DE102017127664A1

DE102017127664A1 - Prozessluftsystem

Info

Publication number: DE102017127664A1
Application number: DE102017127664.5A
Authority: DE
Inventors: Marco Popp; Dario Bianchini
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2017-11-23
Filing date: 2017-11-23
Publication date: 2019-05-23
Also published as: WO2019101520A1; DE112018005655A5

Abstract

Bei einem Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Prozessluftsystems einer einem Trockenzylinder, insbesondere einem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder zugeordneten Trockenhaube einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, wird einem Nassteil und einem Trockenteil der Trockenhaube über ein jeweiliges Zuluftstellelement eines Kanalsystems Zuluft zugeführt und aus dem Nassteil und dem Trockenteil über ein jeweiliges Abluftstellelement des Kanalsystems Abluft abgeführt. Dabei wird in Strömungsrichtung der Zuluft betrachtet vor dem dem Nassteil zugeordneten Zuluftstellelement und/oder vor dem dem Trockenteil zugeordneten Zuluftstellelement jeweils mittels eines Drucksensors der Druck in dem betreffenden Zuluft-Zuführkanal gemessen, der jeweilige gemessene Druck einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung zugeführt und der jeweilige Druck mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung über eine entsprechende Ansteuerung eines jeweiligen ZuluftGebläses für die dem Nass- bzw. Trockenteil zuzuführende Zuluft automatisch auf einen zumindest im Wesentlichen konstanten Wert geregelt. Es wird auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Prozessluftsystems einer einem Trockenzylinder, insbesondere einem MG (machine glazed)- Glätt- und/oder Yankeezylinder, zugeordneten Trockenhaube einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, bei dem einem Nassteil und einem Trockenteil der Trockenhaube über ein jeweiliges Zuluftstellelement eines Kanalsystems Zuluft zugeführt und aus dem Nassteil und dem Trockenteil über ein jeweiliges Abluftstellelement des Kanalsystems Abluft abgeführt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie ein Computerprogrammprodukt zum Steuern und/oder Regeln eines Prozessluftsystems
Bei der Papiererzeugung wird ein relativ großer Energieanteil in der Trocknung benötigt. Aus energetischer Sicht wird eine lufttechnische Optimierung angestrebt, indem die zur Trocknung eingesetzte Energie möglichst weitgehend im Prozess gehalten wird. Zur Wärmerückgewinnung erfolgt hierbei in der Regel eine Vorwärmung der Haubenzuluft und insbesondere bei Yankeehauben auch eine Vorwärmung von Verbrennungsluft. Zudem ist eine Beheizung der Produktionshallen mit Abwärme die Regel.
Zudem muss aus dem Prozessluftsystem der Trockenhaube einer Tissuemaschine bzw. eines MG- Glätt- und/oder Yankeezylinders ein Teil der Umluft abgeführt werden, um die Luftfeuchte im System auf einem konstanten Niveau zu halten. Dies kann über eine kontrollierte Zuführung von Ergänzungsluft und bei gasbeheizten Trockenhauben Verbrennungsluft erfolgen. Die jeweiligen Mengen von Abluft und Ergänzungsluft werden über Luftklappen im System eingestellt. Die Luftklappen besitzen in der Regel einen elektrischen oder pneumatischen Stellantrieb. An der Trockenhaube bzw. im Spalt zwischen dem Yankeezylinder und der Trockenhaube installierte Sensoren, z.B. Temperatur- und Drucksensoren etc., zeigen an, ob die Trockenhaube heiße Luft in die Halle abbläst oder kalte Luft aus der Halle ansaugt. Ziel ist es, bei einer möglichst hohen Haubenabluftfeuchte beide Haubenhälften ausbalanciert, d.h. bei neutralem Luftdruck zu fahren, so dass keine heiße Prozessluft am Spalt zwischen dem Yankeezylinder und der Trockenhaube in die Halle austritt und keine kalte Hallenluft in die Trockenhaube eingesaugt wird..
Bei den bisher üblichen Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art ist insbesondere von Nachteil, dass die jeweiligen Einstellungen für einen jeweiligen energetisch optimalen Betrieb manuell vorzunehmen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei denen auf möglichst einfache und zuverlässige Weise eine hinsichtlich eines energetisch optimalen Betriebs der Trockenhaube automatische Regelung des Prozessluftsystems der Trockenhaube gewährleistet und damit auch bei jeweiligen Veränderungen der Produktion automatisch stets ein optimaler Betrieb der Trockenhaube aufrechterhalten wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe jeweils durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 3 bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9, bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie ein Computerprogrammprodukt gemäß den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
Bei den verschiedenen erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Prozessluftsystems einer einem Trockenzylinder, insbesondere einem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder, zugeordneten Trockenhaube einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, wird jeweils ein Nassteil und ein Trockenteil der Trockenhaube über ein einen jeweiligen Luftkreislauf mit Heißluft („Umluft“) versorgt und jedem Luftkreislauf wird über ein jeweiliges Zuluftstellelement eines Kanalsystems Zuluft zugeführt und/oder über ein jeweiliges Abluftstellelement Abluft abgeführt. Dabei kann es sich bei einem jeweiligen Zuluftstellelement insbesondere um eine Zuluftklappe und bei einem jeweiligen Abluftstellelement insbesondere um eine Abluftklappe handeln.
Zudem ist zwischen dem Trockenzylinder und dem Nassteil sowie dem Trockenteil jeweils ein Zwischenraum vorgesehen ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung zeichnet sich das betreffende Verfahren zum Steuern und/oder Regeln des Prozessluftsystems dadurch aus, dass im Zwischenraum des Nassteils und/oder im Zwischenraum des Trockenteils jeweils mittels wenigstens eines Drucksensors der herrschende Zwischenraum-Druck (pZ) bestimmt wird, der jeweils gemessene Zwischenraum-Druck (pZ) einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung zugeführt und der jeweilige Zwischenraum-Druck (pZ) mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung insbesondere über eine entsprechende Ansteuerung des jeweiligen Zuluftstellelements und/oder des jeweiligen Abluftstellelements automatisch so geregelt wird, so dass der Zwischenraum- Druck (pZ) innerhalb eines vorgegebenen Wertebereiches liegt.
Aufgrund dieser Ausgestaltung des Verfahrens kann erreicht werden, dass der Zwischenraumdruck p_Z immer in einem vorgegebenen Bereich liegt, ohne dass, wie bisher durch manuelles Öffnen und Schließen von Klappen der Druck korrigiert werden muss. Dadurch kann der Personalaufwand reduziert werden und zudem auch noch die Prozessstabilität und -gleichmäßigkeit erhöht werden.
Insbesondere ist es möglich, den Zwischenraum- Druck (p_Z) so zu regeln, dass er in einem Intervall von +/- 10 kPa, vorzugsweise von +/- 5 kPa, besonders bevorzugt +/- 1 Pa um den Umgebungsdruck liegt.
Ein Zwischenraum- Druck (p_Z), welcher in etwa im Bereich des Umgebungsdrucks liegt, bietet für das Verfahren große Vorteile.
Ist der Zwischenraum- Druck (p_Z) nämlich höher als der Umgebungsdruck, so strömt die heiße Umluft aus dem jeweiligen Nass- bzw. Trockenteil der Trockenhaube in die Umgebung, da der Zwischenraum zwischen Trockenhaube und Trockenzylinder, welcher mit der heißen Umluft angefüllt ist, üblicherweise nicht gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Mit dem Ausströmen der heißen Luft in die Umgebung geht dem Prozessluftsystem aber eine große Menge an Energie verloren. Diese Energie muss dem Luftkreislauf dann wieder zugeführt werden, was zum mit zusätzlichen Kosten verbunden ist. Außerdem ist dies auch ergonomisch vorteilhaft, da das Bedienpersonal in der Nähe des Trockenzylinders nicht durch die ausströmende heiße Luft belastet wird.
Ist der Zwischenraum- Druck (p_Z) dagegen niedriger als der Umgebungsdruck, so wird die kältere Umgebungsluft in das Prozessluftsystem eingesaugt. Dadurch wird die Umluft im Luftkreislauf abgekühlt und muss dann erwärmt werden, was wieder zu höheren Kosten führt.
Der optimale Zustand ist daher ein Zwischenraumdruck, der in etwa dem Umgebungsdruck entspricht, da so weder heiße Luft an die Umgebung verloren geht, noch kalte Umgebungsluft eingesaugt wird, und dadurch am wenigsten Energie den einzelnen Luftkreisläufen zugeführt werden muss.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung zeichnet sich das betreffende Verfahren zum Steuern und/oder Regeln des Prozessluftsystems dadurch aus, dass im Zwischenraum des Nassteils und/oder im Zwischenraum des Trockenteils jeweils mittels wenigstens eines Temperatursensors die Zwischenraum Temperatur (T_Z) gemessen, die jeweilige gemessene Zwischenraum-Temperatur (T_Z) einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (34) zugeführt und die jeweilige Zwischenraum-Temperatur (T_Z) mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung insbesondere über eine entsprechende Ansteuerung des jeweiligen Zuluftstellelements und/oder des jeweiligen Abluftstellelements automatisch so geregelt wird, dass die jeweilige Zwischenraum -Temperatur (T_Z) in einem Temperaturbereich zwischen 50° C und 250° C, insbesondere in einem Temperaturbereich zwischen 100° C und 200° C, gehalten wird.
Dieser zweite Aspekt löst dasselbe Problem, wie der erste Aspekt mit derselben erfinderischen Idee, nämlich das manuelle Einstellen der Stellelemente durch eine Automatisierung zu ersetzen, die auf Messwerten aus dem Zwischenraum beruht. Somit ergeben sich hier auch dieselben Vorteile, wie oben beschrieben.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Messung der jeweiligen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) in einem Abstand von weniger als 100cm, bevorzugt weniger als 50cm, besonders bevorzugt 20cm oder weniger von einem führerseitigen und/oder triebseitigen Rand des Zwischenraums erfolgt.
Diese Ausführung ist deshalb vorteilhaft, da sich die Zwischenraum-Temperatur (T_Z) in Randnähe in Abhängigkeit vom Zwischenraum- Druck (p_Z) stark ändert.
Üblicherweise ist die Temperatur der heißen Umluft sehr hoch. Sie liegt häufig zwischen 300°C und 500°C.
Die Temperatur der Umgebung liegt deutlich darunter, und beträgt üblicherweise - abhängig von der Qualität der Hallenbelüftung- zwischen 20°C und 50°C.
Liegt der Zwischenraum- Druck (p_Z) über dem Umgebungsdruck, so strömt, wie oben beschrieben, heiße Umluft aus dem Zwischenraum in die Umgebung. Dies geschieht unter anderem über den führerseitigen und/oder triebseitigen Rand des Zwischenraums. Somit strömt diese heiße Luft an den dort angebrachtenTemperatursensoren vorbei, welche eine hohe Temperatur von i.d.R. > 300°c anzeigen.
Liegt der Zwischenraum- Druck (p_Z) unter dem Umgebungsdruck, so wird Umgebungsluft -wieder unter anderem über den Rand- eingesaugt, und die dort angebrachten Temperatursensoren zeigen eine niedrige Temperatur, i.d.R. < 50°C.
Sind Zwischenraum- Druck (p_Z) und Umgebungsdruck in etwa gleich, so findet kein - oder nur sehr wenig - Luftaustausch zwischen dem Zwischenraum und der Umgebung statt. Die Temperatur im Randbereich wird sich dann in einem Zwischenbereich einstellen, der üblicherweise zwischen 50° C und 250° C, insbesondere zwischen 100° C und 200° C liegt.
Insofern wird durch den zweiten Aspekt der Erfindung auch wieder dieselbe erfinderische Idee realisiert, wie durch den ersten, nämlich durch die Reduzierung oder Verhinderung des Luftaustauschs eine Reduzierung des Energiebedarfs zu erzielen.
In weiteren bevorzugten Ausführungen des Verfahrens kann die Temperaturmessung dadurch erfolgen, dass wenigstens ein in der Isolierung der Trockenhaube verbauter Temperatursensor verwendet wird.
Es kann vorteilhaft sein, dass zur Regelung der jeweiligen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) bei einer jeweils zu niedrigen gemessenen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) das jeweilige Zuluftstellelement automatisch geöffnet und bei einer jeweils zu hohen gemessenen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) das jeweilige Zuluftstellelement automatisch gedrosselt wird.
Dabei werden gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Messung der jeweiligen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) im Zwischenraum des Nassteils und/oder des Trockenteils jeweils mehrere, insbesondere vier, Temperatursensoren verwendet, wobei als Messwert jeweils der Sensorwert mit der höchsten Temperatur herangezogen wird.
Diese mehreren Sensoren können beispielsweise entlang der Umfangsrichtung des Trockenzylinders angeordnet sein. Auf diese Weise kann an verschiedenen Stellen überprüft werden, ob Luft aus dem Zwischenraum austritt oder eingesaugt wird. Durch die Wahl des höchsten gemessenen Wertes als Temperaturwert wird gewährleistet, dass die Regelung bereits dann aktiv wird, wenn zumindest an einer Stelle heiße Luft austritt. Eine ebenfalls mögliche Variante des Verfahrens, bei der die niedrigste gemessene Temperatur gewählt wird, oder ein Mittelwert bzw. der Median führt zu einem anderen Verhalten der Regelung, welche jedoch auch vorteilhaft sein können.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass das Kanalsystem einen gemeinsamen Zuluft-Zuführkanal zu den Zuluftstellelementen umfasst, welcher mit einem Zuluftgebläse mit Zuluft versorgt wird und in dem zumindest ein Zuluft-Drucksensor vorgesehen ist, wobei die mittels des zumindest einen Zuluft-Drucksensors gemessenen Werte einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung zugeführt und der anliegende Druck mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung insbesondere über eine entsprechende Ansteuerung des Zuluftgebläses beeinflusst wird und insbesondere konstant gehalten wird. Diese Möglichkeit ist sowohl für Verfahren gemäß dem ersten, als auch dem zweiten Aspekt der Erfindung vorteilhaft einsetzbar.
Wird nämlich aufgrund eines Regeleingriffs eine der beiden Zustellelemente geöffnet, und strömt dadurch vermehrt Zuluft in einen der beiden Luftkreisläufe, so kann es in dem gemeinsamen Zuluft-Zuführkanal zu einem Druckabfall kommen. Dies wiederum kann dazu führen, dass nun durch das andere der beiden Zustellelemente ungeplant weniger Zuluft in den anderen Luftkreislauf fließt, und dort die Strömungsverhältnisse stört. Durch den Einsatz einer Druckmessung im gemeinsamen Zuluft-Zuführkanal verbunden mit einer Regelung des Zuluftgebläses kann dieser Nachteil vermieden werden.
Bevorzugt werden in den Verfahren gemäß der verschiedenen Aspekte der Erfindung häufig nur die Zuluftstellelemente oder nur die Abluftstellelemente bei der Steuerung bzw. Regelung verwendet werden. Es können aber auch Fälle auftreten, bei denen beide Arten von Stellelementen angesprochen werden.
So kann es beispielsweise vorkommen, dass ein Zuluftstellelement völlig geschlossen ist, und trotzdem im zugehörigen Zwischenraum noch ein Überdruck vorherrscht, der von den Drucksensoren angezeigt, bzw. von den Temperatursensoren als ,hohe Temperatur angezeigt wird. In dem Fall kann das Abluftstellelement weiter geöffnet werden, um die Sensorwerte wieder in den gewünschten Bereich zu bewegen.
Analog kann es vorkommen, dass ein Zuluftstellelement völlig geöffnet ist, aber im Zwischenraum weiterhin ein Unterdruck herrscht. In diesem Fall kann über ein zumindest teilweises Schließen des Ablufstellelements weiter gesteuert werden.
Die verschiedenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Steuern und/oder Regeln eines Prozessluftsystems einer einem Trockenzylinder, insbesondere einem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder, zugeordneten Trockenhaube einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, umfassen jeweils
ein Kanalsystem mit jeweils einem Luftkreislauf zur Versorgung eines Nassteils und eines Trockenteils mit Heißluft.
Zudem umfasst das Kanalsystem ein dem Nassteil der Trockenhaube zugeordnetes Zuluftstellelement und ein dem Trockenteil der Trockenhaube zugeordnetes Zuluftstellelement über das dem jeweiligen Luftkreislauf Zuluft zuführbar ist,
und/oder das Kanalsystem umfasst ein dem Nassteil der Trockenhaube zugeordnetes Abluftstellelement und/oder ein dem Trockenteil der Trockenhaube zugeordnetes Abluftstellelement, über das aus dem jeweiligen Luftkreislauf Abluft abführbar ist.
Zudem sind die Elemente der Trockenhaube so positioniert, dass zwischen dem Trockenzylinder und dem Nassteil sowie dem Trockenteil ein Zwischenraum vorgesehen ist.
Die Größe des Zwischenraums bei den Vorrichtungen der verschiedenen Aspekte der Erfindung kann je nach Ausführung variieren. Häufig wird sie zwischen 10 mm und 50mm betragen, vorzugsweise zwischen 20 mm und 30mm.
Die verschiedenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind jeweils insbesondere zur Durchführung des jeweiligen erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet.
Grundsätzlich kann auch eine beliebige Kombination der verschiedenen Verfahren gemäß den zwei Aspekten der Erfindung vorgesehen sein.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung zeichnet sich die betreffende Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln des Prozessluftsystems dadurch aus, dass jeweils wenigstens ein Drucksensor zur Messung des Zwischenraum-Drucks (p_Z) des Nassteils und/oder des Trockenteils vorgesehen ist. Der jeweilige Drucksensor ist mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung verbunden und die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist so eingerichtet, dass der Zwischenraum-Druck (p_Z) mittels einer entsprechenden Ansteuerung des jeweiligen Zuluftstellelements und/oder des jeweiligen Abluftstellelements so regelbar ist, dass der jeweilige Zwischenraum-Druck (p_Z) innerhalb eines vorgegebenen Wertebereiches gehalten wird bzw. werden kann.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung zeichnet sich die betreffende Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln des Prozessluftsystems dadurch aus, dass jeweils wenigstens ein Temperatursensor (40 bzw. 42) zur Messung der Zwischenraum-Temperatur (T_Z ) des Nassteils und/oder des Trockenteils vorgesehen ist. Der jeweilige Temperatursensor ist mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung verbunden, und die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist so eingerichtet, dass die jeweilige Zwischenraum-Temperatur (T_Z ) mit einer entsprechenden Ansteuerung des jeweiligen Zuluftstellelements und/oder des jeweiligen Abluftstellelements so regelbar ist, dass die jeweilige Zwischenraum-Temperatur (T_Z ) in einem Temperaturbereich zwischen 50° C und 250° C, vorzugsweise in einem Temperaturbereich zwischen 100° C und 200° C, gehalten werden kann.
Bevorzugt sind dabei zur Messung der jeweiligen
zur Messung der jeweiligen Zwischenraum-Temperatur (T_Z ) des Nassteils und/oder des Trockenteils jeweils mehrere, insbesondere vier, Temperatursensoren vorgesehen sind.
Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass zur Messung der jeweiligen Zwischenraum-Temperatur (TZ) jeweils wenigstens ein Temperatursensor vorgesehen ist, der in der Isolierung der Trockenhaube, insbesondere des Nassteils und/oder des Trockenteils verbaut ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein,
dass zumindest einer, bevorzugt alle Temperatursensoren in einem Abstand von weniger als 100cm, bevorzugt weniger als 50cm, besonders bevorzugt 20cm oder weniger von einem führerseitigen und/oder triebseitigen Rand des Zwischenraums -und damit auch des Nass- bzw. Trockenteils- vorgesehen sind.
Es sei angemerkt, dass die Anbindung der Druck- und/oder Temperatursensoren an eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung auf verschiedene Arten erfolgen kann. Vorteilhafterweise kann diese Anbindung drahtlos erfolgen, oder über Kabel, insbesondere über Hochtemperaturkabel, welche speziell für die Temperaturverhältnisse im Umfeld einer Trockenhaube geeignet sind.
Für eine Vorrichtung sowohl gemäß dem ersten als auch dem zweiten Aspekt der Erfindung kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Kanalsystem einen gemeinsamen Zuluft-Zuführkanal zu den Zuluftstellelementen umfasst, wobei in diesem Zuluft-Zuführkanal zumindest ein Zuluft-Drucksensor vorgesehen ist und/oder zumindest ein Zuluft-Gebläse vorgesehen ist, um den gemeinsamen Zuluft-Zuführkanal mit Zuluft zu versorgen.
Die Zuluftstellelemente bzw. -klappen und Abluftstellelemente bzw. -klappen können beispielsweise mit elektrischen und/oder pneumatischen Stellantrieben versehen sein.
Grundsätzlich kann auch eine beliebige Kombination der verschiedenen Vorrichtungen gemäß den beiden Aspekten der Erfindung vorgesehen sein.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung wird üblicherweise einen Computer umfassen oder daraus bestehen.
Hinsichtlich des Computerprogrammprodukts wird die Aufgabe gelöst durch ein Computerprogrammprodukt welches, wenn es auf dem Computer einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14 ausgeführt wird eine Steuerung und/oder Regelung eines Prozessluftsystems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 bewirkt.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösungen können die beiden Haubenhälften der Trockenhaube bei möglichst hoher Haubenabluftfeuchte ausbalanciert und insbesondere mit neutralem Luftdruck gefahren werden, so dass keine heiße Prozessluft am Zwischenraum zwischen dem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder und der Trockenhaube in die Halle austritt und keine kalte Hallenluft in die Trockenhaube eingesaugt wird. Die betreffenden Stellelemente müssen nicht mehr händisch verändert werden, sondern werden nunmehr erfindungsgemäß automatisch nachgestellt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln eines Prozessluftsystems einer Trockenhaube gemäß einem Aspekt der Erfindung,

1 zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zum Steuern und/oder Regeln eines Prozessluftsystems einer Trockenhaube 12 gemäß einem Aspekt der Erfindung.
Danach umfasst die Vorrichtung 10 zum Steuern und/oder Regeln eines Prozessluftsystems einer einem Trockenzylinder 14, insbesondere einem MG-Glätt- und/oder Yankee Zylinder 14, zugeordneten Trockenhaube 12 einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, ein Kanalsystem 16 mit einem Luftkreislauf 180 zur Versorgung eines Nassteils 18 und einem Luftkreislauf 220 zur Versorgung eines Trockenteils 22 mit Heißluft. Vorteilhafterweise sind, wie in 1 auch gezeigt, in jedem der Luftkreisläufe 180, 220 je ein Gebläse 36, 38, z.B. Kompressor oder Ventilator 36, 38 vorgesehen, sowie ein Brenner 44, 46. Mit geeigneten Brennern 44, 46 kann dabei die Umluft auf Temperaturen zwischen 300°C und 500°C erhitzt werden.
Zudem umfasst das Kanalsystem 16 ein dem Nassteil 18 der Trockenhaube 12 zugeordnetes Zuluftstellelement 20 und ein dem Trockenteil 22 der Trockenhaube 12 zugeordnetes Zuluftstellelement 24 über das dem jeweiligen Luftkreislauf 180, 220 Zuluft zuführbar ist
Das Kanalsystem 16 in 1 umfasst zudem ein dem Nassteil 18 der Trockenhaube 12 zugeordnetes Abluftstellelement 26 und ein dem Trockenteil 22 der Trockenhaube 12 zugeordnetes Abluftstellelement 28 über das aus dem jeweiligen Luftkreislauf 180, 220 Abluft abführbar ist.
Der Nassteil 18 und der Trockenteil 22 der Trockenhaube 12 sind so angeordnet, dass zwischen Ihnen und dem Trockenzylinder 14 ein Zwischenraum 60, 62 gebildet ist. Dieser Zwischenraum 60, 62 beträgt häufig 20 mm, er kann aber auch größer oder kleiner sein, bevorzugt zwischen 10 mm und 50 mm.
In der Ausführung gemäß 1 sind sowohl im Nassteil 18 als auch im Trockenteil 22 Sensoren 40, 400, 42, 420 vorgesehen. Hierbei kann es sich, wie im ersten Aspekt er Erfindung beschrieben, um Drucksensoren 400, 420 handeln. Alternativ kann es sich auch um Temperatursensoren 40, 42 handeln, wie im zweiten Aspekt beschrieben. Es kann auch durchaus möglich sein, dass in der Trockenhaube sowohl Drucksensoren 400, 420, als auch Temperatursensoren 40, 42 eingesetzt werden.
Die Sensoren sind 40, 400, 42, 420 -beispielsweise über Hochtemperaturkabel oder andere geeignete Verbindungen- mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung 34 verbunden. Diese Steuer- und/oder Regeleinrichtung 34 ist üblicherweise auf einem Computer installiert bzw. umfasst diesen. Auf einem solchen Computer ist üblicherweise ein geeignetes Computerprogrammprodukt gemäß einem Aspekt der Erfindung installiert.
Auch wenn in 1 nur jeweils ein Sensor 40, 400, 42, 420 pro Teil der Trockenhaube 12 dargestellt ist, sei bemerkt, dass in vorteilhaften Installationen auch mehre, z.B. 2 oder 4, Druck- und/oder Temperatursensoren pro Teil der Trockenhaube 12 vorgesehen sein können. Diese können beispielsweise entlang der Umfangsrichtung des Trockenzylinders 14 angeordnet sein.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 34 ist so ausgeführt, dass sie einige oder alle Stellelemente 20, 24, 26, 28 ansteuern kann, so dass diese automatisch geöffnet und/oder geschlossen werden können.
Die Zuluft zu den beiden Zuluftstellelementen 20, 24 wird hier über einen gemeinsamen Zuluft-Zuführkanal 32 zu den Zuluftstellelementen 20, 24 geführt. Ein Zuluftgebläse 52 versorgt den gemeinsamen Zuluft-Zuführkanal 32, und damit das gesamte Kanalsystem 16 mit Zuluft.
Es kann in vorteilhaften Ausführungen vorgesehen sein, dass diese Zuluft nach dem Zuluftgebläse 52 und vor den Zuluftstellelementen 20, 24 noch erwärmt wird. Die kann durch einen -nicht in der 1 dargestellten -Wärmetauscher geschehen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Energie, zum Erwärmen dieser Zuluft ganz oder teilweise der Abluft entnommen wird, welche durch die Abluftstellelemente 26, 28 aus den Luftkreisläufen 180, 220 abgeführt wird. Diese Abluft hat in vielen Anlagen eine Temperatur von 150°C bis 300°C, häufig 200°C +/-25°C.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
12: Trockenhaube
14: Trockenzylinder
16: Kanalsystem
18: Nassteil
20: Zuluftstellelement
22: Trockenteil
24: Zuluftstellelement
26: Abluftstellelement
28: Abluftstellelement
30: Zuluft -Drucksensor
32: Zuluft-Zuführkanal
34: Steuer- und/oder Regeleinrichtung
36: Heißluft-Gebläse
38: Heißluft-Gebläse
40: Temperatursensor
42: Temperatursensor
44: Brenner
46: Brenner
50: Abluft-Gebläse
52: Zuluft- Gebläse
60, 62: Zwischenraum
180, 220: Luftkreislauf
400, 420: Drucksensor
T_Z: Zuluft-Temperatur

Claims

Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Prozessluftsystems einer einem Trockenzylinder (14), insbesondere einem MG-Glätt- und/oder Yankee Zylinder, zugeordneten Trockenhaube (12) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, bei dem ein Nassteil (18) und ein Trockenteil (22) der Trockenhaube (12) über einen jeweiligen Luftkreislauf (180, 220) mit Heißluft versorgt werden und wobei jedem Luftkreislauf (180, 220) über ein jeweiliges Zuluftstellelement (20 bzw. 24) eines Kanalsystems (16) Zuluft zugeführt und/oder über ein jeweiliges Abluftstellelement (26 bzw. 28) Abluft abgeführt wird wobei zwischen dem Trockenzylinder (14) und dem Nassteil (18) sowie dem Trockenteil (22) ein Zwischenraum (60, 62) vorgesehen ist und wobei im Zwischenraum (60) des Nassteils (18) und/oder im Zwischenraum (62) des Trockenteils (22) jeweils mittels wenigstens eines Drucksensors (400, 420) der herrschende Zwischenraum-Druck (p_Z) bestimmt wird, der jeweils gemessene Zwischenraum-Druck (p_Z) einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (34) zugeführt und der jeweilige Zwischenraum- Druck (p_Z) mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung (34) insbesondere über eine entsprechende Ansteuerung des jeweiligen Zuluftstellelements (20 bzw. 24) und/oder des jeweiligen Abluftstellelements (26 bzw. 28) automatisch so geregelt wird, dass der Zwischenraum- Druck (p_Z) innerhalb eines vorgegebenen Wertebereiches liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum- Druck (p_Z) so geregelt oder gesteuert wird, dass er in einem Intervall von +/- 10 kPa, vorzugsweise von +/- 5 kPa, besonders bevorzugt +/- 1 Pa um den Umgebungsdruck liegt.
Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Prozessluftsystems einer einem Trockenzylinder (14), insbesondere einem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder, zugeordneten Trockenhaube (12) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, bei dem ein Nassteil (18) und ein Trockenteil (22) der Trockenhaube (12) über einen jeweiligen Luftkreislauf (180, 220) mit Heißluft versorgt werden und wobei jedem Luftkreislauf (180, 220) über ein jeweiliges Zuluftstellelement (20 bzw. 24) eines Kanalsystems (16) Zuluft zugeführt und/oder über ein jeweiliges Abluftstellelement (26 bzw. 28) Abluft abgeführt wird, insbesondere nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Trockenzylinder (14) und dem Nassteil (18) sowie dem Trockenteil (22) ein Zwischenraum (60, 62) vorgesehen ist und wobei im Zwischenraum (60) des Nassteils (18) und/oder im Zwischenraum (62) des Trockenteils (22) jeweils mittels wenigstens eines Temperatursensors (40 bzw. 42) die Zwischenraum Temperatur (T_Z) gemessen, die jeweilige gemessene Zwischenraum-Temperatur (T_Z) einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (34) zugeführt und die jeweilige dass zur Regelung der jeweiligen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) bei einer jeweils zu niedrigen gemessenen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) das jeweilige Zuluftstellelement (20 bzw. 24) automatisch geöffnet und bei einer jeweils zu hohen gemessenen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) das jeweilige Zuluftstellelement (20 bzw. 24) automatisch gedrosselt wird. Mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung (34) insbesondere über eine entsprechende Ansteuerung des jeweiligen Zuluftstellelements (20 bzw. 24) und/oder des jeweiligen Abluftstellelements (26 bzw. 28) automatisch so geregelt wird, dass die jeweilige Zwischenraum -Temperatur (T_Z) in einem Temperaturbereich zwischen 50° C und 250° C, insbesondere in einem Temperaturbereich zwischen 100° C und 200° C, gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der jeweiligen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) in einem Abstand von weniger als 100cm, bevorzugt weniger als 50cm, besonders bevorzugt 20cm oder weniger von einem führerseitigen und/oder triebseitigen Rand des Zwischenraums (60, 62) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der jeweiligen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) jeweils wenigstens ein in der Isolierung der Trockenhaube (12) verbauter Temperatursensor (40 bzw. 42) verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung der jeweiligen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) bei einer jeweils zu niedrigen gemessenen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) das jeweilige Zuluftstellelement (20 bzw. 24) automatisch geöffnet und bei einer jeweils zu hohen gemessenen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) das jeweilige Zuluftstellelement (20 bzw. 24) automatisch gedrosselt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der jeweiligen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) im Zwischenraum (60, 62) des Nassteils (18) und/oder des Trockenteils (22) jeweils mehrere, insbesondere vier, Temperatursensoren (40, 42) verwendet, wobei als Messwert jeweils der Sensorwert mit der höchsten Temperatur herangezogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalsystem (16) einen gemeinsamen Zuluft-Zuführkanal (32) zu den Zuluftstellelementen (20, 24) umfasst, welcher mit einem Zuluftgebläse (52) mit Zuluft versorgt wird und in dem zumindest ein Zuluft -Drucksensor (30) vorgesehen ist, wobei die mittels des zumindest einen Zuluft -Drucksensors (30) gemessenen Werte einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (34) zugeführt und der anliegende Druck mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung (34) insbesondere über eine entsprechende Ansteuerung des Zuluftgebläses (52) beeinflusst wird und insbesondere konstant gehalten wird.
Vorrichtung (10) zum Steuern und/oder Regeln eines Prozessluftsystems einer einem Trockenzylinder (14), insbesondere einem MG-Glätt- und/oder Yankee Zylinder, zugeordneten Trockenhaube (12) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 2, mit einem Kanalsystem (16), umfassend jeweils einen Luftkreislauf (180, 220) zur Versorgung eines Nassteils (18) und eines Trockenteils (22) mit Heißluft sowie ein dem Nassteil (18) der Trockenhaube (12) zugeordnetes Zuluftstellelement (20) und ein dem Trockenteil (22) der Trockenhaube (12) zugeordneten Zuluftstellelement (24), über das dem jeweiligen Luftkreislauf Zuluft zuführbar ist, und/oder ein dem Nassteil (18) der Trockenhaube (12) zugeordneten Abluftstellelement (26) und/oder ein dem Trockenteil (22) der Trockenhaube (12) zugeordneten Abluftstellelement (28), über das aus dem jeweiligen Luftkreislauf Abluft abführbar ist, wobei zwischen dem Trockenzylinder (14) und dem Nassteil (18) sowie dem Trockenteil (22) ein Zwischenraum (60, 62) vorgesehen ist und wobei jeweils wenigstens ein Drucksensor (400 bzw. 420) zur Messung des Zwischenraum-Drucks (p_Z) des Nassteils (18) und/oder des Trockenteils (22) vorgesehen ist, der jeweilige Drucksensor (400 bzw. 420) mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (34) verbunden ist und die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (34) so eingerichtet ist, dass der Zwischenraum-Druck (p_Z) mittels einer entsprechenden Ansteuerung des jeweiligen Zuluftstellelements (20 bzw. 24) und/oder des jeweiligen Abluftstellelements (26 bzw. 28) so regelbar ist, dass der jeweilige Zwischenraum-Druck (p_Z) innerhalb eines vorgegebenen Wertebereiches gehalten werden kann.
Vorrichtung (10) zum Steuern und/oder Regeln eines Prozessluftsystems einer einem Trockenzylinder (14), insbesondere einem MG-Glätt- und/oder Yankee Zylinder, zugeordneten Trockenhaube (12) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 8, mit einem Kanalsystem (16), umfassend jeweils einen Luftkreislauf (180, 220) zur Versorgung eines Nassteils (18) und eines Trockenteils (22) mit Heißluft sowie ein dem Nassteil (18) der Trockenhaube (12) zugeordnetes Zuluftstellelement (20) und ein dem Trockenteil (22) der Trockenhaube (12) zugeordneten Zuluftstellelement (24), über das dem jeweiligen Luftkreislauf Zuluft zuführbar ist, und/oder ein dem Nassteil (18) der Trockenhaube (12) zugeordneten Abluftstellelement (26) und/oder ein dem Trockenteil (22) der Trockenhaube (12) zugeordneten Abluftstellelement (28), über das aus dem jeweiligen Luftkreislauf Abluft abführbar ist, wobei zwischen dem Trockenzylinder (14) und dem Nassteil (18) sowie dem Trockenteil (22) ein Zwischenraum (60, 62) vorgesehen ist und wobei jeweils wenigstens ein Temperatursensor (40 bzw. 42) zur Messung der Zwischenraum-Temperatur (T_Z) des Nassteils (18) und/oder des Trockenteils (22) vorgesehen ist, der jeweilige Temperatursensor (40 bzw. 42) mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (34) verbunden ist und die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (34) so eingerichtet ist, dass die jeweilige Zwischenraum-Temperatur (T_Z) mittels einer entsprechenden Ansteuerung des jeweiligen Zuluftstellelements (20 bzw. 24) und/oder des jeweiligen Abluftstellelements (26 bzw. 28) so regelbar ist, dass die jeweilige Zwischenraum-Temperatur (T_Z) in einem Temperaturbereich zwischen 50° C und 250° C, vorzugsweise in einem Temperaturbereich zwischen 100° C und 200° C, gehalten werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der jeweiligen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) des Nassteils (18) und/oder des Trockenteils (22)jeweils mehrere, insbesondere vier, Temperatursensoren (40 bzw. 42) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der jeweiligen Zwischenraum-Temperatur (T_Z) jeweils wenigstens ein in der Isolierung der Trockenhaube (14), insbesondere des Nassteils (18) und/oder des Trockenteils (22) verbauter Temperatursensor (40 bzw. 42) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer, bevorzugt alle Temperatursensoren (40, 42) in einem Abstand von weniger als 100cm, bevorzugt weniger als 50cm, besonders bevorzugt 20cm oder weniger von einem führerseitigen und/oder triebseitigen Rand des Zwischenraums (60, 62) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet , dass das Kanalsystem (16) einen gemeinsamen Zuluft-Zuführkanal (32) zu den Zuluftstellelementen (20, 24) umfasst, wobei in diesem Zuluft-Zuführkanal (32) zumindest ein Zuluft-Drucksensor (30) vorgesehen ist und/oder zumindest ein Zuluft-Gebläse (52) vorgesehen ist, um den gemeinsamen Zuluft-Zuführkanal (32) mit Zuluft zu versorgen.
Computerprogrammprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn es auf dem Computer einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14 ausgeführt wird dadurch eine Steuerung und/oder Regelung eines Prozessluftsystems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 bewirkt wird.