DE102018123380A1

DE102018123380A1 - Bahnkühlung

Info

Publication number: DE102018123380A1
Application number: DE102018123380.9A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Bläsing
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2018-09-24
Filing date: 2018-09-24
Publication date: 2020-03-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit zumindest einer Trockenpartie (2) zur Trocknung der Faserstoffbahn (1), in der die Faserstoffbahn (1) von einem luftdurchlässigen, endlos umlaufenden Trockensieb (10) abwechselnd über beheizte Trockenzylinder (12) und besaugte Leitwalzen (11) geführt wird.Dabei soll ein effizienter Energieeinsatz dadurch gewährleistet werden, dass wenigstens die Abwärme (13) der Trockenpartie (2) zumindest teilweise einer Absorptionskältemaschine (6) zugeführt wird, welche der Bereitstellung eines Kühlfuids (14) dient, und die Faserstoffbahn (1) nach der Trockenpartie (2) über wenigstens eine Behandlungseinheit (7,8,9) mit diesem Kühlfluid (14) beaufschlagt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit zumindest einer Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn, in der die Faserstoffbahn von einem luftdurchlässigen, endlos umlaufenden Trockensieb abwechselnd über beheizte Trockenzylinder und/oder abwechselnd über beheizte Trockenzylinder und besaugte Leitwalzen geführt wird.
Zur Herstellung von Papier- oder Kartonbahnen verwendet man üblicherweise eine Papier- oder Kartonmaschine mit Stoffauflauf, Former, Presse und Trockenpartie. Am Ausgang der Trockenpartie oder hinter einer Trockengruppe innerhalb der Trockenpartie sind meist ein Kalander und/oder eine Streicheinrichtung angeordnet. Im Kalander wird die Bahn geglättet und gegebenenfalls auch verdichtet. Demgegenüber wird in einer Streicheinrichtung eine pigmenthaltige Streichfarbe auf eine oder beide Oberflächen der Bahn aufgetragen.
Zur Vergleichmäßigung der Feuchte der Bahn in Querrichtung ist es bekannt, vor dem Kalander Dampf oder Wasser auf die Bahn aufzutragen. Problematisch ist allerdings die Temperierung der Faserstoffbahn als Grundlage für eine optimale Glättung und Aufrollung.
Insgesamt wird für den Herstellungsprozess eine große Energiemenge benötigt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher einen effizienten Energieeinsatz zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung finden sich in den Unteransprüchen.
Anhand eines Ausführungsbeispiels werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen hierbei ein Anlageschema des Endbereichs einer Papiermaschine.
Nicht dargestellt ist der Beginn der Papiermaschine mit einem Stoffauflauf und dem Former zur Blattbildung. Daran schließt sich eine Pressenpartie an, in der die Papierbahn zur Entwässerung gemeinsam mit wenigstens einem endlos umlaufenden, wasseraufnehmenden Pressfilz durch einen oder meist mehrere Pressspalte läuft.
Nach der Pressenpartie wird die Faserstoffbahn 1 in der Trockenpartie getrocknet. Hierzu wird die Faserstoffbahn 1 von einem, vorzugsweise über der Faserstoffbahn 1 endlos umlaufenden, luftdurchlässigen Trockensieb 10 mäanderförmig abwechselnd über dampfbeheizte Trockenzylinder 12 und besaugte Leitwalzen 11 geführt. Die Erfindung lässt sich auch auf die nicht dargestellte Ausführung von Trockenpartien mit bekannten zweireihigen Trockengruppen anwenden. Solche Ausführungen kommen bei geringen Geschwindigkeiten der Papiermaschine und hohen Flächengewichten zur Anwendung. Die Faserstoffbahn wird dabei mäanderförmig um die Trockenzylinder geführt.
Meist besteht die Trockenpartie 2 aus mehreren Trockengruppen mit jeweils einem eigenen Trockensieb. Zwischen zwei Trockengruppen kann über ein Streichaggregat ein Medium, bevorzugt Stärke auf die Faserstoffbahn 1 ein- oder beidseitig aufgebracht werden.
Nach der Trockenpartie 2 wird die Faserstoffbahn 1 beidseitig von einer ersten Behandlungseinheit 7 mit einem Kühlfluid 14 in Form von Kühlluft beaufschlagt. Infolge der damit verbundenen Verdunstungskühlung vermindert sich die Temperatur der Faserstoffbahn 1 von 70 bis 100°C auf Werte zwischen 10 und 60 °C
Daran schließt sich eine Behandlungsvorrichtung 8 an, über die die Faserstoffbahn 1 ein- oder beidseitig mittels eines Kühlfluids 14 in Form von Kühlwasser befeuchtet wird.
Die Oberflächenfeuchtigkeit kann die Glättung in einer darauf folgenden Glättvorrichtung 3 mit zumindest einem Glättspalt wesentlich verbessern, insbesondere wenn diese Bahnseite mit einer beheizten Glättwalze der Glättvorrichtung in Kontakt kommt.
Infolge der Kühlung erfolgt die Glättung sehr volumenschonend.
Bei beiden Behandlungsvorrichtungen 7,8 läuft die Faserstoffbahn 1 während der Beaufschlagung mit dem Kühlfluid 14 ungestützt.
Nach der Glättvorrichtung 3 kann in einer folgenden Streichvorrichtung 4 in an sich bekannter Weise ein pigmenthaltiger Strich auf eine oder auch beide Seiten der Faserstoffbahn 1 aufgetragen werden. Als Ergebnis des Streichens bzw. der Trocknung des Strichs steigt die Bahntemperatur wieder auf Werte von 60 bis 90°C
Aus diesem Grund wird die Faserstoffbahn 1 mittels einer weiteren Behandlungseinheit 9 mittels eines Kühlfluids 14 in Form von Kühlluft wieder auf eine Temperatur von weniger als 50°C vor der Aufrollvorrichtung 5 gekühlt. Beispielhaft wird hierbei die Faserstoffbahn 1 während der Beaufschlagung mit dem Kühlfluid 14 von einem Leitelement 16 geführt.
Das Leitelement 16 weist eine in Bahnlaufrichtung der Faserstoffbahn 1 gekrümmte, feststehende Umlenkfläche auf, um die die Faserstoffbahn 1 unmittelbar, jedoch berührungslos geführt wird. Dazu wird das Innere des Leitelements 16 mit einem Überdruck beaufschlagt, der durch in die Wandung des Leitelements 16 eingebrachte Löcher austritt und ein Luftpolster zwischen der Faserstoffbahn 1 und der Umlenkfläche aufbaut. Beispielsweise kann das Luftpolster zur Kühlung der Faserstoffbahn 1 auch von einem Kühlfluid 14 gebildet werden.
Über eine weitere, bei Bedarf zwischen Streichvorrichtung 4 und Aufrollvorrichtung 5 vorhandene Glättvorrichtung 3 kann die Faserstoffbahn 1 wegen der relativ geringen Temperatur nochmals volumenschonend geglättet werden.
Je nach Papiersorte liegt der Feuchtegehalt der Faserstoffbahn 1 in diesem Endabschnitt der Maschine zwischen 6 und 11%.
Für die Qualität des Strichs bei der Aufrollung ist es außerdem wichtig, dass die Faserstoffbahn 1 derart gekühlt wird, dass die Temperatur der Faserstoffbahn 1 vor der Aufrollvorrichtung 5 höchstens 50°C beträgt.
Erfindungswesentlich ist hierbei, dass wenigstens die Abwärme 13 der Trockenpartie 2, möglichst aber auch die Abwärme 13 von der Trockenpartie 2 vorgelagerten Maschineneinheiten, insbesondere der Pressenpartie und/oder auch die bei der Vakuumerzeugung für die Maschine anfallende Abwärme 13 zumindest teilweise einer Absorptionskältemaschine 6 zugeführt wird.
Bei Absorptionskältemaschinen 6 erfolgt die Verdichtung durch eine temperaturbeeinflusste Lösung des Kältemittels. Vorrichtungen dieser Art sind seit langem bekannt und im Einsatz.
Mit Hilfe der Abwärme 13 kann die Absorptionskältemaschine 6 ein Kühlfluid 14 für die Behandlungseinheiten 7,8,9 bereitstellen, mit dem die Faserstoffbahn 1 zur Kühlung beaufschlagt wird.
So kann das anfallende Kühlfluid 14 in Form von Kühlwasser mittels Wärmetauscher auch zur Bereitstellung eines Kühlfluids 14 in Form von Kühlluft genutzt werden.
Durch die örtliche Nähe des Anfalls der Abwärme 13 und dem Einsatz des Kühlfluids 14 ergeben sich weitere Vorteile hinsichtlich Aufwand und Energieeffizienz.

Claims

Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit zumindest einer Trockenpartie (2) zur Trocknung der Faserstoffbahn (1), in der die Faserstoffbahn (1) von einem luftdurchlässigen, endlos umlaufenden Trockensieb (10) abwechselnd über beheizte Trockenzylinder (12) und /oder abwechselnd über beheizte Trockenzylinder und besaugte Leitwalzen (11) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Abwärme (13) der Trockenpartie (2) zumindest teilweise einer Absorptionskältemaschine (6) zugeführt wird, welche der Bereitstellung eines Kühlfuids (14) dient, und die Faserstoffbahn (1) nach der Trockenpartie (2) über wenigstens eine Behandlungseinheit (7,8,9) mit diesem Kühlfluid (14) beaufschlagt wird.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlfluid (14) von Kühlwasser gebildet wird.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlfluid (14) von Kühlluft gebildet wird.
Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) während der Beaufschlagung mit dem Kühlfluid (14) ungestützt verläuft.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (1) während der Beaufschlagung mit dem Kühlfluid (14) von einem Leitelement (16) geführt wird.
Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Abwärme (13) von der Trockenpartie (2) vorgelagerten Maschineneinheiten, insbesondere der Pressenpartie zumindest teilweise zur Absorptionskältemaschine (6) geführt wird.
Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auch die bei der Vakuumerzeugung für die Maschine anfallende Abwärme (13) zumindest teilweise zur Absorptionskältemaschine (6) geführt wird.
Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Behandlungseinheit (7,8,9) vor einem Glättspalt einer auf die Trockenpartie (2) folgenden Glättvorrichtung (3) angeordnet ist.
Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Behandlungseinheit (7,8,9) vor oder in einer auf die Trockenpartie (2) folgenden Streichvorrichtung (4) angeordnet ist.
Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Behandlungseinheit (7,8,9) vor einer auf die Trockenpartie (2) folgenden Aufrollvorrichtung (5) angeordnet ist.