FI111091B - Imutela - Google Patents

Description

χ 111091

Imutela

Esillä olevan keksinnön kohteena on kaksikammioisella imulaatikolla varustet-5 tu imutela, jossa telan kehän suuntaisen imuvyöhykkeen alkupää ja loppupää on erotettu telan sisäpuolen muusta alueesta tiivistelistoilla.

Imutelaa käytetään veden poistamiseen paperirainasta sekä ajettavuuskom-ponenttina pitämään raina kudoksen pinnalla tai siirtämään raina kudoksesta 10 toiselle tai telalta kudokselle. Imutelaa käytetään ajettavuuskomponenttina saman rakenneryhmän alueella tai rainan siirtoon eri rakenneryhmien välillä. Paperikoneessa ympäristönä on rainanmuodostusosa (mm. formeritela ja muut viiraosan imutelat) tai puristinosa. Esimerkkejä imutelojen sijainnista paperikoneympäristössä on kuvattu jäljempänä yksityiskohtaisemmin selos-15 tettavissa kuvioissa 1 - 5.

Imutelojen vaipoissa on tyypillisesti n. 500 000 imureikää ja vaipan sisällä on yksi- tai useampikammioinen imulaatikko, jonka aukot avautuvat tiivistelisto-jen rajoittamina vaipan sisäpintaan imun kohdistamiseksi imutelan määrät-20 tyyn sektoriin. Telan päädyissä on yhteet, joilla ulkoinen alipaine voidaan kytkeä imulaatikkoon. Alipaineen ollessa kytkettynä paperirainan alle muodostuu tyhjö viiran tai huovan läpi. Muodostunut paine-ero poistaa vettä Tainasta vaipan reikiin tai pitää rainaa kiinni siirron aikana. Kammioiden alipaine määritellään imutelan käyttötarkoituksen mukaisesti.

25

Kuvioissa 1-5 on esitetty erilaisia tunnettuja puristinkonsepteja, joissa viite-merkintä I osoittaa viiraosaa, II puristinosaa ja III kuivatusosaa. Puris-tinosassa II on konseptista riippuen eri määrä vettä poistavia puristinnippejä Ni, N2, N3 ja PN. Ni osoittaa normaalia puristinnippiä, jossa on kaksi urate-30 laa, 20, 21, joiden väliin nippi Νχ muodostuu. N2 osoittaa puristinnippiä, jossa toinen tela on uratela 20; 43 ja toinen imutela 21a; 42. N3 osoittaa keskite-laa käyttävässä konseptissa (kuviot 4 ja 5) toista puristinnippiä, joka sijaitsee 111091 2 puristinimutelan 42 ja keskitelan 40 välissä. PN osoittaa pitkänippiä, jossa toisena telana on pitkänippitela 30; 41 ja vastatelana uratela 31 tai keskitela 40. Pitkänippivyöhykkeen PN konesuuntainen pituus on luokkaa 100...300 mm, ollen noin (3...10) x telanippien Ni, N2 ja N3 vastaava pituus. Sama suh-5 de koskee luonnollisesti myös eri nippien puristusaikoja. Lisäksi leveämmillä koneilla (leveys > 4,5 m) keskitelaa käyttävässä konseptissa puristinosan keskitelana 40 käytetään tavallisesti taipumakompensoitua telaa, joka voi olla kuumennettava.

10 Kuvioiden 1-5 mukaisesti paperiraina W irrotetaan pick-up -telan 8 imu-vyöhykkeellä viiraosan I muodostusviirasta 1, joka voi kulkea viiran imutelan 7 kautta (kuvio 1), ja johdetaan puristinosan II pick-up-huovan 2 alapinnalla ensimmäiseen telanippiin Ni (kuviot 1 ja 2) tai N2 (kuviot 3-5). Ensimmäinen telanippi Ni tai N2 on kaksihuopainen ja sen kautta kulkee pick-up-huovan 2 15 lisäksi vettä vastaanottava alahuopa 3. Kuvioiden 1-3 mukaisissa konsepteissa raina W siirretään ensimmäisestä puristinnipistä Ni tai N2 ensimmäisen siirtoimutelan 5 avulla toisen puristimen ylähuovan 82 alapinnalle ja edelleen toiseen puristinnippiin PN. Ensimmäisen puristimen alahuovan 3 sisäpuolella on kuvioissa 1 ja2 lisäksi huopaimutela 9 ja puhalluslaatikko 81. Kuvion 3 20 konseptissa alahuovan 3 sisäpuolella on puhalluslaatikot 81a, 81b. Huo-paimutelan 9 ja/tai puhalluslaatikoiden 81,81a, 81b tehtävänä on aikaansaada rainan W irtoaminen huovan 2 alapinnasta ja pysyminen alahuovan 3 yläpinnalla. Pitkänipistä PN raina W viedään siirtohihnalla 14 (kuviot 1 ja 3) tai pitkänipin PN alahuovan 15 (kuvio 2) avulla kuivatusosan siirtoimutelalle 25 6, jonka avulla raina siirtyy kuivatusviiralle 12. Kuvion 2 konseptissa pit känipin alahuovan 15 sisäpuolella on toinen huopaimutela 83 ja puhalluslaatikko 84. Kuvioissa 4 ja 5 ensimmäisen puristinnipin N2 alatelana on esim. urapinnalla varustettu puristintela 43 ja ylätelana puristinimutela 42, jossa on kaksi peräkkäistä imuvyöhykettä 42a ja 42b. Nipissä N2 tapahtuu vedenpoisto 30 kahteen suuntaan huopiin 2 ja 3 rainan molempien pintojen läpi. Puristinimutela 42 on revitetyllä vaipalla varustettu ja sen ensimmäisellä imuvyöhykkeel-lä 42a pick-up-huopa 2 ja sen ulkopinnalla oleva raina W kaartaa toiseen te- 111091 3 lanippiin N3, jonka puristusvyöhykkeen kohdalla on toinen imuvyöhyke 42b, jossa käytetään sopivimmin suurempaa alipainetta kuin edellisellä vyöhykkeellä 42a. Toinen telanippi N3 muodostuu edellä mainitun puristinimutelan 42 ja mahdollisesti kuumennetun ja yleensä taipumakompensoidun keskite-5 lan 40 välille. Imutelan 42 imuvyöhykkeen 42a yhteydessä on rainan W ulkopinnan tuntumassa höyrylaatikko 80, jonka avulla rainan lämpötilatasoa nostetaan ennen toista telanippiä N3 ja ennen kuin raina joutuu keskitelan 40 vaipan pinnan yhteyteen, joka voi olla myös kuumennettu. Nipin N3 kohdalla voidaan keskitelassa 40 käyttää etenkin leveässä telassa telan sisäisiä välinei-10 tä, jolla telanipin N3 poikittaista puristuspaineprofiilia voidaan säätää ja hallita telanipin N3 aiheuttamaa keskitelan 40 vaipan litistymää ja taipumaa.

Telanipin N3 jälkeen raina W seuraa keskitelan 40 sileää pintaa kolmanteen puristusnippiin, jona on pitkänippi PN. Pitkänipin PN kohdalla keskitelassa 40 15 käytetään etenkin leveässä koneessa telan sisäisiä välineitä, jolla keskitelan 40 vaipan taipumaa ja litistymää voidaan hallita ja mahdollisesti säätää myös pitkänipin PN poikittaista puristuspaineprofiilia.

Pitkänippivyöhykkeen PN jälkeen raina W seuraa keskitelan 40 sileää pintaa, 20 tai keskitelan 40' pinnan kautta kulkevaa siirtohihnaa 14 ja viedään edelleen kuivatusosan III kuivatusviiraIle 12. Kuviossa 4 siirto pitkänipistä PN kuiva-tusviiralle 12 tapahtuu siirtohihnan 14 avulla suljettuna vientinä siirtoimutelan 6 avustamana kun taas kuviossa 5 mainittu siirto tapahtuu avoimena vientinä.

25

Leveän paperikoneen siirtoimutelan halkaisija on suuri (n. 1000 - 1300 mm) ja tarvittava siirtoimutelan imusektorin konesuuntainen pituus muodostuu myös pitkäksi. Koska imusektori on pitkä ja sen pinta-ala on suuri, tarvitaan suuri alipainekapasiteetti aiheuttamaan riittävä alipainetaso etenkin pään-30 vientivaiheessa. Siirtoimutelapositiossa, jossa raina W siirretään viimeisen puristinnipin jälkeen siirtohihnalta 14 tai siirtohuovalta 15 kuivatusviiran 12 111091 4 pinnalle tarvitaan rainan irrottamiseksi siirtohihnan tai siirtohuovan pinnasta melko suuri alipaine (- 25...- 40 kPa) ja irrotuksen jälkeen raina pidetään kiinni kuivatusviirassa edullisimmin koko keskipakovoima-alueen matkan. Tällä pitovyöhykkeellä alipaine voi olla pienempi kuin irrotusvyöhykkeellä sekä 5 päänvientitilanteessa että jatkuvassa ajossa.

Ongelmana on tällöin em. pitovyöhyke, koska sillä alueella kuivatusviiran läpäisevyys on suuri ja riittävän alipainetason ylläpito vaatii suuren alipainevir-tauskapasiteetin.

10

Mainittua ongelmaa on pyritty ratkaisemaan aiemmin kahdella tavalla. Toinen ratkaisu on tehdä siirtoimutelaan kaksi kammiota, jolloin rainaa irroittavaan kammioon aiheutetaan suuri alipainevirtaus ja suuri alipaine ja pitovyöhyk-keen imukapasiteettia rajoitetaan. Tällöin siirtoimutelassa on käytetty kone-15 suunnassa kolmea tiivisteiistaa. Tämän rakenteen ongelmana on suuri tehonkulutus päänvientihetkellä, koska kaikkiin kolmeen tiivistelistaan kohdistuu alipaineesta aiheutuva kuormitus ja suuri kitkavoima. Kyseisessä siirtoimutelassa ei voi käyttää vesivoitelua, eikä päänvientihetkellä voi käyttää tiivistelistojen lukitusta alipainetason muuttumisesta ja siitä seuraavan siir-20 toimutelan sisäisen imulaatikon taipumasta johtuen. Tiivisteiden lukitusjärjes-telmän kannalta kahden imukammion ja kolmen tiivistelistan rakenne on osoittautunut ongelmalliseksi ja myös kalliiksi.

Toinen käytetty ratkaisu on yhden laajan imukammion menetelmä. Tällöin 25 ongelma on etenkin leveillä koneilla ja suurihalkaisijaisilla imuteloilla päänvientihetkellä tarvittava erittäin suuri tyhjökapasiteetin tarve, koska sama suuri alipainetaso ulottuu koko imusektorin matkalle ja imusektorin loppuosalla kuivatusviira on hyvin läpäisevä.

30 Esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada parannettu imutelarat-kaisu, joka soveltuu erityisesti siirtoimutelaksi rainan siirtämiseksi kuivatusvii- 111091 5 ralle mutta myös muihin imutelakohteisiin. Tämän päämäärän aikaansaamiseksi on keksinnön mukaiselle imutelalle tunnusomaista se, että imuvyöhyke on jaettu tiivistelistojen väliseen kohtaan sijoitetun virtauksen rajoittimen avulla vähintään kahteen eri osa-alueeseen, joilla on erilaiset alipainetasot.

5

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa:

Kuviot 1-5 esittävät erilaisia puristinkonsepteja havainnollistamaan 10 imutelojen käyttöä paperikoneympäristössä,

Kuvio 6 esittää keksinnön mukaisen imutelan erästä suoritusmuo toa, ja 15 Kuvio 7 esittää keksinnön mukaisen imutelan erästä toista suori tusmuotoa.

Kuvioiden 1 -5 mukaisia puristinkonsepteja on kuvattu edellä.

20 Kuvioiden 6 ja 7 mukaisessa imutelarakenteessa telan 6 sisäinen imulaatikko 50 on kaksiosainen 51 ja 52, mutta siinä käytetään vain kahta tiivistelistaa 53, 54 joista ensimmäinen 53 on imuvyöhykkeen SZ alussa ja toinen 54 imu-vyöhykkeen SZ lopussa. Imuvyöhykkeen irrotusvyöhykkeen RZ ja pito-vyöhykkeen HZ välissä käytetään virtauksen rajoitinta 65; 75, jolla rajoite-25 taan imuvirtausta pitovyöhykkeeltä HZ, säätämällä virtausraon pinta-ala A halutuksi.

Kuvion 6 mukaisessa suoritusmuodossa imuvirtauksen F2 rajoitin 65 on kiinteä ja sen etäisyys s telavaipasta 57 on suurempi kuin imulaatikon 50 mak-30 simitaipuma, joka on yleensä 3... 5 mm. Pitovyöhykkeen HZ alipainetasoa voidaan säätää imulaatikon ensimmäisen osan 51 ja toisen osan 52 välillä 6 111091 olevan säätöluukun 55 avulla, jonka kautta voi tapahtua pitovyöhykkeen lisä-virtaus F3. Rainan päänvientilanteessa on edullista lisätä kudoksien 14,15 kosketusmatkaa ja -sektoria imutelaa 6 vasten nostamalla kudoksen 14,15 johtotelaa 16. Jatkuvan ajon tilanteessa johtotela 16 on edullista laskea 5 alemmaksi, jolloin mm. kudoksien 12 ja 14,15 nopeuseroista johtuva han-kausteho pienenee.

Kuvion 7 mukaisessa suoritusmuodossa em. kaksiosaisen imulaatikon 50 välillä ei ole säätöluukkua, vaan virtauksen rajoittimen 75 etäisyyttä s telavai-10 pan 57 sisäpinnasta 58 ja samalla virtausalaa A voidaan säätää. Kuviossa 7 on esitetty kierrettävä etäisyydensäätölaite. Säätö voidaan ajatella toteutettavaksi muullakin tavalla, kuten esim. käyttämällä leveyssuunnassa hammastettua virtauksenrajoitinta ja samalla tavalla hammastettua säätöluistia, jolla voidaan säätää virtauspinta-alaa A.

15

Virtauksenrajoittimen 65, 75 muotoilun avulla voidaan myös säätää pito-vyöhykkeellä rainan W reuna-alueelle suurempi virtaus ja vastaava alipaine kuin keskialueelle. Tällöin imulaatikon toiseen vyöhykkeeseen 52 on edullista tehdä reunoille väliseinämät rajoittamaan poikittaista alipaineen tasoittumis-20 ta. Tällaisella CD suuntaisella alipainetason säädöllä saadaan rainan reunat pysymään varmemmin kiinni kulloisessakin kudoksessa (siirtohihna, huopa, kuivatusviira).

Keksinnön mukaisesti imutela voidaan ajatella toteutettavaksi myös kuvion 6 25 suoritusmuodon yksinkertaisena muunnoksena, joka on muutoin samanlainen kuin kuviossa 6 esitetty ratkaisu mutta ilman säätöluukkua 55. Tällöin virtauksen rajoittimen 65 etäisyys s telavaipasta 57 on yritettävä määrittää laskennollisesti ja/tai säädettävä virtausaukon pinta-ala A eri paksuisella vir-tauksenrajoittimella 55.

Keksinnön mukaisella imutelarakenteella saavutetaan mm. seuraavia etuja: 30 111091 7

Alipainetasot ovat säädettävissä halutuiksi sekä irrotus- (RZ) että pitovyöhyk-keissä (HZ) ja tyhjökapasiteetin tarve on paljon pienempi, kuin yksivyöhyk-keisessä imutelassa, jossa pitovyöhykkeen kautta johdetaan suuri virtaus.

5

Imutelassa tarvitaan vain kaksi tiivistelistaa, jolloin telan pyöritystehon tarve päänvientivaiheessa on huomattavasti pienempi kuin kolmen tiivistelistan rakenteessa. Lisäksi käytettäessä vain kahta lukituksella varustettua tiiviste-listaa, toimii niiden ohjaus ja telan alipaineiden vakiointi paremmin kuin kol-10 men tiivistelistan rakenteessa.

Päänvientitilanteessa voidaan käyttää pientä peittokulmaa "wrappia", jolloin nopeuseron aikaansaamiseen tarvitaan paljon pienempi pyöritysteho kuin yksivyöhykkeisessä siirtoimutelassa, jossa alipaineen korottamiseksi joudu-15 taan käyttämään pitkää peittokulmaa (leveässä koneessa, kun siirtoimutelan halkaisija ja peittokulman pituus on suuri).

Tunnetussa tekniikassa on käytetty kahta imuputkea telan ulkopuolella, kun taas keksinnön mukaisessa imutelassa imuputkiston liitäntä imutelaan on 20 yksi vyöhykkeinen ja suora ilman virtausvastusta lisääviä mutkia, eikä virtauksen kannalta ahtaimmassa paikassa, läpiviennissä laakerin läpi (BA), tarvita virtauspoikkipintaa pienentävää jakoseinämää.

25

Claims (10)

111091

1. Kaksikammioisella imulaatikolla (50) varustettu imutela (2), jossa telan kehän suuntaisen imuvyöhykkeen (SZ) alkupää ja loppupää on erotettu telan 5 sisäpuolen muusta alueesta (59) tiivistelistoilla (53, 54), tunnettu siitä, että imuvyöhyke (SZ) on jaettu tiivistelistojen (53, 54) väliseen kohtaan sijoitetun virtauksen rajoittimen (65, 75) avulla vähintään kahteen eri osa-alueeseen (RZ, HZ), joilla on erilaiset alipainetasot.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen imutela (2), tunnettu siitä, että virtauk sen rajoitin (65) on kiinteä ja sijoitettu välin (s) päähän imutelan sisäpinnasta (58), jolloin osa-alueiden (RZ, HZ) välisen virtausaukon pinta-ala (A) on olennaisesti vakio.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen imutela (2), tunnettu siitä, että väli (s) on suurempi kuin imuiaatikon (50) maksimitaipuma.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3mukainen imutela (2), tunnettu siitä, että kaksikammiolsen imuiaatikon (50) kammioiden (51, 52) väliseen seinään on 20 muodostettu säätöluukulla (55) varustettu aukko, ja että imuvyöhykkeen (SZ) loppupään (HZ) alipainetaso on säädettävissä säätämällä mainitun aukon kautta tapahtuvaa lisävirtausta (F3) säätöluukun (55) avulla.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen imutela (2), tunnettu siitä, että virtauk-25 sen rajoittimen (75) etäisyys (s) imutelan sisäpinnasta (58) on säädettävissä, osa-alueiden (RZ, HZ) välisen virtausaukon pinta-alan (A) muuttamiseksi halutuksi.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen imutela (2), tunnettu siitä, että virtauk-30 sen rajoitin (75) on muodostettu säädettäväksi kääntämällä sitä telan pituussuuntaisen kääntöakselin ympäri. 111091

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen imutela (2), tunnettu siitä, että virtauksen rajoitin on muodostettu pituussuunnassaan hammastetuksi ja varustettu hammastetulla säätöluistilla, joka on siirrettävissä pituussuunnassa vir- 5 tausaukon kokonaispinta-alan säätämiseksi halutuksi.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen imutela (2), tunnettu siitä, että ainakin kehänsuunnassa jälkimmäisen osa-alueen (pitovyöhykkeen) (HZ) alipainetaso on säädettävissä myös poikittaissuunnassa eli telan aksiaa- 10 lisuunnassa.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen imutela (2), tunnettu siitä, että pito-vyöhykkeen (HZ) alipainetaso säädetään telan reuna-alueilla suuremmaksi kuin keskialueessa, jolloin rainan reunan pysyminen kiinni kudoksessa (12) 15 tehostuu.

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen imutela (2), tunnettu siitä, että imuputkiston liitäntä imutelaan on yksivyöhykkeinen. 20 111091