AT511127A2 - Prallströmtrockner zur trocknung einer faserstoffbahn - Google Patents

Abstract

Den Gegenstand dieser Erfindung bildet ein Prallströmtrockner zur Trocknung einer Faserstoffbahn (13), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einer Haube (11) und einer auf die Faserstoffbahn (13) gerichteten Düsenanordnung (17). Die Düsenanordnung (17) weist Ausblasöffnungen (19) und Rückführkanäle (18) auf, sodass Trocknungsgas aus dem Haubeninneren durch die Ausblasöffnungen (19) auf die Faserstoff bahn (13) aufgeblasen und durch die Rückführkanäle (18) wieder ins Haubeninnere rückgeführt wird. Das Trocknungsgas wird dabei erfindungsgemäß durch einen Oberflächenbrenner (12) erwärmt. Den Gegenstand dieser Erfindung bildet auch ein Verfahren zur Trocknung einer Faserstoffbahn, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt wird.

Description

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Prallströmtrockner zur Trocknung einer Faserstoffbahn

Den Gegenstand dieser Erfindung bildet ein Prallströmtrockner zur Trocknung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einer Haube und einer auf die Faserstoffbahn gerichteten Düsenanordnung. Die Düsenanordnung weist Ausblasöffnungen und Rückführkanäle auf, sodass Trocknungsgas aus dem Haubeninneren durch die Ausblasöffnungen auf die Faserstoffbahn aufgeblasen und durch die Rückführkanäie wieder ins Haubeninnere rückgeführt wird. Das Trocknungsgas wird dabei durch einen Brenner erwärmt.

Den Gegenstand dieser Erfindung bildet auch ein Verfahren zur Trocknung einer Faserstoffbahn, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt wird.

Prallströmtrockner (Impingement-Trockner) werden schon lange in der Papierindustrie verwendet, sie werden vorwiegend zur Trocknung einer Papieroder Kartonbahn verwendet. So beschreibt die EP1337707 beispielsweise eine Prallströmtrockneranordnung, in der eine Faserstoffbahn durch im wesentlich senkrecht stehende Prallströmtrockner getrocknet wird.

Eine Prallströmtrocknung erfolgt oft auch bei derTissueherstellung, dabei wird ein dampfbeheizter Trockenzylinder (Yankee) von einer Trockenhaube zur Aufblasung von Heißluft umschlungen. Eine derartige Vorrichtung ist in der EP137096 beschrieben.

In den herkömmlichen Prallströmtrocknem erfolgt die Beheizung des Trocknungsgases (Trocknungsluft) über Brenner mit freier Flamme (Düsenbrenner), also über Brenner mit einer oder mehreren Brenndüsen, über die Gas oder ein flüssiger Brennstoff in einen Brennraum eingedüst und verbrannt wird. Meist werden hierzu Tunnelbrenner verwendet. Diese Brenner sind in der Regel außerhalb der Haube ausgeführt, es gibt aber auch Ausführungen in denen der Brenner in der Haube angeordnet ist. Die Brennerflammen solcher Brenner können dabei durchaus einige Meter lang sein, deshalb sind auch entsprechend große Brennräume und dadurch auch große 1

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Hauben vorzusehen. Ein Durchschlagen der Flammen auf die gegenüberliegende Haubenseite muss vermieden werden.

Bei herkömmlich beheizten Prallströmtrocknern ist es außerdem schwierig, eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Heißluft zu erreichen, da die freie Brennerflamme in ihrem Kern über 1000°C erreicht, jedoch in den Randbereichen verhältnismäßig kühl ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Prallströmtrockner zu offenbaren, der eine kompakte Bauweise ermöglicht und eine gleichmäßige Temperaturverteilung des Trocknungsgases (Heißluft) gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Brenner, der als Oberflächenbrenner ausgebildet ist.

Bei Oberflächenbrennern erstreckt sich die Flamme von einer meist porösen Oberfläche in die Umgebung. Die porösen Oberflächen können je nach Aufgabenstellung unterschiedlich geformt sein, beispielsweise eben, zylinderförmig oder gewölbt. Als (poröse) Oberflächen dienen perforierte Keramiken, poröse Keramiken, Metallgewebe, perforierte Bleche oder Sintermetalle, die in manchen Fällen auch katalytisch beschichtet sein können. Bei diesen Flächenbrennern werden an der Brenneroberfläche viele kleine Flämmchen oder ein Flammenteppich stabilisiert. Die Wärmeabgabe erfolgt durch Strahlung, einerseits durch die Flamme und andererseits durch die Oberfläche des Brenners, wie auch durch den konvektiven Wärmeinhalt der Abluft aus dem Brenner.

Mit einem derartigen Brenner kann die DurchmischungA/ergleichmäßigung der Heißluft in einer kürzeren Baulänge als in herkömmlichen Trockneren realisiert werden, außerdem treten hier keine Temperaturspitzen wie bei Düsenbrennern auf. Mit einem Oberflächenbrenner kann ein sehr großer Leistungsbereich z.B. zwischen 100 bis 10000 kW/m2 abgedeckt werden. 2

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Vorzugsweise ist der Oberflächenbrenner innerhalb der Haube angeordnet. Derartige Hauben können dadurch sehr kompakt gebaut werden, da keine freien Flammen und keine langen Mischstrecken berücksichtigt werden müssen.

Es ist vorteilhaft, wenn in der Haube ein Gebläse zur Umwälzung des Trocknungsgases angeordnet ist bzw. wenn die Haube eine Abzugsöffnung aufweist, durch die ein Teil des feuchten Trocknungsgases aus der Haube abführbar ist. Frische Verbrennungsluft kann dabei durch eine Luftzufuhröffnung der Haube zugeführt werden.

Es ist günstig, wenn der Oberflächenbrenner als Gasbrenner ausgeführt ist bzw. wenn er eine poröse Oberfläche zur Stabilisierung der Flamme aufweist.

Gegenstand dieser Erfindung bildet auch ein Verfahren zur Trocknung einer Faserstoffbahn mit einem Prallströmtrockner. Erfindungsgemäß wird dabei zumindest ein Teil des durch die Rückführkanäle in die Haube rückgeführten Trocknungsgases zur neuerlichen Erwärmung durch den Oberflächenbrenner geführt. Dadurch kann eine besonders gleichmäßige Erwärmung der Heißluft (des Trocknungsgases) erreicht werden.

Vorzugsweise wird das rückgeführte Trocknungsgas mit Frischluft und mit einem Brennstoff angereichert, bevor es durch den Oberflächenbrenner geführt wird. Dadurch werden die Frischluft und der Brennstoff durch die rezirkulierte Trocknungsluft vorgewärmt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines herkömmlichen Prallströmtrockner nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Prallströmtrockner. 3

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In Figur 1 ist ein herkömmlicher Prallströmtrockner dargestellt. Er umfasst eine Haube t und Ausblasdüsen 7. Im Inneren der Haube 1 ist ein Tunnelbrenner 2 in einem Tunnel 3 angeordnet, ebenso wie ein Gebläse 4. Die Ausblasdüsen 7 sind auf ein Trockensieb 6, das durch Walzen 5 geführt wird, gerichtet.

Im Betrieb wird eine Faserstoffbahn auf dem Trockensieb 6 durch den Prallströmtrockner transportiert. Im Haubeninneren wird Luft durch den Tunnelbrenner 2 erwärmt und über die Ausblasdüsen auf die Faserstoffbahn geblasen. Die Faserstoffbahn wird dadurch getrocknet. Die feuchte und abgekühlte Trocknungsluft wird über Rückführkanäle (in Fig. 1 nicht dargestellt) wieder ins Haubeninnere gesaugt und zum Teil überdas Gebläse 4 erneut dem Tunnelbrenner 2 zugeführt. Ein anderer Teil der feuchten Heißluft wird aus der Haube 1 abgeführt und durch frische trockene Luft ersetzt. Durch die freie Flamme des Tunnelbrenners 2 muss die Haube 1 entsprechend groß dimensioniert sein. Es gibt auch Prallströmtrockner bei denen der Brenner 2 außerhalb der Haube angeordnet ist, hierbei benötigen jedoch die Heißluftkanäle viel Platz.

In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Prallströmtrockner dargestellt mit einer Haube 11 und mit einer Düsenanordnung 17. Auch hier wird ein Trocknungsgas (Heißluft) über Ausblasöffnungen 19 der Düsenanordnung 17 auf eine Faserstoffbahn 13 geblasen. Die Faserstoffbahn 13 wird durch ein über Walzen 15 umlaufendes Trockensieb 16 durch den Prallströmtrockner geführt und dabei getrocknet.

Das feuchte Trocknungsgas wird mit Hilfe eines Gebläses 14 durch die Rückführkanäle 18 wieder in das Haubeninnere gesaugt. Ein Teil des feuchten Trocknungsgases wird über die Abzugsöffnung 20 aus der Haube 11 abgeführt und durch über die Luftzufuhröffnung 21 zugeführte trockene Frischluft ersetzt. Der restliche Teil des feuchten Trocknungsgases und die zugeführte Frischluft werden überdas Gebläse 14 dem Oberflächenbrenner 12 zugeführt. Über die Zufuhrleitung 22 wird außerdem Brennstoff, beispielsweise Erdgas, dem Oberflächenbrenner 12 zugeführt. Dieser Brennstoff vermischt sich mit der über 4

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• «4 9 0 »· I • I I * * l « « · 4 • ·· · 4 * ··»·.·· ···*·« 4 * *4 · 1 444 4 * * die Luftzufuhröffnung 21 zugeführten Frischluft und mit dem Trocknungsgas bevor er dem Oberflächenbrenner 12 zugeführt wird und dort verbrennt. Durch die Vermischung mit der Trocknungsluft werden der Brennstoff und auch die Frischluft vorgewärmt. Es ist auch denkbar, dass über die Leitung 22 ein 5 Brennstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird, das dann im Oberflächenbrenner 12 verbrennt.

Der Oberflächenbrenner 12 weist eine perforierte oder poröse Oberfläche auf, an der die Verbrennung stattfindet. Die Verbrennung erfolgt dabei über eine Vielzahl ] 0 kleiner Flämmchen 23 oder über einen flächigen Flammenteppich, der durch die poröse oder perforierte Oberfläche stabilisiert wird.

Dadurch, dass das rezirklulierte Trocknungsgas ebenfalls durch die perforierte oder poröse Oberfläche des Oberflächenbrenners 12 geleitet wird, oder ein Teil 15 des Trocknungsgases im Raum zwischen einzelnen Segmenten des

Oberflächenbrenners geführt wird, ergibt sich im vorliegenden Beispiel eine besonders gleichmäßige Erwärmung des Trocknungsgases ohne hohe Temperaturspitzen. 20 Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich eine bevorzugte Ausführung der Erfindung dar. Die Erfindung umfasst auch andere Ausführungsformen, bei denen beispielsweise der Oberflächenbrenner außerhalb der Haube angeordnet ist. 5

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Claims (9)

1. • · « · * • · * « « · · * * · · * Patentansprüche 1. Prallströmtrockner zur Trocknung einer Faserstoffbahn (13) mit einer Haube (11) und einer auf die Faserstoffbahn (13) gerichteten Düsenanordnung (17), wobei die Düsenanordnung (17) Ausblasöffnungen (19) und Rückführkanäle (18) aufweist, sodass Trocknungsgas aus dem Haubeninneren durch die Ausblasöffnungen (19) auf die Faserstoffbahn (13) aufgeblasen und durch die Rückführkanäle (18) wieder ins Haubeninnere rückgeführt wird und wobei ein Brenner (12) zur Erwärmung des Trocknungsgases angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (12) als Oberflächenbrenner ausgebildet ist.
2. 2. Prallströmtrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenbrenner (12) innerhalb der Haube (11) angeordnet ist.
3. 3. Prallströmtrockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Haube (11) ein Gebläse (14) zur Umwälzung des Trocknungsgases angeordnet ist.
4. 4. Prallströmtrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (11) eine Abzugsöffnung (20) aufweist, durch die ein Teil des feuchten Trocknungsgases aus der Haube (11) abführbar ist.
5. 5. Prallströmtrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (11) eine Luftzufuhröffnung (21) aufweist, durch die frische Verbrennungsluft in die Haube (11) zuführbar ist.
6. 6. Prallströmtrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenbrenner (12) ein Gasbrenner ist.
7. 7. Prallströmtrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenbrenner (12) eine poröse Oberfläche zur Stabilisierung der Flamme (23) aufweist. 6 2589-AT
8. 8. Verfahren zur Trocknung einer Faserstoffbahn (13) mit einem Prallströmtrockner gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des durch die Rückführkanäle (18) 5 rückgeführten Trocknungsgases zur neuerlichen Erwärmung durch den Oberflächenbrenner (12) geführt wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das rückgeführte Trocknungsgas mit Frischluft und mit einem Brennstoff angereichert 10 wird, bevor es durch den Oberflächenbrenner (12) geführt wird 7 2589-AT