WO2022161709A1 - Verfahren zur entschwadung von prozessabluft - Google Patents

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WO2022161709A1
WO2022161709A1 PCT/EP2021/087027 EP2021087027W WO2022161709A1 WO 2022161709 A1 WO2022161709 A1 WO 2022161709A1 EP 2021087027 W EP2021087027 W EP 2021087027W WO 2022161709 A1 WO2022161709 A1 WO 2022161709A1
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WO
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air
exhaust air
supply air
fan
exhaust
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Application number
PCT/EP2021/087027
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English (en)
French (fr)
Inventor
Torben Schlieckau
Dieter Ricker
Norman Rost
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
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Publication date
Application filed by Voith Patent Gmbh filed Critical Voith Patent Gmbh
Priority to EP21839228.0A priority Critical patent/EP4284974A1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/20—Waste heat recovery
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G5/00—Safety devices

Definitions

  • the invention relates to a method for de-steaming process exhaust air from a plant for the production or processing of a fibrous web according to the preamble of claim 1 .
  • This fog can fall as precipitation in the immediate vicinity of the plant and lead to slippery roads, especially in winter. Low-lying clouds of fog can also impede visibility on the road.
  • Visible mist reduction has historically meant additional energy expenditure for heating the exhaust air stream to a point beyond the dew point, sometimes aided by pre-condensing some of the humidity. Since this additional energy expenditure is not economical, it was only rarely implemented.
  • a disadvantage of the prior art is, on the one hand, that the technical outlay for de-steaming is not insignificant, since a dedicated heat exchanger and a blower system with a suitable controller must be provided. Since a considerable amount of outside air also has to be pumped, this de-steaming also increases the energy consumption of the system.
  • the object of the present invention is therefore to propose a simple and inexpensive method that effectively reduces or prevents the formation of mist.
  • the object of the present invention is to specify an alternative to the method described in DE102019114467, which is inexpensive and can be used very widely and, in particular, can also be retrofitted to existing systems.
  • the method is a method for de-steaming of process exhaust air from a plant for the production or processing of a fibrous web, in particular one Pulp, paper or board web, wherein the plant comprises a drying section in which the fibrous web is at least partially dried by means of contact drying, the drying section being supplied with inlet air and exhaust air being removed from the drying section, and with the inlet air having a higher temperature and a has a lower relative humidity than the exhaust air.
  • a partial flow is branched off from the supply air and is mixed with the exhaust air to produce the process exhaust air before it is released to the environment.
  • the relative humidity [%] of the process exhaust air is at least 5 percentage points, preferably at least 10 percentage points, below the relative humidity of the exhaust air
  • a supply air fan is provided in the supply air line and the partial flow of the supply air is branched off after the supply air fan. Then no separate blower is necessary for the promotion of the partial flow and the partial flow is conveyed with the supply air blower that is already present.
  • the partial flow of the supply air is branched off before the supply air fan.
  • an additional thrust fan for conveying the partial flow is expediently provided in the line of the partial flow of the supply air.
  • the thrust fan is designed to be frequency-controlled.
  • the position of the branching off of the partial flow can be freely selected, and in particular can also be provided in front of the supply air fan.
  • the supply air is conditioned, in particular heated, and the partial flow of the supply air is branched off after or between the individual conditioning stages. This heating is usually necessary anyway for the use of the supply air in the dryer section and the de-steaming effect of the partial flow of the supply air is thereby increased.
  • an exhaust air fan is provided in the exhaust air line and the supply air is mixed with the exhaust air after the exhaust air fan.
  • the supply air is mixed with the exhaust air before the exhaust air fan.
  • the supply air can come from the local conditions, it may be necessary to integrate the partial flow of the supply air in front of the exhaust air fan. The basic function of the method is retained.
  • the pressure generated by the supply air fan is usually higher than the pressure generated by the exhaust air fan. This ensures that the partial flow of the supply air is safely mixed into the exhaust air flow. An undesired return flow of the exhaust air into the line of the partial flow of the supply air can be avoided in this way.
  • the temperature is measured in the exhaust air and/or the intake air and/or in the process exhaust air.
  • the humidity is measured in the exhaust air and/or the incoming air and/or in the process exhaust air.
  • means in particular adjustable flaps, are provided in order to change the quantity of the partial flow of the supply air to the exhaust air.
  • these means can also be implemented by providing a frequency-controlled thrust fan in the partial-flow line, and the quantity of the partial-flow is changed via this control. This adjustment via a frequency-controlled fan is usually more reliable and precise than via a controlled flap.
  • the branched-off partial flow can be adjusted by means of the adjustable flaps or other suitable means. In very advantageous embodiments, it can be provided that the amount of the partial flow of the supply air to the exhaust air is controlled or regulated via the flow rate of the thrust fan, with the flow rate of the thrust fan being increased or reduced depending on the flow rate of the exhaust air fan.
  • this method enables an increase in the discharge speed of the process exhaust air at the exhaust air outlet above the roof.
  • this method can be used to enable a constant blow-out speed, as described above. This is often of particular relevance in relation to the emission reports.
  • the thrust fan is switched off completely or is operated at a minimum speed. If the output of the exhaust fan is reduced below this threshold value, the output of the thrust fan is increased.
  • Suitable curves can be stored for the exact connection between reducing the exhaust air fan and increasing the thrust fan. These can be determined depending on the system. For example, a 'bang-bang' control is possible, in which the thrust fan is driven to maximum output as soon as the output of the exhaust fan falls below a threshold value.
  • a functional relationship for example a linear or quadratic relationship between the decrease in the reduction of the exhaust air fan and the increase in the thrust fan can be stored.
  • the quantity of the partial flow of the supply air that is mixed with the exhaust air is adjusted as a function of the temperature and/or humidity of the exhaust air and/or process exhaust air and/or supply air and/or the environment.
  • the partial flow of the supply air and the exhaust air are mixed by means of a static mixer.
  • the process exhaust air is often released into the environment at a height of more than 40 m, in particular 60 m or more above the ground.
  • FIG. 1 shows a scheme for a method according to one aspect of the invention.
  • FIG. 2 shows a scheme for a method according to a further aspect of the invention.
  • FIG. 3 shows a scheme for a method according to a further aspect of the invention.
  • the drying section 1 of a machine for producing a paper or cellulose web is usually enclosed by a hood.
  • the air in the hood must be able to absorb the water removed from the paper web. In order to avoid that this can no longer absorb the water due to saturation, part of the hood air is continuously discharged as exhaust air 2. Since there is still some energy in this warm exhaust air 2, the exhaust air 2 is cooled via one or more heat exchangers 3, 4.
  • an air/air heat exchanger 3 for preheating ambient air 8 and an air/water 4 heat exchanger 4 for preheating process water, for example are provided.
  • an exhaust fan 5 is arranged, which promotes the exhaust air in the direction of a chimney, etc., for example.
  • the hood or the dryer section 1 is constantly supplied with fresh air 12 .
  • This supply air 12 should be as warm and dry as possible.
  • supply air 8 usually ambient air 8- is sucked in by an air supply fan 11 and conditioned in one or more stages.
  • a heat exchanger 3 is provided in FIG.
  • a first heater 9 and a second heater 10 are also provided here, which further heat the air by means of condensate, steam or other suitable heating media.
  • the conditioning devices 3, 9, 10 are all arranged in front of the supply air fan 11 in FIG.
  • a partial flow of the supply air 13 is now branched off from the supply air between the supply air fan and the dryer section 1 .
  • This partial flow 13 is then mixed with the exhaust air 2 .
  • the resulting process exhaust air 7 is discharged to the environment, usually via a silencer 6 and a suitable chimney.
  • an adjustable flap 14 or other suitable means 14 can be provided.
  • FIG. 1 again shows very well how easily the proposed de-steaming process can be installed in an existing system. It is only necessary to install the line—shown in dashed lines—for the partial flow of the supply air 13 and, if necessary, an adjustable flap 14 for metering the partial flow 13. In addition, with the exception of the flap 14, this solution is almost maintenance-free.
  • the exhaust air fan 5 conveys approx. 156,000 m 3 /h of exhaust air 2 with a temperature of 58° C. and a relative humidity of 96%. If this exhaust air 2 were to be discharged directly into the environment, vapor or fog would almost certainly form. If this exhaust air 2 is mixed with a partial flow 13 of the supply air of approx. 11,000 m 3 /m at a temperature of 110° C. and a relative humidity of 2%, this results in process exhaust air 7 of approx. 167,000 m 3 /h a temperature of 61 °C and a relative humidity of only 78%. As a result, the tendency to form plumes has been massively reduced.
  • the embodiment in FIG. 2 differs from the variant in FIG.
  • an additional thrust fan 15 is provided in the line.
  • This thrust fan 15 can in particular be frequency-controlled.
  • the quantity of the partial flow 13 can be changed directly via the thrust fan 15 as an alternative or in addition to a flap 14 .
  • the supply air fan 11 can also be operated unchanged when the partial flow quantity 13 changes.
  • the partial flow 13 is discharged immediately in front of the supply air fan.
  • it can also be provided to arrange this branch further forward, for example between the heaters 9 and 10, or after the heat exchanger 3.
  • the partial flow 13 of the supply air may then have a slightly lower temperature than the main flow of the supply air 12. However, this can be sufficient for the desired de-steaming, and costs for the heating 9 and/or 10 can thus be saved.
  • the diagram shown in Figure 3 is particularly suitable for carrying out a method in which the quantity of the partial flow of the supply air 13 to the exhaust air 2 is controlled or regulated via the flow rate of the thrust fan 15, with the flow rate of the thrust fan 15 depending on the flow rate of the Exhaust fan 5 is increased or decreased.
  • the performance of the thrust fan 15 can sometimes be reduced to such an extent -if necessary. even be turned off that the partial flow of the supply air 13 is only promoted with a very low pressure. If this pressure is below the pressure that prevails in the line of the exhaust air 2, this can mean that the moist exhaust air 2 through the line of the partial flow of the supply air 13 or he supply air 12 back into the Drying hood of drying section 1 is pressed.
  • a flap 14a is provided in order to prevent such a backflow. Since the flap 14a, in contrast to the embodiment shown in FIG. 1, is not used to adjust the flow rate, it does not have to be designed as an adjustable flap 14 either. It is perfectly sufficient if the flap 14a can switch between the “open” and “closed” positions.

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Abstract

Verfahren zur Entschwadung von Prozessabluft einer Anlage zur Herstellung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Zellstoff-, Papier- oder Kartonbahn, wobei die Anlage eine Trockenpartie umfasst, in welcher die Faserstoffbahn zumindest teilweise mittels Kontakttrocknung getrocknet wird, wobei der Trockenpartie eine Zuluft zugeführt und von der Trockenpartie eine Abluft abgeführt wird, und wobei die Zuluft eine höhere Temperatur und eine geringere relative Feuchte aufweist, als die Abluft von der Zuluft ein Teilstrom abgezweigt, und vor der Abgabe an die Umgebung mit der Abluft unter Erzeugung der Prozessabluft vermischt wird.

Description

Verfahren zur Entschwadung von Prozessabluft
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Entschwadung von Prozessabluft einer Anlage zur Herstellung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Bei der Herstellung von Faserstoffbahnen wie Papier- oder Zellstoffbahnen entsteht insbesondere bei der Trocknung der Bahn eine große Menge von sehr feuchter Abluft. Wird diese direkt an die Umgebung abgegeben, kann es bei geeigneten klimatischen Verhältnissen zur Bildung eines sichtbaren Nebels kommen.
Dieser Nebel kann in direkter Nähe der Anlage als Niederschlag niedergehen und insbesondere im Winter zu glatten Wegen führen. Zudem kann es durch tiefhängende Nebelschwaden zu Sichtbehinderungen im Straßenverkehr kommen.
Daher fordern gesetzliche Rahmenbedingungen oftmals von den Betreibern, dass von den Anlagen keine sichtbaren Wasserdampffahnen emittiert werden.
Die Reduzierung des sichtbaren Nebels bedeutete in der Vergangenheit einen zusätzlichen Energieaufwand für das Aufheizen des Abluftstroms auf einen Punkt jenseits des Kondensationspunktes, manchmal unterstützt durch vorherige Kondensation eines Teils der Luftfeuchtigkeit. Da dieser zusätzliche Energieaufwand nicht wirtschaftlich ist, wurde er nur selten realisiert.
Aus dem Stand der Technik ist zur Vermeidung einer solchen Wasserdampffahne beispielsweise das Produkt ERCS - Typ04 der Firma Scheuch GmbH in Österreich bekannt (www.scheuch.com). Dabei wird kalte Umgebungsluft über einen Wärmetauscher vorgewärmt und anschließend mit der feuchten Abluft vermischt.
Nachteilig am Stand der Technik ist dabei zum einen, dass der technische Aufwand für die Entschwadung nicht unerheblich ist, da ein eigener Wärmetauscher sowie ein Gebläse System mit geeigneter Steuerung vorgesehen sein muss. Da eine beträchtliche Menge an Außenluft zusätzlich gefördert werden muss, erhöht diese Entschwadung auch den Energieverbrauch der Anlage.
Schließlich kommt es durch das Abkühlen der Prozessluft zu einer Kondensation im Inneren des Abluftsystems, was unter anderem zu verstärkter Korrosion führen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren vorzuschlagen, dass die Nebelbildung effektiv reduziert oder verhindert.
Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, das ohne oder mit nur geringem Zusatzaufwand an Energie und/oder baulichen Maßnahmen auskommt.
Eine Verbesserung ist in der Patentanmeldung DE102019114467 der Anmelderin beschrieben. Dort wird ein Verfahren zur Entschwadung von Prozessabluft einer Anlage zur Herstellung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Zellstoff-, Papier- oder Kartonbahn, beschrieben, wobei die Anlage eine Trockenpartie umfasst, in welcher die Faserstoffbahn zumindest teilweise mittels Kontakttrocknung getrocknet wird, wobei eine erste Abluft erzeugt wird und wobei die Anlage eine zweite Quelle umfasst, die eine zweite Abluft erzeugt, welche mit der ersten Abluft vermischt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abluft eine höhere Temperatur und eine geringere relative Feuchte aufweist, als die erste Abluft.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Alternative zu dem in der DE102019114467 beschriebenen Verfahren anzugeben, das kostengünstig und sehr breit einsetzbar ist, und insbesondere auch bei bestehenden Anlagen nachgerüstet werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Dabei ist das Verfahren ein Verfahren zur Entschwadung von Prozessabluft einer Anlage zur Herstellung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Zellstoff-, Papier- oder Kartonbahn, wobei die Anlage eine Trockenpartie umfasst, in welcher die Faserstoffbahn zumindest teilweise mittels Kontakttrocknung getrocknet wird, wobei der Trockenpartie eine Zuluft zugeführt und von der Trockenpartie eine Abluft abgeführt wird, und wobei die Zuluft eine höhere Temperatur und eine geringere relative Feuchte aufweist, als die Abluft. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass von der Zuluft ein Teilstrom abgezweigt, und vor der Abgabe an die Umgebung mit der Abluft unter Erzeugung der Prozessabluft vermischt wird.
Dieses Verfahren hat den großen Vorteil, dass es ohne große Zusatzkosten auch als Nachrüstlösung in eine bestehende Anlage eingebaut werden kann. Dabei ist es im Gegensatz zum Stand der Technik der DE102019114467 unerheblich, ob neben der die feuchte Abluft erzeugenden Trockenpartei noch weitere Aggregate zur Verfügung stehen. Die Schwadenreduzierung kann allein mit der für die Trockenpartie ohnehin vorhandenen Infrastruktur vorgenommen werden. Es muss lediglich eine Leitung für das Abzweigen des Teilstroms vorgesehen werden.
Wie erwähnt erlaubt dies die Nachrüstung einer Entschwadung auch bei bestehenden Anlagen.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass so viel von dem Teilstrom der Zuluft zu der Abluft zugemischt wird, dass der Taupunkt der Prozessabluft unterhalb der Umgebungstemperatur der Anlage, insbesondere zumindest 5 ° unterhalb der Umgebungstemperatur der Anlage liegt.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die relative Feuchte [%] der Prozessabluft um min 5%-Punkte, bevorzugt min. 10%-Punkte unterhalb der relativen Feuchte der Abluft liegt
Vorteilhaft ist es, wenn in der Leitung der Zuluft ein Zuluftgebläse vorgesehen ist, und der Teilstrom der Zuluft nach dem Zuluftgebläse abgezweigt wird. Dann ist für die Förderung des Teilstroms kein eigenes Gebläse notwendig und der Teilstrom wird mit dem ohnehin vorhandenen Zuluftgebläse gefördert. ln einer alternativen Ausführung kann vorgesehen sein, dass der Teilstrom der Zuluft vor dem Zuluftgebläse abgezweigt wird. In diesem Fall wird zweckmäßigerweise in der Leitung des Teilstroms der Zuluft ein zusätzlicher Schublüfter zum Fördern des Teilstroms vorgesehen sein. Dies hat den Vorteil, dass die als Teilstrom abgeführte Menge verändert werden kann - über eine Veränderung der Leistung des Schublüftersohne an dem Zuluftgebläse etwas verändern zu müssen. In manchen Installationen sind nämlich beispielsweise im Rahmen einer Taupunktregelung der Trockenhaube das Zuluftgebläse und das Abluftgebläse miteinander gekoppelt. In solchen Fällen ist es schwierig, die Menge an Teilstrom zu verändern ohne Störungen in der Taupunktregelung zu provozieren.
Um mittels eines Schublüfters bequem und auch verlässlich die Menge des Teilstroms verändern zu können ist es vorteilhaft, wenn der Schublüfter frequenzgeregelt ausgeführt ist.
Weiterhin ist bei der Verwendung eines solchen Schublüfters vorteilhaft, dass die Position der Abzweigung des Teilstroms frei gewählt, und insbesondere auch vor dem Zuluftgebläse vorgesehen sein kann.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Zuluft konditioniert, insbesondere erwärmt wird, und der Teilstrom der Zuluft nach oder zwischen den einzelnen Konditionierungsstufen abgezweigt wird. Diese Erwärmung ist für die Verwendung der Zuluft in der Trockenpartie meist ohnehin notwendig und die Entschwadungswirkung des Teilstroms der Zuluft wird dadurch erhöht.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn in der Leitung der Abluft ein Abluftgebläse vorgesehen ist, und die Vermischung der Zuluft mit der Abluft nach dem Abluftgebläse erfolgt.
Alternativ kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die Vermischung der Zuluft mit der Abluft vor dem Abluftgebläse erfolgt. Beispielsweise bei Umbauten kann es aus den örtlichen Gegebenheiten heraus erforderlich sein, den Teilstrom der Zuluft vor dem Abluftgebläse einzubinden. Die grundlegende Funktion des Verfahrens bleibt dabei erhalten.
Meist ist der Druck, der durch das Zuluftgebläse erzeugt wird, höher als der Druck, den das Abluftgebläse erzeugt. Dadurch ist gewährleistet, dass der Teilstrom der Zuluft sicher in den Abluftstrom eingemischt wird. Ein unerwünschtes Rückströmen der Abluft in die Leitung des Teilstroms der Zuluft kann dadurch vermieden werden.
Es kann vorteilhaft sein, wenn in der Abluft und/oder der Zuluft und/oder in der Prozessabluft die Temperatur gemessen wird.
Es kann alternativ oder zusätzlich vorteilhaft sein, wenn in der Abluft und/oder der Zuluft und/oder in der Prozessabluft die Feuchte gemessen wird.
In einer bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass Mittel, insbesondere einstellbare Klappen, vorgesehen sind, um die Menge des Teilstroms der Zuluft zur Abluft zu verändern.
Alternativ oder zusätzlich können diese Mittel auch dadurch realisiert sein, dass ein frequenzgeregelter Schublüfter in der Teilstromleitung vorgesehen ist, und über diese Regelung die Menge des Teilstroms verändert wird. Diese Einstellung über einen frequenzgeregelten Lüfter ist üblicherweise verlässlicher und genauer als über eine geregelte Klappe.
Der abgezweigte Teilstrom, der zur Entschwadung benötigt wird, umfasst meist zwischen 5% und 20 % der gesamten Zuluftmenge. Je nach Wetterlage kann aber zeitweise auch überhaupt keine Zugabe von Zuluft (=0%) zur Abluft notwendig sein. Mittels der einstellbaren Klappen oder anderer geeigneter Mittel kann der abgezweigte Teilstrom angepasst werden. ln sehr vorteilhaften Ausführungen kann vorgesehen sein, dass die Menge des Teilstroms der Zuluft zur Abluft über die Fördermenge des Schublüfters gesteuert bzw. geregelt wird, wobei insbesondere die Förderleistung des Schublüfters in Abhängigkeit von der Förderleistung des Abluftgebläses erhöht oder gesenkt wird.
Dabei kann es zweckmäßig sein, dass bei einer Reduzierung der Förderleistung des Abluftgebläses die Förderleistung des Schublüfters erhöht wird, bzw. bei einer Erhöhung der Förderleistung des Abluftgebläses die Förderleistung des Schublüfters reduziert wird. Eine Reduzierung der pro Zeiteinheit geförderten Abluftmenge aus der Trockenpartie führt bei ansonsten konstanten Produktionsbedingungen in der Konsequenz nämlich dazu, dass sich die Feuchtigkeit der Abluft erhöht. Die Erfinder haben überaschenderweise erkannt, dass in diesem Fall trotz der geringeren Menge an Abluft oft eine größere Menge an trockener Zuluft zugemischt werden sollte, um eine Schwadenbildung zu vermeiden.
Darüber hinaus ermöglicht dieses Verfahren eine Steigerung der Ausblasgeschwindigkeit der Prozessabluft am Abluftaustritt über Dach. In besonders vorteilhaften Ausführungen kann dieses Verfahren genutzt werden, eine konstante Ausblasgeschwindigkeit wie zuvor beschrieben zu ermöglichen. Dies ist häufig in Bezug auf die Emissionsgutachten von besonderer Relevanz.
In besonders vorteilhaften Ausführungen kann vorgesehen sein, dass bis zu einem bestimmten Schwellwert des Abluftgebläses (z.B. bei maximaler Leistung des Abluftgebläses) der Schublüfter ganz ausgeschaltet ist, oder auf einer Minimaldrehzahl betrieben wird. Wird die Leistung des Abluftgebläses unter diesen Schwellwert gesenkt, wird die Leistung des Schublüfters erhöht.
Für den exakten Zusammenhang zwischen Reduzierung des Abluftgebläses und Steigerung des Schublüfters können geeignete Kurven hinterlegt werden. Diese können jeweils anlagenabhängig ermittelt werden. Es ist beispielsweise eine , Bang-Bang’ Steuerung möglich, bei der der Schublüfter auf maximale Leistung gefahren wird, sobald die Leistung des Abluftgebläses einen Schwellwert unterschreitet.
Alternativ ist auch eine stufenweise Steigerung beim Erreichen weiterer Schwellwerte möglich.
Wiederum alternativ kann ein funktionaler Zusammenhang, zum Beispiel ein linearer oder quadratischer Zusammenhang zwischen Abnahme der Reduzierung des Abluftgebläses und Steigerung des Schublüfters hinterlegt sein.
Wiederum alternativ kann ein funktionaler Zusammenhang angepasst auf eine ggf. erforderliche Einbindung des Teilstromes der Zuluft vor dem Abluftgebläse hinterlegt sein.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Menge des Teilstroms der Zuluft, die mit der Abluft vermischt wird in Abhängigkeit der Temperatur und/oder Feuchte der Abluft und/oder Prozessabluft und/oder Zuluft und/oder der Umgebung eingestellt wird.
Um eine gute Durchmischung der Abluft und des Teilstroms der Zuluft zu gewährleisten kann vorgesehen sein, dass der Teilstrom der Zuluft und die Abluft mittels eines statischen Mischers vermischt werden.
Häufig wird die Prozessabluft in einer Höhe von mehr als 40m, insbesondere 60m oder mehr über dem Grund an die Umgebung abgegeben.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Figurenweiter erläutert. Die Erfindung ist dabei nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
Figur 1 zeigt ein Schema für ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung. Figur 2 zeigt ein Schema für ein Verfahren gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung.
Figur 3 zeigt ein Schema für ein Verfahren gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung. Die Trockenpartie 1 einer Maschine zur Herstellung einer Papier- oder Zellstoffbahn ist üblicherweise von einer Haube umschlossen. Die Luft in der Haube muss das aus der Papierbahn entfernte Wasser aufnehmen können. Um zu vermeiden, dass diese das Wasser aufgrund der Sättigung nicht mehr aufnehmen kann, wird kontinuierlich ein Teil der Haubenluft als Abluft 2 abgeführt. Da in dieser warmen Abluft 2 noch einige Energie steckt, wird die Abluft 2 über einen oder mehrere Wärmetauscher 3, 4 abgekühlt. In der in Figur 1 gezeigten Ausführung ist ein Luft/Luft-Wärmetauscher 3 zum Vorwärmen von Umgebungsluft 8 sowie ein Luft/Wasser 4 Wärmetauscher 4 zum Vorwärmen bspw. Von Prozesswässern vorgesehen. Danach ist ein Abluftgebläse 5 angeordnet, das die Abluft in Richtung z.B. eines Kamins etc. fördert.
Zugleich wird der Haube, bzw. der Trockenpartie 1 stetig frische Zuluft 12 zugeführt. Diese Zuluft 12 soll möglichst warm und trocken sein. Zu diesem Zweck wird Versorgungsluft 8 -üblicherweise Umgebungsluft 8- durch ein Zuluftgebläse 11 angesaugt, und über eine oder mehrere Stufen konditioniert. In Figur 1 ist hierzu exemplarisch ein Wärmetauscher 3 vorgesehen, der die Umgebungsluft 8 mittels der Abluft 2 vorwärmt. Zusätzlich sind hier noch ein erste Heizung 9 und eine zweite Heizung 10 vorgesehen, die die Luft weiter mittels Kondensat, Dampf oder anderer geeigneter Heizmedien weiter aufwärmen. Die Konditioniereinrichtungen 3, 9, 10 sind in Figur 1 alle vor dem Zuluftgebläse 11 angeordnet. Zwischen dem Zuluftgebläse und der Trockenpartie 1 wird nun ein Teilstrom der Zuluft 13 von der Zuluft abgezweigt. Dieser Teilstrom 13 wird dann der Abluft 2 vermischt. Die dadurch entstehende Prozessabluft 7 wird - meist über einen Schalldämpfer 6 und einen geeigneten Kamin an die Umgebung abgegeben. Um die Menge des Teilstroms 13 einstellen bzw. dosieren zu können, kann eine einstellbare Klappe 14 oder andere geeignete Mittel 14 vorgesehen sein.
Die Vermischung des Teilstroms der Zuluft 13 mit der Abluft 2 erfolgt nach dem Abkühlen durch die Wärmetauscher 3, 4, sowie nach dem Abluftgebläse 5. Da das Zuluftgebläse 11 in der Regel einen größeren Druck erzeugt als das Abluftgebläse 5, kann ein Strömen der Abluft 2 , in die falsche Richtung', als in die Leitung des Teilstroms 13 hinein, weitgehend ausgeschlossen werden. Die Figur 1 zeigt noch einmal sehr gut, wie einfach das vorgeschlagene Entschwadungsverfahren in eine vorhandene Anlage eingebaut werden kann. Es ist lediglich die - strichliert gezeichnete- Leitung für den Teilstrom der Zuluft 13 zu installieren, sowie gegebenenfalls eine einstellbare Klappe 14 zur Dosierung des Teilstroms 13. Zudem ist diese Lösung mit Ausnahme der Klappe 14 nahezu wartungsfrei.
Das Volumen des Teilstroms 13 ist relativ gering, und zwar sowohl verglichen mit der gesamten Zuluft 12, als auch verglichen mit der Abluft 2 und umfasst meist zwischen 5% und 20 %, oftmals zwischen 10% und 15% der gesamten Zuluftmenge und/oder Abluftmenge. Je nach Wetterlage kann aber zeitweise auch überhaupt keine Zugabe von Zuluft (=0%) zur Abluft notwendig sein.
Für die verschiedenen Luftströme können beispielhaft die folgenden Werte angenommen werden:
Tabelle LMögiche Parameter der Luftströme
Figure imgf000011_0001
In einer typischen Anwendung fördert das Abluftgebläse 5 ca. 156.000 m3/h Abluft 2 mit einer Temperatur von 58°C und einer relativen Feuchte von 96%. Würde man diese Abluft 2 direkt in die Umgebung abgeben, käme es nahezu sicher zur Schwaden- bzw. Nebelbildung. Vermischt man diese Abluft 2 mit einem Teilstrom 13 der Zuluft von ca. 11.000 m3/m bei einer Temperatur von 110°C und einer relativen Feuchte von 2%, so ergibt sich daraus eine Prozessabluft 7 von ca. 167.000 m3/h mit einer Temperatur von 61 °C und einer relativen Feuchte von nur noch 78%. Die Neigung zur Schwadenbildung ist dadurch massiv reduziert worden.
Die Ausführung in Figur 2 unterscheidet sich von der Variante in Figur 1 dadurch, dass der Teilstrom 13 der Zuluft 12 bereits vor dem Zuluftgebläse 11 abgezweigt wird. Um den Teilstrom 13 fördern zu können, ist in der Leitung ein zusätzlicher Schublüfter 15 vorgesehen. Dieser Schublüfter 15 kann insbesondere frequenzgeregelt sein. In diesem Fall kann die Menge des Teilstroms 13 alternativ oder zusätzlich zu einer Klappe 14 direkt über den Schublüfter 15 verändert werden. Insbesondere kann das Zuluftgebläse 11 auch bei einer Veränderung der Teilstrommenge 13 unverändert betrieben werden. Bei der Ausführung in Figur 2 wird der Teilstrom 13 unmittelbar vor dem Zuluftgebläse abgeführt. Es kann alternativ auch vorgesehen sein, diese Abzweigung weiter vorne, beispielsweise zwischen den Heizungen 9 und 10, oder nach dem Wärmetauscher 3 anzuordnen. Der Teilstrom 13 der Zuluft hat dann gegebenenfalls eine etwas geringere Temperatur als der Hauptstrom der Zuluft 12. Dies kann aber für die gewünschte Entschwadung ausreichend sein, und man kann sich so Kosten für die Heizung 9 und/oder 10 sparen.
Das in Figur 3 gezeigte Schema ist besonders geeignet zur Durchführung eines Verfahrens, bei dem die Menge des Teilstroms der Zuluft 13 zur Abluft 2 über die Fördermenge des Schublüfters 15 gesteuert bzw. geregelt wird, wobei die Förderleistung des Schublüfters 15 in Abhängigkeit von der Förderleistung des Abluftgebläses 5 erhöht oder gesenkt wird. Bei derartigen Verfahren kann bisweilen die Leistung des Schublüfters 15 derart weit zurückgenommen werden -ggf. sogar ausgeschaltet werden-, dass der Teilstrom der Zuluft 13 nur noch mit einem sehr geringen Druck gefördert wird. Liegt dieser Druck unterhalb des Drucks, der in der Leitung der Abluft 2 herrscht, kann dies dazu führen, dass die feuchte Abluft 2 durch die Leitung des Teilstroms der Zuluft 13 bzw. er Zuluft 12 wieder zurück in die Trockenhaube der Trockenpartie 1 gedrückt wird. Um dies zu vermeiden, ist es, wie in Figur 3 gezeigt, generell vorteilhaft, wenn eine Klappe 14a vorgesehen ist, um eine derartige Rückströmung zu verhindern. Da die Klappe 14a im Gegensatz zu der in Figur 1 gezeigten Ausführung nicht zum Einstellen der Durchflussmenge eingesetzt wird, muss sie auch nicht als verstellbare Klappe 14 ausgeführt sein. Es ist vollkommen ausreichend, wenn die Klappe 14a zwischen den Stellungen „auf“ und „zu“ schalten kann.
Bezugszeichen
1 Trockenpartie
2 Abluft
3 Wärmetauscher (Luft/Luft)
4 Wärmetauscher (Luft/Wasser)
5 Abluftgebläse
6 Schalldämpfer
7 Prozessabluft
8 Versorgungsluft/Umgebungsluft
9 erste Heizung
10 zweite Heizung
11 Zuluftgebläse
12 Zuluft
13 Teilstrom der Zuluft
14 verstellbare Klappe
14a Klappe
15 Schublüfter

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Entschwadung von Prozessabluft (7) einer Anlage zur Herstellung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Zellstoff-, Papieroder Kartonbahn, wobei die Anlage eine Trockenpartie (1) umfasst, in welcher die Faserstoffbahn zumindest teilweise mittels Kontakttrocknung getrocknet wird, wobei der Trockenpartie (1 ) eine Zuluft (12) zugeführt und von der Trockenpartie (1 ) eine Abluft (2) abgeführt wird, und wobei die Zuluft (12) eine höhere Temperatur und eine geringere relative Feuchte aufweist, als die Abluft (2), dadurch gekennzeichnet, dass von der Zuluft (12) ein Teilstrom (13) abgezweigt, und vor der Abgabe an die Umgebung mit der Abluft (2) unter Erzeugung der Prozessabluft (7) vermischt wird Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass so viel von dem Teilstrom der Zuluft (13) zu der Abluft (2) zugemischt wird, dass der Taupunkt der Prozessabluft (7) unterhalb der Umgebungstemperatur der Anlage, insbesondere zumindest 5 ° unterhalb der Umgebungstemperatur der Anlage liegt. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung der Zuluft (12) ein Zuluftgebläse (11 ) vorgesehen ist, und der Teilstrom der Zuluft (13) nach dem Zuluftgebläse (11 ) abgezweigt wird. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung der Zuluft (12) ein Zuluftgebläse (11 ) vorgesehen ist, und der Teilstrom der Zuluft (13) vor dem Zuluftgebläse (11 ) abgezweigt wird und wobei in der Leitung des Teilstroms der Zuluft (13) ein zusätzlicher Schublüfter (15) vorgesehen ist.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluft (12) konditioniert, insbesondere erwärmt wird, und der Teilstrom der Zuluft (13) nach der Konditionierung abgezweigt wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung der Abluft (2) ein Abluftgebläse (5) vorgesehen ist, und die Vermischung der Zuluft (13) mit der Abluft (2) nach dem Abluftgebläse (5) erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abluft (2) und/oder der Zuluft (12,13) und/oder in der Prozessabluft (7) die Temperatur gemessen wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abluft (112) und/oder der Zuluft (12,13) und/oder in der Prozessabluft (7) die die Feuchte gemessen wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um die Menge des Teilstroms der Zuluft (13) zur Abluft (2) zu verändern, wobei die Mittel insbesondere als einstellbare Klappen (14) oder als Frequenzregelung des Schublüfters (15) ausgeführt sein können.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Teilstroms der Zuluft (13), die mit der Abluft (2) vermischt wird in Abhängigkeit der Temperatur und/oder Feuchte der Abluft und/oder Prozessabluft und/oder Zuluft eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Teilstroms der Zuluft (13) zur Abluft (2) über die Fördermenge des Schublüfters (15) gesteuert bzw. geregelt wird, wobei die Förderleistung des Schublüfters (15) in Abhängigkeit von der Förderleistung des Abluftgebläses (5) erhöht oder gesenkt wird. - 15 - Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Reduzierung der Förderleistung des Abluftgebläses (5) die Förderleistung des Schublüfters (15) erhöht wird, bzw. bei einer Erhöhung der Förderleistung des Abluftgebläses (5) die Förderleistung des Schublüfters (15) reduziert wird. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilstrom der Zuluft (13) und die Abluft (2) mittels eines statischen Mischers vermischt werden. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessabluft (7) in einer Höhe von mehr als 40m, insbesondere 60m oder mehr über dem Grund an die Umgebung abgegeben wird.
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