DE4402278A1

DE4402278A1 - Dampfblaskasten

Info

Publication number: DE4402278A1
Application number: DE4402278A
Authority: DE
Inventors: Dieter Mueller; Markus Oechsle
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith SE and Co KG
Priority date: 1994-01-18
Filing date: 1994-01-27
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2014-01-28
Also published as: DE4402278C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampfblaskasten zum Aufbringen von Dampf auf eine vorbeilaufende Materialbahn, insbesondere eine zu entwässernde und durch die Pressenpartie einer Papierherstellungsmaschine laufende Papierbahn.

Auf die Offenlegungsschrift DE 41 25 062 A1 wird verwiesen.

Ein solcher Dampfblaskasten wird hauptsächlich bei der Papierherstellung verwendet. Er dient dazu, mit Hilfe des auf die Materialbahn aufgebrachten Dampfes die Temperatur der Materialbahn zu erhöhen, um die Entwässerung der Materialbahn zu verbessern. Der Dampfblaskasten bietet dabei die Möglichkeit, durch die sektionale Dampfaufbringung das Feuchtequerprofil der Materialbahn zu beeinflussen.

Bei den bekannten Konstruktionen wird der aus den sektionalen Kammern austretende Dampf durch Ventile geregelt, die direkt auf dem Dampfblaskasten montiert sind. Jede Korrekturzone ist mit einem separaten, im allgemeinen pneumatisch geregelten Ventil bestückt.

Ein Ausfall einer oder mehrerer Regelventile bedeutet, daß die entsprechende Zone nicht mehr korrigiert werden kann, was zu einer Beeinträchtigung der Papierqualität führt. Ein Auswechseln defekter Ventile erfordert teure Betriebsstillstände. Bis stabile Betriebsbedingungen wieder erreicht werden, ist eine lange Zeitspanne notwendig, in der praktisch nur Ausschußpapier produziert wird (Aus-, Einbau- und Anwärmzeit).

Eine Verschmutzung der Dampfblaskästen durch Eindringen von Faserstoffen in die sektionalen Kammern ist bei den bekannten Dampfblaskästenkonstruktionen nur unter großem Zeit- und Kostenaufwand zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der eine besser Wartungsmöglichkeit des Dampfblaskastens möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst, demnach sind die Regelorgane (Regelventile) außerhalb der Papiermaschine angeordnet.

Prinzip

Der Dampf wird von der Hauptdampfleitung auf einen Dampfverteiler geführt, der außerhalb der Papiermaschine angeordnet ist, vorzugsweise neben der Papiermaschine, z. B. auf der Triebseite oder z. B. im Keller, jedenfalls an einer während des Betriebes der Maschine leicht zugänglichen Stelle. An diesem Dampfverteiler sind die einzelnen Regelorgane (Regelventile) angeordnet. Jede einzelne Zonenkammer des Dampfblaskastens ist über eine separate Dampfleitung mit dem entsprechenden Regelventil verbunden. Die sektionalen Dampfleitungen enden auf einer Trägerplatte außerhalb des Dampfblaskastens. Flexible Leitungen zwischen Trägerplatte und Regelstation dienen zur Aufnahme der Abschwenkbewegung. Die Steuerung der Ventilantriebe erfolgt elektromotorisch.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit folgenden Zeichnungen beschrieben:

Fig. 1 Funktionsprinzip

Fig. 2 Querschnitt

Fig. 3 Zonenkammer mit Einschubrahmen

Fig. 4/5 Verbindung der flexiblen Leitungen mit den Leitungen des Dampfblaskastens, Fig. 4: gelöst, Fig. 5: geschlossen

Fig. 6 Einbau-Beispiel in Pressenpartie

Fig. 7-10 von Fig. 2 und 3 abweichendes Ausführungsbeispiel.

Der Dampfblaskasten besteht aus einer selbsttragenden Edelstahlkonstruktion. In dem unteren Tragrahmen 1 sind Stege 43 eingeschweißt, die Bohrungen 10 und 11 aufweisen. Die beiden Tragrahmen 1 und 2 sind über Seitenwände 8 und 9 miteinander verbunden. Durch die Bauform wird eine optimale Querstabilität erreicht.

In die untere Kammer 12 mündet ein Dampfkanal 13. Vorzugsweise gelangt der hier einströmende Dampf durch die Bohrungen 10 und 14 in die Kammer 15, die das Rohrbündel einschließt. Über die Bohrungen 16 gelangt dieser Dampf ebenfalls in die Kammer 33 des Tragrahmens 2. In einem abweichenden Ausführungsbeispiel wird der einströmende Dampf zuerst in die Kammer 12 von TS nach FS geführt und gelangt über Bohrungen in der Verbindungszone 45 in die Kammer 15 (Fig. 8). Dieser Dampf, dessen Temperatur höher liegt als der Dampf innerhalb der sektionalen Dampfleitungen 4, gewährleistet, daß auch bei geschlossenen Ventilen keine Abkühlung der selektiven Dampfleitungen 4 sowie der einzelnen Zonenkammern 3 erfolgt.

Die einzelnen Zonenkammern 3 sind auf dem unteren Tragrahmen 1 angeordnet. Sie sind über die Seitenbleche 19 und 17 fixiert. In die Zonenkammern mündet jeweils eine separate Dampfleitung 4. Jede Dampfkammer beinhaltet sogenannte Einschubrahmen 20 mit Lochblechen 34, deren freie Querschnittfläche sich zum Dampfaustritt hin vergrößert. Diese Lechbleche 34 bewirken, daß der Dampf innerhalb der einzelnen Zonen sich gleichmäßig über die Zonenbreite verteilt. Die einzelnen Einschubrahmen 20 können zu Wartungszwecken herausgezogen werden (Fig. 3).

Die einzelnen Zonen werden durch die gemeinsame Austrittsplatte 22 begrenzt. Diese Austrittsplatte ist mit den Blechteilen 19 und 1 verschraubt, oder über Führungsleisten 44 fixiert, so daß sie zu Reinigungszwecken problemlos demontierbar ist. Sie weist mehrere in Längsrichtung hintereinander angeordnete Reihen von Blasöffnungen 32 auf.

Die Richtung des Dampfaustritts ist zur Papierlaufrichtung geneigt. Überall dort, wo eine Kondensation stattfinden könnte, sind Ablauföffnungen 11, 18 vorgesehen, mit den zugehörigen Entwässerungsrinnen 24, 25, 26, 27.

Zu Fig. 1

Das Rohrbündel des Dampfblaskastens wird außerhalb der Papiermaschine auf eine sogenannte Trägerplatte 28 geführt. Die einzelnen Dampfleitungen 4 sind mit dieser Trägerplatte 28 fest verbunden. Die Verbindung zwischen Regelorgan R und Trägerplatte übernehmen Leitungen 29, die zumindest teilweise als flexible Leitungen ausgebildet sind. Eine Anzahl von flexiblen Leitungen wird auf eine sogenannte Versorgungsplatte 30 zusammengefaßt. Diese Versorgungsplatte wird über Schnellspannelemente 31 mit der Trägerplatte 28 verbunden. Über diese Schnellspannelemente ist im Falle eines Ausbaus der Dampfblaskästen ein rasches Abkoppeln möglich. Die Regelventile 35 sind so ausgeführt, daß sie zu einem Block auf dem Dampfverteiler 33 zusammengefaßt werden können (siehe auch Fig. 4 und 5).

Zwischen flexibler Leitung 29 und Dampfverteilkanal 33 befindet sich das Regelventil 35.

Beschreibung

Dampf wird von der Hauptdampfleitung auf mindestens einen Dampfverteilkörper geführt. Über die Hauptdampfleitung wird der Dampf auf mindestens einen Dampfverteilkörper aufgeteilt. Von diesem Dampfverteilkörper gelangt der Dampf in das entsprechende Regelventil. Dieses Regelventil wird über einen Schrittmotor gesteuert. Der Vorteil dieser Kombination liegt darin, daß

1. keine Temperaturbeschränkung des Dampfes erforderlich ist, da das Ventil keine Verschleißteile, wie z. B. Membranen, enthält (keine Dampfkühlung);
2. feinste Dosierung der Dampfmengen infolge des Schrittmotorantriebes möglich ist;
3. eine problemlose und kostengünstige Umstellung von Hand auf automatische Steuerung möglich ist;
4. keine Druckluftversorgung notwendig ist (Wegfall der I/P-Wandler);
5. eine direkte Ablesbarkeit der Ventilstellung möglich ist.

Mittels einer (von mehreren) bekannten Methode ist sichergestellt, daß die aus dem Ventil austretende Dampfmenge nahezu unabhängig von den nachgeschalteten Widerständen ist, d. h. trotz unterschiedlicher Dampfleitungslängen der einzelnen Zonen ist gewährleistet, daß bei gleicher Ventilstellung aus jeder Zone annähernd gleiche Dampfmenge austritt.

An die außerhalb der Papiermaschine angeordneten Regelventile schließen sich Leitungen an, die zumindest teilweise als flexible Leitungen ausgebildet sind, um die Abschwenkbewegung des Dampfblaskastens zu kompensieren. Mindestens zwei flexible Leitungen werden auf eine sogenannte Versorgungsplatte zusammengefaßt. Über Spannelemente wird nun diese mindestens eine Versorgungsplatte mit der Trägerplatte, in der die mindestens zwei Dampfleitungen fixiert sind, gekuppelt. Codierungsstifte in der mindestens einen Versorgungsplatte verhindern ein Vertauschen.

Jede einzelne Zonenkammer ist mit der Trägerplatte über eine separate Dampfleitung verbunden. Jede Zonenkammer weist am tiefsten Punkt eine Bohrung auf, um während der Anwärmphase anfallendes Kondensat abzuleiten.

Innerhalb jeder Zonenkammer befinden sich vorzugsweise Lochbleche, deren freie Querschnittsflächen in Austrittsrichtung zunehmen. Dadurch wird eine homogene Verteilung des Dampfes innerhalb jeder Kammer gewährleistet. Diese Lochbleche sind auf einem Rahmen befestigt, der sich wie eine Schublade zu Reinigungszwecken herausziehen läßt. Dadurch wird eine optimale Beseitigung von evtl. eingedrungenen Faserrückständen erzielt.

Das entfernbare Ausblasblech weist mehrere in Längsrichtung hintereinander angeordnete Reihen von Blasöffnungen auf. Die Richtung des Dampfaustritts ist zur Papierlaufrichtung entgegengesetzt und geneigt. Dadurch wird eine bessere Durchmischung des Dampfes mit der eingezogenen Luftgrenzschicht erzielt, was den Wirkungsgrad der Dampfkondensation auf der Papierbahnoberfläche erhöht.

Die separate Dampfversorgung der einzelnen Zonen über externe Regelventile ermöglicht Zonenteilungen kleiner 75 mm (Größenordnung im Durchmesser der einzelnen Dampfzuleitung).

Die Neigung der einzelnen Zonen zur Horizontalen gewährleistet vollständige Kondensatabfuhr während der Anwärmphase. Zur Beheizung = Vorwärmung der Zonenkammern und des Rohrbündels wird Dampf in die durch den unteren Tragrahmen gebildete Kammer eingebracht, der sich durch Bohrungen in die Kammer des Rohrbündels sowie in die durch den oberen Tragrahmen gebildete Kammer ausbreitet. Dadurch wird eine Kondensation innerhalb der Dampfleitungen (bzw. Zonenkammern) auch bei geschlossenen Ventilen verhindert. Durch diese Anordnung läßt sich eine strikte Trennung zwischen den zum Beheizen der Zonenkammern und dem zur Behandlung der Papierbahn verwendeten Dampfes erreichen.

Claims

1. Dampfblaskasten zum Aufbringen von Dampf ("Dampf I") auf eine vorbeilaufende Materialbahn, z. B. auf eine zu entwässernde und durch die Pressenpartie einer Papierherstellungsmaschine laufende Papierbahn, mit den folgenden Merkmalen:

1.1 der Dampfblaskasten erstreckt sich quer zur Bahnlaufrichtung über die gesamte Bahnbreite;
1.2 der Dampfblaskasten hat eine Vielzahl von über die Bahnbreite aneinander gereihten Zonenkammern;
1.3 jede Zonenkammer ist über ein ihr eigenes Regelventil an eine Dampfquelle angeschlossen;
1.4 dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Regelventile außerhalb der Papiermaschine angeordnet sind.

2. Dampfblaskasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vorwärmen bzw. Aufheizen des Dampfblaskastens Dampf ("Dampf II") unabhängig von dem die Materialbahn beaufschlagenden Dampf ("Dampf I"), dem Dampfblaskasten zuführbar ist.

3. Dampfblaskasten nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich von wenigstens einem der beiden Enden des Dampfblaskastens eine Trägerplatte in den Bereich außerhalb der Papiermaschine erstreckt.

4. Dampfblaskasten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich von jeder Zonenkammer eine Dampfleitung zunächst durch den Dampfblaskasten hindurch und sodann nach außen erstreckt und in der Trägerplatte endet.

5. Dampfblaskasten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine außerhalb der Papiermaschine angeordnete und die Regelventile aufweisende Dampfverteilungsstation über flexible Leitungen mit den in der Trägerplatte endenden Dampfleitungen verbunden sind.

6. Dampfblaskasten nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Gruppe von flexiblen Leitungen mittels einer Versorgungsplatte (30) an die Trägerplatte (28) koppelbar ist.

7. Dampfblaskasten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Regelventile mittels eines Schrittmotors steuerbar ist.

8. Dampfblaskasten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der einzelnen Zonenkammer ungefähr gleich dem Durchmesser der in sie mündenden Dampfleitung ist.

9. Dampfblaskasten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich seines Querschnittes ein Hohlraum vorgesehen ist, in den quer zur Bahnlaufrichtung ein Träger einführbar ist, zum Zwecke des Ausbaus des Dampfblaskastens aus der Papiermaschine.

10. Dampfblaskasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

10.1 die Zonenkammern durch mindestens ein perforiertes Dampf-Austittsblech abgedeckt sind, wobei
10.2 dieses Dampf-Austrittsblech entfernbar ist.

11. Dampfblaskasten gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer der Zonenkammern ein vom Dampf durchströmter Lochblech- Einsatz vorgesehen ist.

12. Anwendung eines Dampfblaskastens nach einem der vorangehenden Ansprüche in einer wenigstens drei Preßwalzen umfassenden Naßpressen-Anordnung, wobei diese folgende Merkmale aufweist:

12.1 die Papierbahn läuft zwischen zwei Filzen durch einen ersten Preßspalt und danach mit einem der zwei Filze über die mittlere Preßwalze (= Saugpreßwalze) (46) in einen zweiten Preßspalt, gebildet durch die Saugpreßwalze und eine filzlose Preßwalze (sogenannte Zentralwalze) (47);
12.2 der Dampfblaskasten (48) bedampft die Papierbahn beim Lauf über die Saugpreßwalze und ist relativ zu dieser verschiebbar, so daß der Abstand zur Saugpreßwalze einstellbar ist;
12.3 aus dem ersten Preßspalt läuft der andere der zwei Filze zu einer Leitwalze (49);
12.4 an einem von der Bahn freien Umfangsteil der filzlosen Preßwalze ist ein Schaber (50) vorgesehen.

13. Anwendung eines Dampfblaskastens nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der filzlosen Preßwalze hintereinander zwei Schaber vorgesehen sind.