DE102015217369A1

DE102015217369A1 - steam blow

Info

Publication number: DE102015217369A1
Application number: DE102015217369.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kummer; Uwe Joos; Hansueli Jakob; Andreas Haux
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2017-01-05

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dampfblaskasten zur Beaufschlagung einer vorbeilaufenden Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit Dampf, umfassend mehrere separate Zonenkammern (2) mit zur Faserstoffbahn (1) gerichteten Düsen, wobei zumindest mehrere Zonenkammern (2) mit einem gemeinsamen, mit einer Dampfquelle verbundenen Druckraum (3) in Verbindung stehen. Dabei wird eine einfache Steuerung der Dampfdruckversorgung der Zonenkammern (2) dadurch erreicht, dass jeweils ein Verbindungsteil (4) zwischen der Zonenkammer (2) und dem gemeinsamen Druckraum (3) angeordnet ist, dieses Verbindungsteil (4) einen Kanal (5) von der jeweiligen Zonenkammer (2) zum Druckraum (3) bildet und entlang jedes Kanals (5) ein den Strömungsquerschnitt beeinflussendes Stellglied (6) vorhanden ist.The invention relates to a steam blower box for acting on a passing paper, cardboard, tissue or another fibrous web (1) of a machine for producing and / or finishing the same with steam, comprising a plurality of separate zone chambers (2) with the fibrous web (1) directed Nozzles, wherein at least a plurality of zone chambers (2) communicate with a common pressure chamber (3) connected to a vapor source. In this case, a simple control of the vapor pressure supply of the zone chambers (2) is achieved in that in each case a connecting part (4) between the zone chamber (2) and the common pressure chamber (3) is arranged, this connecting part (4) has a channel (5) of the respective zone chamber (2) to the pressure chamber (3) and along each channel (5) has a flow cross-section influencing actuator (6) is present.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampfblaskasten zur Beaufschlagung einer vorbeilaufenden Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit Dampf, umfassend mehrere separate Zonenkammern mit zur Faserstoffbahn gerichteten Düsen, wobei zumindest mehrere Zonenkammern mit einem gemeinsamen, mit einer Dampfquelle verbundenen Druckraum in Verbindung stehen. The invention relates to a steam blower box for applying a passing paper, cardboard, tissue or another fibrous web of a machine for producing and / or finishing the same with steam, comprising a plurality of separate zone chambers directed towards the fibrous web nozzles, wherein at least a plurality of zone chambers with a common , associated with a vapor source associated pressure chamber.

Derartige Dampfblaskästen kommen insbesondere in der Pressenpartie, im Former oder bei Glättanordnungen von Papiermaschinen zum Einsatz. Such steam blow boxes are used in particular in the press section, in the former or in smoothing arrangements of paper machines.

Über eine Beaufschlagung der Faserstoffbahn mit dem heißem Wasserdampf wird die Bahntemperatur erhöht und die Viskosität des Wassers in dieser gesenkt. By acting on the fibrous web with the hot steam, the web temperature is increased and the viscosity of the water in this lowered.

Dies erfolgt oft in mehreren, separat steuerbaren Zonen quer zur Bahnlaufrichtung. Hierzu besitzt der Dampfblaskasten mehrere, quer zur Bahnlaufrichtung nebeneinander angeordnete Kammern mit einer Breite zwischen 40 und 400 mm, die jeweils über einer Regelventil mit einer gemeinsamen Dampfquelle verbunden sind. This is often done in several, separately controllable zones transverse to the web running direction. For this purpose, the steam blower box has a plurality of chambers arranged transversely to the direction of web travel and having a width of between 40 and 400 mm, which are each connected via a control valve to a common steam source.

Jede dieser Kammern besitzt eigene Düsen, die den Dampf auf die Faserstoffbahn richten. Bisherige Konstruktionen sind insbesondere hinsichtlich der Regelventile relativ aufwendig und wegen der Umgebungsbedingungen des Dampfblaskastens auch störanfällig. Each of these chambers has its own nozzles that direct the steam to the fibrous web. Previous designs are relatively expensive, in particular with regard to the control valves and also prone to failure due to the ambient conditions of the steam blow box.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine einfache Dampf-Zonensteuerung des Dampfblaskastens zu ermöglichen. The object of the invention is therefore to enable a simple steam zone control of the steam blow box.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass jeweils ein Verbindungsteil zwischen der Zonenkammer und dem gemeinsamen Druckraum angeordnet ist, dieses Verbindungsteil einen Kanal von der jeweiligen Zonenkammer zum Druckraum bildet und entlang jedes Kanals ein den minimalen Strömungsquerschnitt beeinflussendes Stellglied vorhanden ist. According to the invention the object has been achieved in that in each case a connecting part between the zone chamber and the common pressure chamber is arranged, this connecting part forms a channel from the respective zone chamber to the pressure chamber and along each channel a minimal flow cross-section influencing actuator is present.

Dies bedeutet, dass die wesentlichen Elemente der Dampfsteuerung im Druckraum bzw. den Zonenkammern untergebracht sind, was deren Störanfälligkeit infolge Verschmutzung vermindert und den Aufbau auch des Dampfblaskastens selbst erheblich vereinfacht. This means that the essential elements of the steam control are housed in the pressure chamber or the zone chambers, which reduces the susceptibility to interference as a result of contamination and greatly simplifies the construction of the steam blow box itself.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn sich die Zonenkammern in Bahnlaufrichtung betrachtet, bis auf die zur Faserstoffbahn weisende Düsen-Seite, jeweils weitestgehend vom Dampfraum umgeben sind. Hierdurch kommt es zur umfassenden Aufheizung der Zonenkammern über den Kontakt mit dem Dampfraum. Dementsprechend kann auf eine separate Aufheizung der Zonenkammern verzichtet werden, auch Maßnahmen zur Kondensatableitung können entfallen. Ebenso sind dadurch auch keine störenden thermischen Verformungen mehr, insbesondere bei den Zonenkammern zu befürchten. It is advantageous if the zone chambers considered in the web running direction, except for the pointing to the fibrous web nozzle side, each largely surrounded by the vapor space. This leads to extensive heating of the zone chambers via the contact with the steam room. Accordingly, it can be dispensed with a separate heating of the zone chambers, measures for condensate drainage can be omitted. Likewise, this also no longer disturbing thermal deformations, especially in the zone chambers to be feared.

Ein sehr kompakter und einfacher Aufbau des Dampfblaskastens ergibt sich, wenn nur ein Dampfraum vorhanden ist und/oder der Dampfblaskasten bezüglich einer senkrecht zur Faserstoffbahn und quer zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Ebene symmetrisch ausgebildet ist. A very compact and simple construction of the steam blow box results when only one steam space is present and / or the steam blow box is symmetrical with respect to a plane perpendicular to the fibrous web and transverse to the web running direction.

In den meisten Fällen ist es das Ziel, das Eigenschafts-Querprofil der Faserstoffbahn über verschiedene Bedampfungszonen zu beeinflussen. Hierfür sollten mehrere Zonenkammern quer zur Bahnlaufrichtung nebeneinander angeordnet werden. In most cases, the goal is to influence the property cross-section of the fibrous web over different evaporation zones. For this purpose, several zone chambers should be arranged side by side transversely to the web running direction.

Um ausreichend Raum für das Stellglied zu schaffen, ist es von Vorteil, wenn das Verbindungsteil in den Druckraum hineinragt. Ergänzend oder alternativ kann das Verbindungsteils aber auch in die jeweilige Zonenkammer hineinragen, allerdings ist deren Raum meist begrenzt. In order to create sufficient space for the actuator, it is advantageous if the connecting part protrudes into the pressure chamber. Additionally or alternatively, however, the connecting part can also project into the respective zone chamber, but its space is usually limited.

Zwecks Realisierung eines kompakten und sicher fixierten Stellventils sollte das Stellglied mit einem am Gehäuse des Druckraums oder des Dampfblaskastens befestigten Stellantrieb verbunden sein. For the realization of a compact and securely fixed control valve, the actuator should be connected to a fixed to the housing of the pressure chamber or the steam blow box actuator.

Dabei hat es sich hinsichtlich Konstruktionsaufwand und Funktionssicherheit bewährt, dass der Kanal im Stellbereich des Stellglieds einen kreisrunden Querschnitt aufweist und das Stellglied als im Kanal axial verschiebbarer Zylinder ausgebildet ist. It has proven itself in terms of design effort and reliability that the channel has a circular cross-section in the control range of the actuator and the actuator is designed as a cylinder axially displaceable in the channel.

Diese Gestaltung von Kanal und Stellglied erlaubt eine vorteilhafte Konstruktion in der Form, dass der zylindrische Kanal im Stellbereich des zylindrischen Stellglieds eine radial ausgerichtete Verbindung zur Zonenkammer oder dem Druckraum aufweist, wobei der Strömungsquerschnitt zwischen zylindrischem Kanal und radialer Verbindung über die Stellung des zylindrischen Stellglieds veränderbar ist. This design of channel and actuator allows an advantageous construction in the form that the cylindrical channel in the adjustment range of the cylindrical actuator has a radially aligned connection to the zone chamber or the pressure chamber, wherein the flow cross section between the cylindrical channel and radial connection via the position of the cylindrical actuator variable is.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt: The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment. In the attached drawing shows:

1: einen schematischen Längsschnitt durch einen Dampfblaskasten und 1 a schematic longitudinal section through a steam box and

2: einen Querschnitt durch den Dampfblaskasten mit Steuerventil. 2 : a cross section through the steam box with control valve.

Der hier in 1 dargestellte Dampfblaskasten dient zur Beaufschlagung einer vorbeilaufenden Faserstoffbahn 1, insbesondere einer Papierbahn mit heißem Wasser-Dampf. Der Dampf kondensiert auf der Oberfläche der Faserstoffbahn 1 und erhöht so deren Temperatur und Feuchtigkeit. The one in here 1 illustrated steam blower box serves to act on a passing fibrous web 1 , in particular a paper web with hot water vapor. The vapor condenses on the surface of the fibrous web 1 and thus increases their temperature and humidity.

Um das Querprofil von Faserstoffbahneigenschaften, wie das Feuchtequerprofil gezielt und effizient beeinflussen zu können, ist die Intensität der Dampf-Beaufschlagung in Zonen über mehrere, nebeneinander angeordnete Zonenkammern 2 quer zur Bahnlaufrichtung 9 separat einstellbar. In order to be able to influence the cross profile of fibrous web properties, such as the moisture transverse profile, in a targeted and efficient manner, the intensity of the vapor application in zones is via a plurality of zone chambers arranged next to one another 2 across the web direction 9 separately adjustable.

Der Dampfblaskasten erstreckt sich quer zur Bahnlaufrichtung 9 über die gesamte Breite der Faserstoffbahn 1 und wird im Wesentlichen von nur einem Druckraum 3 gebildet, in dem sich Dampf bei einem Druck zwischen 0,1 und 1,5 bar Überdruck befindet. The steam box extends transversely to the web running direction 9 over the entire width of the fibrous web 1 and essentially becomes of just one pressure room 3 formed in which steam is at a pressure between 0.1 and 1.5 bar pressure.

Da der Druck im Druckraum 3 gleich ist, erfolgt die zonal gesteuerte Bedampfung der Faserstoffbahn 1 über mehrere, quer zur Bahnlaufrichtung 9 nebeneinander angeordnete Zonenkammern 2, wobei die Dampfversorgung der Zonenkammern 2 vom gemeinsamen Druckraum 3 aus über jeweils ein separat steuerbares Stellventil erfolgt. Die Zonenkammern 2 sind über ein gemeinsames oder mehrere perforierte Dampf-Austrittsbleche 12 zur Faserstoffbahn 1 hin abgedeckt. Die Perforation der Dampf-Austrittsbleche 12 wird hier von mehreren, quer zur Bahnlaufrichtung 9 verlaufenden Lochreihen gebildet, deren Löcher einen Durchmesser zwischen 2 und 5 mm haben. Aus diesen Löchern strömt der Dampf mit einer Geschwindigkeit zwischen 10 und 150 m/s, bevorzugt zwischen 30 und 80 m/s. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Dampfstrahl die von der Faserstoffbahn 1 mitgeschleppte Luftgrenzschicht überwinden kann. Anpassungen sind aber hinsichtlich der Form und/oder Anordnung der Perforationsöffnungen, so sind beispielsweise neben Löchern auch Schlitze o.ä. möglich. Because the pressure in the pressure room 3 is the same, the zonal controlled vapor deposition of the fibrous web takes place 1 over several, transversely to the web running direction 9 juxtaposed zone chambers 2 , wherein the steam supply of the zone chambers 2 from the common pressure room 3 from each via a separately controllable control valve. The zone chambers 2 are over a common or multiple perforated steam exit plates 12 to the fibrous web 1 covered. The perforation of the steam outlet plates 12 is here by several, transverse to the web direction 9 extending rows of holes whose holes have a diameter between 2 and 5 mm. From these holes, the steam flows at a speed between 10 and 150 m / s, preferably between 30 and 80 m / s. This will ensure that the steam jet is from the fibrous web 1 can overcome entrained air boundary layer. However, adjustments are made with regard to the shape and / or arrangement of the perforation openings, so, for example, in addition to holes, slots or the like. possible.

Die Zonenkammern 2 sind in Bahnlaufrichtung 9 betrachtet, bis auf die zur Faserstoffbahn 1 weisende Düsen-Seite, jeweils umfassend vom Dampfraum 3 umgeben. Dies macht eine zusätzliche Beheizung der Zonenkammern 2 unnötig, vereinfacht die Konstruktion, verbessert die Stabilität und wirkt thermische Spannungen entgegen. Außerdem ist der Dampfblaskasten zur weiteren Vereinfachung symmetrisch aufgebaut, wobei die Symmetrie-Ebene 11 senkrecht zur Faserstoffbahn 1 und quer zur Bahnlaufrichtung 9 verläuft. The zone chambers 2 are in web direction 9 considered, except for the fibrous web 1 pointing nozzle side, each comprising the steam room 3 surround. This makes additional heating of the zone chambers 2 unnecessary, simplifies the design, improves stability and counteracts thermal stresses. In addition, the Dampfblaskasten is constructed symmetrically for further simplification, wherein the symmetry plane 11 perpendicular to the fibrous web 1 and across the web running direction 9 runs.

Die Verbindung zwischen dem Druckraum 3 und der entsprechenden Zonenkammer 2 basiert im Wesentlichen auf jeweils einem Verbindungsteil 4, welches einen Kanal 5 von der jeweiligen Zonenkammer 2 zum Druckraum 3 bildet, wobei entlang jedes Kanals 5 ein den Strömungsquerschnitt lokal beeinflussendes Stellglied 6 des entsprechenden Stellventils vorhanden ist. The connection between the pressure chamber 3 and the corresponding zone chamber 2 is essentially based on one connecting part each 4 which is a canal 5 from the respective zone chamber 2 to the pressure room 3 forms along each channel 5 a the flow cross-section locally influencing actuator 6 the corresponding control valve is present.

Das Verbindungsteil 4 ist im Wesentlichen als zylindrisches Rohr ausgebildet und ragt in den Druckraum 3 hin. In dem zylindrischen Kanal 5 des Verbindungsteils 4 befindet sich das axial verschiebbare Stellglied 6 in Form eines Zylinders. Zur axialen Verschiebung des Stellglieds 6 in dem Kanal 5 ist dieses über einen Steuerbolzen 13 mit einem am Gehäuse 7 des Druckraums 3 befestigten Stellantrieb 8 verbunden. Dieser pneumatisch betriebene Stellantrieb 8 gewährleistet über eine Federrückstellung das Schließen der Verbindung zwischen Druckraum 3 und Zonenkammer 2 bei einer Störung. The connecting part 4 is essentially formed as a cylindrical tube and protrudes into the pressure chamber 3 out. In the cylindrical channel 5 of the connecting part 4 is the axially displaceable actuator 6 in the form of a cylinder. For axial displacement of the actuator 6 in the channel 5 this is about a tax pin 13 with one on the case 7 of the pressure chamber 3 attached actuator 8th connected. This pneumatically operated actuator 8th ensures the closing of the connection between the pressure chamber via a spring return 3 and zone chamber 2 in case of a fault.

Zur Beeinflussung der Dampfversorgung der Zonenkammer 2 besitzt der zylindrische Kanal 5 im Stellbereich des zylindrischen Stellglieds 6 eine radial ausgerichtete Verbindung 10 zum Druckraum 3. Diese radiale Verbindung 10 wird hier konkret durch ein Langloch im Mantel des rohrförmigen Verbindungsteils 4 realisiert. So kann über die Stellung des zylindrischen Stellglieds 6 im Kanal 5, insbesondere vor dem Langloch der wirksame, minimale Strömungsquerschnitt zwischen dem zylindrischen Kanal 5 und der radialen Verbindung zum Druckraum 3 beeinflusst werden. Bei Freigabe der Verbindung strömt der Dampf dann vom Druckraum 3 über den Kanal 5 und dessen Rohröffnung in die entsprechende Zonenkammer 2. For influencing the steam supply of the zone chamber 2 owns the cylindrical channel 5 in the adjustment range of the cylindrical actuator 6 a radially aligned connection 10 to the pressure room 3 , This radial connection 10 is here specifically by a slot in the shell of the tubular connecting part 4 realized. So can about the position of the cylindrical actuator 6 in the canal 5 , in particular in front of the slot, the effective, minimum flow cross-section between the cylindrical channel 5 and the radial connection to the pressure chamber 3 to be influenced. When the connection is released, the steam then flows from the pressure chamber 3 over the canal 5 and its tube opening in the corresponding zone chamber 2 ,

Die Abdichtung der bewegten Elemente des Stellventils erfolgt mittels bekannter Dichtelemente 14, insbesondere Dichtringe. The sealing of the moving elements of the control valve by means of known sealing elements 14 , in particular sealing rings.

Claims

Steam box for impinging a passing paper, board, tissue or other fibrous web ( 1 ) of a machine for producing and / or finishing it with steam, comprising a plurality of separate zone chambers ( 2 ) to the fibrous web ( 1 ) directed nozzles, wherein at least a plurality of zone chambers ( 2 ) with a common, connected to a vapor source pressure chamber ( 3 ), characterized in that in each case a connecting part ( 4 ) between the zone chamber ( 2 ) and the common pressure chamber ( 3 ), this connecting part ( 4 ) a channel ( 5 ) from the respective zone chamber ( 2 ) to the pressure room ( 3 ) and along each channel ( 5 ) an influencing the flow cross-section actuator ( 6 ) is available.

Steam blower box according to claim 1, characterized in that the connecting part ( 4 ) into the pressure chamber ( 3 ) protrudes.

Steam blower box according to claim 1 or 2, characterized in that the actuator ( 6 ) with one on the housing ( 7 ) of the pressure chamber ( 3 ) or the steam blow box mounted actuator ( 8th ) connected is.

Steam box according to one of the preceding claims, characterized in that the channel ( 5 ) in the adjustment range of the actuator ( 6 ) has a circular cross-section and the actuator ( 6 ) than in the channel ( 5 ) axially displaceable cylinder is formed.

Steam box according to claim 4, characterized in that the cylindrical channel ( 5 ) in the adjustment range of the cylindrical actuator ( 6 ) a radially aligned connection ( 10 ) to the zone chamber ( 2 ) or the pressure chamber ( 3 ), wherein the flow cross-section between the cylindrical channel ( 5 ) and radial connection ( 10 ) about the position of the cylindrical actuator ( 6 ) is changeable.

Steam box according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of zone chambers ( 2 ) transversely to the web running direction ( 9 ) are arranged side by side.

Steam box according to one of the preceding claims, characterized in that the zone chambers ( 2 ) in web running direction ( 9 ), except for the fibrous web ( 1 ) pointing nozzle side, each largely from the steam room ( 3 ) are surrounded.

Steam blower box according to one of the preceding claims, characterized in that this with respect to a perpendicular to the fibrous web ( 1 ) and transversely to the web running direction ( 9 ) level ( 11 ) is formed symmetrically.

Steam blower box according to one of the preceding claims, characterized in that only one steam space ( 3 ) is available.