DE102008038215A1

DE102008038215A1 - Method and device for drying a paper web

Info

Publication number: DE102008038215A1
Application number: DE200810038215
Authority: DE
Inventors: Thomas Ehben; Jürgen MIELKE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2008-08-18
Filing date: 2008-08-18
Publication date: 2010-02-25
Also published as: EP2315872B1; ES2402565T3; EP2315872A1; WO2010020485A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trocknung einer Papierbahn. Um den Wirkungsgrad bei der Trocknung einer Papierbahn zu verbessern, wird ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei dem bzw. der von zumindest einem Sender ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt und die Papierbahn zumindest einmal durch das Wechselfeld geführt wird. Der energetische Wirkungsgrad ist beim vorgeschlagenen Verfahren sehr hoch, da außer dem Wasser im Papier kein energieabsorbierendes Medium erwärmt wird.The invention relates to a method and a device for drying a paper web. In order to improve the efficiency in the drying of a paper web, a method or a device is proposed in which or generated by at least one transmitter, an electromagnetic alternating field and the paper web is passed at least once through the alternating field. The energy efficiency is very high in the proposed method, since no energy-absorbing medium is heated except for the water in the paper.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trocknung einer Papierbahn.The The invention relates to a method and a device for drying a paper web.

Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung kommt auf dem Gebiet der Papierherstellung zum Einsatz. Bei der Papierherstellung ist die Trocknung ein wichtiger Teilprozess. Die Trocknung ist verfahrenstechnisch bedingt wegen der Herstellung des Papiers durch Absetzen von Fasern aus wässriger Lösung.One Such method or such a device comes on the Field of papermaking. In papermaking Drying is an important sub-process. Drying is procedural due to the production of the paper by settling of fibers from aqueous Solution.

Die Trocknung erfolgt bisher in einer Trockenpartie, einem wichtigen Bestandteil von Papiermaschinen. In der Trockenpartie wird das Papier als laufendes Band um mehrere rotierende Trommeln geleitet, die so genannten Yankee-Zylinder. Durch diese Trommeln geleiteter heißer Dampf erwärmt dabei deren Oberfläche und die damit in Kontakt befindlichen Teile der Papierbahn. Dadurch verdampft im Papier befindliches Wasser. Dieses Verfahren ist mit einem hohen maschinellen Aufwand verbunden. Der thermische Wirkungsgrad ist wegen der im Dampf enthaltenen Restwärme gering. Außerdem ist der Platzbedarf von Trockenpartien erheblich.The Drying takes place so far in a drying section, an important Part of paper machines. In the dryer section, the paper becomes as a running band passed around several rotating drums, the so-called Yankee cylinder. Hot steam guided by these drums heated while their surface and the parts of the paper web in contact therewith. Thereby evaporated water in the paper. This procedure is with a high mechanical complexity. The thermal efficiency is low because of the residual heat contained in the steam. Besides that is the space requirement of dryer sections considerably.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung anzugeben, mittels dem bzw. der der Wirkungsgrad bei der Trocknung einer Papierbahn verbessert wird.Of the Invention is based on the object, a method and a device indicate, by means of which or the efficiency of the drying a paper web is improved.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur elektromagnetischen Trocknung einer Papierbahn, wobei von zumindest einem Sender ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt und die Papierbahn zumindest einmal durch das Wechselfeld geführt wird.These Task is solved by a method for the electromagnetic drying of a paper web, wherein at least one transmitter is an electromagnetic alternating field generated and the paper web is passed at least once through the alternating field.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Vorrichtung zur elektromagnetischen Trocknung einer Papierbahn mit zumindest einem Sender, mittels dem ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugbar ist, und zumindest zwei Trommeln, die derart angeordnet sind, dass die Papierbahn zumindest einmal durch das Wechselfeld führbar ist.The Task will be solved further by a device for the electromagnetic drying of a paper web with at least one transmitter, by means of which an electromagnetic Alternating field is generated, and at least two drums, the like are arranged that the paper web at least once through the Alternate field feasible is.

Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Lösung die Trocknung der Papierbahn durch ein elektromagnetisches Wechselfeld erfolgt, ist für die Papiertrocknung kein Dampf mehr erforderlich, so dass sämtliche Komponenten zur Dampferzeugung und -führung in der Papiermaschine entfallen können. Der apparative Aufbau ist relativ einfach und kompakt realisierbar. Die für die Wellenerzeugung erforderlichen Komponenten lassen sich aus der bewährten Mikrowellen- und Radartechnik ableiten. Die Elektronik für Felderzeugung und -steuerung nimmt nur sehr wenig Platz in Anspruch. Außerdem kann die gesamte Trockenpartie kompakter aufgebaut werden, da sich durch die Verwendung hoher Feldstärken hohe Energiedichten erreichen lassen. Der energetische Wirkungsgrad ist beim vorgeschlagenen Verfahren sehr hoch, da außer dem Wasser im Papier kein energieabsorbierendes Medium erwärmt wird. Das Verfahren ist besonders papierschonend, da es nur sehr selektiv das Wasser im Papier erwärmt.Thereby, that in the inventive solution the Drying of the paper web by an electromagnetic alternating field is done, is for the paper drying no longer requires steam, so that all Components for generating and guiding steam in the paper machine can be omitted. The apparatus construction is relatively simple and compact. The for The wave generation required components can be taken from the proven Derive microwave and radar technology. The electronics for field generation and control takes up very little space. In addition, the entire dryer section can be constructed more compact, as by the use of high field strengths achieve high energy densities. The energy efficiency is very high in the proposed procedure, except that Water in the paper no energy absorbing medium is heated. The process is particularly paper-friendly as it is very selective the water in the paper is heated.

In einer vorteilhaften Form der Ausgestaltung wird das Wechselfeld zwischen dem zumindest einen Sender und zumindest einem Reflektor erzeugt. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad noch weiter erhöht werden, da die vom Sender ausgestrahlte Energie, soweit sie nicht vom in der Papierbahn enthaltenen Wasser absorbiert wird, zumindest einmal reflektiert wird und somit erneut zum Wechselfeld beiträgt.In an advantageous form of embodiment is the alternating field between the at least one transmitter and at least one reflector generated. In this way, the efficiency can be further increased, because the energy radiated by the transmitter, as far as they are not in the the paper web contained water is absorbed, at least once is reflected and thus again contributes to the alternating field.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wirkt zumindest ein Sender zugleich als Reflektor. Hierdurch wird der apparative Aufbau weiter vereinfacht.In a further advantageous embodiment acts at least a transmitter at the same time as a reflector. As a result, the apparatus Construction further simplified.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird als Wechselfeld eine stehende Welle erzeugt. Dieses Ausführungsbeispiel kann am einfachsten z. B. durch einen Sender und ei nen Reflektor oder alternativ durch zwei sich gegenüberliegende Sender, die gleichzeitig als Reflektor fungieren, realisiert werden.In A further advantageous embodiment is called alternating field generates a standing wave. This embodiment is easiest z. B. by a transmitter and egg nen reflector or alternatively by two opposite ones Transmitter, which act as a reflector at the same time be realized.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird dabei die Papierbahn zumindest einmal durch einen Wellenbauch der stehenden Welle geführt. In besonders vorteilhafter Weise wird die Wellenlänge so eingestellt, dass sie einem ganzzahligen Vielfachen des Trommelabstands in Wellenausbreitungsrichtung entspricht, wobei die Trommeln relativ zu dem zumindest einen Sender und dem zumindest einen Reflektor so angeordnet werden, dass die Papierbahn im Bereich der Wellenbäuche (Wellenberge) verläuft. Durch die Verwendung einer stehenden Welle und die Platzierung des Papiers in den Wellenbäuchen ist das Verhältnis zwischen aufgewendeter Feldstärke und Energieabsorption optimal.In A further advantageous embodiment is the paper web guided at least once through a wave belly of the standing wave. In Particularly advantageously, the wavelength is adjusted so that they an integer multiple of the drum spacing in wave propagation direction corresponds, wherein the drums relative to the at least one transmitter and the at least one reflector are arranged so that the Paper web in the area of the wave bellies (wave mountains) runs. By the use of a standing wave and the placement of the paper in the wave bellies is the relationship between applied field strength and energy absorption optimal.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:in the Below, the invention with reference to the figures shown in the figures Embodiments described in more detail and explained. Show it:

1 eine Vorrichtung zur elektromagnetischen Papiertrocknung, bei der die Papierbahn in den Wellenbäuchen einer durch einen Sender und einen Reflektor erzeugten stehenden Welle geführt wird, 1 an apparatus for electromagnetic paper drying in which the paper web is guided in the antinodes of a standing wave generated by a transmitter and a reflector,

2 eine Vorrichtung zur elektromagnetischen Papiertrocknung, bei der die Papierbahn in den Wellenbäuchen einer durch zwei zugleich reflektierende Sender erzeugten stehenden Welle geführt wird. 2 a device for electromagnetic paper drying, wherein the paper web in the antinodes of a reflector by two at the same time transmitting transmitter generated standing wave is performed.

1 zeigt eine Vorrichtung zur elektromagnetischen Trocknung einer Papierbahn 1, die als anfangs nasses Band mehrfach ein elektromagnetisches Wechselfeld 3 durchläuft. Durch die Absorption von Strahlungsenergie durch das Wasser im Papier 1 wird dieses erwärmt und verdunstet bzw. verdampft. Trockenes Papier 1 bleibt zurück, das kaum Strahlungsenergie absorbiert, wodurch das Verfahren besonders selektiv und damit papierschonend ist. 1 shows a device for the electromagnetic drying of a paper web 1 , as an initially wet band several times an alternating electromagnetic field 3 passes. By absorbing radiant energy through the water in the paper 1 this is heated and evaporated or evaporated. Dry paper 1 Remains behind, which absorbs hardly any radiation energy, whereby the procedure is particularly selective and thus paper-friendly.

Die Papierbahn 1 verläuft zwischen einem elektromagnetischen Sender 2 und einem Reflektor 4, die gemeinsam eine stehende Welle 3 erzeugen. Die Wellenlänge wird vorteilhafterweise so eingestellt, dass sie einem ganzzahligen Vielfachen des Trommelabstands in Wellenausbreitungsrichtung entspricht. Die Trommeln 5 werden relativ zu Sender 2 und Reflektor 4 so angeordnet, dass die Papierbahn 1 im Bereich von Wellenbergen (Wellenbäuchen) verläuft.The paper web 1 runs between an electromagnetic transmitter 2 and a reflector 4 that together form a standing wave 3 produce. The wavelength is advantageously set to correspond to an integer multiple of the drum spacing in the wave propagation direction. The drums 5 become relative to sender 2 and reflector 4 arranged so that the paper web 1 in the range of wave mountains (wave bellies) runs.

Der energetische Wirkungsgrad ist beim erfindungsgemäßen Verfahren sehr hoch, da außer dem Wasser im Papier 1 kein energieabsorbierendes Medium erwärmt wird. Durch die Verwendung einer stehenden Welle 3 und die Platzierung des Papiers 1 in den Wellenbäuchen ist das Verhältnis zwischen aufgewendeter Feldstärke und Energieabsorption optimal. Dabei kommt es kaum zu einer unerwünschten elektromagnetischen Abstrahlung.The energy efficiency is very high in the process according to the invention, as well as the water in the paper 1 no energy absorbing medium is heated. By using a standing wave 3 and the placement of the paper 1 in the antinodes the ratio between applied field strength and energy absorption is optimal. It hardly comes to an unwanted electromagnetic radiation.

2 zeigt eine Vorrichtung zur elektromagnetischen Trocknung einer Papierbahn 1, die gleich aufgebaut ist wie die in 1 dargestellte Vorrichtung. Lediglich anstelle des Reflektors 4 in der vorherigen Figur ist ein zweiter Sender 6 eingebaut, der zugleich als Reflektor 6 fungiert. Auf diese Weise kann die Energiedichte im elektromagnetischen Wechselfeld erhöht werden. Besonders vorteilhaft ist dafür eine Ausführungsform (nicht dargestellt), bei der auch der ”normale” Sender 2 reflektierend ausgebildet ist. Für eine Erläuterung der weiteren Bezugszeichen siehe unter 1. 2 shows a device for the electromagnetic drying of a paper web 1 which is the same as the one in 1 illustrated device. Only in place of the reflector 4 in the previous figure is a second transmitter 6 built-in, the same time as a reflector 6 acts. In this way, the energy density in the alternating electromagnetic field can be increased. Particularly advantageous for this is an embodiment (not shown) in which the "normal" transmitter 2 is formed reflective. For an explanation of the other reference numbers, see 1 ,

Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trocknung einer Papierbahn. Um den Wirkungsgrad bei der Trocknung einer Papierbahn zu verbessern, wird ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei dem bzw. der von zumindest einem Sender ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt und die Papierbahn zumindest einmal durch das Wechselfeld geführt wird. Der energetische Wirkungsgrad ist beim vorgeschlagenen Verfahren sehr hoch, da außer dem Wasser im Papier kein energieabsorbierendes Medium erwärmt wird.In summary The invention relates to a method and a device for drying a paper web. To the efficiency of drying a paper web to improve, a method or device is proposed, at or from at least one transmitter an electromagnetic Alternate field generated and the paper web at least once through the Alternating field is performed. The energy efficiency is in the proposed method very high, because except the water in the paper no energy absorbing medium is heated.

Claims

Method for the electromagnetic drying of a paper web ( 1 ), whereby at least one transmitter ( 2 . 6 ) an electromagnetic alternating field ( 3 ) and the paper web ( 1 ) at least once through the alternating field ( 3 ) to be led.

Method according to claim 1, wherein the alternating field ( 3 ) between the at least one transmitter ( 2 . 6 ) and at least one reflector ( 4 . 6 ) is produced.

Method according to claim 2, wherein at least one transmitter ( 6 ) at the same time as a reflector ( 6 ) acts.

Method according to claim 2 or 3, wherein as an alternating field ( 3 ) a standing wave is generated.

Method according to claim 4, wherein the paper web ( 1 ) at least once through a wave belly of the standing wave ( 3 ) to be led.

Device for the electromagnetic drying of a paper web ( 1 ) with at least one transmitter ( 2 . 6 ), by means of which an electromagnetic alternating field ( 3 ) is producible, and at least two drums ( 5 ), which are arranged such that the paper web ( 1 ) at least once through the alternating field ( 3 ) is feasible.

Apparatus according to claim 6 with at least one reflector ( 4 . 6 ), whereby the alternating field ( 3 ) between this and the at least one transmitter ( 2 . 6 ) is producible.

Apparatus according to claim 7, wherein at least one transmitter ( 6 ) at the same time as a reflector ( 6 ) is trained.

Apparatus according to claim 7 or 8, wherein as an alternating field ( 3 ) a standing wave can be generated.

Apparatus according to claim 9, wherein the paper web ( 1 ) at least once through a wave belly of the standing wave ( 3 ) is feasible.