alhaiset ominaishaihdutuk-set, radan suhteellisen hidas lämmitys esim. katkon jäl-10 keen, heikommat säätöominaisuudet eli heikompi profilointi, suuri tilantarve ja verrattain suuret investointikustannukset.

Viime vuosina on paperiteollisuudessa pyritty nostamaan 15 leijukuivaimien haihdutustehoa lisäämällä kuivatusilman ; puhallusnopeutta tyypillisestä 40 m/s nopeudesta 60 m/s, ; tai jopa 80 m/s, nopeuteen. Myös kuivatusilman lämpötilaa on nostettu. Puhallusnopeuden ja lämpötilan kasvattaminen kasvattaa kuitenkin kuivaimen kokoa ja siten investointi-20 kustannuksia ja tilantarvetta. Nämä muutokset lisäävät myös energiankulutusta ja usein niillä on säätöominaisuuksia heikentävä vaikutus.

Perinteisesti rakennetun leijukuivaimen ns. leijulaatikkoon 25 sovitettu ilmanjakosysteemi on 3-vaiheinen, käsittäen v : päällekkäin sekä radan poikittaissuuntaisia että radan ! V · suuntaisia ilman jakokanavia ja radan poikittaisia suutin- kanavia.

* * 30 Kun puhallusnopeuksia kasvatetaan, kasvavat myös puhallettavat ilmavolyymit ja siten leijulaatikon korkeus. Leiju-··. laatikon korkeus on tällöin tyypillisesti esim. ratalevey- "... dellä 8.0 m ja puhallusnopeudella 60 m/s jo noin 1.60 m, leijukuivaimen konesuuntaisen tehokkaan pituuden ollessa · 35 noin 2.4 m. Mikäli puhallusnopeutta haluttaisiin vielä ^ i kasvattaa tästä, jouduttaisiin, jotta 3-vaiheisen ilmanja- .···, kosysteemin ilman virtausnopeudet kanavissa pysyisivät I I t 3 108870 suunnittelun sallimissa rajoissa, leijulaatikon korkeutta kasvattamaan vielä huomattavasti enemmän, mikä saattaisi monessa tapauksessa tuottaa ylipääsemättömiä vaikeuksia.

5 Leijulaatikoiden suuresta korkeudesta johtuva tilantarve vaikeuttaa leijukuivaimen sovittamista päällystyskoneen yhteyteen ja tekee sen joskus jopa mahdottomaksi. Tilantarve on nykyään mitä suuremmassa määrin myös kustannuskysymys, mitä pienempään tilaan kuivaimet mahtuvat, sen parem-10 pi.

Siksi onkin ehdotettu, kuten esim. amerikkalaisista patenttijulkaisuista US 3,964,656, US 4,021,931 ja US 4,719,708 i käy ilmi, erilaisia 2-vaiheisella ilmanjekosysteemillä 15 varustettuja rainan leijuttimia, joissa leijutusilma tuodaan suoraan radan sivusta radan poikki kulkeviin suutin-kanaviin. Tällöin leijulaatikon koko ja korkeus voidaan pitää huomattavasti pienempänä.

i i 20 Ongelmana näissä 2-vaiheisella ilmanjekosysteemillä varustetuissa ratkaisuissa on kuitenkin puhallusilman jakaminen tasaisesti ja hallitusti rainalle. Suurella nopeudella rainan yli virtaava kuivatusilma aiheuttaa suuttimista rainalle purkautuessaan rainassa värähtelyä ja lepatusta ja 25 pyrkii siirtämään rainaa sivuttaissuunnassa. Tällaisia | < * ’.· ·' ajettavuuden kannalta haitallisia liikkeitä rainassa syntyy f erityisesti nopeilla koneilla ajettaessa tai kevyitä pape- rilaatuja kuivatettaessa.

;·. 30 Tämän keksinnön tarkoituksena onkin aikaansaada leiju- kuivainyksikkö ja menetelmä rainan kuivattamiseksi leiju-kuivainyksikössä, jossa edellä mainitut tunnetuissa ratkaisuissa esiintyvät haitat on minimoitu.

; J j 35 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on täten erikoisesti aikaansaada leijukuivainyksikkö, jossa on mahdollista .1. käyttää aikaisempaa suurempia kuivatusilman puhallusnopeuk- 4 108870 siä, hyvän ominaishaihdutustehon saavuttamiseksi, ajettavuuden siitä kärsimättä.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on lisäksi aikaansaa-5 da hyvän ajettavuuden omaava, rakenteeltaan suhteellisen yksinkertainen ja kevyt leijukuivainyksikkö, joka lämpenee nopeasti ja on nopea reagoimaan lämmön säätöön.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada 10 rakenteeltaan yksinkertainen leijukuivainyksikkö, jossa kuivatusilman kulku on mahdollisimman suoraviivainen ja jossa siten painehäviöt ja energiankulutus on minimoitu.

!

Tarkoituksena on vielä aikaansaada vähän tilaa vievä leiju-15 kuivainratkaisu, joka on helposti yhdistettävissä monenlaisiin päällystyskoneisiin.

Edellä esitettyjen tarkoitusperien saavuttamiseksi on esillä olevalle keksinnön mukaiselle leijukuivainyksikölle 20 ja menetelmälle kuivatusilman syöttämiseksi kohti rainaa leijukuivainyksikössä tunnusomaista se mikä on mainittu itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.

Nyt on yllättäen huomattu, että 2-vaiheisessa kuivaimessa, 25 jossa kuivatusilmaa johdetaan suoraan rainan sivusta rainan yli ulottuvaan suutinlaatikkoon tai suutinkanavaan, on ; suuttimesta purkautuvan puhallusilman rainan poikittais- 1'. | suuntaisella virtauskomponentilla huomattava vaikutus '·, rainan käyttäytymiseen leijukuivaimessa. Tämän poikittais- 30 suuntaisen virtauskomponentin oikaiseminen ja tapa jolla se < » * tehdään onkin keksinnön kannalta oleellista.

' 1 ’* Tyypillinen 2-vaiheisella ilmansyötöllä varustettu leiju- L / * ' kuivainyksikkÖ päällystetyn paperirainan kuivattamiseksi 35 käsittää kuivatettavan paperirainan toiselle tai molemmille > a « ♦ /**; puolille sovitettuja rainan poikki ulottuvia suutinkanavia, joista kuivatusilmaa puhalletaan rainalle. Kuivausilman

, I

5 108870 tuonti suutinkanaviin tapahtuu kuivaimen sivulla olevasta suutinkanavien yhteisestä tuloillaan jakokammiosta, josta ilmaa virtaa suutinkanaviin niiden syöttöpäistä. Käytetty | puhallusilma eli paluuilma, joka virtaa suutinkanavien 5 lomitse rainasta poispäin, kerätään koko kuivaimen selkä-pinnan alueelta suutinkanavat kattavan yhteisen paluuil-makammion eli paluuilman keräilykammion kautta rainan sivulla olevaan paluuilman keräystilaan siitä eteenpäin vietäväksi.

10

Tuloilman suutinkanavat on tyypillisesti muodostettu rainan yli ulottuvista pitkänomaisista laatikkomaisista rakenteista eli suutinlaatikoista, joissa on rainan tason suuntainen j pohjaosa, kaksi rainan tasoon nähden kohtisuoraa ja rainan 15 poikki ulottuvaa sivuseinää ja kalteva tasomainen yläosa. Suutinkanavissa on sen pääasiallisesti rainan poikki ulottuvaan ilmanjakokanavaosaan integroitu sen niinikään rainan poikki ulottuva varsinainen suutinosa, jossa on ainakin yksi suutinaukko, josta kuivatusilma syötetään/puhalletaan 1 20 rainaa kohti. Suuttimia on erityyppisiä, esim. ns. Float- tai Foil-tyyppisiä suuttimia käytetään yleisesti.

Keksinnön mukaan on suutinosaan muodostettu ns. oi- /..V kaisusola, jonka sisään on sovitettu kuivatusilmavirtauksen • « · : 25 oikaisuelimet, suuttimen läpi kohti rainaa syötetyn kuiva- » « · tus ilmavirtauksen, rainan kulkusuuntaan nähden poikkisuun- täisen nopeuskomponentin eliminoimiseksi tai pienentämiseksi oleellisesti. Keksinnön mukaisella ratkaisulla estetään « ♦ ♦ suutinkanavissa virtaavan kuivatusilman aksiaalisen nopeus- ' · 30 komponentin vaikutuksen jatkuvan vielä suutinaukosta, -.. raosta tai -rei' istä ulospurkautuvassa ilmavirtauksessa.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla ohjataan kuivatus- tai : i : puhallusilma virtaamaan suutinaukosta purkautuessaan siten, ·„; | että sen rainan tasoon projisoitu nopeuskomponentti on : 35 rainan kulkusuunnan suuntainen tai muodostaa rainan kul- .1. kusuunnan kanssa kulman, joka on pienempi kuin jokin mar- .!’! ginaalinen esim. ± 5° kulma.

• · j 6 108870

Keksinnön mukaiset oikäisue1imet on tyypillisesti muodostettu useista rainan poikkisuunnassa peräkkäin sovitetuista oikaisukanavista, joissa virtaus tyypillisesti on järjestetty tapahtuvaksi pääasiallisesti kohtisuoraan rainan 5 tasoa kohti tai pienessä kulmassa rainan tasoon, tasossa joka on rainan kulkusuunnan suuntainen ja pääasiallisesti kohtisuora rainan tasoon nähden. Oikaisukanavien tulee olla riittävän pitkät ja kapeat, jotta niillä aikaansaadaan haluttu oikaiseva vaikutus.

10

Suutinosan oikaisusola on edullisesti muodostettu kahden suutinkanavan suuntaisen rainan poikki kulkevan seinäele-mentin rajoittamasta raosta. Solaan on seinäelementistä | toiseen kulkevilla väliseinillä muodostettu rainan poikki 15 peräkkäin useita erillisiä oikaisukanavia. Seinäelementit on edullisesti muodostettu suutinkanavan sivuseinän lähinnä rainaa olevasta reunaosasta tai siihen yhdistetystä samansuuntaisesta levymäisestä elimestä. Seinäelementit on edullisesti sovitettu pääasiallisesti kohtisuoraan rainan 20 tasoon ja rainan kulkusuuntaan nähden, mutta voivat haluttaessa olla kalteviakin.

Väliseinät, jotka muodostavat oikaisusolaan oikaisukanavia, voi tyypillisesti olla muodostettu suutinosan suuntaisesta : : 25 levyprof iilista, kuten ns. trapetsi levystä, joka on sovi- ;'· : tettu seinäelementtien väliseen rakoon ja taivutettu kulke- maan raossa edestakaisin raon poikki seinäelementistä toiseen. Yksi trapetsi levy voi olla pitkä ja taivutettu *:·. useita kertoja muodostamaan useita peräkkäisiä oi- 30 kaisukanavia. Toisaalta oikaisukanavat voidaan muodostaa peräkkäisistä levypätkistä, jotka kukin muodostavat vain ·,// yhden tai kaksi väliseinää oikaisusolassa.

i Suutinkanavien sivuseinien rainanpuoleisilla reunaosilla 35 tai niihin yhdistetyillä samansuuntaisilla levymäisillä elimillä on tyypillisesti pohjaosan tasosta kohti rainaa « · ulottuva jatke, joka muodostaa < 90° kulman suutinkanavien 7 108870 pohjaosien tasojen kanssa ja joka muodostaa varsinaisen suutinaukon. Oikaisukanavista tulevat oikaistut kaasuvir-I taukset purkautuvat suutinaukoissa sinänsä tunnetulla tavalla pääasiallisesti kohtisuoraan rainaa olevasta suun-5 nasta rainan suuntaisiksi virtauksiksi.

Keksinnön mukaisessa leijukuivainratkaisussa suutinkanavat ovat, ainakin pitkien kanavien ollessa kyseessä, edullisesti kiilamaiset sisäänsyöttöpäästään loppupäätä kohti eli 10 virtaussuunnassaan madaltuvat siten, että ilmanjakokanavan eli suutinkanavan kohtisuoraan rainaa vastaan oleva korkeus h pienenee suutinkanavan syöttöpäästä sen loppupäätä kohti. Puhallusilma viedään keksinnön mukaisessa ratkaisussa täten rainan sivussa olevasta ilmanjakokammiosta varsinaisiin 15 suuttimiin tyypillisesti radan poikkisuunnassa suutinkoh- | täisillä kapenevilla tai kiilamaisilla suutinkanavilla (ilmanjakokanavilla).

Paluuilma sitä vastoin virtaa koko kuivainyksikön selkäpin-i 20 nan kattavaan paluuilma- tai keräilykammioon ja siitä edelleen kuivaimen sivussa olevaan yhteiseen paluuilman keräystilaan, joka tyypillisesti on sijoitettu ainakin osittain tuloilman jakokammion päälle. Kuivaimen selkä-.* .· : pinnalla oleva paluuilmakammio voi haluttaessa myös olla 25 kiilamainen siten, että sen korkeus kasvaa paluuilman virtaussuunnassa.

Suutinkanavien kiilamaisesta muodosta johtuen koko kuivain, leijulaatikko, on kokonaisuudessaan kiilamainen. 2-vaihei- , 30 nen kuivain on kuitenkin huomattavasti matalampi kuin ta- * * · ; vanomainen 3-vaiheinen kuivain, jossa tuloilmaa tuodaan ··' varsinaisiin suutinaukkoihin kolmeen erilliseen kerrokseen *:··· sovitettujen kanavien kautta.

* »· ! · * · 35 Lei juku iva imen ajettavuutta voidaan keksinnön mukaisessa ’ ratkaisussa vielä parantaa estämällä myös paluuilman, joka '· ’· imetään rainan alueelta suutinlaatikoiden väliin, leveys- 108870 s suuntaiset virtaukset, ja tasoittamalla paluuilman poisto rainan alueelta. Tällöin paluuilma kerätään tasaisesti sekä rainan poikittaisessa että rainan kulun mukaisessa suunnassa. Tasainen paluuilman virtaus voidaan aikaansaada 5 suutinkanavien ja paluuilmakammion väliin sovitetulla reikälevyllä, joka mitoitetaan siten, että paluuilma poistuu tasaisesti koko kuivaimen alueelta reikälevyn läpi, jolloin vältetään epätasaisesta paluuilman keruusta aiheutuvat virtaukset ja painevaihtelut rainan läheisyydessä.

10 Toisaalta voidaan paluuilmavirtausta tasoittaa myös puhal-luslaatikoiden eli suutinlaatikoiden väliin sovitetuilla virtauksen oikaisijoilla, jotka voivat olla edellä selostetun tyyppisiä trapetsilevyjä.

j 15 Edellä keksintöä on selostettu esimerkinomaisesti yhteen : keksinnön edulliseen sovellutusmuotoon viittaamalla, jossa keksinnön mukaista leijukuivainratkaisua käytetään päällystetyn paperiradan kuumalla ilmalla tapahtuvassa kuivatuksessa ja lämmityksessä. Keksintöä voidaan tietenkin myös 20 soveltaa muissa vastaavissa yhteyksissä, esim. silloin kun rainaa halutaan käsitellä muulla soveltuvalla puhallettavalla kaasulla kuin ilmalla. Keksintöä voidaan myös käyttää jäähdytettäessä rainaa puhallus ilma 11a tai muulla kaasulla.

• * » • · · * · · ·. : 25 Keksinnön mukainen leijukuivainyksikkö voi olla yksipuoli- .·. j nen, jolloin puhallussuuttimia on vain toisella puolella • · * * rainaa, tai vaihtoehtoisesti kaksipuolinen, jolloin edulli sesti samankaltaisia puhallussuuttimia on sijoitettu vas-** ’ takkain molemmille puolille rainaa. Leijukuivainyksikköjä 30 voidaan sijoittaa useita peräkkäin. Haluttaessa voidaan *: myös ajatella paperirainan kuivatuksessa käytettävän peräk- käin sekä leijukuivainyksiköitä että infrakuivainyksiköitä. Toisaalta leijukuivainyksikköjä voidaan myös sijoittaa ,···. sylinterikuivaimessa puhaltamaan sylinterin pintaa vastaan, ·” 35 jolloin suuttimet asennetaan sylinterin sädettä vastaavaan » > » ·’ * kaarevaan muotoon.

9 108870

Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan ratkaisevasti parantaa leijukuivaimen niitä ominaisuuksia, joissa tavanomainen leijukuivain on infrakuivaimia heikompi. Näin voidaan keksinnön avulla huomattavasti pienentää leiju-5 kuivaimen kokoa ja investointikustannuksia, nostaa sen ominaishaihdutustehoa ja lisätä sen säätöominaisuuksia.

Keksinnön mukaisella 2-vaiheisella rakenteella, jossa leijukuivaimen suutinosat ja kanavaosat on integroitu 10 toisiinsa rainan poikki kulkeviksi kiilamaisiksi suutin-kanaviksi, ja puhallusilman oikaisulla saadaan siten rakenteeltaan aikaisempia toimivia 3-vaiheisia leijukuivainyk-sikköjä olennaisesti matalampi ratkaisu. 2-vaiheisen raken-I teen leijulaatikon korkeus olisi, aikaisemmin esitettyä 15 esimerkkitapausta vastaavassa kuivaimessa, jossa radanle-I veys on 8 metriä, leijukuivaimen konesuuntainen pituus 2,4 metriä ja puhallusnopeus 60 m/s, vähemmän kuin 1 metri. Keksinnön mukainen leijukuivainyksikkö on siten sijoitettavissa aikaisempaa ahtaampiin tiloihin.

20

Puhallusilman suuttimiin sovitettujen oikaisuelimien ansiosta voidaan ilma keksinnön mukaisessa ratkaisussa jakaa tasaisesti yksinkertaisella ja investointikustannuksiltaan , ;’· edullisella suutinkanavarakenteella suurillakin puhallusno- r I · 25 peuksilla ja lämpötiloilla, eli suurten ilmavolyymien ,·, ; ollessa kyseessä. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa ilma | jakautuu tietenkin tasaisesti myös pienillä puhallusno- ’ peuksilla. Keksinnön tärkeänä etuna voidaan kuitenkin pitää f ’ sitä, että ominaishaihdutustehoa voidaan lisätä puhallus-' ’ 30 nopeuksia lisäämällä leijukuivaimen rakenteen tulematta liian suureksi.

* t I

V ; Keksinnön mukainen leijukuivainyksikkö on suhteellisen ? .·. pienestä koostaan, eli pienestä rakennemassastaan, johtuen « > -*·, 35 myös herkkä reagoimaan lämpötilan säätöön. Leijukuivain lämpenee nopeasti esim. käyntiinlähdön yhteydessä ja rainan katkon jälkeen.

t · t * 10 108870

Etuna voidaan vielä mainita keksinnön mukaisen ratkaisun toimivan aikaisempiin 3-vaiheisiin ratkaisuihin verrattuna pienemmällä painehäviöllä, jolloin puhallusnopeus saavutetaan pienemmällä energialla. Tämä johtuu yksinkertaisesta 5 2-vaiheisesta rakenteesta, joka sallii suhteellisen suoran tuloilman virtauksen ilmanjakokammiosta suutinaukkoihin saakka.

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin oheisiin piirustuksiin 10 viittaamalla, joissa

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti osittain leikattuna pers-pektiivikuviona esimerkinomaisesti keksinnön mukaista leijukuivainyksikköä;

Kuvio 2 esittää kaaviollisesti pystysuoraa poikkileikkaus-15 ta rainan poikittaisessa suunnassa keksinnön mu kaisesta leijukuivainyksiköstä eli leijulaatikos-ta;

Kuvio 3 esittää Kuvion 2 leikkausta viivan AA mukaan;

Kuvio 4 esittää kuvion 3 ympyrällä merkityn kohdan suuren- 20 nusta;

Kuvio 5 esittää Kuvion 2 leikkausta viivan BB mukaan;

Kuvio 6 esittää suurennettuna osaa Kuvion 2 leikkauksesta viivan CC mukaan; i . : : Kuvio 7 esittää Kuvion 6 mukaisesti leikkausta toisesta l · 25 keksinnön mukaisesta leijulaatikosta; . j Kuvio 8 esittää Kuvion 6 mukaisesti leikkausta kolmannesta . . : keksinnön mukaisesta leijulaatikosta; ' t

Kuvio 9 esittää Kuvion 8 leikkausta viivaa DD pitkin, ja 11

Kuvio 10 esittää kaaviollisesti perspektiivikuvantona osaa * # ♦ 30 keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytettävissä olevasta oikaisuelimestä.

. 4 • · V * · V * Kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista leijukuivainyk- ; j*j sikköä 10 päällystetyn rainan 12 kuivattamiseksi. Leiju- ' " » > 35 kuivainyksikkö käsittää useita rainan poikki sovitettuja * / · suutinkanavia 14, joiden suutinaukoista syötetään kuiva- V > tusilmasuihkuja 16 rainaa kohti. Rainan sivussa oleva I 4 * • r 11 108870 tuloilman jakokammio 18 on yhteinen kaikille yksikön suu-tinkanaville 14. Suutinkanavat 14 on katettu laatikkomaisella rakenteella, joka muodostaa rainasta suutinkanavien välistä 22 rainasta poispäin virtaavan paluuilman keräily-5 kammion eli paluuilmakammion 20. Paluuilma poistuu leiju-j kuivainyksiköstä rainan sivulla olevaan paluuilman keräys- tilaan 24, siitä edelleen pois kuljetettavaksi.

Suutinkanavat 14 ovat kiilamaiset, syöttöpäästään 26 loppu-10 päätä 28 kohti madaltuvat, eli tuloilman virtaussuunnassa madaltuvat. Myös paluuilmakammio 20 on tässä tapauksessa hieman kiilamainen, siten, että paluuilmakammiorakenteen I korkeus kasvaa paluuilman virtaussuunnassa. Koko leijulaa- j tikko on tällöin kiilamainen, mutta kuitenkin korkeudeltaan 15 huomattavasti pienempi kuin vastaava tavanomainen 3-vaiheinen leijukuivainrakenne.

Kuvio 2 esittää rainan poikkisuunnassa tehtyä poikkileikkausta Kuvion 1 tyyppisestä leijukuivainyksiköstä 10, jossa 20 kuitenkaan paluuilmakanava ei ole kiilamainen. Kuviossa 2 on soveltuvin osin käytetty samoja viitenumerolta kuin ί Kuviossa 1. Leijukuivainyksikön kiilamainen suutinkanava 14 on kaksiosainen käsittäen varsinaisen ilmanjakokanavaosan 30 ja ilmanjakokanavaosan alapuolella olevan suutinosan 32.

* * · '·* ' 25 Paluuilmakammion 20 laatikkomainen rakenne 34 kattaa suu- • * j : tinkanavat 14, eli koko leijukuivaimen selkäpinnan ja sivut, jättäen kuitenkin suutinkanavien yläpuolelle vapaan • *·· tilan paluuilmaa varten. Leijukuivainyksikköön on suutin- :T: kanavien 14 ja paluuilman keräilykammion 20 väliin sovi- 30 tettu reikälevy 36 paluuilmavirran tasoittamiseksi. Reikä-;·. levy toimii paineen tasaajana, jolloin paluuilma virtaa tasaisesti poispäin koko rainan alueelta.

• · · • · : Kuvio 3 esittää Kuvion 2 varsinaisten suuttimien 32 leik- «li 35 kausta rainan tason suunnassa viivaa AA pitkin. Kuviossa 3 .·*·. nähdään poikkileikkauksena kuusi rainan poikki ulottuvaa suutinkanavaa 30. Suuttimet on yhdistetty yhteiseen tuloil- I 1Q8870 12 man jakokammioon 18. Kuumaa ilmaa, tai muuta tarkoitukseen sopivaa kaasua, johdetaan jakokammion kautta leijukuivai-meen, joko suoraan kuuman ilman lähteestä tai kierrätysil-mana paluuilman käsittelyn jälkeen. Tuloilman jakokammion 5 18 alkuosaan on sovitettu ilmavirran ohjaussiivet 38 ohjaa maan ilmavirtaa, pienentämään painehäviöitä ja edesauttamaan tuloilman tasaista jakamista eri suutinkanaviin.

Kuviossa 4 on esitetty Kuvion 3 ympäröity kohta, jonka 10 kohdalla suutinkanaviin on merkitty myös keksinnön mukaiset oikaisusolat 40. Oikaisusoliin on sovitettu raon suuntaisia profiililevyjä 42, esim. trapetsilevyjä. Profiililevyt on taivutettu siten, että levy kulkee oikaisusolan toisesta seinästä toiseen, muodostaen solaan väliseiniä 44. Vä-15 liseinät 44 jakavat solat 40 yksittäisiin oikaisukanava-osiin 46. Nämä kanavaosat 46 jakavat ilmanjakokanavaa 32 pitkin tulevan kuivatus- tai puhallusilman peräkkäisiksi j erillisiksi rainaa kohti virtaaviksi ilmasuihkuiksi 16, jotka näkyvät Kuviossa 1.

j 20

Kuvio 5 esittää Kuvion 2 paluuilmakammion 20 poikkileikkausta viivaa BB pitkin. Kuviossa nähdään paluuilmakammion ja suutinkanavien välinen reikälevy 36 reikineen 36'. Rei'istä 36' virtaa nuolien mukainen paluuilma kohti paluu-‘. : 25 ilman keräystilaa 24, josta paluuilma johdetaan edelleen : poistoputkeen 48.

* ♦ · * ·

Reikälevyn reikien tai aukkojen koko, määrä ja keskinäinen • * etäisyys voidaan laskea kun tunnetaan rainalta purkautuva 30 ilmamäärä ja rainan leveys. Tyypillisesti avoin pinta-ala » · .on noin 6 %, mikä voidaan saavuttaa esim. 5 - 75 mm, edul- * » · *...· lisesti 10 - 40 mm, tyypillisesti noin 15 mm aukoilla.

.···, Kuvio 6 esittää rainan kulkusuunnan suuntaista poikkileik- j’ 35 kausta kahdesta suutinkanavasta 14. Kukin suutinkanava on ' * · ·' ' rakenteeltaan laatikkomainen ja muodostettu kahdesta rainan poikki ulottuvasta sivuseinästä 52, 54, pituussuunnassaan 13 108870 kaltevasta yläosasta 56 ja pohjaosasta 58. Yläosan 56 kaltevuus näkyy Kuviossa 2. Suutinkanava on pääasiallisesti kaksiosainen käsittäen ilmanjakokanavaosan 30 ja varsinaisen suutinosan 32, joka on integroitu ilmanjakokanavaosaan.

5

Suutinosaan 32 on muodostettu rainan poikki ulottuvat oikaisusolat tai - raot 40. Oikaisusolia 40 rajaa rainan poikki sivuseinien 52 ja 54 rainan puoleisiin alareunoihin 52', 54' yhdistetyt tämän reunan suuntaiset levymäiset 10 seinäelementit 60 ja suutinosan sisään sovitetut toiset samansuuntaiset levymäiset seinäelementit 62. Suutinkanavan sivuseinien 52 ja 54 reunoja voidaan haluttaessa suoraan käyttää oikaisusolaa 40 rajäävinä seinäelementteinä. Kuviossa 6 esitetyt suuttimet ovat ns. Float-tyyppisiä yli-15 painesuuttimia.

Keksinnön mukaisesti on oikaisusoliin 40 sovitettu tuloillaan virtauksen oikaisevat elimet 42, jotka väliseiniä 44 muodostamalla jakavat oikaisusolan peräkkäisiin kanavaosiin 20 46 kuten on esitetty Kuviossa 4.

Oikaisusolan 40 seinäelementtien 60 ja 62 välinen etäisyys a on noin 10 - 40 mm, edullisesti 15 - 25 mm, tyypillisesti noin 20 mm. Oikaisusolaan 40 sovitettujen oikaisuelimien 42 ; 25 korkeus 1, eli oikaisukanavan syvyys, on noin 30 - 100 mm, ,·. i edullisesti 40 - 60 mm, tyypillisesti noin 50 mm.

Suutinlaatikon sivuseinien 54 ja 52 rainan puoleisen osan ’·’ ’ jatkeet 52'', 54'1 on Kuvion 6 esittämässä sovellutuksessa 30 käännetty muodostamaan suuttimen kantopinnan tai rainan tason suuntainen taso 64 vierekkäisten suutinkanavien väliin 22. Jatkeet 52 ' ', 54 1 ' muodostavat väliinsä edulli-sesti rainan yli ulottuvan paluuilmaraon 66, josta paluuil-,···, ma virtaa suutinkanavien välien 22 kautta paluuilmakammi- 35 oon.

< I » ·1,'·; Suutinosaan on lisäksi levymäisiin elimiin 60 muodostettu 14 108870 jatkeet 68, jotka yhdessä suuttimen sisäosan 70 kanssa muodostavat varsinaiset suutinaukot 72, joista oikaistu kuivatusilma purkautuu kohti rainaa 12.

5 Kuvio 7 esittää Kuvion 6 kaltaista poikkileikkausta kahdesta Foil-tyyppisestä alipainesuuttimesta. Tässä ratkaisussa suutinosassa 32 on vain yksi oikaisusola 40, johon on sovitettu ilmavirtauksen oikaisuelin 42 ilman tuomiseksi hallitusti rainaa 12 kohti. Kuviossa 7 on lisäksi esitetty 10 suutinkanavien 14 yläpuolelle paluuilmavirtauksen tasoittamiseksi sovitettu aukoilla 36' varustettu reikälevy 36.

Kuvio 8 esittää Kuvion 6 kaltaista poikkileikkausta kahdesta sinänsä tunnetusta suuttimesta 32, jonka pohjaosassa 15 reikälevy 74 muodostaa varsinaiset suutinaukot. Suuttimien väliin on sovitettu suuren avoimen pinta-alan omaava reikälevy 78 estämään paperisilpun kulkeutuminen paluuilmati-laan. Reikälevyn avoin pinta-ala voi esim. olla noin 55 %, mikä voidaan saavuttaa suurilla esim. noin 20 - 40 mm 20 välein sovitetuilla esim. noin 30 x 30 mm aukoilla 76. Reikälevy on myös omiaan tasoittamaan paluuilman kulkua rainalta paluuilmakammioon. Kuvioissa 6, 7 ja 8 esitetyt •:f : erilaiset suutinlaatikoiden välitilaratkaisut soveltuvat :T: tietenkin käytettäväksi myös muiden kuin juuri nimenomai- 25 sissa kuvioissa esitettyjen suuttimien kanssa.

• · 1 · · * ♦ :·. Kuvioissa 9 ja 10 on yksityiskohtaisemmin esitetty erään • edullisen keksinnön mukaisen oikaisuelimen 42 rakenne. Kuviossa 9 on esitetty poikkileikkaus viivaa DD pitkin , . 30 Kuvion 8 oikaisusolasta 40, jossa on kaarevalla sisääntu- • lolla varustetut oikaisuelimet 42. Oikaisuelimien 42 solan ' I t 40 poikki kulkevat osat 44 muodostavat solassa väliseiniä :··· jakaen solan oikaisukanaviin 46.

* 35 Kuvion 9 esittämässä tapauksessa väliseinät 44 on muodostettu virtauksen tulosuunnassa kaareviksi, virtauksen • · suuntaisiksi, kuten virtausta osoittavat nuolet osoittavat.

15 108870 ί i Väliseinien keskinäinen etäisyys b on noin 10 - 100 mm, tyypillisesti noin 20 - 50 mm. Tällöin ilma virtaa väliseinien kaarta myöten "irtoamatta” niistä ja aikaansaamatta haitallisessa määrin turbulenssia oikaisukanavissa 46.

! 5

Kuvion 9 mukainen väliseinäratkaisu aikaansaadaan Kuviossa 10 esitetyllä oikaisuelimellä 42. Oikaisuelin 42 on muodostettu levystä, joka on taivutettu kulkemaan vuoroin solan poikki, vuoroin solan jompaakumpaa seinää pitkin. Solan 10 poikki kulkeviin osiin 80 on muodostettu ilmavirran tulosuuntaa kohti jatkeet 82, jotka ovat taivutettavissa ilmavirran suunnan mukaisiksi. Seiniä pitkin kulkevat osat 84 ovat Kuvion 9 esittämässä ratkaisussa virran suunnassa pidemmät kuin solan poikki kulkevat osat 80, mutta voivat 15 niin haluttaessa olla lyhyemmätkin.

Edellä esitetyissä keksinnön mukaisissa 2-vaiheratkaisuis-sa, joissa suutinkanavat 32 on integroitu samansuuntaisiin rainan poikki kulkeviin ilmanjakokanaviin 30, voidaan 20 suuttimet tehdä hyvin helposti irrotettaviksi ja vaihdettaviksi. Suuttimia voidaan kannattaa tuloilman sisääntulopää-dystä eli käyttöpuolelta ja ne voidaan järjestää hoitopuo-Ien päätyyn ripustettaviksi. Suuttimien vaihdettavuus on erityisen tärkeä kuivatusprosesseissa, joissa suuttimet : 25 helposti likaantuvat ja joissa niitä pitää määräajoin • · ,*. : pestä.

» · φ · ... Keksintöä on edellä selostettu oheisiin kuvioihin viittaa- • · ’ maila. Tarkoituksena ei kuitenkaan ole rajoittaa keksintöä 30 näihin esimerkinomaisesti esitettyihin suoritusmuotoihin ja

’ * I

‘ sovellutuksiin. Tarkoituksena on päinvastoin soveltaa

> I I

keksintöä laajasti jäljempänä esitettyjen patenttivaatimus-..: ten määrittelemän suojapiirin rajoissa. Näin ollen voidaan ··, keksintöä soveltaa muillakin suuttimilla kuin Float-, Foil- ; 35 ja reikälevytyyppisillä suuttimilla varustetuissa kuivai- missa, kuten esim. suorapuhallussuuttimilla varustetuissa . i kuivaimissa.

Claims (3)

16 108870

1. Menetelmä kuivatuskaasun, kuten kuivatusilman, syöttämiseksi kuivattavaa rainaa, kuten päällystettyä paperirai-5 naa, kohti leijukuivainyksikössä, joka käsittää - ainakin kuivatettavan rainan toiselle puolelle sovitetun yhden tai edullisesti useamman rainan poikki ulottuvan suutinkanavan kuivatuskaasun, kuten kuivatusilman, syöttämiseksi kohti kuiva-10 tettavaa rainaa, ja joka suutinkanava on pääasi allisesti muodostettu, - pääasiallisesti rainan poikki ulottuvasta ilmanjakokanavasta, jossa on syöt-! töpää ja loppupää, ja 15. pääasiallisesti rainan poikki ulottu vasta, rainan ja ilmanjakokanavaosan vä-| liin sovitetusta ja ilmanjakokanavaosaan j yhdistetystä suutinaukolla varustetusta S j suutinosasta, jossa on ainakin yksi oi- 20 kaisuelimillä varustettu oikaisusola j kuivatuskaasun syöttämiseksi suutinosasta | kohti rainaa, | ;*j - kuivatuskaasun jakokammion, joka on sovitettu ,··.·. rainan toiselle sivulle ja yhdistetty suutin- Ϊ · ·, : 25 kanavaan ilmanjakokanavaosan syöttöpäähän, kuiva- • * * I tuskaasun johtamiseksi mainittuun yhteen tai u- * seampaan suutinkanavaan, ·// - keräilytilan, rainaa kohti johdetun kuivatus- '·’ kaasun kokoamiseksi ja johtamiseksi rainan sivuun, 30 tunnettu siitä, että - kuivatuskaasun virtaus johdetaan oikaisusolaan (40) sen ilmanjakokanavaosaan (30) päin avonaisen sisääntulon kautta ja että • · tij>; - kuivatuskaasun virtaus oikaistaan oikaisusolassa rajoit- . 35 tantalla kuivatuskaasun virtausta rainan poikittaissuunnassa oikaisusolaan sovitetuilla oikaisusolan toisesta seinäele-mentistä toiseen ulottuvilla ja kaarevalla sisääntulolla 17 108870 j varustetuilla levymäisistä väliseinistä muodostetuilla oikaisuelementeillä, rainan kulkusuuntaan nähden poikki-suuntaisen nopeuskomponentin eliminoimiseksi tai pienentämiseksi oleellisesti. | 5

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivatuskaasun virtaus oikaistaan oikaisusolas-sa siten, että kuivatuskaasun nopeuskomponentti suu-tinaukosta purkautuessaan rainan tasoon projisoituna muo- 10 dostaa rainan kulkusuunnan kanssa kulman, joka on pienempi kuin 10° tai edullisemmin pienempi kuin 5°.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15. kuivatuskaasuna käytetään kuumaa ilmaa ja että - paluuilmaa kerätään suutinkanavien ympäriltä keräilyti-laan, josta osa paluuilmasta johdetaan sekoitettuna haihdutusta vastaavaan määrään uutta korvausilmaa uudelleen leijukuivainyksikköön. * * * · * · * · * * » » « » » * » * * 18 108870