CN103764909A - 对制造材料幅面的机器的干燥部回收热量的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于对制造材料幅面,尤其是纸幅、纸板幅或薄页纸幅形式的纤维料幅的机器的干燥部(2)回收热量的方法,其中,材料幅面至少通过能以蒸汽加热的干燥滚筒(TZ)并且借助至少一个高温干燥元件(3)以热空气干燥,其中,用于产生蒸汽,例如冷凝水和/或供给水的初始流体输送给在所述高温干燥元件(3)的排出空气流(LA)中的至少一个换热器(W1),其中,冷凝水(K2)的至少一部分吸收排出空气的热量。本发明特征在于,形成于干燥滚筒(TZ)中的冷凝水(K2)的至少一部分在换热器(W1)中至少部分地蒸发而形成由蒸汽和冷凝水(DKW1)组成的混合物,优选完全地蒸发而形成蒸汽(D)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对制造材料幅面,尤其是纸幅、纸板幅或薄页纸幅形成的纤维料幅的机器的干燥部回收热量的方法,其中,材料幅面至少借助能以蒸汽加热的干燥滚筒并且借助至少一个高温干燥元件以热空气干燥,并且至少一个用于产生蒸汽的初始流体输送给高温干燥元件的排出空气流中的至少一个换热器并且吸收排出空气的热量。
此外,本发明涉及一种用于对制造材料幅面,尤其是纸幅、纸板幅或薄页纸幅的机器的干燥部回收热量的系统。
背景技术
从现有技术中以不同的实施方式已知包括至少一个能以蒸汽加热的干燥滚筒和至少一个高温干燥元件的干燥部,该高温干燥元件设计并且布置为,使得纤维料幅至少间接地施加以热空气。在此以蒸汽加热的在干燥滚筒中出现的蒸汽/冷凝水混合物输送给至少一个冷凝水分离器,其中,来自冷凝水分离器的蒸汽输送给新鲜蒸汽或新鲜蒸汽/高压蒸汽混合物并且来自至少一个后置于干燥滚筒的冷凝水分离器的冷凝水的至少一部分输送给高温干燥元件的排出空气流中的换热器。冷凝水在此在换热器中加热并且吸收排出空气的能量。这种方法或这种设备例如从专利文献AT506077B1中已知。在此文献中公开了一种用于在造纸机的干燥部中回收热量的方法和设备,其中,纸幅面借助蒸汽加热的干燥滚筒和施加以热空气的高温气罩干燥。来自蒸汽系统的废汽输送给蒸汽分离器。一部分来自蒸汽分离器的冷凝水在各个回路中通过换热器又返回到相同且唯一的蒸汽分离器上,来自高温干燥元件的排出空气的热量通过换热器输送给冷凝水。该实施方式所要解决的技术问题是,提供相对现有技术改进的且可更容易调节的热量回收方法。该改进在此在于,在所述换热器中的冷凝水的加热未完全地导致蒸发,因为蒸汽或蒸汽/冷凝水混合物返回至所谓的冷凝水分离器。在该实施方式中可以省去对通过换热器的冷凝水流的耗费的调节,以便考虑又与必要时波动的排出空气温度有关的、换热器的蒸发量。
从专利文献DE3501584A1中已知一种造纸机的干燥部,该干燥部由干燥滚筒和至少一个高温干燥元件组成。该实施方式所要解决的技术问题是,通过利用排出空气的能焓减少用于干燥的初级能源的使用。该技术问题解决的方式是,以本身已知的方式在滚筒后方连接用于分离废气的冷凝水分离器,该冷凝水分离器一方面与滑差蒸汽管道连接并且通过压缩机与通向干燥滚筒的输入通道连接,另一方面冷凝水分离器的冷凝水管道通过高温干燥元件的换热器与滑差蒸汽管道连接。
冷凝水分离器理解为适合将蒸汽与冷凝水分离的装置。对于这种装置也可以使用其它的名字,如蒸汽分离器或离析器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,相对现有技术改善开头所述类型用于回收热量的方法和设备,以便在热力学上以尽可能高的水平利用至少一个高温干燥元件的排出空气流的可用的能量。
按本发明的技术问题通过权利要求1和12所述的特征解决。有利的结构方案在各从属权利要求中描述。
按本发明的用于对制造材料幅面,尤其是纸幅、纸板幅或薄页纸幅形式的纤维料幅的机器的干燥部回收热量的方法,其中,材料幅面至少通过能以蒸汽加热的干燥滚筒并且借助至少一个高温干燥元件以热空气干燥,并且至少一个用于产生蒸汽的初始流体输送给至少一个高温干燥元件的排出空气流中的换热器并且吸收排出空气的热量,该方法的特征在于,初始流体在换热器中至少部分地蒸发而由蒸汽和冷凝水组成混合物,优选完全地蒸发。
根据按本发明的方法的第一实施方案,给干燥滚筒施加蒸汽时产生的蒸汽/冷凝水混合物输送给冷凝水分离器并且来自后接于至少一个干燥滚筒的冷凝水分离器的冷凝水的至少一部分输送给在高温干燥元件的排出空气流中的至少一个换热器,其中,形成于干燥滚筒中的冷凝水的至少一部分在换热器中至少部分地蒸发而形成蒸汽和冷凝水组成的混合物,优选完全地蒸发而形成蒸汽。
根据本发明第二实施方案,作为补充或备选,使用淡水和/或准备好的供给水作为初始流体。准备好的供给水在此理解为经过至少一个准备过程,亦即至少部分地脱盐和/或脱气和/或脱钙或它们组合的淡水或河水或海水等或由它们组成的混合物。
该解决方案的热力学优点在于冷凝水部分地,优选完全地蒸发。通过在换热器中部分的,优选完全的蒸发可以充分利用本来在干燥部工作时,尤其是在以蒸汽加热的干燥滚筒工作时出现的冷凝水以最佳的方式通过利用来自过程流,尤其是同样本来出现的排出空气的热量来产生蒸汽,其中,可以省去其它耗费的用于产生蒸汽的装置。
因为初始流体,尤其是冷凝水和/或供给水直接地蒸发,所以需要比在现有技术方案中的情况明显更少量的冷凝水和/或供给水来产生相同的蒸汽量。基于已经在换热器中期望的蒸发和所需更少量的初始流体,尤其是冷凝水和/或供给水,在进入换热的入口处需要明显更小的压力,由此可以显著减小对布置在通向换热器的输入管道中的泵所需的能量需求。较低的压力要求提高了运行安全性。此外,可以节省投资成本,因为各个构件的设计只需针对更低的压力进行。在将初始流体,尤其是冷凝水和/或供给水完全地转化为蒸汽时,该蒸汽可以直接地输送给干燥滚筒,优选其上出现蒸汽/冷凝水混合物的干燥滚筒的蒸汽输入管道。这意味着,在此优选闭合的回路与干燥滚筒相配地设计,该优选闭合的回路以最佳的方式利用现有的能量水平。准备冷凝水并且产生蒸汽的装置的数量明显得以减少和其设计明显得以简化。
按本发明的解决方案的另一个优点在于,避免了耗费的开关装置和阀装置来附加地控制蒸汽压力水平。因此,按本发明的解决方案具有特别简单的结构。用于控制和/或调节的构件的数量限制到最小。
换热器构造为适于通过实现所要求的状态过渡从该换热器中导引的冷凝水中产生蒸汽。换热器可以设计成不同类型的并且其结构和布置可以用来实现各种不同的产生蒸汽的可能性。按一种特别有利的实施方式,该换热器包括蒸汽发生器,如蒸汽锅炉,尤其是余热锅炉。根据至少间接地后置于换热器的,亦即,直接地或通过其它传递元件后置于换热器的蒸汽消耗器的要求,提供以饱和蒸汽或过热蒸汽的形式的蒸汽。
优选的是,存在于换热器的出口处且从冷凝水中产生的蒸汽或由蒸汽和冷凝水组成的混合物的蒸汽份额至少间接地输送给至少一个蒸汽消耗器。直接的输送仅在完全蒸发时通过调节所需的、表征待给蒸汽消耗器输送的蒸汽的参数而实现。若产生由蒸汽和冷凝水组成的混合物,则存在于换热器的出口处的且从冷凝水中产生的蒸汽或由蒸汽和冷凝水组成的混合物至少导引通过冷凝水分离器级。由此确保仍在含有流出换热器的蒸汽的冷凝水中可靠地分离。
在换热器或后置的冷凝水分离器的出口到蒸汽发生器的连接装置中可以提供用于影响蒸汽的器件,尤其是影响压力的器件。这些器件在最简单的情况下包括至少一个阀装置。通过该阀装置可以使导引各蒸汽或由蒸汽和冷凝水组成的混合物的管道中的压力水平与应用情况具体的要求快速且简单地匹配。
按一种特别有利的扩展设计,存在于换热器的出口处的且从冷凝水中产生的蒸汽或由蒸汽和冷凝水组成的混合物输送给至少两个另外的冷凝水分离级而产生不同压力水平的蒸汽流。由此,对要提供的蒸汽的参数有不同要求的不同蒸汽消耗器的蒸汽流在整个系统中可以以简单的器件提供且输送给它们。
以有利的方式,前后相继地通过用于实现具有不同压力水平的蒸汽流的各个冷凝水分离级。但也可以考虑,平行地布置并且通过这些冷凝水分离,其中,然后在换热器上输出的蒸汽或由蒸汽和冷凝水组成的混合物必须以相应的方式划分为两个独立的平行分支。
按一种具有至少一个或多个冷凝水分离级的实施方案的扩展设计,至少在最后一个冷凝水分离级中出现的且未输送给另外的冷凝水分离级的冷凝水分别输送给在换热器上的用于冷凝水的入口。在此,它可以以简单的方式和方法重新加热并且蒸发。
在特别优选的实施方案中,存在于换热器的出口处的且从冷凝水中产生的蒸汽或由蒸汽和冷凝水组成的混合物的蒸汽份额的至少一部分至少间接地输送给能以蒸汽加热的干燥滚筒而形成蒸汽/冷凝水回路。由此,可以给一个或多个干燥滚筒配设封闭的或开放的蒸汽/冷凝水系统,该系统可以特别节能地运行以便充分利用本来出现的热量流。
在另一个实施方案中,存在于换热器的出口处的且从初始流体中产生的蒸汽或由蒸汽和冷凝水组成的混合物的蒸汽份额至少一部分至少间接地输送给蒸汽消耗器,该蒸汽消耗器无冷凝水再循环或冷凝水收集装置。它可以是例如蒸汽吹箱,借助蒸汽吹箱,蒸汽直接地施加到材料幅面上。
以特别有利的方式,可控制和/或调节在换热器的入口之前的、冷凝水流中的压力和/或在换热器的出口之后和/或在各个冷凝水分离级之间和/或后置于它们的、蒸汽流中的压力或由蒸汽和冷凝水组成的混合物流中的压力。通过影响蒸汽/冷凝水系统中各个质量流的多种可能性,该系统虽然设计简单且耗费尽可能少但能够满足很多不同的要求。
就设备而言,用于对制造材料幅面,尤其是纸幅、纸板幅或薄页纸幅形式的纤维料幅的机器的干燥部回收热量的系统包括至少一个能以蒸汽加热的干燥滚筒和至少一个用于至少间接地给纤维料幅施加以热空气的高温干燥元件,为干燥滚筒配设的蒸汽/冷凝水系统,为高温干燥元件配设的排出空气系统和布置在排出空气系统中的换热器,该系统的特征在于,至少一个导引冷凝水的、蒸汽/冷凝水系统的管道和/或用于淡水和/或供给水的管道导引通过换热器并且换热器构造并且布置为适于导引通过它的冷凝水至少部分地,优选完全地蒸发。为此,按一种特别有利的实施方案,换热器设计成余热或废气锅炉,其包括用于从冷凝水中产生蒸汽的器件以便充分利用作为热载体的排出空气。就优点而言,参考方法权利要求1的结构方案。
为干燥滚筒配设的蒸汽/冷凝水系统包括至少一个与干燥滚筒耦合的用于蒸汽的输入管道和用于冷凝水的出口,其中,出口通过至少一个后接于它的冷凝水分离器和换热器至少间接地与通向干燥滚筒的用于蒸汽的输入管道耦合。由此以简单的方式和方法提供具有最佳能量平衡的封闭系统。为此,以特别有利的方式,在换热器上用于蒸汽或由蒸汽和冷凝水组成的混合物的出口至少间接地与在干燥滚筒上的用于蒸汽的输入管道耦合。在完全蒸发时直接地,在仅部分蒸发时可以通过至少一个,优选多个彼此并联或串联的冷凝水分离级进行耦合,该冷凝水分离级分别包括至少一个冷凝水分离器。通过该冷凝水分离级可以从还未完全蒸发的冷凝水中分离蒸汽和冷凝水,其中,冷凝水又可重新输送给换热器。可以省去附加的用于冷凝水准备的装置。此外,可以提供具有不同压力水平的蒸汽流。
在有利的扩展设计中,在用于冷凝水分离器的冷凝水的出口与换热器之间和/或在换热器上用于蒸汽或由蒸汽和冷凝水组成的混合物的出口与冷凝水分离器和/或蒸汽消耗器之间设有用于影响蒸汽流的器件。因此,各个蒸汽流可以根据减少该蒸汽流的不同消耗器的要求从为至少一个干燥滚筒配设的蒸汽/冷凝水系统中提供。
附图说明
按本发明的解决方案下列根据附图阐述。其中,详细地在下列示出:
图1非常简化地示意性示出按本发明的用于回收热量的系统的基本结构和基本原理;
图2示出具有另外附加的冷凝水分离级的按图1的实施方式的扩展设计;
图3示出图2所示的修改的实施方式;
图4示出有利于输送不同蒸汽压力的蒸汽流的扩展设计。
具体实施方式
图1非常简化地示出按本发明设计的系统1的基本结构和基本原理,该系统用于对此处未详细示出的用于制造材料幅面,尤其是纸幅、纸板幅或薄页纸幅形式的纤维料幅的机器的干燥部2回收热量。该系统包括至少一个能以蒸汽加热的干燥滚筒TZ和高温干燥元件,尤其是高温气罩3或例如热空气吹干箱。高温气罩3或者配属于干燥滚筒TZ,要么配属于干燥部2的另一个干燥滚筒。该高温气罩3围绕各干燥滚筒的外周的至少一部分区域间隔地延伸并且用于带出热空气并且至少间接地抵靠围绕能以蒸汽加热的干燥滚筒TZ或另外的干燥滚筒的外周至少间接地,亦即,支承在网毯上地或直接地导引的纤维料幅。在此为详细示出的高温气罩3的空气系统4优选设计成循环空气系统并且一般具有在此未示出的循环空气鼓风机,该鼓风机带有后接的用于加热所通过的循环空气的气体燃烧器。在此,大部分导引通过高温气罩3的循环空气直接在该循环空气系统中循环。但因为循环空气仅可以吸收有限比率的水,所以循环的循环空气部分地通过排出空气系统5排出并且由进风替代。排出空气系统5可以设计成不同类型的。它在此未进一步详细示出。重要的是,至少一部分,优选整个从系统中待输出的排出空气LA被导引通过至少一个换热器W1,其中,在该换热器W1中,排出空气LA的热量被传递给另一种介质。换热器W1在此位于排出空气流中。排出空气LA通过至少一个入口9输送给换热器W1。在出口10处,输出散发热量之后存在的排出空气流LA′。也可以考虑,在无需循环空气运行而工作的空气系统中导引排出空气的实施方式。
按本发明,在换热器W1中加热并且蒸发至少一部分在干燥滚筒TZ的运行中出现的冷凝水K1,该冷凝水K1作为用于从为干燥滚筒TZ配设的蒸汽/冷凝水系统6中产生蒸汽的初始流体。
蒸汽/冷凝水系统6用于给干燥滚筒TZ供应蒸汽D,其中,蒸汽可以作为新鲜蒸汽或由新鲜蒸汽和/或不同的蒸汽压力级组成的混合物和/或来自不同热量回收级的蒸汽,并且用于导出冷凝水。给干燥滚筒TZ输送的蒸汽在此用D标记并且由于通过干燥滚筒TZ在纤维料幅上的热量散发而冷凝。在此形成的蒸汽/冷凝水混合物K1从干燥滚筒TZ中导出。按本发明,从干燥滚筒TZ中导出的蒸汽/冷凝水混合物K1或从干燥滚筒TZ中通过一个或多个冷凝水分离级分离的冷凝水在换热器W1中这样地加热,使得它在换热器W1中至少部分地蒸发。对于图1中的用于热量回收的系统的实施方式,分离的冷凝水优选完全地蒸发。因此利用通过排出空气系统5导引的热排出空气LA,以便产生蒸汽DW1,该蒸汽DW1又可以馈送到用于将蒸汽/冷凝水系统6的蒸汽D输送给干燥滚筒TZ的输入通道12中。因此,换热器W1至少还具有至少一个用于蒸汽/冷凝水混合物K1或流过至少一个冷凝水分离级之后存在的冷凝水K2的入口7和用于形成于换热器W1中的蒸汽DW1或然后还存在的由蒸汽和冷凝水组成的混合物DKW1的出口8。
换热器W1以有利的方式设计成余热锅炉。它是蒸汽锅炉。它利用废气,尤其是来自用于蒸汽产生的另一个过程的更高温度的排出空气。在将冷凝水用作初始流体情况下,该冷凝水在进入换热器的区域内特征在于,温度在包含80℃至220℃,优选120℃至220℃的范围内。绝对压力为包含1bar至40bar。与此相对,供给水的温度在包含5℃到100℃之间。绝对压力为1bar到40bar之间。
在图1中所示的实施形式,从干燥滚筒TZ中导出的蒸汽/冷凝水混合物K1至少导引通过冷凝水分离级,在此是冷凝水分离器S1。在该冷凝水分离器S1处,来自干燥滚筒TZ的冷凝水/蒸汽混合物K1中的包含的蒸汽可以上升。借助此处未详细示出的热压机使蒸汽达到更高的压力水平。
从冷凝水分离器S1输出之后存在的蒸汽D1可以输送给蒸汽进料管,尤其是为干燥滚筒TZ配设的蒸汽/冷凝水系统6或另外的蒸汽供应系统或另外的蒸汽消耗器的输入管道12。在所示的情况下,进行馈送入与干燥滚筒耦合的用于蒸汽D的管道。该蒸汽D例如特征为下列的参数:
压力范围在各包含1bar至20bar之间的饱和蒸汽
在冷凝水分离器S1上分离的冷凝水K2可以通过泵装置,此处泵装置P1抽送至换热器W1。通过泵装置P1在此这样地形成压力,使得根据由换热器W1中的排出空气LA散发到冷凝水K2上的热量,冷凝水K2在换热器W1中至少部分地,优选完全地蒸发。然后,在换热器W1中因此形成的蒸汽DW1或包含蒸汽的混合物至少间接地,优选直接地又输送给干燥滚筒TZ。这种输送可以通过换热器W1的用于形成的蒸汽DW1或包含蒸汽的混合物的出口8与用于待输送给干燥滚筒TZ的蒸汽D的输入管道12的耦合实现。因此,在图1中显见几乎闭合的回路,该几乎闭合的回路为干燥滚筒TZ配设并且用于将来自干燥滚筒TZ的蒸汽/冷凝水混合物K1通过换热器W1导出而利用热量来产生蒸汽DW1,该蒸汽DW1可以具有输送给干燥滚筒TZ的蒸汽D的特性或通过另外的器件11得到为赋有所要求的特性的DW1′,并且用于重新输送到通向蒸汽消耗器的输入通道12中,尤其是直接通向干燥滚筒TZ的蒸汽输入管道中。
图1的实施方式在此示出理想的变型,其中,在换热器W1中由冷凝水K2完全产生饱和蒸汽。若在换热器W1的内部蒸发仅一部分冷凝水K2,则形成由蒸汽和冷凝水组成的混合物DKW1,该混合物需要进一步处理直至在其中包含的蒸汽份额又输送给干燥滚筒TZ为止。为此,在按图2的扩展设计中,提供另一个冷凝水分离器S2,该冷凝水分离器S2后置于换热器W1,尤其是用于由蒸汽和冷凝水组成的混合物DWK1的出口8并且用于分离蒸汽和冷凝水。该冷凝水分离器S2这样地整合到用于回收热量的系统1中,使得已分离的冷凝水K3同样输送给换热器W1并且蒸发。为此,冷凝水分离器S2的至少一个入口13与用于由冷凝水K2在换热器W1内部蒸发时形成的由蒸汽和冷凝水的混合物DKW1的出口8连接。用于冷凝水K3的出口14与换热器W1的入口7至少间接地,此处通过与用于冷凝水K2的出口16的连接装置15的耦合装置在冷凝水分离器S1上与换热器W1的入口7连接。
在冷凝水分离器S2中的压力相当于换热器的出口8上的压力。冷凝水分离器S2的出口17之后存在的蒸汽D2在特别有利的实施方式中优选直接输送给干燥滚筒TZ的蒸汽供给装置或是其组成部分。为此,冷凝水分离器S2的出口17要么直接地要么通过另外的连接装置与干燥滚筒TZ的蒸汽供给装置的输入管道12耦合,其中,在出口17后方设置用于进一步影响所产生或分离的蒸汽D2的器件11。蒸汽D1的压力在包含3bar到10bar之间的范围内,蒸汽D2的压力在4bar到20bar之间。在传递到蒸汽吹风箱上时,蒸汽压力在各包含0.4bar至4bar之间的范围内。
在冷凝水分离器S2的出口17和用于干燥滚筒TZ的蒸汽供应系统,尤其是输入管道12之间的连接管道中的器件11可以构造为不同类型的。在所示的情况下,这些器件11包括例如控制压力的元件。该控制压力的元件可以设计成调节阀或例如设计成止回阀。在设计成调节阀时,在冷凝水分离器中的压力可以保持恒定。在设计成止回阀时,在冷凝水分离器中的压力等于在输入管道12中的压力。器件11可以根据应用情况的需求包括任何种类的影响压力的元件,亦即减小压力和增大压力的元件。
为了在待输送给换热器W1的冷凝水流中实现相应的压力比,优选在冷凝水K3的馈送之后和换热器W1之前提供另一个泵装置P2。冷凝水K2借助泵装置P1输送,由K2和K3组成的混合物借助泵装置P2输送。各个泵装置P1和P2优选可控制和/或调节。
图3示出按图2的实施方式的有利的扩展设计。基本结构基本上相应于图2中描述的基本结构,因此对于相同的元件使用相同的附图标记。为避免重复,就一致的部分而言参考图2的实施方式。但按图3的实施方式与按图2的实施方式的区别在于器件11布置在换热器W1的出口8和第二冷凝水分离器S2上的入口13之间的连接装置中。在最简单的情况下,器件11包括调节阀。也可以考虑设计成隔板。借助该调节阀进行蒸汽/冷凝水混合物DKW1的膨胀并因此再蒸发。在此,通过调节阀可以保持换热器W1中的压力恒定。
图4示出按本发明的用于回收热量的系统1的实施方式的另一个有利的扩展设计。为干燥滚筒TZ配设的蒸汽/冷凝水系统6的基本原理和基本功能在此补充以不同压力水平的蒸汽流的产生的功能。结果,为不同的蒸汽消耗器可以输送多个具有不同压力水平的蒸汽流。例如对于在图4中的实施方式输送三个蒸汽流D1、D2′和D3′。
针对按图1的实施形式,在此例如在此处未示出的能以蒸汽加热的干燥滚筒TZ的工作时产生的蒸汽/冷凝水混合物K1也在此导引通过第一冷凝水分离器S1,该第一冷凝水分离器S1通过至少一个泵装置P1与换热器W1耦合,其中,用于冷凝水K2的出口16与换热器W1,尤其是换热器W1的入口7进行耦合。由换热器W1从冷凝水K2中产生的蒸汽或由蒸汽和冷凝水组成的混合物DKW1分解为具有不同压力水平的蒸汽流D2′,D3′以便通过两个另外的冷凝水分离级。在此,蒸汽或由蒸汽和冷凝水组成的混合物DKW1例如通过入口13输送给冷凝水分离器S2,在该冷凝水分离器S2中,冷凝水K3与蒸汽分离或冷凝水在调节到相应的压力水平时蒸发,然后在第二冷凝水分离器S2的出口17上以下列参数输出为蒸汽D2:
用于D2的压力范围在包含4bar至20bar之间。蒸汽流D3的压力在0.5bar至10bar之间。
用于冷凝水分离器S2的冷凝水K3的出口14后接有用于影响冷凝水的器件11,在此是调节阀或隔板形式的用于再蒸发的器件。在再蒸发时形成的由蒸汽和冷凝水组成的混合物输送给另外的冷凝水分离器S3。为此,冷凝水分离器S2的出口14与另一个后置于冷凝水分离器S2的冷凝水分离器S3的入口18耦合。在冷凝水分离器S3中,冷凝水K与蒸汽分离或冷凝水在相应压力水平调节时蒸发,然后在第三冷凝水分离器S3的出口3上以下列参数输出为蒸汽D3:
出现的冷凝水K4通过冷凝水分离器S3的出口19馈送入第一冷凝水分离器S1与换热器W1连接的连接管道15中,而形成的具有一定压力水平的蒸汽D3可以输送给此处未示出的蒸汽消耗器,该压力水平通过后置于出口20作用到蒸汽D3上而形成D3′。类似地,来自第二冷凝水分离器S2的蒸汽D2也可以通过后置于出口17用于蒸汽D2的器件11′在其压力水平方面受影响。可考虑,例如输送具有比蒸汽D2或D2′更小的压力水平的蒸汽D3或D3′,由此与不同蒸汽消耗器的要求匹配地可以输入这样输送的蒸汽流。
蒸汽D2中的压力例如可以这样地影响,使得它适合对至少一个蒸汽吹干箱加载,而蒸汽D3或D3′的压力水平调节得更小,并因此它也可以输送给干燥滚筒TZ。
在按图4的实施方式中,第二泵装置P2布置在冷凝水馈送装置与换热器W1和冷凝水分离器S1之间的连接装置15的耦合之后。
备选于利用作为初始流体的冷凝水K1,在图4中借助虚线描述将作为初始流体的供给水SW直接地输送给换热器W1。在此,供给水可以已经借助此处未详细示出的加热装置预热。系统1其余的结构保持不变。仅可以去掉冷凝水分离器S1。
在所有按图1至4的实施方式中,输送给换热器的排出空气A从排出空气系统5中通过至少一个入口9输送给换热器并且通过至少一个出口10输出为热量散发之后存在的待输出的排出空气LA′。
按本发明的解决方案不限于按图1至图4的实施方式。同样可考虑本发明有利的结构方案和扩展设计。重要的是,通过利用排出空气这样地进行干燥滚筒TZ的冷凝水的加热,使得在换热器W1的区域内使其蒸发,其中,蒸发至少部分地,优选完全地进行并因此存在于换热器W1的出口8上的蒸汽或蒸汽份额可以直接地又输送给干燥滚筒TZ或直接地馈送到蒸汽供应系统中,尤其是通向干燥滚筒TZ的输入路线。
附图标记列表
1 用于回收热量的系统
2 干燥部
3 高温气罩
4 空气系统
5 排出空气系统
6 蒸汽/冷凝水系统
7 入口
8 出口
9 入口
10 出口
11,11` 用于影响的器件
12 输入管道
13 冷凝水分离器S2的入口
14 冷凝水分离器S2上的用于冷凝水的出口
15 连接装置
16 冷凝水分离器S1上的用于冷凝水的出口
17 冷凝水分离器S2上的用于蒸汽的出口
18 冷凝水分离器S3的入口
19 冷凝水分离器S2上的用于冷凝水的出口
20 冷凝水分离器S3上的用于蒸汽的出口
D 蒸汽
D1 蒸汽
D2,D2′ 蒸汽
D3,D3′ 蒸汽
DW1 蒸汽
DKW1 由蒸汽和冷凝水组成的混合物
K1 蒸汽/冷凝水混合物
K2 冷凝水
K3 冷凝水
K4 冷凝水
LA 排出空气
LA′ 通过换热器之后的排出空气
P1 泵装置
P2 泵装置
S1 冷凝水分离器
S2 冷凝水分离器
S3 冷凝水分离器
SW 供给水
TZ 干燥滚筒
W1 换热器,余热炉
Claims (17)
1.一种用于对制造材料幅面,尤其是纸幅、纸板幅或薄页纸幅形式的纤维料幅的机器的干燥部(2)回收热量的方法,其中,至少通过能以蒸汽加热的干燥滚筒(TZ)并且借助至少一个高温干燥元件(3)以热空气干燥所述材料幅面,其中,至少一个用于产生蒸汽的初始流体输送给所述高温干燥元件(3)的排出空气流(LA)中的至少一个换热器(W1)并且吸收所述排出空气的热量,
其特征在于,
所述初始流体在所述换热器(W1)中至少部分地蒸发而形成由蒸汽和冷凝水(DKW1)组成的混合物,优选完全地蒸发。
2.按权利要求1所述的方法,
其特征在于,
作为用于产生蒸汽的初始流体使用至少一份淡水和/或准备好的供给水。
3.按权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
用在给所述干燥滚筒(TZ)施加以蒸汽时形成的蒸汽/冷凝水混合物(K1)作为用于产生蒸汽的初始流体并且输送给冷凝水分离器(S1),其中,来自后接于至少一个干燥滚筒(TZ)的冷凝水分离器(S1)的至少一部分所述冷凝水(K2)输送给所述高温干燥元件(3)的排出空气流(LA)中的至少一个所述换热器(W1)。
4.按权利要求1至3之一所述的方法,
其特征在于,
将存在于所述换热器(W1)的出口(8)上且由所述冷凝水(K2)产生的蒸汽(D)或由蒸汽和冷凝水(DKW1)组成的混合物的蒸汽份额至少间接地输送给至少一个蒸汽消耗器。
5.按权利要求1至4之一所述的方法,
其特征在于,
将存在于所述换热器(W1)的出口(8)上且由所述冷凝水(K2)产生的蒸汽(DW1)或由蒸汽和冷凝水组成的混合物(DKW1)输送给至少一个另外的冷凝水分离级。
6.按权利要求5所述的方法,
其特征在于,
将存在于所述换热器(W1)的出口(8)上且由所述冷凝水(K2)产生的蒸汽(DW1)或由蒸汽和冷凝水组成的混合物(DKW1)输送给至少两个另外的冷凝水分离级而产生不同压力水平的蒸汽流(D2,D3)。
7.按权利要求6所述的方法,
其特征在于,
前后相继地流过各个所述冷凝水分离级。
8.按权利要求6所述的方法,
其特征在于,
平行地流过各个所述冷凝水分离级。
9.按权利要求6至8之一所述的方法,
其特征在于,
将各个所述冷凝水分离级中输出的冷凝水(K2,K3,K4)分别输送给所述换热器(W1)的用于冷凝水(K2)的入口(7)。
10.按权利要求1至9之一所述的方法,
其特征在于,
将至少一部分存在于所述换热器(W1)的出口(8)处且由所述冷凝水(K2)产生的蒸汽(DW1)或由蒸汽和冷凝水组成的混合物(DKW1)的蒸汽份额至少间接地输送给所述能以蒸汽(D)加热的干燥滚筒(TZ)而形成回路。
11.按权利要求1至10之一所述的方法,
其特征在于,
控制和/或调节在所述换热器(W1)的入口(7)之前的冷凝水(K2,K3,K4)流中的压力和/或所述蒸汽流(DW1,D2,D3)中的压力或者在所述换热器(W1)的出口(8)之后的由蒸汽和冷凝水组成的混合物(DKW1)中的压力。
12.一种用于对制造材料幅面,尤其是纸幅、纸板幅或薄页纸幅形式的纤维料幅的机器的干燥部(2)回收热量的系统,该系统包括至少一个能以蒸汽(D)加热的干燥滚筒(TZ)和至少一个用于给所述纤维料幅至少间接地施加热空气的高温干燥元件(3),为所述干燥滚筒(TZ)配设的蒸汽/冷凝水系统(6)和为所述高温干燥元件(3)配设的排出空气系统(5)和布置在所述排出空气系统(5)中的换热器(W1),
其特征在于,
至少一个导引冷凝水(K2)的、所述蒸汽/冷凝水系统(6)的管道和/或用于淡水和/或供给水的管道导引通过所述换热器(W1),并且所述换热器(W1)构造并且布置为适于至少部分地蒸发导引通过所述换热器(W1)的冷凝水(K2,K3,K4)。
13.按权利要求12所述的系统(1),
其特征在于,
所述换热器(W1)设计成余热或废气锅炉,其包括用于通过利用作为热载体的排出空气(LA)从冷凝水(K2,K3,K4)中产生蒸汽的器件。
14.按权利要求12或13所述的系统(1),
其特征在于,
所述蒸汽/冷凝水系统(6)包括至少一个与所述干燥滚筒(TZ)耦合的用于蒸汽(D)的输入管道(12)和用于冷凝水(K1)的出口,其中,所述出口通过至少一个后接于它的冷凝水分离器(S1)和所述换热器(W1)至少间接地与所述用于将蒸汽(D)输入所述干燥滚筒(TZ)的输入管道(12)耦合。
15.按权利要求14所述的系统(1),
其特征在于,
所述换热器(W1)上的用于蒸汽(DW1)或由蒸汽和冷凝水组成的混合物(DKW1)的出口(8)至少间接地与所述干燥滚筒(TZ)上的用于蒸汽(D)的输入管道(12)耦合。
16.按权利要求12至15之一所述的系统(1),
其特征在于,
所述换热器(W1)上的用于蒸汽(DW1)或由蒸汽和冷凝水组成的混合物(DKW1)的出口(8)之后置有至少一个、优选多个彼此并联或串联的冷凝水分离级,所述冷凝水分离级分别包括至少一个冷凝水分离器(S2,S3)。
17.按权利要求12至16之一所述的系统(1),
其特征在于,
在所述冷凝水分离器(S1,S2,S4)的用于冷凝水(K2,K3,K4)的出口(16,14,19)和所述换热器(W1)之间和/或在所述换热器(W1)上的用于蒸汽(DW1)或由蒸汽和冷凝水组成的混合物(DKW1)的出口(8)与冷凝水分离器(S2,S3)和/或蒸汽消耗器之间设置用于影响蒸汽流的器件(11,11′),尤其是用于压力控制和/或压力调节的器件。
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