DE102012105529A1 - Method for drying material web using steam generator, involves drying material web by stream of hot air, condensing steam in cylinder, exhausting hot air, and feeding condensate to steam generator, which is heated by exhausted hot air - Google Patents

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Abstract

The method involves supplying the material web over a steam-heated cylinder and drying by a stream of hot air directed to the material web. The steam (2) is condensed in the cylinder or after exiting from the cylinder and the hot air is exhausted. The condensate (7) is fed to a steam generator (6), which is heated by the exhausted hot air, where a tube bundle heat exchanger is applied as the steam generator. The inlet temperature (T1) of the supply air in the steam generator is in a range from 300 to 500 degree Celsius. The outlet temperature (T2) of the exhaust air at exiting from the steam generator is in a range of 200 to 300 degree Celsius. An independent claim is included for a steam generator for drying a material web.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung einer Materialbahn gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for drying a material web according to the features in the preamble of patent claim 1.

Die Erfindung betrifft die Trocknung von Materialbahnen, die im Wesentlichen aus einem Faserfilz bestehen. Ein Faserfilz ist ein Erzeugnis aus mechanischen oder chemisch freigelegten Pflanzenfasern, die in wässriger Suspension miteinander verfilzt und gegebenenfalls unter Zusatz von Hilfsstoffen, wie Füllstoffen, Farbstoffen oder Leim, zu einer flachen Form verarbeitet werden. Das Faserfilz wird durch Entwässerung einer Faserstoffaufschwemmung auf einem Sieb gebildet. Für die Weiterverarbeitung wird das Faserfilz verdichtet und getrocknet. Die Trocknung erfolgt unter dem Einsatz großer Trockentrommeln, die innenseitig beheizt werden und außenseitig von einem Luftstrom beaufschlagt werden. Der Luftstrom ist heiß. Die Temperaturen liegen in dem Bereich um 500°C. Die trockene Luft muss dabei hohe Feuchtigkeit aufnehmen und besitzt auch nach dem Absaugen von der Oberfläche der Materialbahn bzw. des Zylinders noch immer einen sehr hohen Energiegehalt, der für nachfolgende Prozessschritte genutzt werden kann. Es ist bekannt, die stark mit Wasser, aber auch mit Schwebestoffen beladene, heiße Luft über einen Dampferzeuger zu führen. In dem Dampferzeuger gibt die heiße Zuluft die Energie zumindest teilweise an zu erhitzendes Wasser ab, so dass Wasserdampf, nachfolgend nur Dampf genannt, entsteht. Der Dampf kann wiederum genutzt werden, um den Zylinder innenseitig zu beheizen. Nach dem Durchströmen des Dampferzeugers wird die abgekühlte, aber noch immer heiße Luft von dem Dampferzeuger abgezogen und zumindest teilweise wieder erhitzt. Das Erhitzen erfolgt durch Zufuhr von Primärenergie in einem Brenner. Der Energiebedarf ist relativ hoch. Wichtig in diesem Zusammenhang hierbei ist, dass dem gesamten Prozess durch den Dampferzeuger nicht zu viel Energie entzogen werden darf, da die Energierückgewinnung durch die Dampferzeugung zu einem Energieverlust in der Fortluft führt, der durch erhöhten Einsatz von Primärenergie ausgeglichen werden muss.The invention relates to the drying of material webs, which consist essentially of a fiber felt. A fiber felt is a product of mechanically or chemically exposed plant fibers, which are entangled with each other in aqueous suspension and optionally processed with the addition of auxiliaries, such as fillers, dyes or glue to a flat shape. The fiber felt is formed by dewatering a pulp slurry on a wire. For further processing, the felt is compressed and dried. Drying is carried out by using large drying drums, which are heated on the inside and act on the outside by an air flow. The airflow is hot. The temperatures are in the range around 500 ° C. The dry air must absorb high humidity and still has a very high energy content even after the suction of the surface of the web or the cylinder, which can be used for subsequent process steps. It is known to carry the hot air laden heavily with water, but also with suspended solids, over a steam generator. In the steam generator, the hot supply air at least partially releases the energy to be heated water, so that water vapor, hereinafter referred to as steam, is formed. The steam can in turn be used to heat the cylinder inside. After flowing through the steam generator, the cooled, but still hot air is withdrawn from the steam generator and at least partially reheated. The heating takes place by supplying primary energy in a burner. The energy requirement is relatively high. Important in this context is that the entire process by the steam generator may not be deprived of too much energy, since the energy recovery by the steam generation leads to an energy loss in the exhaust air, which must be compensated by increased use of primary energy.

Ein Nachteil der Energienutzung durch Dampferzeuger ist, dass diese relativ rasch verschmutzen. Diese Verschmutzungen können soweit gehen, dass der Dampferzeuger vorzeitig stillgelegt und mittels eines Bypasses umgangen werden muss. Eine Rückgewinnung der Energie in dem gewünschten Umfang ist dann nicht mehr möglich. Die Probleme treten insbesondere dann auf, wenn der Dampferzeuger als Plattenwärmetauscher ausgebildet ist. Plattenwärmetauscher lassen sich bauartbedingt aufgrund der Vielzahl von schmalen Schlitzen nicht besonders gut reinigen, so dass bei Verwendung dieses Wärmetauschertyps erfahrungsgemäß mit häufigeren Stillstandszeiten bzw. kürzeren Wartungsintervallen gerechnet werden muss. Diese Betriebsunterbrechungen reduzieren den Wirkungsgrad des Verfahrens und wirken sich negativ auf die Energiebilanz und damit die Verfahrenskosten aus.A disadvantage of the use of energy by steam generators is that they pollute relatively quickly. This contamination can go so far that the steam generator must be shut down prematurely and bypassed by means of a bypass. A recovery of energy to the desired extent is then no longer possible. The problems occur in particular when the steam generator is designed as a plate heat exchanger. Due to the large number of narrow slits, plate heat exchangers can not be cleaned particularly well, so experience has shown that more frequent downtimes or shorter maintenance intervals must be expected when using this type of heat exchanger. These business interruptions reduce the efficiency of the process and have a negative impact on the energy balance and thus the process costs.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Trocknung einer Materialbahn unter Verwendung eines Dampferzeugers aufzuzeigen, mit welchem eine Primärenergieeinsparung realisiert werden kann und bei welchem gleichzeitig der Wartungsaufwand reduziert werden kann.The invention is therefore based on the object to show a method for drying a material web using a steam generator, with which a primary energy saving can be realized and in which at the same time the maintenance can be reduced.

Diese Aufgabe ist bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst bzw. wird durch einen Dampferzeuger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 or is achieved by a steam generator having the features of patent claim 8.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Trocknung einer Materialbahn, insbesondere aus Faserfilz, wird die Materialbahn über einen mit Wasserdampf beheizten Zylinder geführt und von einem auf die Materialbahn gerichteten heißen Luftstrom getrocknet. Die Temperatur des Dampfes sinkt, weil Energie abgegeben wird. Der Dampf kondensiert. Die heiße Luft wird zugleich abgesaugt. Das Kondensat wird einem Dampferzeuger zugeführt, welcher von der abgesaugten heißen Luft beheizt wird. Die Fortluft, die aus dem Dampferzeuger wieder austritt, wird anschließend zumindest teilweise unter Zufuhr von Primärenergie wieder aufgeheizt und wieder zur Trocknung der Materialbahn verwendet.In the method according to the invention for drying a material web, in particular fiber felt, the material web is passed over a cylinder heated with steam and dried by a hot air stream directed onto the material web. The temperature of the steam drops because energy is released. The steam condenses. The hot air is sucked out at the same time. The condensate is fed to a steam generator, which is heated by the extracted hot air. The exhaust air, which exits the steam generator again, is then at least partially reheated with the supply of primary energy and used again to dry the material web.

Erfindungsgemäß ist bei diesem Verfahren vorgesehen, dass als Dampferzeuger ein Rohrbündelwärmeübertrager verwendet wird, wobei die Eingangstemperatur der Zuluft in den Dampferzeuger in einem Bereich von 300°C bis 500°C liegt und die Ausgangstemperatur der Fortluft bei Austritt aus dem Dampferzeuger in einem Bereich von 200°C bis 300°C liegt.According to the invention, it is provided in this method that a tube bundle heat exchanger is used as the steam generator, wherein the inlet temperature of the supply air in the steam generator in a range of 300 ° C to 500 ° C and the outlet temperature of the exhaust air at the outlet from the steam generator in a range of 200 ° C is up to 300 ° C.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt als Dampferzeuger ein Rohrbündelwärmeübertrager zum Einsatz. Rohrbündelwärmeübertrager setzen sich zusammen aus einem Bündel, d. h. einer Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Rohren mit jeweils einer Eintritts- und einer Austrittsseite. Die einzelnen Rohre des Rohrbündels werden von der heißen Zuluft durchströmt. Außenseitig der Rohre befindet sich das zu verdampfende Kondensat. Obgleich es problemlos möglich ist, einen Dampferzeuger so zu gestalten, dass die Fortluft eine deutlich niedrigere Temperatur als 200°C bis 300°C bei Austritt aus dem Dampferzeuger besitzt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Ausgangstemperatur nicht unter 200°C fallen zu lassen. Vorzugsweise liegt sie in einem Bereich von 200°C bis 300°C. Ausgehend von einer Eingangstemperatur von 300°C bis 500°C beträgt das Temperaturgefälle zumindest 50°C. Daher liegt die Ausgangstemperatur der Fortluft vorzugsweise in einem Bereich von 200°C bis 250°C.In the method according to the invention, a shell-and-tube heat exchanger is used as the steam generator. Tube bundle heat exchangers are composed of a bundle, ie a plurality of tubes arranged parallel to one another, each having one inlet and one outlet side. The individual tubes of the tube bundle are flowed through by the hot supply air. On the outside of the tubes is the condensate to be evaporated. Although it is easily possible to design a steam generator so that the exhaust air has a much lower temperature than 200 ° C to 300 ° C at the outlet from the steam generator is provided according to the invention to drop the starting temperature does not fall below 200 ° C. It is preferably in a range of 200 ° C to 300 ° C. Starting from an inlet temperature of 300 ° C to 500 ° C, the temperature gradient is at least 50 ° C. Therefore, the exit temperature of the exhaust air is preferably in a range of 200 ° C to 250 ° C.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, den Primärenergieeinsatz deutlich zu reduzieren, was auf zwei Faktoren zurückzuführen ist: Einerseits wird der heißen Luft nicht zu viel Energie entzogen, was sich negativ auf die Gesamtenergiebilanz auswirken würde und den Primärenergieeinsatz erhöhen würde. Der andere wesentliche Faktor ist die Betriebssicherheit des Dampferzeugers. Die Energienutzung der heißen Zuluft kann nur erfolgen, wenn der Dampferzeuger in Betrieb ist. Die Betriebsbereitschaft setzt lange Wartungsintervalle und insbesondere einen geringen Reinigungsaufwand voraus. Das leistet ein Dampferzeuger in der Bauform eines Rohrbündelwärmeübertragers. Rohrbündelwärmeüberträger, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz kommen, besitzen vorzugsweise gerade, langgestreckte Rohre mit glatten Innenwänden. Derartige Rohre können durch Reinigungskörper, die durch die Rohre bewegt werden, leicht abgereinigt werden. Das ist wesentlich einfacher möglich als bei Plattenwärmetauschern. Die Reinigung erfolgt zudem schneller und gründlicher. Aufwendige Gegenspülverfahren müssen nicht angewandt werden.With the method according to the invention, it is possible to significantly reduce the primary energy use, which is due to two factors: on the one hand, the hot air is not depleted too much energy, which would have a negative impact on the overall energy balance and increase the primary energy use. The other essential factor is the operational safety of the steam generator. The energy use of the hot supply air can only take place when the steam generator is in operation. The operational readiness requires long maintenance intervals and in particular a low cleaning effort. This is achieved by a steam generator in the design of a tube bundle heat exchanger. Tube bundle heat exchangers which are used in the method according to the invention preferably have straight, elongated tubes with smooth inner walls. Such pipes can be easily cleaned by cleaning bodies, which are moved through the pipes. This is much easier than with plate heat exchangers. Cleaning is faster and more thorough. Elaborate counter-rinse procedures do not have to be used.

Von Vorteil ist es auch, wenn die Reinigung des Wärmetauschers durch entsprechend groß gestaltete Revisionsöffnungen erfolgen kann. Bei einem zylindrischen Gehäuse des Wärmetauschers ist es beispielsweise denkbar, die Zylinderenden vollständig als Revisionsöffnungen auszugestalten, so dass freie Sicht und freier Zugriff auf den jeweiligen endseitigen Rohrboden des Rohrbündels besteht. Die einzelnen Rohre sind in dem Rohrboden gehalten.It is also advantageous if the cleaning of the heat exchanger can be carried out by appropriately sized inspection openings. In a cylindrical housing of the heat exchanger, for example, it is conceivable to design the cylinder ends completely as inspection openings, so that there is a clear view and free access to the respective end-side tube plate of the tube bundle. The individual tubes are held in the tubesheet.

Die Fortluft aus dem Dampferzeuger kann entweder unmittelbar einem Brenner zugeführt werden, wo zumindest ein Teil der Fortluft wieder erwärmt wird und in den Prozess zurückgeführt wird. Es ist aber auch möglich, die Fortluft zuvor über wenigstens einen weiteren Wärmetauscher zu führen, um der Fortluft Energie für weitere Zwecke zu entziehen.The exhaust air from the steam generator can either be fed directly to a burner, where at least part of the exhaust air is reheated and returned to the process. But it is also possible to previously carry the exhaust air via at least one other heat exchanger to extract the exhaust air energy for further purposes.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass der Dampferzeuger einen unteren Behälter und einen fluidleitend damit verbundenen oberen Behälter umfasst, wobei das Kondensat in dem unteren Behälter verdampft wird und der entstehende Dampf in dem oberen Behälter gesammelt wird. Der obere Behälter ist dabei nicht vollständig mit Dampf gefüllt, sondern zumindest teilweise mit dem Kondensat. Es soll zudem sichergestellt werden, dass die Wärmetauscherrohre des Dampferzeugers immer vollständig mit Kondensat bedeckt sind. Hierzu sind im oberen Behälter Mittel zur Erfassung des Pegelstandes des Kondensats vorgesehen. Der obere Behälter kann beispielsweise hälftig mit Kondensat gefüllt sein. Der Dampf steigt nach oben und befindet sich oberhalb des Pegels. Ein Dom an der Oberseite des Behälters dient als höchster Punkt des Dampferzeugers. Hier kann der erzeugte Dampf über einen Anschluss abgezogen werden und in eine Dampfleitung eingespeist werden.The method according to the invention provides that the steam generator comprises a lower container and a fluid-conducting upper container, wherein the condensate is evaporated in the lower container and the resulting vapor is collected in the upper container. The upper container is not completely filled with steam, but at least partially with the condensate. It should also be ensured that the heat exchanger tubes of the steam generator are always completely covered with condensate. For this purpose, means for detecting the water level of the condensate are provided in the upper container. The upper container may, for example, be half full of condensate. The steam rises and is above the level. A dome at the top of the tank serves as the highest point of the steam generator. Here, the generated steam can be withdrawn via a connection and fed into a steam line.

Bei den in Rede stehenden Anlagen gibt es in der Regel eine Hauptdampfleitung. In dieser Leitung herrscht ein Überdruck von beispielsweise 14 bar. Um den Dampf dort einspeisen zu können, muss der Dampf im Dampferzeuger auf ca. 16 bar vorgespannt werden. Aus diesem Grund wird auch das zu verdampfende Kondensat unter Druck eingespeist.In the plants in question there is usually a main steam line. In this line there is an overpressure of for example 14 bar. In order to be able to feed the steam there, the steam in the steam generator must be pre-stressed to approx. 16 bar. For this reason, the condensate to be evaporated is fed under pressure.

Es kann sich bei dem Kondensat nicht nur um Kondensat aus dem Dampferzeuger handeln. Auch Wasser aus anderen Quellen kann in dem Dampferzeuger eingespeist werden.The condensate may not only be condensate from the steam generator. Also water from other sources can be fed into the steam generator.

Da auch das Kondensat eine erhöhte Temperatur von 100°C bis 160°C besitzt, kann der Kondensateinspeisung in den Dampferzeuger ein weiterer Wärmetauscher vorgeschaltet sein, so dass auch dem Kondensat Wärme entzogen werden kann.Since the condensate has an elevated temperature of 100 ° C to 160 ° C, the condensate feed into the steam generator, a further heat exchanger may be upstream, so that heat can be removed from the condensate.

Der erfindungsgemäße Dampferzeuger in der Bauform als Rohrbündelwärmetauscher ermöglicht eine wesentlich einfachere Reinigung als Plattenwärmetauscher. Zudem ist die Reinigung in deutlich kürzerer Zeit möglich. Es gibt so gut wie keine Stillstandszeiten. Der Dampferzeuger besitzt bei dieser Bauweise einen hohen Wirkungsgrad bei sehr geringer Baugröße und mithin bei geringem Materialeinsatz. Die Druckverluste sind bei derartigen Wärmetauschern niedrig, so dass der Energieverlust durch die besondere Bauform des Wärmetauschers in Kombination mit dem Ein- und Ausgangstemperaturen der Zuluft bzw. Fortluft bezogen auf das Gesamtsystem gering ist. Im Ergebnis können z. B. bei einer so genannten Tissue-Maschine mit 2,5 m Arbeitsbreite des Zylinders Einsparungen von bis zu 1,5 t Dampf je Stunde erreicht werden und bei einer Arbeitsbreite von 5,0 m Einsparungen bis zu 3,0 t Dampf pro Stunde. Eine Primärenergieeinsparung in einem Bereich von 10% bis 15% ist möglich. Gleichzeitig werden dadurch auch die CO2-Emissionen reduziert. Der Dampferzeuger ist in bestehenden Anlagen nachrüstbar.The steam generator according to the invention in the design as a tube bundle heat exchanger allows a much simpler cleaning than plate heat exchanger. In addition, the cleaning in a much shorter time is possible. There is virtually no downtime. The steam generator has in this construction a high efficiency with very small size and therefore with low material usage. The pressure losses are low in such heat exchangers, so that the energy loss due to the special design of the heat exchanger in combination with the inlet and outlet temperatures of the supply air or exhaust air relative to the overall system is low. As a result, z. For example, in a so-called tissue machine with 2.5 m working width of the cylinder, savings of up to 1.5 t of steam per hour can be achieved and, with a working width of 5.0 m, savings of up to 3.0 t of steam per hour. A primary energy saving in a range of 10% to 15% is possible. At the same time, this also reduces CO 2 emissions. The steam generator can be retrofitted in existing systems.

Es wird als wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Dampferzeugers angesehen, dass dieser gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 8 Revisionsöffnungen aufweist, die den Rohrböden des Rohrbündels unmittelbar gegenüberliegen. Die Revisionsöffnungen sind im Querschnitt vorzugsweise so groß bemessen wie die jeweiligen Rohrböden.It is regarded as a significant advantage of the steam generator according to the invention that this has according to the features of claim 8 inspection openings, which are opposite to the tube plates of the tube bundle directly. The inspection openings are preferably dimensioned in cross section as large as the respective tube sheets.

Bei einem zylindrischen unteren Behälter des Dampferzeugers befinden sich die Revisionsöffnungen in diesem Fall stirnseitig des Behälters und geben den kompletten Querschnitt des unteren Behälters frei. Bei Durchmessern des unteren Gehäuses von 1.000 mm bis 1.500 mm steht mithin genügend Platz zur Verfügung, um auf alle Rohre des Rohrbündels zugreifen zu können und diese entsprechend reinigen zu können. In a cylindrical lower tank of the steam generator, the inspection openings are in this case the front side of the container and release the complete cross-section of the lower container. With diameters of the lower housing from 1,000 mm to 1,500 mm, there is enough space available to access all tubes of the tube bundle and to be able to clean them accordingly.

Vorzugsweise besitzt der Dampferzeuger zwei Behälter, einen unteren Behälter und einen darüber angeordneten, oberen Behälter. In dem unteren Behälter ist das Rohrbündel angeordnet. In dem oberen Behälter wird Wasser gespeichert, das bis zu einem bestimmten Pegel aufgestaut wird und auf diesem Pegel gehalten wird. Dadurch sind immer alle Rohre des Rohrbündels von Kondensat umgeben. Eine thermische Überlastung einzelner Rohre wird ausgeschlossen, da der untere Behälter nicht trocken fallen kann. Der obere Behälter kann dabei wesentlich kleiner gestaltet sein als der untere Behälter. Er kann auch zwischen Anschlussstutzen für die Zu- und Fortluft angeordnet sein.Preferably, the steam generator has two containers, a lower container and an upper container disposed above. In the lower container, the tube bundle is arranged. Water is stored in the upper tank, which is dammed up to a certain level and held at this level. As a result, all tubes of the tube bundle are always surrounded by condensate. A thermal overload of individual tubes is excluded because the lower container can not fall dry. The upper container can be made much smaller than the lower container. It can also be arranged between connecting pieces for the supply and exhaust air.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen darstellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings. It shows:

1 ein Flussdiagramm einer Anordnung zur Trocknung einer Materialbahn und 1 a flow chart of an arrangement for drying a web and

2 in vergrößerter Darstellung den Dampferzeuger der 1 in schematischer Darstellung. 2 in an enlarged view the steam generator of 1 in a schematic representation.

1 zeigt eine Anordnung zur Trocknung einer Materialbahn, insbesondere aus einem Faserfilz. Die Materialbahn wird in nicht näher dargestellter Weise über einen Zylinder 1 geführt. Der Zylinder 1 rotiert und wird innen mit Dampf 2 beheizt. Der Dampf 2 wird über eine Leitung 3 in den Zylinder 1 eingeleitet. Der Druck in der Dampfverteilleitung 3 beträgt 14 bar bis 16 bar bei einer Temperatur von etwa 200°C. Die Dampfverteilleitung 3 wird einerseits von einer nicht näher dargestellten externen Dampfquelle über die Leitung 4 gespeist. Andererseits wird Dampf über die Leitung 5 in die Dampfverteilleitung 3 eingespeist. Dieser Dampf wird in einem Dampferzeuger 6 erzeugt. Der Dampferzeuger 6 wird mit Kondensat 7 gespeist, das aus dem Dampf gewonnen wird, das den Zylinder 1 durchströmt. Das Kondensat 7 wird in einem Sammler 8 gesammelt und über einen Wärmetauscher 9 in die Leitung 10 eingespeist, durch welche das Kondensat in den Dampferzeuger 6 gelangt. In die Leitung 10 kann auch weiteres Kondensat eingebracht werden, das in einem Sammler 8a aufgefangen wird. Der Sammler 8a kann beispielsweise Kondensat von nicht näher dargestellten Nebenaggregaten aufnehmen. Die Leitung 11 soll die Zufuhr von Kondensat aus weiteren Kondensatquellen verdeutlichen. 1 shows an arrangement for drying a material web, in particular of a fiber felt. The material web is in a manner not shown on a cylinder 1 guided. The cylinder 1 rotates and gets in with steam 2 heated. The steam 2 is over a line 3 in the cylinder 1 initiated. The pressure in the steam distribution line 3 is 14 bar to 16 bar at a temperature of about 200 ° C. The steam distribution line 3 on the one hand by a non-illustrated external steam source via the line 4 fed. On the other hand, steam gets over the pipe 5 in the steam distribution line 3 fed. This steam is in a steam generator 6 generated. The steam generator 6 comes with condensate 7 fed from the steam that drives the cylinder 1 flows through. The condensate 7 will be in a collector 8th collected and via a heat exchanger 9 into the pipe 10 fed through which the condensate in the steam generator 6 arrives. Into the line 10 It is also possible to introduce further condensate in a collector 8a is caught. The collector 8a can record, for example, condensate from auxiliary equipment, not shown. The administration 11 should clarify the supply of condensate from other condensate sources.

Nicht der gesamte Kondensatstrom wird über den Dampferzeuger 6 geführt. Ein Teil des Kondensats 7 wird über der Leitung 12 zurück zu dem Dampferzeuger geführt, von welchem der Dampf wiederum über die Leitung 4 in das System eingebracht wird.Not all the condensate flow is through the steam generator 6 guided. Part of the condensate 7 is over the line 12 led back to the steam generator, of which the steam in turn via the line 4 is introduced into the system.

Das Erhitzen des Kondensats 7 innerhalb des Dampferzeugers 6 erfolgt über heiße Zuluft, die über eine Leitung 13 in den Dampferzeuger 6 eingeleitet wird und als Fortluft über eine Leitung 14 wieder aus dem Dampferzeuger 6 abgezogen wird. Die Zuluft besitzt eine Eingangstemperatur T1 in einem Bereich von 300°C bis 500°C. Die Ausgangstemperatur T2 der Fortluft liegt in einem Bereich von 200°C bis 300°C. Eine Bypassleitung 15 ermöglicht es, den Dampferzeuger 6 zu umgehen, wenn dieser beispielsweise gereinigt werden muss.Heating the condensate 7 inside the steam generator 6 takes place via hot supply air, which via a line 13 in the steam generator 6 is introduced and as exhaust air via a line 14 back from the steam generator 6 is deducted. The supply air has an inlet temperature T1 in a range of 300 ° C to 500 ° C. The outlet temperature T2 of the exhaust air is in a range of 200 ° C to 300 ° C. A bypass line 15 allows the steam generator 6 to work around if this must be cleaned, for example.

Die heiße Luft stammt aus einem Trockenprozess. Die Materialbahn wird durch einen Luftstrom getrocknet, der auf die Außenseite des Zylinders 1 gerichtet ist. Hierzu wird Luft in Brennern 16, 17 unter Zufuhr von Primärenergie aus einer Leitung 18 erhitzt und über Gebläse 19 in Blaskästen 20, 21 eingebracht. Über nicht näher dargestellte Düsen tritt ein Teil der heißen Luft aus den Blaskästen 20, 21 aus, trifft auf die Materialbahn und wird über Leitungen 22, 23 wieder abgesaugt und den Brennern 16, 17 zugeführt. Ein Teil der Luft wird über eine Leitung 24 abgezweigt und dem Dampferzeuger 6 als Zuluft zugeführt. Die kältere Fortluft aus dem Dampferzeuger 6 wird über einen Wärmetauscher 25 geführt und anschließend über eine Leitung 26 wieder den Brennern 16, 17 über Gebläse 27 zugeleitet.The hot air comes from a drying process. The material web is dried by a stream of air that flows to the outside of the cylinder 1 is directed. For this purpose, air is burned in burners 16 . 17 with supply of primary energy from a line 18 heated and over fan 19 in blow boxes 20 . 21 brought in. About non-illustrated nozzles enters a portion of the hot air from the blow boxes 20 . 21 out, hits the web and is over lines 22 . 23 sucked off again and the burners 16 . 17 fed. Part of the air is being delivered via a pipe 24 branched off and the steam generator 6 supplied as supply air. The colder exhaust air from the steam generator 6 is via a heat exchanger 25 guided and then over a line 26 again the burners 16 . 17 about blower 27 fed.

1 verzichtet aus Gründen der Übersichtlichkeit auf jegliche Steuerungselemente und auf eine Vielzahl von Ventil- und Regeleinheiten, die sowohl in den Luftströmen als auch in den Fluid- und Dampfleitungen vorgesehen sind und nicht zuletzt aus sicherheitstechnischen Gründen vorhanden sein müssen. Maßgeblich dient 1 zur Verdeutlichung der Einbindung des Dampferzeugers 6 in den Gesamtprozess. 1 omitted for reasons of clarity on any control elements and on a variety of valve and control units, which are provided both in the air streams and in the fluid and steam lines and not least must be present for safety reasons. Relevant serves 1 to illustrate the integration of the steam generator 6 in the overall process.

2 verdeutlicht in vergrößerter Darstellung den Aufbau des Dampferzeugers 6. Der Dampferzeuger 6 besitzt, wie vorstehend erläutert, Anschlüsse für heiße Luft sowie Kondensat. Heiße Luft wird über die Leitung 13 an einem Ende in den Dampferzeuger 6 eingebracht. An dem gegenüberliegenden Ende des Dampferzeugers 13 befindet sich die Leitung 14, über welche die von T1 = 300°C bis 500°C auf T2 = 200°C bis 300°C abgekühlte Luft abgeleitet wird. Dabei durchströmt die heiße Luft einen unteren Behälter 28. Der untere Behälter 28 ist zylindrisch ausgebildet und nimmt ein Rohrbündel 29 in sich auf. Alle mit unterbrochenen Linien eingezeichneten Rohre 30 des Rohrbündels 29 verlaufen achsparallel zur Längsachse des unteren Behälters 28. Die Rohre 30 sind endseitig in Rohrböden 31, 32 befestigt. Die Enden des unteren Behälters 28 sind im Betrieb durch Deckel 33, 34 verschlossen. Sie geben entsprechend große Revisionsöffnungen 35, 36 frei, so dass bei einer Reinigung ungehinderter Zugriff auf den kompletten Rohrboden 31, 32 bzw. die darin befestigten Rohre 30 besteht. 2 illustrates in an enlarged view the structure of the steam generator 6 , The steam generator 6 has, as explained above, connections for hot air and condensate. Hot air gets over the pipe 13 at one end into the steam generator 6 brought in. At the opposite end of the steam generator 13 is the line 14 , over which the air cooled from T1 = 300 ° C to 500 ° C to T2 = 200 ° C to 300 ° C is derived. The hot air flows through a lower container 28 , The lower container 28 is cylindrical and takes a tube bundle 29 in itself. All pipes drawn with broken lines 30 of the tube bundle 29 run axially parallel to the longitudinal axis of the lower container 28 , The pipes 30 are end in tube sheets 31 . 32 attached. The ends of the lower container 28 are in operation by cover 33 . 34 locked. They give correspondingly large inspection openings 35 . 36 free, so that during a cleaning unhindered access to the complete tube sheet 31 . 32 or the pipes mounted therein 30 consists.

Oberhalb des unteren Behälters 28 befindet sich ein oberer Behälter 37. Der obere Behälter 37 befindet sich zwischen den Leitungen 13, 14 und ist entsprechend kleiner dimensioniert. In dem oberen Behälter 37 wird der Kondensatstand über Messmittel 38 zur Erfassung des Pegels P des Kondensats 7 kontrolliert. Das Kondensat 7 kann über mehrere Rohrleitungen 39 von dem unteren Behälter 28 in den oberen Behälter 37 überströmen.Above the lower container 28 there is an upper container 37 , The upper container 37 is located between the lines 13 . 14 and is dimensioned accordingly smaller. In the upper container 37 the condensate level is measured by measuring means 38 for detecting the level P of the condensate 7 controlled. The condensate 7 can be over several pipelines 39 from the lower container 28 in the upper container 37 overflow.

Das Kondensat 7 umgibt die Rohre 30 des Rohrbündels 29 außenseitig. Innenseitig werden die Rohre 30 von der heißen Luft durchströmt.The condensate 7 surrounds the pipes 30 of the tube bundle 29 outside. Inside are the pipes 30 flows through the hot air.

Am höchsten Punkt des oberen Behälters 37 befindet sich ein Dom 40 mit einem Anschluss 41, über welchen der Dampf abgezogen wird und in die Leitung 5 (1) eingespeist wird. Kondensat wird über die Leitung 10 kontinuierlich erneut zugeführt. Die Leitung 42 dient zur bedarfsweisen Abschlämmung des Dampferzeugers 6 und ist an einen Abwasserkanal angeschlossen. In stark vereinfachter Darstellung sind an den oberen Behälter 37 Sicherheitseinrichtungen 43 angeschlossen, um sicherzustellen, dass der Dampferzeuger 6 nicht überlastet wird. Hierbei kann es sich um ein Sicherheitsventil handeln.At the highest point of the upper tank 37 there is a dome 40 with a connection 41 over which the steam is drawn off and into the pipe 5 ( 1 ) is fed. Condensate is over the line 10 continuously fed again. The administration 42 serves as required blowdown of the steam generator 6 and is connected to a sewer. In a simplistic representation are to the upper container 37 safety equipment 43 connected to make sure the steam generator 6 not overloaded. This may be a safety valve.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Zylindercylinder
22
Leitungmanagement
33
Dampfverteilleitungsteam manifold
44
Leitungmanagement
55
Leitungmanagement
66
Dampferzeugersteam generator
77
Kondensatcondensate
88th
Sammlercollector
8a8a
Sammlercollector
99
Wärmetauscherheat exchangers
1010
Leitungmanagement
1111
Leitungmanagement
1212
Leitungmanagement
1313
Leitungmanagement
1414
Leitungmanagement
1515
Bypassbypass
1818
Brennerburner
1717
Brennerburner
1818
Leitungmanagement
1919
Gebläsefan
2020
Blaskastenblow box
2121
Blaskastenblow box
2222
Leitungmanagement
2323
Leitungmanagement
2424
Leitungmanagement
2525
Wärmetauscherheat exchangers
2626
Leitungmanagement
2727
Gebläsefan
2828
unterer Behälterlower tank
2929
Rohrbündeltube bundle
3030
Rohrpipe
3131
Rohrbodentube sheet
3232
Rohrbodentube sheet
3333
Deckelcover
3434
Deckelcover
3535
Revisionsöffnunginspection opening
3636
Revisionsöffnunginspection opening
3737
oberer Behälterupper container
3838
Messmittelmeasuring Equipment
3939
Leitungmanagement
4040
Domcathedral
4141
Anschlussconnection
4242
Leitungmanagement
4343
Sicherheitseinrichtungsafety device
T1T1
Eingangstemperaturinlet temperature
T2T2
Ausgangstemperaturoutlet temperature
PP
Pegellevel

Claims (13)

Verfahren zur Trocknung einer Materialbahn, wobei die Materialbahn über einen mit Wasserdampf beheizten Zylinder (1) geführt und von einem auf die Materialbahn gerichteten Strom heißer Luft getrocknet wird, wobei der Dampf im Zylinder (1) oder nach Austritt aus dem Zylinder (1) kondensiert und die heiße Luft abgesaugt wird, wobei das Kondensat (7) einem Dampferzeuger (6) zugeführt wird, welcher von der abgesaugten heißen Luft beheizt wird, und die Luft anschließend zumindest teilweise unter Zufuhr von Primärenergie wieder aufgeheizt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Dampferzeuger (6) ein Rohrbündelwärmeübertrager verwendet wird, wobei die Eingangstemperatur (T1) der Zuluft in den Dampferzeuger (6) in einem Bereich von 300°C bis 500°C liegt und die Ausgangstemperatur (T2) der Fortluft bei Austritt aus dem Dampferzeuger (6) in einem Bereich von 200°C bis 300°C liegt.Process for drying a material web, wherein the material web passes over a steam-heated cylinder ( 1 ) and is dried by a stream of hot air directed onto the material web, wherein the vapor in the cylinder ( 1 ) or after leaving the cylinder ( 1 ) condenses and the hot air is sucked off, whereby the condensate ( 7 ) a steam generator ( 6 ), which is heated by the extracted hot air, and the air is then reheated at least partially with the supply of primary energy, characterized in that as a steam generator ( 6 ) a tube bundle heat exchanger is used, wherein the inlet temperature (T1) of the supply air into the steam generator ( 6 ) is in a range of 300 ° C to 500 ° C and the exit temperature (T2) of the exhaust air exiting the steam generator ( 6 ) is in a range of 200 ° C to 300 ° C. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangstemperatur (T2) der Fortluft in einem Bereich von 200°C bis 250°C liegt.A method according to claim 1, characterized in that the outlet temperature (T2) of the exhaust air is in a range of 200 ° C to 250 ° C. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortluft über mindest einen weiteren Wärmetauscher (25) geführt wird, bevor sie mittels Primärenergie wieder erwärmt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the exhaust air over at least one further heat exchanger ( 25 ) before being reheated by primary energy. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampferzeuger (6) einen unteren Behälter (28) und einen fluidleitend damit verbundenen oberen Behälter (37) umfasst, wobei das Kondensat (7) in dem unteren Behälter (28) verdampft wird und der entstehende Dampf in dem oberen Behälter (37) gesammelt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the steam generator ( 6 ) a lower container ( 28 ) and a fluid-conducting upper container ( 37 ), wherein the condensate ( 7 ) in the lower container ( 28 ) is evaporated and the resulting vapor in the upper container ( 37 ) is collected. Verfahren nach Anspruch 4, dass der Pegel (P) des Kondensats (7) so eingestellt wird, dass der obere Behälter (37) zumindest teilweise mit Kondensat (7) gefüllt ist.Method according to claim 4, characterized in that the level (P) of the condensate ( 7 ) is adjusted so that the upper container ( 37 ) at least partially with condensate ( 7 ) is filled. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das der Dampf über einen Anschluss (41) an einem Dom (40) oberhalb des oberen Behälters (37) abgezogen wird.A method according to claim 4 or 5, characterized in that the steam via a connection ( 41 ) at a cathedral ( 40 ) above the upper container ( 37 ) is deducted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensat (7) mit einer Temperatur von 100°C bis 170°C in den Dampferzeugers (6) eingespeist wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the condensate ( 7 ) at a temperature of 100 ° C to 170 ° C in the steam generator ( 6 ) is fed. Dampferzeuger zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen wenigstens eines der vorhergehenden Ansprüche wobei der Dampferzeuger (6) als Rohrbündelwärmeübertrager ausgebildet ist, dessen Rohrbündel (29) dafür vorgesehen ist, innenseitig mit heißer Luft beaufschlagt zu werden und außenseitig von dem zu erhitzenden Kondensat (7) umgeben zu werden, wobei Rohre (30) des Rohrbündels (29) in einander gegenüberliegend angeordneten Rohrböden (31, 32) münden, denen jeweils Revisionsöffnungen (35, 36) gegenüberliegen.Steam generator for carrying out the method having the features of at least one of the preceding claims, wherein the steam generator ( 6 ) is designed as a tube bundle heat exchanger whose tube bundle ( 29 ) is intended to be charged on the inside with hot air and on the outside of the condensate to be heated ( 7 ), whereby pipes ( 30 ) of the tube bundle ( 29 ) in oppositely arranged tube sheets ( 31 . 32 ), to which respective inspection openings ( 35 . 36 ) are opposite. Dampferzeuger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Revisionsöffnungen (35, 36) im Querschnitt so groß ist wie der jeweilige Rohrboden (31, 32).Steam generator according to claim 8, characterized in that the inspection openings ( 35 . 36 ) in cross-section is as large as the respective tubesheet ( 31 . 32 ). Dampferzeuger nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrbündel (29) in einem unteren Behälter (28) des Dampferzeugers (6) angeordnet ist und oberhalb des unteren Behälters (28) ein oberer Behälter (37) angeordnet ist, welcher über wenigstens eine Leitung (39) mit dem unteren Behälter (28) verbunden ist.Steam generator according to claim 8 or 9, characterized in that the tube bundle ( 29 ) in a lower container ( 28 ) of the steam generator ( 6 ) and above the lower container ( 28 ) an upper container ( 37 ) is arranged, which via at least one line ( 39 ) with the lower container ( 28 ) connected is. Dampferzeuger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Behälter (37) einen Dom (40) besitzt, welcher mit einem Anschluss (41) zum Abziehen von Dampf aus dem Dampferzeuger (6) versehen ist.Steam generator according to claim 10, characterized in that the upper container ( 37 ) a Cathedral ( 40 ), which with a connection ( 41 ) for removing steam from the steam generator ( 6 ) is provided. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Behälter (28) zylindrisch ist, wobei die Rohre (30) des Rohrbündels (29) sich in Längsrichtung des zylindrischen unteren Behälters (29) erstrecken.Steam generator according to one of claims 8 to 11, characterized in that the lower container ( 28 ) is cylindrical, wherein the tubes ( 30 ) of the tube bundle ( 29 ) in the longitudinal direction of the cylindrical lower container ( 29 ). Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem oberen Behälter (37) Messmittel (43) zur Erfassung des Pegels (P) des Kondensats (7) angeordnet sind, welche mit Mitteln zu Regelung des besagten Pegels (P) in Verbindung stehen.Steam generator according to one of claims 10 to 12, characterized in that on the upper container ( 37 ) Measuring means ( 43 ) for detecting the level (P) of the condensate ( 7 ) associated with means for regulating said level (P).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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