CN87105615A - 压榨设备 - Google Patents

Abstract

一种纸幅除水的压榨设备。设备中包括一个压榨件和一个与压榨件配合的毛毯，二者形成一个长形压榨部，当纸幅从压榨部中通过时，将纸幅在压榨件和毛毯之间压榨。毛毯被向压榨件推压，当纸幅从压榨部中通过时，榨出纸幅中的流体。一个加热器和压榨件相邻放置，向纸幅加热，因此当纸幅从压榨部中通过时，纸幅受长时间的增压和增温，压榨部中产生的水蒸汽将纸幅中的液态流体逐出。

Description

本发明与清除纤维幅纸中流体用的压榨装置有关。具体涉及压榨纸幅中水分的压榨装置。

许多年来纸浆造纸的技艺有很大的进展。在主要方面，造纸技艺包括将一层纸浆放在网部上，排除纤维纸浆中过多的水分，在网部的上表面上，形成相当薄的纤维片。为了提高纤维片或纸幅的内在强度，将纸幅从网上取下，在各种压辊之间通过，减少纸幅中剩余的水。纸幅通过造纸机的压榨部后，密度增大，被引导围绕若干加热鼓筒，或干燥器，从而将通过压榨部的纸幅里剩余的水分除去。

现代造纸机在干燥部中，有八十个以上的干燥鼓筒，每一鼓筒直径达1.5公尺，长度达6公尺的并不罕见。这些干燥鼓筒必须占大量的地面，大为超过安装纸页成形部和压榨部共同所需地面面积。并且，在燃料价格迅速上涨的情况下，显然假如在压榨部中可以多去水分，则减少干燥部中需用的蒸汽。因此曾有许多研究工作进行，试图在纸幅通过压榨部时，清除其中更大量的水分，从而减少需要的干燥鼓筒的数目，和驱除纸幅中留存水分需用蒸汽的量。

压榨部设计的一个突破在1980年已在市场出现，推出了所谓的增长压区压辊，简称为ENP，可以顺利地将纸幅中的存水，在压榨后约减少到50%。ENP和传统压榨技术比较，有下列的各主要特点。在传统的压榨过程中，纸幅从一个由相对反向旋转的辊子形成的压区中通过，而在ENP中，将一个辊子改换为一个凹面压块。压块的凹表面和压辊的外表面配合，其间形成一个长形压榨部，从而用中度压力，将纸幅在压辊子和压块之间长时间压榨。在传统压榨机中，当纸幅从相对反向旋转的辊子形成的压榨区中通过时，迅速受到短时间的高压。然而在ENP中，当纸幅从凹表面和与之配合的压榨辊形成的长形压榨部中通过时，加在其纤维纸幅上的压力，在一个较长的时间中，比较逐渐地增高。压力在这种较长时间中，比较逐渐的增高，可由压块的设计构形准确控制。压块的凹入可安排为压块的圆弧半径大于与之配合的压辊的圆弧半径。为使纸幅从增长的压区中通过，在凹面和纸幅之间放置一层活动毛毯，因而当纸幅从压榨部中通过时，将纸幅在毛毯和压辊之间压榨。

自从ENP在1980年问世以来，已有很大的成功，大为减少干燥部中需要的干燥器的数目，从而不仅减少了机器的基本投资，而且减少了占地面积和燃料消耗。

在理想状况中，压榨部中送出的纸幅应有理想的密度和含水量，从而不需在干燥部中进一步处理。这种理想状不仅可以免除高价的干燥部，而且可使造纸机有非常紧凑的构形。本发明针对的是接近这种理想的压榨部。为能理解本发明各种实施方案（下文讨论）的细节，必须了解长时间增压，并且当纸幅从压榨部中通过时对纸幅增温所起作用的基本概念。

最近设计的ENP，纸幅在长时间中承受增高的压力。此外，纸幅在从增长压区中通过以前利用蒸汽加温，因为这种加温有助于消除纸幅中的水分。在典型ENP中，压块加在纸幅上的压力，约为43巴，当纸幅从压榨部中通过时，将这压力在纸幅上相当均匀地施加，压榨部的长度约为25公分。纸幅从压榨部中通过时，其中水分被迅速从纸幅中挤出，并由同时从压榨部中通过的一层或多层毛毯吸收。改变ENP压块的构形，便可取得任何理想的压力分布。

本发明针对的是从纤维纸幅中消除更大量的水分，当纤维纸幅从压榨部中通过时，对纤维纸幅加高温。纸幅从压榨部中通过，纸幅温度达到100℃或以上，明显可见温度，压力和时间的共同作用，导致纤维纸幅中的蒸汽迅速发生。这水蒸汽迫使剩余的液态水分，从纤维纸幅中逸出，结果纤维纸幅不仅有理想的密度要求，而且有要求的干燥度，在压榨作业中，将纤维纸幅中的水分消除达100%。

根据本发明所提，纤维纸幅在压榨部中通过时，经历各个除液阶段。第一阶段为增热湿压榨阶段。紧跟第二阶段，纤维纸幅中剩余液体的大部分由压榨部中产生的水蒸汽将其排出。第三阶段中包括，压闪击干燥，第四阶段中包括将纤维纸幅从压榨部送出时的不加压闪击干燥。

本发明不仅提出了有理想特点的革命性纤维纸幅生产方法，并且由于加高温故可降低压力的要求水平，从而压块的传统油压，可代之以用水作加压介质的液压。过去用油作加压介质时，必须采用各种步骤，防止液压系统的油滴将纤维纸幅污染。

并且在传统ENP中，为润滑毛毯在压榨部中通过的通道，必须在压块凹表面和毛毯之间加油。但是在本发明有运转中的增温，便可能降低压力要求，作为毛毯和压块之间的润滑介质，可用水代油作润滑剂，因此又可避免各种污染问题。

从上文可见，本发明已设想到对纸幅增温这一基本概念的许多变化形式。因此，本发明的主要目的，是提出一压榨设备，可以克服先有技艺领域设备的不足，并提出了设备和方法，对造纸机技术作了重要贡献。

本发明的另一目的，是提出一种压榨设备，其中之纸幅在一个长时间内，承受高压和高温，增高纤维纸幅的除水量。

本发明的另一目的，是提出一种压榨设备，其中一个压榨件形成一个凸表面，和ENP压块的凹表面配合，将从两者间通过的纸幅中的液体除去。

本发明的另一目的，是提出一种压榨设备，有加热装置与压辊相邻放置，对纸幅加热，因此当纸幅从压榨部中通过时，纸幅受到延长时间增压和增温，从而当纸幅在压榨部中通过时，压榨部中产生的水蒸汽，将纸幅中的液态和/或气态的流体逐出。

本发明的又一目的，是提出一种压榨设备，其中一压辊有同心的第一及第二层，第二层围绕第一层，且导热系数大于第一层，因而可将热向纸幅有效传递，并且当纸幅从压榨部中通过时，通过第一层的传热可受抑制。

本发明又一目的，是提出一种压榨设备，有辅助辊和一个围绕压辊及辅助辊的传热装置，从加热装置向纸幅传递热能。

本发明还有一个目的，是提供一种压榨设备，其中的传热装置通过与辅助相邻放置的一个辅助加热装置伸展，对传热装置加热，当纸幅从压榨部中通过时，使热可有效向纸幅传递。

本发明另一目的，是提出一种压榨装置，其中有一个补充压辊，并有递纸辊和压辊相邻放置，从而补充辊和压辊形成二者间的一个压区，使纸幅从压榨部中通过前，先被引导通过压区，进行纸幅的初步去水。

本发明的又一目的，是提出一种压榨设备，其中有一个补充压辊，一个递纸辊和一个围绕补充压辊伸展的传热装置，纸幅随同传热装置，并在传热装置和补充压辊及递纸辊之间活动。

本发明的又一目的，是提出一种压榨设备，有一个补充压辊，一个递纸辊，和围绕补充压辊并在补充压辊和压辊之间伸展的毛毯装置。毛毯装置围绕压辊，并在压辊和递纸辊之间伸展，从而补充压辊和递纸辊互相靠近活动时，使毛毯装置施加在位于毛毯装置和压辊之间的纸幅上的压力增高。这种增压和延长时间增温结合，使压榨部中产生的水蒸汽将纸幅中的流体逐出。

本发明的另一目的，是设置一种第一压块，形成一个凹表面和压辊配合，从而当毛毯装置相对于凹表面活动时，毛毯装置和压辊将纸幅在两者之间压榨。

本发明另一目的，是提出一种压榨设备，其加热装置至少有一个感应加热器与压辊相邻放置。

本发明的其他目的和优点，凡对本技艺领域熟悉的人，结合附图研究细节说明，并研究界定本发明范围的文后的权利要求书后，使可有所了解。

本发明和从纤维纸幅中压榨流体的压榨设备及方法有关。本发明还包括用这方法制造的纸幅。压榨装置有一个压榨件，和与压榨件配合的毛毯装置，形成两者之间的长形压榨部，从而当纸幅从压榨部中通过时，将纸幅在压榨件和毛毯装置之间压榨。设备设有一个长形装置，将毛毯推向压榨件，从而当纸幅在压榨部中通过时，将流体从纸幅中除去。加热装置和压榨装置相邻放置，向纸幅传热，从而当纸幅通过压榨部时，在长时间中接受增压和增温，从而当纸幅从压榨部中通过时，在压榨部中产生的水蒸汽，逐出纸幅中的液态流体。

在本发明的一个实施方案中，压榨件形成一个凸表面和ENP的凹表面配合。

在本发明的另一实施方案中，压辊形成一个光面圆柱形压榨表面。在另一实施方案中，压辊有多孔表面。在本发明的各种易代实施方案中，圆柱形压榨表面有通气孔或沟槽。在另一实施方案中，压辊有金属表面。

在本发明的又一实施方案中，压辊有一个和一同心层和围绕第一层伸展的一个第二同心层，第二层的热导系数大于第一层的热层系数。第一层所用材料的热导系数低，第二层为金属。在本实施方案的一个改型中，第一层用陶瓷第二层用金属制造。在本实施方案的另一改型中，第一层的厚度大于第二层的厚度。

本发明的另一实施方案中，压榨设备有一个辅助辊，和围绕压榨辊及辅助辊伸展的传热装置，将加热装置的热能向纸幅传递。每一辅助辊的热导系数，小于传热装置的热导系数。

在本发明的另一实施方案中，压辊和辅助辊的热质量，都分别大于传热装置的热质量。

在本发明的另一实施方案中，传热装置和辅助辊形成二者之间的一个辅助加热部。设备中还另有辅助加热装置，与辅助辊相邻放置，当传热装置从辅助加热部中通过时，对传热装置加热。

在本发明的一个较为特殊的实施方案中，辅助加热装置还另有一个罩，沿辅助加热部伸展，有一个直焰式加热器放在罩内，对传热装置直接加热，因而当受热的传热装置围绕压辊旋转时，将热从传热装置向纸幅传递。

本发明的另一实施方案中，压榨设备有一个毛毯装置相对于长形装置活动，毛毯装置和压榨表面在相同的速度下，按同方向相对于压榨部活动，而纸幅在两者之间。在本实施方案的各种改变形式中，毛毯装置可为平面的，有气孔的，或有沟槽的。

本发明的另一实施方案中，压榨设备有一个补充压辊，与压辊相邻放置，因而补充压辊及压辊形成二者间的一个压区。纸幅从压榨部中通过前，先引导纸幅通过压区，进行纸幅的初步除水。这实施方案的一个改型中，毛毯装置在压区和压榨部之间伸展。在还有一个改型中，压榨设备有一个递纸辊，与压辊相邻放置，而在压榨部的下游，毛毯装置延伸经过第一压区，压榨部递纸辊和压辊之间。

在本发明的另一实施方案中，压榨设备有一个补充压辊与压辊相邻放置。设备还有一个递纸辊与压辊相邻放置，因而使压榨部处于补充压辊和递纸辊之间。有一个传热装置围绕补充压辊和递纸辊伸展，从而纸幅随传热装置，在传热装置和位于补充压辊及递纸辊之间的压辊之间前进。本方案的另一改变叙述中，传热装置用金属制造，从而将加热装置供给传热装置的热向纸幅迅速传递。在本实施方案的另一改变形式中，传热装置的热导系数，大于毛毯装置的热导系数，因此，向传热装置供给的热倾向于向纸幅传递而不传向毛毯装置。在另一改型中，传热装置中热质量小于压辊的热质量，因此当纸幅断裂时，向传热装置供给的热迅速消散。

在本发明的另一实施方案中，压榨设备有一个补充压辊和一个递纸辊和压辊相邻放置，毛毯装置围绕补充压辊伸展，并在补充压辊和压辊之间。毛毯装置围绕压辊伸展，并在压辊和递纸辊之间，从而当补充压辊和递纸辊互相靠近时，使毛毯装置压在毛毯装置和压辊之间的纸幅上的压力增高。这种压力增高结合延长时间增高加温，便使压榨部内产生的水蒸汽，将纸幅内的液态流体和/气态流体逐出。

本发明的又一实施方案中，压榨设备中有一层放在毛毯装置和纤维幅之间的毛毡。

在本发明的一个较特殊的实施方案中，将毛毯装置向压辊推送的装置有一个第一压块，形成一个凹入表面。凹表面和压辊配合，因而当毛毯装置相对于凹表面活动时，毛毯装置和压辊将纸幅压在其间。

在本发明的又一实施方案中，压榨设备有一个第二压块，有第一引导装置位于第一及第二压块之间，第一引导装置远离压辊。毛毯装置围绕第一引导装置伸展，因此毛毯装置和第一及第二压块之间的纸幅远离。在本方案的一个改型中，毛毡放在纸幅和毛毯装置之间，有一个第二引导装置放在第一及第二压块之间，第二引导装置与压辊远离。此外，毛毡围绕第二引导装置伸展，因而将第一毛毡和纸幅隔开，抑制纸幅的再受潮。

本发明的另一实施方案中，加热装置是一个第一感应加热器，否则，加热装置也可以是一个红外加热器，微波加热器，激光加热器或电阻加热器。或者在加热装置中可以有装置将受热的油循环，从整个压辊中通过。

具体讲，第一感应加热器和压辊相邻放置，离开压榨部，使压辊在与纸幅接触前受热。在这实施方案的一种改型中，一个第二感应式加热器与压榨部相邻放置，在压榨部的上游，因此在即将对纸幅增压前，对纸幅加热。

本发明的另一实施方案中，压榨设备有若干压块，各形成一个凹表面和毛毯装置配合。并且，压榨设备还有若干补充感应加热器，各在这若干压块的相邻两块之间放置。

在本发明另一实施方案中，压榨设备有预热装置，在纸幅围绕压辊伸展前，对纸幅加热。预热装置有一个蒸汽箱和一个将蒸汽吸入纸幅的真空槽孔。

本发明不受限制于上文所述的各种实施方案和下文中的详细叙述。对这些不同实施方案所作的叙述只作举例，说明实现本发明概念的各种方法。凡擅长本技艺领域者将理解，对本发明可作许多改变，而不脱离文后权利要求书中所界定的本发明的精神和范围。虽然对本发明的叙述有关具体应用于生产纸张和纸板的纸幅的压榨，但熟悉本技艺领域者可明显看到，本发明可同样应用于要求将纸幅脱水的任何加工过程。

图1为本发明第一实施方案的侧视;

图2为本发明第二实施方案的侧视;

图3为本发明第三实施方案的侧视;

图4为本发明第四实施方案的侧视;

图5为本发明第五实施方案的侧视;

图6为本发明第六实施方案的侧视;

图7为本发明第七实施方案的侧视;

图8为本发明第八实施方案的侧视;

图9为本发明第九实施方案的侧视;

图10为本发明第10实施方案的侧视;

图11为本发明第11实施方案的侧视;

图12为本发明第12实施方案的侧视;

图13为图8实施方案的透视，示一平面辊;

图14为图8实施方案的透视;示有气孔辊;

图15为图8实施方案的透视;示沟槽辊;

在本发明各实施方案的全部中，相同的部件用相同的标图符号标示。

图1是本发明第一实施方案中压榨设备侧视。压榨设备用号10标示其整体，其中有一个压榨件12和一个毛毯装置14。另一毛毯装置16放在压榨件12和毛毯装置14之间。一个传热装置18放在毛毯14及16之间，使传热装置18和毛毯装置14形成二者间的长形压榨部20，从而当纸幅W从压榨部20中通过时，被在传热装置18和毛毯装置14之间压榨。一个长形装置或压块22，将毛毯14推向压榨件12，压块22形成一个凹表面24，和压榨件12形成的一个凸表面26配合，从而当毛毯14，纸幅W，传热装置18和另一毛毯16从表面24及26之间通过时，纸幅被压榨，除去其中的流体。有一个加热装置28和压榨件12相邻放置，向纸幅W传递热量。加热装置28向传热装置18传热，因此当纸幅W和传热装置18从压榨部20中通过时，将热向纸幅W传递。

图2为本发明第二实施方案压榨设备的侧视，其整体用号10A表示。压榨设备10A有一个旋转压辊12A和一个毛毯装置14A，毛毯装置14A和压辊12A配合，形成二者间的一个长形压榨部20A，从而当纸幅WA从压榨部20A中通过时，被在辊12A和毛毯装置14A之间压榨。压榨设备10A有长形装置22A，将毛毯装置14A向辊12A推送，从而当纸幅WA从压榨部20A中通过时，将纸幅WA中的流体挤出。压榨设备10A还有加热装置28A，与压辊12A相邻放置，向纸幅WA传热，从而当纸幅WA从压榨部20A中通过时，受到长时间的增压和增温，因而当纸幅WA从压榨部20A中通过时，压榨部20A中产生的水蒸汽，将纸幅WA中的液态流体逐出。

如图2所示，有一层毛毡30A放在毛毯装置14A和纸幅WA之间，当纸幅WA从压榨部20A中通过时，吸收从纸幅WA之榨出的流体。此外，如图2所示，纸幅用由图号32A整体表示的预热装置预热。并且，压辊12A形成一个光面圆柱形压榨表面34A。

图3示本发明的第三实施方案，其用图号10B作总体表示的一个压榨设备，有一个压榨辊12B，压榨辊12B有一个第一同心层36B，和围绕第一层36B伸展的第二同心层38B，第二层38B的导热系数大于第一层36B的热导系数。第一层36B用料的热导系数低，而第二层38B可用金属材料。或者，第一层36B可用陶瓷，而第二层38B用金属。如图3所示，第一层36B的厚度T1，大于第二层38B的厚度T2，第二层38B的厚度T2最好在0.0127至0.127公分的范围内，从而加热装置28B为对纸幅WB加热向第二层供给的热，被向纸幅WB传递，第一层36B抑制向压辊12B的旋转轴线散热。

图4示本发明的第四实施方案，其压榨设备10C有一个压辊12C和一个辅助辊40C。传热装置18C围绕压辊12C及辊40C伸展，将热能从加热装置28C向纸幅WC传递。压辊12C的热导系数和辅助辊40C的热导系数，都各个低于传热装置18C的热导系数。并且，压辊12C和辅助辊40C的热质量，各大于传热装置18C的热质量。传热装置18C的厚度T3在0.0127至0.508公分的范围内。最好传热装置18C用金属制造，传热装置18C和辅助辊40C二者间形成一个辅助加热部42C。用图号44C表示其整体的辅助加热装置，和辅助辊40C相邻放置，当传热装置18C从辅助加热部42C中通过时，辅助加热装置对传热装置18C加热。更具体讲，辅助加热装置44C有一个罩46C，沿辅助加热部42C伸展。有一个直焰加热器48C放在罩46C内，对传热装置18C直接加热，因此当然传热装置18C围绕压辊12C旋转时，将热从传热装置18C向纸幅WC传递。

图5示本发明的第五实施方案，方案与图4所示的实施方案相似，但将罩46D放在辊12D及40D之间，从而当传热装置18D从补充加热部42D中通过时，直焰加热器48D对传热装置18D的内表面加热。

图6示本发明的第6实施方案，其中的压榨设备10E有一个压辊12E和一个毛毯装置14E。毛毯装置14E相对于长形装置22E活动，毛毯装置14E和压榨辊12E的压榨表面34E，在同速和同向下相对于压榨部20E前进，纸幅WE放在其间。如图6所示，压榨设备10E还另有一个补充压辊50E，与压辊12E相邻放置，从而补充辊50E和压辊12E之间形成一个用图号52E表示其总体的压区，从而在纸幅从压榨部分20E中通过以前，先被引导通过压区52E，进行纸幅WA的初步去液。

本发明的第7实施方案如图7所示，其中有毛毯装置14F，仅从压榨部20F中通过，补充辊50F不形成相对于压辊12F的压区。

图8示本发明的第8实施方案，其压榨设备10G有一个压辊12G和一个与压辊12G相邻放置、在压榨部20G下游的递纸辊54G。如图8所示，毛毯装置14G从补充压辊50G和压辊12G形成的压区42G中通过。毛毯装置14G从压榨部20G中通过，处在递纸辊54G和压辊12G之间。如图8所示、压榨设备10G还有一个传热装置18G，围绕补充压辊50G和递纸辊54G伸展，传热装置18G的路线与毛毯装置14G相同，从而纸幅随传热装置18G，并在传热装置18G和位于补充辊50G和递纸辊54G之间的压辊12G之间前进。最好将传热装置18G用金属制造，因此加热装置28G向传热装置18G的供热，迅速向纸幅WG传递。传热装置18G的热导系数最好大于毛毯装置14G，从而供给传热装置18G的热，倾向于向纸幅WG传递，而不向毛毯装置14G传递。传热装置18G的热质量，最好小于压辊12G的热质量，从而假如纸幅WG断裂时，向传热装置18G供给的热迅速消散。

如图8所示，压辊12G的压榨表面34G多孔。然而，压辊也可以有气孔或有沟槽，并可用金属材料，因此，从纸幅WG中清除，并由毛毡30G吸收的流体，至少一部分可以通过压辊12G清除。

图9示本发明的第九实施方案，其用标号10H表示总体的压榨设备有一个压辊12H和相邻放置的补充压辊50H。一个递纸辊54H和压辊12H相邻放置，因此将压榨部20H放到了补充压辊50H和递纸辊54H之间。压榨设备10H也有毛毯装置14H，围绕补充压辊50H，并在辅助压辊50H和压辊12H之间伸展。毛毯装置14H围绕压辊12H，并在压辊12H和递纸辊54H之间伸展，从而补充压辊50H和递纸辊54H的相互靠拢，如箭头A所示，使毛毯装置14H在毛毯装置14H和压辊12H之间的纸幅WH上的压力增高。这种压力增高，结合加热装置28H的长时间增温，使压榨部20H中产生的水蒸汽，将纸幅WH中的液态流体逐出。

图10示本发明的第10实施方案，其压榨设备10I有一个补充压辊50I，纸幅WI放在毛毡30I和压辊12I之间。毛毡30I和纸幅WI从压区52I中通过。有若干长形压块22I沿压榨部20I放置。有若干加热装置28I插在长形装置，或压块22I之间，毛毯装置14I放在长形装置22I和毛毡30I之间。一个递纸辊54I与压辊12I相邻放置，一个附加加热装置28I与压辊12I相邻放置，处在压榨部20I的上游。

图11示本发明的第11实施方案，其用图号22J整体表示用来将毛毯装置压向压辊12J的长形装置，其中有一个第一压块56J，形成一个凹表面24J，与压辊12J配合，因此当毛毯装置14J相对于凹表面24J活动时，毛毯装置14J和压辊12J将纸幅WJ在中间压榨。如图11所示，压榨设备10J还有一个第二压块58J，一个第一引导装置60J放在第一及第二压块56J及58J之间，第一引导装置60J远离压辊12J放置。

毛毯装置14J围绕第一引导装置60J伸展，使毛毯装置14J在第一和第二压块56J和58J之间和纸幅WJ离开。

图11还示一个毛毡30J，放在纸幅WJ和毛毯装置14J之间。一个第二引导装置62J放在第一及第二压块56J和58J之间，第二引导装置62J和压辊12J远离放置。毛毡30J围绕第二引导装置62J伸展，使毛毡30J和纸幅WJ分离，从而防止纸幅WJ再受潮。

在本发明上述十一个实施方案的每一个中，加热装置28及28（A-J）中有一个感应式加热器。但在任一实施方案的加热装置中，可以包括一个红外加热器，微波加热器，直焰加热器，电阻加热器或激光加热器等等。

或者可如图12所示，用图号28K作整体标示的加热装置，有若干孔64K在压辊12K上，将加热的油在整个压辊12K中循环。

在图1至11所示实施方案的任何一中，加热装置可以和压辊相邻放置，离开压榨部，从而可将压辊传热装置在与纸幅接触前加热。

在图1至11所示的实施方案中，加热装置还可有一个或多个加热器，与压榨部相邻放置，从而将纸幅在增压中加热。

在图1至12所示实施方案的任一中，可以有一个预热器32与纸幅相邻放置，在纸幅从压榨部中通过以前，将纸幅预热到100℃。图2概略示出的预热器32A有一个蒸汽箱66A，和一个将蒸汽吸入纸幅WA的真空槽孔68A。

图13，14及15分别示图8中实施方案的透视。图13中的压辊12L是平辊。

图14与图13相似，然而压辊12M是通气的。

图15与图13相似，然而压辊12N有沟槽。

在图1-15所示实施方案的任一中，使用了补充辊或递纸辊，而辊上可有平面，或气孔或沟槽。

如上文所揭示，通过设置感应加热，与压辊直接相邻，便可增加向纸幅传热，因此，由于长时间增温增压而在压榨部分中产生的水蒸汽，便将纸幅中的液态水分逐出。这种感应加热可将压榨部中纸张的温度增高，达到649℃，传递到纸幅上的这种高温，将纸幅中的液态水分迅速逐出。由于使用这种高温，已经发现可减低目前采用的ENP中的高压。由于加热ENP的要求压力的总下降，便可在毛毯和压块凹表面间，用水代油作润滑。用水作润滑介质后，有关纸幅污染的问题便可抑制，加热ENP总构造的细部便可大为简化。此外，由于使用极高温，总压力要求相应降低，本发明提出的压块加荷机构包括一个用水代油作液压介质的液压机构，进一步抑制了纸幅油污染的可能性。

除上文所述的总构思外，本发明还提出了其他易代实施方案和与之相随的优点，例如设置若干感应加热器，在机器的横向上放置，从而可取得制成纸幅的精确形状。有这种安排后，温度因素可在机器的横向上变化，而在机器的横向上，可将压榨部中的压力和时间保持恒定。通过将温度作这种变化，纸幅形成中的缺陷可补偿，因此，便可使制成的纸幅在机器的横向上，有要求的统一质量。

如上文所揭示，本发明构思提出的一种实施方案，用一个形成一个凹入压榨表面的压块，代替圆柱形压辊的设置，压辊可以用一个形成一个凸表面的第二压块代替，和等于压块的凹表面配合。设置两层互相配合的毛毯，将纸幅夹在中间，便可实现本发明的构思，制成的纸幅，两侧都有质量统一的表面特点。

与此相似，为使制成的纸幅有要求的双面特点或表面质量统一的特点，可在第一压榨部的下游，设置一个第二加热ENP，使纸幅的相对两侧有相同的理想表面特征。

在本发明的又一实施方案中，可能要求将纸幅从成形部，通过一个传统的ENP，初步消除水分，然后将压榨后的纸幅，从前述类型的第一及第二加热ENP中通过，制成双面纸幅，纸幅有要求的密度和含水量，不需或仅需作少许的进一步干燥。

使用本发明的方法，可以掌握时间，压力和温度的变量，产生最终产品要求的特点。纸张的内在性能，诸如强度，在先有技艺领域的方法中，主要由造纸所用的纤维混合料控制。但为取得理想的特性，常需采用特别的高价方法，将纤维制成纸浆。使用这种特别的昂贵纸浆，不仅抬高造纸的成本，而且对较廉价的纸浆利用不足。虽然在先有技艺领域中，上述问题通过在纸浆中加化学物得到解决，提高纸张的特性，但是这种解决办法会引起环境污染问题，并且除增高造纸成本外，还有对造纸机腐蚀的问题。

根据本发明，诸如对机械的设计和控制以求解决。如上文所述，纤维幅可利用蒸汽或红外器械预加热，从而预热后的纸幅温度接近100℃。通过长时间正确加温加压，可用本发明的方法和设备取得可变化性能，诸如强度，密度和光洁度等。除上述关于减少干燥部的优点外，本发明还允许使用廉价的纸浆或配料，而不会产生不合格的制品。并且，用本发明上述方法生产的纸幅，取得的质量高于目前通过在纸浆中加料取得的质量。

在本发明的设备的运转中，纸幅进入ENP前，可在82℃至100℃范围内预加温。这预热用蒸汽箱和吸气元件66，68进行，如图2所示。否则，可设置红外加热装置或微波加热器，向纸幅供给需要的能量输入。如图1所示，在传热装置18进入压榨部20前，用感应加热器28将传热装置18加温。压榨件和装置18直接接触，向纸幅传递的热，进一步提高纸幅的温度。因为纸幅持续和传热装置18接触，便可在全部过程中保持纸幅的高温。在图10I所示的特定实施方案中，有若干感应加热器放在各压块之间。使用本发明，压力可以达到107巴，辊温可达649℃。

在本发明的各实施方案中，不仅温度和压力可以变化，而且通过选择压块的长度和数目，纸幅在压榨部中的驻留时间也可改变。因此，一旦确定取得给定配料理想效果所需的特定条件后，本设计有适应这些条件的灵活性。

图11的实施方案，因为纸幅和毛毡长时间接触，并且毛毡有很长的行程，便可使毛毡在各增长压区之间接受处理故可预防纸幅再受潮。这特定构形的另一优点，是这安排可使毛毡随ENP压块共同后退，与热压辊分离。

因为本发明热ENP中有潜在的高温和高压，从安全观点出发有某些设计要点必须考虑。加在压榨设备上的压力，要求压辊有相当大的壁厚。感应加热器要求材料必须是导电体，诸如钢或铁之类的金属为理想的材料。但不幸铁或钢辊的热质量相当大，因此在例如371℃温度下，当纸张断裂时，或甚至在停机保养时，压辊可能产生相当大的障碍。由于有这种障碍，必须采取措施，在这种高运转温度下，尽量减小压辊的热质量，使压辊迅速冷却，预防发生安全问题。

在本发明中，压辊有低热质量和低热导性的基层36B，用来提供强度，覆盖其的外层38B有高导热性和高导电性。外层最好导电，并主要取决于过程的热要求。传热要求高时，必须有较厚外表面。由于这特定构形的热容量比相同的全金属辊低很多，取去纸幅后将湿毛毡在辊上的通过，可迅速将设备冷却到合格的程度，如图8所示。

图4及5的实施方案，由于使用金属带18C或18D，可以取代两层压辊。

在图8实施方案的运转中，传热装置的加热带18G不与主大压辊12G接触。因此，压辊12G的温度永不高于纸温。在图8所示的特定实施方案中，辊50G及54G和传热装置18G围绕的其余两辊，有相对小的热质量，不产生重要的安全问题。

如上文所述，当压辊表面多孔时，水处理的一些问题可减轻，而仅用毛毡时便有这些问题存在。此外，可在辊的内侧加真空和辊表面接通，进一步提高脱水，并使过程的效率最佳化。

在一个易代实施方案中，可不用多孔表面压辊，而用毛毡和气孔辊结合。气孔压辊提供毛毡超量含水逸出的空间。据发现这构形因为其毛毡的设计，故比无气孔压辊不敏感。

在图9示的实施方案的运转中，去掉ENP的压块，由辊50H和54H的互相靠近在纸幅上加压。这样便利用毛毯的张力控制加在纸幅上的压力。驻留时间由围裹压辊12H的量控制。温度或热输入由各感应加热器28H的数目和功率水平控制，图9示感应加热器中的一个。据发现图9所示的实施方案在需要有低压力和长驻留时间时有优点。由于这特定的设计构形允许加热装置28H有灵活的位置，故可保持精确的温度分布。

为了在机器横向上控制感应加热装置的各分段，这些感应加热器件通过一个闭合回路控制系统连接，从而一旦感测到理想的参数，可控制热和压力，维持理想的参数。这样，通过控制温度以取得要求的湿度大小和理想的任何其他的特点，便可进行控制。

本发明提出了一种压榨设备和方法，不仅减少了过去设置干燥鼓筒和辅助设备需要的投资，而且节省了安排这种干燥所需地面的费用。并且，节省出的过去干燥部为供给蒸汽而必须的燃料消耗，不仅可供这种ENP设备需要的热输入而且有余。

Claims (62)

1、一种纸幅除水设备，该设备特征为其中有下列各项：

一个压榨件

和该压榨件配合的毛毯装置，形成二者间的一个长形压榨部，当纸幅从该压榨部中通过时，被在该压榨件和该毛毯装置之间压榨；

将该毛毯装置推向该压榨件的长形装置，当纸幅从该压榨部中通过时，将纸幅中的流体除去；

与该压榨件相邻放置、向纸幅传热的加热装置，当纸幅从该压榨部中通过时，承受延长时间的增压和增温，从而当纸幅从该压榨部中通过时，在该压榨部中产生的水蒸汽，将纸幅中的液态流体逐出。

2、如权利要求1中所述之压榨设备，特征为另有以下各项：

一个和该毛毯装置配合的传热装置，形成二者间的压榨部，当纸幅从该压榨部中通过时，该传热装置将该加热装置中的热，向纸幅传递;

另一毛毯装置放在该传热装置和该压榨件形成的凸表面之间，该毛毯装置，纸幅，该传热装置和该另一毛毯装置，共同在该凸表面和该长形装置形成的与凸表面配合的凹表面之间前进，将纸幅中的流体除去。

3、如权利要求1中所述之压榨设备，而特征为该压榨件是一个压辊。

4、如权利要求3中所述之压榨设备，而特征为该压辊形成一个光滑的圆柱形压榨表面。

5、如权利要求4中所述之压榨设备，而特征为该圆柱形压榨表面多孔。

6、如权利要求4中所述之压榨设备，而特征为该圆柱形压榨表面是通气的。

7、如权利要求4中所述之压榨设备，而特征为该圆柱形压榨表面有沟槽。

8、如权利要求4中所述之压榨设备，而特征为该圆柱形压榨表面为金属表面。

9、如权利要求3中所述之压榨设备，而特征为该压辊中有下列各项：

一个第一同心层;

一个第二同心层围绕该第一层伸展，该第二层的导热系数大于该第一层的导热系数。

10、如权利要求9中所述之压榨设备，而特征为该第二层导电。

11、如权利要求9中所述之压榨设备，而特征为该第一层为绝热材料，第二层为金属。

12、如权利要求9中所述之压榨设备，而特征为该第一层为陶瓷，该第二层为金属。

13、如权利要求9中所述之压榨设备，而特征为该第一层的厚度大于该第二层。

14、如权利要求9中所述之压榨设备，而特征为该第二层的厚度在0.0127至1.27公分范围内，因此为加热纸幅而向该第二层供给的热向纸幅传递，该第一层抑制向该压辊旋转轴线散热。

15、如权利要求3中所述之压榨设备，而特征为另有下列各项：

一个辅助辊;

围绕该压辊和该辅助辊伸展的传热装置，将该加热装置的热能向纸幅传递，该压辊的热导系数和该辅助辊的导热系数，分别小于该传热装置的导热系数。

16、如权利要求15中所述之压榨设备，而特征为该传热装置的厚度在0.0127至0.508公分范围内。

17、如权利要求15中所述之压榨设备，而特征为该传热装置用金属制造。

18、如权利要求15中所述之压榨设备，而另有下列各项：

放在该压辊和该辅助辊之间，对该传热装置加热的辅助加热装置，将该传热装置的内表面加热。

19、如权利要求15项中所述之压榨设备，而特征为该传热装置和该辅助辊，形成二者之间的一个辅助加热部;

该设备还有下列各项：

与该辅助辊相邻放置的辅助加热装置，当该传热装置从该辅助加热部中通过时，向该传热装置加热。

20、如权利要求19中所述之压榨设备，而特征为该辅助加热装置还有下列各项：

一个沿该辅助加热部伸展的罩;

一个放在该罩内，对该传热装置直接加热的直焰加热器，当该受热传热装置围绕该压辊旋转时，将热从该传热装置向纸幅传递。

21、如权利要求4中所述之压榨设备，而特征为该毛毯装置相对于该长形装置活动，该毛毯装置和该压榨表面，相对于该压榨部同速同方向前进，纸幅放在该毛毯装置和压榨表面之间。

22、如权利要求21中所述之压榨设备，而特征为该毛毯装置为平表面。

23、如权利要求21中所述之压榨设备，而特征为该毛毯装置是通气的。

24、如权利要求23中所述之压榨设备，而特征为该毛毯装置有沟槽。

25、如权利要求3中所述之压榨设备，而特征为另有下列各项：

一个补充辊与该压辊相邻放置，纸幅由该补充辊引导，从该压榨部中通过。

26、如权利要求3中所述之压榨设备，而另有下列各项：

一个补充压辊和该压辊相邻放置，该补充压辊和该压辊形成二者之间的一个压区，纸幅在通过该压榨部以前，被引导从该压区中通过，进行纸幅的初步流体排除。

27、如权利要求26中所述之压榨设备，而特征为该毛毯装置从该压区和该压榨部中通过。

28、如权利要求26中所述之压榨设备，而特征为另有以下各项：

一个与该压辊相邻放置的递纸辊，处在该压榨部的下游。

29、如权利要求28中所述之压榨设备，而特征为该毛毯装置从该第一压区中，该压榨部分中和该递纸辊及该压辊之间通过。

30、如权利要求3中所述之压榨设备，而特征为另有下列各项：

一个和该压辊相邻放置的补充压辊;

一个和该压辊相邻放置的递纸辊，该压榨部放在该补充压辊和该递纸辊之间;

传热装置围绕该补充压辊和该递纸辊伸展，纸幅随传热装置，在传热装置和位于该辅助压辊及该递纸辊之间的该压辊之间前进。

31、如权利要求30中所述之压榨设备，而特征为该传热装置由金属制造，该加热装置供给该传热装置的热，立刻向纸幅传递。

32、如权利要求31中所述之压榨设备，而特征为该传热装置的导热系数，大于该毛毯装置，向该传热装置供给的热，倾向于向纸幅传递而不向该毛毯装置传递。

33、如权利要求31中所述之压榨设备，而特征为该传热装置的热质量，小于该压辊的热质量，纸幅断裂时，向该传热装置供给的热迅速散失。

34、如权利要求3中所述之压榨设备，而特征为另有下列各项：

与该压辊相邻放置的补充压辊;

与该压辊相邻放置的递纸辊，该压榨部放在该补充压辊和该递纸辊之间;

该毛毯装置围绕该补充压辊，并在该补充压辊和该压辊之间伸展，该毛毯装置围绕该压辊，并在该压辊和该递纸辊之间伸展，该补充压辊和该递纸辊互相靠拢时，增高该毛毯装置在毛毯装置和该压辊之间的纸幅上施加的压力，这种的增高和延长时间增温的结合，使该压榨部中产生的水蒸汽，将纸幅中的液态流体逐出。

35、如权利要求3中所述之压榨设备，而特征为另有一条放在该毛毯装置和纸幅之间的毛毡。

36、如权利要求3中所述之压榨设备，而特征为将该毛毯装置向该压辊推压的该长形状置中有下者：

一个第一压块形成一个凹表面和该压辊配合，当该毛毯装置相对于该凹表面活动时，毛毯装置和该压辊将纸幅在中间压榨。

37、如权利要求36中所述之压榨设备，而特征为另有下列各项：

第二个压块;

第一个引导装置放在该第一及第二压块之间，该第一引导装置远离该压辊放置;

该毛毯装置围绕该第一引导装置伸展，从而该毛毯装置在该第一及第二压块之间离开纸幅。

38、如权利要求37中所述之压辊设备，而特征为另有下列各项：

一个毛毡放在纸幅和该毛毯装置之间;

第二引导装置放在该第一及第二压块之间，该第二引导装置远离该压辊放置;

该毛毡围绕该第二引导装置伸展，从而该毛毡离开纸幅，抑制纸幅再受潮。

39、如权利要求1中所述压榨设备，而特征为该加热装置是电加热器。

40、如权利要求39中所述之压榨设备，而特征为该加热装置为第一感应式加热器。

41、如权利要求39中所述之压榨设备，而特征为该加热装置为红外加热器。

42、如权利要求39中所述之压榨设备，而特征为该加热装置为一微波加热器。

43、如权利要求39中所述之压榨设备，而特征为该加热装置为一激光加热器。

44、如权利要求39中所述之压榨设备，而特征为该加热装置为一电阻加热器。

45、如权利要求3中所述之压榨设备，而特征为该加热器中有下者：

将加热油在全部压辊中循环的装置。

46、如权利要求1中所述之压榨设备，而特征为该加热装置有一个明焰燃烧器。

47、如权利要求1中所述压榨之设备，而特征为加热装置中有一个热空气加热器。

48、如权利要求40中所述之压榨设备，而特征为该第一感应式加热器与该压辊相邻放置而与该压榨部远离，使该压辊在和纸幅接触前受热。

49、如权利要求48中所述之压榨设备，而特征为另有下者：

一个第二感应加热器和该压榨部相邻放置，在该压榨部的上游，从而在即将纸幅增压前先对纸幅加温。

50、如权利要求49中所述之压榨设备，而特征为作推送的该长形装置中有下列各项：

若干压块，其每一个形成一个凹表面与该毛毯装置配合;

若干补充感应加热器，每一个都放在该若干压块的相邻两压块之间。

51、如权利要求40中所述之压榨设备，而特征为另有下列各项：

预热装置;在纸幅围绕该压辊前，对纸幅加预热，预热装置中有下者：

蒸汽箱;

将蒸汽吸入纸幅的一个真空槽孔。

52、如权利要求34中所述之压榨设备，而特征为该补充压辊有平表面。

53、如权利要求34中所述之压榨设备，而特征为该补充压辊有沟槽。

54、如权利要求34中所述之压榨设备，而特征为该补充压辊是吸气辊。

55、如权利要求34中所述之压辊设备，而特征为该递纸辊有平面。

56、如权利要求34中所述之压辊设备，而特征为该递纸辊有沟槽。

57、如权利要求34中所述之压辊设备，而特征为该递纸辊是吸气辊。

58、一种将流体从纤维纸幅中压出的压榨设备，该设备的特征为其中有下列各项：

一个旋转压辊;

和该压辊配合的毛毯装置，形成二者间的一个长形压榨部，从而当纸幅从该压榨部中通过时，被在该辊和该毛毯装置之间压榨。

将该毛毯装置向该辊推送的长形装置，当纸幅从该压榨部分中通过时，将流体从纸幅中清除;

和该压辊相邻放置，向纸幅传热的感应式加热装置，当纸幅从该压榨部中通过时，纸幅受长时间的增压和增温，当纸幅从该压榨部中通过时，在该压榨部中产生的水蒸汽将纸幅中的液态流体逐出。

59、压出纤维纸幅中流体的压榨设备，该设备的特征为其中有下列各项：

一个旋转压辊;

和该压辊配合的毛毯装置，在二者之间形成一个长形压榨部分，当纸幅在该压榨部分中通过时，将纸幅在该辊和该毛毯装置之间压榨;

将该毛毯装置向该辊推送的长形装置，当纸幅从该压榨部中通过时，将纸幅中的流体清除;

和该压辊相邻放置，向纸幅传热的感应式加热装置，当纸幅从该压榨部中通过时，纸幅长时间受加压和加温，从而当纸幅从该压榨部中通过时，在该压榨部中产生的水蒸汽，将纸幅中的液态流体逐出;

该感应加热装置中还另有下者：

若干感应加热器和该压辊相邻，在机器的横向上放置;

分别控制该若干感应加热器中每一加热器的控制装置，使纸幅中的含水状态可控制，纸幅中有理想的分布特征。

60、清除纤维纸幅中流体的压榨设备，该设备的特征为其中有下列各项：

一个旋转压辊;

和该压辊配合的毛毯装置，形成二者之间的一个长形压榨部，从而当纸幅从该压榨部通过时，将纸幅在该压辊和该毛毯装置之间压榨;

将该毛毯向该压辊推送的一个ENP压块，当纸幅从该压榨部分中通过时，将纸幅中的流体清除;

与该压辊相邻放置，向纸幅传热的加热装置，当纸幅从该压榨部中通过时，长时间受增压和增温，从而当纸幅从该压榨部分中通过时，该压榨部中产生的水蒸汽将纸幅中的液态流体逐出。

61、一种榨出纤维纸幅中流体的方法中，其特征为包括步骤如下：

将纤维纸幅预热到第一温度;

将预热纸幅从一个旋转压辊和与压辊配合的一层毛毯之间通过，使纸幅从一个长形压榨部中通过，除去纸幅中的流体;

将毛毯向压辊推送，因此当纸幅从压榨部中通过时，榨出纸幅中的流体;

向压榨部中的纸幅传热，因此当纸幅从压榨部中通过时，纸幅长时间受增压和增温，当纸幅从压榨部中通过时，压榨部中产生的水蒸汽将纸幅中的液态流体逐出。

62、用权利要求61中所述之方法制造的纸幅，该纸幅虽用比传统压榨作业质量等级低的配料制造，但纸幅可有要求的特点，诸如密度，尺寸和按传统方法生产的纸幅的光洁度。

Images