CN102317540A - 用于干燥纤维幅的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于干燥纤维幅的方法和装置，其中，连续的纤维幅在前置干燥区(10)的范围内由蒸汽以及热的湿空气加载并且接着在前置干燥区(10)之后被输送到后置干燥区(12)，该后置干燥区包括烘缸(14)以及配属于该烘缸的罩(16)。在此，从配属于后置干燥区(12)的烘缸(14)的罩(16)抽取热空气(18)。为产生至少一部分用于前置干燥区(10)的蒸汽，借助第一热交换器(20)通过从所述罩(16)抽取的热空气(18)加热积聚在后置干燥区(12)的烘缸(14)中的冷凝液(22)和/或新鲜水。可选地或附加地，为产生至少一部分用于前置干燥区(10)的热的湿空气将从所述罩(16)抽取的、被导引通过所述第一热交换器(20)的热空气(18)输送到所述前置干燥区(10)。

Description

用于干燥纤维幅的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于干燥纤维幅，尤其是纸板幅、纸幅或薄页纸幅的方法，其中，连续的纤维幅在前置干燥区的范围内加载蒸汽以及热的湿空气并且接着在前置干燥区之后被输送到后置干燥区，该后置干燥区包括烘缸，尤其是扬克式烘缸以及配属于该烘缸的罩。本发明还涉及一种按权利要求8的前序部分所述类型的、用于制造纤维幅，尤其是纸幅、纸板幅或薄页纸幅的机器。

背景技术

在US7351307B2和WO2008/077874中已经描述了用于制造大体积薄页纸幅的方法并且其中所谓的带式压榨(Bandpresse)结合热空气罩和蒸汽加载被用于将纤维幅脱水到特定的干度。对于这种薄页纸造纸机尤其重要的是，尤其在实现可预定的干度的干燥过程中减小能量消耗。此外，存在在尽可能小的能耗的情况下提高干度的要求。

例如由EP1959053A1也已经公开，向压榨带的热空气罩输送由配属于扬克式烘缸的罩排出的空气。

其中，带有包括对应配设的烘缸罩或者压榨带的干燥单元的扬克式烘缸需要非常多的蒸汽。因此产生的能量开销导致造纸相应较高的成本。迄今为止，配属于扬克式烘缸的罩的、具有高能量含量的废气主要被用于预热用于扬克式烘缸的罩燃烧空气和在造纸机中使用的水。

基于压榨带的技术导致相比传统的薄页纸造纸机更高的蒸汽消耗，这整体导致不利的能量开销。

对于这种基于压榨带的技术需要湿的热空气作为其它的能量，迄今来自配属于扬克式烘缸的罩的废气被用于此。在此，迄今为止需要将来自扬克式烘缸罩的废气与新鲜空气混合，以便将输送到压榨带的空气的温度降低到该压榨带中所需的值，不过由此也降低了热空气的湿度和焓。扬克式烘缸罩的废气的温度通常比压榨带可以工作的温度更高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，创造一种开头所述类型的、改进的方法以及改进的装置或机器，其中，干燥过程尤其针对用于纤维幅脱水的能量消耗进一步地优化。在此，尤其在压榨带和跟随在其后的、包括扬克式烘缸以及对应配设的烘缸罩的干燥单元的组合干燥中相应优化干燥过程。

就方法而言，该技术问题按照本发明由此解决，即，从配属于后置干燥区域的烘缸的罩抽取热空气，尤其是废气，为产生至少一部分用于前置干燥区的蒸汽而借助第一热交换器通过从罩抽取的热空气加热积聚在后置干燥区的烘缸中的冷凝液和/或新鲜水，和/或为产生至少一部分用于前置干燥区域的湿的热空气将从所述罩抽取的、导引经过第一热交换器的热空气输送到前置干燥区。

由于这种设计，所消耗的、来自蒸汽发生器的蒸汽明显得以减小，因此相应减小了整个能量开销。在此，尤其获得了用于产生蒸汽的热量，然后在造纸过程中继续使用该蒸汽。利用由于配属于烘缸或者扬克式烘缸的罩的废气的焓下降而释放的能量。在此，一方面产生蒸汽。另一方面，在造纸过程中继续使用从热交换器流出的、较低温度的热空气，其中，所产生的蒸汽以及冷却到较低温度的热空气尤其可以在压榨带中继续使用。

根据按本发明的方法的一种优选的实际构造，直接借助于第一热交换器由输送的冷凝液和/或新鲜水产生蒸汽并且将该蒸汽输送到前置干燥区。

按照一种有利的可选设计构造，首先借助于第一热交换器加热冷凝液和/或新鲜水。在该第一热交换器之后，加热的冷凝液和/或新鲜水然后输送到膨胀蒸发装置中，其中，通过膨胀蒸发产生的蒸汽然后被输送到前置干燥区。

相宜地，在膨胀蒸发器中积聚的冷凝液首先被输送回到第一热交换器，并且在该热交换器中与后置干燥区的烘缸中积聚的冷凝液和/或新鲜水一起由从罩中抽取的热空气加热。

根据按本发明的方法的另一种有利的设计构造，借助于第二热交换器通过从罩抽取的热空气加热新鲜空气并且将这样加热的新鲜空气作为燃烧空气和/或补充空气输送到配属于后置干燥区的烘缸的罩。“补充空气”例如理解为用于预热干燥区和/或干燥系统的空气。预热例如在造纸机启动时进行。

抽取的热空气可以有利地在其被输送到前置干燥区之前，首先导引通过设计用于加热冷凝液和/或新鲜水的第一热交换器并且接着通过设计用于加热新鲜空气的第二热交换器。

然而按照一种相宜的可选设计构造，也可以在热空气被输送到前置干燥区之前，将从罩抽出的热空气首先导引通过设计用于加热新鲜空气的第二热交换器并接着导引通过设计用于加热冷凝液和/或新鲜水的第一热交换器。

按照本发明的、用于制造纤维幅，尤其是纸板幅、纸幅或薄页纸幅的机器的特征相应在于，为产生至少一部分用于前置干燥区的蒸汽，设置第一热交换器，来自配属于后置干燥区的烘缸的罩的热空气，尤其是废气被输送到该第一热交换器，以便通过从罩抽取的热空气加热聚集在后置干燥区的烘缸中的冷凝液和/或新鲜水，和/或为产生至少一部分用于前置干燥区的热的湿空气，将从罩抽取的、导引通过第一热交换器的热空气输送到前置干燥区。

根据按本发明的机器的一种优选的实际实施形式，前置干燥区包括抽吸装置，尤其是吸辊，通过该吸辊使得纤维幅与至少一个可渗透带，尤其是结构化的带或者TAD带(TAD＝Through Air Drying，热风穿透式干燥)一起导引，其中，首先是可渗透带并接着是纤维幅由蒸汽或热的湿空气流过。

在此，纤维幅有利地由至少另一个可渗透带，尤其是压榨带覆盖，其中，蒸汽或者热的湿空气首先流过另一可渗透带或者压榨带，接着流过第一可渗透带或者结构带并且最后流过纤维幅。在此，在使用压榨带时获得了这样一种带式压榨，其中，除了机械的压力之外尤其使用组合的热空气和蒸汽干燥。

另一脱水带，尤其是毡带可以与纤维幅一起导引经过抽吸装置或者吸辊，其中，蒸汽或者热的湿空气首先流过另一可渗透带或压榨带，如果存在的话，接着流过第一可渗透带或者结构带和纤维幅并且最后流过所述另一脱水带。

直接借助于第一热交换器由输入的冷凝器和/或新鲜水产生的蒸汽例如可以输送到前置干燥区。

如上面已经述及的那样，然也可以考虑，首先仅借助于第一换热器加热冷凝液和/或新鲜水，并且借助于第一热交换器加热的冷凝液和/或新鲜水被输送到膨胀蒸发装置。在这种情况下，通过膨胀蒸发产生的蒸汽被输送到前置干燥区。

相应的蒸发系统尤其也可以包括一个或多个用于使水循环的泵。通过这些泵尤其可以实现，使得在第一换热器中循环的水具有提高的压力，其中，该压力尤其可以在约3至20bar的范围内。水从导引经过热交换器的空气吸收热量并且然后膨胀。

在在此发生的膨胀蒸发中，水压下降，因此产生蒸汽。较高压力的水在较高的温度下蒸发。如果水保持在较高的压力下，则其温度在没有蒸发时会提高。如果压力然后下降到低于前面的温度以下的沸点的值，则自动开始膨胀过程。

产生的蒸汽可以在恰当的腔室中分离并且尤其在薄纸制造中用于其它的干燥过程。

有利地设置第二热交换器，以便通过从罩抽取的热空气加热新鲜空气，其中，这样加热的新鲜空气作为燃烧空气和/或补充空气被输送到配属于后置干燥区的烘缸的罩。如已经所述的那样，补充空气例如是用于预热干燥区和/或干燥系统的空气。预热例如在造纸机启动时进行。

本发明并且尤其在使用扬克式烘缸和/或压榨带时尤其在蒸汽消耗方面具有优点。产生的蒸汽量应当与诸如尤其是空气质量流，空气温度和湿度，是否设置有空气/空气热交换器的情况等条件有关。

也尤其有利的是，为从罩抽取的热空气设置带有优选调节流量的旁路的至少一个热交换器。

附图说明

以下根据实施例参照附图详细说明本发明；在附图中示出：

图1是按本发明的热回收系统的第一种实施形式的示意流程图；

图2是热回收系统的另一种实施形式的示意流程图；

图3是带有膨胀蒸发装置的热回收系统的另一种实施形式的示意流程图；

图4是热回收系统的包括膨胀蒸发装置的另一种实施形式的示意流程图；以及

图5是热回收系统包括膨胀蒸发装置的另一种实施形式的示意流程图。

具体实施方式

图1示出了用于制造纤维幅的机器的、按本发明的热回收系统的第一种示例的实施形式的示意流程图，其中，所述纤维幅尤其可以是纸板幅、纸幅或者薄页纸幅。

在此，连续的纤维幅首先在前置干燥区10的范围内加载蒸汽以及热的、湿空气。接着将纤维幅输送到后置干燥区12中。

在此，前置干燥区10尤其包括抽吸装置42，优选吸辊，纤维幅与至少一个可渗透带，尤其是结构化的带或热风穿透式干燥带被一起导引经过所述抽吸辊，其中，蒸汽或者热的湿空气首先流过可渗透带并接着流过纤维幅。

此外，纤维幅可以由至少另一个可渗透带，尤其是压榨带覆盖，其中，在这种情况下，蒸汽或者热的湿空气首先流过另一可渗透带或者压榨带，接着流过第一可渗透带或者结构带并接着流过纤维幅。在此，在使用压榨带时获得了这样一种压榨带，其中除了机械压力之外尤其进行组合的热空气和蒸汽干燥。

另外，与纤维幅一起导引经过抽吸装置42的尤其也可以是另一脱水带、尤其是毡带，其中，蒸汽或者热的湿空气首先流过另一可渗透带或者压榨带，如果其存在的话，接着流过第一可渗透带或者结构带以及纤维幅并且接着流过所述另一脱水带。

后置干燥区12尤其可以包括烘缸14，尤其是扬克式烘缸，以及配属于该筒的罩16，其中，所述罩尤其可以是热空气罩。

从配属于烘缸14的罩16抽取热空气18，尤其是废气。为产生至少一部分用于前置干燥区10的蒸汽，借助于第一热交换器20通过从罩16抽取的热空气18加热积聚在后置干燥区12的烘缸14的冷凝液22和/或新鲜水。

为产生至少一部分用于前置干燥区10的热的湿空气，从罩16抽取的、导引经过第一热交换器20的热空气18被输送到前置干燥区10。因为热空气18向冷凝液22或者新鲜水释放热量，所以其温度降低，因此最终输送到前置干燥区10的湿的热空气18’具有适合于在该干燥区10中的专门干燥的温度。因此，输送到热交换器20的热空气18例如可以具有在360℃左右的温度，而最后输送到前置干燥区10的湿热空气18’具有200℃左右的温度。输送到热交换器20的冷凝液22例如可以具有165℃左右的温度。

在当前的情况下，直接借助于第一热交换器20由输送的冷凝液22和/或新鲜水产生蒸汽24，然后输送到前置干燥区10中。

如图1可见，还可以设置蒸汽分离器26，该蒸汽分离器设置在筒14和泵28之间，通过所述泵将冷凝液22输送到热交换器20中。此外，在图1中还可以看见蒸汽发生器30。

热交换器20是空气/水热交换器。

图2示出了热回收系统的另一种实施形式的示意流程图，这种实施形式与图1所示的实施形式的区别主要在于，借助于第二热交换器32通过从罩16抽取的热空气18加热新鲜空气34，并且将这样加热的新鲜空气34’作为燃烧空气输送到配属于后置干燥区12的烘缸14的罩16。第二热交换器32也是空气/空气热交换器。

在此，在当前情况下，从罩16抽取的热空气18在被输送到前置干燥区10之前，首先被导引通过设计用于加热新鲜空气34的第二热交换器32并接着被导引通过设计用于加热冷凝液22和新鲜水的第一热交换器20。

然而，原则上例如也可以考虑这样的实施形式，其中，抽取的热空气18在被输送到前置干燥区10之前，首先被导引通过设计用于加热冷凝液22和/或新鲜水的第一热交换器20并接着通过设计用于加热新鲜空气34的第二热交换器32。

此外，该实施形式还具有至少基本上与图1相同的结构，其中，相互对应的部件用相同的附图标记表示。

图3示出了热回收系统的另一种实施形式的示意流程图，该热回收系统与图1所示的实施形式的区别主要在于，冷凝液22和/或新鲜水在提高的压力下，例如在约3至20bar的范围内经过第一热交换器20，在提高的压力下被加热并且借助于第一热交换器20加热的、处于提高的压力下的冷凝液22和/或新鲜水接着被输送到膨胀蒸发装置36中。在这种情况下，通过膨胀蒸发(闪蒸)产生的蒸汽24被输送到前置干燥区10，所述蒸汽具有相比输入的加热的冷凝液22或者新鲜水更小的压力。

热交换器20可以配设优选可调节流量的旁路38，用于从罩16抽取的热空气18。由此在用于前置干燥区10产生的蒸汽的量方面获得了较大的灵活性，预热燃烧空气(例如参见图4)或者甚至提高配属于前置干燥区10的干燥或者热空气罩40中的温度。

如图3可见，在膨胀蒸发时积聚的冷凝液22’可以被输送到第一热交换器20，并且在此与积聚在后置干燥区12的烘缸14中的冷凝液22和/或新鲜水一起通过从罩16抽取的热空气18加热。

此外，该实施形式至少基本上又具有与图1所示的实施形式相同的结构，其中，为相互对应的部件配设相同的附图标记。

图4示出了热回收系统的另一种实施形式的示意流程图，该实施形式与按图3的实施形式的区别主要在于，额外借助于第二热交换器32通过从罩16抽取的热空气18加热新鲜空气34，并且这样加热的新鲜空气34’被输送到配属于后置干燥区12的烘缸14的罩16作为燃烧空气。

在此，在当前情况下，抽取的热空气18在被输送到前置干燥区10之前被首先导引通过设计用于加热冷凝液22和/或新鲜水的第一热交换器20并且接着导引经过设计用于加热新鲜空气34的第二热交换器32。

第二热交换器32是空气/空气热交换器，又可以配设优选可调节流量的旁路38，用于从罩16抽取的热空气18。

此外，该实施形式可以至少基本上具有与按图3的实施形式相同的结构，其中，为相互对应的部件配设相同的附图标记。

图5示出了热回收系统的另一种实施形式的示意流程图，该实施形式与图4所示的实施形式的区别主要在于，从所述罩16抽取的热空气18在被输送到前置干燥区10之前被首先导引经过设计用于加热新鲜空气34的第二热交换器32并且接着导引经过设计用于加热冷凝液22和/或新鲜水的第一热交换器20。

此外，该实施形式可以具有至少基本上与按图4的实施形式相同的结构，其中，为相互对应的部件配设相同的附图标记。

在下表中给出了一种具体的例子，该例子给出了与配属于后置干燥区12的烘缸14的罩或者烘缸罩16的废气的能量含量相应的、用于产生蒸汽的能力。所产生的蒸汽可以至少局部，尤其在配属于前置干燥区10的蒸汽卸载箱或者甚至在扬克式烘缸中使用。在此，如图3所示，例如从这样一种热回收系统出发，其中为了回收热量仅设置第一热交换器20。

对于该例子有以下前提：

-扬克式烘缸罩的废气的温度：360℃

-扬克式烘缸罩的废气的湿度：450g/g

-扬克式烘缸罩的废气在热回收(WR)之后的温度：250℃

-扬克式烘缸罩废气流量：6.45Kg/s(干重)

-冷凝液压力：15bar

-热量回收之前的冷凝液温度：110℃

-热量回收之后的冷凝液温度：183℃

-通过膨胀蒸发产生的蒸汽的压力：3bar。

蒸汽产生能力在该例子中为2020kg/h的、压力为3bar的蒸汽。

附图标记列表

10前置干燥区

12后置干燥区

14烘缸

16罩，烘缸罩

18热空气

18’热空气

20第一热交换器

22冷凝液

22’冷凝液

24蒸汽

26蒸汽分离器

28泵

30蒸汽发生器

32第二热交换器

34新鲜空气

34’新鲜空气

36膨胀蒸发装置

38旁路

40罩，烘缸罩

42抽吸装置，吸辊

Claims (15)

1.一种用于干燥纤维幅，尤其是纸板幅、纸幅或薄页纸幅的方法，其中，连续的纤维幅在前置干燥区(10)的范围内加载蒸汽以及热的湿空气并且接着前置干燥区(10)之后被输送到后置干燥区(12)，该干燥区包括烘缸(14)，尤其是扬克式烘缸以及配属于该烘缸的罩(16)，

其特征在于，从配属于后置干燥区(12)的烘缸(14)的罩(16)抽取热空气(18)，尤其是废气，为产生至少一部分用于前置干燥区(10)的蒸汽借助于第一热交换器(20)通过从所述罩(16)抽取的热空气(18)加热积聚在后置干燥区(12)的烘缸(14)中的冷凝液(22)和/或新鲜水，和/或为产生至少一部分用于前置干燥区(10)的、热的湿空气而将从所述罩(16)抽取的、导引通过所述第一热交换器(20)的热空气(18)输送到所述前置干燥区(10)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于第一热交换器(20)由输入的冷凝液(22)和/或新鲜水产生蒸汽(24)并且将该蒸汽(24)输送到前置干燥区(10)中。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于第一热交换器(20)加热的冷凝液(22)和/或新鲜水在所述第一热交换器(20)之后被输送到膨胀蒸发装置(36)，并且通过膨胀蒸发产生的蒸汽(24)被输送到所述前置干燥区(12)。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在膨胀蒸发时积聚的冷凝液(22’)被会送到所述第一热交换器(20)并且在此与积聚在后置干燥区(12)的烘缸(14)中的冷凝液(22)和/或所述新鲜水一起通过从所述罩(16)抽取的热空气(18)加热。

5.如前列各权利要求之一所述的方法，其特征在于，借助于第二热交换器(32)通过从所述罩(16)抽取的热空气(18)加热新鲜空气(34)并且将这样加热的新鲜空气(34’)作为燃烧空气和/或补充空气输送到配属于后置干燥区(12)的烘缸(14)的罩(16)。

6.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述抽取的热空气(18)在被输送到前置干燥区(10)之前首先被导引通过设计用于加热所述冷凝液(22)和/或新鲜水的第一热交换器(20)并且接着通过设计用于加热所述新鲜空气(34)的第二热交换器(32)。

7.如权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，从所述罩(16)抽取的热空气(18)在被输送到前置干燥区(10)之前被首先导引经过设计用于加热新鲜空气(34)的第二热交换器(32)并且接着通过设计用于加热所述冷凝液(20)和/或新鲜水的第一热交换器(20)。

8.一种用于制造纤维幅，尤其是纸板幅、纸幅或者薄页纸幅的机器，该机器带有前置干燥区(10)和后置干燥区(12)，连续的纤维幅可在该前置干燥区的区域内用蒸汽以及热的湿蒸汽加载，该后置干燥区(12)设置在该前置干燥区后面且包括烘缸(14)、尤其是扬克式烘缸以及配属于该烘缸的罩(16)，该机器尤其用于执行按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为产生至少一部分用于前置干燥区(10)的蒸汽而设置第一热交换器(20)，来自配属于后置干燥区(12)的烘缸(14)的罩(16)的热空气(18)、尤其是废气被输送到所述第一热交换器，用于通过从所述罩(16)抽取的热空气(18)加热积聚在后置干燥区(12)的烘缸(14)中的冷凝液(22)和/或新鲜水，和/或为产生至少一部分用于前置干燥区(10)的、热的湿空气而将从所述罩(16)抽取的、导引通过所述第一热交换器(20)的热空气(18)输送到所述前置干燥区(10)。

9.如权利要求8所述的机器，其特征在于，所述前置干燥区(10)包括抽吸装置(42)，尤其是吸辊，所述纤维幅与至少一个可渗透带，尤其是结构化的带或者热风穿透式干燥带一起导引通过所述抽吸装置，其中，蒸汽或者热的湿空气首先流过可渗透带并且接着流过纤维幅。

10.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述纤维幅由至少另一个可渗透带，尤其是压榨带覆盖，并且在此蒸汽或热的湿空气首先流过所述另一可渗透带或者压榨带，接着流过第一可渗透带或者结构带并且接着流过纤维幅。

11.如权利要求9或10所述的机器，其特征在于，另一脱水带、尤其是毡带与所述纤维幅一起被导引经过所述抽吸装置(42)，并且在此蒸汽或者热的湿空气必要时首先流过所述另一可渗透带或者压榨带，接着流过第一可渗透带或者结构带和纤维幅，并且最后流过所述另一脱水带。

12.如权利要求8至11之一所述的机器，其特征在于，借助于第一热交换器(20)由输入的冷凝液(22)和/或新鲜水产生的蒸汽(24)被输送到所述前置干燥区(10)。

13.如权利要求8至11之一所述的机器，其特征在于，借助于第一热交换器(20)加热的冷凝液(22)和/或新鲜水被输送到膨胀蒸发装置(36)并且将通过膨胀蒸发产生的蒸汽(24)输送到所述前置干燥区(12)。

14.如权利要求8至13之一所述的机器，其特征在于，设置第二热交换器(32)，以便用从所述罩(16)抽取的热空气(18)加热新鲜空气(34)，并且将这样加热的新鲜空气(34’)作为燃烧空气和/或补充空气输送到配属于后置干燥区(12)的烘缸(14)的罩(16)。

15.如权利要求8至14之一所述的机器，其特征在于，至少一个热交换器(20，32)配设有优选可控制流量的、用于从所述罩(16)抽取的热空气(18)的旁路(38)。

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