CN1211531C - 用于在干燥部布置排气和供气的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于在纸机的由烘缸罩覆盖的干燥部中布置排气和供气的方法，所述干燥部具有至少一个干燥组，该干燥组设置有烘缸以及负压或正压操作装置，其中在该方法中：经由热回收塔把空气从负压操作装置排出干燥部；经由热回收塔将替换气送至正压操作的烘缸罩的装置；以及把空气从烘缸罩的气室排出，从而进一步经由热回收塔把烘缸罩的气室的部分废气引出干燥部，其特征在于：负压操作装置的废气是由第一鼓风机经由第一热回收塔供应并离开干燥部；第一部分替换气是由第二鼓风机经由所述第一热回收塔送至正压操作的第一装置，该装置主要称为流动性部件；第二部分替换气是由第三鼓风机经由第二分立热回收塔送至正压操作的其它装置；以及烘缸罩的气室的废气的主要部分是由第四鼓风机经由热回收塔供应，并离开所述干燥部。

Description

用于在干燥部布置排气和供气的方法和设备

                        技术领域

本发明涉及一种用于在纸机的干燥部中或在由烘缸罩覆盖的相应干燥部中布置排气和供气的方法和设备，所述干燥部具有至少一个设置有烘缸的干燥组以及由负压或正压操作的装置。

                        背景技术

纸机等的干燥部采用由负压操作的装置，例如吸水辊，如申请人的VacRoll吸水辊，吸水箱以及其它设置有抽吸装置的辊子，这样在干燥辊之间的网部的所需点产生负压，以控制和稳定纸幅的行进。如果没有特别声明，下面所述的由负压装置操作的装置至少是所有的在上述类型的干燥部中的装置。

另一方面，纸机等中的干燥部也采用由正压操作的装置，例如通风箱，如申请人的UnoRUN或SymRunHS通风箱，其在网部的所需点产生负压，该负压把纸幅连附到金属丝网上并使其行进稳定。这些装置称为流动性部件。而且，干燥部可采用其它正压操作装置，例如鼓风罩，它可在纸上或通过纸幅上的金属丝网引导空气流来加强干燥。此外，干燥部使用加热装置和/或供应通风的装置，以把潮湿的空气如从烘缸和纸幅或引纸绳之间左侧的凹池排出。如果没有其它声明，下面所述的正压操作装置操作的装置包括至少所有的类型的在干燥部的装置。

从纸幅传递至空气的水分，是通过由烘缸罩覆盖的干燥部被去除的，即从烘缸罩空间内去除潮湿空气以及用相应体积的更干燥的称为替换空气的气体替换废气。然后，干燥部的潮湿废气主要直接来自烘缸罩的气室内，典型地经由烘缸罩的顶壁。

另一方面，也可用由负压操作的装置，该装置从负压位置去除空气以产生负压，来从烘缸罩排出空气。负压装置去除的空气典型地是从干燥部去除，并与从烘缸罩的顶壁去除的空气一起排出。

过去，把从负压区如吸水辊去除的部分空气循环回烘缸罩，例如作为鼓风送至由正压操作的通风箱是公知的。随后，把一些吸水辊的潮湿废气流导引至混合室等。混合室不仅接纳吸水辊的潮湿废气，还接纳其它可以是烘缸罩的气室内的上述废气，或循环气和/或受热替换气。把循环气和替换气的混合物从混合室导引至通风箱或其它正压操作的装置，首先送至它们鼓风机的抽吸侧，再从那里送至讨论中的装置。

在烘缸罩的不同位置排出的气流一般被导引至公用的、经由热回收塔引导废气的排出槽，排出工厂。一般，干燥部与几个热回收塔连接，典型地是两或三个塔。

烘缸罩的潮湿废气一般用干燥度为50-80％、经由热回收塔被导引至干燥部的，即由正压操作的如供应加热气体或通风气的通风箱或装置的替换气代替。此外，较干燥的空气漏入烘缸罩，即来自车间。

因此，现有干燥部在烘缸罩的空气系统中需要许多用于每个热回收塔的排气机和鼓风机，以把潮湿空气排出烘缸罩空间，在所需位置产生负压，引入替换气体并使循环气体循环。每个鼓风机以及与其相连的一些管道占据相对大的空间。

大量的鼓风机以及与其相连的大量的管道增加了设备的价格以及能源成本，还需要许多空间。大量的鼓风机还使系统复杂以及难以控制干燥和空气和能量平衡。

                        发明内容

本发明的目的是提供对上述缺点的改进以及用于在干燥部中布置排气和供气的改进的方法和设备。

于是本发明的目的是提供一种用比先前较少的鼓风机来实现排出潮湿气体并供应替换气的方法和设备。

本发明的目的是也在干燥部提供一种比以前易于控制用于排出潮湿气体以及供应替换气的、以及从流动性部件和吸水辊供应和废气体的设备。

本发明的进一步目的是提供一种与过去存在的循环相比降低烘缸罩中潮湿气体循环的方法和设备。

本发明的目的也在于提供一种与过去存在的干燥相比降低了单侧干燥。

根据本发明的设备典型地适合用于在纸机等的由烘缸罩覆盖的干燥部中布置排气和供气，该纸机具有一设置有烘缸等的干燥组。然而，本发明还适合于用在干燥组包括不仅有烘缸还有其它相应的设置有顶部鼓风罩的如吸水辊的干燥部中。而且，干燥部包括各种由正压和负压操作的装置，如吸水辊、吸水箱、正压操作的流动性部件和/或供应加热气和/或通风气的装置。而且，至少两个热回收塔与干燥组相连。

典型地根据本发明的解决方案是，采用至少两个用来导引不同气流的热回收塔，换言之是来自不同位置和/或用于不同位置的空气。

根据本发明的典型的解决方案，使第一类型的热回收塔的尺寸定成为用于负压操作装置的废气的大概恒定体积，并把大概恒定体积的空气供应到正压操作装置。废气和供应气的体积一般是恒定的，但在需要时可以调节。通常把这种类型的一至五个热回收塔，典型地是其中一至两个，与干燥部相连。然而，可以有较多的热回收塔。

在根据本发明的典型的解决方案中，通过第二类型的热回收塔供应的气体体积一般可以调节。对这些空气体积的体积控制了从烘缸罩排出的潮湿气的体积以及供应至烘缸罩的替换气的体积。通常，只有一个第二类型的热回收塔，但是习惯上如果需要还可有更多。一般地，第一类型的热回收塔的数量等于或大于上述带有可调气体供应的第二类型的塔的数量。

热回收塔通常设置有能把供应至干燥部的替换气预热和/或把在设备处理中使用的水加热的热交换器。本发明的热回收塔意指所有用来能把干燥部的废气流的热量去除用于加热不同的水流和/或气流的此种结构。

在所述第一类型的一个热回收塔和至少一个第二类型的热回收塔组合的干燥部的部分中，根据本发明的典型设备包括：

一第一鼓风机，用于把负压操作装置的空气经由第一热回收塔排出干燥部；

一第二鼓风机，用于把第一替换气流经由热回收塔导引至正压操作的装置，即一般为如稳定纸幅行进的通风箱的流动性部件；

一第三鼓风机，用于把第二替换气流经由第二热回收塔导引至正压操作的其它不同装置，即一般为供应加热和循环空气的装置；以及

一第四鼓风机，用于排出烘缸罩的空气，一般为烘缸罩的顶壁的空气，再把它经由第二热回收塔导引出干燥部。

在根据本发明的解决方案中，可把烘缸罩中的部分废气体，可由第二鼓风机循环回烘缸罩，由于与替换气混合，再循环至一些正压操作的装置。

如上所述，代表第一和第二类型的一些热回收塔可与干燥部相连。然后，再把相应的附加的鼓风机布置在干燥部，换言之，即用于根据上述说明的每个热回收塔的鼓风机。

在本发明中，鼓风机意指所有的传统鼓风机或相应的装置，它们适合于输送干燥部中的气流。

                        附图说明

下面参照附图，详述本发明，其中：

图1示出在一个热回收塔上，在设置烘缸的干燥部中排气和供气的过去已知的布置简图；

图2以简化的方式示出在二个热回收塔上，在干燥部中排气和供气的过去已知的布置；

图3以类似于图2的方式示出用于两个热回收塔的，根据本发明的排气和供气的部分示范布置；

图4示出用于三个热回收塔的布置排气和供气的根据本发明的另一解决方案；以及

图5示出用于四个热回收塔的布置排气和供气的根据本发明的第三解决方案。

具体实施方式

图1示出已知的在设置有烘缸10的部分干燥部中排气和供气的布置。干燥部被烘缸罩14覆盖，其顶壁18局部与烘缸罩的气室16分开。

干燥部有一排烘缸10，在其下面是负压操作的另一排吸水辊20，从而这些辊子被布置在烘缸和纸幅下面之间。待干燥的纸幅向前行进，交替地在烘缸的周边和吸水辊的周边上行进。

把一有热交换器24的热回收塔22布置在干燥部上方，以在干燥部12的废气流28的辅助下把供应至干燥部的替换气流26预热。热回收塔22还包括热交换器30以便在来自热交换器24的废气流32的辅助下加热白水和清水。

待干燥的纸幅34在每个相邻的烘缸10和其下的吸水辊20之间形成气袋36。在这些气袋中，在图1所示的纸幅之上布置正压操作的通风箱38，即称为流动性部件，该部件产生能稳定纸幅行进的负压区。干燥部可包括一所谓的倒置烘缸组(未示)，在那里吸水辊布置在烘缸之上。在该情形下，通风箱必须布置在纸幅下面。

在图1的情形下，在纸幅下面还设置有鼓风部件40，具有逆着纸幅的下侧以使该下侧通风的气流。在上述吸水辊排的下面还设置有供应干燥部所需加热和循环空气的装置42。

在鼓风机44的辅助下，通过起收集废气的空间作用的顶壁，把干燥部的空气经排气管道46排至热交换器24。在鼓风机50的辅助下，再把潮湿空气从干燥部的吸水辊20经由管道48和52导引至排气管道46，在那里在鼓风机44和热交换器24之前，二股废气流结合。

用鼓风机54经由热交换器24和入口管道56把替换气供应至干燥部。用与支路管道58部分连通的入口管道导引替换气，在吸水辊20下方的部件42的辅助下，从支路管道把热空气和循环空气吹出。此外，把替换气导引至另一支路管道60，从该支路管道把空气导引至位于吸水辊之间的鼓风部件40。从支路管道60也可把空气供应至纸的入口开口或出口开口62，以防止冷却车间空气进入烘缸罩以及防止潮湿空气逃逸车间。

为了布置排气和供气，图1所示的已知的设备还包括一个鼓风机64，该鼓风机64被布置成把顶壁18的空气循环至通风箱38，该通风箱38位于气袋36中。在管道66中的鼓风机64的辅助下，把循环空气导引至支路管道68，从该管道68把空气分布至不同的通风箱38。

把小于替换气总体积的20％的、来自管道70的小体积的替换气从入口管道56加到送至通风箱38的循环气中。此外，来自吸水辊20的潮湿空气通过管道72加到循环空气中。于是，进入通风箱38的循环空气相对潮湿，因此不会促进纸幅的干燥。

因此，为了操作现有的已知系统，对于每个热回收塔，在其管道中至少需要四个不同的鼓风机44、50、54、64。这样就使系统庞大，于是成本增加。此外，必须能够独立地控制每个鼓风机，从而必然需要许多控制点，这使得难以掌握该系统。局部单独的排放也会增加能源消耗，并使控制复杂化。

图2示出已知的在干燥部布置排气和供气的设备，这种布置包括两个热回收塔。图2采用与图1相同的标号。图2所示的应用使用了两个相同的热回收塔22，它们都和排气与供气的类似装置相连。

在图2所示的应用中，由鼓风机44和50把废气从顶壁18和吸水辊20送至每个热回收塔22。因此，经由两个热回收塔22，在鼓风机54的辅助下，(其中一小部分替换气是在与循环气混合的鼓风机64辅助下，)把替换气送至正压操作的装置，如吹动热空气和循环空气的装置40、42，还送至流动性部件，如布置在烘缸(未示)之间形成的气袋中的通风箱38。这种系统对于每个热回收塔需要至少八个鼓风机或四个鼓风机。

图3以与图2类似的方式示出根据本发明的用于向干燥部供气和从其排气的设备。图3在适合之处使用与图1和2相同的标号。

在图3所示的根据本发明的解决方案中，经由有不同除气位置的两热回收塔22、22′，把吸水辊20和顶壁18的废气布置成有重要用途。根据相应的应用，定制热回收塔的尺寸。

由鼓风机50把吸水辊的潮湿废气送至第一热回收塔22。一般地，吸水辊的废气比经由顶壁的空气潮湿，因为吸水辊的吸水开口从纸幅附近把空气去除，换言之，即从具有最大空气湿度的位置去除。利用潮湿空气的去除，与已知的解决方案相比，可以增加热回收塔的动力，在已知解决方案中，送至热回收塔的空气的主要部分来自烘缸罩，即烘缸罩的顶壁，这些空气要比现在送至热回收塔的空气干燥。

根据从吸水辊的排出量定制热回收塔22的尺寸。通常在正常的运行条件下不必调节鼓风机50。然而，还是在根据本发明的解决方案中，在特定情形下，热回收塔22可以经由管道51接收来自烘缸罩的顶壁18的废气，比如在来自吸水辊的空气体积太大的场合。

通常借助于鼓风机44，经由顶壁18把烘缸罩的气室的空气去除至第二热回收塔22′。这样，把烘缸罩的气室的待去除的空气的约20％-60％，或者甚至更多，典型地为约40％通过这一个热回收塔22′排出。如图3所示，利用一个分立的导向导流叶片控制器或气流调节器74，根据干燥要求控制排出量。这种控制也可以通过变频器控制鼓风机44的马达来实现。

鼓风机64从顶壁，或者直接从烘缸罩的气室经由管道65进一步把循环空气送至流动性部件38。在根据图3的解决方案中，管道63还把在热回收塔22中预热的大量替换气送入循环气。在需要时，可把替换气在单独蒸气或水散热器(未示)中预热。再用鼓风机64把循环气和替换气的混合物引至流动性部件38。可由气流调节器76控制从顶壁吸取的循环气量。通过控制循环气和替换气的比率阻尼器76可以实现烘缸罩空气平衡以及控制零能级。第一热回收塔的替换气的体积有利地被保持为恒定。

然而，利用鼓风机54把体积可调的替换气通过第二热回收塔22′引至加热和通风部件42。例如，可用布置在鼓风机前部的气流调节器78、或导向导流控制器、或控制鼓风机马达的变频器控制空气体积。

把图3所示的热回收塔22设计并定其尺寸以便利用鼓风机50和64主要供应预定的气流。穿过第二热回收塔的气流一般根据运行条件是可控的，换言之，即它们是产生优化操作的气流。

因此，根据图3的解决方案，与相应的已知的解决方案相比，基本上可以减少各种排气、管道、鼓风机的数量。在根据图3的解决方案中，与图2的相比，将对鼓风机的需要减少一半。这样，在图3的干燥部中，空气管道有一比上述解决方案清晰的结构，控制简单，易于实现自动化。在图3的紧凑的解决方案中，空气系统制造便宜。该解决方案带来一紧凑的设备，从而在工厂内往往能节约建筑物成本。而且，图3的解决方案还能把功率需求和能源成本降低。

在图3的解决方案中，与图2的解决方案相比，通常在更潮湿的状态下，经由热回收塔22把空气排出，在图2解决方案中是经由热回收塔主要把不太潮湿的空气排出烘缸罩。这样，与图2的解决方案相比，图3的解决方案一般能够增加热回收塔的效率。

直接从吸水辊去除潮湿空气避免了潮湿空气在烘缸罩内的不必要的循环，还能用相对较少的空气体积和设备成本把大部分水分从纸幅去除。因为在本发明的解决方案中，不再把水分从吸水辊传递至烘缸罩的气室，这就提供了一个优点，即烘缸罩的壁部将遇到比过去更干燥的空气，这样就降低了潮湿冷凝的危险及其带来的缺点。

图4示出根据本发明的另一解决方案。如在前述附图中使用的相同标号若适用也用于图4。

在图4的干燥部中，连接有两个根据本发明的热回收塔22，通过该塔把吸水辊20的潮湿空气排出干燥部并把与循环气混合的替换气送至流动性部件38。进一步经由第二热回收塔22′把空气从烘缸罩的顶壁18去除。第二热回收塔22′是用来把送至加热和通风部件40、42的替换气预热。

在图4的情形下，鼓风机64一般经由热回收塔22供应干燥部的50％-80％的替换气。该替换气一般被送至流动性部件38。从而该替换气可以占此流动性部件所需空气的约20％-100％，一般为约50％。经由热回收塔22′引入干燥部的较少部分的空气，或者一般为20-50％。该替换气主要是送至加热和通风部件40、42。在图4的情形下，所有的气流都可以独立地控制。

图5仍然是本发明的第三实施例。如在前述附图中使用的相同标号也用于图5。

在图5的解决方案中，有三个根据图3的热回收塔22，仅有一个热回收塔22′。热回收塔22的废气流以及替换气流80主要是恒定的。可用控制热回收塔22′的气流来控制干燥和空气平衡。

在上述作为示例的情形中，鼓风机64向流动性部件38供应替换气以及来自烘缸罩的顶壁18的循环气。然而，由于替换气的体积大，进入流动性部件的替换气和循环气的混合物比上述图1和2的解决方案的要干燥，流动性部件接收基本上小体积的替换气，一般小于20％的替换气。在根据本发明的解决方案中，进入流动性部件的相对干燥空气具有对纸幅的上侧有利作用的效果，于是其可以把纸幅干燥部降低以使纸幅在下侧更干燥，即在面向烘缸的一侧。

根据图3-5的本发明的解决方案非常简单，其结构也比过去的解决方案清晰，从而易于控制。仅需要较少数量的鼓风机、排出物和其它管道，这使该解决方案更轻，需要较少空间又比较便宜。总之，与过去的相应干燥部比，可用体积较小的空气从烘缸罩排出水分。在这些解决方案中，可把带较多水分的废气送至热回收塔22增加热回收塔的作用。同时，可将水分对烘缸罩的结构的缺点除去或最小化。

上面描述了本发明的一些优选实施例。然而，并不是用来把本发明限制在这些所示的例子上，但是意图是在技术方案限定的范围内把本发明广泛地应用。

因此，在需要时，当然，干燥部的一部分不仅设置有本发明的设备解决方案，还有其它已知的排气和供气系统。在需要时，可直接从干燥部排出部分废气，而不把这空气引至热回收塔。此外，还可把替换气送至干燥部，也是经由其它通路而不是热回收塔。

在需要时，可直接把负压操作装置的部分废气直接地引出干燥部，在本发明的解决方案以外，或以已知的方式把废气循环回干燥部。

本发明特别适用于设置单个金属丝网运行的干燥部，但是可以想到将其用在其它相应的干燥部上。本发明适用于这样的干燥部，即其中部分传统的烘缸或者所有的传统烘缸用设置有顶部鼓风罩的烘缸代替或吸水辊代替。

Claims (22)

1.一种用于在纸机的由烘缸罩覆盖的干燥部中布置排气和供气的方法，所述干燥部具有至少一个干燥组，该干燥组设置有烘缸以及负压或正压操作装置，其中在该方法中：

经由热回收塔把空气从负压操作装置排出干燥部；

经由热回收塔将替换气送至正压操作的烘缸罩的装置；以及

把空气从烘缸罩的气室排出，从而进一步经由热回收塔把烘缸罩的气室的部分废气引出干燥部，

其特征在于：

负压操作装置的废气是由第一鼓风机经由第一热回收塔供应并离开干燥部；

第一部分替换气是由第二鼓风机经由所述第一热回收塔送至正压操作的第一装置，该装置主要称为流动性部件；

第二部分替换气是由第三鼓风机经由第二分立热回收塔送至正压操作的其它装置；以及

烘缸罩的气室的废气的主要部分是由第四鼓风机经由热回收塔供应，并离开所述干燥部。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烘缸罩的气室的第二部分废气作为循环气返回烘缸罩供应，即至其正压操作的装置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用第二鼓风机从烘缸罩的气室把空气以及第一循环气流进一步循环至正压操作的第一装置。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过控制经由第二热回收塔来自烘缸罩的废气体积，控制来自烘缸罩的气室的废气。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过控制经由第二热回收塔供应的替换气的体积，控制送至烘缸罩的空气。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用第一鼓风机经由第一热回收塔把基本比主要部分小的部分空气附加地排出烘缸罩的气室，从而使其与负压操作装置的废气混合。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，把潮湿空气从干燥部的负压操作装置送至一至五个分立的热回收塔，以便回收该潮湿空气的热。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，替换气的第一部分占被正压操作的引进能力部件所需空气的20-80％。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，烘缸罩的气室的废气的20-50％，经由一个热回收塔排出。

10.一种用于在纸机的覆盖有烘缸罩的干燥部中布置排气和供气的设备，其具有至少一个设置由烘缸的干燥组，以及正压和负压操作装置，该设备还包括鼓风机，

用于经由热回收塔把负压操作装置的空气排出干燥部；

用于经由热回收塔把替换气送至正压操作的烘缸罩装置；以及

把烘缸罩的气室的废气的第一部分，经由热回收塔引出干燥部；

其特征在于，该设备包括至少两个有不同去除位置的热回收塔，以及至少下述不同操作的鼓风机：

一第一鼓风机，其用于把负压操作装置的空气经由第一热回收塔排出干燥部；

一第二鼓风机，其用于把第一替换气流经由第一热回收塔送至正压操作装置；

一第三鼓风机，其用于把第二替换气流经由第二热回收塔送至正压操作的其它不同装置；以及

一第四鼓风机，其用于把空气排出烘缸罩，烘缸罩还用于经由第二热回收塔将其排出干燥部。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，该装置包括一鼓风机，用于把烘缸罩的气室的废气作为循环气，循环回烘缸罩，即至其正压操作的装置。

12.如权利要求10所述的设备，其特征在于，该设备还包括这样的管道，即用于由第二鼓风机把烘缸罩的空气，作为与替换气混合的循环气送至正压操作的第一装置。

13.如权利要求10所述的设备，其特征在于，该设备还包括用于控制从烘缸罩供应的、进入第二热回收塔的空气体积的控制装置。

14.如权利要求10所述的设备，其特征在于，该设备包括一个至五个布置在干燥部中的分立的第一热回收塔。

15.如权利要求10所述的设备，其特征在于，该设备包括一单个第二热回收塔。

16.如权利要求10所述的设备，在其干燥部设置一单个金属丝网运行件，其特征在于，

该负压操作的装置是吸水辊或吸水箱；以及

该正压操作的第一装置是改进流动性以及布置在烘缸之间的气袋中的通风箱；以及

该正压操作的第二装置是供应加热气和/或通风气的装置。

17.如权利要求10所述的设备，其特征在于，

该设备包括至少一个第一热回收塔和一个第二热回收塔，该热回收塔包括用于供应待被送入烘缸罩的预热替换气的装置，以及用于加热待用于制造工艺的水的装置。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正压或负压操作装置是吸水辊、吸水箱、正压操作流动性部件、和/或供热空气和/或通风空气的装置。

19.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正压操作的其它装置是供热空气和/或通风空气的装置。

20.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述正压或负压操作装置是吸水辊、吸水箱、正压操作流动性部件、和/或供热空气和/或通风空气的装置。

21.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述正压操作的装置是流动性部件。

22.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述正压操作的其它不同装置是供热空气和/或通风空气的装置。

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