DE102017126372A1

DE102017126372A1 - Apparatus and method for drying a fibrous web using vapor recovery

Info

Publication number: DE102017126372A1
Application number: DE102017126372.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Dauner; Thomas Mack
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2019-05-16
Also published as: EP3707306B1; EP3707306A1; WO2019091802A1

Abstract

Vorrichtung zur Versorgung eines Dampfverbrauchers umfassend einen Dampfverbraucher, eine Dampfzuführung, welche Dampf auf einem zweiten Druckniveau bereitstellt, und welche mit einem Frischdampfnetz verbindbar ist, eine Kondensatrückführleitung zur Führung des Kondensats, Mittel zur Verdampfung des entnommenen Kondensats, welche zumindest einen Wärmetauschers umfassen, und eine Rückspeiseleitung, um aus dem Kondensat erzeugten Dampf in die Dampfzuführung zurückzuspeisen, Die Dampfzuführung und das Frischdampfnetz sind dabei entkoppelt. Zudem Thermokompressor, der mit Treibdampf auf höherem Druckniveau versorgt wird.. Verfahren zur Dampfrückgewinnung umfassend die Schritte
a) Entnahme von Kondensat aus dem Dampfverbraucher
b) Verdichten des Kondensats auf ein drittes Druckniveau
c) Erwärmen des Kondensats auf dem dritten Druckniveau in zumindest einem Wärmetauscher,
d) Verdampfen des Kondensats und Erzeugen von Dampf auf einem zweiten Druckniveau und
e) Einspeisen des erzeugten Dampfes in die Dampfzuführung.
f) Verdichten von Entspannungsdampf aus einer weiteren Dampfquelle mittels eines Thermokompressors auf zumindest den Solldruck zur Versorgung des Dampfverbrauchers, wobei der Treibdampf des Thermokompressors einen Druck aufweist, der über dem zweiten Druckniveau liegt und insbesondere aus dem Frischdampfnetz entnommen wird.

Apparatus for supplying a steam consumer comprising a steam consumer, a steam supply, which provides steam at a second pressure level, and which is connectable to a live steam network, a condensate return line for guiding the condensate, means for evaporation of the withdrawn condensate, comprising at least one heat exchanger, and a Feed back line to feed back steam generated from the condensate in the steam supply, the steam supply and the main steam network are decoupled. In addition, thermocompressor, which is supplied with motive steam at a higher pressure level. Method for vapor recovery comprising the steps
a) removal of condensate from the steam consumer
b) condensing the condensate to a third pressure level
c) heating the condensate at the third pressure level in at least one heat exchanger,
d) evaporating the condensate and generating steam at a second pressure level and
e) feeding the generated steam into the steam feed.
f) compressing expansion steam from a further steam source by means of a thermocompressor to at least the desired pressure for supplying the steam consumer, wherein the motive steam of the thermocompressor has a pressure which is above the second pressure level and is in particular removed from the live steam network.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Versorgung eines Dampfverbrauchers, insbesondere eines dampfbeheizten Zylinders, in einer Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung eine Faserstoffbahn gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie ein Verfahren zur Dampfrückgewinnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11.The invention relates to a device for supplying a steam consumer, in particular a steam-heated cylinder, in a machine for producing or processing a fibrous web according to the preamble of claim 1, as well as a method for vapor recovery according to the preamble of claim 11.

Bei der Herstellung oder Verarbeitung von Faserstoffbahnen werden zur Trocknung der Bahn üblicherweise dampfbeheizte Zylinder eingesetzt. Speziell bei der Herstellung von Tissuebahnen kommen vergleichsweise große Zylinder, sogenannte Yankeezylinder zum Einsatz.In the production or processing of fibrous webs usually steam-heated cylinders are used for drying the web. Particularly in the production of tissue webs, comparatively large cylinders, so-called Yankee cylinders, are used.

Zum Beheizen dieser Yankeezylinder wird Dampf auf einem bestimmten Druckniveau (Verbraucherdruck) eingesetzt. Durch den Betrieb des Zylinders kondensiert der Dampf und ein Dampf-Kondensat Gemisch wird aus dem Zylinder abgeführt. Der darin enthaltene Dampf ließe sich wieder zum Beheizen des Yankeezylinders verwenden. Jedoch weist er ein zu niedriges Druckniveau auf so dass er mittels eines Thermokompressors wieder auf den benötigten Verbraucherdruck verdichtet werden muss.To heat these Yankee cylinders, steam is used at a certain pressure level (consumer pressure). The operation of the cylinder condenses the steam and a vapor-condensate mixture is removed from the cylinder. The steam contained therein could be used again to heat the Yankee cylinder. However, it has too low a pressure level so that it must be compressed by means of a thermocompressor back to the required consumer pressure.

Zudem kommt beim Yankeezylinder eine Heißlufthaube zum Trocknen der Bahn zum Einsatz. Die heiße Abluft dieser Haube wird üblicherweise wieder zur Erzeugung von Dampf eingesetzt. Aus dem Stand der Technik sind hierzu verschiedene Verfahren bekannt.In addition, the Yankee cylinder uses a hot air hood to dry the web. The hot exhaust air of this hood is usually used again for the production of steam. Various methods are known from the prior art for this purpose.

So kann beispielsweise gemäß der EP 2 085 514 Dampf durch Entspannung von erhitztem Kondensat direkt auf dem Verbraucherdruck erzeugt werden. Da jedoch bereits über den Entspannungsdampf ein Großteil der für den Yankee benötigten Dampfmenge zur Verfügung steht, ist bei diesem Verfahren die Menge des Dampfes, der durch Wärmerückgewinnung erzeugt werden kann, begrenzt. Dies macht das Verfahren unwirtschaftlich.For example, according to the EP 2 085 514 Steam generated by relaxation of heated condensate directly on the consumer pressure. However, since most of the steam required for the Yankee is already available via the flash steam, this method limits the amount of steam that can be generated by heat recovery. This makes the process uneconomical.

Eine weitere Möglichkeit ist es, wie in der EP 2 396 469 beschrieben, mittels Wärmerückgewinnung aus erhitztem Kondensat Dampf auf dem Druckniveau des Frischdampfnetzes der Anlage zu erzeugen. Auch hier ist die erzeugbare Menge an Dampf jedoch begrenzt.Another option is, as in the EP 2 396 469 described, using heat recovery from heated condensate to generate steam at the pressure level of the plant's live steam network. Again, however, the producible amount of steam is limited.

In der EP 2 775 030 wird ein Dampfsammeltank vorgeschlagen, in den der im Dampferzeuger erzeugte Dampf gefördert wird. Ein derartiger zusätzlicher Druckbehälter führt jedoch zu erhöhten Investitionskosten und zieht gegebenenfalls auch je nach lokaler Gesetzgebung einen erhöhten Wartungs-und Prüfungsaufwand nach sich.In the EP 2 775 030 a vapor collection tank is proposed, in which the steam generated in the steam generator is promoted. However, such an additional pressure vessel leads to increased investment costs and possibly also depending on local legislation an increased maintenance and testing costs.

Die EP 3 150 761 schlägt eine Lösung vor, die ohne diesen Dampfsammeltank auskommt. Jedoch werden bei dieser Lösung zur Erzeugung des Treibdampfes durch Abwärme Rückgewinnung Komponenten benötigt, die vergleichsweise hohen Drücken standhalten, und daher üblicherweise teuer und wartungsaufwändig sind.The EP 3 150 761 suggests a solution that manages without this vapor collection tank. However, in this solution for generating the motive steam by waste heat recovery components are needed that can withstand relatively high pressures, and therefore are usually expensive and maintenance-consuming.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Schwächen des Standes der Technik zu umgehen, und speziell eine höhere Effizienz der Wärmerückgewinnung zu gewährleisten.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, mit einfacheren Komponenten bei der Wärmerückgewinnung auszukommen, welche z.B. auf geringere Druckbelastungen ausgelegt sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, den Aufwand an Investitionskosten zu reduzieren.
Es ist schließlich noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Betriebskosten für die Versorgung des Dampfverbrauchers zu reduzieren.It is the object of the present invention to obviate the weaknesses of the prior art, and in particular to ensure a higher efficiency of heat recovery.
It is a further object of the invention to make do with simpler components in the heat recovery, which are designed, for example, to lower pressure loads.
It is a further object of the invention to reduce the investment cost.
It is still another object of the invention to reduce the operating costs for the supply of the steam consumer.

Diese Aufgabe wird vollständig gelöst durch eine Vorrichtung zur Versorgung eines Dampfverbrauchers, insbesondere eines dampfbeheizten Zylinders, in einer Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung eine Faserstoffbahn gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 1, sowie einem Verfahren zur Dampfrückgewinnung gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 11.This object is fully achieved by a device for supplying a steam consumer, in particular a steam-heated cylinder, in a machine for producing or processing a fibrous web according to the characterizing part of claim 1, and a method for vapor recovery according to the characterizing part of claim 11.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Versorgung eines Dampfverbrauchers, insbesondere eines dampfbeheizten Zylinders, bevorzugt eines Yankeezylinders in einer Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung eine Faserstoffbahn, umfasst einen Dampfverbraucher, eine Dampfzuführung, welche Dampf auf einem zweiten Druckniveau für den Dampfverbraucher bereitstellt, und welche mit einem Frischdampfnetz verbindbar ist, welches Frischdampf auf einem ersten Druckniveau zur Verfügung stellt. Zudem umfasst die Vorrichtung eine Kondensatrückführleitung zur Führung des aus dem Dampfverbraucher entnommenen Kondensats, insbesondere zur Rückführung in einen externen Dampferzeuger z.B. ein Kraftwerk. Es ist zudem eine Dampferzeugungsvorrichtung zur wenigstens teilweisen Verdampfung des aus dem Dampfverbraucher entnommenen Kondensats vorgesehen, welche zumindest einen Wärmetauschers umfassen, sowie eine Rückspeiseleitung, welche mit der Dampfzuführung verbindbar ist, um aus dem Kondensat erzeugten Dampf in die Dampfzuführung zurückzuspeisen.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Dampfzuführung vom Frischdampfnetz entkoppelt ist und im Wesentlichen aus einem Leitungssystem ohne zusätzliches Speicherbehältnis besteht. Das zweite Druckniveau der Dampfzuführung ist dabei niedriger, als das erste Druckniveau des Frischdampfnetzes.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zusätzlich einen Thermokompressor zur Versorgung des Dampfverbrauchers umfasst. Dieser Thermokompressor ist mit einem Dampfnetz verbindbar oder verbunden, welches Treibdampf für den Thermokompressor auf einem Druckniveau zur Verfügung stellt, das höher ist, als das zweite Druckniveau.The inventive device for supplying a steam consumer, in particular a steam-heated cylinder, preferably a Yankee cylinder in a machine for producing or processing a fibrous web, comprises a steam consumer, a steam supply which provides steam at a second pressure level for the steam consumer, and which can be connected to a live steam network is, which provides live steam at a first pressure level. In addition, the device comprises a condensate return line for guiding the condensate removed from the steam consumer, in particular for return to an external steam generator such as a power plant. There is also provided a steam generating device for at least partial evaporation of the condensate removed from the steam consumer, which comprise at least one heat exchanger, and a return feed line, which is connectable to the steam supply to feed back steam generated from the condensate in the steam supply.
It is further provided that the steam supply is decoupled from the main steam network and consists essentially of a piping system without additional storage container. The second pressure level of the steam supply is lower than the first pressure level of the live steam network.
According to the invention it is provided that the device additionally comprises a thermocompressor for supplying the steam consumer. This thermocompressor is connectable or connected to a steam network which provides motive steam for the thermocompressor at a pressure level higher than the second pressure level.

Der Dampfverbraucher wird in vielen Ausführungen der Vorrichtung als dampfbeheizter Zylinders, insbesondere als Yankeezylinder ausgeführt sein. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Es sind auch andere Dampfverbraucher, wie z.B. Dampfblaskästen, Klimatisierungseinrichtungen oder ähnliches vorstellbar. The steam consumer will be embodied in many embodiments of the device as a steam-heated cylinder, in particular as Yankee. However, the invention is not limited thereto. There are also other steam consumers, such as Steam blow boxes, air conditioning or the like conceivable.

Diese erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt gegenüber dem Stand der Technik den wesentlichen Vorteil, dass das Druckniveau der Dampfzuführung unabhängig vom Druckniveau des Frischdampfnetzes der Anlage optimal angepasst werden kann. Da das Frischdampfnetz der Anlage neben dem Dampfverbraucher der erfindungsgemäßen Vorrichtung, also z.B. neben dem Yankeezylinder noch einen oder mehrere weitere Dampfverbraucher versorgt, wird der Druck in diesem Frischdampfnetz so hoch gewählt sein, dass damit alle angeschlossenen Verbraucher adäquat versorgt werden können. Dieses erste Druckniveau ist jedoch üblicherweise höher, als das Druckniveau, das zur Versorgung des Dampfverbrauchers und/oder möglicher weiterer Aggregate in der erfindungsgemäßen Vorrichtung notwendig ist. Zudem kommt die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne einen zusätzlichen Dampfsammelbehälter für den erzeugten Dampf aus.This device according to the invention has the significant advantage over the prior art that the pressure level of the steam supply can be optimally adapted independently of the pressure level of the live steam network of the system. Since the live steam network of the plant next to the steam consumer of the device according to the invention, so e.g. In addition to the Yankee cylinder supplies one or more other steam consumers, the pressure in this steam mains will be so high that all connected consumers can be adequately supplied. However, this first pressure level is usually higher than the pressure level which is necessary for the supply of the steam consumer and / or possible further units in the device according to the invention. In addition, the device according to the invention does without an additional vapor collection for the generated steam.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung rührt daher, dass der Thermokompressor mit Treibdampf auf einem hohen Druckniveau betrieben werden kann. Dies ist günstig für den Wirkungsgrad des Kompressors und führt zu niedrigeren InvestitionskostenAnother advantage of the invention stems from the fact that the thermocompressor can be operated with motive steam at a high pressure level. This is favorable for the efficiency of the compressor and leads to lower investment costs

Ist der Druck des Treibdampfes hoch, wird eine geringere Menge an Treibdampf benötigt, um den Gemischdampf nach dem Kompressor auf das gewünschte Druckniveau zu verdichten. Somit kann eine größere Menge an Dampf dem Dampfverbraucher zugeführt werden, der aus der Dampferzeugungsvorrichtung mittels Wärmerückgewinnung gewonnen wurde. Dadurch wird die Effizienz der Wärmerückgewinnung gesteigert und die Betriebskosten reduziert. Ein Treibdampfdruck, der höher, insbesondere deutlich höher als der Solldruck des Dampfverbrauchers ist, ist sehr vorteilhaftIf the pressure of the motive steam is high, a smaller amount of motive steam is needed to compress the mixture vapor after the compressor to the desired pressure level. Thus, a larger amount of steam can be supplied to the steam consumer, which was obtained from the steam generating device by means of heat recovery. This increases the efficiency of heat recovery and reduces operating costs. A motive steam pressure which is higher, in particular significantly higher than the setpoint pressure of the steam consumer, is very advantageous

In bevorzugten Ausführungen der Erfindung kann der Treibdampf für den Thermokompressor direkt aus dem Frischdampfnetz entnommen werden. Das Druckniveau dieses Frischdampfnetzes ist häufig mehr als 5 barg, insbesondere mehr als 8 barg oder 15 barg höher, als das zweite Druckniveau. Daher ist das Frischdampfnetz als Quelle für den Treibdampf sehr geeignet.In preferred embodiments of the invention, the motive steam for the thermocompressor can be taken directly from the main steam network. The pressure level of this main steam network is often more than 5 barg, in particular more than 8 barg or 15 barg higher than the second pressure level. Therefore, the live steam network is very suitable as a source of motive steam.

In weiteren bevorzugten Ausführungen kann das zweite Druckniveau um 0,5 bar - 5,0 bar höher sein, als der Solldruck, mit welchem der Dampf in den Dampfverbraucher eingeleitet wirdIn further preferred embodiments, the second pressure level may be higher by 0.5 bar to 5.0 bar than the setpoint pressure with which the steam is introduced into the steam consumer

Während im Stand der Technik der Treibdampf des Thermokompressors und der Dampf für den Dampfverbraucher aus demselben Dampfnetz stammen, löst die vorliegende Erfindung diese Kopplung. Dies führt zu vielen Vorteilen. Bei einer gemeinsamen Dampfversorgung müssen beim Druckniveau dieser Versorgung Kompromisse eingegangen werden. Für die Versorgung des Dampfverbrauchers ist oft ein niedriges zweites Druckniveau ausreichend. Da der Treibdampf aber ein gewisses Druckniveau aufweisen muss, damit der Thermokompressor effizient betrieben werden kann, musste für die gemeinsame Dampfversorgung bisher oft ein Druckniveau gewählt werden, das einen Kompromiss darstellt. Für einen optimalen Betrieb des Thermokompressors war das Druckniveau dabei oft zu niedrig. Für die Versorgung des Dampfverbrauchers war dieses Niveau dann aber eher zu hoch, da der aus der Wärmerückgewinnung über die Rückspeiseleitung zugeführte Dampf auf ein hohes Druckniveau gebracht werden musste. Die hierfür notwendigen, auf hohe Drücke ausgelegte Pumpen und Vorrichtungen haben derartige Anlagen verteuert.While in the prior art, the motive steam of the thermocompressor and the steam for the steam consumer come from the same steam network, the present invention solves this coupling. This leads to many advantages. With a common steam supply compromises have to be made at the pressure level of this supply. For the supply of the steam consumer is often a low second pressure level sufficient. However, since the motive steam must have a certain pressure level, so that the thermocompressor can be operated efficiently, often had to be selected for the common steam supply, a pressure level that represents a compromise. For optimal operation of the thermocompressor, the pressure level was often too low. For the supply of steam consumers, this level was then rather too high, since the supplied from the heat recovery via the return line steam had to be brought to a high pressure level. The necessary, designed for high pressures pumps and devices have made such systems more expensive.

Vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Advantageous embodiments of the device according to the invention are described in the subclaims.

In bevorzugten Ausführungen kann der Thermokompressor dazu verwendet werden, Dampf eines niedrigen Druckniveaus -insbesondere Entspannungsdampf, welcher durch Entspannung des aus dem Dampfverbraucher entnommenen Kondensats entsteht und/oder Durchströmdampf, welcher für die Entwässerung des Yankee erforderlich ist, bzw. ein Gemisch hieraus- mittels des Treibdampfs auf das Druckniveau zu verdichten, mit welchem der Dampf in den Dampfverbraucher eingeleitet wird (Solldruck des Dampfverbrauchers). In üblichen Anwendungen wird in den Dampfverbraucher Dampf mit einem Solldruck zwischen 3,0 barg und 9,0 barg verwendet. Der Solldruck kann aber auch niedriger, z.B. bei 1,5 barg oder höher, z.B. bei 10,0 barg liegen.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Druckniveau, mit welchem der Dampf in den Dampfverbraucher eingeleitet wird, dem zweiten Druckniveau entspricht. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass dieser Solldruck unterhalb des zweiten Druckniveaus liegt. In diesem Fall kann der Druck vor dem Einleiten in den Dampfverbraucher über ein Anheiz- und/oder Ergänzungsventil vom zweiten Druckniveau auf den Solldruck reduziert werden.In preferred embodiments, the thermocompressor may be used to produce steam at a low pressure level, in particular flash steam generated by expansion of the condensate withdrawn from the steam consumer and / or throughflow required for dewatering the Yankee, or a mixture thereof To compress driving steam to the pressure level at which the steam is introduced into the steam consumer (target pressure of the steam consumer). In conventional applications, steam is used in the steam consumer with a set pressure between 3.0 barg and 9.0 barg. The setpoint pressure can also be lower, for example at 1.5 barg or higher, eg at 10.0 barg.
It can be provided that the pressure level at which the steam is introduced into the steam consumer, the second pressure level corresponds. But it can also be provided that this target pressure is below the second pressure level. In this case, the pressure before being introduced into the steam consumer via a heating and / or supplementary valve from the second pressure level can be reduced to the target pressure.

In einer Vorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Dampfverbraucher also aus verschiedenen Quellen mit Dampf versorgt werden. Zum einen liefert die Dampfzuführung entsprechenden Dampf. Dabei kann die Dampfzuführung selbst mit Dampf aus einer Dampferzeugungsvorrichtung versorgt werden, welche über einen Wärmetauscher aus Kondensat neuen Dampf erzeugt. Zudem kann aber in vorteilhaften Ausführungen die Dampfzuführung auch temporär mit dem Frischdampfnetz verbindbar sein, und durch dieses mit Dampf befüllt werden. Zudem kann der Dampfverbraucher auch noch mit Dampf versorgt werden, der z.B. als Entspannungsdampf in einem ersten Separator entsteht, wobei der Druck dieses Dampfs mittels des Thermokompressors auf den Solldruck des Dampfverbrauchers angehoben wird.Thus, in a device according to one aspect of the invention, the steam consumer can be supplied with steam from different sources. First, the steam supply provides appropriate steam. In this case, the steam supply itself can be supplied with steam from a steam generating device which generates new steam via a heat exchanger of condensate. In addition, however, in advantageous embodiments, the steam supply can also be temporarily connected to the live steam network, and be filled by this with steam. In addition, the steam consumer can also be supplied with steam, e.g. arises as flash steam in a first separator, wherein the pressure of this steam is raised by the thermocompressor to the target pressure of the steam consumer.

Durch die erfindungsgemäße Entkopplung von Frischdampfnetz und Dampfzuführung ist es nun möglich, in der Dampfzuführung ein zweites Druckniveau vorzusehen, welches unabhängig vom ersten Druckniveau gewählt werden kann, und welches speziell auf die Anforderungen des Dampfverbrauchers eingestellt werden kann. In vorteilhaften Anwendungen wird das zweite Druckniveau deutlich niedriger sein, als das erste Druckniveau.The inventive decoupling of live steam network and steam supply, it is now possible to provide a second pressure level in the steam supply, which can be selected independently of the first pressure level, and which can be adjusted specifically to the requirements of the steam consumer. In advantageous applications, the second pressure level will be significantly lower than the first pressure level.

Vorteilhafterweise liegt das zweite Druckniveau zwischen 2 bar und 10 bar unterhalb des ersten Druckniveaus, bevorzugt zwischen 4 bar und 9 bar unterhalb des ersten Druckniveaus.Advantageously, the second pressure level is between 2 bar and 10 bar below the first pressure level, preferably between 4 bar and 9 bar below the first pressure level.

In weiteren vorteilhaften Ausführungen der Erfindung umfasst die Dampferzeugungsvorrichtung neben einem Wärmetauscher zumindest ein Drosselorgan, um das Kondensat nach dem Durchgang durch den zumindest einen Wärmetauscher zumindest teilweise zu verdampfen, sowie einen Separator (S2), dem das zumindest teilweise verdampfte Kondensat zuführbar ist, und an den die Rückspeiseleitung anschließbar ist.In further advantageous embodiments of the invention, the steam generating device comprises, in addition to a heat exchanger, at least one throttle element in order to at least partially evaporate the condensate after passing through the at least one heat exchanger, and also a separator ( S2 ), to which the at least partially vaporized condensate can be fed, and to which the return feed line can be connected.

In besonders bevorzugten Ausführungen erfolgt das zumindest teilweise Verdampfen des Kondensats nicht direkt im Wärmetauscher. Ein solches direktes Verdampfen kann gegebenenfalls zur Bildung von Ablagerungen im Wärmetauscher führen, die wiederum zu einer Leistungsminderung oder auch zu einer Beschädigung des Wärmetauschers führen können. Auch kann der Aufwand zur Speisewasseraufbereitung bzw. Kondensatbehandlung höher sein.In particularly preferred embodiments, the at least partial evaporation of the condensate does not take place directly in the heat exchanger. Such direct evaporation can optionally lead to the formation of deposits in the heat exchanger, which in turn can lead to a reduction in performance or damage to the heat exchanger. Also, the cost of feedwater treatment or condensate treatment can be higher.

Vorteilhafterweise kann es sich bei dem Drosselorgan um eine Armatur, eine Blende oder eine ähnliche Vorrichtung handeln, die geeignet ist das Kondensat nach dem Durchgang durch den Wärmetauscher zumindest teilweise zu verdampfen.Advantageously, the throttle body can be a valve, a diaphragm or a similar device which is suitable for at least partially evaporating the condensate after it has passed through the heat exchanger.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann auch vorgesehen sein, dass das Kondensat direkt am Eingang des Separators (S2) oder im Inneren des Separators (S2) verdampft wird. In einer derartigen Ausführung kommt dem Separator (S2) die Funktion eines Entspannungstanks zu. In einer derartigen Ausführung bilden der Separator und das Drosselorgan eine funktionale Einheit.In a further advantageous embodiment can also be provided that the condensate directly at the entrance of the separator ( S2 ) or inside the separator ( S2 ) is evaporated. In such an embodiment, the separator ( S2 ) the function of a relaxation tank too. In such an embodiment, the separator and the throttle body form a functional unit.

Die Entkopplung der Dampfzuführung vom Frischdampfnetz kann in vorteilhaften Ausführungen mittels eines Ventils, insbesondere eines Regel- oder Drosselventils oder eines Drosselorgans erfolgen. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungen beschränkt.The decoupling of the steam supply from the main steam network can be carried out in advantageous embodiments by means of a valve, in particular a control or throttle valve or a throttle body. However, the invention is not limited to these embodiments.

Trotz der geschilderten Vorteile der Entkopplung von Frischdampfnetz und Dampfzuführung ist die Verbindbarkeit der beiden Dampfsysteme vorteilhaft. Diese kann einerseits zur initialen Befüllung der Dampfzuführung und des Dampfverbrauchers etc. verwendet werden. Dabei wird der Dampf vom ersten Druckniveau des Frischdampfnetzes auf das zweite Druckniveau der Dampfzuführung reduziert. Weiterhin kann auch beispielsweise im Falle eines ganzen oder teilweisen Ausfalls des Wärmetauschers der benötigte Dampf der Dampfzuführung aus dem Frischdampfnetz zugeführt werden. Hierbei kann durch das Ventil oder Drosselorgan ein definiertes Druckniveau in der Dampfzuführung sichergestellt werden.Despite the described advantages of the decoupling of live steam network and steam supply, the connectivity of the two steam systems is advantageous. This can on the one hand for the initial filling of the Steam supply and the steam consumer etc. are used. In this case, the steam is reduced from the first pressure level of the live steam network to the second pressure level of the steam feed. Furthermore, in the case of a complete or partial failure of the heat exchanger, for example, the required steam can also be supplied to the steam feed from the live steam network. In this case, a defined pressure level in the steam supply can be ensured by the valve or throttle member.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung umfasst die Vorrichtung eine erste Druckstufe, welche dazu ausgestaltet ist, Kondensat aus der Kondensatrückführleitung auf ein drittes Druckniveau zu verdichten. Diese erste Druckstufe wird in vorteilhaften Ausführungen der Erfindung durch eine Nachspeisepumpe erzeugt. Diese Nachspeisepumpe kann vorteilhafterweise so ausgestaltet sein, dass sie geeignet ist, das Kondensat auf ein Druckniveau von mindestens 12 barg, besonders bevorzugt mindestens 25 barg zu bringen.In a further advantageous embodiment, the device comprises a first pressure stage, which is designed to compress condensate from the condensate return line to a third pressure level. This first pressure stage is generated in advantageous embodiments of the invention by a make-up pump. This make-up pump can advantageously be designed so that it is suitable to bring the condensate to a pressure level of at least 12 barg, more preferably at least 25 barg.

Das dritte Druckniveau wird in vorteilhaften Anwendungen höher sein, als das zweite Druckniveau. Häufig wird das dritte Druckniveau zwischen 4 bar und 15 bar höher sein, als das zweite Druckniveau. In besonders bevorzugten Ausführungen wird das dritte Druckniveau zwischen 4.0 bar und 15.0 bar höher sein, als das zweite Druckniveau.The third pressure level will be higher in advantageous applications than the second pressure level. Often, the third pressure level will be between 4 bar and 15 bar higher than the second pressure level. In particularly preferred embodiments, the third pressure level will be between 4.0 bar and 15.0 bar higher than the second pressure level.

Dabei kann Kondensat aus der Kondensatrückführleitung entnommen werden, welches durch die Nachspeisepumpe auf das dritte Druckniveau gebracht wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Wärmetauscher mit der ersten Druckstufe derart verbindbar ist, dass das Kondensat auf dem dritten Druckniveau im Wärmetauscher weiter erhitzt wird. Dieses erhitzte Kondensat kann anschließend beispielsweise zumindest teilweise verdampft werden.In this case, condensate can be removed from the condensate return line, which is brought by the make-up pump to the third pressure level.
In a further advantageous embodiment, the heat exchanger can be connected to the first pressure stage in such a way that the condensate is further heated at the third pressure level in the heat exchanger. This heated condensate can then be at least partially evaporated, for example.

Die folgende Tabelle gibt Beispiele für vorteilhafte Druckniveaus in der Vorrichtung bzw. im Verfahren gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Wertebereiche beschränkt. Tabelle 1Vorteilhafte Druckniveaus Vorteilhaft Bevorzugt Beispiel 1 Beispiel 2 1. Druckniveau 15 - 25 barg 17 - 23 barg 18 barg 15 barg 2. Druckniveau 6 - 15 barg 7 - 17 barg 9 barg 7.5 barg 3. Druckniveau 5 - 25 barg 8 - 23 barg 18.2 barg 16 barg Solldruck 1,5 - 12 barg 2 - 10.0 barg 8 barg 7 barg The following table gives examples of advantageous pressure levels in the apparatus and method, respectively, in accordance with various aspects of the present invention. However, the invention is not limited to these ranges of values. Table 1 Favorable pressure levels Advantageous Prefers example 1 Example 2 1. pressure level 15 - 25 barg 17 - 23 barg 18 barg 15 barg 2nd pressure level 6 - 15 barg 7 - 17 barg 9 barg 7.5 barg 3. pressure level 5 - 25 barg 8 - 23 barg 18.2 barg 16 barg set pressure 1.5-12 barg 2 - 10.0 barg 8 barg 7 barg

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Wärmetauscher derart an eine Abluftleitung anschließbar ist, dass die Abluft zur Erhitzung des Kondensat verwendet werden kann. Dabei handelt es sich in einer besonders vorteilhaften Ausführung bei der Abluftleitung um die Abluftleitung einer Trocknungseinrichtung einer Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung eine Faserstoffbahn. Insbesondere kann es sich um die Abluftleitung der Trockenhaube des erfindungsgemäßen Dampfverbrauchers handeln. Es ist aber auch möglich, dass es sich um die Abluft einer Trockenhaube eines anderen Trockenzylinders handelt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass es sich um die Abluftleitung eines beliebigen anderen Aggregats handelt, welches im Rahmen der Herstellung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn verwendet wird. Hierbei kann insbesondere aber nicht ausschließlich die Abluftleitung einer Heißluft- oder Infrarottrocknung einer Streichanlage in Frage kommen.In a further advantageous embodiment of the invention, the heat exchanger can be connected to an exhaust air line in such a way that the exhaust air can be used to heat the condensate. In a particularly advantageous embodiment, in the exhaust air line around the exhaust air line of a drying device of a machine for producing or processing a fibrous web. In particular, it may be the exhaust duct of the dryer hood of the steam consumer according to the invention. But it is also possible that it is the exhaust air of a drying hood of another drying cylinder. Furthermore, it can be provided that it is the exhaust duct of any other aggregate, which is used in the production or processing of a fibrous web. In this case, however, in particular but not exclusively, the exhaust air line of a hot air or infrared drying of a coating system come into question.

Vorteilhafterweise kann in der Vorrichtung zumindest ein Drosselorgan, wie beispielsweise eine Armatur, eine Blende oder ähnliches vorgesehen sein, um das Kondensat nach dem Durchgang durch den Wärmetauscher zumindest teilweise zu verdampfen.Advantageously, at least one throttle device, such as a fitting, a diaphragm or the like may be provided in the device to at least partially vaporize the condensate after passing through the heat exchanger.

In einer weiteren Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung einen Separator (S2) umfasst, dem das zumindest teilweise verdampfte Kondensat zuführbar ist, und an den die Rückspeiseleitung anschließbar ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann auch vorgesehen sein, dass das Kondensat direkt am Eingang des Separators (S2) oder im Inneren des Separators (S2) verdampft wird. In einer derartigen Ausführung kommt dem Separator (S2) die Funktion eines Entspannungstanks zu. In einer derartigen Ausführung bilden der Separator und das Drosselorgan eine funktionale Einheit.In a further embodiment it can be provided that the device has a separator ( S2 ), to which the at least partially vaporized condensate can be fed, and to which the return feed line can be connected. In a further advantageous embodiment can also be provided that the condensate directly at the entrance of the separator ( S2 ) or inside the separator ( S2 ) is evaporated. In such an embodiment, the separator ( S2 ) the function of a relaxation tank too. In such an embodiment, the separator and the throttle body form a functional unit.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausführung kann eine Einrichtung vorgesehen sein, mit der dem Separator (S2) Kondensat entnommen werden, und dem Wärmetauscher zur Verdampfung zugeführt werden kann. Diese Einrichtung kann insbesondere geeignete Leitungen sowie eine zweite Drucksteigerungseinrichtung umfassen, die dazu geeignet ist, dieses Kondensat auf das dritte Druckniveau zu verdichten. In a further advantageous embodiment, a device may be provided, with which the separator ( S2 ) Condensate can be removed, and the heat exchanger for evaporation can be supplied. This device may in particular comprise suitable lines and a second pressure increasing device, which is suitable for compressing this condensate to the third pressure level.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung kann auch eine Zusammenführung vorgesehen sein, bei der das der Kondensatrückführleitung entnommene Kondensat mit Kondensat zusammengeführt werden kann, welches dem Separator (S1) entnommen ist. Von dort kann dann das Kondensat aus den beiden Quellen gemeinsam dem Wärmetauscher zugeführt werden.
Häufig wird zwischen der Zusammenführung und dem Wärmetauscher kein Mittel zur Druckerhöhung mehr vorgesehen sein.
Mittels der ersten Drucksteigerungsvorrichtung und der zweiten Drucksteigerungsvorrichtung können die beiden Kondensatströme unabhängig voneinander verdichtet und beispielsweise auf das dritte Druckniveau gebracht werden. Dann können an der Zusammenführung zwei Kondensatströme gleichen Druckniveaus miteinander vermischt werden.
Diese Anordnung, bei der die Zusammenführung auf der Druckseite sowohl der ersten als auch der zweiten Drucksteigerungsvorrichtungen erfolgt ist sehr flexibel. So kann beispielsweise bei Ausfall einer der beiden Pumpen zumindest mit dem anderen Teilstrom von Kondensat weiter betrieben werden. Mit einer Pumpe, die zwischen der Zusammenführung und dem Wärmetauscher installiert ist, könnte im Gegensatz dazu bei einer Havarie oder bei Wartungsarbeiten der Pumpe der Wärmetauscher gar nicht mehr betrieben werden.In a particularly advantageous embodiment, it is also possible to provide a combination in which the condensate removed from the condensate return line can be brought together with condensate which flows into the separator ( S1 ) is taken. From there, the condensate from the two sources can then be fed together to the heat exchanger.
Often no means for increasing the pressure will be provided between the merge and the heat exchanger.
By means of the first pressure increase device and the second pressure increase device, the two condensate streams can be compressed independently of one another and brought to the third pressure level, for example. Then, two condensate streams of the same pressure level can be mixed together at the merge.
This arrangement, in which the merging takes place on the pressure side of both the first and the second pressure increase devices is very flexible. For example, if one of the two pumps fails, at least the other partial flow of condensate can continue to be operated. By contrast, with a pump installed between the junction and the heat exchanger, the heat exchanger could no longer operate in the event of an accident or maintenance of the pump.

In einer besonders bevorzugten Ausführung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung lediglich einen einzigen Dampfverbraucher, welcher mit der Dampfzuführung verbunden ist. In dieser Ausführung kommen die Vorteile der erfindungsgemäßen Entkopplung von Frischdampfnetz und Dampfzuführung besonders stark zum Tragen.
Alternativ kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die Dampfzuführung mit zwei oder mehreren weitgehend identischen Dampfverbrauchern und/oder zwei oder mehreren weitgehend identischen Thermokompressoren verbunden oder verbindbar ist. Auch in diesem Fall kann das zweite Druckniveau optimal angepasst werden.In a particularly preferred embodiment, the device according to the invention comprises only a single steam consumer, which is connected to the steam supply. In this embodiment, the advantages of the decoupling of live steam network and steam supply according to the invention are particularly strong for carrying.
Alternatively, for example, it may also be provided that the steam supply is connected or connectable to two or more substantially identical steam consumers and / or two or more largely identical thermocompressors. Also in this case, the second pressure level can be optimally adjusted.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Dampfrückgewinnung eines Dampfverbrauchers, insbesondere eines dampfbeheizten Zylinders, in einer Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung eine Faserstoffbahn, welcher aus einer Dampfzuführung mit Dampf auf einem zweiten Druckniveau versorgt wird, wobei diese Dampfzuführung im Wesentlichen aus einem Leitungssystem ohne zusätzliches Speicherbehältnis besteht und vom Frischdampfnetz entkoppelt ist, welches Dampf auf einem ersten Druckniveau zur Verfügung stellt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

a) Entnahme von Kondensat aus dem Dampfverbraucher
b) Verdichten des Kondensats auf ein drittes Druckniveau
c) Erwärmen des Kondensats auf dem dritten Druckniveau in zumindest einem Wärmetauscher,
d) Verdampfen des Kondensats und Erzeugen von Dampf auf einem zweiten Druckniveau und
e) Einspeisen des erzeugten Dampfes in die Dampfzuführung.
f) Verdichten von Entspannungsdampf aus einer weiteren Dampfquelle mittels eines Thermokompressors auf zumindest den Solldruck zur Versorgung des Dampfverbrauchers, wobei der Treibdampf des Thermokompressors einen Druck aufweist, der über dem zweiten Druckniveau liegt und insbesondere aus dem Frischdampfnetz entnommen wird.

With regard to the method, the object is achieved by a method for vapor recovery of a steam consumer, in particular a steam-heated cylinder, in a machine for producing or processing a fibrous web, which is supplied from a steam supply with steam at a second pressure level, said steam supply substantially from a Line system without additional storage container and is decoupled from the live steam network, which provides steam at a first pressure level, the method comprising the steps:

a) removal of condensate from the steam consumer
b) condensing the condensate to a third pressure level
c) heating the condensate at the third pressure level in at least one heat exchanger,
d) evaporating the condensate and generating steam at a second pressure level and
e) feeding the generated steam into the steam feed.
f) compressing expansion steam from a further steam source by means of a thermocompressor to at least the desired pressure for supplying the steam consumer, wherein the motive steam of the thermocompressor has a pressure which is above the second pressure level and is in particular removed from the live steam network.

In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens sind die Schritte c) und d) voneinander getrennt. Die Verdampfung des erwärmten Kondensats erfolgt also nicht direkt im Wärmetauscher, sondern nachgelagert, beispielsweise mittels eines Drosselorgans.In a preferred embodiment of the method, steps c) and d) are separated from each other. The evaporation of the heated condensate is therefore not directly in the heat exchanger, but downstream, for example by means of a throttle body.

Die Einspeisung des erzeugten Dampfes in die Dampfzuführung erfolgt dabei vorteilhafterweise auf dem zweiten Druckniveau.The feeding of the steam generated in the steam supply is advantageously carried out at the second pressure level.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens werden in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the method are described in the subclaims.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass als weitere Dampfquelle ein erster Separator (S1) verwendet wird, welcher Entspannungsdampf auf einem Druckniveau bereitstellt, das unterhalb des Solldruck liegt, welcher für den Dampfverbraucher benötigt wird. Advantageously, it can be provided that as a further vapor source a first separator ( S1 ), which provides flash steam at a pressure level that is below the target pressure required by the steam consumer.

In bevorzugten Ausführungen des Verfahrens kann eine Vorrichtung zum Einsatz kommen, welche gemäß einem Aspekt der Erfindung ausgeführt ist.In preferred embodiments of the method, a device may be used, which is embodied according to an aspect of the invention.

Der mittels des Thermokompressors verdichtetet Dampf kann vorteilhafterweise auf den Solldruck des Dampfverbrauchers verdichte werden, und dem Dampfverbraucher direkt zugeführt werden.
Es kann aber in anderen Anwendungen auch vorteilhaft sein, den Dampf im Thermokompressor auf das zweite Druckniveau zu verdichten, und den Dampf in die Dampfzuführung einzuspeisen.The steam compressed by means of the thermocompressor can advantageously be compressed to the desired pressure of the steam consumer and fed directly to the steam consumer.
However, it may also be advantageous in other applications to compress the steam in the thermocompressor to the second pressure level and to feed the steam into the steam feed.

Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der zumindest eine Wärmetauscher zum Erwärmen des Kondensats Abluft einer Trocknungseinrichtung einer Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung eine Faserstoffbahn verwendet, insbesondere Abluft einer Trockenhaube eines Trockenzylinders oder die Abluftleitung einer Heißluft- oder Infrarottrocknung eine Streichanlage.Furthermore, it may be advantageously provided that the at least one heat exchanger for heating the condensate exhaust air of a drying device of a machine for producing or processing a fibrous web used, in particular exhaust air dryer hood of a drying cylinder or the exhaust duct of a hot air or infrared drying a coater.

In üblichen Anwendungen beträgt das Druckniveau welches für den Dampfverbraucher benötigt wird (Solldruck) zwischen 6 barg und 8.5 barg. Diese Werte sind besonders vorteilhaft, wenn dampfbeheizte Zylinder als Dampfverbraucher eingesetzt werden. In speziellen Anwendungsfällen - z.B. bei Dampfblaskästen als Dampfverbraucher - können auch niedrigere Druckniveaus (z.B. bis zu 1,5 barg) oder ggf. höhere Druckniveaus notwendig sein.
Die Werte für das zweite Druckniveau und das dritte Druckniveau können je nach Anwendungsfall unterschiedlich sein. Insbesondere das zweite Druckniveau kann, wie bereits oben beschrieben, zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit angepasst werden. In üblichen Anwendungen kann die Druckdifferenz zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau zwischen 2 bar bis 10 bar, insbesondere zwischen 4 bar bis 10 bar betragen. Die Druckdifferenz zwischen dem zweiten Druckniveau und dem dritten Druckniveau kann vorteilhafterweise zwischen 7.1 bar bis 13 bar, insbesondere zwischen 9 bar bis 11 bar betragen.In common applications, the pressure level required for the steam consumer (target pressure) is between 6 barg and 8.5 barg. These values are particularly advantageous when steam-heated cylinders are used as steam consumers. In special applications - eg in steam blow boxes as steam consumers - lower pressure levels (eg up to 1.5 barg) or possibly higher pressure levels may be necessary.
The values for the second pressure level and the third pressure level may vary depending on the application. In particular, the second pressure level can, as already described above, be adapted to increase the economy. In usual applications, the pressure difference between the first pressure level and the second pressure level between 2 bar to 10 bar, in particular between 4 bar to 10 bar amount. The pressure difference between the second pressure level and the third pressure level may advantageously be between 7.1 bar to 13 bar, in particular between 9 bar to 11 bar.

Vorteilhafterweise kann nach dem Verdampfen des Kondensats ein Separator S2 vorgesehen sein, bevor der erzeugte Dampf in die Dampfzuführung eingespeist wird. In diesem Separator wird in einer vorteilhaften Ausführung der erzeugte Dampf vom Kondensat getrennt. Der Dampf wird in dieser Ausführung aus dem Separator in die Dampfzuführung eingespeist. In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird das Kondensat aus diesem Separator entnommen, mittels einer zweiten Druckstufe auf das dritte Druckniveau verdichtet, dem Wärmetauscher zugeführt und anschließend verdampft werden.Advantageously, after the evaporation of the condensate, a separator S2 be provided before the steam generated is fed into the steam supply. In this separator, in an advantageous embodiment, the steam generated is separated from the condensate. The steam is fed from the separator into the steam supply in this embodiment. In a particularly advantageous embodiment, the condensate is removed from this separator, compressed by means of a second pressure stage to the third pressure level, fed to the heat exchanger and then evaporated.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das dem Separator entnommene Kondensat mit dem dem Dampfverbraucher entnommenen Kondensat an einer Zusammenführung zusammengeführt und gemeinsam dem Wärmetauscher zugeführt werden, wobei zwischen der Zusammenführung und dem Wärmetauscher (5) keine weitere Druckerhöhung mehr erfolgt.Furthermore, it can be provided that the condensate removed from the separator is combined with the condensate removed from the steam consumer at a merger and fed together to the heat exchanger, wherein between the merging and the heat exchanger ( 5 ) no further pressure increase takes place.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier Schemazeichnungen näher erläutert.

1 zeigt schematisch eine Ausführung einer Vorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung.
2 zeigt schematisch eine Ausführung eine Vorrichtung zur Versorgung eines Dampfverbrauchers, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist

In the following the invention will be explained in more detail with reference to two schematic drawings.

1 schematically shows an embodiment of a device according to one aspect of the invention.
2 1 schematically shows an embodiment of a device for supplying a steam consumer, as known from the prior art

Der Dampfverbraucher 1 in 1 ist beispielhaft als Yankeezylinder 1 ausgeführt. Erfindungsgemäß können jedoch auch andere Dampfverbraucher, wie z.B. Dampfblaskästen vorgesehen sein. Über einen Einlass 1a wird in den Yankeezylinder 1 Dampf zum Beheizen eingeleitet. Dieser Dampf kann beispielsweise ein Druckniveau zwischen 6 und 8.5 barg aufweisen. In speziellen Anwendungsfällen können auch niedrigere Druckniveaus (z.B. bis zu 3 barg) oder ggf. höhere Druckniveaus notwendig sein. Über einen Auslass 1b kann dem Yankeezylinder 1 Kondensat entnommen werden. Dieses Kondensat kann sich auf einem Druckniveau zwischen 5 und 7.5 barg befinden. Ein in einem ersten Separator S1 anfallender Dampf -üblicherweise eine Mischung aus Entspannungsdampf und Durchströmdampf- wird mittels einer Leitung 12 wieder zum Yankeezylinder 1 zurück geleitet. Das anfallende Kondensat wird aus dem ersten Separator S1 über eine Kondensatrückführleitung abgeleitet.
Da der im Separator S1 anfallende Dampf ein zu niedriges Druckniveau aufweist, wird er mittels eines Thermokompressors 7 so weit verdichtet, dass er wieder in den Yankeezylinder eingeleitet werden kann. Den dazu benötigten Treibdampf bezieht der Thermokompressor aus dem Frischdampfnetz 10
Bei der in 1 gezeigten Ausführung wir der Dampf im Thermokompressor 7 in etwa auf den Solldruck verdichtet, und über den Einlass 1a in den Dampfverbraucher 1 eingeleitet. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Dampf im Thermokompressor auf das zweite Druckniveau verdichtet wird, und dann in die Dampfzuführung 2 eingeleitet wird. Diese zweite Variante wird üblicherweise ungünstiger sein, als die erste, da hier mehr Aufwand für die Verdichtung des Dampfes anfällt und mehr Treibdampf eingesetzt werden muss, wodurch weniger Dampf aus der Wärmerückgewinnung genutzt werden kann. Es kann aber z.B. bedingt durch bauliche Rahmenbedingung in manchen Anwendungen trotzdem vorteilhaft sein, die höhere Verdichtung gemäß der zweiten Variante zu wählen. Die Dampfzuführung 2 stellt Dampf auf einem zweiten Druckniveau bereit. Dieses zweite Druckniveau liegt üblicherweise über dem Solldruck, mit dem der Dampf in den Dampfverbraucher 1 eingespeist wird. Die Differenz kann vorteilhafterweise zwischen 0.5 und 2.0 bar betragen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das zweite Druckniveau bei 9 barg liegt, während der Solldruck des Dampfverbrauchers 1 bei 8 barg liegt. In diesem Fall kann vor dem Einlass 1a in den Dampfverbraucher ein Anheiz- oder Ergänzungsventil 80 vorgesehen sein. Jedoch liegt das benötigte zweite Druckniveau üblicherweise deutlich unter dem ersten Druckniveau, das das Frischdampfnetz 10 der Anlage zur Verfügung stellt. Daher ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Dampfzuführung 2 vom Frischdampfnetz 10 entkoppelt. Diese Entkopplung erfolgt in der Ausführung in 1 mittels eines Ventils 8, beispielsweise eine Regel- oder Drosselventils 8. Die Entkopplung kann aber auch durch andere geeignete Maßnahmen, z.B. durch ein Drosselorgan erfolgen. Wesentlich an der Entkopplung ist, dass in der Dampfzuführung 2 und dem Frischdampfnetz 10 der Druck unabhängig voneinander eingestellt werden kann. Dabei ist in der Regel das zweite Druckniveau der Dampfzuführung 2 deutlich niedriger als das erste Druckniveau des Frischdampfnetzes 10.The steam consumer 1 in 1 is exemplary as Yankee cylinder 1 executed. According to the invention, however, other steam consumers, such as steam blow boxes may be provided. About an inlet 1a gets into the Yankee cylinder 1 Steam for heating initiated. This steam may for example have a pressure level between 6 and 8.5 barg. In special applications, lower pressure levels (eg up to 3 barg) or possibly higher pressure levels may be necessary. About an outlet 1b can the Yankee cylinder 1 Condensate can be removed. This condensate can be at a pressure level between 5 and 7.5 barg. One in a first separator S1 accumulating steam-usually a mixture of flash vapor and Durchströmdampf- is by means of a conduit 12 back to the Yankee cylinder 1 headed back. The resulting condensate is removed from the first separator S1 derived via a condensate return line.
Because of the separator S1 accumulating steam has too low a pressure level, it is by means of a thermocompressor 7 compressed so much that he can be reintroduced into the Yankee cylinder. The necessary motive steam is supplied by the thermocompressor from the main steam network 10
At the in 1 The version shown here is the steam in the thermocompressor 7 compressed to about the target pressure, and over the inlet 1a introduced into the steam consumer 1. Alternatively, it can also be provided that the steam in the thermocompressor is compressed to the second pressure level, and then into the steam supply 2 is initiated. This second variant will usually be less favorable than the first, since more effort is required for the compression of the steam and more motive steam must be used, whereby less steam from the heat recovery can be used. However, it may still be advantageous, for example due to structural conditions in some applications, to choose the higher compression according to the second variant. The steam supply 2 provides steam at a second pressure level. This second pressure level is usually above the target pressure with which the steam is fed into the steam consumer 1. The difference can advantageously be between 0.5 and 2.0 bar. It can be provided, for example, that the second pressure level is 9 barg, while the target pressure of the steam consumer 1 is 8 barg. In this case, before the inlet 1a in the steam consumer a heating or supplementary valve 80 be provided. However, the required second pressure level is usually well below the first pressure level that the live steam network 10 the plant provides. Therefore, in the device according to the invention, the steam supply 2 from the live steam network 10 decoupled. This decoupling takes place in the embodiment in 1 by means of a valve 8th , For example, a control or throttle valve 8th , The decoupling can also be done by other suitable measures, for example by a throttle body. Essential to the decoupling is that in the steam supply 2 and the live steam network 10 the pressure can be set independently. In this case, as a rule, the second pressure level of the steam supply 2 significantly lower than the first pressure level of the live steam network 10 ,

Aus dem ersten Separator S1 wird mittels einer Kondensatzrückführleitung 3 das Kondensat abgeführt. Ein Teil davon wird zurück zum Dampferzeuger 99 geleitet. Ein Teil davon kann aber dazu verwendet werden, um unter Zuhilfenahme eines Wärmetauschers 5 Dampf daraus zu erzeugen. Wenn eine große Menge Kondensats nicht an den Dampferzeuger 99 zurückgeführt, sondern direkt wieder verdampft werden kann, erhöht sich die Wirtschaftlichkeit des Prozesses erheblich. In der in 1 gezeigten Ausführung wird hierfür der Kondensatrückführleitung 3 Kondensat entnommen, und mittels einer ersten Druckstufe 4 auf ein drittes Druckniveau gebracht. Dieses dritte Druckniveau kann beispielsweise um 4 bis 15 bar über dem zweiten Druckniveau liegen, vorteilhafterweise um etwa 7.1 bis 9.5 bar über dem zweiten Druckniveau. Die Absolutwerte des dritten Druckniveaus können in vorteilhaften Ausführungen zwischen 6 barg und 25 barg liegen, insbesondere zwischen 7 barg und 23 barg. Jedoch können im Einzelfall die Werte des dritten Druckniveaus hiervon auch abweichen.
In einem Wärmetauscher 5 wird das Kondensat auf dem dritten Druckniveau weiter erhitzt. Hierbei kann der Wärmetauscher 5 beispielsweise mit der Abluft des Yankeezylinders 1 betrieben werden Jedoch ist es erfindungsgemäß möglich, alle Arten von heißer Abluft zu verwenden, die im Umfeld der Herstellung oder Verarbeitung der Faserstoffbahn anfallen. Die können z.B. Abluft aus der Strichtrocknung, Gasturbinenabluft oder andere sein. Aus dem erhitzten Kondensat wird in der in 1 gezeigten Ausführung mittels eines Drosselorgans 9 Dampf erzeugt. Aus einem zweiten Separator S2 wird der Dampf über eine Rückspeiseleitung 6 in die Dampfzuführung 2 eingeleitet. Der eingespeiste Dampf wird dabei im Wesentlichen mit dem zweiten Druckniveau eingespeist. Hier zeigt sich noch einmal ein Vorteil der Erfindung. Durch die Entkopplung von Dampfzuführung 2 und Frischdampfnetz 10 muss der eingespeiste Dampf nicht auf dem hohen (ersten) Druckniveau erzeugt werden, das für den Treibdampf benötigt wird, sondern kann auf dem (niedrigeren) zweiten Druckniveau erzeugt werden, welches üblicherweise rund 1 bar über dem Solldruck des Dampfverbrauchers liegt. Das im zweiten Separator S2 anfallende Kondensat kann, wie in 1 beispielhaft gezeigt, mittels einer zweiten Druckstufe 11 wieder auf das dritte Druckniveau gebracht, und dem Wärmetauscher 5 zugeführt werden.
Wie in der 1 gezeigt kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das der Kondensatrückführleitung 3 entnommene Kondensat, welches mittels der Drucksteigerungseinrichtung 4 -üblicherweise einer Pumpe- auf das dritte Druckniveau gebracht ist, sowie das dem Separator S2 entnommene Kondensat vor der Einleitung in den Wärmetauscher 5 zusammengeführt werden. Die Zusammenführung 15 kann vorteilhafterweise vor dem Wärmetauscher 5 erfolgen. Die Zusammenführung 15 erfolgt bevorzugt auf der Druckseite der zweiten Pumpe 11, also nachdem das Kondensat aus dem Separator S2 auf das dritte Druckniveau gebracht worden ist. In dieser sehr vorteilhaften Ausführung befindet sich also zwischen der Zusammenführung 15 und dem Wärmetauscher 5 kein Mittel zur Druckerhöhung des Kondensats.From the first separator S1 is by means of a condensate return line 3 the condensate is discharged. Part of it will be back to the steam generator 99 directed. However, part of it can be used with the help of a heat exchanger 5 To produce steam from it. If a large amount of condensate is not connected to the steam generator 99 recycled, but can be directly evaporated again, the efficiency of the process increases significantly. In the in 1 The embodiment shown here is the condensate return line 3 Removed condensate, and by means of a first pressure stage 4 brought to a third level of pressure. This third pressure level may be, for example, 4 to 15 bar above the second pressure level, advantageously about 7.1 to 9.5 bar above the second pressure level. The absolute values of the third pressure level can lie in advantageous embodiments between 6 barg and 25 barg, in particular between 7 barg and 23 barg. However, in individual cases, the values of the third pressure level may also deviate therefrom.
In a heat exchanger 5 the condensate is heated further at the third pressure level. Here, the heat exchanger 5 for example, with the exhaust air of the Yankee cylinder 1 However, it is possible according to the invention to use all types of hot exhaust air which occur in the environment of production or processing of the fibrous web. These may be, for example, exhaust air from the moisture-drying, gas turbine exhaust air or others. From the heated condensate is in the in 1 shown embodiment by means of a throttle body 9 Steam generated. From a second separator S2 the steam is sent via a return line 6 in the steam supply 2 initiated. The injected steam is fed in substantially at the second pressure level. This again shows an advantage of the invention. By decoupling of steam supply 2 and live steam network 10 the injected steam need not be generated at the high (first) pressure level required for the motive steam, but may be generated at the (lower) second pressure level, which is typically about 1 bar above the steam injector set point pressure. The second separator S2 accumulating condensate can, as in 1 shown by way of example, by means of a second pressure stage 11 brought back to the third pressure level, and the heat exchanger 5 be supplied.
Like in the 1 can be advantageously provided that the condensate return line 3 removed condensate, which by means of pressure increase means 4 Usually a pump is brought to the third pressure level, as well as the separator S2 removed condensate prior to introduction into the heat exchanger 5 be merged. The merge 15 can advantageously before the heat exchanger 5 respectively. The merge 15 takes place preferably on the pressure side of the second pump 11 So after the condensate from the separator S2 has been brought to the third pressure level. In this very advantageous embodiment is thus between the merge 15 and the heat exchanger 5 no means to increase the pressure of the condensate.

Mittels der in 2 gezeigten, aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung, sollen noch einmal die Vorteile der Erfindung deutlich gemacht werden. Die Elemente und Bezeichnungen in 2 sind im Wesentlichen dieselben, wie in 1 By means of in 2 shown, known from the prior art device, once again the advantages of the invention will be made clear. The elements and labels in 2 are essentially the same as in 1

Die beiden Vorrichtungen unterscheiden sich insbesondere dadurch, dass in 2 der Treibdampf zur Versorgung des Thermokompressors 7 aus der Dampfzuführung 2 entnommen wird, während der Thermokompressor 7 in der Ausführung in 1 aus dem Frischdampfnetz 10 mit Treibdampf versorgt wird.
Die Konsequenzen, die sich durch dieses Unterschied ergeben, sind vielschichtig, und führen zu einer ganzen Reihe von Vorteilen beim Bau und Betrieb einer derartigen Vorrichtung. The two devices differ in particular in that in 2 the motive steam to supply the thermocompressor 7 from the steam supply 2 is removed while the thermocompressor 7 in the execution in 1 from the fresh steam network 10 supplied with motive steam.
The consequences of this difference are complex, leading to a whole range of advantages in the construction and operation of such a device.

Da bei der Vorrichtung in 2 der Dampf der Dampfzuführung 2 als Treibdampf verwendet wird, kann das zweite Druckniveau der Dampfzuführung nicht zu niedrig gewählt werden. Häufig kann diese Niveau 15 barg betragen. Bei der Vorrichtung in 1, die gemäß einem Aspekt der Erfindung ausgeführt ist, muss das zweite Druckniveau nur etwas über dem Solldruck des Dampfverbrauchers 1 liegen. Werte von 9 barg und niedriger sind hier nicht unüblich.
Um den Dampf aus der Dampferzeugungsvorrichtung über die Rückspeiseleitung 6 in die Dampfzuführung einzuleiten, muss dieser Dampf auf dem zweiten Druckniveau zur Verfügung gestellt werden. Da dieses in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung deutlich unter dem aus dem Stand der Technik bekannte liegt (in obigem Beispiel im 15 - 9 = 6 bar), können die Elemente der Dampferzeugungsvorrichtung, insbesondere auch die Drucksteigerungseinrichtungen 4, 11 für viel geringere Drücke ausgelegt werden. Dadurch reduzieren sich die Anschaffungskosten für die Dampferzeugungsvorrichtung signifikant. Zudem sinken auch die Betriebskosten, da nur wesentlich geringere Drücke erzeugt werden müssen.As in the device in 2 the steam of the steam supply 2 is used as motive steam, the second pressure level of the steam supply can not be set too low. Often this level can 15 be barg. In the device in 1 According to one aspect of the invention, the second pressure level needs to be only slightly above the target pressure of the steam consumer 1. Values of 9 barg and lower are not uncommon here.
To the steam from the steam generating device via the return line 6 into the steam supply, this steam must be provided at the second pressure level. Since this in a device according to the invention is well below that known from the prior art (in the above example in 15 - 9 = 6 bar), the elements of the steam generating device, in particular the pressure increase means 4 . 11 be designed for much lower pressures. This significantly reduces the initial cost of the steam generating device. In addition, the operating costs are reduced, since only much lower pressures must be generated.

In der folgenden Tabelle sind typische Druckniveaus der beiden Lösungen noch einmal gegenübergestellt: Tabelle 2 Typische Druckniveaus 1 2 (Std. d. Technik) 1. Druckniveau 18 barg 18 barg 2. Druckniveau 9 barg 15 barg 3. Druckniveau 18.2 barg 25 barg Solldruck 8 barg 8 barg The following table compares typical pressure levels of the two solutions: Table 2 Typical pressure levels 1 2 (Hrs of technique) 1. pressure level 18 barg 18 barg 2nd pressure level 9 barg 15 barg 3. pressure level 18.2 barg 25 barg set pressure 8 barg 8 barg

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2085514 [0005]
EP 2396469 [0006]
EP 2775030 [0007]
EP 3150761 [0008]

Claims

Apparatus for supplying a steam consumer (1), in particular a steam-heated cylinder, in a machine for producing or processing a fibrous web, comprising a steam consumer (1), in particular a steam-heated cylinder (1), a steam supply (2), which steam on a second Pressure level for the steam consumer (1) provides, and which with a fresh steam network (10) is connected, which provides live steam at a first pressure level, a condensate return line (3) for guiding the condensate removed from the steam consumer (1), in particular for recycling in an external steam generator, a steam generating device for at least partially evaporating the condensate removed from the steam consumer (1), which comprises at least one heat exchanger (5), a return feed line (6) which is connectable to the steam feed (2), from the condensate produced steam in the steam supply (2) for zuzuspeisen, wherein the steam supply (2) from the main steam network (10) is decoupled and consists essentially of a conduit system (2) without additional storage container, and wherein the second pressure level of the steam supply (2) is lower than the first pressure level of the live steam network (10 ), characterized in that the device additionally comprises a thermocompressor (7) for supplying the steam consumer (1) connectable or connected to a steam network providing motive steam at a pressure level higher than the second pressure level ,

Device after Claim 1 , characterized in that the thermocompressor (7) is connected to the main steam network (10) which provides motive steam at the first pressure level.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the steam generating device comprises at least one throttle body (9) to at least partially evaporate the condensate after passing through the heat exchanger (5), and a separator (S2), which at least partially vaporized Condensate can be supplied, and to which the return feed line (6) can be connected.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the decoupling of the steam supply (2) from the live steam network (10) by means of a valve (8), in particular a control or throttle valve (8) or a throttle body takes place.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device comprises a first pressure increasing means (4) which is adapted to condensate condensate from the condensate return line (3) to a third pressure level, and the heat exchanger (5) with the first pressure increasing means ( 4) is connectable such that the condensate can be supplied to the heat exchanger (5) for heating at the third pressure level.

Device according to one of Claims 3 to 5 , characterized in that a device is provided, with which the separator (S2) condensate are removed, and the heat exchanger (5) can be supplied and this device comprises a second pressure increasing means (11) which is adapted to the condensate on the to compress third pressure level.

Device according to one of Claims 3 to 6 , characterized in that a combination (15) is provided, in which the condensate recirculation line (3) removed condensate can be combined with condensate, which is taken from the separator (S2).

Device according to Claim 7 , characterized in that between the merge (15) and the heat exchanger (5) no further means for increasing the pressure are provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger (5) is connectable to an exhaust air line (13) such that the exhaust air can be used for heating the condensate.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that with the steam supply (2) only a single steam consumer (1) is connected.

A process for vapor recovery of a steam consumer (1), in particular a steam-heated cylinder (1), in a machine for producing or processing a fibrous web, which is supplied from a steam supply (2) with steam at a second pressure level, said steam supply (2) in Essentially consists of a conduit system (2) without additional storage container and from Main steam network (10) is decoupled, which provides steam at a first pressure level, the method comprising the steps of: a) removal of condensate from the steam consumer (1) b) compressing the condensate to a third pressure level c) heating of the condensate on the third pressure level in at least one heat exchanger (5), d) evaporation of the condensate and generation of steam at a second pressure level and e) feeding the generated steam into the steam feed (2). f) compressing expansion steam from a further steam source by means of a thermocompressor to at least the desired pressure for supplying the steam consumer, wherein the motive steam of the thermocompressor has a pressure which is above the second pressure level and is in particular removed from the live steam network.

Method according to Claim 11 , characterized in that the pressure difference between the first pressure level and the second pressure level between 2 bar to 10 bar, in particular between 4 bar to 9 bar and / or the pressure difference between the second pressure level and the third pressure level between 7.1 bar to 13 bar, in particular between 9 bar to 11 bar.

Method according to one of Claims 11 or 12 , characterized in that after the at least partial evaporation of the condensate or for at least partial evaporation of the condensate, a separator S2 is provided before the generated steam is fed into the steam supply (2).

Method according to Claim 13 , characterized in that from the separator S2 condensate is removed, which is compressed to the third pressure level and the heat exchanger (5) is supplied.

Method according to one of Claims 11 to 14 , characterized in that as a further vapor source, a first separator (S1) is used, which provides flash steam at a pressure level which is below the target pressure, which is required for the steam consumer (1).