FI120005B - Sovitelma paperikoneen kuivatusosalla - Google Patents

Description

SOVITELMA PAPERIKONEEN KUIVATUSOSALLA

Keksinnön kohteena on sovitelma paperikoneen monisylinteri-kuivattimella, johon sovitelmaan kuuluu vähintään yksi kuivatus-5 sylinteri ja vähintään yksi tämän suhteen eri korkeudelle ja välin päähän konesuunnassa sijoitettu tela paperirainan kulkiessa kuivatussylinteriltä tälle telalle ja, jossa konesuunnassa paperirainan eteen sijoitetun palkin kautta tuodaan kuivaa ilmaa kuivattimelle, jossa se suunnataan palkkiin sovitetuilla suutti-10 millä kuivatussylinterin ja paperirainan väliseen kitaan pääasiallisesti kuivatustapahtuman tehostamiseksi ja että mainittuun palkkiin tai sen yhteyteen on järjestetty kaavin kuivatus-sylinteripinnan puhtaana pitämiseksi.

15 Paperikoneen kuivatusosalla käytetään puhalluslaatikkoa eli ven-tilaattoria sekä kuivatusta tehostavana että ajettavuutta parantavana komponenttina. Kaavinlaitteita kuivatusosalla käytetään sylintereiden puhtaanapitoon. Yleensä nämä laitteet sijaitsevat kuivatussylinterien ja telojen välisissä taskuissa siten, että 20 kaavin on kiinnitetty omaan runkoonsa taskun yläosaan ja venti-laattori on omana laatikkonaan tämän alapuolella taskun alaosassa. Käännetyssä kuivatusryhmässä näiden sijainti on päinvastainen. Telalla tarkoitetaan tässä yhteydessä esimerkiksi ali-painetelaa tai telaa, jossa imuvaikutus muodostetaan telan pin-25 nalle jollain muulla keinoin.

Kuivatussylinterin ja -viiran väliseen avautuvaan kitaan syntyy alipaine, joka synnyttää kitaan rainan reunoilta keskelle suuntautuvan ilmavirran. Tämä aiheuttaa lepatusta paperirainan 30 reuna-alueilla kuivatussylinterin ja telan välisellä matkalla, jolloin raina irtoaa kuivatusviirasta ja saattaa jopa lähteä seuraamaan kuivatussylinterin pintaa. Ilmiön eliminoimiseksi on edullista suunnata ventilaattorilla tuotava ilmasuihku avautuvaan kitaan syntyvän alipaineen täyttämiseksi. Lisäksi tuuletuk-35 sen avulla voidaan rainan reunojen ja keskustan välistä kos-teuseroa pienentää ja siten parantaa rainan poikittaissuuntaista kosteusprofiilia. Toimiakseen tarkoitetulla tavalla vaaditaan, 2 että ventilaattorin ilmasuihku on suunnattu oikein ja että kui-vatusviiran permeabiliteetti ja puhallettava ilmamäärä ovat mitoitettu oikein.

5 Kaavinlaitteisto sijaitsee nykyisin kuivatussylinterin alatas-kussa puhalluslaatikon yläpuolella omaan erilliseen runkoonsa kiinnitettynä. Kaavinterä, jota kuormitetaan kuivatussylinteriä vasten, on kiinnitetty pidinrunkoonsa. Kaavinlaitteistoa liikutetaan oskilloivasti edestakaisin koneen poikkisuunnassa kuiva-10 tussylinterin pintaa vasten, josta sillä puhdistetaan sylinteriin tarttuneita epäpuhtauksia.

Paperikoneen kuivatusosalla suurimpien leveysluokkien ja nopeimpien koneiden kohdalla erillään olevat kaavinrunko ja ventilaat-15 tori täyttävät kuivatussylinterin alapuolisen taskun niin tarkasti, että muutamien tärkeiden toimintojen kohdalla joudutaan nykyisin tekemään haitallisia kompromisseja. Ventilaattorin tuomaa korvausilmaa ei saada ohjatuksi tarpeeksi tehokkaasti kuivatussylinterin ja -viiran väliseen avautuvaan kitaan, jolloin 20 tähän muodostuva haitallinen alipaine synnyttää rainan reunojen lepatusta aiheuttavia poikittaisia ilmavirtauksia. Kaavinrungon sijaitessa lähellä kuivatussylinteriä sen poikkileikkaukseen syntyy lämpötilaeroja, joista seuraa kaavinrungon käyristymistä ja huonontunut terän pito kuivatussylinteriä vasten. Lisäksi 25 herkille valvonta- ja mitta-antureille tarvitaan luotettava ja turvallinen kiinnityspaikka. Radanvalvonta-anturi saattaa nykyisessä epäedullisessa sijoituspaikassaan telan ulkokehälle asennetussa putkipalkissa, kerätä paperisilppua ja välittää tästä johtuen väärää tietoa radankulun tilasta. Anturin päälle kerty-30 nyt paperisilppu antaa tiedon radan päälläolosta, vaikka rata olisikin poikki kyseiseltä kohdalta tai sitä ennen. Ventilaatto-reiden epäedullisesta muodosta johtuen ne keräävät katkotilan-teissa hylkyä, jolloin niiden tukkeutuminen on kunnossapidollinen ongelma aiheuttaen toistuvaa puhdistuksen tarvetta. Katkoti-35 lanteessa ventilaattoriin kerääntynyt paperimälli aiheuttaa pahimmillaan kuivatusviiravaurioita.

3

Patenttijulkaisussa FI-62571 ja US-4,416,070 on esitetty yhdistetty kaavinventilaattori. Tälle kaavinterän kiinnitystavalle on ominaista, että sen runko on sijoitettu hyvin lähelle kuumaa kuivatussylinteriä. Tämä aiheuttaa lämpötilaeroista johtuvan 5 taipuman kaavinrunkoon ja näin ollen huonontuneen terän pidon kuivatussylinteriä vasten. Puhallettavan ilman dynaaminen paine-vaikutus kohdistuu suppealle alueelle kuivatussylinterin ja pa-perirainan välisessä avautuvassa kidassa. Lisäksi asetelmassa ei ole soveliaita paikkoja, joihin olisi mahdollista kiinnittää-10 turvallisesti herkkiä radanvalvonta- ja mittausantureita. Kaa-vinrunko on myös muodoltaan herkästi sekä paperisilppua että katkohylkyä keräävä.

US-julkaisussa 5,881,472 on esitetty konsepti, jossa ilmavirta is puhalletaan avautuvaan kitaan erillisellä ventilaattorilla. Erillistä kaavinrunkoa käytetään ilmavirran ohjaamisessa avautuvaan kitaan. Ratkaisu on kuitenkin kulmikkaana ja komponenttien ollessa erillään toisistaan helposti paperisilppua ja hylkyä keräävä. Radanvalvonta- ja mittausantureille ei tässäkään rat-20 kaisussa ole edullisia sijoituspaikkoja. Tuuletuksen ohjaaminen on myös tehotonta, koska sille ei saada muodostettua komponenttien epäedullisesta asettelusta johtuen sopivia ohjaimia, joilla dynaaminen painevaikutus voitaisiin kohdistaa tehokkaasti avautuvaan kitaan.

25 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudenlainen sovi-telma tuuletusilman ohjaamiseksi kuivatussylinterin ja paperi-rainan väliseen avautuvaan kitaan ja parantaa häiriötilanteissa paperisilpun esteetöntä poistumista kellariin. Keksinnön mukai-30 sen sovitelman tunnusomaiset piirteet on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukaisella sovitelmalla saavutetaan merkittävästi tehostunut kuivatustapahtuma. Kuiva huuvankorvausilma puhalletaan aiempaa lähempää ja kohdistetummin avautuvaan kitaan, jolloin reunalepatusta aiheuttavat poikittaiset ilmavir-35 taukset voidaan estää säätämällä ilmamäärää. Ajettavuuden ohella tehostetaan merkittävästi myös kuivatusta, koska rainan pintaa 4 tuuletetaan nykyistä pitemmältä matkalta kuivatussylinterin ja telan välisellä alueella. Kaapimena sovitelmassa käytetään esimerkiksi hakijan FI-julkaisussa 105577 esitettyä kaavinlaitteis-toa, jolloin kaapimen pidinrunko muodostaa juohevan, kitaan 5 suunnatun jatkeen yhdistetylle rakenteelle. Kaavinterän pitoa rainan reuna-alueella saadaan myös parannettua, koska kaavinte-rää tukevaan rakenteeseen ei synny lämpötilaeroista aiheutuvaa taipumaa. Tästä on erityisesti hyötyä päänvientitilanteissa. Laitekustannukset alenevat kuivatustehon lisääntyessä. Tuuletuk-10 sen parantuneella kuivatusvaikutuksella säästetään kuivatusosal-la vähentämällä kuivatussylintereiden ja telojen lukumäärää. Palkin edullisen juohevalla muotoilulla poistetaan hylkyä keräävät pinnat kokonaan kuivatussylinterin alataskun alueelta. Samalla radan kululle on varattuna entistä avarammat tilat. 15 Radanvalvonta- ja kosteusprofiilinmittausantureille on nyt varattuna turvalliset tilat, joissa ne eivät voi kerätä hylkyä tai vahingoittua.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla 20 oheisiin keksintöä kuvaaviin piirroksiin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole rajoitettu

Kuva 1 esittää keksinnön mukaista sovitelmaa sivusta katsottuna periaatepiirroksena, 25 Kuvat 2a - 2c esittävät keksinnön mukaiseen sovitelmaan soveltuvia kaavinratkaisuja.

Kuvassa 1 esitetään periaatteellisesti keksinnön mukainen sovi-telma sivusta katsottuna. Keksinnön mukainen järjestely koskee 30 paperikoneen kuivatusosaa ja erityisesti järjestyksessä ensimmäisen alipainetelan 11, kuivatussylinterin 10 ja toisen ali-painetelan 12 rajaamaa tilaa. Paperikoneella tarkoitetaan tässä yhteydessä myös kartonkikonetta tai muuta vastaavaa. Alipainetelan 11, 12 tilalla voi olla myös tela, jossa imuvaikutus muodos-35 tetaan telan pinnalle jollain muulla keinoin kuin alipaineella. Komponenttien järjestys määräytyy paperirainan 14 ajosuunnan 5 mukaan, joka kuvissa on vasemmalta oikealle. Komponentit sijaitsevat tässä esimerkissä toisiinsa nähden siten, että alipainete-lat 11, 12 ovat pääosin kuivatussylinterin 10 alapuolella ja välin päässä konesuunnassa. Käännetyssä kuivatusryhmässä, jossa 5 keksinnön mukainen sovitelma myös soveltuu käytettäväksi, komponentit ovat sijoitettu siten, että alipainetelat 11, 12 sijaitsevat kuivatussylinterin yläpuolella. Ensimmäinen ja toinen alipainetela 11, 12 sekä kuivatussylinteri 10 muodostavat vä liinsä tilan, jota kutsutaan kuivatussylinterin alataskuksi tai 10 yleisesti vain taskuksi 22. Paperirainaa 14 tuetaan kuivatusvii-ralla 23 järjestyksessä ensimmäistä alipainetelaa 11, kuivatus-sylinteriä 10 ja toista alipainetelaa 12 vasten. Paperiraina 14 kulkee kuivatusviiran 23 ja -sylinterin 10 välissä sekä kuiva-tusviiran 23 ja alipainetelan 11, 12 päällä. Alipainetelan 11, 15 12 alueella paperirainaa 14 tuetaan myös alipaineella.

Keksinnön mukainen yhdistetty ventilaattori- ja kaavinpalkki 13, jota jatkossa yleisesti palkiksi 13 kutsutaan, on sijoitettu alipainetelojen 11, 12 ja kuivaussylinterin 10 väliin muodostu-20 neeseen taskuun 22. Kuivan ilman puhaltaminen kuivatussylinterin 10 ja paperirainan 14 väliseen avautuvaan kitaan 21 tapahtuu kuvan 1 mukaisessa sovitelmassa palkin 13 yläosaan järjestetyistä suuttimista 33, jotka sijaitsevat kaapimen pidinrungon 18 juuren 24 läheisyydessä, mahdollisimman lähellä avautuvaa kitaa 25 21. Palkin 13 suuttimilla 33 paitsi ohjataan korvausilma avautuvaan kitaan 21 myös tehostetaan puhalluksen kuivatusvaikutusta pidemmällä vaikutusalalla kuivatussylinterin 10 ja toisen alipainetelan 12 välisellä alueella. Suutinrakenne tekee palkkirat-kaisusta suljetun lisäten tarvittavaa palkin 13 vääntöjäykkyyt-30 tä.

Alhaalta palkki 13 ulottuu pystysuunnassa alipainetelojen 11, 12 akselien muodostamalle linjalle. Kaapimen 27 pidinrunko 18 muodostaa palkille 13 juohevan jatkeen kohden avautuvaa kitaa 21 35 siten, että pidinrungon 18 kohtisuora etäisyys paperirainasta 14 kasvaa kidan 21 avautuessa paperirainan 14 kulkusuunnassa. Palk- 6 ki 13 on muotoiltu ainakin toisen alipainesylinterin 12 puolelta juohevaksi siten, että se muodostaa avaran kanavan 25 toisen alipainetelan 12 kanssa. Kuivatussylinterin 10 ja rainan 14 välisen ulostulokidan 21 avautumiskulma on 3 - 10 astetta, edulli-5 semmin 5-8 astetta. Paperirainan 14 kohtisuora etäisyys palkista 13 ei pienene kanavan 25 alueella, kuten tapahtuu tunnetussa tekniikassa vastaavalla alueella.

Palkin 13 alapinnalle 26 on järjestetty kiinnityspaikat kosteus-10 profiilinmittausanturille 15 ja radanvalvonta-anturille 16. Sijoituspaikka on molemmille turvallinen ja tilankäytön kannalta optimoitu. Antureita varten palkin 13 alapinnalle 26 on kiinnitetty putkipalkki 35, joihin anturit on kiinnitetty. Kummatkin anturit 15, 16 ovat vaihtoehtoisia, joten samassa palkissa 13 ei 15 pidetä molempia antureita yhtä aikaa. Kuivatusosalla voi olla ainakin 1 kosteusprofiilinmittausanturi 15 mitaten kosteutta rainasta koko koneen leveydeltä. Radanvalvonta-antureita 16 on paperikoneessa myös ainakin 1 sijainnin ollessa yleensä palkin 13 hoitopuolen reunassa.

20

Palkin 13 yläosaan on kaavinterä 17 on kiinnitetty käyttämällä juohevaksi muotoiltua pidinrunkoa 18, jossa nivelholkki 30 aukeaa taaksepäin raon kautta ja niveltappia 19 kannattava kannatin 31 ulottuu raon kautta nivelholkkiin 30. Kaavinterää 17 kuormi-25 tetaan sinänsä tunnetulla tavalla kuormituselimien 32 avulla (kuvan 1 inset). Palkki 13 ja kaavin 27 muodostavat yhteisesti telan 12 kanssa juohevan ja korkean kanavan 25. Kaavin 27 on liikutettavissa koneen poikkisuunnassa kuivatussylinteriä 10 vasten. Kaapimen 27 liikuttamiseksi voidaan käyttää tunnettuja 30 oskillointilaitteita. Näissä on mahdollisuutena, että liikutetaan joko pelkkää kaavinterää 17 pidinrunkoineen 18 tai palkkia 13. On myös mahdollista, että kaavinterä 17 pidinrunkoineen 18 on liikkumaton.

35 Kuvissa 2a - 2c on esitetty eri kaavinmalleja, jotka ovat edullisia keksinnön mukaisen sovitelman toteuttamiseksi. Kaikkien 7 kaapimien 27 pidinrungot 18 muodostavat palkille 13 juohevan jatkeen, jolla rata saadaan häiriötilanteessa ongelmitta johdettua kellaritasolle.

5 Sekä palkin 13 muodolla että uudentyyppistä kaavinpidinrunkoa 18 käyttämällä saavutetaan pidempi etäisyys kuivatussylinteriin 10, ehkäisten lämpötilalaajenemisesta aiheutuvia käyristymiä palkissa 13. Myös puhallusilman ohjaaminen kaapimen 27 pidinrungon 18 kaarevaa alapintaa pitkin tehostaa aikaansaatavaa kuivatusvaiku-10 tusta ja kohdentaa sen paremmin avautuvaan kitaan 21.

Palkin 13 korkeus ja leveys on optimoitu edullisesti siten, että palkki 13 muodostaa toisen alipainetelan 12 kanssa riittävän avarasti avautuvan kanavan 25 paperisilpun kululle häiriötilan-15 teissä. Palkin 13 etäisyys ensimmäiseen alipainetelaan 11 määräytyy pääasiassa radanvalvonta-anturin vaatimista toiminta-etäisyyksistä, ja päänvientinauhan vaatimasta kulkutilasta. Kanavan 25 edullisella muodolla myös ohjataan ratakatkotilanteessa raina 14 tehokkaasti suoraan kellaritasolle eikä rainalla 14 ole 20 palkin 13 edullisesta muotoilusta johtuen mahdollisuutta takertua mihinkään. Palkin 13 korkeus määräytyy koneen leveyden perusteella. Leveämmällä koneella on palkin sisällä oltava riittävä tila isollekin ilmavirtaukselle, joka suuttimista 33 avautuvaan kitaan 21 puhalletaan.

25

Myös muut kuin edellä esitetyt ratkaisut ovat keksinnön mukaisessa sovitelmassa esiintyvän yhdistetyn ventilaattori- ja kaa-vinpalkin toteuttamiseksi mahdollisia. Kuivatusryhmä voi olla myös ns. käännetty, jossa alipainetelat ovat kuivatustelojen 30 yläpuolella. Oleellista keksinnössä on kaavinrungon ja venti-laattorin yhdistäminen samaan rakenteeseen 13 sekä palkin 13 ja toisen alipainetelan 12 väliseen tilaan muodostettu juoheva kanava 25, joka on mitoitettu puhallusilman tehokasta vaikutusta ja häiriötilanteen radankulkua ajatellen. Lisäksi tuuletus saa-35 daan aiempaa paremmin kohdistettua avautuvaan kitaan 21 ja rai-nalle 14 pidemmälle matkalle. Keksinnön mukaisella palkilla 13 8 järjestetään turvalliset paikat mitta-antureille. Järjestelyn rakenteet ovat yksinkertaisia ja toimintavarmoja. Palkki 13 voidaan edullisesti valmistaa lasikuidusta tai muusta kevyestä ja kestävästä materiaalista ja kääntää akseloituna käyttö- ja huol-5 toasentoon.

Claims (11)

1. 9
2. 1. Sovitelma paperikoneen monisylinterikuivattimella, johon so-5 vitelmaan kuuluu vähintään yksi kuivatussylinteri (10) ja vähintään yksi tämän suhteen eri korkeudelle ja välin päähän ko-nesuunnassa sijoitettu tela (11, 12) paperirainan (14) kulkiessa kuivatussylinteriltä (10) tälle telalle (11, 12) ja, jossa ko-nesuunnassa paperirainan (14) eteen sijoitetun palkin (13) kaut- 10 ta tuodaan kuivaa ilmaa kuivattimelle, jossa se suunnataan palkkiin (13) sovitetuilla suuttimilla (33) kuivatussylinterin (10) ja paperirainan (14) väliseen kitaan (21) pääasiallisesti kuiva-tustapahtuman tehostamiseksi ja että mainittuun palkkiin (13) tai sen yhteyteen on järjestetty kaavin (27) kuivatussylinteri-15 pinnan puhtaana pitämiseksi, tunnettu siitä, että kaapimeen (27) kuuluu sinänsä tunnetut kuormitusvälineet (32) palkin (13) kannattamana, ja että palkki (13) ja kaavin (27) on sovitettu yhteisesti telan (12) kanssa muodostamaan juoheva, korkea kanava (25) häiriötilanteen radankulkua varten ainakin telan (12) puo-20 leiselle sivulle.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kaavinterä (17) on kiinnitetty käyttämällä juohevaksi muotoiltua pidinrunkoa (18). 25
4. 3. Jonkin patenttivaatimuksen 1-2 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että palkki (13) on sovitettu akseloimalla käännettäväksi käyttö- ja huoltoasentoon.
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että palkin (13) pohjaan on sovitettu kiinnityspaikat kosteusanturille (15) ja radanvalvontalaitteelle (16). 1 Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen sovitelma, tunnettu 35 siitä, että paperirainan (14) ja palkin (13) muodostama ulostu- 10 lokidan (21) avautumiskulma palkkia (13) seuraavan telan (12) puolella on 3 - 10 astetta, edullisemmin 5-8 astetta.
6. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen sovitelma, tunnettu 5 siitä, että ilmansyöttö on sovitettu tapahtuvaksi kaavinterän (17) pidinrungon (18) alapuolelta.
7. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että palkin (13) yläosaan on sovitettu suuttimet (33), ίο jonka muodostavat paperirainan (14) vastaiselle kyljelle tehty rei'itys.
8. 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että ilmansyötön suuntaamisessa kohden avautuvaa kitaa 15 (21) on sovitettu käytettäväksi kaavinterän (17) virtaviivaises-ti muotoillun pidinrungon (18) alapintaa.
9. 9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että palkkiin (13) kiinnitetty kaavinterä (17) on sovi- 20 tettu oskilloimaan.
10. 10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että palkki (13) on sovitettu oskilloimaan.
11. 11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kaavinterän (17) pidinrunko (18) on sovitettu oskilloimaan. 11