AT109635B - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Papierbahnen u. dgl. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Papierbahnen u. dgl. 



   In der Papierfabrikation erfolgt bekanntlich das Trocknen der Papierbahnen auf Trockenzylindern, die in der Regel mit Dampf beheizt werden. Der aus der Papierbahn entweichende Wasserdampf wird von der umgebenden Luft je nach ihrer Temperatur und ihrem Feuchtigkeitsgehalte mehr oder weniger rasch aufgenommen und in Dampfschwaden abgeführt. Diese Methode des Trocknens von Papierbahnen u. dgl. hat die Nachteile, dass einerseits die   Verdampfungswärme   des der Papierbahn entzogenen Wassers verloren geht und dass anderseits die Dampfschwaden leicht an den Wänden und Decken des Arbeitsraumes kondensieren, weshalb besondere Deckenheizungen vorgesehen sein müssen, die namentlich bei kaltem und feuchtem Wetter die vorzeitige Kondensation der Dampfschwaden zu verhindern haben. 



   Gemäss der vorliegenden Erfindung werden die Nachteile des erwähnten Wärmeverlustes und der vorzeitigen Kondensation des Wasserdampfes dadurch behoben, dass der aus der zu trocknenden Papierbahn od. dgl. entweichende Wasserdampf abgesaugt und behufs Ausnützung seiner Verdampfungswärme mittels einer Wärmepumpe verdichtet und zur Beheizung der Trockenzylinder verwendet wird. Zur Ausführung dieses Verfahrens ist der Trockenzylinder durch eine Umhüllung nach aussen hin abgeschlossen und der Zwischenraum zwischen dieser Umhüllung und dem Trockenzylinder über eine Wärmepumpe mit dem Innenraum des   Trockenzylinders   verbunden.

   Zur Abfuhr des der Papierbahn od. dgl. entzogenen Wasserdampfes kann hiebei der Dampf einer bei niedriger Temperatur siedenden Flüssigkeit herangezogen werden, der in die den Troekenzylinder umgebende Umhüllung eingeleitet, zusammen mit dem aus der Papierbahn entweichenden   Wasserdampfe   abgesaugt und hierauf durch Kondensation von dem unkondensiert bleibenden Wasserdampf getrennt wird, welcher schliesslich nach abermaliger Verdichtung mittels einer Wärmepumpe als Heizdampf den Troekenzylindern zugeführt wird. 



   Die Fig. 1 und 2 der Zeichnung veranschaulichen in schematischer Darstellung zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung ; die Fig. 3 und 4 zeigen, gleichfalls in schematischer Darstellung, einen der Erfindung gemäss ausgebildeten Trockenzylinder für Papierbahnen u. dgl. 



   Der   Trockenzylinder   a ist in der üblichen Weise hohl ausgebildet und wird durch Dampf beheizt, der mittels einer Leitung 2 zugeführt wird ; zur Ableitung des Kondenswassers dient eine Leitung 3 (Fig. 1 und 2). Der Erfindung gemäss ist der Trockenzylinder a mit einer Umhüllung b versehen, die zweckmässig einen wärmeisolierenden Belag trägt. Die   Mantelfläche   der Umhüllung b reicht bis an die Führungsrollen c für die zu trocknende Papierbahn d, bzw. für das sie tragende Filzband. Der Zwischenraum zwischen den beiden Führungsrollen c ist, wie die Fig. 3 und 4 zeigen, durch eine labyrinthartige Dichtung ausgefüllt, die aus zwei oder mehreren übereinander angeordneten Reihen von Walzen f besteht, welche in der Längenrichtung gegeneinander versetzt sind.

   Die Stirnwand der Umhüllung b umgreift bei 1 (Fig. 4) die Walzen f um einen vollkommenen Abschluss gegen die Aussenluft zu erzielen. Zu dem gleichen Zweck ist die Zylinderwelle mittels einer Dichtung durch die Stirnwände der Umhüllung b   hindurchgeführt.   In den durch die Walzen f abgeschlossenen Raum kann mittels einer Leitung 4 Dampf eingeführt werden, der das Eindringen von Aussenluft verhindert (Fig. 4). 



   Bei der Ausführungsform der Erfindung nach der Fig. 1 ist an die Umhüllung bein Austrittsrohr 5 für den Wasserdampf angeschlossen, der aus der zu trocknenden Papierbahn entweicht. Dieses Austrittsrohr 5 ist mit der Saugseite einer Pumpe g verbunden, welche den aus der Papierbahn entwickelten Wasserdampf absaugt und ihn in verdichtetem Zustand durch das Rohr 2 dem Trockenzylinder a zuführt. In dem Troekenzylinder a wird der Dampf kondensiert und die Verdampfungswärme des bisher ungenützt ins Freie oder in den Arbeitsraum entweichenden Dampfes wird somit zur Beheizung des Trockenzylinders a 

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 ausgenützt. Die Pumpe g wirkt hiebei als Wärmepumpe,   welche   dem aus der   Umhüllung     b abgebüssten   Dampf die zur Aufrechterhaltung des Prozesses notwendigenwärmemengen ständig zuführt.

   Das Trocknen der Papierbahn erfolgt daher nicht durch Zufuhr direkter Wärme, sondern durch die zum Betriebe der Wärmepumpe g aufgewendeten Leistung, die jedoch um das Äquivalent der   wiedergewonnenen   Ver-   dampfungswärme   geringer ist, als etwa beim Trocknen mittels elektrisch beheizter Troekenzylinder. 



   Eine Zufuhr direkter Wärme ist bloss bei der Einleitung des Trockenprozesses erforderlich ; hiefür dient entweder eine Initialdampfmenge, welche während kurzer Zeit durch eine Leitung 6 (Fig. 1) in den Trockenzylinder a eingeführt wird, oder aber eine elektrische Heizvorrichtung an sich bekannter Art, die nach der Inbetriebsetzung wieder abgestellt wird. Um die bei Einleitung des Prozesses   zuzu-   führende Wärmemenge möglichst herabzusetzen, wird der Innenraum der Umhüllung b mittels einer Saugleitung   13   (Fig. 1) auf Unterdruck gebracht, wodurch die Verdampfung des in der Papierbahn enthaltenen Wassers beschleunigt wird. Nach der Einleitung des Trockenprozesses werden die Leitungen 6 und 13 abgestellt und das Kondensat wird durch die Leitung 3 abgeführt. 



   Bei der Ausführungsform der Erfindung nach der   F ; g.   2 erfolgt die Abfuhr des der Papierbahn d od. dgl. entzogenen Wasserdampfes mittels des Dampfes einer bei niedrigerer Temperatur als Wässer siedenden Flüssigkeit, welcher Dampf in die den Trockenzylinder a umgebende Umhüllung b eingeleitet und zusammen mit den Dampfschwaden abgesaugt wird. Zu diesem Zweck ist ein geschlossener 
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 einen äusseren Raum n geteilt ist. Der Raum   m   dient zur Aufnahme einer bei niedrigerer Temperatur als Wasser verdampfenden, Flüssigkeit und ist durch eine Leitung 7 mit dem Innenraum der Umhüllung b verbunden.

   Das Austrittsrohr 5 für die Dampfschwaden ist mit der Saugseite einer Wärmepumpe gl verbunden, deren Druckleitung 8 in den Raum n des Behälters   i mündet.   Der Raum   n   ist durch eine Leitung 9 mit einer zweiten Wärmepumpe g2 und deren Druckseite durch das Eintrittsrohr 2 mit dem Innenraum des Trockenzylinders a verbunden. Der Raum n ist ferner mit einem Entlüftungsstutzen 10 versehen und an seinem unteren Ende mittels einer Leitung   H,   in die eine Umlaufpumpe eingeschaltet ist, mit dem Raum   1n   verbunden. Ausserdem ist das untere Ende des Raumes n mit einem Ableitungrohr   12 für Kondensatwasser   versehen, das jedoch nach der Einleitung des Trocknungsprozesses geschlossen wird.

   In das Rohr 2 mündet ebenso wie bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 eine Leitung 6, die von einer Heizdampfquelle kommt. 



   Ebenso wie bei der   Ausführungsform   nach der Fig. 1 wird der   Trockenprozess   durch Zufuhr von Initialdampf durch das Rohr 6 eingeleitet. Die   zugeführte Wärme   bringt das in der nassen Papierbahn      enthaltene Wasser zum Verdunsten und die Dampfschwaden werden durch die Pumpe   ssi   abgesaugt, verdichtet und dem Raum n zugeführt. In diesem wird während der Einleitung des Trocknungsprozesses der Wasserdampf kondensiert und das Kondensat fliesst durch das Rohr 12 ab.

   Die   Verdampfungswärme   wird an die in dem Raum m enthaltene leichter als Wasser siedende Flüssigkeit abgegeben und bringt einen Teil dieser Flüssigkeit zum Verdampfen ; dieser Flüssigkeitsdampf strömt durch die Leitung ? in die   Umhüllung   b, nimmt daselbst die aus der nassen Papierbahn entweichenden Dampfschwaden auf und wird zusammen mit dem Wasserdampf von der Wärmepumpe    < h   durch die Leitung 5 hindurch abgesaugt und in den Raum n geleitet.

   Durch die Wärmepumpe      werden Druck und Temperatur des abge- 
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 Zeit nach der Einleitung des Prozesses in dem Raume n bloss der Dampf der bei niedrigerer Temperatur siedenden Flüssigkeit kondensiert wird, während der Wasserdampf unkondensiert bleibt ; dieser wird durch die zweite Wärmepumpe   g2   abgesaugt, verdichtet und durch die Leitung 2 dem Trockenzylinder a zuge-   führt.   Das Kondensat der leichter siedenden Hilfsflüssigkeit wird durch die Pumpe p abgesaugt und 
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 abgesaugten Dämpfen somit jene Wärmemenge zu, die notwendig ist, um einen Teil der in dem Raum m enthaltenen Hilfsflüssigkeit fortlaufend zu verdampfen, während die   Wärmepumpe     g2   den Wasserdampf die zur Aufrechthaltung des Betriebes notwendigen Wärmemengen zuführt. 



   Nach der Einleitung des Trockenprozesses werden die Dampfzufuhrleitung 6 und die Kondenswasserableitung 12 geschlossen. Der Trockenprozess ist nunmehr von der Zufuhr direkter Wärme unabhängig, und die noch notwendigen Wärmemengen, die ebenso wie bei der Ausführungsform nach der   Fig. l   infolge der Ausnützung der Verdampfungswärme der Dampfschwaden nur gering sind, werden der Troeknungsanlage in Form mechanischer, vorzugsweise elektrischer Energie zugeführt. 



   Soweit trotz der vollkommenen Umhüllung des Trockenzylinders a doch Aussenluft eindringt 
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In jenen Fällen, in denen zur Deckung des ständigen Wärmebedarfes der Trockenanlage Heizdampf zur Verfügung steht, können selbstverständlich an Stelle der elektrisch angetriebenen Wärme- 
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Um die aus der Papierbahn d od. dgl. entweichenden Dampfschwaden möglichst rasch und vollständig abzuführen, erfolgt die Zuleitung des Dampfes der bei niedrigerer   Temperatur siedenden Hilfs-   flüssigkeit in die Umhüllung b vorzugsweise an zwei oder mehreren Stellen 7'und 7"in der   Mantelfläche   der Umhüllung b (Fig.   3), während   die Absaugstelle   6'in   einer Stirnwand vorgesehen ist.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Trocknen von Papierbahnen od. dgl. mittels dampfgeheizter Trockenzylinder, dadurch gekennzeichnet, dass behufs Wiedergewinnung der Verdampfungswärme der aus der zu trocknenden Papierbahn od. dgl. entweichende Wasserdampf abgesaugt, mittels einer Wärmepumpe verdichtet und zur Beheizung der Trockenzylinder verwendet wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfuhr des der Papierbahn od. dgl. entzogenen Wasserdampfes mittels des Dampfes einer bei niedrigerer Temperatur siedenden Flüssigkeit erfolgt, der in die den Trockenzylinder (a) umgebende Umhüllung (b) eingeleitet, zusammen mit dem aus der Papierbahn entweichenden Wasserdampf abgesaugt und hierauf durch Kondensation von dem unkondensiert bleibenden Wasserdampf getrennt wird, welcher schliesslich nach abermaliger Verdichtung mittels einer Wärmepumpe als Heizdampf den Trockenzylindern (a) zugeführt wird.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einleitung des Trocknungsprozesses der Innenraum der den Troekenzylinder (a) einschliessenden Umhüllung (b) mittels einer Pumpe auf Unterdruck gebracht wird, um die Verdampfungstemperatur herabzusetzen.

   4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass der Trockenzylinder (a) durch eine Umhüllung (b) nach aussen hin abgeschlossen ist und dass der Zwischenraum zwischen der Umhüllung und dem Trockenzylinder über eine Wärmepumpe (g) mit dem Innenraum des Trockenzylinders verbunden ist.

   5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum der den Trockenzylinder (a) einschliessenden Umhüllung (b) über eine Wärmepumpe (gel) einen dahinter geschalteten, aus zwei Räumen (m, n) bestehenden Kondensator (i) für die bei niedrigerer Temperatur als Wasser siedende Hilfsflüssigkeit und über eine dahinter geschaltete zweite Wärmepumpe (g2) mit dem Innenraum des Trockenzylinders (a) verbunden ist.

   6. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen den beiden Umlenkungsrollen (c) für die zu behandelnde Papierbahn od. dgl. mittels einer labyrinthartigen Abdichtung nach aussen hin abgeschlossen ist, die aus Dichtungswalzen (f) besteht, welche in der Längenrichtung gegeneinander versetzt und in zwei oder mehr Reihen übereinander angeordnet sind.

   7. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einleitung des Trockenprozesses und gegebenenfalls behufs Zufuhr von Zusatzwärme der Trockenzylinder (a) mit einer elektrischen Heizvorrichtung an sich bekannter Art versehen ist. EMI3.1