FI118972B - Menetelmä ja laite päättymättömän kudoksen kunnostamiseksi - Google Patents

Description

118972 MENETELMÄ ja laite päättymättömän kudoksen kunnostamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite paperi- kartonkiko-neen päättymättömän, vettäläpäisevän kudoksen kunnostamisek-5 si, jossa kudos kiertää rei'itetyn pyörivän telan tämän vaipan kantaessa sitä peittoalueelta ja jossa kudokseen kohdistetaan pesusuihku, ja jonka telan sisälle järjestetään ainakin osalle kudoksen peittoaluetta väliaineen ylipaine ja vastaavasti ulkopuolelle järjestetään imualue.

10

Valmistusprosessin aikana kuituja ja muita aineita tarttuu paperikoneen kudoksiin. Puristinkudokset kuluvat, likaantuvat, tiivistyvät ja niiden kyky poistaa vettä puristinnipissä heikkenee. Puristinosalla käytetään puristinkudoksien jatku-15 vaan kunnostukseen huopaimulaatikkoa, korkeapainesuihkuja, matalapainesuihkuja, vastakaavarointia, höyrylaatikkoa tavanomaista huopaimulaatikkoa vasten ja paineilmakunnostusta kudoksen läpi. Huopaimuria käyttävät tunnetut kunnostusmenetelmät kuluttavat kudosta, koska kudos hankautuu huopaimurin 20 kantta vasten. Paineilmakunnostus on kallista ja tehotonta verrattuna vesipuhdistukseen, joka taasen johtaa usein kudok- ... sen vedenpoisto-ominaisuuksien huonontumiseen. Lisäksi kor- * 1 · keapainevesisuihkut kuluttavat kudosta kohdistetuilla suih- • · 2 *·1 2 kuillaan ja jopa vaurioittavat sitä sekä aiheuttavat veden ·»· ...ί 25 epätasaista jakaantumista kudokseen ja siten kosteusprofiilin • · : vaihtelua.

« • · · • · · • · · :3; Höyrylaatikossa haittana on että tavanomaista huopaimuria ·« · vasten höyrynpainetta ja alipainetta voidaan käyttää vain ra- . 30 joitetusti tiivistys- ja kulumisongelmien vuoksi (kudosta ku- • « » .··. luttava voima kasvaa höyrynpaineen/alipaineen kasvaessa kuten • · 1’ myös vuodot). Kunnostusteho ja kudoksen vedenpoistoteho ovat • · : 1·· tunnetulla tekniikalla riittämättömiä.

2 • · · 1 • · 3 35 US-patenttijulkaisuista 2,352,991 ja 4,116,762 tunnetaan rat- T1. kaisu, jossa kudoslenkki ohjataan reikätelan ympäri. Reikien • ·· * 1 kautta saadaan kudoksen yli paine-ero, joka ajaa pesuveden 2 118972 pois. Julkaisussa '991 käytetään traversoivaa imulaitetta telan sisällä. Julkaisussa '762 peittoalueelle johdetaan ilmaa tai kaasua telan sisäisestä painekammiosta reiällisen vaipan kautta kudoksen läpi ja imetään vastaavasti ulkopuoli-5 sella imulaatikolla veden poistamiseksi kudoksesta. Tässä ylipaine- ja imualueet ulottuvat koko kudoksen peittoalueen yli.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tunnettuja laitteita 10 parempi menetelmä ja laite kudoksen kunnostamiseksi. Tämän keksinnön tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista , Rei'itetyn telan sisäisiä kammioita voidaan rajata eri painealueisiin, jolloin saadaan edullisempi tela-rakenne ja mahdollisuus käyttää suurentaa telan sisäistä pai-15 netta, jolla on seuraavia etuja: parempi kunnostusteho, energian säästö pienemmästä ulkopuolisen imulaatikon alipainetar-peesta johtuen, kudoksen kunnostuksen jälkeinen loppukosteu-den parempi säädettävyys ja suurempi lämmöntuonti kudokseen (suurempi kuiva-ainepitoisuus, KAP).

20

Osa kudoksessa olevasta vedestä irtoaa helposti kitapaineen, ... keskipakovoiman ja painovoiman avulla, jolloin hyödyntämällä * * * tämä ilmiö, imuvälmeitä voidaan pienentää lyhentämällä imu- • · · ’·* * laatikon peittoaluetta.

··♦ ...: 25 • · · Eräässä sovelluksessa käytetään vesisuihkuja ennen kitaa, :.·,Σ joiden pesuvedestä pääosa saadaan helposti pois keksinnön mu- : **: kaisella yksinkertaisella järjestelyllä jo ennen tavanomaista imulaatikkoa, mikä säästää imujärjestelmää. Imulaatikkoon ja . .·. 30 koko järjestelmään tulee tällöin vähemmän vettä. Verrattuna • # · ··· .···. tavanomaiseen pesuri-huopaimuriyhdistelmään keksinnön mukai- • · *·* sessa ratkaisussa voidaan käyttää enemmän pesuvettä ja siten : *** elvyttää kudosta aikaisempaa paremmalla pesulla.

»·· • · t « ·*· 35 Telan sisäinen ylipaine on hyödyksi myös sanotulla alkuosal-,·] . la, jolloin väliainevirtaus vaipan läpi ajaa pesuvettä ulos kudoksesta. Toisessa edullisessa sovelluksessa käytetään ma- 118972 3 talaroman ylipaineen vyöhykettä alkuosalla ja korkeamman ylipaineen vyöhykettä tämän jälkeen.

Keksinnön mukaisissa sovelluksissa puristinkudos puhdistetaan 5 ja lämmitetään käyttämällä yhtä tai useaa seuraavista: 1) Kudosta pestään ensin lämpimällä vedellä sisä- ja/tai ulkopuolelta. Lämpimän veden käyttö on edullista pesutuloksen, kosteusprofiilin ja KAP:n kannalta. io 2) Tämän jälkeen telan vaipan reiät, kudoksen ja telan rajakerrokset kuljettavat ilmaa telan ja kudoksen muodostamaan sulkeutuvaan kitaan, johon muodostuu ylipaine, jota voidaan säätää ainakin yhden telan sisäpuolisen höyrykammion painetta säätämällä -> vesi poistuu kauka-15 loon ja puhdistaa kudosta. Myös mikäli rata on tarttunut kudokseen, se irtoaa kaukaloon tässä kohdassa. Idea on energiansäästön kannalta seuraava: Koska ilmakerros on höyryn ja kudoksesta poistuvan veden välissä, höyryn lämpöenergiaa ei juuri siirry kudoksesta poistuvaan ve-20 teen, jolloin höyryn lämpöenergiaa kuluu mahdollisimman vähän kudoksesta poistuvan veden lämmittämiseen.

... 3) Tämän jälkeen alkaa matalan alipaineen vyöhyke, joka S * * poistaa kudoksesta vettä, jota syntyy kun höyryä lauhtuu • · · *·'* vedeksi. Tällöin kudos lämpenee ja puhdistuu. Ali- • •.i* 25 painevyöhykkeen rakoleveys riippuu telan ylipainevyöhyk- • · :.· · keestä ollen kapeampi suuren ylipaineen kohdalla, jottei :pj*: kudos taipuisi laatikkoon päin.

4) Lopuksi matalan alipaineen vyöhyke voi jatkua hieman ··· höyryvyöhykettä pidemmälle, jotta lauhdevettä ehditään . .·. 30 paremmin imeä pois kudoksesta suurillakin kudoksen nope- .···. uksilla ja järjestää sopiva kudoksen kosteustaso kudok- • · T sen nippivedenpoiston kannalta.

·· • · • ·· ·*· •mtm· Tämän lisäksi on tarjolla seuraavia valinnaisia ratkaisuja: 35 *·· Τ'. 1) Voidaan käyttää lisäsuuttimia reuna-alueen pesun tehos- tamiseksi .

118972 4 2) Voidaan käyttää helposti vaihdettavia pesuputkia suutti-mien vaihdon helpottamiseksi.

3) Voidaan käyttää yhteistä oskillointia pesusuihkuilla kustannuksien säästämiseksi.

5 4) Voidaan tarvittaessa kaavaroida kudoksen radan puolta kaapimella tai imulaatikon etutiivisteellä lian ja veden irrottamiseksi pinnasta.

5) Tiivisteet voivat olla esimerkiksi jousikuormitteisia.

10 Muut keksinnön edut ja sovellusmuodot käyvät ilmi sovellusesimerkkien yhteydessä.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piir-15 roksiin, joissa

Kuva 1 esittää erästä paperikoneen puristinosaa keksinnön mukaisilla kudoskunnostimilla varustettuna sekä kuiva-tusosan alkua

Kuva 2 esittää kudoskunnostinta poikkileikkauksena 20 Kuva 3 esittää erästä toista kudoskunnostinta

Kuva 4 esittää kuvan 2 imulaatikon rakojärjestelmää • · · : Kuvassa 1 esitetyssä puristinkonseptissa raina (ei esitetty) :*·*: kulkee tunnetulla tavalla pick-up telalta 13 yläpuristinhuo- ··· 25 van 10 alapinnassa puristinnipin N läpi ja sen jälkeen pu-

MM

: .·, ristinhuopien 10 ja 11 välissä huopaimutelalle 19, josta rai- ··· * . ,·. na viedään imulaitteen avustamana ensin vertikaalisen päälle- • · « XI puhalluskuivaimen 20 läpi ja sitten horisontaalisen päällepu- • · *** halluskuivaimen 21 läpi ensimmäiselle kuivausyslinterille 22.

30 ·· f · • ’* Puristinnipin N muodostaa tunnetulla tavalla pitkänippitela • · ® 16 ja sen vastatela 17. Nämä samoinkuin päällepuhalluskuivai-met eivät ole oleellisia tämän keksinnön kannalta samoin kuin • · ♦ ·· mahdollinen puristinosaa ainakin osittain ympäröivä huuva 30.

• « • 35 Tämä estää lämmön karkaamisen, jos puristin huovan lämpöti- • · · ί·ί ί laan on nostettu oleellisesti konesalin lämpötilaa suuremmak- • ♦ • · · • ♦· • ♦ 5 118572 si. Huuva saattaa ulottua myös kellariin kuten kuvassa on esitetty.

Tämän keksinnön kannalta oleellista on ylä- ja alapuristin-5 huopien 10, 11 lenkkien yhteyteen järjestetty kudoskunnostin-laitteet 12.

Eräs edullinen sovellus keksinnön mukaisille kudoskunnosti-mille on yksinippinen kaksihuopainen puristin, jota seuraa 10 päällepuhalluskuivatus ennen sylinterikuivausta. Tällöin puristimen kudosten korotettu lämpötila auttaa kunnostusta ja edelleen tehostaa puristinnipin toimintaa puhtaalla ja lämpötilaltaan säädetyllä kudoksella. Lisäksi näin saadaan rainan lämpötilaa nostettua, josta on etua puristinta seuraavassa 15 päällepuhalluskuivautuksessa haihtumisen tehostumisena.

Kuvan 2 kudoskunnostuslaite 12 on asetettu noin 180° käännettävän kudoslenkin yhteyteen, jolloin kudoksen peittoalue telalla on noin 180°. Kudos 10 kiertää telan 121, jossa on 20 rei'itetty vaippa 129 sekä sen sisällä erilliset kammiot 122 ja 123. Sulkeutuvan kidan 128 lähellä, on pesusuihkun muodostavat suuttimet 125 ja 126 kudoksen molemmin puolin. Valin-naisesti voidaan käyttää myös korkeapainepesusuuttimia 124 ·*·*; (katkoviivoin) . Irtovesi on suunniteltu valumaan alapuoliseen 25 poistokaukaloon 127. Peittoalueen keskellä telan 121 ulkopuo- *·*· • .·, lella on imulaatikko 25. On oleellista, että imulaatikon ai- • · ·

"V kupiste sijaitsee välin L päässä peittoalueen alusta. Väli L

I" on noin 30° (yleisesti 20° - 45°) telan 121 kehällä. HÖyryte- *·*·* la/imulaatikkokunnostin on edullisesti taittotelalla kuten 30 tässä, jolloin tiivis pinta avautuu ja lika saadaan poistettu : ** helpommin, • · · · • · • · · .···, Pesusuihkujen johdosta kudos kastuu juuri ennen peittoaluet- • · ."[· ta. Kammioon 123 johdetaan lievä ylipaine joko ilmaa tai höy- • · . 35 ryä. Pääasiallinen kudoksesta 10 vettä ajava voima syntyy • · : siitä, että kudos 10 ja tela 121 tuovat ilmaa sulkeutuvaan • · :.**i kitaan 128, jossa kudos ja ilma puristuvat kasaan kohdates- 118972 6 saan telan vaipan. Tämä aiheuttaa ylipaineen, joka työntää vettä kudoksesta pois paino- ja keskipakoisvoimien avustamana. Kammion 123 lievä ylipaine auttaa veden poistamista kudoksesta .

5

Peittoalueen alkuosan pituudella L tapahtuu jo huomattava määrä vedenpoistoa. Niinpä imulaatikon 25 alipaine voidaan mitoittaa pienemmäksi, kun sille jää poistettavaksi vain osa kudoksen pesuvedestä. Kammiossa 122 on kammiota 123 suurempi 10 höyrynpaine, jolla aikaansaadaan suuri työntö veden painamiseksi kudoksen 10 läpi. Imukammio 25 ulottuu sektorin D verran peittoalueella kauemmaksi kuin kammio 122, jotta lauhtunut vesi saadaan imettyä pois kudoksesta ja saavutetaan kudoksen haluttu loppukosteus seuraavaa nippivedenpoistoa varis ten. Esimerkiksi yksinippisessä puristimessa kaikki kudoksesta pois saatu vesi vapauttaa kudoksen rajallista vesitilaa, jolla rainasta puristamalla poistettu vesi kuljetetaan pois rainan yhteydestä kunnostuksen vedenpoistoon.

20 Imukammion 25 imupinta 251 käsittää kuvan 4 mukaisen rakojärjestelmän. Suuripaineisen painekammion kohdalla (sektori C) ... rakoleveys (esimerkiksi noin 10 mm) on pienempi kuin muilla * · · ;1/ sektoreilla (sektorit B ja D, esimerkiksi 15 mm). Tällä este- • 1 1 *·1 ' tään huovan pussittuminen rakoon tai yleensä taipuminen, mikä 25 aiheuttaisi käyttötehon nousun ja kudoksen ennenaikaisen ku- • · · lumisen. Rakojen väliset listat aikaansaavat painepulsseja, ί Ϊ1: jolla lika irtoaa tehokkaasti.

··· m · 7 11S S- 7 2 nessektorin kokoisella puhallus/höyrylaatikolla ja vastaavilla paineilla (tai leveällä ja nopealla koneella) on käytettävä isompaa telaa esim. 1000 - 1250 mm:n halkaisijalla. Lisäksi tämä 1neljänneslaatikon' sovellus voidaan jakaa ainakin 5 kahteen eri suuruiseen sektoriin, joista jäljemmässä ja pienemmässä sektorissa on isompi paine. Telan halkaisija on siten välillä 600 - 1250 mm riippuen koneen nopeudesta, leveydestä, kudospositiöstä, sillä niistä riippuu edelleen kudosten likaisuus, vesimäärä, permeabiliteetti ja haluttu jään-10 nöskosteus.

Kudos voidaan tiivistää tarkasti kaarevaa imulaatikkoa ja höyrytelaa vasten. Tällöin vuotoihin kuluva energiahukka voidaan minimoida. Kudos on myös tuettu telaa vasten, jolloin 15 kudos ei joudu paine-eron kasvaessa kuluttavaan hankaukseen tiivisteitä vasten kuten tavanomaista huopaimulaatikkoa käytettäessä. Tämän vuoksi kaarevalla imulaatikolla voidaan käyttää tarvittaessa suurta alipainetta ja höyrytelalla höy-rynpainetta ja/tai lämpöä kudoksen puhdistukseen ja lämmittä-20 mi seen.

.··· Keskipakovoima auttaa myös osaltaan veden poistumista kudok- • » · I.. sesta.

»* ••·ϊ 25 On hyvin edullista käyttää matalapainehöyryä (0 - 1,5 bar), • ϊ.ϊ : sillä tällöin voidaan käyttää edullista jäännöshöyryä suurem- *.;,i paa painetta tarvitsevista kohteista (esim. kuivatusosa) (jolloin tulee vain palautumattoman lauhteen kustannukset), tai ajaa turbiinilla enemmän sähköä kun paine-ero on suurempi . 30 turbiinin yli. Lisäksi alipainekapasiteettia ja sähköä sääs- ··· .···. tyy huomattavasti käyttämällä matalaa alipainetta ali- • · *” painekammiossa.

·· • * »

«M

Keksintö on hyvin kannattava alustavien laskelmien mukaan.

.·, 35 Keksintö mahdollistaa aiempaa suuremman KAP:in puristinosan )"*. jälkeen sekä aiempaa pidemmän kudoksen kestoiän, sekä pienem- • ·· * män kudoksien hankaustehon, mikä tuo energiansäästöä. Lisäksi 118972 8 kudoksen lisälämpö lämmittää rataa ja vaikuttaa radassa myönteisesti kuiva-aineen kehittymiseen puristinosalla. On myös mahdollista, että kudoksen lämpö vaikuttaa myönteisesti paperin sileyteen. Puhtaammalla ja lämpimällä kudoksella on myös 5 mahdollista käyttää pienempää nippikuormaa, jolloin kudos kompaktoituu vähemmän ja sen kestoikä kasvaa.

Pesu- ja lämmitysteho ovat säädettävissä höyrynpainetta ja lämpötilaa muuttamalla sekä säätämällä tapauskohtaisesti kaa-10 revan huopaimulaatikon alipainetta ja pesuvesien painetta ja lämpötilaa.

»M • « » • · · ··· t 9 « • * · • t • M • ·*·· • · • · f • · · ··· f t « · · * · · ··« ·»· • · • · *·· Ψ · · • · · ··#

Ml • * • ·

Ml ·* • ·

• M

Ml • * • · ···

Ml MM • · I · I • M • ·

Claims (13)

1. Menetelmä paperi- tai kartonkikoneen päättymättömän, vet- täläpäisevän kudoksen (10, 11) kunnostamiseksi, jossa kudos 5 kiertää rei'itetyn pyörivän telan (121) ympäri tämän vaipan (129) kantaessa sitä peittoalueelta ja jossa kudokseen kohdistetaan pesusuihkuja, ja jonka telan sisälle järjestetään ainakin osalle kudoksen (10, 11) peittoaluetta väliaineen ylipaine ja ulkopuolelle järjestetään imualue, tunnettu siilo tä, että kudoksen (10) kierto järjestetään siten, että kiertosuunnassa peittoalueen lopussa on sektori D, jolle alueelle sanottu imualue ulottuu ilman sisäpuolista ylipainetta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii-15 tä, että kudoksen kokonaispeittoalue kääntötelalla on 120° - 190° edullisimmin 160° - 185°.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sanottu alipaine on kääntötelan ulkopuolella ja 20 ylipaineisen väliaineen syötön ollessa sijoitettuna kääntötelan (10, 11) sisälle. • m

• · · ’·]* 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, • · · *·1 ‘ tunnettu siitä, että vesisuihku järjestetään välittömästi en- ..ΙΓ 25 nen puristinkudoksen ja kääntötelan (10,11) muodostamaa sul- • · ·.· · keutuvaa kitaa (128), jolloin kidassa (128) muodostuva yli- : paine työntää pesuvettä kudoksen (10, 11) läpi. ··· ··· • · • · ··

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, . 30 tunnettu siitä, että ylipaineinen väliaine on ainakin osaksi • · « !!! höyryä. • * • «t ·· • 1··

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, :***: tunnettu siitä, että kudokseen vaikuttava maksimi kokonais- *. 35 paine-ero on 30 - 120 kPa. «·· « «·1 • · • · ·

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tun- 118972 ίο nettu siitä, että peittoalueen alkuosaan järjestetään vapaa pituus (L) ennen imualuetta irtoveden keräämiseksi pois tällä pituudella ylipaineen, keskipakovoiman ja painovoiman vaikutuksella. 5

8. Laite (12) päättymättömän kudoksen (10, 11) kunnostamiseksi, joka laite käsittää vaipaltaan (129) reiällisen pyörivän telan (121) kudoksen tukemiseksi valitulla peittoalueella ja kiertosuunnassa ennen telaa asetetut pesuvälineet (125, 10 126) käsittäen kudokseen suunnattuja pesusuihkuja, ja jossa laitteessa - telan (121) sisälle kuuluu ainakin yksi painekammio (122, 123. ylipaineisen väliaineen johtamiseksi vaipan reikien kautta kudokseen (10, 11) pesuveden työntämiseksi siitä 15 pois, - kudoksen (10, 11) vastakkaisella puolella osalla sanottua peittoaluetta imuvälineet (25) pesuveden imemiseksi kudoksesta pois, tunnettu siitä, että kiertosuunnassa peittoalueen 20 imulaatikon (25) kudoksen peittoalueeseen kuuluu ylipainekam-mion (122) jälkeinen sektori (D). ··· • « · • · · ··· • ♦ · *·1 1 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että 25 kudoksen peittoalueella kääntötelan (121) sisällä on ainakin • · :,· · yksi ylipainekammio (122) ja ulkopuolella kudosta vasten on : imulaatikko (25) . ·♦· ··♦ • · ♦ ♦ »··

9 118972

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, et- . ,·, 30 tä imuvälineet muodostuvat oleellisesti kudoksen peittoalueen • · « kattavasta imulaatikosta (25) ja ylipainevälineet (122, 123) • · telan sisälle sovitetusta ainakin yhdestä ylipainekammiosta «· • 1·· yhdessä rei'itetyn telavaipan kanssa. *·· • 9 • 1 ···

11. Jonkin patenttivaatimuksen 8-10 mukainen laite, tunnet- *"1. tu siitä, että kudoksen (10,11) peittoalue kääntötelalla • · · - 1 (121) on 120° - 190° edullisimmin 160° - 185°. π 118972

12. Jonkin patenttivaatimuksen 8-11 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu välin päähän sulkeutuvasta kidasta (128) sijoitetut pesusuihkut (125, 126). 5

13. Jonkin patenttivaatimuksen 8-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että peittoalueen alkuosaan on järjestetty imusta vapaaksi valitulta pituudelta (L) ennen imualuetta irtoveden keräämiseksi pois tällä pituudella ylipaineen, keskipakovoi- 10 man ja painovoiman vaikutuksella. 15