DE401936C

DE401936C - Process and device for the recovery of the heat, which in the drying devices for paper, pulp and Like. Forming vapor plumes is included

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Publication number: DE401936C
Application number: DESCH69351D
Authority: DE
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Publication date: 1924-09-11

Description

Verfahren und Einrichtung zur Rückgewinnung der Wärme, welche in den in Trockeneinrichtungen für Papier, Zellstoff u. dgl. sich bildenden Dampfschwaden enthalten ist. Es ist bekannt, die in Trockeneinrichtungen von Papiermaschinen, Zellstofftrocknern u. dgl. sich bildenden Dampfschwaden zu sammein unil die in denselben enthaltenen Wärmemengen nutzbar zti gewinnen. Die Entfernung solcher Schwaden von ihrer Entstehungsstelle geschieht dabei entweder durch Absaugen oder Wegdrücken mittels mehr oder weniger vorgewärmter Luft. Die bis jetzt bekannten Einrichtungen dieser Art weisen jedoch den Nachteil auf, d.aß stark durch Luft verdünnte Schwaden zu fördern sind, was einmal die Bewegung großer Dampfluftmengen und anderseits große Kühlflächen für die Vorrichtungen, in denen die Wärme aus den Schwaden rück-zugewinnen ist, erfordert.Process and device for the recovery of the heat which is in the Steam plumes that form in drying devices for paper, cellulose and the like is included. It is known that in drying devices of paper machines, Pulp dryers and the like The amount of heat contained can be used to gain zti. The removal of such swaths of their point of origin occurs either by suction or pushing away by means of more or less preheated air. The facilities known so far however, these types have the disadvantage that they are heavily thinned by air are to be promoted, what on the one hand the movement of large amounts of steam air and on the other hand large Cooling surfaces for the devices in which the heat can be recovered from the steam is required.

L'in diese Cbelstände zu beheben, wird nach dem Verfahren gemäß der Erfindung -den Dampfschwaden möglichst nahe ihrer Entstehungsstelle Wärme entzogen und dadurch ein Teil derselben bereits an rler betreffenden Wärineaustauschstelle niedergeschlagen, so ,laß nur noch der nicht kondensierte Teil durch Absau-en aus der Trockeneinrichtung zu entfernen, ist. Die Einrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens weist eine nahe der Entstehungsstelle der Dampfschwaden angeordnete Wärmeaustauschvorrichtung mit gekühlten Flächen auf, mit denen die Schwaden bei geringster Vermischung mit Luft in Berührung kommen.To remedy this problem, the procedure according to the Invention - heat extracted from the vapor clouds as close as possible to their point of origin and thereby part of the same already at the relevant heat exchange point down, so, only leave out the uncondensed part by suction removed from the drying device. The facility to carry out this procedure has a heat exchange device arranged near the point of origin of the vapor plumes with cooled surfaces with which the swaths with the slightest mixing Come into contact with air.

In den Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungen der Erfindung veranschaulicht; es zeigt: Abb. i in schematischer Weise die Trockenpartie einer Papiermaschine.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings illustrates; It shows: Fig. i in a schematic way the dryer section of a Paper machine.

Abb.2 zeigt in größerem Maßstabe einen Längsschnitt und Alb. 3 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der Wä rmeaustauschvorrichtung.Fig. 2 shows a longitudinal section and alb on a larger scale. 3 one Cross section through a first embodiment of the heat exchange device.

Abb, d. zeigt einen Längsschnitt und Abb.5 einen Querschnitt nach der Linie der Abb. .I durch eine zweite Ausführung cler Wär ineaustauschvorrichtung.Fig, d. shows a longitudinal section and Fig. 5 shows a cross-section the line in Fig. I through a second embodiment of the heat exchange device.

AM). 6 IM-1 7 -zeigen Schnitte durch zwei weitere Ausführungsformen der Wärineaustauschvorrichtung. AT THE). 6 IM-1 7 -show sections through two further embodiments of the heat exchange device.

Abb. 8 bis io -zeigen eine fünfte Ausführungsform cler Wärmeaustau,schvorrichtung, wobei Abb.8 ein Schnitt nach der Linie VIll-VIII der Abb.9. Abb.9 eine in Richtung der Pfeile IX gesehene Ansicht und Abb. i o ein Schnitt nach der Linie X-X der Abb. 9 ist.Fig. 8 to 10 show a fifth embodiment of the heat exchange device, Fig.8 being a section along the line VIII-VIII of Fig.9. FIG. 9 is a view in the direction of the arrows IX and FIG. 10 is a section along the line XX in FIG.

AM. i i und 12 zeigen schließlich in einer Ansicht nach der Linie XI-XI der Abb. 12, wobei die Zahnräder weggelassen sind, bzw. in einer Ansicht nach der Linie XII-XII der Ab}). r i eine Ausführung, bei welcher die Wärineatistauschvorrichtung außerhalb der Stuhlung der Papiertrockenpartie angeordnet ist.AT THE. i i and 12 finally show in a view along the line XI-XI of Fig. 12, wherein the gears are omitted, and in a view according to the line XII-XII of the Ab}). r i an embodiment in which the heat exchanger is arranged outside the framing of the paper dryer section.

In Abb. i bezeichnet r eine über Leitwalzen 3 und Trockenzylinder 2 geführte Papierbahn und d. einen oberen und 5 einen unteren Filz. Die Bewegungsrichtung der verschiedenen Bahnen ist durch Pfeile A, B und C angedeutet. Zwischen der oberen und unteren Reihe eler Trockenzvlinder 2 sind eine Anzahl @V:irrneaustauschvorrichtungen 6 eingebaut, und zwar möglichst nahe .der Entstehungsstelle der aus der Papierbahn i zwischen .den oberen und unteren Trockenzyliindern 2 sich entwickelnden Dampfschwaden. Eine solche Wärmeaustauschvorrichtung 6 ist auch in dem vom oberen Filz q. umgebenen Raum 7 angeordnet. Ferner ist eine Wärmeaustauschvorrichtung 6 in den Hohlraum einer Saugwalze 8 eingebaut, die als Filztrockner dient. Der obere Filz .4 ist über zwei Saugkasten io geführt, in die ebenfalls je eine Wärmeaustauschvorrichtung i i eingebaut ist. In gleicher Weise lassen sich solche Vorrichtungen gewünschtenfalls auch in Verbindung mit dem unteren Filz 5 vorsehen.In Fig. I, r denotes a guide rollers 3 and drying cylinder 2 guided paper web and d. an upper and 5 a lower felt. The direction of movement the various paths are indicated by arrows A, B and C. Between the top and lower row of drying cylinders 2 are a number of exchanging devices 6 installed, as close as possible to the point of origin of the paper web i between .the upper and lower drying cylinders 2 developing steam plumes. Such a heat exchange device 6 is also in the one from above Felt q. surrounding space 7 arranged. Furthermore, there is a heat exchange device 6 built into the cavity of a suction roll 8, which serves as a felt dryer. The upper Felt .4 is guided over two suction boxes io, each of which also has a heat exchange device i i is built in. In the same way, such devices can, if desired also to be provided in connection with the lower felt 5.

Die Wärmeaustauschvorrichtungen 6, 11 sind weiter unter, ausführlicher :beschrieben. Es sei jedoch schon jetzt bemerkt, daß sie immer gekühlte Flächen aufweisen und nahe der Stelle gelegen sind, wo sich die Schwaden aus cler Papierbahn i o.ler den Filzen ,4 und 5 entwickeln, so daß sich die Schwaden, bevor sie mit den gekühlten Flächen in Berührung kommen, nur mit wenig Luft vermischen können. An den gekühlten Flächen der Wärmeaustauschvorrichtungen wird ein Teil der Schwaden als Kondensat niedergeschlagen, wodurch die Abdampfung aus den Bahnen (Papier- oder Filzbahnen) erhöht und das Einsaugen der Schwaden in die Wärmeaustauschvorrichtung unterstützt wird. Der nicht .kondensierte Teil der Schwaden wird durch beliebige nicht weiter dargestellte Vorrichtungen aus den Wärmeaustauschvorrichtungen entfernt, um in 'einzelnen, oder in einem allen Wärmeaustauschvorrichtungen gemeinsamen Kondensator weiter verflüssigt zu werden. Die entstehenden Kondensate können entfernt und beispielsweise als Kesselspeisewasser für Heiz-, Kochzwecke u. dgl. verwendet werden. Das in der Wärmeaustauschvorrichtung Wärme aufnehmende Kühlmittel, welches beispielsweise Wasser oder Luft sein kann, kann ebenfalls für beliebige Zwecke an beliebiger Stelle verwendet werden.The heat exchange devices 6, 11 are further detailed below : described. It should be noted, however, that they are always cooled surfaces and are located near the point where the swaths of the paper web i o.ler the felts, 4 and 5 develop so that the swaths before using come into contact with the cooled surfaces, can only mix with a little air. Part of the vapor is deposited on the cooled surfaces of the heat exchange devices precipitated as condensate, whereby the evaporation from the webs (paper or Felt webs) and the sucking of the steam into the heat exchange device is supported. The non .condensed part of the vapor is replaced by any devices not shown further removed from the heat exchange devices, in 'individual condenser or in a condenser common to all heat exchange devices to be further liquefied. The resulting condensates can be removed and for example Can be used as boiler feed water for heating, cooking and the like. That in the Heat exchange device heat-absorbing coolant, which, for example, water or air can also be used anywhere for any purpose will.

Es sollen nun verschiedene Ausführungsformen der Wä rrneaustauschvorrichtung beschrieben werden.There are now various embodiments of the heat exchange device to be discribed.

In Abb.2 tincl 3 bezeichnet 12 ein Kühlrohr, (las an eine Zuleitung 13 und eine Abflttßleitung i8' für Kühlwasser angeschlossen ist. Das Kühlrohr 12 ist von einem Mantel i.I. tungeben, der Schlitze 15 aufweist und durch Rohr i0 an eine nicht gezeigte Saugvorrichtung angeschlossen ist. Der Mantel 14 ist seinerseits von einer Hülse i; umgeben, die Schlitze i8 aufweist. Ist die Saugvorrichtung in Tä ti-keit, so werden die Schwaden von ihrer Entstehungsstelle, wie durch Pfeile '! ;u1,#e(leutet ist, durch die Schlitze i8 und 15 in den Mantel 14 gesaugt, wo sie mit der-Wandung des Kühlrohres 12 in Berührung kommen titi#1 an derselben unter Wärineabgabe an (las durch Glas Rohr 12 fließende Kühlwasser sich niederschlagen. Durch Verstellen der Hülse 17 hat man es in der Hand, das Absaugen der Schwaden durch die Wärmeaustauschvorrichtung hindurch nach Stärke und Menge zu regeln, da je nach der Lage dieser Hülse 17 die Schlitze 15 mehr oder weniger freigegeben werden.In Fig.2 tincl 3, 12 denotes a cooling tube, (read on a supply line 13 and a drain line i8 'for cooling water is connected. The cooling pipe 12 is from a coat i.I. tungeben, which has slots 15 and through tube i0 a suction device, not shown, is connected. The jacket 14 is in turn from a sleeve i; surrounded, which has slots i8. Is the suction device in Activity, the plumes are drawn from their place of origin, as if by arrows '! ; u1, # e (leutet is sucked through the slits i8 and 15 in the jacket 14, where they come into contact with the wall of the cooling tube 12 titi # 1 on the same below Heat dissipation to (read cooling water flowing through glass tube 12 is reflected. By adjusting the sleeve 17 you have it in your hand, the suction of the steam to regulate through the heat exchange device according to strength and amount, there depending on the position of this sleeve 17, the slots 15 are more or less released.

Bei der in Abb. d. und 5 gezeigten Ausführungsform weist die Wärmeaustauschvorrichtung eine größere Anzahl Kühlrohre 20 auf, die so angeordnet sind, daß sie .einen Ab- zugskanal 21 (A,bb.5) von kreisförmigem Querschnitt begrenzen. An den A.bz,ugskanal 2i .ist ein Rohr 28 angeschlossen, das mit einer Klammer 22 ein Ganzes bildet. Dieser wird bei 2-I Kühlwasser zugeführt. Die Kühlrohre 2o stehen am einen Ende mit der Kammer 22 und am anderen Ende mit einer Kammer 23 in Verbindung, die auch von einem Deckel 26 begrenzt wird. Nach Entfernen des Deckels 26 sind die Rohre 2o zwecks Reinigung leicht zugänglich. Die Schwaden werden dem vom Kühlwasser durchflossenen Rohre 2o in Richtung der Pfeile D zugeführt, wobei das durch Kondensieren eines Teiles der Schwaden sich bildende Kondensat sich in einem schalenförmigen Teil 27 sammelt, aus dem es durch eine Öffnung 29 in das Rohr 28 fließen kann. Das erwärmte Kühlwasser fließt bei 25 aus der Kammer 22 ab. Das Rohr 28 ist auch hier mit einer nicht gezeigten Absaugevorrichtung verbunden, welche die in der Wärmeaustauschvorrichtung nicht niedergeschlagenen Schwaclenteile absaugt.In the case of the in Fig. D. 5 and 5, the heat exchange device has a larger number of cooling tubes 20 which are arranged in such a way that they delimit a discharge duct 21 (A, bb.5) of circular cross-section. A tube 28 is connected to the A.bz, ugskanal 2i., Which tube forms a whole with a clamp 22. This is fed in with 2-l cooling water. The cooling tubes 2o are connected at one end to the chamber 22 and at the other end to a chamber 23 which is also delimited by a cover 26. After removing the cover 26, the tubes 2o are easily accessible for cleaning. The vapors are fed to the pipes 2o through which the cooling water flows in the direction of arrows D, the condensate formed by condensing part of the vapors collecting in a bowl-shaped part 27 , from which it can flow through an opening 29 into the pipe 28. The heated cooling water flows out of the chamber 22 at 25. Here, too, the tube 28 is connected to a suction device, not shown, which sucks off the weak parts which have not been deposited in the heat exchange device.

Uni Kühlflächen von möglichst großer Ctbertläche zu erhalten, können die Kühlrohre 2o zum Teil schraubengangförmig um einen aus geraden Strecken dieser Rohre bestehenden Kern gewunden sein, wie dies in Abb. 6 veranschaulicht ist.Uni to obtain cooling surfaces from the largest possible surface area, can the cooling tubes 2o partly helical around one of straight stretches of this Pipes existing core may be wound as illustrated in Fig. 6.

Wie in Abb. ? dargestellt, können auch Rohre 33, 3d. um innere Rohrstücke 3o, die am einen Ende mit einer Kammer 31 und am anderen Ende mit einer Kammer 32 in Verbindung stehen, schraubengangförmig gewunden sein. Die Rohre 33, 3-I stehen am einen Ende mit der Kammer 32 und am anderen Ende mit einer Kammer 35 in Verbindung. Bei dieser Anordnung wird das Kühlwasser in einem Stutzen 36 der Kammer 31 zugeführt, von der aus e5 durch die Rohre 30 in die Kammer 32 und von dieser durch die Rohre 33, 34 in die Kammer 35 fließt. An rliese ist ein Austrittsstutzen 37 angeschlossen. Die Schwaden strömen in Richtung der Pfeile E in die Wä rmeaustauschvorrichtung und schlagen sich nach erfolgter Wärmeabgabe an das Kühlwasser zum Teil an den Rohren 30, 33, 34 nieder.As in fig? shown, tubes 33, 3d. around inner pipe sections 3o, which are connected at one end to a chamber 31 and at the other end to a chamber 32, to be helically wound. The tubes 33, 3-I are connected at one end to the chamber 32 and at the other end to a chamber 35. In this arrangement, the cooling water is fed in a connection piece 36 to the chamber 31, from which e5 flows through the tubes 30 into the chamber 32 and from there through the tubes 33, 34 into the chamber 35. An outlet nozzle 37 is connected to rliese. The fumes flow in the direction of the arrows E into the heat exchange device and, after the heat has been given off to the cooling water, are partly deposited on the pipes 30, 33, 34.

Abb.8 bis io zeigen schließlich eine Ausführung, bei welcher die Wärmeaustauschvorrichtung in unmittelbarer Nähe des Umfanges eines Trockenzylinders 2 angeordnet ist. Diese Wärmeaustauschvorrichtung weist ein Rohrbündel 4.o und einen darunter befindlichen gewölbten Behälter 41 auf, mit denn das Rohrbündel 40 in der in Abb. io gezeigten Weise in Verbindung steht. Die Rohre des Bündels d.o sind an eine Kammer .42 angeschlossen, der durch Leitung 4.3 Kühlwasser zufließt. Dieses wird nach dem Durchströmen des Rohrbündels 4o und des Behälters 41 aus letzterem durch Leitung 4-1 abgeführt. Die unmittelbar oberhalb des Rohrbündels .4o aus der Papierbahn sich entwickelnden Schwaden streichen zwischen den Rohren des Bündels 4o hindurch und gelangen in den Raum 4.5, zu dein die Schwaden auch von der Seite her Zutritt haben (Abb. 8). Die Schwaden schlagen sich zum Teil an dem Rohrbündel 40 und dem Behälter 41 nieder. Der nicht kondensierte Schwadenteil gelangt in eine Kammer 46, die mit einer nicht gezeigten Absaugevorrichtung in Verbindung steht.Finally, Fig.8 to io show an embodiment in which the heat exchange device in the immediate vicinity of the perimeter a drying cylinder 2 is arranged is. This heat exchange device has a tube bundle 4.o and one below located domed container 41, with because the tube bundle 40 in the Fig. io shown in connection. The tubes of the bundle d.o. are attached to a chamber .42 connected, which flows in through line 4.3 cooling water. This will be after Flow through the tube bundle 4o and the container 41 from the latter by line 4-1 dissipated. The directly above the tube bundle .4o from the paper web itself developing plumes pass between the tubes of the bundle 4o and get into room 4.5, to which the swaths also have access from the side (Fig. 8). Some of the swaths hit the tube bundle 40 and the container 41 down. The non-condensed part of the vapor reaches a chamber 46, which with a suction device, not shown, is in connection.

Die in Verbindung mit den Trockenzylindern 2 und den Filzen 4. und 5 vorgesehene Anzahl von VVärineaustauschvorrichtungen kann den Verhältnissen angepaßt werden. Wesentlich ist nur, daß die Schwaden mönlichst nahe ihrer Entstehungsstelle in eitle Wärmeaustauschvorrichtung gebracht werden.. Die Erfindung läßt sich sinngemäß auch bei Zellstofftrocknern und ähnlichen Vorrichtungen anwenden.The in connection with the drying cylinders 2 and the felts 4. and 5 provided number of Vvarine exchange devices can be adapted to the circumstances will. It is only essential that the plumes are as close as possible to their point of origin be brought into vain heat exchange device .. The invention can be applied accordingly also apply to pulp dryers and similar devices.

Wie in Abb. i i und 12 gezeigt, kann die Wärineaustauschvorrichtung beispielsweise bei Platzmangel in der Maschine auch außerhalb deren Stuhlung angebracht sein. . Bei der dargestellten Ausführung sind zwischen Trockenzylindern 2 mit Schlitzen 51 versehene Saugrohre 5o angeordnet, die durch eine Leitung 52 an die Wärmeaustauschvorrichtung 53 angeschlossen sind. Letztere ist außerhalb der Stuhlung der Trockenpartie aufgestellt, und zwar so, daß sie sich noch nahe der Entstehungsstelle der Schwaden befindet.As shown in Figs. I i and 12, the heat exchange device For example, if there is a lack of space in the machine, it can also be installed outside the frame be. . In the embodiment shown, there are 2 with slots between drying cylinders 51 provided suction pipes 5o arranged, which through a line 52 to the heat exchange device 53 are connected. The latter is set up outside the frame of the dryer section, in such a way that it is still close to the point where the plume was created.

Die beschriebenen Ausführungen stellen besonders vorteilhafte Ausbildungen dar, die jedoch zwecks Anpassung an örtliche und andere besondere Verhältnisse Veränderungen unterworfen werden können, ohne daß dadurch das Wesen der Erfindung berührt wird.The embodiments described represent particularly advantageous designs which, however, changes in order to adapt to local and other special circumstances can be subjected without affecting the essence of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for recovering the heat, which in the steam plumes that form in drying equipment for paper, cellulose and the like is included, characterized in that the steam plumes as close as possible to their Point of origin, e.g. B. between the drying cylinders of a paper machine through Precipitation of a heat exchange point removed heat and that has not yet condensed Part is removed by suction.

2. Establishment to carry out the procedure according to Claim i,. Characterized in that near the point of origin of the steam plumes at least one heat exchange device having cooled surfaces is provided is, with their cooled surfaces, the steam plumes with the slightest mixing with Come into contact with air.

3. Device according to claim 2, characterized in that that heat exchange devices (6) between the upper and lower rows of drying cylinders (2) and the paper web of the paper machines that is continuously guided over the latter are.

Device according to claim 2, characterized in that if there is a lack of space in the paper machine a heat exchange device (53) outside the frame the drying cylinder section is set up, the steam plumes from one or several drying cylinders (2) are fed through suction pipes (50, 51).

5. Establishment according to patent claim 2, characterized in that one heat exchange device (40,41) in the immediate vicinity of the circumference of the drying cylinder that is free of paper (2) is arranged.

6. Device according to claim 2, characterized in that that at least one heat exchange device in the felt (4, 4 or 5) of the drying cylinder section delimited space (7) is provided.

7. Device according to claims 2 and 6, characterized in that the felt has at least one suction box (io) with built-in Heat exchange device (i i) is performed. B. Device according to claim 2, characterized in that a heat exchange device (6) in a suction cylinder (8), dismantled felt dryer is installed in the drying cylinder section.