AT384254B

AT384254B - Einrichtung zur nutzung von ueberschussdampf

Info

Publication number: AT384254B
Application number: AT196785A
Authority: AT
Inventors: Johannes Dipl Ing Dr Te Kappel
Original assignee: Andritz Ag Maschf
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1987-10-27
Also published as: ATA196785A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Nutzung von Überschussdampf im Dampf-Kondensat- system von in einzelnen Gruppen mit gleichem Druckniveau zusammengefassten Trocken- bzw.

Heizvorrichtungen für Papier- oder Streichmaschinen, insbesondere dampfbeaufschlagten Einheiten, wie z. B. den Trockenzylindern einer Mehrzylindertrockenpartie von Papiermaschinen, wobei die einzelnen Gruppen aufeinanderfolgend mit Dampf jeweils niedrigeren Druckniveaus beheizbar sind, und das aus einer Gruppe abgeführte Kondensat-Dampf-Gemisch einem Separator zum Trennen in die dampfförmige Phase und die flüssige Phase zuleitbar ist, wobei der Dampf mit niedrigerem
Druck aus dem Separator über Dampfleitungen der jeweils folgenden Gruppe zuführbar ist, und das Kondensat gegebenenfalls dem Separator der folgenden, auf niedrigerem Druckniveau betriebe- nen Gruppe zuleitbar ist, sowie das Kondensat gegebenenfalls nach Sammlung in einem letzten
Separator, einem Kesselhaus,

einem Entgaser oder einer Kondensataufbereitungseinheit zuführbar ist und wobei in den einzelnen die folgenden Gruppen mit Dampf beliefernden Separatoren anfallen- der Überschussdampf über steuerbare Ventile vorzugsweise mit von den Dampfleitungen abzweigenden
Leitungen ableitbar ist.

Bei einer derartigen Einrichtung an der Trockenpartie von Mehrzylinder-Papiermaschinen und Streichmaschinen erfolgt die Beheizung der Zylinder, die in Kaskade geschaltet sind, in mehreren Stufen. Die Heizstufe (n) mit dem grössten Druckniveau wird (werden) mit Frischdampf beheizt. Der anfallende Schlupf- und Entspannungsdampf wird jeweils in der folgenden Stufe der Kaskade zur Beheizung der Trockenzylinder verwendet und zum Teil mit Frischdampf ergänzt.

Es ist bekannt und derzeit üblich, den für die Entwässerung der Trockenzylinder notwendigen
Schlupfdampf und den bei der Druckminderung entstehenden Entspannungsdampf durch Kaskaden- schaltung der Trockenzylinder zur Papiertrocknung zu verwerten. Darüber hinausgehende Brüdenmen- gen werden in lufttechnischen Anlagen oder in Hilfskondensatoren niedergeschlagen und erwärmen die Maschinenzuluft bzw. das Kühlwasser. Vor allem bei Papierriss an der Maschine sind die anfallenden Brüdendampfmengen so hoch, dass der Überschussdampf im Hilfskondensator nieder- geschlagen oder in die Atmosphäre abgeblasen werden muss. Der Nachteil liegt darin, dass für eine Aufrechterhaltung der Entwässerung der Zylinder Wärmeenergie durch Kondensation der
Brüdendämpfe im Hilfskondensator verloren geht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Überschussbrüdendampf sinnvoll bei der Papiertrock- nung oder bei andern Anlagen einer Papierfabrik zu nutzen. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe bei der eingangs näher bezeichneten Einrichtung dadurch gelöst, dass zwischen dem das in den einzelnen Gruppen angefallene Kondensat aufnehmenden Separator und dem Kesselhaus bzw. dem Entgaser bzw. der Kondensataufbereitungseinheit über eine Pumpe, wie an sich bekannt, ein Kondensatsammelbehälter, aus dem das Kondensat gegebenenfalls über eine Pumpe ins Kesselhaus bzw. zum Entgaser bzw.

zur Kondensataufbereitungseinheit führbar ist, geschaltet ist, und dass der über einem Druck von 1 bar anfallende, vorzugsweise aus allen Gruppen stammende Überschussdampf aus den Separatoren mit einer Leitung, gegebenenfalls über eine Verteilvorrichtung, dem Kondensatsammelbehälter unterhalb des Wasserspiegels zum Niederschlagen des Überschussdampfes und Erwärmen des Kondensats zuführbar ist. Das anfallende Kondensat der Papiermaschine wird somit nicht sofort zum Kesselhaus gepumpt, sondern zuerst in den Zwischenbehälter geführt.

In diesem Zwischenbehälter werden Überschussbrüden, die auf einem Druckniveau höher als 1 bar anfallen, unter der Wasseroberfläche eingeblasen und durch Direktkontakt mit dem Kondensat niedergeschlagen. Die Nutzung dieser Abwärme kann auf verschiedene Weise erfolgen, wobei hier drei Möglichkeiten angeführt werden sollen :
1. Vorwärmung des Kondensats im Zwischenbehälter zur Senkung des Dampfbedarfes des
Entgasers im Kesselhaus (Fig. l) ;
2. Langsame Entspannung des Wasserinhaltes des Zwischenbehälters und Nutzung des Entspan- nungsdampfes in einer Trocken-bzw. Heizstufe mit entsprechendem Druckniveau (Fig. 2) ;
3. Kühlung des Kondensats in einem Wärmetauscher, in dem Verbraucher an Niedertemperatur- wärme mit Energie versorgt werden, wie z. B.

Erwärmung der Maschinen- und Hallenzuluft oder des Sieb- und Filzspritzwassers (Fig. 3).

Aus der DE-PS Nr. 591302 ist eine Anlage mit Separatoren für Kondensat-Dampf-Gemische und die Verwendung des Dampfes aus den Separatoren für weitere Trockeneinrichtungen auf

niedrigerem Druckniveau bekannt. Eine gemäss der Erfindung vorgesehene Verwertung von Überschuss- dampf ist nicht vorgesehen ; ebenso ist im bekannten Fall ein Zwischenbehälter, der mit Überschuss- dampf beheizt ist, nicht vorhanden.

Aus der US-PS Nr. 3, 791, 044 ist eine Anlage bekannt, die einen Tetrachloräthylen-Kreislauf zur Papiertrocknung darstellt und die vom Erfindungsgegenstand bereits aufbaumässig abweicht.

Die US-PS Nr. 2, 484, 086 offenbart ein System zur Wärmebehandlung von Materialien mittels
Dampf, bei welchem zwei aufeinanderfolgende Gruppen vorgesehen sind, die fallendes Druckniveau besitzen, wobei das Kondensat-Dampf-Gemisch jeder Gruppe einem Separator zugeführt wird.

Aus den zwei Separatoren wird das Kondensat einem Sammelbehälter zugeführt, aus dem das
Kondensat mit einer Pumpe einem Erhitzer zur Rezirkulierung zugeführt wird. Aus der zweiten
Gruppe bzw. dem Separator kann mit einer Leitung und einem Ventil Dampf abgeführt und für bestimmte Zwecke z. B. zum Befeuchten von Papierbahnen verwendet werden ; diese Dampfverwertung könnte auch als Nutzung von Überschussdampf gewertet werden. Der Überschussdampf wird aber im bekannten Fall einem Dampfblaskasten zugeleitet und zum Beblasen einer Papierbahn benutzt, also zum Unterschied von der Erfindung nicht einem Kondensatsammelbehälter zugeführt.

Aus dem SU-Erfinderschein Nr. 1013532 ist zum Unterschied von der Erfindung keine Anordnung zur Nutzung von Überschussdampf in einem Dampf-Kondensat-System, sondern vielmehr eine Anord- nung zur Nutzung der feuchten Abluft aus einer Trockenkammer bekannt. Insbesondere sind dieser Druckschrift keine einzelnen aufeinanderfolgend mit Dampf jeweils niedrigeren Druckniveaus beheizte Gruppen zu entnehmen und diese Druckschrift offenbart insbesondere keinen Separator.

Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemässen Einrichrichtung kann weiters vorgesehen sein, dass im Kondensatsammelbehälter erhitzter Dampf von diesem in den Separator zur Kondensaterhitzung oder zum Zuführen von nicht verwendbarem Dampf in einen an den Separa- tor angeschlossenen Hilfskondensator rückführbar ist.

Eine besonders zweckmässige Weiterbildung der erfindungsgemässen Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Kondensatsammelbehälter erhitzter Dampf von diesem zumindest einer mit einem Druck von weniger als 1 bar betriebenen Heiz- bzw. Trockengruppe zuführbar ist, wobei der Dampfraum des Kondensatsammelbehälters über eine Leitung, eine Rückschlagklappe und ein Regelventil mit der Dampf anspeisung der Gruppe in Verbindung steht. Es kann weiters von Vorteil sein, wenn der Kondensatsammelbehälter einen zusätzlichen Kondensatkreislauf mit einer Pumpe und einem Wärmetauscher aufweist.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen verschiedene Anordnungen zur Verwertung des Überschussdampfes.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Trockenzylinder einer Papiermaschine in Heizgruppen zusammengefasst, wobei im vorliegenden Fall ein Schema mit vier Trockengruppen--1, 2,3, 4-dargestellt wurde. Die Trockenzylinder der Trockengruppen --1, 2,3, 4-- werden über eine Leitung --26-- mit Frischdampf, z. B. aus dem Kesselhaus, versorgt. Ein Kondensat/Dampfgemisch wird aus den Zylindern, jeweils über die Leitungen --40--, abgeführt und in Separatoren--5, 6,7 und 8-- in eine dampfförmige und eine flüssige Phase getrennt. Der Brüdendampf dient zur Beheizung der Heizgruppe mit nächst niedrigerem Druckniveau. Frischdampf wird über Druck- halteventile--16, 17,18 und 19-- je nach Bedarf zugespeist.

Die Brüden der Heizgruppe --1-- der niedrigsten Druckstufe werden, falls sie auf einem Druckniveau von unter 1 bar anfallen, in einem Wärmetauscher --21-- zur Erwärmung der Maschinenluft und einem Hilfskondensator --22-- niedergeschlagen.

Das Kondensat der Separatoren --5, 6,7, 8-- wird über niveaugesteuerte (LC) Venti- le --10, 11 und 12-- dem Separator der nächst niedrigeren Druckstufe zugeführt. Bei dem Separator --5-- der niedrigsten Druckstufe wird das Kondensat über eine Pumpe --20-- und ein niveaugesteuertes Ventil einem Kondensatsammelbehälter --23-- zugeführt.

Bei den Separatoren --6, 7 und 8-- sind druckgesteuerte (PC) Abblaseventile --13, 14 und 15-- angebracht, die bei erhöhtem Brüdenanfall und dem dadurch bedingten Druckanstieg öffnen, was vor allem bei Papierriss an der Maschine aber auch bei manchen Anlagen im Normalbetrieb der Fall ist und den Dampf in eine Leitung --41-- speisen. Diese Brüden wurden bisher üblicherweise über den Separator --5-- der niedrigsten Druckstufe geleitet und im Hilfskonden-

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Claims

--22-PATENTANSPRÜCHE : EMI3.2 <Desc/Clms Page number 4> die folgenden Gruppen mit Dampf beliefernden Separatoren anfallender Überschussdampf über steuerbare Ventile, vorzugsweise mit von den Dampfleitungen abzweigenden Leitungen, ableitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem das in den einzelnen Gruppen angefallene Kondensat aufnehmenden Separator (5) und dem Kesselhaus bzw. dem Entgaser (27) bzw. der Kondensataufbereitungseinheit über eine Pumpe (20), wie an sich bekannt, ein Kondensatsammelbehälter (23), aus dem das Kondensat gegebenenfalls über eine Pumpe (24) ins Kesselhaus bzw. zum Entgaser (27) bzw.

zur Kondensataufbereitungseinheit führbar ist, geschaltet ist, und dass der über einem Druck von 1 bar anfallende, vorzugsweise aus allen Gruppen stammende Überschussdampf aus den Separatoren (6 bis 8) mit einer Leitung (41), gegebenenfalls über eine Verteilvorrichtung (28), dem Kondensatsammelbehälter (23) unterhalb des Wasserspiegels zum Niederschlagen des Überschussdampfes und Erwärmen des Kondensators zuführbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Kondensatsammelbehälter (23) erhitzter Dampf von diesem in den Separator (5) zur Kondensaterhitzung oder zum Zuführen von nicht verwendbarem Dampf in einen an den Separator (5) angeschlossenen Hilfskondensator (22) rückführbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Kondensatsammelbehälter (23) erhitzter Dampf von diesem zumindest einer mit einem Druck von weniger als 1 bar betriebenen Heiz- bzw. Trockengruppe (1') zuführbar ist, wobei der Dampfraum des Kondensatsammelbehälters (23) über eine Leitung (32), eine Rückschlagklappe (30) und ein Regelventil (31) mit der Dampfanspeisung der Gruppe in Verbindung steht.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensatsammelbehälter (23) einen zusätzlichen Kondensatkreislauf mit einer Pumpe (34) und einem Wärmetauscher (33) aufweist.