FI89284C - Impulstorkningsfoerfarande och -anordning foer att avlaegsna vatten fraon en pappers- eller kartongbana - Google Patents

Description

39284

Impulseikuivatusmenetelmi ja -laite veden poistamiseksi paperi- tai kartonkirainasta Impulstorkningsförfarande och -anordning för att 5 avlägsna vatten frän en pappers- eller kartongbana

Keksinnön kohteena on impulssikuivatusmenetelinä veden poistamiseksi kartonki- tai paperirainasta, jossa menetelmässä käytetään puristusvai-10 hetta tai vaiheita, jossa/joissa puristettava raina johdetaan yli 100°C:n lämpötilaan kuumennetun sylinterin tai telan pintaa vasten niin, että rainan mainittua pintaa vasten oleva vesikerros höyrystyy ja täten syntyneellä höyryllä puhalletaan rainan kuidukosta vettä rainan vastakkaisen pinnan yhteydessä olevaan puristuskudokseen ja jossa menetelmäs-15 sä rainaa puristetaan kuumasylinterin tai telan pintaa vasten yhdessä tai useammassa puristusvaiheessa, joista ainakin yksi on pitkänippi-puristusvaihe.

Lisäksi keksinnön kohteena on keksinnön menetelmän toteuttamiseen tar-20 koitettu impulssikuivatuslaite veden poistamiseksi paperi- tai kartonkirainasta, joka laite käsittää kuumasylinterin tai -telan, jonka pinta on kuumennettu sylinterin sisäpuolisilla ja/tai ulkopuolisilla kuu-mennuslaitteilla, joka laite käsittää puristuskenkälaitteen, jossa on pitkänippipuristuskenkä, joka muodostaa pitkän puristusvyöhykkeen mai-25 nitun kuumasylinterin kanssa ja jonka pitkän puristusvyöhykkeen läpi on johdettu kuumasylinterin pintaa vasten puristettava raina ja rainan vastakkaisella puolella oleva vettä vastaanottava puristuskudos sekä sen vastakkaisella puolella oleva puristusliukuhihna, jonka sisäpinta on järjestetty kulkemaan pitkänippipuristuskengän voidellun liukupinnan 30 yli.

Ennestään tunnetusti paperirainasta saadaan puristamalla poistettua vettä niin, että rainan kuiva-ainepitoisuus ka 40-45 %. Loput vedestä on ollut pakko poistaa haihduttamalla, mikä kuluttaa energiaa olennai-35 sesti enemmän kuin puristamalla aikaansaatu vedenpoisto massayksikköä kohti.

2 39284

Paperirainasta tapahtuvaa vedenpoistoa on ennestään tunnetusti pyr itty tehostamaan korottamalla puristukseen menevän rainan ja siinä olevan veden lämpötilaa esim. höyrylaatikoilla. Täten on alennettu veden viskositeettia ja muutettu rainan elastisia ominaisuuksia, jolloin veden-5 poisto normaaleissa telanipeissä tai ns. pitkänipeissä tehostuu. Näillä keinoin ei ole voitu aina päästä riittävään kuiva-aineen nousuun, vaan merkittävä osa rainan ns. vapaastakin vedestä, joka ei ole vetysidoksiu kiinnittynyt kuitumateriaaliin, on ollut pakko poistaa rainasta haihduttamalla.

10

Paperikoneessa käytetään yleisesti ns. suljettuja puristinosia, joissa keskitelan yhteyteen muodostuu yksi tai yleensä useampia puristinnippe-jä. Esimerkki tällaisesta ennestään tunnetusta puristinosasta on hakijan tavaramerkillä "Sym-Press II" markkinoima puristinosa, jonka sileä-15 pintainen keskitela, joka on muita puristinteloja suurempiläpimittainen tela, on tavallisesti tehty kivestä, yleensä graniitista. Graniitti on epähomogeenisena, pienen vetolujuuden omaavana luonnonmateriaalina koneenrakennuksessa varsin ongelmallinen. Jos graniittitelaa haluttaisiin lämmittää, on sen lämpötilasta riippuvat muodonmuutokset epälineaarisia 20 ja vaikeasti ennustettavia. Graniitilla puristintelamateriaalina on suhteellisen hyvät rainan irrotusominaisuudet, mistä ainakin osittain sen suosio johtuu. Irrotusominaisuuksissa on kuitenkin parantamisen varaa varsinkin valkaisemattomilla paperilaaduilla.

25 Paperikoneiden tuotantonopeuksien kasvaessa on nippipuristuksena suoritettava vedenpoisto muodostunut nopeuden nostamista rajoittavaksi pullonkaulaksi. Tämä johtuu siitä, että telaparin muodostamat puris-tinnipit ovat alueeltaan lyhyitä, joten suurilla nopeuksilla rainan viipymäaika näissä puristinnipeissä jää lyhyeksi. Etenkin rainan kuitu-30 struktuurin virtausvastuksen takia vesi kuitenkin tarvitsee tietyn ajan poistuakseen rainasta telan onsipintaan tai puristinkudokseen.

Jos nippipuristimissa vedenpoistotehoa yritetään kasvattaa nippi-painetta lisäämällä, tullaan tietyllä viivapaineella sille rajalle, 35 jossa nippipaineen lisääminen ei enää auta, sillä rainan struktuuri ei enää kestä puristusta.

Il .

3 39284

Ennestään tunnetaan myös impulssikuivatus- ja kuumapuristusmenetelmiä, joiden osalta viitataan esimerkkinä US-patenttiin nro 4 324 613, jonka mukaisesti paperirainaa puristetaan telanipissä, jossa toinen tela tai 5 sylinteri on pintakuumennuksella kuumennettu yli 100°C lämpötilaan.

Mainitussa nipissä paperirainan pintavesi saadaan höyrystymään ja paineinen höyry puhaltaa paperin kuidukon välitiloihin puristettua vettä puristinhuopaan. Tällä tunnetulla kuumapuristusmenetelmällä saavutettu kuiva-ainepitoisuus on varsin hyvä, mutta ongelmana on suuren nopeuden 10 koneen lyhyt nippiaika, koska telanipin puristusaika on vain n. 1...3 ms, jolloin höyrystyminen ei ehdi kunnolla käynnistyä eikä vesi puhal-tua pois kuidukosta, ellei kuumasylinterin tai -telan lämpötila ole hyvin korkea. Telan korkeasta lämpötilasta seuraa ongelmia etenkin puristuskudoksen ja telojen kestävyyden suhteen.

15

Esillä olevaa keksintöä sivuavien rainan puristuskäsittelyyn liittyvien hakijan viimeaikaisten keksintöjen osalta viitataan esimerkkeinä FI-hakemuksiin nrot 871870, 870309, 874136, 881711, 882312 ja 891380.

20 Ennestään on tunnettua ultraäänikentän käyttö tehostamaan veden erottamista materiaaleista. Paperirainasta tapahtuvan vedenpoiston tehostaminen ultraääntä käyttäen on eräissä erikoissovelluksissa ennestään tunnettua mm. hakijan FI-patentista 62 692 ja Oy Tampella Ab:n FI-kuu-lutusjulkaisusta 77 286, joissa julkaisuissa ei kuitenkaan ole esitetty 25 kuumapuristusmenetelmiä.

Esimerkiksi turpeen kuivatuksessa laboratoriomittakaavaisissa kokeissa on saatu loppukuiva-aine kohoamaan merkittävästi kohdistamalla ultra-äänikenttä puristuksen alaiseen turvemassaan.

30

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on kehittää ennestään tunnettuja impulssikuivatusmenetelmiä ja -laitteita, koska impulssikuivatus tarjoaa varsin suuret potentiaaliset mahdollisuudet kuiva-aineen nostoon niin, että haihduttamalla tapahtuvan vedenpoiston energiakustannuksia 35 ja laitekustannuksia sekä paperikonesalin investointikustannuksia voidaan olennaisesti vähentää.

„ O 9 2 Β 4

Esillä olevan keksinnön lisätarkoituksena on saada tunnettuja impulssi-kuivatusmenetelmiä ja -laitteita tehostetuksi niin, että voidaan käyttää kuumasylinterin kohtuullista pintalämpötilaa niin, ettei muodostu 5 ongelmia puristuskudosten ja kuumasylinterin tai -telojen kestävyyden suhteen.

Keksinnön ei välttämättömänä lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen menetelmä ja laite, jolla impulssikuivatuksessa voidaan rainan poi-10 kittaista kosteusprofiilia hallita nopeilla ja tarkoilla säätölaitteilla ilman, että on aina välttämättä käytettävä kalliita mekaanis-hyd-raulisia puristuskengän taipuman ja puristuspaineen säätölaitteita.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi 15 keksinnön menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainitussa pitkänippipuristusvaiheessa impulsslkuivatuksen alaiseen rainaan kohdistetaan ultraäänikenttä, jonka värähtelytaajuusspektri ja intensiteetti valitaan sellaiseksi, että ultraäänikenttä olennaisesti sekä pienentää rainasta höyryn avulla pois puhallettavan veden viskositeet-20 tia että ravistelee vettä irti kuidukosta, että vettä poistetaan rainasta impulssikuivatusvaiheen tai -vaiheiden aikana ennenkuin vesi ehtii sitoutua, ja että yhdistettyyn impulssikuivatus- ja ultraäänikä-sittelyvaiheeseen tulevan rainan kuiva-ainepitoisuus on alueella KAb -25...75 % ja että mainitun yhdistetyn käsittelyvaiheen jälkeen rainan 25 kuiva-ainepitoisuus KA^, on alueella ΚΑΜ 50...80 %.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainittuun pitkänippipuristuskenkään on sijoitettuna ultraäänilähetin tai -lähettimiä ja että laite käsittää sähkötehon 30 syöttö- ja säätölaitteet, joilla syötetään sähkötehoa mainittuihin ultraäänilähettimiin, joista on kohdistettavissa pitkänippipuristusvaiheessa rainaan veden poistoa rainasta tehostamisen kannalta riittävän intensiteetin omaava ultraäänikenttä ja että laitteessa käytetään useita rainan poikkisuunnassa rinnakkaisia ultraäänilähettimiä, joihin on 35 johdettavissa säädettävissä oleva sähköteho rainan poikittaisen kos-teusprofiilin hallintaa varten.

5 £'9284 Tässä keksinnössä ultraäänikenttää käytetään impulssikuivatuksessa pitkänippialueella tehostamaan vedenerkanemista kuiduista. Ultraääni ravistelee irti kuituihin tarttunutta vettä, joka jää vapaaksi rainan 5 kuidukon sisälle. Keksinnössä ultraääni johdetaan nimenomaan impulssi -kuivatuksen alaiseen rainaan. Tällöin ultraäänellä irrotettu vesi voidaan poistaa niin pian, ettei se ehdi sitoutua uudelleen. Impulssi-kuivatuksen mekanismein vesi on siirrettävissä rainan sisältä huopaan tai vastaavaan vettä vastaanottavaan ja sitä pois kuljettavaan kudok-10 seen.

On havaittu, että vedenpoistoa tehostava vaikutus on maksimissaan kapealla taajuusalueella. Tämä "poistotaajuus" on mm. puristuspaineen funktio. Keksinnössä käytettävä ultraäänen taajuusalue on sopivimmin 15 välillä 1-100 kHz.

Jos ultraäänikäsittely tehtäisiin rainalle puristamattomassa tilassa, samaan lopputulokseen johtavan käsittelyn ultraäänienergia olisi huomattavasti suurempi, koska tällöin ultraäänen avulla joudutaan vesi 20 kuiduista irrotuksen lisäksi myös poistamaan rainasta.

Keksinnön impulssikuivatusmenetelmän toteuttamiseksi käytetään kenkä-nippilaitetta, jossa ultraäänilähettimet sijoitetaan pitkänipin kuuma-sylinterin tai -telan kanssa muodostavaan puristuskenkään. Vaikka pu-25 ristuskengän ja rainan väliin tuleekin useita rajapintoja, jotka jossain määrin pienentävät ultraäänilähettimien hyötysuhdetta, saadaan rainaan siirrettyä keksinnön tavoitteiden saavuttamisen kannalta riittävästi ultraäänienergiaa. Ilman samanaikaista puristuspaineen ja höy-rypuhalluksen vaikutusta ultraäänikäsittelyn hyötysuhde olisi olennai-30 sesti huonompi. Ultraäänilähettimet ovat myös järjestettävissä samaan kenkään telan induktiokuumennuslaitteiden kanssa esim. sellaisten laitteiden kanssa, joita on esitetty hakijan FI-patenttihakemuksissa 881711 ja 882312.

35 Kun keksinnön mukaisesti yhdistetään pitkässä kenkänipissä tapahtuva impulssikuivatus ja samanaikaisesti tapahtuva ultraäänikäsittely, saa- 6 ?92«4 daan aikaan yllättäviä yhteisvaikutuksia. Nämä vaikutukset johtuvat ennen kaikkea siitä, että ultraäänikäsittelyllä voidaan samanaikaisesti sekä alentaa veden viskositeettia että saadaan rainan kuidut värähte-1emään niin, että vesi erkanee rainan kuitujen pinnoilta. Tällöin im-5 pulssikuivatuksessa käytettävä vesihöyry pystyy entistä olennaisesti paremmin ja välittömästi puhaltamaan veden irti kuiduista rainan kanssa kosketuksessa olevaan vettä vastaanottavaan ja poissiirrettävään huopaan tai vastaavaan kudokseen.

10 Keksinnössä voidaan yhdistetyn ultraääni-kuumapuristuskengän edeltävänä tai sen jälkeen seuraavana puristuskomponenttina käyttää telanippiä, jossa kuumapuristus aloitetaan tai jossa kuumapuristusvaihe päätetään. Viimemainitussa tapauksessa ultraäänikentän irrottama ja sillä alennetun viskositeetin omaava vesi siirtyy jälkimmäisessä terävässä ja suu-15 ren huippupaineen omaavassa telanipissä tehokkaasti puristuskudokseen, koska se ei ole vielä ehtinyt sitoutua takaisin kuidukkoon.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirutuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovel-20 lusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole rajoitettu.

Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana sellaista keksinnön sovellusta, jossa on yhdistetty ultraääni-kuumapuristuskenkä ja sitä ennen ja sen jälkeen telanipit saman kuumasylinterin yhteydessä.

25

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisen laitteen eri ultraäänikäsittely puristus- ja vedenpoistovaiheita sekä niissä vallitsevia puristuspainei-ta.

30 Kuvio 3 esittää konesuuntaisena pystypoikkileikkauksena keksinnön mukaista yhdistettyä ultraääni- ja kuumapuristuskenkää kuumasylinterin yhteydessä.

Kuviossa 1 esitetty impulssikuivatuslaite käsittää suhteellisen suuren 35 halkaisijan omaavan, käytöllä 10a varustetun kuumasylinterin 10, jolla li 7 L‘9 284 on sileä tai huokoinen ulkopinta 10', joka on metallia tai induktio-kuumennusta käytettäessä esim. sähköä johtavaa keräämiä.

Sylinterin 10 pinnan 10' lämpötilaksi T0 järjestetään sopivimmin T„ > 5 100°C kun pinta 10' kohtaa puristushuovan 12 pinnalla impulssikuiva- tukseen tuotavan rainan W, jonka kuiva-ainepitoisuutta on merkitty KA^. Riippuen keksinnön mukaisen laitteen sijoituksesta prosessissa, KAta vaihtelee välillä KA,,, - 25...75 %.

10 Laitteeseen kuuluu lisäksi ennen puristuskenkälaitetta 30 sijoitettu puristintela 21, jolla on sileä tai kuvioitu vaippapinta 21' ja joka on varustettu käytöllä 21a. Puristintela 21 on sijoitettu liukuhihnan 25 silmukan sisälle. Tela 21 muodostaa nipin N, kuumasylinterin 10 kanssa. Raina W tuodaan puristushuovan 12 kannatuksessa nippiin N, niin, 15 että raina W tulee välittömästi sylinterin 10 kuumennettua sileää pintaa 10' vasten. Vastaavasti puristushuopa 12 erotetaan toisen telanipin Nj jälkeen rainasta W, joka seuraa sylinterin 10 pintaa 10', jolta se erotetaan vapaana vetona Wp.

20 Sylinterin 10 pintaa 10' kuumennetaan sen sisälle johdettavalla väliaineella kuten höyryllä ja/tai induktiokuumennuslaitteella 11, joka vaikuttaa sähköä johtavan telan pinnoitteeseen lOp ilmavälin V kautta. Kuviossa 1 on höyrynsyöttölaitteita esitetty kaaviollisesti lohkolla 16 ja yhteellä 17.

25

Kuvion 1 ja 3 mukaisen impulssikuivatuslaitteen puristuskenkälaite 30 käsittää pitkänippipuristuskengän 31, jossa on läpäisemätöntä liukuhihnaa 25 vastassa liukupinta 32, jossa voi olla hydrodynaamisia ja/tai hydrostaattisia painekammioita (ei esitetty). Puristuskenkälaite 30 30 käsittää runkopalkin 30a, joka ulottuu paperirainan W koko leveydelle. Runkopalkin 30a varaan on järjestetty sylinterilohko 36, jonka paine-tilaan 33 on johdettavissa paineväliaineen paine tai paineet kanavan 36 kautta painelähteestä. Sylinterilohkossa 32 on tiivistetty mäntä 35, joka kuormittaa kenkää 31 ja sen voideltua liukupintaa.

35 8 3 S 2 8 4

Liukuhihnan 25 silmukan ympärille on järjestetty roiskeveden keräys -kaukalo 26. Toinen puristustela 27 on sileällä pinnalla 27' ja käytöllä 27a varustettu ja sen jälkipuolella on voiteluaineen keräyskauka-lo 24, josta hihnan 25 sisäpinnan voiteluaine syötetään kierrätyslait-5 teella.

Tämän keksinnön mukaisesti puristuskenkä 31 on järjestetty lisäksi toimivaksi ultraäänikäsittelykenkänä, jonka avulla ultraäänikenttä kohdistetaan kuumapuristuksen alaiseen rainaan W. Kuvioissa 1 ja 3 10 näkyvät kengän 31 liukupinnan 32 yhteyteen sovitetut ultraäänianturit 40, joita on kolme sarjaa peräkkäin. Ultraääniantureihin 40 syötetään sähköjohdon 41 kautta sähkötehoa, jonka taajuusspektri f on pääasiallisesti sopivimmin alueella f - 1-100 kHz. Kuviossa 3 esitetty lohko 42 kuvaa sähkötehon syöttö- ja säätölaitteita kaaviollisesti.

15

Impulssikuivatuksen ultraäänitehostukseen voidaan edullisesti liittää rainan W poikittaisen kosteusprofiilin säätö siten, että käytetään radan poikkisuunnassa useita (N kpl) rinnakkaisia ultraäänianturisarjoja 40,...40n, joihin voidaan lohkosta 42 eri johtojen 41,...40N kautta 20 johtaa säädettävä sähköteho P,...PN. Näin voidaan tehokkaasti hallita rainan W poikittaista kosteusprofiilia nopeasti ja tarkasti sähköisillä säätölaitteilla niin, että puristuskengän 31 yhteyteen ei tarvitse järjestää kalliita mekaanisia taipumansäätö- ja profiilinsäätölaittei-ta.

25

Kuviossa 2 esittää pystyakseli sekä puristuskengän 31 painejakautumaa P että rainaan kohdistettavaa ultraäänitehoa Pu, mitä kuvaa kuviossa 2 käyrä US, joka on piirretty katkoviivoin.

30 Keksinnön mukaisesti ultraääniantureilla 40 aikaansaatu ultraäänikenttä US vaikuttaa seuraavasti. Kun kuumasylinterin 10 vasten puristettavassa rainassa oleva vesi höyrystyy, syntyy sylinterin 10 pinnan 10' yhteyteen kuvion 2 vaiheessa C ja mahdollisesti myös vaiheessa D ja E höyry-kerros, joka puhaltaa vettä huuvaan 12 päin rainan W läpi. Ultraääni-35 kenttä US, joka vaikuttaa samanaikaisesti, vähentää sekä veden viskositeettia että saa rainan W kuidut värähtelemään niin, että vesi erkanee li , QS2R4 kuiduista entistä tehokkaamiin ja vesi siirtyy vaiheessa C ja mahdollisessa intensiivisessä nippivaiheessa E puristuskudokseen 12, ennen kuin se ehtii sitoutua takaisin kuidukkoon.

5 Toinen puristustela 27 muodostaa kuumasylinterin 10 kanssa toisen tela-nipin N2, jonka jälkeen raina W seuraa sylinterin 10 pintaa 10', jolta se erotetaan vetona Wp johtotelan 13 avulla ja siirretään johtotelan 14 ohjaaman kuivatuskudoksen 15 kannatukseen. Kudos 15 vie rainan W kuiva-tusosalle (ei esitetty), jossa vedenpoistoa jatketaan haihduttamalla.

10

Impulssikuivatuslaitteen jälkeistä rainan W kuiva-ainepitoisuutta on merkitty KA^,. Yleensä kyseinen kuiva-ainepitoisuus KA,,, - 50...80 %.

Kuvion 2 mukaisesti paperirainaa W puristetaan suhteellisen pienipai-15 neisen p, pitkänippipuristuskengän 31 avulla hihnan 25 ja puristinhuovan 12 välityksellä kuumaa (T0 > 100°C) sylinterin 10 pintaa 10' vasten ja aikaansaadaan paperirainan W pintaa 10' vasten olevan pinnan kuumeneminen yli 100°C:n lämpötilaan. Mainittu pinnan 10' lämpötila sen tullessa rainan W kanssa kosketuksiin on yleensä alueella Tc - 150...500T. 20 Vastaava lämpötila To1 rainan W erotessa pinnasta 10' on yleensä alueella T0l - 100...300°C. Pitkänippipuristuskengän 31 painetaso on esim. p, = 0,1...5 MPa. Mainitut lämpötilat T0,T0l voidaan pitää keksinnön mukaisen ultraäänikentän US ansiosta kohtuullisella tasolla.

25 Pitkänippikenkä 31 on hydrostaattinen, hydrodynaaminen tai niiden yhdiste. Kuvion 2 mukaisesti pitkänippipuristusvaiheen C jälkeen pape-rirainaan W kohdistuva paine laskee hihnan 25 kireyden määräämälle tasolle p„ vyöhykkeellä D ja paperirainan W veden höyrystyminen tehostuu paineen laskun p, -> p„ ansiosta. Paine po - T/R, missä T — hihnan 25 30 kiristysjännitys ja R - sylinterin 10 säde. Vyöhykkeen D jälkeen seuraa nipissä N2 tapahtuva intensiivinen puristusvaihe, jossa paperirainaa W puristetaan suurella paineella sylinterin 10 tai vastaavan telan ja puristustelan 27 välissä. Tätä vaihetta on kuviossa 2 esitetty E:llä ja puristuspaineen maksimi on tällöin sopivimmin p__, » 7 MPa. Puristus- 35 vaiheessa E vesihöyry puhaltuu paperirainan W läpi aikaansaaden sen kuitujen välitiloissa olevan ultraäänikentän irrottaman veden poispu- ς ο ς 4 ίο ~ ' " hallusta ja näin ollen tehostuneen puristustuloksen ja entistä suuremman kuiva-ainepitoisuuden KA,,,,.

Liukuhihnana 25 voidaan myös käyttää ns. joustohihnaa, jonka avulla 5 telanippien N, ja N3 vyöhykkeitä A ja E ja samalla niiden puristusaikaa voidaan pidentää ja puristusimpulssia nostaa. Tarvittaessa voidaan käyttää myös erillistä joustonauhaa, joka johdetaan kulkemaan liukuhihnan 25 ja huovan 12 välistä. Koska puristinhuovasta 12 ei voida puristaa vettä telojen 21,27 onsipintoihin, on tarvittaessa vettä vas-10 taanottava onsipinta mahdollista tehdä hihnaan 25, mihin hihnan 25 ulkopinnan katkoviiva 25' kuviossa 1 viittaa.

Kuviossa 2 esitetyssä vaiheeessa A, jossa nipissä N, käytetään huippu-puristuspainetta Pml, on kysymys ensimmäisestä vaiheesta. Vaihe B on 15 paineen laskuvaihe, vaihe C on keksinnön mukaisesti ultraäänitehostettu toinen puristusvaihe. Vaihe D on paineenlasku- ja höyrynmuodostusvaihe ja vaihe E (huippupaine p^j) on intensiivinen ultraäänikentän jälkivaikutuksen tehostama puristus- ja läpipuhallusvaihe, jossa ultraääni-kentän US irrottama vesi ei ole vielä ehtinyt sitoutua takaisin rainan 20 W kuidukkoon. Kuviossa 2 on esitetty vyöhykemerkintöjen A-E alapuolella olevalla keskirivillä (L) esimerkkejä mainittujen vyöhykkeiden edullisista pituuksista (mm) ja alimmilla riveillä (t) vastaavat viipy-mäajat (ms) käytettäessä koneen nopeutta v - 20 m/s.

25 Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetystä.

li

Claims (8)

1. Impulssikuivatusmenetelmä veden poistamiseksi kartonki- tai paperi-rainasta (W), jossa menetelmässä käytetään puristusvaihetta tai vai-5 heitä, jossa/joissa puristettava raina (W) johdetaan yli 100°C:n lämpötilaan kuumennetun sylinterin (10) tai telan pintaa (10*) vasten niin, että rainan (W) mainittua pintaa (10') vasten oleva vesikerros höyrys-tyy ja täten syntyneellä höyryllä puhalletaan rainan (W) kuidukosta vettä rainan (W) vastakkaisen pinnan yhteydessä olevaan puristuskudok-10 seen (12) ja jossa menetelmässä rainaa (W) puristetaan kuumasylinterin (10) tai telan (10') pintaa vasten yhdessä tai useammassa puristusvaiheessa (A,C,E), joista ainakin yksi on pitkänippipuristusvaihe (C), tunnettu siitä, että mainitussa pitkänippipuristusvaiheessa (C) impulssikuivatuksen alaiseen rainaan (W) kohdistetaan ultraäänikenttä 15 (US), jonka värähtelytaajuusspektri ja intensiteetti valitaan sellai seksi, että ultraäänikenttä (US) olennaisesti sekä pienentää rainasta (W) höyryn avulla pois puhallettavan veden viskositeettia että ravistelee vettä irti kuidukosta, että vettä poistetaan rainasta (W) impuls-sikuivatusvaiheen tai -vaiheiden (C,E) aikana ennenkuin vesi ehtii 20 sitoutua, ja että yhdistettyyn impulssikuivatus- ja ultraäänikäsittely-vaiheeseen tulevan rainan (W) kuiva-ainepitoisuus on alueella KAm -25...75 % ja että mainitun yhdistetyn käsittelyvaiheen jälkeen rainan kuiva-ainepitoisuus KA,,, on alueella KAM - 50...80 %.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun ultraäänikäsittelyn (US) taajuutta (f) tai taajuusspekt-riä ja/tai intensiteettiä (P,...PN) säädetään rainan (W) poikkisuun-nassa ja että tällä säädöllä ainakin osittain hallitaan rainan (U) poikittaista kosteusprofiilia. 30

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetyn ultraäänen taajuusspektri on pääasiallisesti alueella 1 kHz ... 100 kHz.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä ultraäänikenttä (US) kohdistetaan rainaan (W) 12 19284 pitkänippikengän (31) avulla sen liukupinnalle (32) johdetun puristus-liukuhihnan (25) ja puristuskudoksen (26) kautta.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että menetelmässä käytetään kuumasylinterin (10) yhteydessä ennen ja/tai jälkeen yhdistettyä pitkänippikuumapuristus- ja ultraääni-käsittelyvaihetta (C) intensiivistä telanippipuristusvaihetta (A,E).

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukaisen menetelmän toteuttamiseen 10 tarkoitettu impulseikuivatuslaite veden poistamiseksi paperi- tai kar- tonkirainasta (W), joka laite käsittää kuumasylinterin (10) tai -telan, jonka pinta on (10') kuumennettu sylinterin sisäpuolisilla ja/tai ulkopuolisilla kuumennuslaitteilla (11,16,17), joka laite käsittää puris-tuskenkälaitteen (30), jossa on pitkänippipuristuskenkä (31), joka 15 muodostaa pitkän puristusvyöhykkeen (C) mainitun kuumasylinterin (10) kanssa ja jonka pitkän puristusvyöhykkeen (C) läpi on johdettu kuuma-sylinterin (10) pintaa (10') vasten puristettava raina (W) ja rainan (W) vastakkaisella puolella oleva vettä vastaanottava puristuskudos (12) sekä sen vastakkaisella puolella oleva puristusliukuhihna (25), 20 jonka sisäpinta on järjestetty kulkemaan pitkänippipuristuskengän (31) voidellun liukupinnan (32) yli, tunnettu siitä, että mainittuun pitkänippipuristuskenkään (31) on sijoitettuna ultraäänilähetin tai -lähettimiä (40) ja että laite käsittää sähkötehon syöttö- ja säätölaitteet (42), joilla syötetään sähkötehoa mainittuihin ultraäänilä-25 hettimiin (40), joista on kohdistettavissa pitkänippipuristusvaiheessa (C) rainaan (W) veden poistoa rainasta (W) tehostamisen kannalta riittävän intensiteetin omaava ultraäänikenttä (US) ja että laitteessa käytetään useita (N kpl) rainan (W) poikkisuunnassa rinnakkaisia ultra-äänilähettimiä (40,...40N), joihin on johdettavissa säädettävissä oleva 30 sähköteho (P,...PN) rainan (W) poikittaisen kosteusprofitiin hallintaa varten.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen impulssikuivatuslaite, tunnettu siitä, että menetelmässä yhdistettyyn ultraäänikuumapuris- 35 tuskenkään (31) on sovitettu sähköiset induktiokuumennuslaitteet, joil- 13 u q 9 S 4 la vastassa olevaa kuumasylinterin (10) tai -telan pintaa (10') kuumennetaan.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 5-7 mukainen impulssikuivatuslaite, 5 tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu kuumasylinterin (10) tai -telan yhteyteen sovitettu yksi tai useampi telanippi (N,,N2), joka/jotka on sijoitettu ennen ultraääni-puristuskenkää (31) ja/tai sen jälkeen. 14 8 9 2 8 4