BR112021013240A2

BR112021013240A2 - Uma disposição de capota de secagem yankee, um cilindro de secagem yankee equipado com uma disposição de capota de secagem yankee e um método de secagem de uma manta fibrosa

Info

Publication number: BR112021013240A2
Application number: BR112021013240-6A
Authority: BR
Inventors: Olli SAIKKONEN; Luca Moscatelli; Klavdij Lasic; Raffaele MALUTTA; Michele DURISOTTI; Lorenzo Simeoni
Original assignee: Valmet Ab
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2020-01-15
Publication date: 2021-09-14
Also published as: US11268240B2; EP3870753B1; WO2020148304A1; CN113302357B; EP3870753A1; PL3870753T3; CN113302357A; BR112021013240B1; US20220042244A1; ES2936273T3

Abstract

uma disposição de capota de secagem yankee, um cilindro de secagem yankee equipado com uma disposição de capota de secagem yankee e um método de secagem de uma manta fibrosa. a invenção refere-se a uma disposição de capota de secagem yankee (1) que tem um conduto de suprimento principal de primeira temperatura (9, 9') para um fluido como ar quente, ou ar quente e valor e/ou vapor d'água, a uma primeira temperatura t1 e condutos de suprimento principais de segunda temperatura (10, 10') para um fluido como ar quente, ou ar quente e vapor e/ou vapor d'água, a uma segunda temperatura t2 que não é igual à t1, sendo que os condutos de suprimento principais de primeira temperatura e segunda temperatura (9, 9', 10, 10') estão em comunicação com os condutos distribuidores (8) de modo que um fluido como ar quente possa fluir a partir dos condutos de suprimento principais de primeira temperatura e segunda temperatura (9, 9', 10, 10') pra os condutos distribuidores (8), em que pelo menos um conduto distribuidor (8) é dotado de meios de registro (31) para alterar a razão entre a quantidade de fluido à temperatura t1 a partir do conduto principal de primeira temperatura e a quantidade de fluido à temperatura t2 a partir do conduto principal de segunda temperatura que flui para dentro do conduto distribuidor.

Description

“UMA DISPOSIÇÃO DE CAPOTA DE SECAGEM YANKEE, UM CILINDRO DE SECAGEM YANKEE EQUIPADO COM UMA DISPOSIÇÃO DE CAPOTA DE SECAGEM YANKEE E UM MÉTODO DE SECAGEM DE UMA MANTA FIBROSA” CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A invenção refere-se a uma disposição de capota de secagem Yankee e um cilindro de secagem Yankee equipado com uma disposição de capota de secagem Yankee. A invenção também se refere a um método de secagem de uma manta fibrosa que usa tal disposição de capota de secagem Yankee.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Os cilindros de secagem Yankee geralmente são equipados com uma capota Yankee para aumentar o efeito de secagem. A capota Yankee tem, tipicamente, um fluido de secagem, tipicamente, ar, sistema de suprimento para fornecer ar que é soprado contra a manta de papel à medida que a manta de papel se desloca sobre a superfície cilíndrica do cilindro Yankee. O ar fornecido é aquecido para que possa auxiliar na evaporação da água que está presente na manta de papel. Um design comum de uma capota Yankee compreende um invólucro, ou seja, uma estrutura de caixa. Um ou vários condutos principais de suprimento de ar são dispostos para transportar o ar aquecido para o invólucro. Dentro do invólucro, condutos distribuidores conectados aos condutos de suprimento de ar principais permitem que o ar aquecido seja enviado para as caixas de bocal que são distribuídas ao redor do cilindro de secagem Yankee e se estendem na direção axial do cilindro de secagem Yankee. As caixas de bocal formam uma estrutura curva ao redor da periferia do cilindro de secagem Yankee e as mesmas têm aberturas voltadas para o cilindro de secagem Yankee através das quais o ar aquecido pode ser enviado em direção à superfície externa do cilindro de secagem Yankee e, assim, também contra a manta de papel.

Um exemplo de um sistema de capota Yankee é revelado, por exemplo, na patente US nº 5784804. Uma maneira conhecida de dispor os condutos distribuidores é colocar vários desses condutos distribuidores em paralelo e deixá-los seguir a circunferência externa da estrutura curva formada pelas caixas de bocal.

O aquecimento do ar pode ocorrer antes que o ar seja enviado para o invólucro da capota Yankee, porém o aquecimento também pode ser disposto dentro do invólucro.

O aquecimento da manta provocado pelo ar quente que passa pelas caixas de bocal às vezes pode variar na direção transversal à máquina (a direção CD). Isso pode, por sua vez, resultar em variações indesejáveis na secura da manta de papel ao longo da largura da manta de papel, ou seja, um perfil de umidade que é menos uniforme do que o desejado.

Encontrar boas soluções para esse problema se tornou cada vez mais importante.

Embora uma certa variação no perfil de umidade CD pudesse ser aceita no passado, os padrões atuais exigem um desempenho mais uniforme e menos variação no perfil de umidade.

No documento EP2963176, uma capota de secagem Yankee é dotada de uma pluralidade de caixas de bocal que são distribuídas ao redor de um eixo geométrico imaginário de modo que, quando a disposição de capota de secagem Yankee for ajustada sobre um cilindro de secagem Yankee, as caixas de bocal sejam espaçadas em relação à superfície cilíndrica circular, porém formem uma estrutura curva que siga o contorno externo da superfície cilíndrica circular do cilindro de secagem Yankee.

Através das aberturas na caixa de bocal, um fluido como ar quente pode sair das caixas de bocal e fluir em direção à superfície cilíndrica circular do cilindro de secagem Yankee em pontos diferentes ao longo da extensão longitudinal de cada caixa de bocal.

Assim, o fluido que flui a partir das aberturas pode atingir a superfície cilíndrica circular do cilindro de secagem Yankee em pontos diferentes ao longo da extensão axial do cilindro de secagem Yankee.

Há condutos distribuidores que se estendem na direção circunferencial ao redor da estrutura curva formada pelas caixas de bocal e cada conduto distribuidor está em comunicação com várias caixas de bocal diferentes de modo que um fluido possa fluir a partir de cada conduto distribuidor para várias caixas de bocal.

Registros são fornecidos em alguns ou todos os condutos distribuidores e podem ser vantajosamente conectados ao equipamento de controle como um computador que controla a abertura ou fechamento do registro (registros), por exemplo, em resposta a medições de perfil de secura feitas na manta que sai do cilindro de secagem Yankee.

O fechamento parcial de um registro reduz o fluxo de ar quente até a caixa de bocal a jusante do amortecedor e, dessa forma, reduz a ocorrência de secagem.

Entretanto, a restrição do fluido que flui em um conduto distribuidor mediante o fechamento de um registro causa um aumento no fluxo de fluido em outros condutos - causando assim alterações no perfil de secura na manta servida por esses condutos.

Isso pode fazer com que outro registro feche parcialmente - causando assim alterações adicionais no perfil de secura em outras partes da manta.

A experiência prática mostra que, durante o uso, os sistemas de controle tendem a fechar os registros, porém não os reabrem quando as condições mudam. Ao longo do tempo, cada vez mais registros se fecham, aumentando assim a resistência ao fluxo de fluido no sistema. Isso exige mais potência dos ventiladores que movem o fluido nos condutos de distribuição e desperdiçam energia. O objetivo da presente invenção é fornecer uma disposição de capota de secagem Yankee aprimorada que seja capaz de alcançar um aquecimento mais uniforme na direção transversal à máquina e, assim, um perfil de umidade aprimorado com menos uso de energia.

REVELAÇÃO DA INVENÇÃO

[0003] O objetivo da invenção é atingido pela disposição de capota de secagem Yankee inventiva. A capota de secagem Yankee da presente invenção é conformada para ser ajustada sobre (colocada sobre) um cilindro de secagem Yankee que tem uma extensão axial e uma superfície cilíndrica circular de modo que a disposição de capota de secagem possa cobrir uma parte da superfície cilíndrica circular do cilindro de secagem Yankee. A disposição de capota de secagem Yankee inventiva compreende uma pluralidade de caixas de bocal distribuída ao redor de um eixo geométrico imaginário de modo que, quando a disposição de capota de secagem Yankee for ajustada sobre um cilindro de secagem Yankee, as caixas de bocal sejam espaçadas em relação à superfície cilíndrica circular, porém formem uma estrutura curva que siga o contorno externo da superfície cilíndrica circular do cilindro de secagem Yankee. Cada caixa de bocal tem uma extensão longitudinal em uma direção paralela à extensão axial do cilindro de secagem Yankee e cada caixa de bocal tem uma pluralidade de aberturas distribuídas ao longo da extensão longitudinal da caixa de bocal.

A disposição de capota de secagem Yankee inventiva compreende adicionalmente uma pluralidade de condutos distribuidores para um fluido como ar quente.

Os condutos distribuidores se estendem na direção circunferencial ao redor da estrutura curva formada pelas caixas de bocal e cada conduto distribuidor está, de preferência, em comunicação com várias caixas de bocal diferentes de modo que um fluido como ar quente possa fluir a partir de cada conduto distribuidor para várias caixas de bocal.

A disposição de capota de secagem Yankee compreende também pelo menos dois condutos de suprimento principais para fluidos como ar quente seco, ar quente úmido, vapor ou similares.

Um conduto de suprimento principal de primeira temperatura fornece fluido a uma primeira temperatura T1 e um conduto de suprimento principal de segunda temperatura fornece fluido a uma segunda temperatura T2 que não é igual à primeira temperatura.

O primeiro e o segundo condutos de suprimento principais estão em comunicação comum com um ou mais dos condutos distribuidores de modo que os fluidos possam fluir a partir dos condutos de suprimento principais de primeira temperatura e segunda temperatura para o um ou mais condutos de distribuição e possam ser combinados, de preferência, em razões variáveis antes e/ou em entradas no um ou mais condutos distribuidores e/ou dentro do dito um ou mais condutos de distribuição, para fornecer um fluido misturado a uma temperatura intermediária entre a primeira temperatura e a segunda temperatura, tal fluido misturado com uma temperatura intermediária que está entre a dita primeira e segunda temperatura pode então fluir para a caixa (ou caixas) de bocal que está em comunicação fluida com o ou mais condutos de distribuição, permitindo assim que o efeito de secagem na manta das caixas de bocal seja variado.

De acordo com a invenção, meios de registro são fornecidos nas entradas nos condutos distribuidores de modo que a proporção de fluido a partir do primeiro conduto de suprimento principal e do segundo conduto de suprimento principal possa ser variada, alterando assim a temperatura intermediária do fluido mantendo, ao mesmo tempo, substancialmente a mesma taxa de fluxo de fluido total.

Os meios de registro estão, cada um, de preferência, sob a forma de uma aba ou disco que pode ser girado ou deslizado ou desviado ou, de modo semelhante, manobrado para reduzir o fluxo de fluido a partir de um dos condutos de suprimento principais conectados a um conduto de distribuição por uma certa quantidade aumentando, ao mesmo tempo, o fluxo de fluido a partir do outro conduto de suprimento principal conectado ao mesmo conduto de distribuição pela mesma quantidade mantendo, ao mesmo tempo, substancialmente o mesmo fluxo total.

Isto significa que nenhuma energia adicional é necessária para acionar os ventiladores no sistema quando uma posição de registro muda e, além disso, garante que uma mudança na posição do registro em um conduto de distribuição não influencie o fluxo em outros condutos de distribuição. Em modalidades preferidas da invenção, a disposição de capota de secagem Yankee tem pelo menos dois pares de condutos de suprimento principais de primeira temperatura e condutos de suprimento principais de segunda temperatura - um par para a “extremidade úmida” (descrita em mais detalhes abaixo) da capota de secagem Yankee e um par para a “extremidade seca” da capota de secagem Yankee e um par para a “extremidade seca” da capota de secagem Yankee - e cada par de primeiro e segundo condutos de suprimento principais pode estar interconectado a seu próprio conjunto de condutos distribuidores. Também é possível, em outras modalidades da invenção, que uma capota de secagem Yankee seja apenas dotada de condutos de primeira e segunda temperatura na extremidade úmida da capota de secagem Yankee ou de condutos de primeira e segunda temperatura na extremidade seca da capota de secagem Yankee. Embora a invenção seja descrita em relação a capotas de secagem Yankee, a mesma também é aplicável a outros tipos de disposições de secagem de manta.

[0004] As caixas de bocal são, de preferência, separadas umas das outras na direção circunferencial da estrutura curva formada pelas caixas de bocal de modo que um fluido como ar ou uma mistura de ar e vapor possa passar entre as caixas de bocal. De preferência, as caixas de bocal são separadas umas das outras por uma distância de 30 mm - 70 mm na direção circunferencial da estrutura curva formada pelas caixas de bocal.

[0005] De preferência, um conduto de evacuação é disposto para evacuar fluido de escape como ar ou uma mistura de ar e vapor da disposição de capota de secagem Yankee e o conduto de evacuação está, de preferência, em conexão fluida com o um ou mais condutos principais de modo que uma parte do fluido de escape possa ser reciclada e, assim, a energia térmica no fluido de escape reciclado reutilizada. Também é possível que o conduto de evacuação esteja em conexão fluida com um conduto de escape levando à atmosfera e/ou um sistema de recuperação de calor ou similares, de modo que uma parte do fluido de escape possa ser reutilizada na capota de secagem Yankee e uma parte do fluido de escape possa ser retirada da capota de secagem Yankee para permitir que ar fresco entre no sistema, reduzindo assim a umidade do fluido quente que circula no sistema. Em todas as modalidades da invenção, cada abertura nas caixas de bocal pode ter um diâmetro na faixa de 2 mm - 10 mm, de preferência, 3 mm - 7 mm, porém outros valores numéricos também são concebíveis.

[0006] Em todas as modalidades da invenção, a disposição de capota de secagem Yankee pode ser disposta de modo que, na direção circunferencial da estrutura curva formada pelas caixas de bocal, a disposição de capota de secagem Yankee seja dividida em uma primeira parte e uma segunda parte. A primeira parte pode ter, por exemplo, 2 - 4 condutos distribuidores por metro de largura da estrutura curva em que a largura da estrutura é medida na direção do eixo geométrico imaginário ao redor do qual as caixas de bocal são distribuídas. A segunda parte pode ter menos condutos distribuidores por metro de largura da estrutura curva.

Por exemplo, a segunda parte pode ter 1-2 condutos distribuidores por metro de largura da estrutura curva.

Em tais modalidades, a primeira parte e a segunda parte da disposição de capota de secagem Yankee podem ter a mesma extensão na direção circunferencial da estrutura curva.

A primeira parte e a segunda parte geralmente têm o mesmo número de caixas de bocal.

Entretanto, as modalidades são possíveis em que há realmente um número maior de caixas de bocal em uma das duas partes do que na outra.

A primeira parte pode ter um ângulo de envoltório maior sobre o cilindro de secagem Yankee do que a segunda parte, porém também pode ser que a segunda parte tenha um ângulo de envoltório maior sobre o cilindro de secagem Yankee do que a primeira parte - ou tanto a primeira quanto a segunda parte podem ter o mesmo ângulo de envoltório sobre o cilindro de secagem Yankee (ou seja, as mesmas têm o mesmo comprimento/extensão na direção circunferencial). A invenção também se refere a um cilindro de secagem Yankee que foi equipado com a disposição de capota de secagem Yankee inventiva.

O cilindro de secagem Yankee é rotativamente assentado de modo que o mesmo possa girar sobre um eixo geométrico de rotação que coincide com o eixo geométrico imaginário ao redor do qual as caixas de bocal são distribuídas de modo que as caixas de bocal se estendam ao longo da superfície cilíndrica externa do cilindro de secagem Yankee e possam distribuir fluido quente em direção à superfície cilíndrica externa do cilindro de secagem Yankee ao longo da extensão axial do cilindro de secagem Yankee.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0007] A Figura 1 é uma representação esquemática de um cilindro de secagem Yankee que é equipado com uma capota de secagem Yankee de acordo com a invenção.

[0008] A Figura 2 é uma representação esquemática do cilindro de secagem Yankee da Figura 1 que mostra o cilindro de secagem Yankee ao longo de sua extensão axial.

[0009] A Figura 3 é uma vista em perspectiva que mostra partes da disposição de capota de secagem Yankee inventiva.

[0010] A Figura 4 é uma vista lateral em corte transversal da disposição de secagem de capota Yankee. A Figura 5 é uma representação esquemática ao longo da linha V-V na figura 4 que mostra como um fluido como ar quente pode fluir a partir de um primeiro conduto de suprimento principal através de condutos distribuidores para uma caixa de bocal.

[0011] A Figura 6 é uma representação esquemática de algumas caixas de bocal vistas a partir do lado que faceará a superfície cilíndrica do cilindro de secagem Yankee quando a disposição de capota de secagem Yankee é montada no cilindro de secagem Yankee.

[0012] A Figura 7 é uma representação esquemática de algumas caixas de bocal, conforme visto a partir da direção da superfície externa do cilindro de secagem Yankee.

[0013] A Figura 8 é uma representação esquemática de alguns condutos distribuidores e algumas caixas de bocal, conforme visto em uma direção voltada para o cilindro de secagem Yankee. A Figura 9 mostra com mais detalhes algumas partes mostradas na Figura 8.

[0014] A Figura 10 é uma representação esquemática do sistema de suprimento e evacuação de um fluido como ar quente para e a partir da disposição de capota de secagem Yankee.

[0015] A Figura 11 é uma representação esquemática de como um fluido como ar quente pode sair das caixas de bocal e subsequentemente ser parcialmente evacuado e parcialmente reutilizado em uma modalidade da invenção.

[0016] A Figura 12 é uma vista em perspectiva de uma caixa de bocal.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0017] Com referência à Figura 1, é mostrado um cilindro de secagem Yankee rotativo 2. O cilindro de secagem Yankee é disposto para secar uma manta fibrosa úmida W que vem de uma seção de formação (não mostrada) transportada por um tecido 26 que pode ser um tecido usado na seção de formação. O tecido 26 pode ser, por exemplo, um feltro ou uma faixa impermeável. O tecido 26 pode, por exemplo, ser um tecido que também é usado como um tecido de formação. Um rolo 29 dentro da alça do tecido 26 pode formar um estrangulamento de prensa e/ou um estrangulamento de transferência com o cilindro de secagem Yankee 2. O rolo 29 pode ser, por exemplo, um rolo de sucção, um rolo sólido, um rolo compensado de deflexão ou um rolo de estrangulamento estendido como um rolo de sapata. Tais disposições para transportar a manta fibrosa para o cilindro de secagem Yankee 2 são conhecidas como tais na técnica de fabricação de papel e são descritas com mais detalhes.

O método exato usado para transportar a manta fibrosa W para o cilindro de secagem Yankee não faz parte da presente invenção, porém está incluído apenas para esclarecer ainda mais o contexto geral da invenção.

O cilindro de secagem Yankee pode assumir mutas formas.

Por exemplo, o cilindro de secagem Yankee 2 pode ser um cilindro Yankee de ferro fundido ou um cilindro de secagem Yankee de aço soldado, conforme revelado, por exemplo na patente europeia nº 2126203. Em princípio, a manta fibrosa W pode ser qualquer tipo de manta fibrosa W, como uma manta de papel ou uma manta de papelão, porém pode ser em particular uma manta de lenço de papel.

A presente invenção pode ser usada pelo menos para mantas de lenço de papel, por exemplo, mantas W que são projetadas para papel higiênico, toalha facial, toalha de cozinha ou similares.

Tais graus de lenço de papel pode, geralmente ter um peso base na faixa de 10 g/m2 - 50 g/m2, embora valores de peso base fora dessa faixa também possam ser concebíveis.

Muito frequentemente, o peso base pode estar na faixa de 15 g/m2 - 30 g/m2 . O cilindro de secagem Yankee 2 é aquecido de modo que a água na manta fibrosa W evapore quando a manta fibrosa passa sobre a superfície externa 3 do cilindro de secagem Yankee 2. A superfície do cilindro de secagem Yankee é cilíndrica e o cilindro de secagem Yankee 2 é, normalmente, aquecido a partir de dentro por vapor quente que é alimentado no cilindro de secagem Yankee de formas que são bem conhecidas pelos versados na técnica.

Quando o vapor dentro do cilindro de secagem Yankee 2 se condensa, a energia térmica é transferida para a superfície cilíndrica circular 3 do cilindro de secagem Yankee de modo que a água na manta W que se desloca sobre o cilindro de secagem Yankee 2 seja evaporada.

Na Figura 1, a direção de rotação do cilindro de secagem Yankee 2 é indicada pela seta B como sendo “no sentido horário”. Com referência adicional à Figura 1, a manta finalmente seca W pode ser removida do cilindro de secagem Yankee 2 por um dispositivo como, por exemplo, uma lâmina raspadora 25 como é conhecido na técnica.

A manta fibrosa W pode, então, ser conduzida para uma bobinadora como é conhecido na técnica.

O design da bobinadora e a forma na qual a manta fibrosa W é conduzida para a bobinadora não fazem parte da presente invenção, porém a bobinadora é mencionada para esclarecer ainda mais o contexto geral da invenção.

O cilindro de secagem Yankee 2 é, normalmente, assentado de forma giratória em mancais 24 em que os moentes 23 do cilindro de secagem Yankee 2 permitem a rotação do cilindro de secagem Yankee em torno de um eixo geométrico de rotação X (consultar a Figura 2). Deve ser entendido que os mancais 24 são sustentados por uma estrutura de suporte (não mostrada). O cilindro de secagem Yankee 2 é mostrado na Figura 2 ao longo de sua extensão axial, ou seja, a direção transversal à máquina que é indicada por CD na Figura 2. Conforme pode-se notar na Figura 2, o cilindro de secagem Yankee tem uma superfície externa cilíndrica 3 e um extensão axial/comprimento A e o mesmo pode girar em torno de seu eixo geométrico de rotação X durante o funcionamento.

Na Figura 2, duas caixas de bocal 5, separadas por uma folga 18, são também mostradas.

Deve-se compreender que a disposição de capota de secagem Yankee inventiva compreende, normalmente, mais do que apenas duas caixas de bocal 5 e a inclusão das duas caixas de bocal 5 na Figura 2 servem apenas para ilustrar que as caixas de bocal 5 têm uma extensão longitudinal/comprimento que corresponde substancialmente à extensão axial A do cilindro de secagem Yankee 2.

[0018] A capota de secagem Yankee 1 é conformada para ser ajustada sobre um cilindro de secagem Yankee 2 de modo que a disposição de capota de secagem 1 possa cobrir uma parte 4 da superfície cilíndrica circular 3 do cilindro de secagem Yankee 2. Na Figura 1, a parte 4 do cilindro de secagem Yankee 2 que por enquanto está coberto pela disposição de capota de secagem Yankee 1 é indicado por uma linha tracejada. Naturalmente, à medida que o cilindro de secagem Yankee 2 gira durante o funcionamento, partes diferentes 4 serão cobertas em pontos de tempo diferentes. Com referência à Figura 2, Figura 3, Figura 4 e Figura 6, a disposição de capota de secagem Yankee 1 compreende uma pluralidade de caixas de bocal 5 distribuída ao redor de um eixo geométrico imaginário X de modo que, quando a disposição de capota de secagem Yankee 1 for ajustada sobre o cilindro de secagem Yankee 2, as caixas de bocal 5 sejam espaçadas em relação à superfície cilíndrica circular 3 do cilindro de secagem Yankee 2, porém formem uma estrutura curva 6 que siga o contorno externo da superfície cilíndrica circular 3 do cilindro de secagem Yankee 2. Na prática, o eixo geométrico imaginário X coincidirá com ou substancialmente coincide com (ou seja, será paralelo a) o eixo geométrico de rotação X do cilindro de secagem Yankee 2 de modo que, com propósitos práticos, o eixo geométrico imaginário X e eixo geométrico de rotação possam ser considerados como o mesmo eixo geométrico X quando a disposição de capota de secagem Yankee 1 é montada no cilindro de secagem Yankee 2 e o cilindro de secagem Yankee 2 e a disposição de capota de secagem Yankee 1 estão prontos para uso.

Com referência à Figura 4, as caixas de bocal 5 são, de preferência, distribuídas equidistantemente ao redor do eixo geométrico imaginário X de modo que as mesmas sejam todas substancialmente concêntricas ao eixo geométrico imaginário X e as caixas de bocal 5 em conjunto formem a estrutura curva 6 que é centralizada ao redor do eixo geométrico imaginário X.

Assim, a distância “t” (consultar a Figura 6) a partir de uma caixa de bocal 5 até a superfície cilíndrica circular 3 será substancialmente a mesma para todas as caixas de bocal 5. Em todas as modalidades da invenção, as caixas de bocal 5 podem ser distribuídas ao redor do eixo geométrico imaginário X de modo que as mesmas sejam equidistante ou substancialmente equidistantemente espaçadas em relação ao eixo geométrico imaginário X, porém as modalidades são concebíveis em que pelo menos uma das caixas de bocal 5 está ligeiramente mais perto do eixo geométrico imaginário X do que outras caixas de bocal 5 de modo que, quando a disposição de capota de secagem Yankee for ajustada sobre um cilindro de secagem Yankee 2, a distância “t” a partir de pelo menos uma caixa de bocal 5 até a superfície cilíndrica circular 3 do cilindro de secagem Yankee 2 seja um pouco menor ou um pouco maior que a distância “t” para as outras caixas de bocal 5. Quando a disposição de capota de secagem Yankee 1 é ajustada sobre um cilindro de secagem Yankee 2, o eixo geométrico imaginário X coincidirá ou substancialmente coincide com o eixo geométrico de rotação X do cilindro de secagem Yankee 2. Conforme pode-se notar na Figura 2, as caixas de bocal 5 têm uma extensão longitudinal/comprimento e m uma direção paralela à extensão axial/comprimento A do cilindro de secagem Yankee 2 quando a disposição de capota de secagem Yankee é ajustada sobre o cilindro de secagem Yankee (consultar também a Figura 12 em que a extensão longitudinal de uma caixa de bocal é indicada pelo símbolo “L”). Em modalidades preferidas, as caixas de bocal 5 têm uma extensão longitudinal/comprimento que é suficiente para cobrir toda a extensão axial/comprimento A do cilindro de secagem Yankee ou pelo menos substancialmente toda a extensão axial/comprimento A do cilindro de secagem Yankee 2 (como indicado na Figura 2). Em modalidade preferidas da invenção, as extremidades longitudinais das caixas de bocal 5 estão no mesmo plano.

Será entendido que a estrutura curva 6 que é formada pelas caixas de bocal 5 também tem uma extensão longitudinal na mesma direção que a extensão longitudinal das caixas de bocal 5. Com referência adicional à Figura 6 e à Figura 12, cada caixa de bocal 5 tem uma pluralidade de aberturas 7 distribuída ao longo da extensão longitudinal L da caixa de bocal 5 (consultar a Figura 12) através dessas aberturas 7 um fluido como ar quente pode sair das caixas de bocal 5 e fluir em direção à superfície cilíndrica circular 3 do cilindro de secagem Yankee 2 em pontos diferentes ao longo da extensão longitudinal L de cada caixa de bocal 5 de modo que o fluido que flui a partir das aberturas 7 possa atingir a superfície cilíndrica circular 3 do cilindro de secagem Yankee 2 em pontos diferentes ao longo da extensão axial/comprimento A do cilindro de secagem Yankee 2.

[0019] Com referência à Figura 10, pode-se notar como os aquecedores 27, 27’(por exemplo, queimadores ou aquecedores elétricos) são dispostos no sistema de suprimento de fluido levando aos condutos de alimentação principais de primeira temperatura 9, 9’ e ventiladores ou elementos equivalentes 20, 20’ são dispostos para soprar o fluido quente (em particular, ar quente, gás ou uma mistura de ar quente e outros gases quentes) no conduto(s) de suprimento principal de primeira temperatura 9, 9’. Deve-se compreender que as modalidades com apenas um conduto de suprimento principal de primeira temperatura 9 são concebíveis.

[0020] De preferência, os aquecedores 27, 27’ são dispostos para aquecer o fluido no conduto de suprimento principal de primeira temperatura até um temperatura T1, (medida em uma posição predefinida como uma distância predeterminada abaixo do conduto após o aquecedor) que é igual ou maior que 250 °C e menor ou igual a 700 °C, com mais preferência, igual ou maior que 300 °C e menor ou igual a 600 °C , com mais preferência ainda, igual ou maior que 350 °C e menor ou igual a 550 °C e, com a máxima preferência, igual ou maior que 4000 C e menor ou igual a 525 °C. A Figura 10 também mostra como os condutos principais de segunda temperatura 10, 10’ estão dispostos parcialmente ao lado dos condutos principais de primeira temperatura 9 o fluido de escape em um conduto de evacuação 19, 19’ a partir da capota Yankee está em comunicação fluida com as extremidades de entrada 12, 12’ dos condutos principais de segunda temperatura 10, 10’ e as extremidades de entrada 14, 14’ dos condutos principais de primeira temperatura 9, 9’. Dessa forma, uma parte do fluido de exaustão pode ser reciclada nos condutos principais de primeira temperatura e de segunda temperatura, reduzindo assim o desperdício de energia.

[0021] O fluido no conduto de suprimento principal de segunda temperatura tem uma temperatura T2 (medida em uma posição predefinida, por exemplo, a entrada a entrada para o conduto, ou a extremidade do conduto, o meio do conduto ou a mesma distância predeterminada ao longo do conduto que a posição de medição do fluido no conduto principal de primeira temperatura) que, de preferência, é igual, ou maior, 50 °C menor que aquela do fluido no conduto de suprimento principal de primeira temperatura, com mais preferência, igual, ou maior, 100 °C menor que aquela do fluido no conduto de suprimento principal de primeira temperatura, com mais preferência ainda, igual, ou maior , 150 °C menor que aquela do fluido no conduto de suprimento principal de primeira temperatura, com preferência ainda maior, igual, ou maior, 200 °C menor que aquela do fluido no conduto de suprimento principal de primeira temperatura para permitir que uma grande faixa de temperaturas intermediárias seja atingida quando o fluido a partir dos condutos principais de primeira temperatura e segunda temperatura é combinado, conforme descrito abaixo. Por exemplo, o fluido no conduto de suprimento principal de primeira temperatura poderia estar a 600 °C, enquanto o fluido no conduto de suprimento principal de segunda temperatura poderia estar a 400 °C ou ainda mais baixo, por exemplo 350 °.

[0022] Com referência à Figura 3, à Figura 4, à Figura 5 e à Figura 6, pode-se notar como um fluxo F de gases quentes (por exemplo, ar) pode vir através do conduto(s) principal de primeira temperatura e segunda temperatura 9, 10 e ser combinado para formar um fluxo de fluido a uma temperatura intermediária à medida que o mesmo entra através de aberturas/pontos de entrada 32 nos condutos distribuidores 8 (consultar a seção mostrada na Figura 5). A partir do condutos distribuidores 8, o fluxo F de gases quentes à temperatura intermediária passa através de pontos de comunicação (aberturas) 11 dentro de uma caixa de bocal 5. Com referência à Figura 6, pode-se notar, então, como o fluido quente F flui para fora das caixas de bocal 5 através das aberturas 7 e em direção à superfície cilíndrica 3 do cilindro de secagem Yankee 2 e assim também em direção à manta fibrosa W que se desloca sobre a superfície cilíndrica 3 (a manta fibrosa W não é mostrada na Figura 3). Será observado (consultar a Figura 6) que as aberturas 7 nas caixas de bocal 5 estão voltadas para a superfície cilíndrica circular 3 do cilindro de secagem Yankee 2. As caixas de bocal 5 são, normalmente, espaçadas em relação à superfície cilíndrica 3 do cilindro de secagem Yankee 2 por uma distância “t” que é, de preferência, igual ou maior que 15 mm e igual ou menor que 50 mm, porém outros valores numéricos também são possíveis.

Em geral, é desejável que a distância “t” entre as caixas de bocal 5 e a superfície cilíndrica 3 seja pequena, uma vez que uma distância “t” menor tende a aumentar o efeito de secagem.

Na teoria, a distância “t” deve ser a menor possível para obter o melhor efeito de secagem possível.

Entretanto,

visto que a temperatura da disposição de capota de secagem Yankee, normalmente, atingirá um nível de várias centenas de graus centígrados, deve-se levar em consideração que pode ocorrer deformação da disposição devido à expansão dos componentes aquecidos.

Por razões de segurança, ou seja, para garantir que a disposição de capota de secagem Yankee não entre em contato direto com o cilindro de secagem Yankee quando aquecido, a distância “t” deve, portanto, ter um determinado valor mínimo.

Em muitas modalidades práticas, o valor mínimo para a distância t pode ser de 15 mm.

Para obter o máximo efeito de secagem, a distância “t” é, de preferência, a mesma para todas as caixas de bocal.

Com referência à Figura 3, à Figura 6, à Figura 7 e à Figura 8, pode-se notar como o um e o mesmo conduto distribuidor 8 se comunica com várias caixas de bocal 5 de modo que várias caixas de bocal 5 diferentes sejam fornecidas com fluido quente a partir do mesmo conduto distribuidor 8. Com referência à Figura 3, à Figura 7, à Figura 8 e à Figura 9, pode-se notar que há uma pluralidade de condutos distribuidores 8 e pode-se notar como os condutos distribuidores 8 se estendem na direção circunferencial S de modo que as caixas de bocal 5 ao longo de posições diferentes ao longo da circunferência da estrutura curva 6 possam ser fornecidas com um fluido quente F (como ar quente). Assim, o fluido quente F (como ar quente) pode atingir a manta fibrosa W em locais diferentes ao longo da circunferência do cilindro de secagem Yankee 2. Pode ser observado que, na Figura 4 e na Figura 6, a direção circunferencial da estrutura curva é indicada com a seta “S” que tem uma direção que coincide com a direção da máquina, ou seja, a direção em que a manta fibrosa está se movendo sobre o cilindro de secagem Yankee

2. Com referência à Figura 6, também pode-se notar como há uma distância “t” que separa as caixas de bocal 5 da superfície 3 do cilindro de secagem Yankee 2. As modalidades são concebíveis em que a distância “t” não é idêntica para todas as caixas de bocal 5.

[0023] Com referência à Figura 3 e à Figura 4, pode-se notar que os condutos distribuidores têm uma dimensão maior (ou seja, uma extensão maior na direção radial distante do eixo geométrico imaginário X) na área em que os mesmos estão conectados ao(s) conduto(s) de suprimento principal 9, 10 e se tornam mais estreitos distantes da área em que os mesmos recebem primeiramente o fluido quente (como ar). Isso se deve ao fato de que a quantidade de fluido quente (por exemplo, ar quente ou gás) fornecida a caixas de bocal deve ser, de preferência, igual ou substancialmente igual a todas as caixas de bocal 5 para obter um efeito de secagem uniforme. À medida que o fluido quente se move nos condutos distribuidores 8 distantes da área em que os mesmos recebem primeiramente o fluido do(s) conduto(s) de suprimento principal 9, 10, o fluido quente F sai dos condutos distribuidores 8 e o volume do fluxo no conduto distribuidor diminui gradualmente. Para alcançar um fluxo substancialmente igual de fluido quente F para cada caixa de bocal 5, os condutos distribuidores são adequadamente (porém não necessariamente) feitos mais estreitos em suas extremidades. Embora os desenhos de patentes, como a Figura 4, sejam normalmente entendidos como esquemáticos, a parte da Figura 4 que mostra como os condutos distribuidores 8 se tornam mais estreitos em suas respectivas extremidades pode ser interpretada como um exemplo de uma modalidade realista.

[0024] Em uma modalidade da presente invenção, a orientação dos condutos distribuidores 8 na direção transversal à máquina CD pode ser alterada. Convencionalmente, os condutos distribuidores são dispostos de modo que os mesmos simplesmente sigam a direção da máquina e, dessa forma, sejam orientados a 90° em relação às caixas de bocal 5 (e assim também em um ângulo de 90° em relação ao eixo geométrico imaginário X ao redor do qual os bocais de secagem são distribuídos). Entretanto, os condutos distribuidores 8 podem, em vez disso, ser orientados ao redor da estrutura curva 6 das caixas de bocal 5 em tal padrão que, quando um e o mesmo conduto distribuidor 8 se comunicam com caixas de bocal 5 diferentes, façam isso em pontos diferentes ao longo da extensão longitudinal L das caixas de bocal 5 diferentes, ou seja, em pontos separados uns dos outros não só na direção circunferencial da estrutura curva 6 como também separados uns dos outros (espaçados uns dos outros) na direção da extensão longitudinal da estrutura curva e, assim, também separados uns dos outros na direção da extensão axial/comprimento A do cilindro de secagem Yankee 2 (a direção transversal à máquina CD) quando a disposição de capota de secagem Yankee 1 é ajustada sobre um cilindro de secagem Yankee 2. Em outras palavras, quando um conduto distribuidor 8 se comunica com uma primeira caixa de bocal 5 e uma segunda caixa de bocal 5 que é separada da primeira caixa de bocal 5 na direção circunferencial da estrutura curva 6, o conduto distribuidor 8 o fará em pontos separados uns dos outros na direção da extensão longitudinal das caixas de bocal 5. Como uma consequência, uma parte da superfície cilíndrica 3 do cilindro de secagem Yankee 2 (e uma parte correspondente da manta fibrosa W) que passa uma caixa de bocal 5 e está exposta a ar quente com um perfil de temperatura ligeiramente variável na direção transversal à máquina, então, passará por uma caixa de bocal 5 seguinte e ficará exposta a ar quente que também tem um perfil de temperatura ligeiramente variável, porém que está deslocada na direção CD (a direção em que as caixas de bocal 5 têm sua extensão longitudinal) de modo que uma parte da superfície cilíndrica 3 (e da manta fibrosa sobre a mesma) que está exposta a ar (relativamente) menos quente à medida que passa por uma caixa de bocal 5 seja exposta a ar (relativamente) mais quente à medida que passa por uma caixa de bocal 5 seguinte.

[0025] Uma forma de atingir esse resultado poderia ser dispor os condutos distribuidores 8 de modo que os mesmos sigam uma trajetória sinuosa ou em zigue-zague ao redor da estrutura curva 6 formada pelas caixas de bocal 5.

[0026] Alternativamente, os condutos distribuidores 8 podem ser helicoidalmente orientados ao redor da estrutura curva 6 formada pelas caixas de bocal 5.

[0027] Com referência à Figura 7, à Figura 8 e à Figura 9, os condutos distribuidores 8 são dispostos de modo que, na direção circunferencial S da estrutura curva 6 formada por caixas de bocal 5, os condutos distribuidores 8 formem um ângulo α com o eixo geométrico imaginário X ao redor do qual as caixas de bocal 5 são distribuídas. O ângulo α pode ser o convencional de 90° ou os condutos distribuidores 8 podem formar um ângulo α que é menor que 90° e igual ou maior que 60° com o eixo geométrico imaginário X ao redor do qual as caixas de bocal 5 são distribuídas. Por exemplo, os condutos distribuidores 8 podem formar um ângulo α que é menor ou igual a 87° e igual ou maior que 70° com o eixo geométrico imaginário X.

[0028] O efeito dessa forma de dispor os condutos distribuidores será explicado com referência à Figura 9. Na Figura 9, é mostrado um conduto distribuidor 8 que fornece duas caixas de bocal 5 separadas com um fluido quente F (em particular, ar quente ou algum outro gás quente). Deve-se compreender que uma manta fibrosa W está se deslocando na direção da máquina MD.

[0029] Em uma primeira caixa de bocal 5, o conduto distribuidor 8 fornece o primeiro bocal de secagem 5 com fluido quente na área do ponto indicado por “a”. Visto que o conduto distribuidor 8 é disposto em um padrão helicoidal, o mesmo forma um ângulo α que é menor que 90° tanto em relação ao eixo geométrico imaginário X ao redor do qual as caixas de bocal 5 são orientadas e também às próprias caixas de bocal 5. Como uma consequência, o conduto distribuidor 8 entrará em comunicação com a caixa de bocal 5 subsequente na área do ponto indicado por “b”. Na direção transversal à máquina (a direção CD), o ponto indicado por “b” é deslocado pela distância “d” em relação ao ponto indicado por “a”. Portanto, o ponto ao longo da direção CD em que o fluido quente F entra na caixa de bocal 5 foi um pouco deslocado em relação ao local em que entra na caixa de bocal 5 anterior (no ponto indicado por “a”). Isso significa que a distribuição de temperatura e o efeito de aquecimento podem ser nivelados em um grau considerável na direção CD (que também é a direção da extensão L longitudinal das caixas de bocal 5), uma vez que a irregularidade no efeito de aquecimento produzida por uma caixa de bocal 5 é compensada pelo padrão de aquecimento da(s) seguinte(s) caixa(s) de bocal 5.

[0030] Com referência à Figura 3 e à Figura 4, a disposição de capota de secagem Yankee pode ter mais de um conduto de suprimento principal de primeira temperatura 9 e mais de um conduto principal de segunda temperatura 10. Na modalidade da Figura 3 e Figura 4, the a disposição de capota de secagem Yankee tem um primeiro par de condutos de suprimento principais de primeira temperatura e segunda temperatura 9, 10 e um segundo par de condutos de suprimento principais de primeira temperatura e segunda temperatura 9’, 10’. Cada par de condutos de suprimento principais de primeira temperatura e segunda temperatura 9, 10; 9’, 10’ está conectado a seu próprio conjunto de condutos distribuidores 8, resp. 8’. Os condutos de suprimento principais de primeira temperatura e segunda temperatura 9, 9’, 10, 10’ são normalmente orientados paralelamente ao eixo geométrico imaginário X, ou seja, perpendicularmente à direção da máquina MD, porém outras orientações do(s) conduto(s) de suprimento principal(is) são concebíveis.

[0031] Com referência específica à Figura 4, pode-se notar que uma modalidade é possível em que, na direção circunferencial S (na Figura 4, a direção circunferencial indicada pela seta S deve ser entendida como sendo a direção da máquina, ou seja, a direção ao longo da qual a manta fibrosa W passa através da máquina) da estrutura curva 6 formada pelas caixas de bocal 5, a disposição de capota de secagem Yankee é dividida em uma primeira parte 21 e uma segunda parte 22. A primeira parte 21 é aqui a parte em que a manta fibrosa é exposta pela primeira vez à disposição de capota de secagem Yankee 1 e a seta S que indica a direção circunferencial da estrutura curva 6 também indica a direção de deslocamento da manta fibrosa W, ou seja, é a direção da máquina MD.

A primeira parte 21 pode ser chamada de “extremidade úmida” WE da disposição de capota de secagem Yankee e a segunda parte 22 pode ser chamada de “extremidade seca” (assim chamada, pois a manta fibrosa W contém menos água quando a mesma atinge a segunda parte 22 do que a mesma continha quando entrou pela primeira vez na primeira parte 21). A disposição de capota de secagem Yankee 1 é disposta de modo que a primeira parte 21 tenha seu próprio conduto de suprimento principal de primeira temperatura 9 e conduto principal de segunda temperatura 10 que são conectados por meio de um registro ajustável 31 ao seu próprio conjunto de condutos distribuidores 8 e bocais de secagem 5, enquanto a segunda parte 22 também tem seu próprio conduto de suprimento principal de primeira temperatura 9’ e conduto principal de segunda temperatura 10’ que estão em comunicação fluida por meio de registros ajustáveis 31’ com seu próprio conjunto de condutos distribuidores 8. De preferência, os registros ajustáveis 31 e 31’ são registros de entrada dispostos onde o fluido dos condutos de suprimento principais entra nos condutos de distribuição como mostrado nas figuras, porém os mesmos também podem ser colocados dentro dos condutos de distribuição.

Em muitas modalidades práticas, o número de condutos distribuidores 8 na primeira parte 21 pode ser maior que o número de condutos distribuidores 8’ na segunda parte 22. Uma razão para isso é que muitas vezes é desejável colocar um esforço maior no perfilamento na primeira parte 21 (ou seja, a extremidade úmida da disposição de capota de secagem Yankee). Os registros são dispostos para serem controlados individualmente para controlar a razão do fluido que flui a partir dos condutos principais de primeira temperatura e segunda temperatura até os condutos distribuidores 8. De preferência, os mesmos são dispostos de modo que a taxa de fluxo total do fluido que entra em um conduto de distribuição a partir do primeiro e do segundo condutos principais permanece constante, apesar das mudanças na razão de fluido que flui a partir dos dois condutos principais.

Por exemplo, se o primeiro conduto principal que leva a um conduto de distribuição fornecer ar quente a uma temperatura de 500 °C em uma taxa de fluxo de X metro cúbico por segundo e o segundo conduto principal que leva ao mesmo conduto de distribuição fornecer ar quente a uma temperatura de 300 °C na mesma taxa de fluxo de X metro cúbico por segundo, então, o fluido misturado no conduto de distribuição terá uma temperatura Tmix de aproximadamente 400 °C (a temperatura exata dependerá da densidade dos fluidos de entrada, que varia com a temperatura e a umidade do fluido) em uma taxa de fluxo de 2X metros cúbicos por segundo.

Se a temperatura do fluido naquele conduto de distribuição precisar ser reduzida, por exemplo, se for detectado que a manta fibrosa que leva à disposição de capota de secagem Yankee está muito seca na parte correspondente àquele conduto de distribuição, então, o registro pode ser ajustado para reduzir a taxa de fluxo de fluido quente a partir do primeiro conduto principal em uma quantidade Z (ou seja, para X - Z) e para aumentar o fluxo de fluido refrigerador a partir do segundo conduto principal em uma quantidade igual Z (ou seja, para X +Z) de modo que a temperatura Tmix caia, reduzindo assim o efeito de secagem do fluido. Se a temperatura do fluido naquele conduto de distribuição precisar ser elevada, por exemplo, se for detectado que a manta fibrosa que leva à disposição de capota de secagem Yankee está muito úmida na parte correspondente àquele conduto de distribuição, então, o registro pode ser ajustado para aumentar a taxa de fluxo de fluido quente a partir do primeiro conduto principal em uma quantidade Z (para X + Z) e para diminuir o fluxo de fluido refrigerador a partir do segundo conduto principal em uma quantidade igual Z (para X - Z) de modo que a temperatura Tmix aumente, aumentando assim o efeito de secagem do fluido. Dessa forma, o efeito de secagem pode ser variado enquanto a taxa de fluxo total permanece em 2X, de modo que a resistência ao fluxo no sistema permaneça substancialmente constante, e não é necessário aumentar a potência fornecida aos ventiladores no sistema, economizando assim energia.

[0032] A razão pela qual a disposição de capota de secagem Yankee é frequentemente dividida em duas partes 21, 22 (frequentemente chamadas de “seções”) é que o ângulo de envoltório total da disposição de capota de secagem Yankee (ou seja, a parte da circunferência da capota de secagem Yankee que é coberta pela disposição de capota de secagem Yankee) é muitas vezes maior que 180 graus e seria impossível ou pelo menos muito difícil montar o disposição de capota de secagem Yankee 1 sobre o cilindro de secagem Yankee 2 ou retrair a disposição de capota de secagem Yankee a partir do cilindro de secagem Yankee 2 (por exemplo, em conjunto com serviço, reparos ou reconstruções) se a disposição de capota de secagem Yankee 1 não foi dividida em duas partes (seções) 21, 22. No entanto, deve ser entendido que modalidades são concebíveis em que o ângulo de envoltório é tão pequeno que a disposição de capota de secagem Yankee não precisa ser dividida em duas partes separadas 21, 22, porém podem ser feitas como uma única parte e as modalidades projetadas em uma única parte são concebíveis.

[0033] Deve-se compreender também que, mesmo quando a disposição de capota de secagem Yankee é realmente dividida em duas partes 21, 22, as partes diferentes 21, 22 não precisam ter necessariamente sistemas de ar separados. O sistema de ar pode ser projetado como um denominado “sistema duo” em que cada parte separada 21, 22 tem seu próprio sistema de ar (para suprimento de quente e evacuação de fluido quente F como ar quente) ou o sistema de ar pode ser projetado como um denominado “sistema mono” que tem apenas um queimador (para produção de ar quente/gás) e um único ventilador. Como uma alternativa, uma disposição de capota de secagem Yankee com duas partes separadas pode ser projetada como um “sistema mono”. Se a disposição de capota de secagem Yankee 1 tiver apenas uma única parte (uma capota de parte única), a escolha natural poderia ser normalmente usar um “sistema mono” uma vez que poderia ser menos prático usar um “sistema duo” nesse caso, porém, em princípio, um sistema “duo” também poderia ser feito em uma única parte. As modalidades também são concebíveis em que a disposição de capota de secagem Yankee é dividida em mais de duas partes que têm, cada uma, seu próprio conduto de suprimento principal e seus próprios condutos distribuidores.

[0034] A primeira parte 21 e a segunda parte 22 da disposição de capota de secagem Yankee 1 têm geralmente tamanhos iguais, ou seja, normalmente têm a mesma extensão na direção circunferencial da estrutura curva 6 e a primeira parte 21 normalmente tem o mesmo número de caixas de bocal 5 que a segunda parte. Entretanto, as modalidades são concebíveis em que esse não é o caso. O número exato de caixas de bocal 5 e sua distribuição entre a primeira parte 21 e a segunda parte 22 (primeira e segunda seção 21, 22) pode variar dependendo da configuração de máquina. A primeira parte 21 e a segunda parte 22 podem ter o mesmo número de caixas de bocal 5 ou pode ser que o número de caixas de bocal 5 seja maior na primeira parte 21 ou na segunda parte 22. A primeira parte 21 pode ter o mesmo tamanho que a segunda parte 22, porém também pode ser maior (mais longa na direção circunferencial S) ou menor que a segunda parte 22, o que também pode afetar o número de caixas de bocal 5 usadas na primeira e segunda partes 21 e

22.

[0035] De preferência, a disposição de capota de secagem Yankee 1 compreende uma estrutura de caixa 13 que encapsula pelo menos parcialmente as caixas de bocal 5, os condutos distribuidores 8 e o pelo menos um conduto de suprimento principal 9, 10. Com referência à Figura 1 e à Figura 4, a estrutura de caixa 8 pode ter um teto 17, uma parede posterior 14, uma parede frontal 15 e paredes laterais 16. Deve ser entendido que, com referência à Figura 1, a parede posterior 14 está localizada na extremidade úmida (WE) da disposição de capota de secagem Yankee em que ocorrerá a maior parte da secagem e a parede frontal 15 está localizada na extremidade seca (DE) da disposição de secagem de capota Yankee, em que (na maioria dos casos) ocorre apenas uma parte menor do efeito de secagem. O teto 17 pode, então, cobrir as caixas de bocal 5, os condutos distribuidores 8,8’, e os condutos principais de primeira e segunda temperatura 9, 10. De preferência, o teto 17 é curvo de modo que, quando o teto fica voltado para cima, água ou outros líquidos que caem no teto 17 sejam ajudados pela gravidade a fluir para fora do teto 17 e, assim, também contribuir para remover partículas de poeira do teto 17.

[0036] O material termicamente isolante pode ser colocado entre a parte interna do teto 17, por exemplo, entre uma estrutura de suporte do teto 17 e o próprio teto, para reduzir as perdas de calor. Outras partes da estrutura de caixa podem ser opcionalmente equipadas com material isolante térmico. Um exemplo de uma caixa de bocal 5 é mostrado em perspectiva na Figura 12. A caixa de bocal 5 tem uma extensão longitudinal (comprimento) L que, quando a caixa de bocal 5 está em uso, é normalmente a extensão da caixa de bocal 5 na direção transversal à máquina CD (consultar a Figura 2) de modo que, ao longo de sua extensão longitudinal L, a caixa de bocal 5 fique paralela ao eixo geométrico imaginário X ao redor do qual as caixas de bocal são orientadas e ao redor do qual o cilindro de secagem Yankee 2 gira. A caixa de bocal 5 tem uma altura H e um comprimento C na direção circunferencial S da estrutura curva 6. Em muitas modalidades realistas da invenção, as caixas de bocal 5 podem ter um comprimento L na direção longitudinal de 2,0 m - 10 m de modo que a estrutura curva 6 formada pelas caixas de bocal 5 possa cobrir a superfície externa cilíndrica 3 de um cilindro de secagem Yankee 2 que tem uma extensão axial de 2,0 m - 10 m, porém outros valores numéricos também são concebíveis, mesmo valores acima de 10 m. A altura H pode ser, por exemplo, de 10 cm - 20 cm, porém outros valores numéricos também são possíveis. O comprimento C na direção circunferencial pode ser, por exemplo, de 10 cm - 30 cm, porém outros valores numéricos também são possíveis. Em muitas modalidades realistas, cada caixa de bocal 5 pode compreender 100 - 300 aberturas 7 por metro de comprimento na direção longitudinal (L) das caixas de bocal 5, porém outros valores numéricos também são concebíveis. Por exemplo, a mesma poderia ter 80 aberturas por metro de comprimento ou 350 aberturas por metro de comprimento.

[0037] As aberturas 7 nas caixas de bocal 5 podem ter, de preferência, um formato cilíndrico circular, porém outros formatos também são concebíveis, por exemplo, retangular ou oval. Para aberturas 7 com um formato cilíndrico circular, cada abertura 7 nas caixas de bocal 5 pode ter um diâmetro na faixa de 2 mm - 10 mm, de preferência, 3 mm - 7 mm, porém outras dimensões também são possíveis e podem depender, por exemplo, do número de aberturas 7.

[0038] Com referência à Figura 6, Figura 7, Figura 8 e Figura 9, há espaços vazios/folgas 18 entre as caixas de bocal 5 de modo que as caixas de bocal 5 sejam separadas umas das outras na direção circunferencial da estrutura curva 6 formada pelas caixas de bocal 5. Dessa maneira, um fluido como ar ou uma mistura de ar e vapor pode passar entre as caixas de bocal 5. De preferência, as caixas de bocal 5 são espaçadas umas em relação às outras por uma distância de 30 mm - 70 mm na direção circunferencial da estrutura curva 6 formada pelas caixas de bocal 5. Na direção circunferencial da estrutura curva 6, a distância entre caixas de bocal diferentes não é necessariamente a mesma para todas as caixas de bocal. Por exemplo, na extremidade úmida WE, a distância na direção circunferencial entre caixas de bocal diferentes pode ser menor que a distância na extremidade seca DE. Também pode ser que, em uma parte da parte úmida WE, a distância seja menor do que no restante da parte úmida WE. Entretanto, modalidades também são concebíveis em que a distância na direção circunferencial de caixas de bocal diferentes é igual para todas as caixas de bocal.

[0039] Na modalidade da invenção mostrada na Figura 10, tanto a extremidade úmida como a extremidade seca são dotadas de condutos principais de primeira temperatura e segunda temperatura (9, 10: 9', 10") e um conduto de evacuação 19, 19’. Cada conduto de evacuação 19,

19’ é conectado a uma fonte de subpressão que foi simbolicamente indicada como ventiladores 20, 20’ na Figura

10. Quando a subpressão é aplicada aos condutos de evacuação 19, 19’, ar ou uma mistura de ar e vapor da disposição de capota de secagem Yankee pode ser evacuado e constituir o ar M adicionado. O fluido de escape quente úmido E que foi usado para secar a manta fibrosa pode ser sugado entre os espaços vazios/folgas entre as caixas de bocal e evacuado através dos condutos de evacuação 19, 19’. A temperatura Tex desse fluido de escape quente é menor que aquela no conduto principal de primeira temperatura. A temperatura Tex poderia ser igual ou menor que 200 °C. Entretanto, a mesma pode ser mais quente, por exemplo, a temperatura Tex pode ser igual ou maior que 350 °C e menor ou igual a 450 °C. Para economizar energia, parte do gás úmido pode ser recirculada para uma porta de entrada 12, 12’ para o conduto principal de segunda temperatura, em que pode ser alimentado de volta na capota de secagem Yankee. Parte do calor pode ser perdida desse fluido quente ao ser recirculado, porém com um bom isolamento isso é minimizado e a temperatura T2 do fluido nos condutos principais de segunda temperatura é substancialmente a mesma ou apenas alguns graus mais baixa que a temperatura do fluido de escape Tex. Adicional ou alternativamente, parte do gás úmido pode ser recirculada para uma porta de entrada 14, 14’ para o conduto principal de primeira temperatura 9, 9', em que pode ser alimentado de volta na capota de secagem Yankee após ser reaquecido pelo aquecedor 27, 27'. Opcionalmente, em vez dos ventiladores individuais 20, 20', ventiladores separados (não mostrados) para o suprimento de fluido quente F (como ar quente) podem ser fornecidos juntamente com ventiladores separados 20 para evacuação de uma mistura de ar e vapor. O mesmo ventilador pode ser usado tanto para fornecer ar quente (ou ar a ser aquecido) como para evacuar uma mistura de ar quente e vapor.

[0040] Nas figuras, a extremidade úmida é indicada como WE e a extremidade seca é indicada como DE. Normalmente, espera-se que cerca de 60-70% do efeito de evaporação ocorra na extremidade úmida WE da disposição de capota de secagem Yankee (correspondente à primeira parte 21) e que 30-40% da evaporação ocorra na extremidade seca DE correspondente à segunda parte 22, porém esses valores são fornecidos apenas como uma estimativa grosseira e podem variar dependendo das condições de operação, dimensões da máquina e outros fatores.

[0041] A Figura 11 mostra uma modalidade da invenção em que apenas a extremidade úmida (WE) foi fornecida com a os condutos principais de primeira temperatura e segunda temperatura 9, 10, que estão dispostos de maneira similar àqueles descritos acima e que têm meios de registro para controlar a temperatura da mistura de fluido que entra em cada conduto de distribuição. A extremidade seca (DE) tem apenas um único conduto principal 9” que contém fluido que pode ser uma mistura de ar fresco e/ou ar de reposição e/ou fluido reciclado da capota Yankee que pode ser aquecido por um queimador 27.

[0042] Deve ser entendido que a invenção também pode ser definida em termos de um cilindro de secagem Yankee 2 que foi equipado com uma disposição de capota de secagem Yankee, como descrito acima e em que o cilindro de secagem Yankee 2 é assentado de forma giratória nos mancais 24 de modo que possa girar ao redor de um eixo de rotação X que coincide com o eixo geométrico imaginário X em torno do qual as caixas de bocal 5 são distribuídas de modo que as caixas de bocal 5 se estendam ao longo da superfície cilíndrica externa 3 do cilindro de secagem Yankee 2 e possam fornecer fluido quente (como ar quente ou uma mistura de ar e/ou gases reciclados e/ou gases de combustão) em direção à superfície cilíndrica externa 3 do cilindro de secagem Yankee 2 ao longo da extensão axial A do cilindro de secagem Yankee 2.

[0043] Deve também ser entendido que, embora a invenção tenha sido descrita acima em termos de uma disposição de capota de secagem Yankee e um cilindro de secagem Yankee, a invenção também pode ser definida em termos de um método de operação de tal disposição e tal cilindro de secagem Yankee e tal método poderia incluir alimentar uma manta fibrosa úmida na superfície cilíndrica circular do cilindro de secagem Yankee e executar as etapas que seriam o resultado inevitável da operação da disposição e do cilindro de secagem Yankee da maneira descrita acima. A invenção pode, assim, ser definida como um método de secagem de uma manta fibrosa W sobre um cilindro de secagem Yankee 2, tal cilindro de secagem Yankee tem uma extensão axial A e uma superfície cilíndrica circular 3. Como explicado acima, o cilindro de secagem Yankee é assentado de forma giratória de modo que possa girar em torno de um eixo geométrico de rotação X e o cilindro de secagem Yankee 2 coopera com uma disposição de capota de secagem Yankee 1 que é ajustada sobre o cilindro de secagem Yankee de modo que a disposição de capota de secagem Yankee 1 cubra uma parte 4 da superfície cilíndrica circular 3 do cilindro de secagem Yankee 2. Conforme anteriormente explicado, a disposição de capota de secagem Yankee 1 compreende uma pluralidade de caixas de bocal 5 distribuídas ao redor de um eixo geométrico de rotação X do cilindro de secagem Yankee 2 de modo que, quando a disposição de capota de secagem Yankee 1 for ajustada sobre o cilindro de secagem Yankee 2, as caixas de bocal 5 sejam espaçadas em relação à superfície cilíndrica circular 3 do cilindro de secagem Yankee 2, porém formem uma estrutura curva 6 que siga o contorno externo da superfície cilíndrica circular 3 do cilindro de secagem Yankee 2. Cada caixa de bocal 5 tem uma extensão longitudinal em uma direção paralela à extensão axial A do cilindro de secagem Yankee 2 e cada caixa de bocal 5 tem uma pluralidade de aberturas 7 distribuídas ao longo da extensão longitudinal da caixa de bocal 5. Através das aberturas 7, um fluido como ar quente, fornecido à caixa de bocal de condutos principais de primeira temperatura e segunda temperatura por meio de um conduto de distribuição pode sair das caixas de bocal 5 e fluir em direção à superfície cilíndrica circular 3 do cilindro de secagem Yankee 2 em pontos diferentes ao longo da extensão longitudinal de cada caixa de bocal 5. Dessa forma, o fluido que flui a partir das aberturas 7 pode atingir a superfície cilíndrica circular 3 do cilindro Yankee 2 e a manta fibrosa W que se desloca sobre a superfície cilíndrica circular 3. Durante a secagem da manta fibrosa W, fluido quente F é fornecido a cada caixa de bocal 5 em pontos diferentes ao longo da extensão longitudinal da caixa de bocal 5 de modo que o fluido quente distribuído às caixas de bocal 5 possa fluir a partir das caixas de bocal 5 em direção à superfície cilíndrica 3 e à manta fibrosa W. Em um método de acordo com a presente invenção, um ou mais condutos de distribuição em uma disposição de capota de secagem Yankee são, cada um, dotados de um registro por meio do qual a razão do fluxo de fluido fornecido a uma primeira temperatura T1 para o fluxo de fluido fornecido a uma segunda temperatura T2 ao respectivo conduto de distribuição pode ser variada, para alterar a temperatura do fluido misturado resultante que entra nas caixas de bocal conectadas a um ou mais condutos de distribuição. Durante o uso da disposição de capota de secagem Yankee, a secura de porções da manta seca pela(s) caixa(s) de bocal conectadas ao um ou mais condutos de distribuição dotados de um registro é medida e a temperatura do fluido que entra nas caixas de bocal conectadas ao um ou mais condutos de distribuição é ajustada para meios de registro para atingir a secura desejada das porções da manta secas pelas respectivas caixas de bocal. Em um método de acordo com a presente invenção, a proporção de fluido fornecido à primeira temperatura é reduzida se a porção medida da manta for muito seca e a proporção de fluido fornecido à primeira temperatura é aumentada se a porção medida da manta for muito úmida. Deve-se compreender que as categorias “disposição de capota de secagem Yankee”, “cilindro de secagem Yankee” e “método de secagem de uma manta fibrosa” apenas refletem aspectos de uma e mesma invenção.

[0044] Devido à invenção, pode ser produzida uma manta fibrosa com uma secura mais uniforme na direção transversal à máquina ao sair do cilindro de secagem Yankee, ou seja, um perfil de umidade mais uniforme.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Disposição de capota de secagem Yankee (1) que é conformada para ser ajustada sobre um cilindro de secagem Yankee rotativo (2) que tem uma extensão axial (A) e uma superfície cilíndrica circular (3) de modo que a disposição de capota de secagem Yankee (1) possa cobrir uma parte (4) da superfície cilíndrica circular (3) do cilindro de secagem Yankee (2), sendo que a disposição de capota de secagem Yankee (1) compreende: uma pluralidade de caixas de bocal (5) distribuídas ao redor de um eixo geométrico imaginário (X) que é coincidente, ou substancialmente coincidente, com o eixo geométrico de rotação do cilindro Yankee, de modo que, quando a disposição de capota de secagem Yankee (1) for ajustada sobre um cilindro de secagem Yankee (2), as caixas de bocal (5) sejam espaçadas em relação à superfície cilíndrica circular (3) do cilindro de secagem Yankee (2) e formem uma estrutura curva (6) que siga o contorno externo da superfície cilíndrica circular (3) do cilindro de secagem Yankee (2), sendo que as caixas de bocal (5) são, de preferência, distribuídas equidistantemente ao redor do eixo geométrico imaginário (X), sendo que cada caixa de bocal (5) tem uma extensão longitudinal em uma direção paralela à extensão axial (A) do cilindro de secagem Yankee (2) e cada caixa de bocal (5) tem uma pluralidade de aberturas (7) distribuídas ao longo da extensão longitudinal da caixa de bocal (5), através dessas aberturas (7), um fluido como ar quente pode sair das caixas de bocal (5) e fluir em direção à superfície cilíndrica circular (3) do cilindro de secagem Yankee (2) em pontos diferentes ao longo da extensão longitudinal de cada caixa de bocal (5) de modo que o fluido que flui a partir das aberturas (7) possa atingir a superfície cilíndrica circular (3) do cilindro de secagem Yankee (2) em pontos diferentes ao longo da extensão axial do cilindro de secagem Yankee (2); uma pluralidade de condutos distribuidores (8) para um fluido como ar quente, sendo que os condutos distribuidores (8) se estendem na direção circunferencial ao redor da estrutura curva (6) formada pelas caixas de bocal (5) e sendo que cada conduto distribuidor (8) está em comunicação com uma ou mais caixas de bocal (5) de modo que um fluido como ar quente possa fluir a partir de cada conduto distribuidor (8) até a dita uma ou mais caixas de bocal (5); caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente pelo menos um conduto de suprimento principal de primeira temperatura (9) para um fluido como ar quente, ou ar quente e vapor e/ou vapor d’água, a uma primeira temperatura T1, e pelo menos um conduto de suprimento principal de segunda temperatura (10) para um fluido como ar quente, ou ar quente e vapor e/ou vapor d’água, a uma segunda temperatura T2 que não é igual à T1, sendo que os condutos de suprimento principais de primeira temperatura e segunda temperatura (9, 10) estão em comunicação com os condutos distribuidores (8) de modo que os fluidos dos condutos de suprimento principais de primeira temperatura e segunda temperatura (9, 10) possam fluir para dentro dos condutos distribuidores (8) e sejam misturados, em que pelo menos um conduto distribuidor (8) é dotado de meios registros (31) para alterar a razão entre a taxa de fluxo de fluido à temperatura T1 a partir do conduto principal de primeira temperatura e a taxa de fluxo de fluido à temperatura T2 a partir do conduto principal de segunda temperatura para dentro do dito pelo menos um conduto distribuidor (8).

2. Disposição de capota de secagem Yankee (1), de acordo com a reivindicação 1, em que a temperatura T1 é igual ou maior que 250 °C e menor ou igual a 700 °C.

3. Disposição de capota de secagem Yankee (1), de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, em que a temperatura T2 é igual ou maior que 200 °C e menor ou igual a 650 °C.

4. Disposição de capota de secagem Yankee (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que a diferença de temperatura entre T1 e T2 é igual ou maior que 100 °C.

5. Disposição de capota de secagem Yankee (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que a diferença de temperatura entre T1 e T2 é igual ou maior que 500 °C.

6. Disposição de capota de secagem Yankee (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que as caixas de bocal (5) são espaçadas uma em relação à outra na direção circunferencial da estrutura curva (6) formada pelas caixas de bocal (5) de modo que um fluido como ar ou uma mistura de ar e vapor possa passar entre as caixas de bocal (5), sendo que as caixas de bocal (5) são, de preferência, espaçadas uma em relação à outra a uma distância de 30 mm - 70 mm na direção circunferencial da estrutura curva (6) formada pelas caixas de bocal (5).

7. Disposição de capota de secagem Yankee (1), de acordo com a reivindicação 6, em que um conduto de evacuação (19) é disposto para evacuar fluido de escape, como ar ou uma mistura de ar e vapor e/ou vapor d'água, a partir da disposição de capota de secagem Yankee e em que o conduto de evacuação (19) está em conexão fluida com uma entrada a um conduto de suprimento principal de segunda temperatura (10).

8. Disposição de capota de secagem Yankee (1), de acordo com a reivindicação 7, em que o conduto de evacuação (19) está em conexão fluida com uma entrada ao conduto ou condutos de suprimento principais de primeira temperatura.

9. Disposição de capota de secagem Yankee (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, em que o conduto de evacuação está em conexão fluida com um conduto de escape que leva à atmosfera e/ou um sistema de recuperação de calor ou similares.

10. Disposição de capota de secagem Yankee (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, em que o conduto de evacuação é dotado de meios de regulação de fluxo para a regulação da proporção de fluido de escape que é inserido em cada conduto.

11. Disposição de capota de secagem Yankee, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o dito meio de registro é uma aba ou placa disposta para ser capaz de alterar a razão entre a taxa de fluxo de fluido à temperatura T1 a partir do conduto principal de primeira temperatura e a taxa de fluxo de fluido à temperatura T2 a partir do conduto principal de segunda temperatura que flui para dentro do conduto distribuidor.

12. Disposição de capota de secagem Yankee, de acordo com a reivindicação 11, em que o dito meio de registro é disposto para ser capaz de alterar a razão entre a taxa de fluxo de fluido à temperatura T1 a partir do conduto principal de primeira temperatura e a taxa de fluxo de fluido à temperatura T2 a partir do conduto principal de segunda temperatura que flui para dentro do conduto distribuidor sem alterar a taxa de fluxo total através do canal distribuidor.

13. Cilindro de secagem Yankee caracterizado pelo fato de que é dotado de uma capota de secagem Yankee, conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

14. Método de secagem de uma manta fibrosa (W) em um cilindro de secagem Yankee dotado de uma capota de secagem Yankee, conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelas etapas de: i) medir o teor de umidade de uma manta fibrosa em pelo menos uma posição, ii) determinar se o teor de umidade de uma posição medida está dentro de um valor aceitável predeterminado e, se o teor de umidade de uma posição medida é muito baixo, reduzir a taxa de fluxo de fluido à temperatura T1 e aumentar em uma quantidade correspondente a taxa de fluxo de fluido à temperatura T2 que entra no conduto de distribuição em conexão fluida com uma caixa de bocal correspondente àquela posição medida; e, se o teor de umidade de uma posição medida for muito alto, aumentar a taxa de fluxo de fluido à temperatura T1 e reduzir em uma quantidade correspondente o fluxo de fluido à temperatura T2 que entra no conduto de distribuição em conexão fluida com um bocal correspondente àquela posição medida.