DE102005031444A1

DE102005031444A1 - Apparatus for wetting sheet of material, e.g. paper, has nozzle arrangement supplied with controllable amounts of water, steam and air, allowing variation of wetting effects

Info

Publication number: DE102005031444A1
Application number: DE200510031444
Authority: DE
Inventors: Lothar Dr. Zimmermann; Jörg Dr. Rheims; Ulrich Rothfuss; Thomas Hermsen; Hans-Rolf Conrad
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2005-07-04
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2007-01-11

Abstract

In apparatus for wetting a sheet of material, comprising a nozzle arrangement connected with a reservoir having water and steam connections (each with a controller), the reservoir additionally has an air connection (15) with an air control arrangement (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befeuchten einer Materialbahn mit einer Düsenanordnung, die mit einer Speiseeinrichtung verbunden ist, wobei die Speiseeinrichtung einen Wasseranschluß mit einer Wassersteueranordnung und einen Dampfanschluß mit einer Dampfsteueranordnung aufweist.The The invention relates to a device for moistening a material web with a nozzle arrangement, which is connected to a feed device, wherein the feed device a water connection with a water control arrangement and a steam connection with a Steam control arrangement has.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Papier- oder Kartonbahn als Beispiel für eine Materialbahn erläutert.The The invention will be described below with reference to a paper or board web as an example of a material web explained.

Bei der Herstellung einer derartigen Bahn, also einer Papier- oder Kartonbahn, muß vielfach eine Feuchtigkeit zugeführt werden, sei es, um ein Feuchteprofil in Breitenrichtung der Bahn zu vergleichmäßigen, sei es, um den Feuchtigkeitsgehalt der Bahn insgesamt anzuheben. Vor dem Glätten in einem Kalander erfolgt dies bei spielsweise, um die Glättbarkeit zu verbessern und den mit dem Kalandrierprozeß verbundenen Volumenverlust zu minimieren. In diesem Fall verwendet man vielfach das sogenannte "moisture gradient calendering".at the production of such a web, ie a paper or board web, often has one Moisture supplied Be it, be it a moisture profile in the width direction of the web to equal, be it to increase the moisture content of the web as a whole. In front smoothing in a calender this is done, for example, to the smoothness to improve and associated with the calendering process volume loss to minimize. In this case, one often uses the so-called "moisture gradient calendering ".

In der Pressenpartie kann die Feuchtigkeit in Form von Dampf aufgetragen werden, um das Querprofil und die Entwässerbarkeit der Bahn zu verbessern.In The press section can apply the moisture in the form of steam be used to improve the cross-section and the drainability of the web.

Vielfach erfolgt die Zugabe von Dampf oder Wasser in Maschinenquerrichtung zonenweise geregelt, um Ungleichmäßigkeiten in Breitenrichtung der Bahn auszugleichen, z.B. in oder unmittelbar nach der Trockenpartie.frequently the addition of steam or water takes place in the cross machine direction Zone-wise regulated, to uneven widths to compensate for the web, e.g. in or immediately after the dryer section.

Die Verwendung von Dampf hat dabei den Vorteil, daß mit der Feuchtigkeit eine gewisse Wärmemenge auf die Bahn übertragen wird. Da sich die auf die Bahn übertragene Feuchtigkeit aber überwiegend auf Kondensat beschränkt, das sich auf der Bahn bildet, lassen sich keine größeren Feuchtigkeitsmengen übertragen. Aus diesem Grunde verwendet man zusätzlich einen Flüssigkeitsauftrag, d.h. man bringt Wasser und Dampf gemeinsam auf. Dabei kann man den Dampf zur Zerstäubung des Wassers verwenden.The The use of steam has the advantage that with the moisture certain amount of heat transferred to the railway becomes. Since the transferred to the railway Moisture but mostly limited to condensate, which forms on the web, no larger amounts of moisture can be transmitted. For this reason, one additionally uses a liquid application, i. you bring water and steam together. You can get the steam for atomization of water.

Um bei einem Feuchter, der Dampf und Wasser aufträgt, die Menge der aufgetragenen Feuchtigkeit zu variieren, wird der Volumenstrom des Dampfes und/oder des Wassers variiert. Wenn der Dampf zur Zerstäubung des Wassers verwendet wird, kann die Dampfmenge aber nur bis zu einer Mindestmenge reduziert werden, damit die Zerstäubung des Wassers noch gewährleistet ist.Around for a moisturizer that applies steam and water, the amount of applied To vary humidity, the volume flow of the steam and / or of the water varies. When the steam is used to atomize the water but the amount of steam can only be reduced to a minimum so that the atomization the water is still guaranteed is.

Die Variation der Feuchtigkeitsmenge ist auch noch durch einen anderen Faktor begrenzt: Wenn man den Volumenstrom, der aus der Düsenanordnung ausgestoßen wird, verändert, dann verändert sich auch immer die Austrittsgeschwindigkeit des Befeuchtungsmediums. Mit abnehmendem Volumenstrom sinkt also auch die Austrittsgeschwindigkeit. Wenn die Austrittsgeschwindigkeit sinkt, kann das Befeuchtungsmittel die Luftgrenzschicht auf der Bahnoberfläche nicht mehr so effektiv durchdringen, so daß der Wirkungsgrad der Vorrichtung sinkt.The Variation of the amount of moisture is also due to another Factor limited: considering the volume flow coming out of the nozzle assembly pushed out is, changed, then changed always the exit velocity of the humidifying medium. As the volume flow decreases, so does the exit velocity. When the exit velocity drops, the humectant can the air boundary layer on the web surface is not so effective penetrate, so that the Efficiency of the device decreases.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine größere Freiheit bei der Variation der Befeuchtung zu ermöglichen.Of the Invention is based on the object, a greater freedom in the variation to allow humidification.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Speiseeinrichtung zusätzlich einen Luftanschluß mit einer Luftsteueranordnung aufweist.These Task is characterized in a device of the type mentioned by solved, that the food additionally an air connection with one Air control arrangement has.

Da man nun ein weiteres "Treibgas" zur Verfügung hat, kann man beispielsweise den Dampfanteil zurückfahren, um die zu übertragende Feuchtigkeitsmenge zu verringern. Durch die Zufuhr von Luft kann der ausgestoßene Volumenstrom des Befeuchtungsmediums konstant gehalten werden, d.h. die Geschwindigkeit des ausgestoßenen Befeuchtungsmittels kann im wesentlichen konstant gehalten werden, so daß das Befeuchtungsmittel nach wie vor die an der Bahnoberfläche anhaftende Luftschicht durchdringen kann. Man kann auch einen Teil des ausgestoßenen Wassers durch Luft ersetzen, wobei auch in diesem Fall der Volumenstrom konstant gehalten oder in gewünschter Weise variiert werden kann. Da man über die Wassersteueranordnung, die Dampfsteueranordnung und die Luftsteueranordnung jedes Medium einzeln beeinflussen kann, hat man auch eine große Auswahl bei der Art und Weise, wie man die Bahn befeuchtet. Im Extremfall kann man einen reinen Luftbetrieb zur Kühlung mit kalter Luft oder Trocknung mit heißer Luft anwenden. In diesem Fall wird die Bahn zwar nicht befeuchtet. Die Vorrichtung kann aber anderen Zwecken dienen. Man kann auch Luft und Dampf zum sehr gleichmäßigen Auftragen besonders kleiner Feuchtigkeitsmengen verwenden. Ein reiner Dampfbetrieb ist genauso möglich wie ein Betrieb mit Dampf und Wasser oder Dampf, Wasser und Luft. Auch eine Zerstäubung des Wassers durch Luft ist möglich, wenn man den Dampfstrom absperrt. Wenn hier und im folgenden von Wasser, Dampf und Luft die Rede ist, dann sind dies die Medien, die üblicherweise verwendet werden. Man kann anstelle von Luft aber auch ein anderes neutrales Gas verwenden. Anstelle von Wasser kann ein anderes geeignetes Befeuchtungsmedium verwendet werden, das dann gegebenenfalls auch in Dampfform vorliegen kann. Wenn Wasser zusammen mit Dampf und/oder Luft verwendet wird, ist zu beachten, daß der Gasanteil, also die Summe von Dampf und Luft, immer so groß ist, daß eine ausreichend gute Zerstäubung des Wassers gewährleistet ist.Since you now have another "propellant gas" available, you can, for example, reduce the vapor content in order to reduce the amount of moisture to be transferred. By supplying air, the ejected volume flow of the humidifying medium can be kept constant, that is, the speed of the ejected humidifying agent can be kept substantially constant, so that the humidifying agent can still penetrate the adhering to the web surface air layer. It is also possible to replace a part of the ejected water by air, wherein in this case too, the volume flow can be kept constant or varied as desired. Since one can influence each medium individually via the water control arrangement, the steam control arrangement and the air control arrangement, one also has a large choice in the way in which the web is moistened. In extreme cases, one can use a pure air operation for cooling with cold air or drying with hot air. In this case, the web is not moistened. The device may serve other purposes. It is also possible to use air and steam for very even application of particularly small amounts of moisture. Pure steam operation is just as possible as operation with steam and water or steam, water and air. An atomization of the water by air is possible if you shut off the flow of steam. If here and in the following water, steam and air are mentioned, these are the media that are commonly used. But you can also use another neutral gas instead of air. Instead of water, another suitable humidifying medium may be used, which may then optionally be in vapor form. If water together with steam and / or Air is used, it should be noted that the gas content, ie the sum of steam and air, is always so large that a sufficiently good atomization of the water is ensured.

Vorzugsweise ist der Luftanschluß mit dem Dampfanschluß verbunden. Dies hat den Vorteil, daß die Luft oder das neutrale Gas bereits auf die Dampftemperatur vorgewärmt und mit dem Dampf gut vermischt ist.Preferably is the air connection with connected to the steam connection. This has the advantage that the Air or the neutral gas already preheated to the steam temperature and is well mixed with the steam.

Alternativ dazu kann der Dampfanschluß in einen Raum münden, in den auch der Luftanschluß mündet. In diesem Fall wird Luft bzw. das neutrale Gas und Dampf über ge trennte Anschlüsse der Befeuchtungsvorrichtung zugeführt. Sie werden dann im Inneren der Vorrichtung miteinander vermischt.alternative to the steam connection in one Open space, in which also the air outlet opens. In In this case, air or the neutral gas and steam over ge separated connections fed to the moistening device. They will then be inside the device mixed together.

Vorzugsweise weist der Luftanschluß eine Lufttemperiereinrichtung auf. Die Lufttemperiereinrichtung kann im Befeuchtungsbetrieb beispielsweise verwendet werden, um die Luft vorzuwärmen, beispielsweise auf die Temperatur des Dampfes, um eine vorzeitige Kondensation zu verhindern. Mit Hilfe der Lufttemperiereinrichtung läßt sich dann eine vorbestimmte Abkühlung oder Aufwärmung des Dampfes bzw. des Wasser-/Dampfgemisches erzielen.Preferably the air connection has an air tempering device on. The air tempering device may be used in the humidifying operation, for example be to preheat the air, for example, on the temperature of the steam to a premature To prevent condensation. With the help of the air tempering device let yourself then a predetermined cooling or warming up achieve the steam or the water / steam mixture.

Auch ist von Vorteil, wenn der Wasseranschluß eine Wassertemperiereinrichtung aufweist. Auch das zugemischte Wasser kann dann definiert vorgewärmt werden.Also is advantageous if the water connection is a water tempering device having. The mixed water can then be preheated defined.

Bevorzugterweise ist eine Hauptsteuereinrichtung mit der Dampfsteueranordnung und der Luftsteueranordnung verbunden und betätigt die Dampfsteueranordnung und die Luftsteueranordnung in Abhängigkeit voneinander. Man kann sowohl die Dampfsteueranordnung als auch die Luftsteueranordnung vorzugsweise stufenlos betätigen. Eine Betriebsweise besteht dann darin, dafür zu sorgen, daß der Volumenstrom aus Dampf und Luft konstant bleibt. In diesem Fall werden die Luftsteueranordnung und die Dampfsteueranordnung gegenläufig betrieben. Wenn hingegen eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Volumenstroms gewünscht ist, beispielsweise um die Befeuchtung der Bahn zu erhöhen oder zu erniedrigen, dann können die Dampfsteueranordnung und die Luftsteueranordnung proportional zueinander betrieben werden. Die Wassersteueranordnung kann unabhängig oder abhängig von der Luft- und der Dampfsteueranordnung sein. Durch die Beimischung von Wasser kann die aufgetragene Feuchtigkeitsmenge stark angehoben werden, wie es beispielsweise für die Satinage von SC-Papieren erforderlich ist. Die Zugabe von Wasser ist auch dann von Vorteil, wenn die Bahntemperatur über etwa 70°C ansteigt, weil der Dampf oberhalb dieser Temperaturen nicht mehr effektiv auf der Bahn kondensieren kann. Diese Situation kann z.B. bei einem Sortenwechsel vorkommen. Insgesamt kann mit dieser Vorrichtung die aufgetragene Feuchtigkeitsmenge in einem sehr großen Bereich von nahezu 0 bis hin zur vollen Kapazität der Zuführeinrichtung variiert werden, wobei ein konstanter guter Wirkungsgrad und eine konstante gute Verteilung über die Bahnbreite beibehalten wird.preferably, is a main controller with the vapor control device and the air control assembly is connected and actuates the steam control arrangement and the air control arrangement in dependence on each other. One can both the vapor control assembly and the air control assembly preferably infinitely actuate. One mode of operation is then to ensure that the volume flow remains constant from steam and air. In this case, the air control arrangement and the steam control arrangement operated in opposite directions. If, on the contrary an enlargement or reduction the volume flow desired is, for example, to increase the humidification of the web or to humiliate, then you can the steam control arrangement and the air control arrangement are proportional operated to each other. The water control arrangement can be independent or depending on be the air and steam control arrangement. By the admixture of water, the applied amount of moisture can be greatly increased be, as for example for the calendering of SC papers is required. The addition of water is also advantageous if the web temperature rises above about 70 ° C, because the steam above this Temperatures can no longer effectively condense on the web. This situation may e.g. occur during a variety change. All in all can with this device the applied amount of moisture in a very big one Ranging from nearly 0 to the full capacity of the feeder, being a constant good efficiency and a constant good Distribution over the web width is maintained.

Vorzugsweise weist die Düsenanordnung eine Düsensteuereinrichtung auf, mit der der Austrittsquerschnitt der Düsenanordnung veränderbar ist. Die Beimischung eines neutralen Gases, beispielsweise Luft, ermöglicht es, daß der Volumenstrom und damit auch die Austrittsgeschwindigkeit des Gas-Dampf-Wasser-Gemisches trotz unterschiedlicher Feuchteanteile immer konstant gehalten werden kann, wenn die Austrittsöffnungen der Düsenanordnung in ihrer Geometrie und Anzahl unverändert bleiben. In diesem Fall kann die Luftgrenzschicht der Bahn immer mit konstantem Wirkungsgrad durchdrungen werden. In manchen Fällen ist es jedoch wünschenswert, den Volumenstrom des obengenannten Gemisches zu verringern, ohne die Austrittsgeschwindigkeit des Gemisches vermindern zu müssen. Eine konstant hohe Austrittsgeschwindigkeit gewährleistet nämlich, daß die Verteilung des Befeuchtungsmittels quer zur Bahn immer gleichmäßig er folgt und es zu keinen Querströmungen kommt. Man kann nun die Querschnittsfläche einer jeden Düsenöffnung vergrößern oder verkleinern, beispielsweise wie bei der Blende einer Fotokamera.Preferably has the nozzle assembly a Bushing controller on, with the outlet cross section of the nozzle assembly is variable. The admixture of a neutral gas, for example air, makes it possible to that the Volume flow and thus also the exit velocity of the gas-steam-water mixture despite different moisture content always be kept constant can if the outlet openings the nozzle assembly remain unchanged in their geometry and number. In this case the air boundary layer of the web can always be with constant efficiency be penetrated. In some cases, however, it is desirable to to reduce the volume flow of the above mixture, without to reduce the exit velocity of the mixture. A Namely constantly high exit velocity ensures that the distribution of the humectant always evenly he follows across the track and there are no cross flows comes. One can now increase the cross-sectional area of each nozzle opening or zoom out, for example, like the aperture of a camera.

Es ist jedoch in vielen Fällen einfacher, wenn die Düsensteuereinrichtung die Anzahl der freien Düsen der Düsenanordnung verändert. In diesem Fall kann man beispielsweise einzelne Öffnungen der Düsenanordnung oder Gruppen derartiger Öffnungen abdecken, beispielsweise durch einen Schieber. Es ist auch möglich, sie durch einen Deckel zu verschließen.It but in many cases easier if the nozzle control device the number of free nozzles the nozzle assembly changed. In this case, one can, for example, individual openings of the nozzle assembly or cover groups of such openings, for example, by a slider. It is also possible for her to close by a lid.

Vorzugsweise ist der Abstand der Düsenanordnung zur Materialbahn veränderbar. Wenn die Düsenanordnung Düsen mit einer runden Austrittsöffnung aufweist, dann tritt das Dampf-Wasser-Luft-Gemisch in Form eines Sprühkegels aus, dessen Durchmesser mit zunehmendem Abstand und in geringem Maße auch mit zunehmender Austrittsgeschwindigkeit immer größer wird. Mit der Anpassung des Abstandes der Düsenanordnung von der Materialbahn kann man nun die Überlappung der Sprühkegel so beeinflussen, daß immer eine über die gesamte Bahnbreite gleichmäßige Befeuchtung gewährleistet ist. Mit anderen Worten kann man die Gleichmäßigkeit der Befeuchtung auch dann beibehalten, wenn sich die Breite der Sprühkegel aufgrund einer Änderung des Volumenstroms und damit der Austrittsgeschwindigkeit verändert.Preferably is the distance of the nozzle assembly changeable to the material web. When the nozzle assembly Nozzles with a round outlet opening has, then enters the steam-water-air mixture in the form of a spray cone whose diameter increases with distance and to a lesser extent becomes larger and larger with increasing exit velocity. With the adaptation of the distance of the nozzle assembly from the web can now the overlap the spray cone so influence that always one over the entire web width even moistening is guaranteed. In other words, you can get the uniformity of humidification as well then maintained when the width of the spray cone due to a change the volume flow and thus the exit velocity changed.

Vorzugsweise ist die Befeuchtungsvorrichtung vor einer Leitwalze auf der Seite der Materialbahn angeordnet, die an der Leitwalze anliegt. Die Leitwalze drückt die aufgetragene Feuchtigkeit dann in die Papierbahn ein.Preferably, the Befeuchtungsvorrich arranged in front of a guide roller on the side of the web, which rests against the guide roller. The guide roller then presses the applied moisture into the paper web.

Hierdurch wird eine noch gleichmäßigere Verteilung der aufgetragenen Feuchtigkeit und ein schnelleres Eindringen der Feuchtigkeit in die Bahn erreicht.hereby becomes an even more even distribution the applied moisture and faster penetration of the Moisture in the web reached.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:The Invention will be described below with reference to preferred embodiments described in conjunction with the drawing. Herein show:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Befeuchten einer Materialbahn, 1 a schematic representation of a device for wetting a material web,

2 eine schematische Draufsicht auf eine Düsenanordnung, 2 a schematic plan view of a nozzle arrangement,

3 eine abgewandelte Form einer Vorrichtung zum Befeuchten einer Materialbahn und 3 a modified form of a device for moistening a material web and

4 eine schematische Darstellung eines Kalanders mit einer Befeuchtungsvorrichtung. 4 a schematic representation of a calender with a moistening device.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Befeuchten einer Materialbahn 2, im vorliegenden Fall einer Bahn aus Papier oder Karton. 1 shows a device 1 for moistening a material web 2 , in this case, a web of paper or board.

Die Vorrichtung 1 weist eine Düsenanordnung 3 auf mit einer Vielzahl von Düsen 4, durch die ein Befeuchtungsmedium, das weiter unten näher erläutert wird, in Form eines Sprühstrahls 5 ausgestoßen wird.The device 1 has a nozzle arrangement 3 on with a variety of nozzles 4 by which a humidifying medium, which will be explained in more detail below, in the form of a spray jet 5 is ejected.

Oberhalb der Düsenanordnung 3, d.h. auf der der Materialbahn 2 abgewandten Seite der Düsenanordnung 3 ist ein Blasraum 6 angeordnet, in den eine Reihe von Medien eingespeist werden. Der Blasraum 6 bildet also einen Teil einer Speiseeinrichtung für die Düsenanordnung 3.Above the nozzle assembly 3 ie on the material web 2 opposite side of the nozzle assembly 3 is a blowing room 6 in which a number of media are fed. The blowing room 6 thus forms part of a feed device for the nozzle assembly 3 ,

Die Materialbahn 2 ist in 1 mit ihrer Breite dargestellt, d.h. sie bewegt sich senkrecht zur Zeichenebene. Quer zur Breite der Materialbahn 2 ist die Vorrichtung 1 in mehrere Zonen unterteilt. In 1 sind drei Zonen dargestellt. Diese Darstellung ist aber nur schematisch. Bei realen Befeuchtungsvorrichtungen wird sich eine weitaus größere Anzahl von Zonen ergeben.The material web 2 is in 1 represented by its width, ie it moves perpendicular to the plane of the drawing. Transverse to the width of the web 2 is the device 1 divided into several zones. In 1 There are three zones. This representation is only schematic. Real humidifiers will result in a much larger number of zones.

Zur Zufuhr von Wasser zum Blasraum 6 ist ein Wasseranschluß 7 vorgesehen. Zwischen dem Wasseranschluß 7 und dem Blasraum 6 ist ein Wassererhitzer angeordnet, der das zugeführte Wasser erhitzen kann. Jede Zone des Blasraums 6 ist über ein eigenes Ventil 9a, 9b, 9c gesteuert mit Wasser versorgbar. Im Blasraum 6 wird das Wasser durch Düsen 10 ausgestoßen. Die Ventile 9a–9c bilden eine Wassersteueranordnung.To supply water to the blowing room 6 is a water connection 7 intended. Between the water connection 7 and the blowing room 6 a water heater is arranged, which can heat the supplied water. Every zone of the blowing room 6 is over its own valve 9a . 9b . 9c controlled with water supply. In the blowing room 6 the water gets through nozzles 10 pushed out. The valves 9a - 9c form a water control arrangement.

Ein Dampfanschluß 11 ist über ein Dampfsteuerventil 12 mit einem Sammelraum 13 der Vorrichtung verbunden. Der Sammelraum 13 ist nicht in einzelne Zonen unterteilt. Die Zonen des Blasraums 6 werden über Dampfventile 14a–14c gesteuert mit Dampf versorgt, wobei der Dampf in Abhängigkeit von der Öffnung der Dampfventile 14a–14c in die einzelnen Zonen des Blasraums 6 übertreten kann.A steam connection 11 is via a steam control valve 12 with a collection room 13 connected to the device. The collection room 13 is not divided into individual zones. The zones of the blowing room 6 be via steam valves 14a - 14c controlled by steam, the steam being dependent on the opening of the steam valves 14a - 14c into the individual zones of the blowing chamber 6 can transgress.

Ein Luftanschluß 15 ist über ein Luftsteuerventil 16 und eine Lufttemperiereinrichtung 17 mit einer Leitung 18 verbunden, die das Dampfsteuerventil 12 mit dem Sammelraum 13 verbindet. Gestrichelt ist eine alternative Leitung 19 eingezeichnet, mit der die Lufttemperiereinrichtung 17 direkt mit dem Sammelraum 13 verbunden ist.An air connection 15 is via an air control valve 16 and an air tempering device 17 with a line 18 connected to the steam control valve 12 with the collection room 13 combines. Dashed is an alternative line 19 drawn with the air temperature control 17 directly to the collection room 13 connected is.

Im ersten Fall wird die über den Luftanschluß 15 zugeführte Luft relativ schnell auf die Temperatur des eingespeisten Dampfes gebracht und bereits in der Leitung 18 mit dem Dampf vermischt. Im anderen Fall erfolgt die Vermischung erst im Sammelraum 13. Besonders in diesem Fall ist die Verwendung einer Lufttemperiereinrichtung 17 von Vorteil, um die Luft auf eine erhöhte Temperatur zu bringen. Die Lufttemperiereinrichtung 17 kann elektrisch arbeiten oder durch einen mit Dampf beheizten Wärmetauscher gebildet sein.In the first case, the over the air connection 15 supplied air relatively quickly brought to the temperature of the injected steam and already in the line 18 mixed with the steam. In the other case, the mixing takes place only in the collection room 13 , Especially in this case, the use of an air tempering 17 beneficial to bring the air to an elevated temperature. The air tempering device 17 can work electrically or be formed by a steam-heated heat exchanger.

Natürlich kann man die Lufttemperiereinrichtung 17 auch dazu verwenden, eine genau definierte Temperatur der zugemischten Luft einzustellen, beispielsweise um eine gewünschte Abkühlung oder Aufwärmung des Dampfes bzw. des Wasser-Dampfgemisches im Blasraum 6 zu erzielen.Of course you can use the air conditioning 17 also use to set a well-defined temperature of the mixed air, for example, a desired cooling or heating of the steam or the water-vapor mixture in the blowing chamber 6 to achieve.

Eine nur schematisch dargestellte Hauptsteuerung 20 weist einen ersten Ausgang A9 auf, der mit den Wasserventilen 9a–9c verbunden ist, einen zweiten Ausgang A12, der mit dem Dampfsteuerventil 12 verbunden ist, einen dritten Ausgang A14, der mit den Dampfventilen 14a–14c verbunden ist, und einen vierten Ausgang A16, der mit dem Luftsteuerventil 16 verbunden ist. Die Verbindungen sind aus Gründen der Übersicht in 1 nicht eingezeichnet. Weiterhin kann die Hauptsteuereinrichtung 20 noch einen Ausgang AS aufweisen, der weiter unten näher erläutert wird. Wenn ein Ausgang A9, A14 mit mehreren Ventilen verbunden ist, dann kann er jedes Ventil individuell steuern.A main control shown only schematically 20 has a first outlet A9 that communicates with the water valves 9a - 9c connected, a second output A12, with the steam control valve 12 connected to a third outlet A14, which is connected to the steam valves 14a - 14c is connected, and a fourth output A16 connected to the air control valve 16 connected is. The compounds are for clarity in FIG 1 not shown. Furthermore, the main control device 20 still have an output AS, which will be explained in more detail below. When an output A9, A14 is connected to multiple valves, it can individually control each valve.

Mit Hilfe der durch das Dampfsteuerventil 12 und die Dampfventile 14a–14c gebildeten Dampfsteueranordnung läßt sich nun die Menge des den einzelnen Zonen des Blasraums 6 zugeführte Menge des Dampfes verändern. Mit Hilfe des Dampfes wird das Wasser, das über die Wassersteuerventile 9a–9c dosiert zugeführt worden ist, in den Düsen 4 der Düsenanordnung 3 zerstäuben.With the help of the steam control valve 12 and the steam valves 14a - 14c formed steam control arrangement can now be the amount of the individual zones of the blowing chamber 6 change supplied amount of steam. With the help of steam will the water flowing through the water control valves 9a - 9c metered has been supplied in the nozzles 4 the nozzle assembly 3 atomize.

Man kann nun den Dampf ganz oder teilweise durch Luft ersetzen, die gegebenenfalls bereits durch die Lufttemperiereinrichtung 17 vorgewärmt worden ist. Damit lassen sich nun folgende Betriebsarten realisieren:
Man kann ausschließlich Luft auf die Materialbahn 2 blasen und zwar zur Kühlung, wenn man Kaltluft verwendet, oder zum Trocknen, wenn man heiße Luft verwendet.It is now possible to replace the steam wholly or partly by air, which may already be replaced by the air tempering device 17 has been preheated. This allows the following operating modes to be realized:
You can only air on the web 2 blowing for cooling when using cold air or for drying when using hot air.

Man kann Luft und Dampf mischen, was zu einem sehr gleichmäßigen Auftrag besonders kleiner Feuchtigkeitsmengen führt. Ein derartiger Betrieb ist beispielsweise bei gestrichenen Papieren (LWC) von Vorteil.you can mix air and steam, resulting in a very even order especially small amounts of moisture leads. Such a company is for example in coated papers (LWC) advantage.

In einer dritten Betriebsart kann man einen reinen Dampfbetrieb realisieren, bei dem weder zusätzliche Luft noch zusätzliches Wasser zugeführt wird.In In a third operating mode, one can realize a pure steam operation, in which neither additional Air still additional Water is supplied.

Man kann, wie dies bisher bekannt ist, Dampf und Wasser zusammen verwenden, wobei der Dampf dazu verwendet wird, das Wasser zu zerstäuben.you can, as has been known so far, use steam and water together, wherein the steam is used to atomize the water.

Wie oben erwähnt, kann man Dampf und Luft mischen, so daß etwas weniger Dampf notwendig ist, um das Wasser zu zerstäuben.As mentioned above, you can mix steam and air so that less steam is needed is to atomize the water.

Letztendlich kann man das Wasser auch alleine durch die zugeführte Luft zerstäuben.At long last you can also spray the water alone by the supplied air.

In den letzten drei Varianten ist zu beachten, daß der Gasanteil, d.h. die Summe aus Dampf und Luft, immer so groß ist, daß eine ausreichend gute Zerstäubung des Wassers gewährleistet ist.In It should be noted in the last three variants that the gas fraction, i. the sum from steam and air, always so large that a sufficiently good atomization of the Water ensured is.

Durch die Beimischung von Wasser kann die aufgetragene Feuchtigkeitsmenge stark angehoben werden, wie es beispielsweise für die Satinage von SC-Papier erforderlich ist.By the addition of water can increase the amount of moisture applied to be raised sharply, as for example for the calendering of SC paper is required.

Die Zugabe von Wasser ist auch dann von Vorteil, wenn die Bahntemperatur über ca. 70°C ansteigt, weil Dampf oberhalb dieser Temperaturen nicht mehr effektiv auf der Bahn kondensieren kann.The Addition of water is also advantageous if the web temperature is above approx. 70 ° C increases, because steam is no longer effective above these temperatures the web can condense.

Die Beimischung eines neutralen Gases, beispielsweise Luft, ermöglicht aber auch, daß der Volumenstrom und damit auch die Austrittsgeschwindigkeit des Befeuchtungsmediums, das durch eine Mischung aus Dampf, Luft und Wasser gebildet ist, immer konstant gehalten werden kann, wenn die Austrittsöffnungen in ihrer Geometrie und Anzahl unverändert bleiben. Die Austrittsgeschwindigkeit des Befeuchtungsmediums kann daher so eingestellt werden, daß die Luftgrenzschicht der Materialbahn 2 immer mit konstant gutem Wirkungsgrad durchdrungen wird. Eine konstant hohe Austrittsgeschwindigkeit gewährleistet auch, daß die Verteilung des Befeuchtungsmediums quer zur Bahn immer gleichmäßig erfolgt und es zu keinen Querströmungen kommt.The addition of a neutral gas, such as air, but also allows the flow rate and thus the exit velocity of the humidifying medium, which is formed by a mixture of steam, air and water, can always be kept constant when the outlet openings in their geometry and Number remain unchanged. The exit velocity of the humidifying medium can therefore be adjusted so that the air boundary layer of the material web 2 is always penetrated with constant good efficiency. A constant high exit velocity also ensures that the distribution of the moistening medium across the web is always uniform and there are no crossflows.

Die Vorrichtung 1 läßt nun eine weitere Variation zu. 2 zeigt von oben die Düsenanordnung 3 mit den einzelnen Düsen 4. Ein Schieber 21 ist durch einen Antrieb 22 in Bewegungsrichtung der Materialbahn 2 verlagerbar. Der Antrieb 22 wird von der Hauptsteuereinrichtung 20 über den Ausgang AS gesteuert.The device 1 now lets another variation. 2 shows from above the nozzle assembly 3 with the individual nozzles 4 , A slider 21 is by a drive 22 in the direction of movement of the material web 2 displaced. The drive 22 is from the main controller 20 controlled via the output AS.

In der Betriebsweise der 2a sind alle Düsen 4 der Düsenanordnung 3 frei, so daß eine relativ große Menge an Befeuchtungsmedium ausgestoßen werden kann.In the operation of the 2a are all nozzles 4 the nozzle assembly 3 free, so that a relatively large amount of moistening medium can be ejected.

Bei der Betriebsweise der 2b ist der Schieber 21 so verschoben worden, daß eine Reihe von Düsen 4 der Düsenanordnung 3 abgedeckt ist. In diesem Fall stehen nur noch zwei Drittel der Düsen 4 zur Verfügung, so daß der Volumenstrom auf zwei Drittel abgesenkt werden kann, ohne daß man die Austrittsgeschwindigkeit absenken muß.In the operation of the 2 B is the slider 21 been moved so that a number of nozzles 4 the nozzle assembly 3 is covered. In this case, only two-thirds of the nozzles are left 4 available, so that the flow rate can be lowered to two-thirds, without having to lower the exit velocity.

Bei der Betriebsweise der 2c ist der Schieber 21 so weit vorgeschoben worden, daß er zwei Reihen von Düsen 4 der Düsenanordnung 3 abdeckt, so daß bei unveränderter Austrittsgeschwindigkeit des Befeuchtungsmediums nur noch ein Drittel des Volumenstroms ausgestoßen werden muß.In the operation of the 2c is the slider 21 so far advanced that it has two rows of nozzles 4 the nozzle assembly 3 covers, so that only one third of the volume flow must be discharged at the same exit velocity of the humidifying.

Selbstverständlich ist die Verringerung der Düsenzahl auch mit der Beimischung von Luft verwendbar.Of course it is the reduction of the number of nozzles also usable with the admixture of air.

In 3 ist die Vorrichtung 1 etwas vereinfacht dargestellt. Der Wasseranschluß 7, der Dampfanschluß 11 und der Luftanschluß 15 sind hier nicht eingezeichnet, aber vorhanden. Im übrigen sind Elemente, die denen derIn 3 is the device 1 somewhat simplified. The water connection 7 , the steam outlet 11 and the air connection 15 are not shown here, but available. Incidentally, elements corresponding to those of

1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. 1 correspond, provided with the same reference numerals.

Wenn man die Austrittsgeschwindigkeit des Befeuchtungsmediums aus der Düsenanordnung 3 erhöht, läßt sich in manchen Fällen eine Veränderung des Sprühstrahls 5 beobachten. Bei höheren Austrittsgeschwindigkeiten wird der Sprühstrahl 5 kleiner, d.h. er benetzt einen etwas kleineren Bereich der vorbeilaufenden Materialbahn 2.Considering the exit velocity of the wetting medium from the nozzle assembly 3 increases, can be in some cases a change in the spray 5 observe. At higher exit speeds, the spray becomes 5 smaller, ie it wets a slightly smaller area of the passing material web 2 ,

Um dennoch die Überlappung der Kegel benachbarter Sprühstrahlen 5 in einem gewünschten Bereich zu halten, ist auf jeder Seite der Vorrichtung 1 ein Stellantrieb 23 vorgesehen, mit dem die Vorrichtung 1 angehoben oder abgesenkt werden kann. Der Stellantrieb 23 kann beispielsweise durch einen Elektromotor gebildet sein, der über eine Gewindespindel 24 auf eine Mutter 25 wirkt. Mit Hilfe des Stellantriebs 23 läßt sich ein Abstand 26 zwischen der Düsenanordnung 3 und der Materialbahn 2 so verändern, daß immer eine über die gesamte Breite der Materialbahn 2 gleichmäßige Befeuchtung gewährleistet ist.Nevertheless, the overlap of the cones of adjacent sprays 5 to hold in a desired area is on each side of the device 1 an actuator 23 provided with which the device 1 can be raised or lowered. The actuator 23 may be formed for example by an electric motor, via a threaded spindle 24 on a mother 25 acts. With the help of the actuator 23 can a distance be 26 between the nozzle assembly 3 and the material web 2 change so that always one over the entire width of the web 2 uniform moistening is ensured.

4 zeigt nun eine bevorzugte Anordnung der Vorrichtung 1 in einem Kalander 27. Verglichen mit der Darstellung der 1 und 3 ist die Vorrichtung 1 nun über Kopf angeordnet. 4 now shows a preferred arrangement of the device 1 in a calender 27 , Compared with the representation of 1 and 3 is the device 1 now arranged overhead.

Der Kalander 27 weist eine harte, beheizte Walze 28 auf, die mit einer oberen weichen Walze 29 und einer unteren weichen Walze 30 jeweils einen Nip 31, 32 bildet, durch den die Materialbahn 2 in Richtung eines Pfeils 32 läuft. Zwischen den Nips 31, 32 wird die Materialbahn 2 über eine Leitwalze 34 umgelenkt.The calender 27 has a hard, heated roller 28 on top, with an upper soft roller 29 and a lower soft roller 30 one nip each 31 . 32 forms, through which the material web 2 in the direction of an arrow 32 running. Between the nips 31 . 32 becomes the material web 2 via a guide roller 34 diverted.

Die Vorrichtung 1 ist nun in Laufrichtung 33 vor der Leitwalze 34 angeordnet und zwar so, daß die Leitwalze 34 die aufgetragene Feuchtigkeit in die Materialbahn 2 eindrückt. Hierdurch wird eine noch gleichmäßigere Verteilung der aufgetragenen Feuchtigkeit und ein schnelleres Eindringen der Feuchtigkeit in die Papierbahnoberfläche erreicht.The device 1 is now in the direction of travel 33 in front of the guide roller 34 arranged in such a way that the guide roller 34 the applied moisture in the web 2 presses. As a result, an even more uniform distribution of the applied moisture and a faster penetration of the moisture is achieved in the paper web surface.

Claims

Device for moistening a material web with a nozzle arrangement which is connected to a feed device, wherein the feed device has a water connection with a water control arrangement and a steam connection with a steam control arrangement, characterized in that the feed device additionally has an air connection ( 15 ) with an air control arrangement ( 16 ) having.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the air connection ( 15 ) with the steam connection ( 11 ) connected is.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the steam connection ( 11 ) in a room ( 13 ), into which also the air connection opens.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the air connection ( 15 ) an air tempering device ( 17 ) having.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the water connection ( 7 ) has a water tempering device.

Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a main control device ( 20 ) with the vapor control arrangement ( 12 . 14a - 14c ) and the air control arrangement ( 16 ) and the steam control arrangement ( 12 . 14a - 14c ) and the air control arrangement ( 16 ) operated in dependence on each other.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the nozzle arrangement ( 3 ) a nozzle control device ( 21 ), with which the outlet cross section of the nozzle arrangement ( 3 ) is changeable.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the nozzle control device ( 21 ) the number of free nozzles ( 4 ) of the nozzle arrangement ( 3 ) changed.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a distance ( 26 ) of the nozzle arrangement ( 3 ) to the material web ( 2 ) is changeable.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that it is located in front of a guide roller ( 34 ) on the side of the material web ( 2 ) is arranged, which at the guide roller ( 34 ) is present.