DE2038289A1 - Method and device for drying webs of material - Google Patents

Method and device for drying webs of material

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DE2038289A1 DE19702038289 DE2038289A DE2038289A1 DE 2038289 A1 DE2038289 A1 DE 2038289A1 DE 19702038289 DE19702038289 DE 19702038289 DE 2038289 A DE2038289 A DE 2038289A DE 2038289 A1 DE2038289 A1 DE 2038289A1
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Description

DIPL. -PHYS. F. ENDLICH sos* unterpfaffenhofen 3o. Juli 197oDIPL. -PHYS. F. FINALLY sos * unterpfaffenhofen 3o. July 197o

BLUMENSTRASSE 5FLOWER STREET 5

PATENTANWALT E/GPATENT ADVOCATE E / G

TELEFON: (MÜNCHEN) 84 36 38TELEPHONE: (MUNICH) 84 36 38

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CABLE ADDRESS: PATENDLICH MUNICHCABLE ADDRESS: PATENDLY MUNICH

2038289 Meine Akte: D-26632038289 My file: D-2663

Anmelder: DOMINION ENGINEERING WORKS, LIMITED Torontos Ontario, GanadaApplicant: DOMINION ENGINEERING WORKS, LIMITED Toronto Ontario, Ganada

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Materialbahnen.Method and device for drying webs of material.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Materialbahnen mit Hilfe einer Gasturbine, insbesondere zum Trocknen von Papierbahnen.The invention relates to a method and a device for drying webs of material with the aid of a gas turbine, in particular for drying paper webs.

Die Verwendung von Gasturbinen, zum Trocknen von Papierbahnen wurde bereits vorgeschlagen. Dieser Vorschlag hat sich jedoch bisher nicht als allgemein durchführbar erwiesen, weil sich dabei eine Reihe von Schwierigkeiten ergeben, welche auf die Wirkungsweise von Gasturbinen zurückzuführen sind. Gewisse Eigenschaften von Gasturbinen sind nämlich in diesem Zusammenhang nachteilig und ermöglichen keinen, hohen Wirkungsgrad der der Gasturbine zugeführten Energie beim Trocknen, von Papierbahnen o. dergl. Materialbahnen.The use of gas turbines to dry paper webs has already been proposed. This proposal has worked however, it has not yet been shown to be generally feasible because of a number of difficulties which arise the mode of operation of gas turbines can be traced back to. Certain Properties of gas turbines are namely in this context disadvantageous and do not allow high efficiency of the The energy supplied to the gas turbine when drying paper webs o. the like. webs of material.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, den Einsatz von Gasturbinen unter Vermeidung der bestehenden Schwierigkeiten zu ermöglichen. It is therefore the object of the invention to enable the use of gas turbines while avoiding the existing difficulties.

Diese Aufgäbe wird bei einem Verfahren zum Trocknen von Papierbahnen oder anderen Materialbahnen mit einer Gasturbine erfindungegemäß dadurch gelöst, daß vorerwärmte Luft in einerThis object is in a method for drying Paper webs or other material webs with a gas turbine Invention according to the fact that preheated air in a

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Gasturbine kompri.mie.rt wird, um komprimierte Luft als mechanische Eingangsenergie Schallgeneratoren oder dergleichen Einrichtungen an einen Trockenabschnitt zuzuführen, wobei die thermische Eingangsenergie zu einem folgenden Trockenabschnitt direkt oder durch Wärmeaustausch von den Abgasen der Turbine geliefert wird/ und wobei mindestens in einem Abschnitt eine Entfernung von Feuchtigkeit durch einen auftreffenden Luftstrahl erfolgt.Gas turbine kompri.mie.rt is to use compressed air as mechanical To supply input energy sound generators or similar devices to a drying section, the thermal input energy to a subsequent drying section directly or through heat exchange from the exhaust gases of the turbine is delivered / and wherein at least one section has a Removal of moisture is carried out by an impinging jet of air.

Durch die Erfindung wird die Funktion einer Gasturbine in einer wirksameren Weise ausgenutzt. Die effektive Ausnutzung einer Gasturbine hängt bei der Durchführung einer Trocknung von der Auswahl verträglicher Trocknungssysteme ab. Die Auswahl eines geeigneten Trocknungssystems oder die Kombination derartiger Systeme, einschließlich der Auswahl neuer Trockenverfahren, hängt von dem effektiven Wirkungsgrad derartiger Systeme ab,welcher durch die Wärmemenge bestimmt ist, die pro Gewichtseinheit des entfernten Wassers erforderlich ist.. Verfahren zur Bestimmung derartiger Werte sind bekannt.The invention utilizes the function of a gas turbine in a more efficient manner. The effective use of a gas turbine depends on the selection of compatible drying systems when performing a drying process. Choosing one suitable drying system or a combination of such Systems, including the selection of new drying processes, depends on the effective efficiency of such systems, which is determined by the amount of heat required per unit weight of water removed .. Method for determining such Values are known.

Bei einem Vergleich des Energiebedarfs kann festgestellt werden, daß bei einem neuen Verfahren, bei dem in der Hauptsache keine Verdampfung erfolgt, 28ok.cal. pro kg Wasser benötigt werden, während bei einem Verdampfungsverfahren der zweifache oder vierfache Energiebetrag benötigt wird. Bei der Auswahl einer Verfahrenskombination, beispielsweise einer Schalltrocknung und einer Luftstrahltrocknung, kann der gesamte kombinierte spezifische Energiebedarf für diese beiden Verfahren durch komprimierte Luft und das Abgas, einer Gasturbine geliefert werden. Auf diese Weise kann ausreichend komprimierte Luft von dem Ausgang einer Gasturbine bei wesentlich .verringerter spezifischer Eingangsenergie "erhalten werden,- gemessen in kocal» pro kg komprimierter Luft, im Gegensatz su einem elektrisch angetriebenen getrennten Kompressor» Durch-.Integration der Anforderungen hinsichtlich der komprimierten Luft .sowohl für die Gasturbine als auch für die Schallfesödsnuag.in.einer ©innigen Maschine, kann ein Vorteil hinsichtlich delr Masd*±nengr8£e.-er sielt werden.When comparing the energy requirements, it can be determined that in a new process in which in the main no evaporation occurs, 28ok.cal. per kg of water are required, while twice as much in an evaporation process or four times the amount of energy is required. When choosing a combination of processes, for example sonic drying and air-jet drying, the whole can be combined specific energy requirements for these two processes are supplied by compressed air and the exhaust gas, a gas turbine. In this way, sufficiently compressed air can be discharged from the outlet of a gas turbine at a significantly reduced specific rate Input energy "- measured in kocal» per kg compressed air, in contrast to an electrically driven one separate compressor »through-.integration of the requirements with regard to the compressed air .both for the gas turbine as well as for the Schallfesödsnuag.in.einer © intimate machine, an advantage can be achieved with regard to the Masd * ± nengr8 £ e.-er.

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Eine derartige Anordnung ermöglicht, daß etwa die Hälfte der gesamten Trocknung in dem Trocknungsabschnitt durch Schalltrocknung ausgeführt wird. Die restliche Trocknung kann dann durch ein übliches thermisches Verfahren durchgeführt werden, bei dem ein höherer spezifischer Energiebedarf erforderlich ist/ welcher von dem Ausgang der Maschine geliefert wird, um einen guten Wirkungsgrad zu erzielen. Die Auswahl geeigneter ■ flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe und/oder die Verwendung einer wirksamen Ausnutzung heißer Gase, beispielsweise durch Gasfilter/ ist ebenfalls erforderlich.Such an arrangement allows about half of the total drying in the drying section by sonic drying is performed. The rest of the drying can then be carried out by a conventional thermal process, in which a higher specific energy requirement is required / which is supplied from the output of the machine in order to to achieve good efficiency. The selection of suitable ■ liquid or gaseous fuels and / or the use Effective use of hot gases, for example through gas filters / is also required.

Eine Schalltrocknung ermöglicht eine Verlagerung der Feuchtigkeit in die Bahnoberfläche oder die Bahnoberflächen, während durch einen Luftstrahl normalerweise Feuchtigkeit in erster Linie durch Verdampfung von der Bahnoberfläche bewirkt, so daß sich eine geeignete Kombination bei aufeinanderfolgender Anwendung ergibt, wenn die betreffenden Verfahren bei den Feuchtigkeitsbereichen angewandt werden, für die sie am besten geeignet sind.A sonic drying enables a relocation of the Moisture in the web surface or surfaces, while moisture is normally in by a jet of air caused primarily by evaporation from the web surface, so that a suitable combination occurs when successive Application results if the procedures in question at the Areas of moisture for which they are best suited.

Bei der bereits vorgeschlagenen Verwendung einer Schalltrocknung (Patentanmeldung P 2o 33 427.1) wird gewöhnlich eine Wärmezufuhr neben der Zufuhr von komprimierter Luft erforderlich, um das folgende zu erzielen: With the already proposed use of sonic drying (Patent application P 2o 33 427.1) a supply of heat in addition to the supply of compressed air is usually required to achieve the following:

a) Eine Erhöhung der Temperatur der komprimierten .'Luft.,,a) An increase in the temperature of the compressed air.

die den Schallgeneratoren zugeführt wird, durch Vorwärmung am Eingang des Kompressors, oder wahlweise eine erneute Erhitzung der aus dem Kompressor austretenden Luft, was allerdings weniger wirtschaftlich ist; undwhich is fed to the sound generators by preheating at the inlet of the compressor, or optionally a new one Heating the air exiting the compressor, which is less economical, however; and

b) Eine Erhöhung der Temperatur der Sekundärluft, welche in der Resonanzzone umgewälzt wurde oder erneut umgewälzt wird, um die Feuchtigkeitsbedingungen zu steuern, wobei die zusätzliche Wärmezufuhr von dem Ausgang der Gasturbine direkt oder durch die Verwendung von Wärmetauschern erhalten werden kann.b) An increase in the temperature of the secondary air, which was circulated in the resonance zone or circulated again is used to control the humidity conditions, taking the additional heat input from the outlet of the Gas turbine can be obtained directly or through the use of heat exchangers.

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Bei der Beurteilung des Wirkungsgrads eines Kompressors für eine Einrichtung zur Schalltrocknung muß berücksichtigt werden, daß normalerweise unerwünschte Verluste -aufgrund innerer Verluste in dem Kompressor als vorteilhafter Anstieg der Temperatur der zu den Schallgeneratoren austretenden Luft auftreten. Dies ist sowohl für Gasturbinen-Kompressoren als auch für Kompressoren zutreffend, die durch einen Elektromotor angetrieben werden und vermeidet die Verwendung eines Kompressor-Zwischenkühlers. Im Falle einer Gasturbine mit einem eingebauten Kompressor mit zwei Spulen, kann eine vorteilhafte Verwendung dieser Eigenschaft erfolgen.When assessing the efficiency of a compressor for a device for sonic drying must be taken into account that normally undesirable losses -due to internal losses in the compressor as a beneficial increase the temperature of the air exiting the sound generators. This is true for both gas turbine compressors also applies to compressors that are driven by an electric motor and avoids the use of a compressor intercooler. In the case of a gas turbine with a built-in compressor with two coils, an advantageous use can be made this property take place.

Im Falle eines äußeren mechanischen Antriebs eines Kompressors, bei spiel sv/ei se in Form eines Elektromotors, werden die mechanischen und elektrischen Energieverluste des Motors vernichtet, treten aber nicht als nutzbare Wärmeenergie in der austretenden Luft auf, weshalb die Verwendung eines direkten Antriebs einer Gasturbine als primäre Einrichtung vorzuziehen ist, wobei derartige Verluste praktisch vermieden sind.In the case of an external mechanical drive of a compressor, for example sv / ei se in the form of an electric motor, the mechanical and electrical energy losses from the motor are destroyed but not as usable thermal energy in the exiting air, therefore, it is preferable to use a direct drive of a gas turbine as the primary device, with such losses are practically avoided.

Die Verwendung eines Teils des gesamten Trockenvorgangs als VerdampfungsVorgang, ermöglicht einen Ausgleich des gesamten Ausstosses der Gasturbine, um einen geeigneten Wärmehaushalt zu erzielen. Deshalb ermöglicht die Verwendung der mechanischen Ausgangsenergie der Turbine zur Erzeugung billiger elektrischer Leistung die wirtschaftliche Ausnutzung einer Mikrowellentrocknung, die sonst zu unwirtschaftlich wäre, wenn kommerzielle erzeugte Leistung Verwendung findet. Dies ist bedeutsam beispielsweise bei der Feuchtigkeitsverteilung im Falle überzogener Bahnen, wo die Eigenschaften der Mikrowellentrocknung wirksam Verwendung finden können, trotz der hohen Kosten der elektrischen Leistung, die normalerweise wegen des Kostenfaktors bei Verwendung konventioneller Energiequellen nicht eingesetzt werden kann.Using part of the total drying process as an evaporation process enables the whole to be balanced Output of the gas turbine in order to achieve a suitable heat balance. Therefore allows the use of the mechanical Output energy of the turbine to generate cheap electrical power the economical use of microwave drying, which would otherwise be too uneconomical if commercially generated power is used. This is significant, for example in the case of moisture distribution in the case of coated webs, where the properties of microwave drying are effectively used can find, despite the high cost of electrical power, usually because of the cost factor of using conventional energy sources cannot be used.

Deshalb ergibt ein kombiniertes Trocknungsverfahren erhebliche Kosteneinsparungen, bei dem eine Gasturbine Verwendung findet, die einerseits Gas für eine Schalltrocknung und eineTherefore, a combined drying process results in significant cost savings using a gas turbine finds, on the one hand, gas for a sonic drying and a

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Luftstrahltrocknung abgibt,, und die andererseits elektrische Energie, beispielsweise eine Feuchtigkeitsverteilung durch Mikrowellen liefert, in welchen beiden Fällen eine Kombination mit einer Wärmetrocknung erfolgt, für die die thermische Ausgangsenergie der Turbine Verwendung findet, im Vergleich zu einem entsprechenden System,bei dem kommerzielle elektrische Energie, Gaserhitzung und Verdichtung, mit üblichen Einrichtungen Verwendung findet.Air-jet drying emits, and the other hand electrical Energy, for example a moisture distribution through Microwave supplies, in which two cases a combination takes place with a heat drying, for which the thermal output energy the turbine is used, compared to a corresponding system in which commercial electrical Energy, gas heating and compression, with common facilities is used.

Hinsichtlich des Wirkungsgrads des Kompressors begeben sich im Hinblick auf die praktisch vollständige Energieausnutzung der Verluste des Kompressors für Schalltrocknung erhebliche Vorteile, weil der Kompressor ohne Doppelmantel oder eine sonstige Kühleinrichtung vorgesehen werden kann, wodurch sich weitere Kosteneinsparungen bei der Auswahl des Kompressors oder der dazugehörigen Komponenten ergeben.Regarding the efficiency of the compressor go Considerable advantages with regard to the practically complete energy utilization of the compressor losses for sonic drying, because the compressor can be provided without a double jacket or any other cooling device, which results in further cost savings when selecting the compressor or the associated components.

Die Verwendung einer Prozess-Gasturbine in der beschriebenen Art dient zur Erläuterung der Bedeutung des Wirkungsgrads der betreffenden Komponenten der Gasturbine, so daß die Anlagekosten entsprechend verringert werden können. Auch die Druckbelastung und die thermische Belastung der Maschinenkomponenten wird verringert, was ebenfalls gewisse Einsparungen bedeutet.The use of a process gas turbine of the type described serves to explain the significance of the efficiency of the relevant Components of the gas turbine, so that the plant costs accordingly can be reduced. The pressure load and the thermal load on the machine components are also reduced, which also means certain savings.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird deshalb sowohl die mechanische als auch die thermische Energieabgabe einer Gasturbine zur Trocknung verwandt, wodurch das Fehlen, des optimalen Wirkungsgrads der Komponenten bei der Kompression, oder der Expansion lediglich den Austeil oder Anteil ändert, der zwischen der nutzbaren thermischen Energieabgabe und der nutzbaren mechanischen Energieabgabe erzielt wird. Durch Verwendung einer Gasturbine, . bei der keine optimale Expansion erfolgt, können die Kosten für die Turbine beträchtlich verringert werden, während die Verwendung der Maschine als Generator für heißes Gas durch den höheren Ausgangs- druck begünstigt ist, um die heißen Abgase zu den Komponenten der Trocknungseinrichtung zu fördern. Von den vielen unterschiedlichen Merkmalen der Konstruktion, die einen guten Wirkungsgrad undIn the method according to the invention, therefore, both the mechanical and the thermal energy output of a gas turbine is used for drying, whereby the lack of the optimal efficiency of the components during compression or expansion only changes the proportion or proportion that is between the usable thermal Energy output and the usable mechanical energy output is achieved. By using a gas turbine,. takes place in the not optimal expansion, the cost of the turbine can be considerably reduced while using the machine is favored pressure as a generator for hot gas by the higher output to the hot exhaust gases to promote the components of the drying device. Of the many different features of the design, which have good efficiency and

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eine Kosteneinsparurig ermöglicht, ist die Form der Beschaufelung und deren Toleranzgrenzen, wie beispielsweise der Außenspielraum, typisch für den Bereich, in welchem eine Erhöhung der Toleranzen und Spielräume eine beträchtliche Kosteneinsparung bei einem annehmbaren Verlust des Wirkungsgrads ermöglichen=The shape of the blading enables costs to be saved and their tolerance limits, such as the external clearance, typical of the area in which an increase in tolerances and margins results in significant cost savings in a allow acceptable loss of efficiency =

Obwohl es eine Reihe von Möglichkeiten gibt, die mechanisch erzeugte Ausgangsenergie der Maschine zu nutzen, können die folgenden, an sich nicht neuen Möglichkeiten Verwendung findensAlthough there are a number of ways that are mechanical To use the output energy generated by the machine, the following possibilities, which are not in themselves new, can be used

1. Mit dem komprimierten Gas wird ein Schallerzeuger betätigt, wie beispielsweise Düsenpfeifen, um die Feuchtigkeit aus der Bahn zu entfernen, wie in dem erwähnten älteren Patent dargestellt istο1. A sound generator, such as jet whistles, is actuated with the compressed gas to remove moisture from the web to remove, as shown in the earlier patent mentioned ο

2. Die Erzeugung elektrischer Leistung zum Antrieb von Komponenten der Papiermaschine und/oder des Trocknungsabschnitts und/oder für dielektrische Trocknung oder eine Trocknung durch Mikrowellen»2. The generation of electrical power to drive components of the paper machine and / or the drying section and / or for dielectric drying or drying by microwaves »

Während bei einem älteren Vorschlag für die Beseitigung der bestehenden Schwierigkeiten die Verwendung von Kompressorluft als Luftstrahl zum Trocknen einer Bahn vorgeschlagen wird, kann gemäß der Erfindung aufgrund des großen Betriebsdruckbereichs von Schallgeneratoren Druckluft von dem Kompressor Verwendung finden, um Schallgeneratoren der genannten Art anzutreiben, während zusätzlich eine Rückgewinnung von Wärme sowohl von der Kompressorluft als auch von den Abgasen der Turbine dazu verwandt werden kann, eine Schalltrocknung, sowie eine Luftstrahltrocknung gegen die Oberflächen oder durch die Bahn durchzuführen, wobei ein Wärmeaustausch mit den Dampfgeneratoren, für die Lieferung von Prozess-Dampf in der Papiermasehine erfolgt, oder v/ob ei übliche dampfbeheizte Trockenzylinder Verwendung finden=While an older proposal for eliminating the existing difficulties included the use of compressor air as a Air jet is proposed for drying a web, can according to the invention due to the large operating pressure range of Sound generators find compressed air from the compressor use to drive sound generators of the type mentioned, while in addition a recovery of heat both from the compressor air and from the exhaust gases of the turbine can be used can, a sonic drying, as well as an air jet drying against perform the surfaces or through the web, being a Heat exchange with the steam generators, for the delivery of Process steam takes place in the paper mill, or v / whether it is usual steam-heated drying cylinders are used =

Obwohl es normalerweise-nicht zweckmäßig ist* Abgase einer Turbine für Düsenpfeifen su verwenden* weil die Pfeifen durch Feststoffe rad Verunreinigungen des Abgase, beschädigt werden können* ist deren Verwendung jedoch trotsdem möglieh* wenn Gasfilter für die Entfernung derartiger Teilehen vorgesehen werden» Though it is normally-not practical * exhaust one Use turbine for nozzle pipes see below * because the pipes through Solids rad contaminants of the exhaust gases, can be damaged can * but their use is still possible * if gas filters are provided for the removal of such parts »

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Bei der Verwendung von Abgasen einer Turbine für die direkte Trocknung einer Bahn,wird die Verwendung kostspieliger, nicht verschmutzender Brennstoffe/ wie Erdgas oder Kerosin durch die Verwendung mechanischer Filter für die Abgase ausgeglichen. Wahlweise kann die Verwendung von Wärmeaustauschern notwendig sein/ um eine indirekte Luftbeheizung zu ermöglichen, wodurch sich eine entsprechende Kostenerhöhung ergibt. Eine chemische Behandlung des Brennstoffs wird als eine Möglichkeit vorgeschlagen, zur Verbesserung der Eigenschaften der Verbrennungsprodukte, die Verunreinigungen zu verringern.When using exhaust gases from a turbine for direct drying of a web, the use does not become more costly polluting fuels / such as natural gas or kerosene by the Use mechanical filters to offset the exhaust gases. Optionally, the use of heat exchangers may be necessary / to allow indirect air heating, which creates a corresponding cost increase results. Chemical treatment of the fuel is suggested as one way of improving it the properties of the products of combustion to reduce the impurities.

Wenn eine direkte Verwendung von Abgas für eine Luftstrahltrocknung erwünscht ist, können austauschbare keramische Filterpatronen Verwendung finden. Durch eine derartige Filtration von heißem Gas hinter dem Verbrennungsraum, aber vor dem Eintritt in die Expansionsturbine, wird der Energieverlust auf einem Minimum gehalten, weil dadurch die Luftgeschwindigkeiten verringert werden, während Sekundärluft an dem Filter vorbeigeleitet werden kann, um die Verluste über diesem zu verringern und die benötigte Filterkapazität möglichst klein zu. halten. Diese Anordnung ergibt den zusätzlichen Vorteil, daß die Expansionsturbine mit sauberem Gas betrieben wird, weshalb auch weniger Wartungsarbeiten erforderlich sind. Das Temperaturgefälle über dem Filter kann durch höhere Verbrennungstemperaturen kompensiert werden, damit die gewünschte Temperatur am Turbineneingang vorhanden ist.When direct use of exhaust gas for air jet drying if desired, replaceable ceramic filter cartridges can be used. Such a filtration of hot gas behind the combustion chamber, but before entering the expansion turbine, the energy loss is kept to a minimum held because the air velocities are thereby reduced while secondary air is bypassed the filter can to reduce the losses over this and the required filter capacity as small as possible. keep. This arrangement results the added benefit of running the expansion turbine on clean gas, which means less maintenance is required are. The temperature gradient across the filter can be compensated for by higher combustion temperatures to achieve the desired Temperature is present at the turbine inlet.

Durch Verringerung des Expansionsverhältnisses der Turbine, um einen Ausgangswert von 3,5 bis 5Einheiten (psig) im Vergleich zu einem üblicheren Wert von 2 Einheiten zu erzielen, wird die Verwendung von zusätzlichen Gasgebläsen für hohe Fördermengen bei niedrigem Druck in dem Trocknungsabschnitt yermieden, wodurch sich beträchtliche Einsparungen ergeben, während der Verlust in Verbindung mit dem mechanischen Wirkungsgrad als nützliche Wärmeenergie des Abgases auftritj:, die für die Rückgewinnung von Wärme bei dem Verfahren oder für eine indirekte Trocknung eingesetzt werden kann.By reducing the expansion ratio of the turbine, to get a starting value of 3.5 to 5 units (psig) compared to a more common value of 2 units, the Use of additional gas blowers for high flow rates at low pressure in the drying section, resulting in considerable savings while wasting in connection with the mechanical efficiency as useful heat energy of the exhaust gas occurs: that for the recovery of Heat used in the process or for indirect drying can be.

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Hinsichtlich der vorgeschlagenen Ausführungsbeispiele für eine Durchströmungstrocknung wixd bemerkt/ daß die Luft von dem Kompressor bei einem Druck von mehreren Atmosphären zu diesem Zweck Verwendung, findet. Diese Lösung hat den Nachteil/ daß schwere Gehäuse vorgesehen werden müssen* welche den auftretenden beträchtlichen Kräften standhalten müssen, z.B. durch die Strömung aus dem Innenraum der Trommel bedingte Kräfte, während die Vermeidung von so großen Scherkräften auf die Bahn ebenfalls gewisse Schwierigkeiten mit sich bringt. Auch Luftverluste an den Haubendichtungen und an den Bahnkanten sind von Bedeutung. Daraus ist ersichtlich/ daß Hochdrucksysteme praktisch nicht geeignet sind/ während die Erfindung eine bevorzugte Kombination von Verfahren mit einem thermischen Ausgleich ermöglicht.With regard to the proposed exemplary embodiments for through-flow drying, it is noted / that the air from the Compressor at a pressure of several atmospheres is used for this purpose. This solution has the disadvantage / that Heavy housings have to be provided * which have to withstand the considerable forces that occur, e.g. through the Flow from the interior of the drum caused forces, while avoiding such large shear forces on the web as well brings certain difficulties. Air losses at the hood seals and at the web edges are also important. From this it can be seen / that high pressure systems are not practically suitable / while the invention is a preferred combination of processes with a thermal compensation made possible.

Durch Zufuhr von relativ stark komprimiertem Gas zu einem Schallgenerator, der wie eine Düsenpfeife ausgebildet ist, wird neben einer mechanischen Versetzung des Feuchtigkeitsgehalts in dem Band, der Überdruck in der Schallhaube nahezu auf Atmosphärendruck verringert, wegen des Druckgefälles in den Kreisen, wodurch konstruktiv und kostenmäßig annehmbare Grenzen eingehalten werden können. Die Entfernung der Haube.von der Bahn, wenn die Bahn eingelegt werden muß, ist ein wichtiger Umstand im Zusammenhang mit der Druckdiffusion und der dadurch bedingten Verringerung der Masse der Haube. Die Verwendung eines Kompressors mit einem mittleren Wirkungsgrad wird vorgewogen, welcher Luft bei einem Druck zwischen I,o5 - 2,8 kg pro qcm (15™4o psig) an die Schallgeneratoren liefert. Die Verwendung eines Wärmeaustauschers oder eines Luftumwälzers zur Erhöhung der Lufttemperatur am Kompressoreingang von der Umgebungstemperatur auf etwa 27 - 6o°C ergibt eine wirksame Schallerzeugung in den Pfeifen und einen heißeren Luftstrahl, der vom Ausgang der Pfeifen auf die Bahn gerichtet wird. Für die Pfeifen werden Eingangstemperatüren zwischen etwa 138 und 2o5 C vorgeschlagen, wobei die Kompressionserhitzung ausgenutzt wird, gegebenenfalls mit einer zusätzlichen Erhitzung oder mit einer Heißluftzufuhr, um die gewünschte Lufttemperatur zu erzielen.By supplying relatively strongly compressed gas to a sound generator, which is designed like a nozzle whistle, is In addition to a mechanical displacement of the moisture content in the strip, the overpressure in the acoustic hood is almost at atmospheric pressure decreased, because of the pressure gradient in the circles, whereby acceptable limits in terms of design and costs can be adhered to. The distance of the hood. From the web when the web is inserted must be, is an important factor in connection with the pressure diffusion and the resulting reduction in Mass of the hood. The use of a compressor with a medium efficiency will pre-weigh what air in a Pressures between 1.05 - 2.8 kg per square cm (15 ™ 40 psig) on the sound generators supplies. The use of a heat exchanger or an air circulator to increase the air temperature at the compressor inlet from the ambient temperature to about 27 - 60 ° C an effective sound generation in the pipes and a hotter jet of air, which is directed from the exit of the pipes onto the track will. The entrance temperature for the pipes is between approx 138 and 2o5 C, the compression heating being used, if necessary with additional heating or with a hot air supply to achieve the desired air temperature.

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Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail using the exemplary embodiments shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Trocknungseinrichtung mit einer Gasturbine, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; 1 shows a schematic representation of a drying device with a gas turbine, according to a first exemplary embodiment;

Fig. 2 eine entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels; und2 shows a corresponding illustration of a second exemplary embodiment; and

Fig. 3 eine Gasfilteranordnung gemäß der Erfindung.3 shows a gas filter arrangement according to the invention.

Die Gasturbine Io in Fig. 1. enthält einen Kompressorabschnitt 12, einen damit mechanisch verbundenen Turbinenabschnitt 16 und eine Brennkammer 14. Ein elektrischer Generator 24 oder ein Motorgenerator wird ebenfalls durch die Turbine 16 angetrieben, der mit der Maschine über eine Kupplung verbunden ist und gewünschten Falls die zusätzliche Funktion eines Anlaufmotors oder eines Leistungsgenerators ausübt.The gas turbine Io in Fig. 1 includes a compressor section 12, a turbine section 16 and mechanically connected thereto a combustion chamber 14. An electric generator 24 or a motor generator is also driven by the turbine 16, which with the machine is connected via a coupling and, if desired, the additional function of a starter motor or a power generator exercises.

Als äußere Anschlußverbindungen der Gasturbine Io sind eine Luftaustrittsleitung 2o von einem ersten Abschnitt 17 des Kompressors 12, sowie eine Gasaustrittsleitung 22 von dem Turbinenabschnitt 16 vorgesehen.As external connection connections of the gas turbine Io are one Air outlet line 2o from a first section 17 of the compressor 12, as well as a gas outlet line 22 from the turbine section 16 provided.

Bei dem Ausführungsbeispiel«in Fig. 1 wird mechanische Energie in der Form komprimierter Luft von dem Kompressorabschnitt 17 über die Leitung 2ο dem Schalltrocknungsabschnitt 3o , zugeführt, welcher ein Trommel-Schalltrockner ist, der in dem genannten älteren Patent näher beschrieben ist. Die thermische Energie der Ausgangsleitung 22 wird zu einem Luftstrahltrockner 4o an sich bekannter Art weitergeleitet.In the embodiment «in FIG. 1, mechanical Energy in the form of compressed air from the compressor section 17 via line 2ο the sonic drying section 3o, fed, which is a drum type sonic dryer, which is described in more detail in said earlier patent. The thermal Energy from the output line 22 becomes an air jet dryer 4o forwarded in a known manner.

Im folgenden soll zunächst die Luftzufuhr 2o näher erfltü-tert /werden. Die Verwendung eine» Vorerh-itzers 19 au δστ>* SiaXa£ 21 des Kompressors erhöht die Temperatur .der üen Pfn*£<m rüge.',^a. tea Luft. Di» Luftleitung 2o steht mit dem H*''heoihife!rr* I1 <?Q3 Schalltrocknungeabschnltts 3© in Verbindung. D-Ii. ν.» ,ν. :iCa/»iv"** ^*"In the following, the air supply will first be discussed in more detail. The use of a "Vorerh-itzers 19 au δστ> * SiaXa £ 21 of the compressor raises the temperature .the ueen Pf n * £ <m rebuke. '^ A. tea air. The air line 2o is connected to the H * '' heoihife! Rr * I 1 <? Q3 sound drying section 3 ©. D-ii. ν. » , ν. : iCa / »iv" ** ^ * "

109809/uai109809 / uai

- Io -- Io -

über die Leitung 32 zu den Luftverteilern 33. Eine Anzahl von · Verteilern 33/ voll denen zwei dargestellt sind, erstrecken sich quer zu einer Trommel 35, von welcher die zu trocknende Bahn 36 getragen wird. Eine Anzahl von Schallgeneratoren 37, die beispielsweise Düsenpfeifen der erwähnten Art sein können, sind entlang jedem Verteiler angeordnet, so daß diesem erhitzte und saubere Luft zugeführt werden kann.via the line 32 to the air distributors 33. A number of · Manifolds 33 / full of which two are shown extend across a drum 35 from which the web 36 to be dried will be carried. A number of sound generators 37, for example Nozzle pipes of the type mentioned are arranged along each manifold so that this is heated and clean air can be supplied.

Jeder Verteiler 33 versorgt einen trogförmigen Reflektor 38, der sich entlang der Breite der Trommel 35 erstreckt. Ein sekundärer Luftstrahl mit niedrigem Druck von dem Nacherhitzer wird durch die Leitung 41 von den Verteiler^42, die angrenzend an die betreffenden Reflektoren 38 angeordnet sind, die sich zusammen damit über die Bahn erstrecken, zu der fern trocknenden Bahn. Von den Verteilern 42 wird ein Luftstrahl oder ein Vorhang von den Austrittsdüsen 142 mit geneigten Schlitzen erzeugt, welche Luft die Oberfläche der sich bewegenden Bahn überstreicht, um Feuchtigkeit zu entfernen» Die dem Nacherhitzer 31 zugeleitete Gasmischung stammt indirekt von der Äustrittsleitung 22, wie im folgenden näher erläutert werden soll« Die Düse 142 bewirkt eine Gasbewegung in den Reflektoren 38 D wobei Gas von der Kante des betreffenden Reflektors in der Richtung entgegengesetzt zu der Bahnbewegung austritt, wodurch eine Trocknung in Grensbereichen auf der Oberfläche der Bahn begünstigt wird.Each manifold 33 supplies a trough-shaped reflector 38 which extends along the width of the drum 35. A secondary jet of low pressure air from the reheater is passed through line 41 from manifolds 42 located adjacent respective reflectors 38 which co-extend therewith across the web to the remote drying web. An air jet or curtain is created by the manifolds 42 from the outlet nozzles 142 with inclined slits, which air sweeps over the surface of the moving web to remove moisture. The gas mixture supplied to the reheater 31 comes indirectly from the outlet line 22, as follows The nozzle 142 causes a gas movement in the reflectors 38 D, with gas emerging from the edge of the reflector in question in the direction opposite to the web movement, which promotes drying in border areas on the surface of the web.

Der Trocknungsabscnnitt Ao enthält einen Zylinder 45, der nicht perforiert ist und über- d@n die Bahn. 3β verläuft» Die Ver= Wendung eines perforierten Eyliaäers ist- ebenfalls möglich s xm eine Durclitrittstrockaiang bekannter Art su ermöglichen»The drying section Ao contains a cylinder 45 which is not perforated and which extends over the web. 3β runs "The Ver = turn a perforated Eyliaäers also IS Possible s xm a Durclitrittstrockaiang known type su allow"

Die Luftstrs^i=TrQe!satiafsaiari.ehtmig 4d hat eine Kappe eine in 0»ifangsrielitmef vexlsmf@nä® Srennwand 47 in einem CIa1TOB, ins einen H©igl«fti?©st©il©r <SS im b©gic@asea? ©in© perforierte Tsrnwu-maä ^l \ tfsldä© mit ü®t Tistsmmsmä 41. @!a©nThe Luftstrs ^ i = TrQe! Satiafsaiari.ehtmig 4d has a cap a in 0 »ifangsrielitmef vexlsmf @ Nä® partition wall 47 in a CIa 1 TOB, in a H © igl« fti ? © st © il © r <SS im b © gic @ asea ? © in © perforated Tsrnwu-maä ^ l \ tfsldä © with ü®t Tistsmmsmä 41. @! A © n

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Die heiße Gasmischung von der Leitung 22 des Turbinenabschnitts 16 gelangt über austauschbare Filter 55 zu Reihen von Gasinjektoren 56 an sich bekannter Art, von denen jeder einen Venturiabschnitt 57 aufweist. Das heiße Gas erzeugt einen Unterdruck in den Eintrittsöffnungen 59/ 6o der Injektoren, welche zur Frischluftzufuhr bzw. zur Rückführung dienen, wobei der Durchfluß durch nichtdargestellte Drosseleinrichtungen gesteuert wird, um eine Mischung herzustellen, die mit dem Abgas vermengt wird, um die Lufttemperatur zu erniedrigen und geeignete psychrometrische Trocknungsbedingungen zu erzeugen. Ein Teil der Mischung gelangt über die Leitung 61 zu dem Hochdruckverteiler 49, dessen Druck durch ein Drosselglied 63-in der Leitung 61 gesteuert wird. Ein weiterer Teil dieser Gasmischung gelangt von dem Injektor 56 über die Leitung 65 zu dem Wärmeaustauscher 67 und dann zu dem Nacherhitzer 31 des Schalltrockners 3o. Die Gasmischung von der Leitung 65 wird in dem Wärmeaustauscher 67 und in dem Nacherhitzer 31 gekühlt und gelangt dann über die Leitung 41 zu dem Schalltrocknef, so daß ein geeigneter Feuchtigkeitsgehalt für eine Luftstrahltrocknung vorhanden ist.The hot gas mixture from line 22 of the turbine section 16 passes through exchangeable filters 55 to rows of gas injectors 56 of a type known per se, each of which has one Has venturi section 57. The hot gas creates a negative pressure in the inlet openings 59 / 6o of the injectors, which serve to supply fresh air or for recirculation, the Flow is controlled by throttling devices, not shown, to produce a mixture that blends with the exhaust gas is used to lower the air temperature and create suitable psychrometric drying conditions. A part of Mixture reaches the high pressure distributor 49 via line 61, the pressure of which is controlled by a throttle element 63 in line 61 will. Another part of this gas mixture arrives from the injector 56 via the line 65 to the heat exchanger 67 and then to the reheater 31 of the sonic dryer 3o. The gas mixture from the line 65 is cooled in the heat exchanger 67 and in the reheater 31 and then passes through the line 41 to the sonic dryer, so that a suitable moisture content for air jet drying is available.

Der Wärmeaustauscher 67 erhält Frischluft über den Einlaß 71, welche über den Injektor 56 angesaugt wird, an den der Wärmeaustauscher 67 über eine Leitung. 73 angeschlossen ist. The heat exchanger 67 receives fresh air via the inlet 71, which is sucked in via the injector 56 to which the heat exchanger 67 is connected via a line. 73 is connected.

Die feuchte Abluft von dem Verteiler 48 des Trockners 4o gelangt über die Leitung 75 zu dem Einlaß 6o des Injektors 56.The moist exhaust air from the distributor 48 of the dryer 4o reaches the inlet 6o of the injector 56 via the line 75.

Die Abluft des Schalltrockners 3o, welche entlang der Bahn in einer entgegengesetzten Bahnrichtung fließt, wird aus dem betreffenden Zwischenraum 35 entfernt, um gewünschten Falls eine Wärmeausnutzung in einem anderen Teil der gesamten Trockeneinrichtung zu ermöglichen. The exhaust air of the sonic dryer 3o, which along the track flows in an opposite web direction, is removed from the relevant gap 35, if desired To enable heat utilization in another part of the entire drying facility.

Wegen der schonenderen Trocknung und des höheren Durchsatzes von Schalltrocknern bei der Entfernung von Feuchtigkeit von sehr nassen Bahnen und wegen der unterschiedlichen Eigenschaften desBecause of the gentler drying and the higher throughput of sonic dryers in removing moisture from very wet tracks and because of the different properties of the

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Luftstrahltrockners 4o, welcher besser für weniger feuchte Bahnen geeignet ist, wird im allgemeinen vorgesehen', daß die Bahn 36 zuerst durch den Schalltrockner 3o und dann durch^den Luftstrahltrockner geführt wird. Die Verwendung einer Dampferhitzung der Trommel 45 soll hier nicht speziell erfolgen, obwohl wahlweise eine Dampferhitzung unter Ausnutzung der Wärme des Abgases der Turbine erfolgen kann, wie später, näher erläutert werden soll. Obwohl der Kompressor 16 aufeinanderfolgend Niederdruck- und Hochdruck-Abschnitte hat, können auch zwei getrennte Korn pressorabschnitte Verwendung finden, die durch eine gemeinsame Welle angetrieben werden, um eine verbesserte Durchflußsteuerung des Kompressors der Leistungsturbine und eine flexiblere Ausnutzung bei der Trocknung zu ermöglichen.Air drier beam 4o, which is better suited for less wet webs is generally provided 'that the web 36 is first passed through the sound dryer 3o and then ^ the air jet dryer. The use of steam heating of the drum 45 is not intended specifically here, although steam heating can optionally be carried out using the heat of the exhaust gas from the turbine, as will be explained in more detail later. Although the compressor 16 has successive low pressure and high pressure sections, two separate compressor sections can also be used which are driven by a common shaft to allow improved flow control of the compressor of the power turbine and more flexible utilization in drying.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung, ist die Gasturbine Io über die Kupplung 11 mit dem Generator 24 verbunden» Der hier niehtdargestellte Vorerhitzer kann verwandt werden, oder statt dessen eine Mischanordnung für rezirkulierte heiße Luft, um eine Temperaturkompensation entsprechend der Umgebungstemperatur zu ermöglichen=In the embodiment of the invention shown in Fig. 2, the gas turbine Io is via the coupling 11 with the Generator 24 connected »The preheater not shown here can be used, or instead a mixing arrangement for recirculated hot air to allow temperature compensation according to the ambient temperature =

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Trocknungsabschnitt mit einer üblichen dampfbeheizten Trommel vorgesehen, wobei den Trommeln 133 über den Verteiler 131" von dem ,Dampfkessel 132 Dampf zugeführt wird. Der Dampfkessel 132 wird durch Brenner 135 geheizt, wobei Abgas von der Turbine über die Leitung 122 zugeleitet wird, um die Verbrennung zu begünstigen und Wärme durch das heiße eintretende Gas zuzuführen. Wegen der zuschüssigen Luft in dem Abgas der Turbine nach der Verbrennung, kann eine Begünstigung der Dampferzeugung erfolgen. Der aus dem Dampfkessel durch ein Filter 137 austretende Gasstrom gelangt zu einer Reihe von Injektoren 156, durch deren Ausgang 161 der Luftstrahltrockner versorgt wird, um die Bahn von zwei Seiten her zu trocknen. Nur die Verbindungen zu der Oberseite des Trockners I4o sind dargestellt, während die unteren Verbindungen der Übersichtlichkeit halber weggelassen sind. Der durch den Auslaß 163 von dem Trockner 14o austretende Gasstrom wird·teilweise als MischgasIn this embodiment there is a drying section provided with a conventional steam-heated drum, the drums 133 via the manifold 131 "from the, steam boiler 132 steam is fed. The steam boiler 132 is heated by burner 135, with exhaust gas from the turbine being fed in via line 122, to encourage combustion and add heat through the hot incoming gas. Because of the excess air in the exhaust gas the turbine after combustion, steam generation can be favored. The one from the steam boiler through a The gas stream exiting filter 137 reaches a number of injectors 156, through whose outlet 161 the air jet dryer is supplied to dry the web from two sides. Only the connections to the top of the dryer I4o are shown, while the connections below are omitted for the sake of clarity. The through outlet 163 of the Gas stream exiting from dryer 140 is partly used as mixed gas

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zu den Injektoren 156 zurückgeleitet. Eine gedrosselte Luftzufuhrleitung 178 ermöglicht den Zutritt bestimmter Luftmengen zu dem Injektor 156. Ein Teil des aus dem Injektor austretenden Gasstroms wird über die Leitung 17o einem Abgasvorwärmer 175 zugeleitet, um eintretende Frischluft zu erhitzen. Ferner kann ein Sprüh- injektor zur Zufuhr von heißem Wasser vorgesehen sein, sowie eine weitere Kühlung dieses Abgases.returned to injectors 156. A throttled air supply line 178 enables certain amounts of air to enter the injector 156. A portion of the gas flow emerging from the injector is fed to an exhaust gas preheater 175 via line 17o, to heat incoming fresh air. A spray injector can also be used be provided for the supply of hot water, as well as a further cooling of this exhaust gas.

Die Verzweigungsleitung 177 mit einem darin vorgesehenen Drosselglied kann Gas für eine Luftstrahltrocknung zuführen/ beispielsweise an einen Trockner 45 in Fig. 1. Da die Luftzirkulation in diesem Falle ohne Hilfe des Injektors 156 zur Entfernung der feuchten Luft aus dem nichtdargestellten Trocknerabschnitt durchgeführt wird, wird der Betriebsdruck in der Leitung 177 ausreichend über dem Atmosphärendruck gehalten, damit die notwendige Zirkulation erfolgt.The branch line 177 with one provided therein Throttle element can supply gas for air-jet drying / for example to a dryer 45 in FIG. 1. Since the air circulation in this case without the aid of the injector 156 for removal the humid air is carried out from the dryer section, not shown, the operating pressure in the line 177 kept sufficiently above atmospheric pressure so that the necessary circulation takes place.

Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Auslaßdruck der Gasturbine auf einem ausreichenden Wert gehalten wird, damit die Verwendung von Hilfsgebläsen zur Zirkulation der Trocknungsluft praktisch nicht erforderlich ist. Die Verringerung des Wirkungsgrads aufgrund dieses höheren Drucks und der entsprechend höheren Temperatur wird bei den Betriebskosten und den Kapitalkosten zurückgewonnen, während die Trocknungsprozesse mit den dadurch verfügbaren höheren Gastemperaturen durchgeführt werden, wodurch der Verlust an thermischer Energie zurückgewonnen wird, der sich durch das verringerte Expansionsverhältnis des Turbinenabschnitts ergibt.A special feature of the invention can be seen in the fact that the outlet pressure of the gas turbine is kept at a sufficient value so that the use of auxiliary fans to circulate the drying air is practically unnecessary. the Reduction in efficiency due to this higher pressure and the correspondingly higher temperature is recovered in operating costs and capital costs, while the Drying processes with the resulting higher gas temperatures can be performed, thereby recovering the loss of thermal energy caused by the reduced expansion ratio of the turbine section results.

Außerdem kann elektrische Energie von dem Generator 24 zu Mikrowellen-G-neratoren 198 cpLeitet werden, von denen nur einer dargestellt ist, um einen Trockner 2oo zu versorgen, der gegenüberliegende Mikrowellensender 2o2 aufweist» Eine der- ■ artige zusätzliche Trocknungsmöglichkeit verbessert die . Flexibilität und die ausgewogene Trocknung, die durch ein Gasturbine ermöglicht wird und kombinierte Prozesse, wobei eine zweckmäßige Trocknung ermöglicht wird,« insbsi.'jonö-are zut Entfernung nasser Streifen, was. insbesondere! bei gescMcfetataiiIn addition, electrical energy can be conducted from the generator 24 to microwave generators 198, only one of which is shown, in order to supply a dryer 2oo which has opposite microwave transmitters 2o2. Flexibility and the balanced drying that is made possible by a gas turbine and combined processes, whereby an appropriate drying is made possible, «insbsi.'jonö-are to remove wet streaks, what. in particular! at gescMcfetataii

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Bahnen (beispielsweise mit einer erhöhten Oberflächenfeuchtigkeit) vorteilhaft ist, was aber gewöhnlich bei einer konventionellen Energiezufuhr zu hohe Kosten verursacht. Aufgrund der weitgehenden Ausnutzung der inneren Verluste des Systems, in dem die Verluste des Kompressors und der Turbine weitgehend für das Verfahren wieder gewonnen werden können, und wegen der effektiven Ausnutzung bei den Turbinenkomponenten aufgrund des niedrigeren Expansionsverhältnisses, um eine wirksame Luftumwälzung durch den Trocknungsabschnitt zu erzielen, wird bei diesem Verfahren eine hohe thermische Gesamtausnutzung des Brennstoffs erzielt.Rails (for example with increased surface moisture) is advantageous, but this usually causes too high costs in the case of a conventional energy supply. Due to the extensive Exploitation of the internal losses of the system, in which the losses of the compressor and the turbine are largely responsible for the process can be recovered, and because of the effective utilization of the turbine components because of the lower Expansion ratio to achieve effective air circulation through the drying section is used in this process A high overall thermal utilization of the fuel is achieved.

Fig. 3 zeigt eine Einrichtung zur Filtration von heißem umgewälztem Gas.Fig. 3 shows a device for the filtration of hot circulated gas.

Bei diesen Ausführungsbeispiel ist die Verbrennungskammer 314 hinter dem Kompressor 21o angeordnet, während die Expansionsturbine 316 mit einem Filter 329 versehen ist, welches eine Anzahl von austauschbaren Platten oder Patronen aufweisen kann.In this embodiment, the combustion chamber is 314 arranged behind the compressor 21o, while the expansion turbine 316 is provided with a filter 329, which a number of replaceable plates or cartridges.

Die Brennkammer 214 wird durch eine Leitung 318 mit Druckluft versorgt. Die Primärluft gelangt durch die Leitung 32o in den Flammrohrkessel 315. Über die Abzweigleitung 322 gelangt Luft über die Drosseleinrichtung 322 in den Außenraum des Flammrohrkessels 315, um eine Wärmeabfuhr zu ermöglichen. Ein Teil dieser Luft kann in den Flammrohrkessel 315 in an sich bekannter Weise als sekundäre Verbrennungsluft eintreten, um die Rohrwände zu kühlen.The combustion chamber 214 is supplied with compressed air through a line 318. The primary air enters the through line 32o Flame tube boiler 315. Air reaches the outside of the flame tube boiler via the branch line 322 via the throttle device 322 315 to allow heat dissipation. Some of this air can enter the fire tube boiler 315 in a manner known per se enter as secondary combustion air to cool the pipe walls.

Die heißen Abgase gelangen über die Leitung 327 zu dem Filter 329. Das davon austretende Gas wird mit dem erhitzten Gas aus der Leitung 325 vermischt, und tritt dann über die Leitung 33c in die Expansionsturbine 316 ein.The hot exhaust gases pass through line 327 to the Filter 329. The gas exiting therefrom is mixed with the heated gas from line 325 and then passes through line 33c into the expansion turbine 316.

Durch eine geeignete Konstruktion des oder der Filter 329,, in denen eine Anzahl von einseinen Filtern in- paralleler-. Anordnung vorgesehen sein können, kann ©ine derartige Wartung ö©r Filter erfolgaiiä daß sie kontinuierlich benutsbar.sind, la werden gesinterte Keramikfilter mit ©iseai atisrdicbsaden Querschnitt «ad -A suitable construction of the filter (s) 329 ,, in which a number of one of its filters in parallel. arrangement can be provided, such maintenance can be done on the filter successful that they are continuously usable, la become sintered ceramic filter with © iseai atisrdicbsaden cross-section «ad -

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einer geeigneten Porosität ausgewählt, um die gewünschte Filtration des Abgases zu erzielen und ein annehmbares Druckgefalle zwischen dem Kompressor 31o und der Expansionsturbine 316 auszubilden.a suitable porosity selected to the desired To achieve filtration of the exhaust gas and an acceptable pressure drop between the compressor 31o and the expansion turbine 316 to train.

Es ist ferner zweckmäßig, den Brennstoff einer chemischen Vorbehandlung zu unterziehen, um die Ausbildung von Verunreinigungen des Verbrennungsgases zu verringern. Auch die Verwendung automatischer, temperaturempfindlicher Steuereinrichtungen für das Drosselglied 323 ist zweckmäßig.It is also expedient to subject the fuel to a chemical pretreatment in order to prevent the formation of impurities to reduce the combustion gas. Also the use automatic, temperature-sensitive control devices for the throttle member 323 is appropriate.

Es sind auch abgewandelte Ausführungsbeispiele möglich, weil beispielsweise die elektrische Energie in dielektrischen Heizeinrichtungen und/oder zum Antrieb von Komponenten Verwendung finden kann, wobei die Vorteile der Erfindung erzielt werden können, indem eine unterschiedliche Luftzirkulation und ein unterschiedlicher War: ie au st au sch vorgesehen werden.Modified embodiments are also possible, because, for example, the electrical energy is used in dielectric heating devices and / or to drive components can find, the advantages of the invention can be achieved by a different air circulation and a different goods: how to replace them.

Die Ausführungsbeispiele zeigen jedoch die Felxibilität, mit welcher die mechanische und thermische Wärmeabgabe der Gasturbine zur Trocknung von Bahnen kombiniert werden können.However, the exemplary embodiments show the flexibility with which the mechanical and thermal heat dissipation of the gas turbine can be combined for drying webs.

Ferner kann durch das Verfahren Dampf nicht nur für die Beheizung der Trommeln erzeugt werden, sondern auch für andere Zwecke, für die der Dampf verwendbar ist, der in den Wärmeaustauschern erzeugt oder durch Abgase erhitzt wird.Furthermore, steam can not only be used by the method Heating the drums can be generated, but also for others Purposes for which the steam can be used, that in the heat exchangers generated or heated by exhaust gases.

Aus Fig. 2 ist ferner ersichtlich, daß der Ersatz einer Saugwalze für den Trockenzylinder, zusammen mit einer geeigneten Abzugspumpe für den Innenraum des Zylinders, um ein geeignetes Druckgefälle von einigen cm Quecksilbersäule entlang der Dicke der Bahn zu erzielen, eine wirksame durchgehende Trocknung ermöglicht. From Fig. 2 it can also be seen that the replacement of a Suction roll for the drying cylinder, together with a suitable extraction pump for the interior of the cylinder, to produce a suitable Achieving a pressure gradient of a few centimeters of mercury along the thickness of the web enables effective continuous drying.

Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit der Verwendung einer Gasturbine mit einem etwas höheren Auslaßdruck als üblich, werden die Kosten neben Einsparungen für die Turbine dadurch erniedrigt, daß durch die Erhöhung der Temperatur des Abgases und des DrucksWith regard to the economics of using a Gas turbine with a slightly higher outlet pressure than usual, the costs are reduced in addition to savings for the turbine, that by increasing the temperature of the exhaust gas and the pressure

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in gewissen Fällen keine zusätzlichen Gebläse erforderlich sind. Ferner wird dadurch die Größe"der Wärmeaustauscher verringert, die zur Dampferzeugung aus dem Abgas erforderlich sind. Eine thermische Ausnutzung des Brennstoffs von etwa 7o bis 80 % erscheint, möglich, während andererseits ein geringerer Wirkungsgrad der Gasturbine die Unterhaltungskosten verringert.in certain cases no additional fan is required. Furthermore, this reduces the size of the heat exchangers that are required to generate steam from the exhaust gas. A thermal utilization of the fuel of around 70 to 80 % appears possible, while, on the other hand, a lower efficiency of the gas turbine reduces maintenance costs.

Beispielsweise bei der teilweisen Evakuierung einer Saugwalze für eine vollständige Durchtrocknung können Turbinenabgase in Injektoren der dargestellten Art. Verwendung finden, welche mit dem Innenraum der Walzen verbunden sind, welcher Anwendungsfall besonders für Bahnen hoher Permeabilität vorteilhaft ist. For example, when a suction roll is partially evacuated for complete drying, turbine exhaust gases can occur Find use in injectors of the type shown, which are connected to the interior of the rollers, which application is particularly advantageous for webs of high permeability.

Wenn die Papierqualität eine direkte Beaufschlagung der Bahnoberfläche mit Abgasen verbietet, können entweder Wärmeaustauscher oder Abgasfilter Verwendung finden.W e nn paper quality is a direct action on the track surface with exhaust gases bans, can either heat exchanger or exhaust filters are used.

Neben der höheren Wirtschaftlichkeit hinsichtlich der Erzeugung von mechanischer, elektrischer Wärmeenergie, ist die Erfindung besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Flexibilität zur Erzielung einer schnellen Trocknung, einschließlich der Möglichkeit einer Steuerung bei der Trocknung nasser Streifen, durch eine geeignete Kombination der Trocknungsverfahren.In addition to the higher economic efficiency with regard to the generation of mechanical, electrical thermal energy, the Invention particularly advantageous in terms of the flexibility to achieve rapid drying, including the Possibility of controlling the drying of wet strips through a suitable combination of drying processes.

Neben der Verwendung der elektrischen Energie, die durch die Gasturbine erzeugt wird, für eine dielektrische Heizung, kann auch eine Mikrowellen Erhitzung erfolgen, wobei in einem geeigneten Medium in der Bahn Wärme erzeugt wird.In addition to using the electrical energy generated by the gas turbine for dielectric heating, can microwave heating can also be carried out, in which case in a suitable Medium in the web heat is generated.

Der erzielbare Gesamtwirkungsgrad des Verfahrens hängt von der vollen Ausnutzung der Energie-ab, die von der Maschine in zweierlei Hinsicht geliefert wird. Durch Auswahl eines geringeren Wirkungsgrad der Turbine mit einer geringeren Expansion, beispielsweise von etwa 18 %, wird die mechanische Energieabgabe für das kombinierte Trockenverfahren so begrenzt, wenn eine Anwendung wie bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt. Wegen der besonderen Eigenschaften der Schalltrocknung kann bei einer derartigen Anregung immer noch die Hälfte der TrocknungThe achievable overall efficiency of the process depends on the full utilization of the energy supplied by the machine in two ways. By selecting a lower efficiency of the turbine with a lower expansion, for example of about 18 %, the mechanical energy output for the combined drying process is limited when it is used as in the exemplary embodiments described. Because of the special properties of sonic drying, half of the drying can still be achieved with such an excitation

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durchgeführt werden, was bei einem verhältnismäßig geringen Energiebedarf möglich ist. Der thermische Belastungsteil des Trocknungsverfahrens kann dann etwa den entsprechenden thermischen Energieanteil von beispielsweise 7o % der gesamten Eingangsenergie aufnehmen, bei der Annahme von 12 % unvermeidbaren Verlusten in dem System.be carried out, which is possible with a relatively low energy requirement. The thermal load part of the drying process can then absorb approximately the corresponding thermal energy share of, for example, 70% of the total input energy, assuming 12% unavoidable losses in the system.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims (10)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 11.) Verfahren zinn Trocknen einer Materialbahn unter Verwendung einer Gasturbine, dadurch gekennzeichnet, daß mit der von der Turbine abgegebenen mechanischen Energie mindestens eine Trocknungsstufe des Verfahrens mit. Energie versorgt wird, und daß die von der Turbine abgegebene thermische Energie zur Versorgung einer weiteren Trocknungsstufe des Verfahrens verwandt wird.11.) Method using tin drying a sheet of material a gas turbine, characterized in that with the mechanical energy released by the turbine at least one drying stage of the process. Energy is supplied, and that the thermal energy given off by the turbine for supply a further drying stage of the process is used. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze ichn e t , daß mindestens ein Teil der von der Turbine abgegebenen mechanischen Energie in der Form von Druckgas abgezogen wird, um einen Schallerzeuger zu betätigen, der zur Verlagerung von Flüssigkeit in der Materialbahn Verwendung findet.2. The method according to claim 1, characterized in that it is shown e t that at least part of the mechanical energy released by the turbine is withdrawn in the form of pressurized gas to operate a sound generator, which is used to move liquid in the material web. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn ze ich net, daß das Druckgas von dem Kompressor der Turbine abgezogen -wird.3. The method according to claim 2, characterized I ze net that the compressed gas is withdrawn from the compressor of the turbine -will. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Generator von der Turbine angetrieben wird, um elektrische Energie für das Trocknungsverfahren zu erzeugen.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that an electric generator from the turbine is driven to generate electrical energy for the drying process. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennze ich net, daß das Expansionsverhältnis der Turbine so gewählt wird, daß der Druck am Ausgang der Turbine zur Gasförderung für das Trocknungsverfahren ausreicht.5. The method according to claim 1, characterized in that the expansion ratio of the turbine is chosen so that the pressure at the exit of the turbine is sufficient for gas delivery for the drying process. 6. Verfahren nach Anspruch 5/ dadurch gekennze ich net, daß durch den Druck am Aufgang der Turbine ein Schallgenerator zur Durchführung einer Trocknung betätigt wircL6. The method according to claim 5 / characterized by I net that a sound generator is created by the pressure at the exit of the turbine wircL actuates to carry out a drying process 7. Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das TheiiSe Abgas vor einerVarwendung su Trocknungszwecken filtriert wird·7. The method according to claim 1, 3 or 5, characterized in that the TheiiSe exhaust gas before use see below Is filtered for drying purposes Z.Ü38289Z.Ü38289 8. Verfahren nach Anspruch I7 3 oder 5, dadurch g e ken η zeichnet , daß das heiße Abgas vor einer Verwendung zur Trocknung filtriert wird, und daß die Filtration vor der Zuleitung der Gase in die Expansionsstufe der Turbine erfolgt.8. The method according to claim I 7 3 or 5, characterized ge ken η is characterized in that the hot exhaust gas is filtered before being used for drying, and that the filtration takes place before the supply of the gases into the expansion stage of the turbine. 9. Verfahren nach Anspruchs, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , daß das teilweise komprimierte Abgas zur Luftstrahltrocknung verwandt wird.9. The method according to claim, characterized in that g e k e η η ze i c h η e t that the partially compressed exhaust gas is used for air jet drying. 10. Verfahren nach Anspruch 6 oder 8, dadurch g e k e η η - A ζ e i chne t , daß die Temperatur des teilweise komprimierten Abgases durch Luftzufuhr verringert wird.10. The method according to claim 6 or 8, characterized geke η η - A ζ ei chne t that the temperature of the partially compressed exhaust gas is reduced by air supply. 11. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das teilweise komprimierte Abgas zur Erwärmung-der die Trocknung bewirkenden Luft Verwendung findet.11. The method according to claim 5, characterized in that the partially compressed exhaust gas for Heating - the air causing the drying is used. 12. Trockeneinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I1 g e k e η ηζ e i c h η e t durch eine Gasturbine mit einem Kompressor und einer Brennkammer, durch eine .Führungseinrichtung für eine zu trocknende Materialbahn, durch eine erste Trockeneinrichtung, die durch die Gasturbine mit mechanischer Energie betätigt wird, und durch eine zweite Trocknungseinrichtung, ^12. Drying device for performing the method according to claim I 1 geke η ηζ eich η et by a gas turbine with a compressor and a combustion chamber, by a .Fleiteinrichtung for a material web to be dried, by a first drying device, which is operated by the gas turbine with mechanical energy is, and through a second drying device, ^ m die durch thermische Energie von der Gasturbine betätigt wird und hinter der ersten Trockeneinrichtung angeordnet ist, um einen Hauptteil der der Turbine zugeleiteten Gesamtenergie zur Trocknung auszunutzen. m which is actuated by thermal energy from the gas turbine and is arranged behind the first drying device in order to utilize a major part of the total energy supplied to the turbine for drying. 13. Trockeneinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gek e η η ζ e i ch η et durch eine Gasturbine, deren Energieabgabe in einen mechanischen und einen thermischen Anteil unterteilt ist, in Kombination mit zwei oder mehr Trockeneinrichtungen zur Ausnutzung mechanischer bzw. thermischer Energie, wobei das Verhältnis von mechanischer zu thermischer Energie der Energieabgabe der Turbine praktisch gleich dem Verhältnis von mechanischer zu thermischer Energieabgabe der kombinierten Trockeneinrichtung ist.13. Drying device for performing the method according to claim 1, gek e η η ζ e i ch η et by a gas turbine, their energy output in a mechanical and a thermal Proportion is divided, in combination with two or more drying devices to utilize mechanical or thermal energy, the ratio of mechanical to thermal energy being the Energy output of the turbine practically equal to the ratio of mechanical to thermal energy output of the combined drying device is. 109809/1428 '109809/1428 ' - 2ο -- 2ο - 14. Trockeneinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gasturbine, durch einen Vorerhitzer zur Erhöhung der Temperatur der in den Kompressor eintretenden Luft, durch eine Leitung zum Abzug nicht verbrannter Luft aus dem Kompressor, durch einen Schalltrockner, dem die abgezogene Luft zugeführt wird, um Feuchtigkeit in der Materialbahn zu verdrängen, durch einen Luftstrahltrockner, durch eine Einrichtung zur Weiterleitung von Abgas der Turbine zu diesem Luftstrahltrockner, und durch einen Wärmeaustauscher zur Steuerung des psychometrisehen Zustands des auf die Mater'ialbahn auftreffenden Gasstrahls.14. Drying device for performing the method according to claim 1, characterized by a gas turbine, a preheater to increase the temperature of the air entering the compressor, but not a duct to the exhaust burned air from the compressor, through a sonic dryer, to which the extracted air is fed to keep moisture in the To displace the web of material, through an air jet dryer, through a device for forwarding exhaust gas to the turbine this air jet dryer, and through a heat exchanger to control the psychometric state of the material web impinging gas jet. 15. Einrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung einer Gasströmung zu der Materialbahn.15. Device according to claim 14, characterized by a device for generating a gas flow to the Material web. 16. Einrichtung nach Anspruch 12, IS oder 14, g e k e η η ζ ei c h η e t durch einen elektrischen Generator, der durch die Turbine angetrieben wird und eine Trockeneinrichtung mit Energie versorgt.16. Device according to claim 12, IS or 14, g e k e η η ζ ei c h η e t by an electric generator that is driven by the turbine and a drying device with energy provided. 17. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch einen Filter für heißes Gas, um die Verbrennungsgase vor deren Verwendung zur Trocknung zu filtrierenο17. Device according to claim 12 or 13, characterized through a filter for hot gas to remove the combustion gases to filter before using them for drying ο 18 Einrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Gasfilter zwischen der Brennkammer und der Turbine, um Verunreinigungen mit einer vorherbestimmten Teilchengröße aus dem heißen Gas zu entfernen, bevor das Gas in die Turbine eintritt.18 device according to claim 12, characterized through a gas filter between the combustion chamber and the turbine to remove contaminants with a predetermined particle size from the remove hot gas before the gas enters the turbine. 19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennze ich net, daß die Filtereinrichtung mehrere keramische Filterpatronen enthält, die parallel zueinander angeordnet sind, so daß ein Austausch der Patronen ohne Betriebsunterbrechung durchführbar ist.19. Device according to claim 18, characterized in that I mark net that the filter device has several ceramic filter cartridges which are arranged parallel to one another, so that an exchange of the cartridges can be carried out without interrupting operation. 10 9 8 0 9/14-2810 9 8 0 9 / 14-28 L e e r s e i t eL e r s e i t e
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