AT504830A2 - Verfahren zur nutzung der im aus der trockenpartie einer materialbahn- herstellungsmaschine abzuführenden gasförmigen medium enthaltenen wärmeenergie sowie ein system und eine materialbahn-herstellungsmaschine hierfür - Google Patents

Description

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Verfahren zur Nutzung der im aus der Trockenpartie einer Materialbahn-Herstellunqsmaschine abzuführenden gasförmigen Medium enthaltenen Wärmeenergie sowie ein System und eine Materialbahn-Herstellungsmaschine hierfür

Gegenstand dieser Erfindung ist ein zur Nutzung der im aus der Trockenpartie einer Materialbahn-Herstellungs-maschine abzuführenden gasförmigen Medium enthaltenen Wärmeenergie dienendes Verfahren, bei dem aus der Trockenpartie abzuführendes gasförmiges Medium erfasst und einer Nutzung zugeleitet wird. Weiter sind ein entsprechendes System und eine entsprechende Papiermaschine Gegenstand der Erfindung.

In DE 4019741 Al ist die Nutzung des Wärmeenergiegehalts aus der Trockenpartie der Papiermaschine aufge- fangenen gasförmigen Mediums, nämlich dampfhaltiger Luft, zum Heizen der Fabrikhalle beschrieben. Das aus der Haube der Papiermaschine erfasste warme gasförmige Medium wird über Wärmerückgewinnungsvorriehtungen abgeleitet, wobei ein Teil der Wärmeenergie des aus der Haube erfassten gasförmigen Mediums auf Luft übergeht, die dann zum Heizen der Fabrikhalle benutzt wird. Ein typisches Problem bei dieser besagten Lösung ist jedoch der ziemlich schlechte Wirkungsgrad. Um bei der Wärmerückgewinnung einen guten Wirkungsgrad zu erzielen, sind beträchtlich hohe Investitionen in die Wärmerückgewinnungsanlage erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zur Nutzung der in dem aus der Trockenpartie einer Materialbahn-Herstellungsmaschine abzuführenden gasförmigen Medium enthaltenen Wärmeenergie zu schaffen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Wärmeenergie im Blattbildungsprozess der Materialbahn genutzt. Die kennzeichnenden Merkmale dieses erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus Patentanspruch 1 hervor.

Mit der Erfindung soll auch ein neuartiges System zur Nutzung der in dem aus der Trockenpartie einer Materialbahn-Herstellungsmaschine abzuführenden gasförmigen Medium enthaltenen Wärmeenergie geschaffen werden. Bei dem erfindungsgemäßen System wird die Wärmeenergie zum -3- • · • ···· ♦· ·· • · • · • · · · • · • • ·· ·· • · • • · · ·

Aufheizen einer vorangehenden Prozessstufe, zum Beispiel einer Haubensektion, einer Bespannung oder der Materialbahn, genutzt. Die kennzeichnenden Merkmale dieses erfindungsgemäßen Systems gehen aus Patentanspruch 5 hervor.

Weiter soll mit der Erfindung eine neuartige zur Herstellung einer Materialbahn dienende Maschine geschaffen werden, in der die Materialbahn mit einem höheren Trockengehalt als bisher von der Pressenpartie in die Trockenpartie überführt wird.

Die kennzeichnenden Merkmale dieser erfindungsgemäßen Maschine gehen aus Patentanspruch 15 hervor.

Bei dem Verfahren, dem System und der Materialbahn-Herstellungsmaschine gemäß dieser Erfindung wird aus der Trockenpartie erfasstes gasförmiges Medium wenigstens einer der Erfassungsstelle vorangehenden Bespannungsschlaufe (engl, fabric loop) zum Aufheizen der Bespannung zugeführt. Bevorzugt wird das erfasste gasförmige Medium einer solchen vor der Erfassungsstelle befindlichen Stelle zugeleitet, wo es zum Beispiel die in einen Nip einlaufende Materialbahn/Bespannung aufheizt. Dadurch wird der Trockenstoffgehalt der zu bildenden Materialbahn durch Nutzung der Wärmeenergie des aus der Haube der Trockenpartie erfassten gasförmigen Mediums auf einen höheren Wert als bisher üblich gebracht .

Unter Materialbahn-Herstellungsmaschine ist hier eine Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffmaschine zu verstehen. Die Materialbahn-Herstellungsmaschine umfasst eine Siebpartie, eine Pressenpartie und eine Trockenpartie, deren jede eine oder mehrere Bespannungsschlaufen hat. Der Begriff Trockenpartie umfasst hier auch Trockenpartien, in denen die Trocknung auf dem Einsatz von Prallströmung basiert. Aus der Trockenpartie der Materialbahn-Herstellungsmaschine wird dampfhaltige Luft abgeführt, um zu verhindern, dass dort eine Rückbefeuchtung der Materialbahn erfolgt. Anders gesagt, das der Materialbahn einmal entzogene Wasser wird in Dampfform zusammen mit der Luft abgeführt . Der Dampf und die Luft bilden somit zusammen das aus der Materialbahn-Herstellungsmaschine abzuführende gasförmige Medium, das auch Flüssigkeit enthalten kann. In der Hauptsache liegt das Medium, um das es hier geht, jedoch in Gasform vor, auch wenn es geringe Mengen Flüssigkeit enthalten sollte. Der Feuchtigkeitsgehalt des gasförmigen Mediums, d.h. die in dem Medium enthaltene Dampfmenge, schwankt u. U. stark. Die aus der Trockenpartie abzuführende Luft enthält, an den Dampf gebunden, beträchtlich große Mengen Wärmeenergie.

Mit anderen Worten, das aus der Trockenpartie abzuführende gasförmige Medium enthält beträchtlich große Mengen Wärmeenergie. Bei Abführen der dampfhaltigen -5- ··♦· ·» ·· # • · · · · · ♦ ··· • ·· ·· · ♦ · · · · ·· • · · · · ·

Luft aus der Trockenpartie wird das gasförmige Medium nach erfolgter Erfassung einer Nutzung zugeführt. Überraschend wird nun das aus der Trockenpartie erfasste gasförmige Medium wenigstens einer Haubensektion, einer Bespannung oder der Materialbahn, die vor der besagten Erfassungsstelle liegt, zum Aufheizen der Bespannung und/oder der Materialbahn zugeführt. Durch das Aufheizen einer der Erfassungsstelle des gasförmigen Mediums vorangehenden Haubensektion, Bespannung oder Materialbahn wird der Trockenstoffgehalt der Materialbahn auf ein höheres Niveau als bisher üblich gesteigert. Wird die feuchte Luft, d.h. das gasförmige Medium, einer vorangehenden Maschinenstelle, zum Beispiel der Nasspartie der Materialbahn-Herstellungsmaschine zugeführt, so bildet ihr Feuchtigkeitsgehalt kein Problem mehr. Erfolgt die Prallst römungstrocknung zum Beispiel mit Dampf, so kann auch dieser gemäß der Erfindung an einer weiter vorn liegenden Stelle eingesetzt werden.

Die Haubensektion, Bespannung oder Materialbahn, der das aus der Trockenpartie stammende gasförmige Medium zugeführt wird, kann sich unmittelbar vor der Erfassungsstelle oder schon in beträchtlichem Abstand vor dieser befinden. Gewöhnlich nimmt der Temperaturunterschied zwischen der Erfassungsstelle zum einen und der aufzuheizenden Haubensektion, Bespannung oder Materi- -6- ·· • ···· ·· ·· • · ·· • · · · • · • • ·· ·· • · • • I · · albahn zum anderen zu, wenn ihr gegenseitiger Abstand wächst.

Wird zum Aufheizen der Haubensektion, der Bespannung oder der Materialbahn gasförmiges Medium eingesetzt, kann die in dem Medium enthaltene Wärmeenergie intensiver als bisher genutzt werden. Anders gesagt, war es bisher schwierig, die Wärmeenergie des gasförmigen Mediums, d.h. des in der Luft enthaltenen Dampfes effektiv zu nutzen, so kann nun gemäß der Erfindung die im Dampf enthaltene Wärmeenergie in stärkerem Grade als bisher genutzt werden.

Bei einer der Ausführungsformen wird das aus der Trockenpartie erfasste gasförmige Medium in die Sieb- o-der in die Pressenpartie geleitet. Wird das aus der Trockenpartie stammende gasförmige Medium in/auf eine Haubensektion, Bespannung der Materialbahn der Sieboder der Pressenpartie geleitet, so erfolgt eine effektive Aufheizung der Bespannung oder der Material-bahn, denn der Temperaturunterschied zwischen dem aus der Trockenpartie stammenden Medium und der in der Sieb- oder der Pressenpartie befindlichen Bespannung oder Materialbahn ist größer als der Temperaturunterschied zwischen dem erfassten Medium und den Bespannungen oder Materialbahn der Trockenpartie. Das Anheben des Trockengehalts ermöglicht eine Steigerung der Produktion bei Maschinen, deren Produktionsgeschwindigkeit durch die Trocknung begrenzt ist, da nun in -7- -7- ··«· ·· ·· · • · · · · · • ·· ·· · · • · ····· • · · · · · · der Trockenpartie weniger Wasser verdampft werden muss.

Wird die Produktionsgeschwindigkeit der Maschine hingegen durch die Laufeigenschaft (Runnability) bei der Überführung der Materialbahn von der Pressenpartie in die Trockenpartie begrenzt, so kann die Produktionsgeschwindigkeit im typischen Fall mit Zunahme des Trockengehalts und damit mit der Verbesserung der Runnability gleichfalls gesteigert werden.

Auch gestaltet sich die Entwässerung der Materialbahn vor der Trockenpartie vorteilhafter als der Wasserentzug in der Trockenpartie, denn der Wasserentzug in der Trockenpartie erfolgt durch Verdampfen von Wasser, wobei der in die Trockenzylinder geleitete Dampf die Materialbahn aufheizt. Wasserentzug durch Verdampfen erfordert viel Energie und ist entsprechend kostspielig.

Außerdem ermöglicht der gegenüber bisher höhere Trockengehalt den Bau neuer Maschinen mit kürzerer Trockenpartie, da ja nun in der Trockenpartie weniger Wasser verdampft zu werden braucht. Eine Maschine mit einer gegenüber heute kürzeren Trockenpartie gestaltet sich in ihren Investitions- und Betriebskosten natürlich vorteilhafter als die gegenwärtigen Maschinen.

Bei einer anderen Ausführungsform wird das aus der Trockenpartie aufgefangene gasförmige Medium in die -8- -8- ·· • ···· ·· ·· · • · • · • · • • • • • • · ·· • • · · ·· · · • ····

Pressenpartie geleitet. Wird das aus der Trockenpartie stammende gasförmige Medium in die Pressenpartie geleitet, kann die in dem gasförmigen Medium enthaltene Energie effektiv zum Aufheizen der Bespannung oder der Materialbahn genutzt werden, denn das aus der Trockenpartie kommende gasförmige Medium hat eine beträchtlich höhere Temperatur als die Bespannungsschlaufen der Pressenpartie oder die Materialbahn in der Pressenpartie. Durch die Aufheizung der Bespannung, d.h. des Filzes der Pressenpartie, wird der Wasseraustrag aus dem Filz intensiviert, weil sich mit steigender Temperatur die Viskosität und die Oberflächenspannung des Wassers in günstiger Richtung verändern.

Mit anderen Worten, die Temperaturen der Bespannungsschlaufen haben Einfluss auf die Entwässerung und damit auf den Trockengehalt der Materialbahn. Außerdem erzielt man mit dem Aufheizen von Bespannungen der Pressenpartie einen - hinter der Trockenpartie gemessenen - stärkeren Trockengehaltsanstieg als mit dem Aufheizen von Bespannungsschlaufen der Siebpartie.

Im Hinblick auf die Laufeigenschaft (Runnability) kommt dem Trockengehalt hinter der Pressenpartie eine sehr wesentliche Bedeutung zu. Außerdem kann großes spezifisches Volumen eine im Hinblick auf die herzustellende Papiersorte vorteilhafte Eigenschaft sein. Ein gegenüber bisher größeres spezifisches Volumen wird nun aber mit dem erfindungsgemäßen Verfahren er- 9 9 ···· ·♦ ·Φ · # · · · · · • ·· ·· · ·

·· • · • · • · • · reicht, weil man ja damit hinter der Pressenpartie den gleichen Trockengehalt mit gegenüber bisher geringeren Pressungen beim Durchlaufen der Pressenpartie erreicht .

Bei einer dritten Ausführungsform wird aus der Trockenpartie aufgefangenes gasförmiges Medium der letzten Bespannungsschlaufe der Pressenpartie zugeführt. Bei Aufheizen von Bespannungsschlaufen mit einer bestimmten Energiemenge wird der maximale Trockengehalt vor der Überführung der Materialbahn von der Pressenpartie in die Trockenpartie dann erzielt, wenn die aufzuheizende Bespannungsschlaufe die letzte Bespannungsschlaufe der Pressenpartie ist.

Mit anderen Worten, der Temperaturanstieg der letzten Bespannung und der darauf befindlichen Materialbahn und eventuell der Haube ist am ausschlaggebendsten für die Gesamtheit, denn durch Aufheizen der letzten Bespannungsschlaufe der Pressenpartie werden jene Veränderungen bewirkt, die sich am stärksten auf den Trockengehalt der Materialbahn am Ende der Pressenpartie auswirken. Zu einem Großteil rührt das daher, dass der Materialbahn bereits viel Wasser entzogen ist, sodass die KühlWirkung der Materialbahn in der letzten Bespannungsschlaufe der Pressenpartie geringer ist als in den vorangehenden Bespannungsschlaufen.

Anders gesagt, es liegt ein hoher Trockengehalt vor, und die Temperatur der Materialbahn steigt leichter als in den vorangehenden Bespannungsschlaufen.

Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte, eine Ausführungsform der Erfindung darstellende Zeichnung, deren

Fig. 1 die Pressen- und die Trockenpartie des erfindungsgemäßen Systems und der erfindungsgemäßen Papiermaschine zeigt.

Fig. 1 zeigt die Pressenpartie 12 und die Trockenpartie 14 des erfindungsgemäßen Systems. Außerdem umfasst das System eine Siebpartie. Die Siebpartie, die Pressenpartie 12 und die Trockenpartie 14 weisen je eine oder mehrere Bespannungsschlaufen 10 auf. Der Trockenpartie 14 sind Mediumerfassungsmittel 16 zum Sammeln des aus der Trockenpartie 14 abzuführenden gasförmigen Mediums zugeordnet. Das aus der Trockenpartie abzuführende gasförmige Medium, d.h. die dampfhaltige Luft, enthält beträchtliche Mengen Dampf. An den Dampf ist Wärmeenergie gebunden. Die Mediumerfassungsmittel 16 sind an Fortleitungsmittel 18 angeschlossen, über die das aufgefangene gasförmige Medium und insbesondere die darin enthaltene Wärmeenergie einer Nutzung zugeführt werden. Weiter umfasst das System Mediumverteilungsmittel 34 zum Verteilen des gasförmigen Mediums auf eine der Erfassungsstelle vorangehende Haube, Bespannung oder Materialbahn. Das gasförmige Medium heizt die Bespannung und/oder die Materialbahn auf, wodurch der Wasserentzug weiter intensiviert wird. Wird die Bespannungsschlaufe 24 mit der Wärmeenergie, die in dem aus der Trockenpartie abzuführenden Medium enthalten ist, aufgeheizt, so erfolgt also ein Trocknen der Materialbahn ohne zusätzlichen Einsatz von Primärenergie zum Aufheizen der Materialbahn.

Die Mediumverteilungsmittel 34 des in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Systems umfassen wenigstens einen Blaskasten 20 zum Verteilen des gesammelten gasförmigen Mediums auf irgendeine der Erfassungsstelle vorangehende Bespannungsschlaufe 24. Neben den Blaskästen gehören zu den Mediumverteilungsmitteln 34 auch Blasrohre 36. Mit den Blasrohren 36 kann das gasförmige Medium auch auf andere Stellen als unmittelbar auf die Bespannung verteilt werden. Die Bespannungsschlaufe 24, auf die das gesammelte gasförmige Medium mit dem Blaskasten 20 verteilt wird, erfährt eine intensive Aufheizung. Die in dem gasförmigen Medium enthaltene Wärmeenergie, d.h. die Wärmeenergie des in der Luft enthaltenen Dampfes, wird mit den Blaskästen auf eine sehr effiziente Weise auf die Bespannungen übertragen, denn, trifft der Dampf auf eine im Vergleich zum Dampf kältere Bespannung, so kondensiert er an der Oberfläche der Bespannung, wobei ein sehr intensiver Übergang seines Wärmeenergiegehaltes auf die Bespannung er- -12- -12- ·· • **·· ·· ·· • • · ·· • · · • · • • · • • t« ·· • · • · • « · * b ···· • • folgt. Wird Medium, d.h. Dampf enthaltene Luft, auf die Bespannung geblasen, so wird dabei das in der Bespannung enthaltene kalte Wasser durch aus dem Dampf kondensiertes heißes Wasser ersetzt. Außerdem lassen sich die Blaskästen kostengünstiger als die beim Stand der Technik üblichen Wärmetauscher herstellen. Beim Einsatz von Blaskästen basiert der Wärmeübergang auf Kondensation, wobei die vom aus der Trockenpartie abzuführenden Medium mitgeführte Wärmeenergie kosteneffizient auf die Bespannungen übertragen wird. Der Wärmeenergieübergang auf die Bespannungen erfolgt auch deshalb sehr intensiv, weil bei diesem Übergang die große Innen- und Außenfläche der Bespannungen genutzt wird.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen System wird das gesammelte gasförmige Medium mit den Blaskästen 20 auf die Bespannungen 25 der BespannungsSchlaufen 24 der Pressenpartie 12 verteilt. Beim Verteilen des gesammelten gasförmigen Mediums auf die Bespannungen 25 der Pressenpartie 12 steigen die Temperaturen dieser Bespannungen 25. Durch Erhöhung der Bespannungstemperaturen wird in der Pressenpartie ein stärkerer Anstieg des Trockengehalts der Materialbahn erzielt als durch Erhöhung der Bespannungstemperaturen in der Trocken- oder der Siebpartie. Bevorzugt wird mit dem Blaskasten 20" das gesammelte gasförmige Medium auf die letzte Bespannungsschlaufe 24" der Pressenpartie verteilt, denn durch diese Erhöhung der Bespan- -13-

nungstemperatur erzielt man den stärksten Anstieg des Materialbahn-Trockengehalts und damit auch die größten Vorteile in Form von ProduktionsZunahme und Kosteneinsparungen .

Bei dem in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen System hat die Bespannungsschlaufe 24' der Pressenpartie eine Haube 26 mit einem Blaskasten 20'. Mit einer Haube können auch sämtliche Bespannungsschlaufen der Pressenpartie sowie eine oder mehrere Bespannungsschlaufen der Siebpartie versehen werden. Durch die Haube wird ein Abwandern der Wärme in die Fabrikhalle vermieden, sodass die Bespannungen der Siebpartie oder der Pressenpartie eine noch höhere Temperatur aufweisen. Die Haube kann als einheitliche, die gesamte Materialbahn-Herstellungsmaschine überspannende Konstruktion hergestellt werden, wobei dann die Sieb-, die Pressen- und die Trockenpartie alle von der gleichen Haube überdeckt sind. Bevorzugt haben jedoch die Sieb-, die Pressen- und die Trockenpartie je eine eigene Haube, sodass sich ihre gasförmigen Medien nicht miteinander vermischen. Auch können bespannungsspezifische Hauben eingesetzt werden. Dadurch, dass die gasförmigen Medien voneinander getrennt bleiben, wird verhindert, dass sich Luftmassen verschiedener Temperatur und verschiedenen Feuchtigkeitsgehalts miteinander vermischen, wobei dann eine Verbesserung der Wärmeenergie-nutzung zum Beispiel gemäß der Erfindung ermöglicht wird. Weiter dämpfen die Hauben den von der Sieb- und • · -14-

der Pressenpartie ausgehenden Lärm, wodurch eine angenehmere Arbeitsumgebung geschaffen wird.

Das in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße System umfasst Wärmerückgewinnungsvorrichtungen 28, in die Medium aus der Haube 26 der Siebpartie oder der Pressenpartie 12 geleitet werden kann. Hat die Sieb- oder die Pressenpartie eine Haube, muss aus dieser Medium kontrolliert abgeführt werden, denn in die Haube wird ja beim erfindungsgemäßen System ständig aus der Trockenpartie stammendes Medium geleitet. Das aus der Haube der Sieb- oder der Pressenpartie abzuleitende Medium wird bevorzugt Wärmerückgewinnungsvorrichtungen zugeführt, mit denen die in dem Medium enthaltene Wärmeenergie zum Heizen der Fabrikhalle oder zum Erhitzen von Betriebswasser zurückgewonnen wird.

Die Hauben der Sieb- und der Pressenpartie verschmutzen leicht infolge der in ihnen herrschenden feuchten Bedingungen. Von der verschmutzten Haube und vor allem von deren Deckenkonstruktion kann Schmutz auf die Siebe fallen/tropfen. Die in der Sieb- oder der Pressenpartie anzuordnenden Mediumerfassungsmittel wirken deshalb bevorzugt so auf die Luftströmungen, dass eine Verringerung der Haubenverschmutzung erzielt wird. Außerdem kann ja das gasförmige Medium, d.h. die warmen Dampf enthaltende Luft, mit den Blaskästen exakt gezielt gelenkt werden, wodurch die Kondensation von Feuchtigkeit an den Konstruktionen und damit deren

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Verschmutzung reduziert wird. So brauchen dann weder die Haube noch andere Konstruktionen während des Betriebs gereinigt zu werden; ein Reinigen in Verbindung mit Betriebsstillständen genügt.

Der zu dem in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen System gehörende Blaskasten 20 hat eine Länge s von 0,5 -2,5 m, bevorzugt von 1 - 1,5 m. Unter Länge ist hier die Dimension des Blaskastens in Bespannungslaufrichtung zu verstehen. Die besagte Blaskastendimension ist von zentraler Bedeutung, denn sie definiert die Strecke, auf der aus dem Blaskasten gasförmiges Medium auf die Oberfläche der Bespannung geblasen wird.

Das in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße System umfasst auch wenigstens einen auf der anderen Seite der die Bespannungsschlaufe 24 bildenden Bespannung 25 gegenüber dem Blaskasten 20 angeordneten Sauger 30. Solche Sauger 30 können mehrere vorhanden sein. Mit dem Sauger wird mit dem Blaskasten auf die Bespannung zu verteilendes gasförmiges Medium angesaugt. Bevorzugt besteht dieser Sauger aus einem Filzsauger, wodurch die Herstellungskosten des Systems insofern gesenkt werden, als in der Pressenpartie bereits vorhandene Sauger für diesen Zweck genutzt werden können. Wird der erfindungsgemäße Blaskasten zusammen mit einem Filzsauger eingesetzt, ergibt sich als zusätzlicher Vorteil die Möglichkeit, den im Filzsauger anzuwendenden Druck zu reduzieren. Der zwischen den beiden Filzsei- -16- ·· ♦ ten erforderliche Differenzdruck beträgt im typischen Fall 25 - 40 kPa. Der im Blaskasten anzuwendende Druck wiederum beträgt 1-10 kPa, bevorzugt 2-5 kPa. Die Aufrechterhaltung des in den Filzsaugern anzuwendenden Druckes erfordert beachtliche Saugvorrichtungen, wohingegen der in den Blaskästen herrschende Druck zumindest teilweise von dem in der Trockenhaube herrschenden Druck stammt. Der im Filzsauger anzuwendende Druck kann um den vom Blaskasten erzeugten Druck reduziert werden, ohne dass sich die zwischen den beiden Seiten der Bespannungen herrschende Druckfifferenz verändert. Mit der Reduzierung des im Filzsauger herrschenden Druckes sinkt auch die Leistungsaufnahme der Saugvorrichtungen.

In dem in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen System sind die Laufrichtungen der Bespannungen durch neben den Bespannungen angeordnete Pfeile angegeben. Der Blaskasten 20 erstreckt sich in Bespannungslaufrich-tung weiter als der Sauger 30. Dabei saugt der Sauger zuletzt statt kalten Mediums mit dem Blaskasten verteiltes warmes Medium an, bevor der Filz einen neuen Umlauf beginnt, sodass also die Bespannung warm ist, wenn sie mit der Materialbahn zusammentrifft.

In Fig. 1 sind die Pressenpartie 12 und die Trockenpartie 14 einer Materialbahn-Herstellungsmaschine dargestellt. Die erfindungsgemäße Materialbahn-Herstellungsmaschine umfasst außerdem eine Siebpartie. i -17-

Die Trockenpartie 14, die Pressenpartie 12 und die Siebpartie haben je eine oder mehrere Bespannungs-schlaufen 10. Die Trockenpartie 14 ist von der Haube 32 mit den Mediumerfassungsmitteln 16 umgeben. Mit den Mediumerfassungsmitteln 16 wird das aus der Trockenpartie 14 abzuführende gasförmige Medium gesammelt. Das mit den Mediumerfassungsmitteln 16 gesammelte gasförmige Medium wird mit den Fortleitungsmittein 18 einer weiteren Nutzung zugeführt. Das über die Fortleitungsmittel 18 fortzuleitende gasförmige Medium wird in einer Reinigungsvorrichtung 38, bevorzugt einem Zyklon, gereinigt. Am unteren Ende des Zyklons gehen die Schmutzstoffe ab, am oberen Ende das gereinigte gasförmige Medium. Außerdem umfasst die Materialbahn-Herstellungsmaschine wenigstens einen Blaskasten 20 zum Verteilen des erfassten Mediums auf irgendeine der Erfassungsstelle vorangehende Bespannungsschlaufe 24.

Da das Aufheizen der Bespannung auf der Kondensation des in der Luft enthaltenen Dampfes und dem Ansaugen von warmem Wasser in die Bespannung basiert, wird das in der Bespannung enthaltene kalte Wasser durch warmes Wasser ersetzt. Die Bespannung der Pressenpartie, d.h. der Filz, darf weder zu trocken noch nass sein, sodass sich der auf Kondensation basierende Wärmeübergang in Verbindung mit Saugern sehr vorteilhaft gestaltet. Während Dampf in der Bespannung kondensiert wird, wird mit den Saugern gleichzeitig Wasser aus der Bespannung abgesaugt, d.h. es erfolgt eine Konditionierung der

Bespannung. Nicht alles durch Kondensation von Dampf entstandene Wasser bleibt in der Bespannung, sondern ein Teil desselben wird aus der Bespannung abgesaugt, wobei ein Teil seiner Wärmeenergie die Bespannung auf-heizt. Nach der Kondensation des Dampfes und dem Wasserentzug mit den Saugern hat die Bespannung passenden Trockengehalt, um weiteres beim Pressen abgeschiedenes Wasser aufzunehmen. Im Vergleich zum Stand der Technik hat die Bespannung eine höhere Temperatur als nach einer herkömmlichen Konditionierung, und infolge dieser höheren Temperatur erfolgt ein intensiverer Wasserentzug aus der Materialbahn und der Bespannung.

Das gasförmige Medium, d.h. die dampfhaltige Luft, kann einer bestimmten Trockengruppe der Trockenpartie entnommen werden, wobei man Medium einer gewünschten Temperatur und eines gewünschten Feuchtigkeitsgehalts erhält. Durch passende Wahl der Temperatur und Feuchte des Mediums lässt sich die Feuchte der Bespannung, bevorzugt der Bespannung der letzten Bespannungsschlaufe der Pressenpartie, auf den gewünschten Wert bringen. Anderen Bespannungsschlaufen können jene Mediumströme zugeleitet werden, die sich nicht so gut für die letzte BespannungsSchlaufe der Pressenpartie eignen. Von verschiedenen Stellen stammende Mediumströme können auch miteinander vermischt werden, um das zum Aufheizen von Bespannungen einzusetzende Medium jeweils auf genau die richtigen Temperatur- und Feuchtewerte zu bringen. 19- • · · * #« <

Bei einer Ausführungsform wird das aus der Trockenpartie gesammelte gasförmige Medium der letzten, eine Haube aufweisenden Bespannungsschlaufe der Pressenpartie zugeführt. Die Temperatur der letzten Bespannungsschlaufe der dem Stand der Technik entsprechenden Pressenpartie beträgt im typischen Fall 35 - 60°C, am typischsten 45 - 50°C. Die besagte Bespannungsschlaufe wird typisch um etwa 10°C aufgeheizt, wenn in ihr der Dampf, der in der aus der Trockenpartie erfassten Luft enthalten ist, erfindungsgemäß zur Kondensation gebracht wird. Der Trockengehalt der Materialbahn erhöht sich dabei typisch um 1 - 3 Prozentpunkte, am typischsten um etwa 1,5 Prozentpunkte. Beträgt der Trockengehalt der Materialbahn ohne Aufheizen der Bespannungsschlaufe 47 %, so beträgt er bei Aufheizung also 48,5 %.

Neben den vorgenannten Vorteilen bringt die Erfindung auch beim Anfahren der Papiermaschine einen beträchtlichen Nutzen. Im typischen Fall muss nach erfolgtem Filzwechsel die Papiermaschine etwa zwei Tage lang mit einer um 50 bis 100 m/min reduzierten Geschwindigkeit gefahren werden. Wird der Filz alle drei Wochen gewechselt, so summieren sich diese Tage reduzierter Produktionsgeschwindigkeit im Jahr auf über einen Monat. Einsparungen beim Filzwechsel bewirkt die Erfindung gleich mehrere: Zunächst wird infolge der Erhöhung des Trockengehalts durch Aufheizen der Bespannung schneller wieder normale Produktionsgeschwindigkeit erreicht. Nach erfolgtem Filzwechsel kann die normale Produktionsgeschwindigkeit statt wie bisher innerhalb zwei Tagen nun in einem Tag erreicht werden. Zweitens verlängert sich die Gebrauchsdauer der Bespannung, wird diese nach dem erfindungsgemäßen Verfahren konditioniert. Anders gesagt, die Erfindung bewirkt nicht nur eine Erhöhung des Trockengehaltes der Material-bahn, sondern hilft auch bei der Konditionierung der Bespannung, was als beträchtlicher Vorteil zu werten ist. Die Bespannung kann nun statt der bisherigen drei Wochen zwei bis vier Tage länger laufen. Drittens ist zu beachten, dass nun der Trockengehalt, wie oben ausgeführt, über dem normalen Wert liegt. Dadurch kann der Filz bis zu einem höheren Verstopfungsgrad benutzt werden, wodurch sich seine Gebrauchsdauer um weitere zwei bis vier Tage erhöht. Dank dieser Maßnahmen kann sich somit die Gebrauchsdauer des Filzes von drei auf vier Wochen erhöhen. Dadurch sinkt die Zahl der filzwechselbedingten Tage mit reduzierter Produktionsgeschwindigkeit zum Beispiel von den bisherigen 34 Tagen auf nur 13 Tage im Jahr.

In ihrer Gesamtheit gestaltet sich die erfindungsgemäße Lösung, was ihre Investitionskosten anbelangt, vorteilhaft, denn die Blaskästen und die Haube sind in Bezug auf die Anschaffungskosten vorteilhafte Komponenten. Außerdem liegen auch ihre Betriebskosten relativ niedrig, denn ihr Betrieb basiert ja auf der Nut- zung von Abwärme zur Erhöhung des Trockengehalts. Gesenkt werden die Betriebskosten auch dadurch, dass im Oberteil der Trockenpartiehaube ein höherer Druck als in der Pressenpartie herrscht, wodurch die Beförderung der Luft in die Pressenpartie unterstützt wird.

Patentansprüche:

Claims (12)

1. -22-

   Austrian & European Patent & Trademark Attorneys GIBLER & POTH Patentanwälte OEG Dorotheergasse 7 - A-1010 Wien - patent@aon.at Tel.: +43 (1) 512 10 98 - Fax: +43 (1) 513 47 76 Patentansprüche Verfahren zur Nutzung der im aus der Trockenpartie einer Materialbahn-Herstellungsmaschine abzuführenden gasförmigen Medium enthaltenen Wärmeenergie wobei das aus der Trockenpartie (14) abzuführende gasförmige Medium erfasst und einer Nutzung zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet , dass das aus der Trockenpartie (14) erfasste gasförmige Medium zwecks Aufheizens der Bespannung und/oder der Materialbahn in/auf wenigstens eine vor der Erfassungsstelle (22) befindliche Haubensektion, Bespannung oder Materialbahn geleitet wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Trockenpartie (14) erfasstes gasförmiges Medium in die Sieb- oder die Pressenpartie (12) geleitet wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass aus der Trockenpartie (14) erfasstes gasförmiges Medium in die Pressenpartie (12) geleitet wird. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass 3. -23- -23- ·· ·· ···· • Φ ·· • • • · • · • • ·· ·· • · • • • ··· • · • · • · • ·· ·· ·· • • · • · • · ·· aus der Trockenpartie (14) erfasstes gasförmiges Medium der letzten Bespannungsschlaufe (24') der Pressenpartie (12) zugeführt wird.
2. 5. System zur Nutzung der in dem aus der Trockenpartie einer Materialbahn-Herstellungsmaschine abzuführenden gasförmigen Medium enthaltenen Wärmeenergie, das eine Siebpartie, eine Pressenpartie (12) und eine Trockenpartie (14) mit je einer oder mehreren Bespannungsschlaufen (10), Mediumerfassungsmittel (16) zum Erfassen aus der Trockenpartie (14) abzuführenden gasförmigen Mediums und Fortleitungsmittel (18), um das erfasste gasförmige Medium einer Nutzung zuzuleiten, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das System außerdem Mediumverteilungsmittel (34) zum Verteilen des gasförmigen Mediums auf irgendeine vor der Erfassungsstelle befindliche Haube, Bespannung oder Materialbahn aufweist.
3. 6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mediumverteilungsmittel (34) wenigstens einen Blaskasten (20) zum Verteilen des gasförmigen Me- -24- -24- ··

   ·· ·· ···· ·♦ ·· • • • · • · • • ·· ·· • · • • · • · ··· • · • · • · • ·· • · ·· • diums auf irgendeine vor der Erfassungsstelle befindliche Bespannungsschlaufe (24) umfassen.
4. 7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Blaskasten (20) dazu eingerichtet ist, erfasstes gasförmiges Medium auf eine Bespannungsschlaufe (24) der Pressenpartie (12) zu verteilen.
5. 8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Blaskasten (20") dazu eingerichtet ist, erfasstes gasförmiges Medium auf die letzte Bespannungsschlaufe (24") der Pressenpartie (12) zu verteilen.
6. 9. System nach irgendeinem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem System eine mit Mediumverteilungsmitteln (34) versehene Haube (26) für die Siebpartie oder die Pressenpartie (12) gehört.
7. 10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem System Wärmerückgewinnungsvorrichtungen (28) gehören, in die aus der Haube (26) der Siebpartie oder der Pressenpartie (12) gasförmiges Medium leitbar ist. -25- ·· • ···* ·· ♦ · • • • • • · • • ·* ·» • · • • • • · ···♦ • · • • • ♦ • •
8. 11. System nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet , dass die Länge s des Blaskastens (20) 0,5 - 2,5 m, vorzugsweise 1 - 1,5 m beträgt.
9. 12. System nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet , dass auf der anderen Seite der die Bespannungsschlaufe (24) bildenden Bespannung (25) gegenüber dem Blaskasten (20) wenigstens ein Sauger (30) angeordnet ist.
10. 13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , dass der Sauger (30) ein Filzsauger ist.
11. 14. System nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Blaskasten (20) in Bewegungsrichtung der Bespannung (25) weiter erstreckt als der Sauger (30) .
12. 15. Materialbahn-Herstellungsmaschine, die eine Siebpartie, eine Pressenpartie (12) und eine Trockenpartie (14) mit je einer oder mehreren BespannungsSchlaufen (10), eine Haube (26) zum Überdecken der Trockenpartie (14) , in Verbindung mit der Haube (32) Mediumerfassungsmittel (16) zum Erfassen aus der Trockenpartie (14) abzuführenden gasförmigen Mediums und Fortleitungsmittel (18), um das erfasste gasförmige Medium einer Nutzung zuzuleiten, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn-Herstellungsmaschine außerdem wenigstens einen Blaskasten (20) zum Verteilen erfassten gasförmigen Mediums auf irgendeine vor der Erfassungsstelle befindliche Bespannungsschlaufe (24) aufweist.

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