DE69433973T2

DE69433973T2 - Trockenpartie einer Papiermaschine

Info

Publication number: DE69433973T2
Application number: DE69433973T
Authority: DE
Inventors: Antti Ilmarinen; Jouko Yli-Kauppila; Väinö Sailas; Heikki Ilvespää; Pertti Heikkilä; Matti Korpela; Henrik Pettersson; Pekka Taskinen; Antti Kuhasalo; Ilkka Jokioinen; Mikko Karvinen; Dick Parker
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Metso Paper Oy
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1994-03-21
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2014-03-22
Also published as: EP1146169A3; US5495678A; FI931263A0; EP0620313A2; DE69429941T3; US5653041A; DE69429941D1; EP1146169A2; EP0620313B1; FI100013B; DE69429941T2; EP1146169B1; FI931263A; ATE274614T1; DE69433973D1; CA2119324C; CA2119324A1; ATE213796T1; EP0620313B2; EP0620313A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trockenpartie einer Papiermaschine insbesondere einer Hochgeschwindigkeitspapiermaschine, deren Laufgeschwindigkeit v ~ 25 ... 40 m/s beträgt, wobei die Trockenpartie eine Vielzahl an Trocknungsmodulen aufweist, die hintereinander angeordnet sind.
Der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert auf Dokument FI-B-87 669.
Die höchsten Bahngeschwindigkeiten in Papiermaschinen erreichen gegenwärtig bereits eine Größenordnung von 25 m/s. In Kürze wird jedoch der Geschwindigkeitsbereich von 25 ... 40 m/s in Gebrauch genommen werden. Dann wird ein Engpass für die Lauffähigkeit einer Papiermaschine die Trockenpartie sein, deren Länge, sofern herkömmliche Mehrzylindertrockner angewendet würden, zusätzlich inakzeptabel groß würde. Wenn ein heutiger Mehrzylindertrockner mit einer Bahngeschwindigkeit von 40 m/s betrieben würde, würde er ungefähr 70 Trockenzylinder aufweisen und wäre seine Länge in Maschinenrichtung ungefähr 180 m. In einem solchen Fall würde der Trockner ungefähr 20 verschiedene Siebgruppen und eine entsprechende Anzahl von Zügen zwischen den Gruppen aufweisen. Es kann angenommen werden, dass in einem Geschwindigkeitsbereich von 30 ... 40 m/s die Lauffähigkeit normaler herkömmlicher Mehrzylindertrockner auch nicht annähernd befriedigend wäre. Vielmehr würde es zu einer großen Anzahl von Bahnbrüchen kommen, wodurch das Leistungsvermögen der Papiermaschinen gesenkt würde.
In einem Geschwindigkeitsbereich von 30 ... 40 m/s und bei höheren Geschwindigkeiten würden die Mehrzylindertrockner nach dem Stand der Technik ferner unökonomisch werden, weil die Anlagekosten einer übermäßig langen Papiermaschinenhalle übertrieben hoch würden. Es kann geschätzt werden, dass die Kosten einer Papiermaschinenhalle gegenwärtig üblicherweise ungefähr 1 Mio FIM je Meter in Maschinenrichtung betragen.
In einer Papiermaschinenhalle ist üblicherweise Raum vorhanden in Richtung der Höhe, und daher ist vorgeschlagen worden, die Zylinder in einem Mehrzylindertrockner in vertikalen Stapeln anzuordnen. In einem solchen Fall sind insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten die Probleme der Lauffähigkeit und der Beseitigung des Fertigungsausschusses besonders ausgeprägt, und sie können wahrscheinlich nur äußerst schwierig im Geschwindigkeitsbereich von 30 ... 40 m/s gelöst werden. Im Hinblick auf diesen Stand der Technik wird Bezug genommen auf Dokument EP-A-0 383 744, das dem Dokument FI-B-82097 entspricht.
Ein Parameter, der die Trockenleistung der Mehrzylindertrockner nach dem Stand der Technik beschreibt, ist die Menge des Wassers, das in der Trockenpartie je Einheit der von der zu trocknenden Bahn überdeckten Bodenfläche und je Zeiteinheit verdampft. Bei den Mehrzylindertrocknern gemäß dem Stand der Technik liegt dieser Parameter typischerweise im Bereich von 50 ... 80 Kilogramm H₂O je Quadratmeter und Stunde (kg H₂O/m²/h).
Es ist im Stand der Technik bekannt, zur Verdampfungstrocknung der Papierbahn verschiedene Aufblas/Durchblaseinheiten zu verwenden. Solche Einheiten sind insbesondere zum Trocknen von Hygienepapier benutzt worden. Im Hinblick auf diesen Stand der Technik wird beispielsweise Bezug genommen auf die folgenden Dokumente: US-A-3 301 764, U5-A-3 418 723, US-A-3 447 247, US-A-3 541 697, US-A-3 956 832, US-A-4 033 049, CA-B-2061976, FI-B-57457 und FI-B-87669.
Der in dem Dokument US-A-4 033 049 beschriebene Papierbahntrockner ist nicht geeignet für die bei der vorliegenden Erfindung vorgesehenen hohen Geschwindigkeiten von v > 25 m/s, und insbesondere nicht in einem Geschwindigkeitsbereich von v ≈ 30 ... 40 m/s oder höher. In dieser Beziehung und bezüglich anderer Aspekte hat die Lösung gemäß diesem Dokument die folgenden Nachteile. Gemäß diesem Dokument ist innerhalb der Stützgewebeschleife ein Saugkasten eingebaut, wobei mittels dieses Saugkastens sowohl eine große Saugwalze als auch die unterhalb der Saugwalze und zwischen den äußeren beheizten Walzen angeordnete Tasche einem negativen Druck ausgesetzt werden. In einem solchen Fall besteht ein Problem in den seitlichen Abdichtungen, durch die beträchtliche Luftmengen entweichen. Die Leckageluft erzeugt ihrerseits eine starke Luftströmung in Querrichtung der Maschine in den seitlichen Bereichen der Bahn, die den stabilen Lauf der Bahn durch den Trockner und demzufolge die Lauffähigkeit und die Leistungsvermögen der gesamten Maschine beeinträchtigt. Aufgrund der großen Menge Leckageluft erfordert die Beaufschlagung der Tasche und der großen Saugwalze mit negativem Druck von der Höhe, die bei hohen Geschwindigkeiten zur Gewährleistung eines stabilen Laufs der Bahn notwendig ist, große Luftleitungen und Gebläse und verursacht daher einen hohen Energieverbrauch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Lösungen für die vorstehend erörterten Probleme zu schaffen.
Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer neuen Trockenpartie, die geeignet ist für Verwendung bei hoher Bahngeschwindigkeit von v > 25 m/s und diese Geschwindigkeiten am zweckmäßigsten in der Größenordnung von v ≈ 30 ... 40 m/s oder sogar höher liegen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, neue Lösungen zum Trocknen für den vorstehend erwähnten Geschwindigkeitsbereich zu schaffen, so dass trotz der sehr hohen Bahngeschwindigkeit die Lauffähigkeit der Trockenpartie auf einem befriedigenden Niveau gehalten werden kann.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Trockenpartie zu schaffen, bei der sowohl Kontakttrocknung auf einem Trockenzylinder als auch Aufblastrocknung in neuer, synergistischer Weise angewendet werden.
Es ist eine weitere Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, mittels eines Aufblasstromes die Trocknungsgeschwindigkeit zu erhöhen und dadurch die Trockenpartie kürzer zu machen, was zu einer verbesserten Lauffähigkeit des Trockners beiträgt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Trockenpartie, mittels der in dem hohen Geschwindigkeitsbereich die Länge der Trockenpartie in Maschinenrichtung dennoch vernünftig wird, so dass ihre Länge zumindest nicht wesentlich größer als die Länge der herkömmlichen Zylindertrockner wird. Wenn dieses Ziel erreicht werden kann, würde dies Erneuerungen und Modernisierungen von Papiermaschinen in bestehenden Papiermaschinenhallen bis zu einer Bahngeschwindigkeit von v ≈ 40 m/s und sogar höher ermöglichen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Trockenpartie, bei der die Bahn über die gesamte Länge der Trockenpartie zuverlässig am Trockensieb festgehalten wird, so dass Querschrumpfung der Bahn weitgehend verhindert werden kann, wodurch Inhomogenität der Bahn in Querrichtung, die aus einem ungleichmäßigen Schrumpfungsquerprofil resultiert, vermieden werden kann.
Um die vorstehend angegebenen Ziele zu erreichen, hat die erfindungsgemäße Trockenpartie die Merkmale des Anspruchs 1.
Der Umfang der Erfindung schließt auch solche Trockenpartien ein, bei denen Trocknungsmodule von der in Anspruch 1 definierten Art an geeigneten Orten angewendet werden zusammen mit herkömmlichen Zylindergruppen, insbesondere zusammen mit sogenannten "normalen" Zylindergruppen mit Einsiebführung, in welchen Gruppen die Trockenzylinder in der oberen Reihe und die Umkehr-Saugwalzen in der unteren Reihe oder umgekehrt angeordnet sind. Zwischen diesen Gruppen und den Trocknungsmodulen werden vorzugsweise geschlossene Züge in den Gruppenzwischenräumen angewendet. Für Trockenpartien dieser Art wird die Bezeichnung "Hybrid-Trockenpartie" verwendet.
Bei der Erfindung wird als das Trockengas vorzugsweise entweder Luft oder überhitzter Dampf verwendet. Der Zustand des Trockengases wird in jeder Trocknungsstufe gewählt unter Berücksichtigung der Art und Weise, in der in jeder bestimmten Trocknungsstufe das Wasser am Fasergefüge der Papierbahn gebunden ist. Auf diese Weise ist ein Trocknungsprozess geschaffen, der sowohl im Hinblick auf die Papierqualität als auch im Hinblick auf die Trocknung optimal ist.
In der Trockenpartie gemäß der Erfindung können als Aufblas-Trockenzylinder und als Umkehr-Saugwalze am zweckmäßigsten solche Trockenzylinder und Umkehr-Saugwalzen, die mit genuteten und perforierten Mänteln versehen sind, verwendet werden, wie sie von der Anmelderin unter dem Warenzeichen VAC^TM-Walze vertrieben werden und deren Einzelheiten durch das Dokument FI-B-83 680 (äquivalent zu US-A-5 022 163) verdeutlicht werden.
Da die Bahn vorzugsweise über die gesamte Länge der Trockenpartie fest in Kontakt mit dem Trockensieb gehalten wird, wobei auf den gekrümmten Sektoren, auf denen die Bahn außen bleibt, eine Druckdifferenz angewendet wird, wird Querschrumpfung der Bahn während der Trocknung verhindert, so dass Inhomogenität der Bahn in Querrichtung, die durch ein ungleichmäßiges Schrumpfungsquerprofil entsteht, beseitigt ist.
Bei der erfindungsgemäßen Trockenpartie kann die Trockenhaube des Aufblas-Trockenzylinders in Querrichtung der Maschine mit Hilfe von Wänden, die in Maschinenrichtung angeordnet sind, in eine Anzahl von Blöcken unterteilt sein. In diese Blöcke werden Trockengase mit verschiedener Temperatur, Feuchtigkeit und/oder mit verschiedenem Druck geleitet, oder in diesen Blöcken werden Sätze von Trockengasstrahlen mit verschiedenen Geschwindigkeiten angewendet. Auf diese Weise kann die Trocknung der Papierbahn in Querrichtung reguliert werden und kann ein günstiges Feuchtigkeitsprofil erhalten werden, das eine bestimmte Form, üblicherweise eine gleichmäßige Form, in Querrichtung hat.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Trockenpartie gemäß der Erfindung befinden sich zwischen zwei Aufblas-Zylindern (großen Zylindern), die innerhalb derselben Stützgewebeschleife angeordnet sind, zwei Kontakt-Trockenzylinder sowie zwischen diesen eine Umkehr-Saugwalze mit kleinerem Durchmesser. Dies resultiert aus praktischen Einschränkungen bei der Konstruktion einer Aufblashaube mit einer maximal großen Bedeckungsfläche um einen Zylinder, während es gleichzeitig wünschenswert ist, eine maximal wirksame Stützung der Bahn zwischen den Aufblas-Zylindern zu erhalten.
Gemäß der Erfindung werden in dem ersten Trockenmodul oder in den ersten Trockenmodulen größere Durchmesser der großen Zylinder und Kontakt-Trockenzylinder angewendet als in dem späteren Trockenmodul oder den späteren Trockenmodulen, in welchem bzw. welchen es vorzuziehen ist, solche Durchmesser der großen Zylinder und Kontakt-Trockenzylinder sowie der Umkehr-Saugwalzen anzuwenden, wie sie im Hinblick auf die Qualität des zu erzeugenden Papiers und im Hinblick auf die Maschinenkonstruktion als optimal gewählt worden sind. Mittels der großen Zylinderdurchmesser des ersten Trockenmoduls oder der ersten Trockenmodule werden im anfänglichen Abschnitt der Trockenpartie auf den verschiedenen Zylindern überdurchschnittlich hohe Trockenenergien und längere Verweilzeiten der Bahn verfügbar, und dadurch können überdurchschnittlich große Wassermengen je Längeneinheit des Trockners in Maschinenrichtung verdampft werden. Auf diese Weise werden im anfänglichen Abschnitt der Trockenpartie der Trockengehalt sowie die Festigkeit der Bahn schnell auf einen solchen Wert angehoben, dass die Bahn zuverlässig überführt werden kann, und zwar auch, wenn notwendig, mittels offener Züge der Bahn. Wenn die größeren Zylinderdurchmesser angewendet werden, können ferner die Zentrifugalkräfte, die die Bahn vom Trockensieb zu trennen versuchen, kleiner gemacht werden, weswegen es auch möglich ist, niedrigere Werte des negativen Drucks an den Zylindern einzusetzen, was vorteilhaft ist sowohl im Hinblick auf die Anlagekosten als auch im Hinblick auf die Energiekosten.
Die Trockenpartie gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner besonders gut geeignet zur Modernisierung existierender Trockenpartien. In einem solchen Fall kann das Vorgehen beispielsweise derart sein, dass auf einem Teil der Länge der Trockenpartie, am vorderen Ende der Trockenpartie, mehrere Trockenmodule angeordnet werden, deren Trockenleistung je Längeneinheit in Maschinenrichtung höher als durchschnittlich in der zu modernisierenden Trockenpartie ist. Nach diesen Trockenmodulen kann der existierende Mehrzylindertrockner verwendet werden, der vorzugsweise mehrere Siebgruppen aufweist. In einem solchen Fall ist beispielsweise ein solches hinteres Ende der Trockenpartie vorteilhaft, das ausschließlich Gruppen mit Einsiebführung aufweist, entweder sogenannte normale Gruppen und zwischen diesen entsprechende umgekehrte Gruppen oder ausschließlich sogenannte normale Gruppen. In einem solchen Fall können eine oder zwei letzte Gruppen aus einer Gruppe mit Doppelsiebführung bestehen, in der die Bahn freie Züge zwischen den Reihen aus Kontakt-Trockenzylindern hat, wobei auf diesen Zügen die Bahn entspannt werden kann. Als letzte Gruppe oder Gruppen kann eine Gruppe mit Doppelsiebführung verwendet werden, weil an dieser Stelle die Bahn ausreichend trocken und fest ist, so dass die freien Züge der Bahn kein schädliches Risiko des Bahnbruchs erzeugen.
Im folgenden wird die Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf einige Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert, die in den Figuren der beigefügten Zeichnung dargestellt sind.
1 ist eine schematische Seitenansicht einer vollständigen Trockenpartie.
2 zeigt eine bevorzugte Geometrie eines Trockenmoduls sowie die wichtigsten Dimensionierungsparameter und eine Kombination von Verdampfungsmitteln, die aus drei aufeinanderfolgenden Modulen besteht.
3 zeigt Trocknungsmodule, bei denen zwei miteinander verbundene Trocknungshauben vorhanden sind.
4 zeigt eine Abwandlung, bei der gerade verbundene Läufe des Trocknungssiebes und der Bahn zwischen den Kontakttrocknungszylindern und den Aufblas-Trocknungszylindern und den Umkehrsaugzylindern vorhanden sind.
5 zeigt Umwälzeinrichtungen bzw. Zirkulationseinrichtungen für das Trockengas in Verbindung mit der Trocknungshaube eines Aufblas-Trockenzylinders.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Umwälzeinrichtung für die Trockengase und Blasluftströme.
7 zeigt eine Schnittansicht gemäß den Linien XI-XI in den 5 und 6.
8 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Trockenpartie gemäß der Erfindung, bei der überdurchschnittlich große Zylinderdurchmesser in dem ersten Trockenmodul zur Anwendung kommen.
Zunächst wird ein Beispiel der Konstruktion eines Trockenmoduls 10 hauptsächlich unter Bezugnahme auf die 2 und 5 beschrieben. Das Trockenmodul 10 umfasst einen Aufblas-Trockenzylinder 15 mit großem Durchmesser D₁, für den im folgenden die Bezeichnung "großer Zylinder" verwendet wird. Der Mantel 16 des großen Zylinders 15 ist mit durchgehenden Perforationen und/oder mit Nuten in seiner Außenfläche versehen (7), in welchen Nuten 16R durch die Perforationen im Mantel 16 oder auf andere Weise negativer Druck erzeugt werden kann, um die Bahn W in einem Sektor a auf der Oberfläche eines Trockensiebes 20 zu halten. Das Trockenmodul 10 umfasst Kontakt-Trockenzylinder 21, die in der Nähe des großen Zylinders 15 auf dessen beiden Seiten angeordnet sind. Die Kontakt-Trockenzylinder 21 haben eine glatte Außenfläche 21', die von innen beheizt ist. Für diese Zylinder 21 wird im folgenden die Bezeichnung "Kontaktzylinder" verwendet, da die zu trocknende Bahn mittels des Trockensiebes 20 in direktem Kontakt mit ihnen gedrückt wird, wogegen die Bahn W auf dem Sektor a des großen Zylinders 15 auf dem Trockensieb 20 derart angeordnet ist, dass sich das Trockensieb 20 zwischen dem großen Zylinder 15 und der Bahn W befindet. Ferner umfasst das Trockenmodul 10 eine Umkehr-Saugwalze 22, die mit durchgehenden Perforationen versehen ist. Im folgenden wird die Bezeichnung "Saugwalze" für diese Walze 22 verwendet. Der große Zylinder 15 und die Saugwalze 22 sind am zweckmäßigsten als VAC^TM-Walzen, wie sie im Dokument FI-B-83680 (Äquivalent zu US-A-5 022 163) beschrieben sind, oder dergleichen ausgebildet. Diese sind mit Perforationen 16P versehen, die durch den Walzenmantel 16 bzw. 23 verlaufen und in die Nuten 16R in der Außenfläche des Walzenmantels münden (7). In diesen Nuten 16R wird aus dem negativen Druck p_o, der im Inneren der Mäntel 16; 23 des großen Zylinders 15 und der Saugwalze 22 herrscht, negativer Druck erzeugt. Der negative Druck p_o wird seinerseits mittels einer Vakuumpumpe 37; 38 durch eine Saugleitung 18; 38a erzeugt, die sich in einem Achslager des großen Zylinders 15 und der Saugwalze 22 befindet (5 und 6).
Ferner umfasst das Trockenmodul 10 das Trockensieb 20, das mittels Führungswalzen 25 geführt wird.
Die Durchlässigkeit des Siebes, d. h. die Durchlässigkeit für Luft, wird in im Hinblick auf die Erfindung in geeigneter Weise gewählt, und bei aufeinanderfolgenden verschiedenen Trockensieben ist es möglich, verschiedene Durchlässigkeiten und verschiedene Siebspannungen in Maschinenrichtung zu verwenden.
In dem Modul 10 wird die Papierbahn W in einem ersten Schritt dadurch getrocknet, dass sie mittels des Trockensiebes 20 gegen die Zylinderfläche 21', deren Durchmesser zu D₂ > 1,5 m gewählt ist, auf einem Sektor b gedrückt wird, dessen Größe b > 180° ist. Im nächsten Schritt wird die Papierbahn W, die auf der Oberfläche des großen Zylinders 15, dessen Durchmesser zu D₁ > 2 m gewählt ist, von dem Trockensieb 20 gestützt wird, wobei die Bahn W auf dem Trockensieb entlang dem Sektor a > 180° getragen wird, vorzugsweise im Bereich des gesamten Sektors a durch Verdampfung getrocknet mit Hilfe von Aufblastrocknung mittels eines Satzes von Trockengasstrahlen mit hoher Geschwindigkeit v_g ≈ 50 ... 150 m/s. Danach wird der vorstehend definierte erste Schritt wiederholt. Vor diesem ersten Schritt und/oder nach dem zuletzt erwähnten Schritt wird die zu trocknende Bahn über einen Sektor c der Saugwalze 22 geführt, wobei die Bahn W vom Trockensieb 20 gestützt wird und das Trockensieb 20 zwischen der Saugwalze 22 und der Bahn W angeordnet ist. Die Größe des Sektors c ist zu c > 160° gewählt, und der Durchmesser der Saugwalze 22 ist zu D₃ < D₂ gewählt. Der Geschwindigkeitsbereich des Satzes von Trockengasstrahlen, der verwendet wird, ist vorzugsweise v_g ≈ 80 ... 130 m/s.
Die Durchmesser der vorstehend erwähnten Zylinder und Walzen 15, 21, 22 und 25 werden mit D₁, D₂, D₃ bzw. D₄ bezeichnet. In einem Trockenmodul 10 gemäß der Erfindung gilt vorzugsweise D₁ > D₂ > D₃ > D₄. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, die Verhältnisse D₁/D₂ und D₂/D₃ innerhalb der folgenden Bereiche zu wählen: D₁/D₂ ≈ 1,0 ... 2,2, vorzugsweise D₁/D₂ ≈ 1,5 ... 1,7, D₂/D₃ ≈ 1,1 ... 2,2, vorzugsweise D₂/D₃ ≈ 1,2 ... 1,6, und D₃/D₄ 1,0 ... 2,5, vorzugsweise D₃/D₄ ≈ 1,5 ... 2,0.
Das Trockenmodul 10 ist so kompakt wie möglich insbesondere in der horizontalen Richtung, d. h. in der Maschinenrichtung, und seine in 2 gezeigten horizontalen Abmessungen l₁₀ und l₁₁ sind vorzugsweise wie folgt gewählt: l₁₁ = (0,8 ... 4,0)·D₁, vorzugsweise l₁₁ = (1,8 ... 3,0)·D₁. Die Höhenabmessungen h₁ und h₂ sind vorzugsweise so gewählt, dass gilt: h₂ = (0,1 ... 1,1)·D₂ und h₁/h₂ ≈ 2 ... 10, vorzugsweise h₁/h₂ ≈ 3 ... 6.
Bei dem Modul 10 sind die Sektoren, in denen das Trockensieb 20 und die Bahn W die Walzen 15 und 21 umschlingen, vorzugsweise so gewählt, dass gilt: a ≈ 180° ... 320°, vorzugsweise a ≈ 220° ... 300°, b ≈ 180° ... 300°, vorzugsweise b ≈ 210° ... 260°. Der Umschlingungssektor c der Bahn W auf der Saugwalze 22 (in 2) zwischen den Modulen 10₂ und 10₃ ist c ≈ 160° ... 300°, vorzugsweise c ≈ 200° ... 270°.
1 zeigt ein Trockenpartie einer Papiermaschine, die aus Trockenmodulen 10 der vorstehend beschriebenen Art besteht, wobei die Trockenpartie typischerweise für eine Bahngeschwindigkeit von 30 ... 40 m/s bestimmt ist. Die in 1 gezeigte Trockenpartie weist nicht alle Merkmale der Erfindung auf. Die gesamte Trockenpartie ist innerhalb einer Haube 100 angeordnet. Die Papierbahn W wird durch die Öffnung 103 in der Haube 100 in das Innere der Haube 100 in Richtung des Pfeils W_in geleitet und wird am hinteren Ende der Trockenpartie durch die Öffnung 104 aus der Haube 100 in der Richtung des Pfeils W_out herausgeführt. In der Haube 100 ist in an sich bekannter Weise für Klimatisierung gesorgt, was durch die Lufteinlassleitung 105 illustriert ist, durch die trockene und möglicherweise erwärmte Luft durch die Düsen 101 und 101a und 101b in die Haube geleitet wird. Aus der Haube 100 wird Luft durch die Leitungen 106a und 106b abgeführt. Die Abluftströme werden mittels der Gebläse 102a und 102b erzeugt. Die feuchte Luft wird in Richtung der Pfeile A_out durch eine Wärmerückgewinnungsanlage zur Umgebungsluft abgeführt.
Gemäß 1 umfasst die Trockenpartie in Richtung der Ankunft der Bahn W_in zwei "umgekehrte" Trockenmodule 10₁ und 10₂ , in denen die großen Zylinder 15 und diesen zugeordnete Trockenhauben 11 unterhalb angeordnet sind und die Paare von Kontaktzylindern 21 oberhalb angeordnet sind. Die umgekehrten Module 10₁ , 10₂ haben ein gemeinsames Trockensieb 20₁ , das die Bahn W mit vollständig geschlossenem Zug durch die die umgekehrten Module 10₁ , 10₂ umfassende Gruppe trägt, wonach die Bahn W im geschlossenen Zug C₁ überführt wird auf das Trockensieb 20₂ einer folgenden Gruppe, die "normale" Module 10₃ , 10₄ aufweist. Vom letztgenannten Sieb wird die Bahn im geschlossenen Zug C₂ auf das Trockensieb 20₃ einer folgenden Gruppe überführt, die umgekehrte Module 10₅ , 10₆ aufweist. Vom Trockensieb 20₃ wird die Bahn W im geschlossenen Zug C₃ zum Trockensieb 20₄ der letzten "normalen" Gruppe überführt, die Module 10₇ , 10₈ aufweist.
In 1 ist die Gesamtlänge der Trockenpartie mit L₁ bezeichnet. Typischerweise beträgt die Länge einer Trockenpartie, wie sie in 1 gezeigt ist, L₁ ≈ 40 ... 60 m.
Gemäß dem, was vorstehend angegeben ist, beträgt die Verdampfungsgeschwindigkeit je Einheit von Länge·Breite, d. h. je von der zu trocknenden Bahn überdeckter Bodenfläche, 100 ... 160 kg H₂O/m²/h. Diese Geschwindigkeit beschreibt die Kompaktheit der Trockenpartie, d. h. den Ausnutzungsgrad des Raumes in Längsrichtung. In 1 befinden sich ungefähr 75 ... 80 Prozent der Länge der Bahn W entweder auf den Sektoren a der großen Zylinder 15, wo sie einem Aufblastrocknungseffekt ausgesetzt sind, oder auf den Zylindern 21, wo sie einem Trocknungseffekt der Kontakt-Trockenoberfläche ausgesetzt sind.
Es ist möglich, mittels der Module 10 verschiedene sogenannte Hybrid-Trockenpartien zu bilden. Es sind ein oder mehrere Module 10 an geeigneten Orten vorhanden, und ferner sind in einer Hybrid-Trockenpartie Gruppen von Trockenzylindern vorhanden, vorzugsweise solche "normalen" Gruppen R, bei denen die Kontakt-Trockenzylinder 21a in der oberen Reihe angeordnet sind und die Umkehr-Saugwalzen 22 in der unteren Reihe angeordnet sind. Im Bedarfsfall ist es jedoch auch möglich, sogenannte umgekehrte Gruppen zu verwenden, obwohl bei diesen dann, wenn Brüche auftreten, auf Schwierigkeiten bei der Handhabung des Fertigungsausschusses gestoßen wird.
Die wichtigsten Dimensionierungsparameter der Konstruktion einer Gruppe aus Modulen 10₁ , 10₂ , 10₃ , wie sie in 2 gezeigt ist, wurden bereits vorstehend beschrieben. In 2 ist das erste Modul 10₁ ein sogenanntes umgekehrtes Modul, in dem der große Zylinder 15 unterhalb angeordnet ist und das Paar aus Kontaktzylindern 21 oberhalb angeordnet ist. Die Bahn W wird von der Oberfläche des Trockensiebes 20 im Sektor c_o auf die Oberfläche des Siebes 20₂ überführt, das über die erste Saugwalze 22 im Modul 102 läuft. Im Anschluss daran wird die Bahn W auf der Saugwalze 22, auf der sie vom negativen Druck gehalten wird, der in den Nuten 16R im Walzenmantel herrscht (7), zu dem nächsten Kontaktzylinder 21 überführt, gegen dessen beheizte glatte Oberfläche die Bahn durch die Wirkung der Spannung des Siebes 20₂ im Sektor b gedrückt wird. Im Anschluss daran wird die Bahn W im wesentlichen direkt auf die genutete Oberfläche des großen Zylinders 15 überführt, auf der sie durch die Wirkung des in den Nuten 16R herrschenden negativen Drucks gehalten wird. Der Trockensektor a des großen Zylinders 15 ist so groß wie möglich, vorzugsweise a ≈ 300°. Nach dem Sektor a wird die Bahn W im wesentlichen direkt auf den nächsten Kontakt-Trockenzylinder 21 überführt, und nach dessen maximal großem Trockensektor b, vorzugsweise b ≈ 270°, wird sie mittels der Saugwalze 22 zum nächsten Trockenmodul 10₃ überführt.
3 zeigt ein derartiges Paar an Trocknungsmodulen 10₁ , 10₂ , bei denen die Trocknungshauben 11₁ und 11₂ von beiden von ihnen durch Teilungswände 12₁ und 12₂ in zwei Abteilungen 10a und 10b geteilt sind. Das Paar an Trocknungshauben 11₁ , 11₂ der Trocknungsmodule 10₁ , 10₂ hat eine gemeinsame vertikale Teilungswand 12, die bei der oder in dem Bereich der Drehmitte des Kontaktzylinders 21 verläuft, der unterhalb angeordnet ist.
4 zeigt ein derartiges Trocknungsmodul 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem das Trocknungssieb 20 und die Bahn W relativ kurze gerade Züge 20S zwischen dem großen Zylinder 15 und den Kontaktzylindern 21 haben. Zwischen den Kontaktzylindern 21 und der Saugwalze 22 hat das Trocknungssieb 20 auch sehr kurze gerade Züge 20S₀ . Es ist ebenfalls möglich, in den Bereichen der geraden Züge 20S; 20S₀ an sich bekannte Ausspritzblaskästen 13 anzuordnen, durch die eine Luftblasstromeinleitung der Drücke in den Schließspalträumen N+ verhindert wird, da im entgegengesetzten Fall diese Drücke bewirken würden, dass sich die Bahn W von dem Trocknungssieb 20 an den Spalten N+ abtrennt. Außer dem Aufblas-Trocknungszylinder hat das in 4 gezeigte Trocknungsmodul drei Kontaktzylinder 21 und zwei Umkehrsaugwalzen 22.
5 zeigt die Konstruktion der Trockenhaube 11, die um den großen Zylinder 15 herum angeordnet ist, und die Umwälzeinrichtung für das Trockengas wie beispielsweise Luft oder überhitzten Dampf. Die Haube 11 ist durch eine Trennwand 12 in zwei Abteilungen 10a und 10b unterteilt. Das warme Trockengas wird in die Abteilungen 10a, 10b durch Zuführrohre 30 geleitet, aus denen das Trockengas durch eine Leitung 41 in die Düsenkammer 40 verteilt wird, die außen durch eine gekrümmte Wand 42 und innen durch ein Düsenfeld 43 begrenzt ist, das im Abstand eines sehr kleinen Spalts, Δ ≈ 10 ... 60 mm, vorzugsweise Δ ≈ 20 ... 30 mm, von der Außenseite der auf dem Trockensieb 20 laufenden Bahn W angeordnet ist. Der große Zylinder 15 weist den Mantel 15 mit durchgehenden Perforationen 16P und äußeren Nuten 16R auf, wobei die durchgehenden Perforationen 16P in die Nuten münden (7). Das Innere des großen Zylinders 15 steht durch eine Saugleitung 18, die in Verbindung mit einem Träger 17 eines Achslagers des Zylinders angeordnet ist, in Verbindung mit einem Saugrohr 19, das mit einer Saugpumpe 37 (6) in Verbindung steht, so dass ein negativer Druck p₀ ≈ 0,5 ... 20 kPa in den Nuten 16R in dem Mantel 16 erzeugt wird.
Auf dem Sektor a des großen Zylinders 15 ist die Bahn einer Druckdifferenz ΔP₁ ausgesetzt, die die zu trocknende Bahn gegen das Trockensieb 20 drückt, während die Bahn W auf der radial äußeren Seite des Trockensiebes angeordnet ist und aufgrund der Wirkung von Zentrifugalkräften, die proportional zu dem Faktor 2v²/D₁ sind, die Neigung hat, sich vom Trockensieb 20 zu trennen. Diesen Trennkräften wird mittels der Druckdifferenz ΔP₁ entgegengewirkt, die zwischen der Außenseite der Bahn und den Nuten 16R im Mantel 16 des großen Zylinders 15 wirkt. Die Druckdifferenz ΔP₁ wird in der Regel im Bereich von ΔP₁ = 1 ... 4 kPa gewählt. Für einen entsprechenden Zweck wird auf dem Sektor c der Umkehr-Saugwalzen 22, auf dem die Bahn W auf der radial äußeren Seite des Trockensiebes angeordnet ist, eine Druckdifferenz ΔP₂ verwendet, die in der Regel im Bereich von ΔP₂ = 1 ... 4 kPa gewählt wird. Diese Druckdifferenzen ΔP₁ und ΔP₂ werden mit Hilfe von negativem Druck erzeugt, der in das Innere des großen Zylinders 15 und der Umkehr-Saugwalze 22 durch eine Saugleitung 18; 38a geleitet wird, die in Verbindung mit dem Achslager des Zylinders oder der Walze angeordnet ist. Dieser negative Druck erzeugt auch die Leckströme F₁, F₂ außerhalb der Sektoren a und c, die im folgenden erläutert werden.
Wie in den 2, 5 und 6 gezeigt ist, tritt in dem Sektor 360° – a des großen Zylinders 15, d. h. in dem Sektor der nicht vom Trockensieb 20 bedeckt ist, ein Leckstrom F₁ durch den Zylindermantel 16 zum Inneren des Zylinders auf, wobei jedoch durch geeignete Dimensionierung der Drosselung in den durchgehenden Perforationen 16P, d. h. des Strömungswiderstandes, dieser Leckstrom F₁ auf einen solchen Wert gebracht werden kann, dass er die Ausbildung einer ausreichenden Druckdifferenz ΔP₁ in die Nuten 16R nicht stört. Ein entsprechender Leckstrom tritt auch an den freien Sektoren 360° – c der Saugwalzen 22 auf. In den 2 und 6 ist dieser Leckstrom mit F₂ bezeichnet. Der große Zylinder 15 und ebenso die Umkehr-Saugwalzen 22 können auch mit inneren Saugkästen und Dichtungselementen versehen sein, um die Leckströme zu minimieren.
6 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Umwälzeinrichtung für die Trockengase und Blasluftströme. In die Abteilungen 10a und 10b der Trocknungshaube 11 werden die Einlassströme B_in durch die Zuführrohre 30 geleitet. Der Zustand des Einlassgases, das in die verschiedenen Abteilungen 10a und 10b geleitet wird, kann verschieden sein. Die Einlassströme B_in werden mit Hilfe von Regulierungsklappen 31 reguliert. Aus dem Düsenfeld 43 werden die hochenergetischen warmen Trockengasströme mit einer hohen Geschwindigkeit v_g = 50 ... 150 m/s auf die Außenseite der Bahn W aufgebracht, wodurch sogenannte Aufblastrocknung oder "Aufpralltrocknung" erzeugt wird. Gemäß 6 werden Luftblasungen aus Ausstoß-Blaskästen 13 aus Gebläsen 36 in Richtung der Pfeile B₃ geliefert, wobei mittels dieser Blasungen die Erzeugung von Druck in den Auflauf-Spalträumen N+ verhindert wird. Eines der Achslager der Saugwalzen 22 umfasst die Saugleitung 38a, durch die in Richtung der Pfeile B₅ aus den Innenräumen in den Saugwalzen 22 mittels einer Saugpumpe 38 ein Saugstrom geleitet wird. Auf diese Weise wird auf der Außenseite des perforierten und genuteten Mantels 23 der Saugwalze 22 negativer Druck erzeugt, mittels dessen die Bahn W in Verbindung mit der Saugwalze 22 und dem Trockensieb 20 gehalten wird, während sie auf dem Sektor c auf der radial äußeren Seite des Trockensiebes läuft. Ferner zeigt 6, dass ein Ersatzluftstrom mittels eines Gebläses 39 in Richtung des Pfeils B₄ durch eine Leitung 14 geleitet wird, damit Ersatzluft für die Haube 100 vorhanden ist. Die Leitung 14 entspricht den in 1 gezeigten Blasdüsen 101.
7 zeigt eine axiale Schnittansicht des Mantels 16; 23 des großen Zylinders 15 und der Umkehr-Saugwalze 22 gemäß den Linien XI-XI in den 5 und 6. Die Mäntel 16; 23 sind mit den ringförmigen Nuten 16R versehen, die entlang ihrer Außenflächen verlaufen, wobei die Tiefe der Nuten mit r_o und die Breite der Nuten mit l_o bezeichnet sind und die Mantelabschnitte mit voller Wandstärke, die sich zwischen den Nuten befinden, mit l₁ bezeichnet sind. Die Perforationen 16P, die durch den Mantel 16; 23 verlaufen, münden in die Böden der Nuten 16R. Der Durchmesser der Löcher ist mit ϕ bezeichnet, und die volle Wandstärke des Mantels 16; 23 mit r₁. Im folgenden wird ein bevorzugtes Beispiel für die Dimensionierung eines genuteten Mantels, wie er in 7 gezeigt ist, angegeben: r_o 5 mm, l_o ≈ 5 mm, r₁ ≈ 20 mm, l₁ ≈ 15 mm, ϕ ≈ 4 mm. Die Häufigkeit der Perforationen 16P und die Durchmesser sind vorzugsweise so gewählt, dass der Prozentsatz der Löcher an der Gesamtfläche der Böden der Nuten 16R ungefähr 1 ... 3% beträgt.
8 zeigt eine Trockenpartie gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der in den ersten zwei Trockenmodulen 10₁ und 10₂ , die im Anfangsabschnitt der Trockenpartie angeordnet sind, größere Durchmesser D_1A, D_2A und D_3A der Zylinder 15A und 21A und der Walzen 22A verwendet werden als in den folgenden zwei Trockenmodulen 10₃ und 10₄ , bei denen die entsprechenden Durchmesser mit D₁, D₂ und D₃ bezeichnet sind. Die ersten Trockenmodule 10₁ und 10₂ haben ein gemeinsames Trockensieb 20₁ , und in entsprechender Weise haben die folgenden zwei Trockenmodule 10₃ und 10₄ ein gemeinsames Trockensieb 20₂ . Mittels der überdurchschnittlich großen Zylinderdurchmesser D_1A, D_2A und D_3A können der zu trocknenden Bahn W längere Verweilzeiten gegeben werden, so dass mittels der Module 10₁ und 10₂ je horizontaler Längeneinheit der Trockenpartie in Maschinenrichtung größere Wassermengen als im Durchschnitt verdampft werden können, d. h. die Intensität der Trocknung durch diese Maßnahme im Anfangsabschnitt der Trockenpartie erhöht werden kann. Auf diese Weise können in den Modulen 10₁ und 10₂ der Trockengehalt und die Festigkeit der zu trocknenden Bahn schnell auf einen angemessenen Wert angehoben werden, so dass es im Bedarfsfall auch möglich ist, die Verwendung offener Zwischenräume in den folgenden Trockenstufen zu beginnen. Aufgrund der größeren Durchmesser D_1A, D_2A und D_3A der Zylinder 15A und 21A und der Walzen 22A bei den Zylindern 15A und den Walzen 22A ist es auch möglich, niedrigere Werte des negativen Drucks anzuwenden, was einen Vorteil darstellt sowohl im Hinblick auf die Anlagekosten als auch die Energiekosten.
In der folgenden Tabelle wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel bezüglich der Dimensionierung der Durchmesser D_1A, D_2A, D_3A, D₁, D₂ und D₃ der in 7 gezeigten Zylinder 15A, 21A, 22A, 15, 21, 22 angegeben.
Wenn das Verhältnis der Zylinderdurchmesser in den ersten Trockenmodulen 10₁ , 10₂ und in den folgenden Trockenmodulen 10₃ , 10₄ mit k bezeichnet wird, gilt vorzugsweise k = D1A/D1 ≈ D2A/D2 ≈ D3A/D3
Das vorstehend erwähnte Verhältnis k wird vorzugsweise im Bereich von k = 1,2 ... 1,5 gewählt in Abhängigkeit vom Anwendungsfall und der Papierqualität. Die Zylinderdurchmesser D₁, D₂ und D₃ in den hinteren Trockenmodulen 10₃ und 10₄ werden so gewählt, dass die Trocknerkonstruktion und der Trockenprozess beide optimiert sind im Hinblick auf die erzeugte Papierqualität, die Lauffähigkeit und die Maschinenkonstruktion. Im Hinblick darauf werden aus den vorstehend genannten Gründen in den ersten Modulen 10₁ und 10₂ wesentlich größere Zylinderdurchmesser D_1A, D_2A und D_3A angewendet.
Gemäß 8 folgt den Trockenmodulen 10₁ , 10₂ , 10₃ und 10₄ eine herkömmliche Gruppe R₃ mit Einsiebführung, deren Trockensieb mit dem Bezugszeichen 20₃ bezeichnet ist, deren Kontakt-Trockenzylinder in der oberen Reihe mit dem Bezugszeichen 21a bezeichnet sind und deren Umkehr-Saugwalzen in der unteren Reihe mit dem Bezugszeichen 22a bezeichnet sind.
Gemäß 8 wird als die letzte Gruppe RTW_N in der Trockenpartie eine an sich bekannte Gruppe mit Doppelsiebführung verwendet, in der die Bahn W freie ungestützte Züge Wo zwischen den Reihen von Kontakt-Trockenzylindern 21c und 21d hat. In der Gruppe RTW_N mit Doppelsiebführung sind ein oberes Sieb 20c, das mit Hilfe von in den Lücken zwischen den Trockenzylindern 21c angeordneten Führungswalzen 22c geführt wird, und ein entsprechendes unteres Sieb 20d vorhanden, das mit Hilfe von in den Lücken zwischen den Trockenzylindern 21d in der unteren Reihe angeordneten Führungswalzen 22d geführt wird.
Die in 8 gezeigte Trockenpartie ist insbesondere für Modernisierungen bestehender Trockenpartien in der Weise geeignet, dass die Gruppen R₃ ... R_n mit Einsiebführung und/oder die Gruppe RTW_N mit Doppelsiebführung horizontale Gruppen am hinteren Ende der zu modernisierenden Trockenpartie sind und die alten Gruppen am vorderen Ende werden durch die Trockenmodule 10₁ , 10₂ , 10₃ und 10₄ ersetzt. Auf diese Weise können die Trockenleistung und die Lauffähigkeit so erhöht werden, dass die Bahngeschwindigkeit in der Trockenpartie auf den Wert erhöht werden kann, der durch die Modernisierung der Papiermaschinen gefordert ist. Das in 8 gezeigte Konzept kann auch in der Weise angewendet werden, dass die Gruppen R₃ ... R_n und/oder RTW_N durch einen oder mehrere Trockenmodule 10₅ ... 10_N ersetzt werden.
Bei der Trockenpartie gemäß der Erfindung ist es ferner möglich, eine Anordnung zur Steuerung und Regulierung des Trockenquerprofils des Papiers vorzusehen. Dies kann in der Weise realisiert werden, dass eines oder mehrere Trockenmodule 10 mit einer solchen Haube 11 für einen Aufblas-Trockenzylinder 15 versehen werden, dass die Haube 11 in Querrichtung der Maschine in mehrere Blöcke unterteilt ist, vorzugsweise mit Hilfe von senkrechten Trennwänden, die in Maschinenrichtung angeordnet sind (nicht dargestellt). In diese Blöcke werden Trockengase mit im Vergleich miteinander verschiedener Temperatur, Feuchtigkeit und verschiedenem Druck geleitet. Stattdessen oder zusätzlich ist es möglich, in verschiedenen Blöcken Sätze von Trockengasstrahlen mit verschiedenen Geschwindigkeiten anzuwenden. Mittels einer solchen Anordnung kann die Trocknung der Papierbahn W in Querrichtung reguliert werden und kann der Papierbahn ein Feuchtigkeitsquerprofil mit genau der gewünschten Form, üblicherweise gleichmäßiger Form, gegeben werden. Die Realisierung dieser Regulierung von Block zu Block bei der Steuerung des Feuchtigkeitsquerprofils ist an sich in verschiedenen Zusammenhängen bekannt, so dass sie im vorliegenden Zusammenhang nicht ausführlicher erläutert wird und in den Figuren nicht dargestellt ist.
Im folgenden wird ein Simulationsbeispiel in Form einer Tabelle angegeben, die die Verdampfungsleistungen in einem Trockenmodul betrifft, wenn Hindurchtrocknung auf dem großen Zylinder 15 nicht angewendet wird. In der folgenden Tabelle gibt Spalte a) die Verdampfungsleistungen im vorderen Ende der Trockenpartie ausgedrückt mit den Einheiten kg H₂O/h (Kilogramm H₂O je Stunde) wieder und gibt Spalte b) die entsprechenden Verdampfungsleistungen im hinteren Ende der Trockenpartie wieder. Ferner sind die Trocknungsleistungen der verschiedenen Teile des Moduls in der folgenden Tabelle auch als Prozentsätze der Gesamtverdampfungsleistung des Moduls 10 wiedergegeben.
Wie sich aus der vorstehenden Tabelle ergibt, finden ≈ 65 ... 75% der gesamten Verdampfungsleistung des Moduls 10 auf dem großen Zylinder 15 statt, während der Rest der Verdampfungsleistung im wesentlichen gleichmäßig aufgeteilt ist zwischen dem Paar von Kontaktzylindern 21 und der Umkehr-Saugwalze 22.
Es folgen die Patentansprüche. Die verschiedenen Einzelheiten der Erfindung können Abwandlungen aufweisen im Rahmen der erfinderischen Idee, die in den Ansprüchen definiert ist, und können verschieden sein von dem, was vorstehend lediglich als Beispiel beschrieben worden ist.

Claims

Trockenpartie einer Papiermaschine insbesondere einer Hochgeschwindigkeitspapiermaschine, deren Laufgeschwindigkeit v ≈ 25 .. 40 m/s beträgt, wobei die Trockenpartie eine Vielzahl an Trocknungsmodulen (10) aufweist, die hintereinander angeordnet sind, und wobei jedes der Trocknungsmodule (10) umfasst: eine Schleife eines Trocknungssiebes (20) für ein Stützen einer Bahn (W), die getrocknet wird, Führungswalzen (25) für ein Führen des Trocknungssiebes, zwei mit einer glatten Seite (21') versehene erwärmte Kontakttrocknungszylinder (21), die außerhalb der Trocknungssiebschleife angeordnet sind, einen Anblastrocknungszylinder (15) mit einem großen Durchmesser, der innerhalb der Trocknungssiebschleife angeordnet ist und der einen Durchmesser D₁ > 2 m hat, wobei der Anblastrocknungszylinder (15) einen Außenmantel (16) hat, der mit Nuten (16R) und/oder Perforationen (16P) versehen ist, und wobei die Bahn (W) und das Trocknungssieb (20) über einen Kontaktsektor a an dem Anblastrocknungszylinder (15) treten, der a > 180° ist, und eine Trocknungshaube (11) an dem Kontaktsektor a des Anblastrocknungszylinders (15) vorgesehen ist, wobei in dem Inneren der Haube (11) in der Nähe der äußeren Seite der Bahn (W) ein Düsenfeld (43) vorhanden ist, durch das ein Satz an Trocknungsgasstrahlen bei einer hohen Geschwindigkeit an der freien äußeren Seite der Bahn (W) in einem wesentlichen Bereich des Kontaktsektors a aufgebracht werden kann, wobei in der Nähe des Anblastrocknungszylinders (15) an seinen beiden Seiten einer der beiden Kontakttrocknungszylinder (21) angeordnet ist und wobei die Kontakttrocknungszylinder (21) einen Durchmesser D2 < D1 hat, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umkehrsaugwalze (22) mit einem Durchmesser D₃ < D₂ in der Laufrichtung der Bahn (W) vor oder nach den Kontakttrocknungszylindern (21) und innerhalb der Trocknungssiebschleife angeordnet ist, die Bahn (W) und das Trocknungssieb (20) über einen Kontaktsektor b an den Kontakttrocknungszylinder (21) treten, der b > 180° ist und an dem Anfangsende der Trockenpartie bei einem oder mehreren, vorzugsweise zumindest zwei, Anfangstrocknungsmodul(en) (10₁ , 10₂ ) der Vielzahl an Trocknungsmodulen (10) größere Durchmesser D_1A, D_2A und/oder D_3A des Anblastrocknungszylinders (15A), des Kontakttrocknungszylinders (21A) und/oder der Umkehrsaugwalze (22A) im Vergleich zu den entsprechenden Durchmessern D₁, D₂ und/oder D3 angewendet werden, die bei dem (den) Trocknungsmodul(en) (10₃ , 10₄ ) der Vielzahl an Trocknungsmodulen (10) angewendet sind, der (die) nach dem (den) Anfangstrocknungsmodul(en) (10₁ , 10₂ ) folgt (folgen).
Trockenpartie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser D_1A, D_2A und/oder D_3A bei dem (den) Anfangstrocknungsmodul(en) (10₁, 10₂) so gewählt sind, dass ihr Verhältnis k zu den entsprechenden Durchmessern D₁, D₂ und/oder D₃ bei dem (den) folgenden Trocknungsmodul(en) (10₃, 10₄) in dem Bereich von k = 1,2 ... 1,5 ist.
Trockenpartie gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der Vielzahl an Trocknungsmodulen (10) die Trockenpartie eine oder mehrere Gruppen (R) an zusätzlichen Kontakttrocknungszylindern (21a) hat, wobei diese Gruppen vorzugsweise mit einem Einzelsiebzug versehen sind.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem hinteren Ende der Trockenpartie eine Gruppe oder mehrere Gruppen (RTW) mit einem Doppelsiebzug vorhanden ist/sind, bei der/denen die Papierbahn (W) offene freie Züge (Wo) zwischen ihren Reihen an zusätzlichen Kontakttrocknungszylindern (21c, 21d) hat.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Trocknungsmodule (10) N = 3 ... 12 beträgt.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser D₁, D₂ und D₃ so gewählt worden sind, dass D₁/D₂ = 1,0 ... 2,2 vorzugsweise D₁/D₂ = 1,5 ... 1,7 und D₂/D₃ = 1,1 ... 2,2 vorzugsweise D₂/D₃ = 1,2 ... 1,6 und/oder die Kontakttrocknungszylinder (21), die Anblastrocknungszylinder (15) und/oder die Umkehrsaugwalze (22) in der horizontalen und vertikalen Richtung in einer derartigen Weise in Bezug zueinander angeordnet sind und in einer derartigen Weise dimensioniert sind, dass der horizontale Abstand zwischen den Mitten der beiden Kontakttrocknungszylinder (21) l₃ = (0,3 ... 2) × D₁ beträgt und die Höhendifferenz zwischen den Mitten der Umkehrsaugwalze (22) und dem benachbarten Kontakttrocknungszylinder (21) h₂ = (0,1 ... 1,1) × D₂ beträgt und die Höhendifferenz zwischen den Mitten des Kontakttrocknungszylinders (21) und des Anblastrocknungszylinders (15) h₁ = (2 ... 10) × h₂, vorzugsweise h₁ = (3 ... 6) × h₂, beträgt.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anblastrocknungszylinder (15) und/oder die Umkehrsaugwalze (22) mit einem mit Nuten versehenen Außenmantel (16; 23) und mit Durchgangsperforationen (16P), die zu den Nuten hin offen sind, versehen ist, wobei das Innere des Zylinders und/oder der Walze mit einer Unterdruckquelle (37; 38) über einen Saugkanal (18; 38a) in Verbindung steht, der in Verbindung mit einem Achslager des Zylinders und/oder der Walze angeordnet ist.
Trockenpartie gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterdruck bei den Anblastrocknungszylindern (15) und/oder bei der Umkehrsaugwalze (22) aus einem Saugkasten heraus aufgebracht wird, der im Inneren des Zylinders oder der Walze sitzt und mit Dichtungen versehen ist, wobei der Unterdruck auf den Kontaktsektor a oder einen Kontaktsektor c an der Umkehrsaugwalze (22), der durch die Bahn (W) bedeckt ist, aufgebracht wird.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungssiebe von zwei aufeinander folgenden Trocknungsmodulen (10₃ , 10₄ ) durch ein gemeinsames Trocknungssieb (20₂ ) ausgebildet sind und der horizontale Abstand zwischen den Mitten der Anblastrocknungszylinder (15) von den beiden aufeinanderfolgenden Trocknungsmodulen in dem Bereich von l₁₁ ≈ (0,8 ... 4) × D₁ ist.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungssiebe von zwei oder mehr aufeinanderfolgenden Trocknungsmodulen (10₂ , 10₃ ) durch ein gemeinsames Trocknungssieb (20₂ ) ausgebildet sind, und zwischen den aufeinanderfolgenden Trocknungsmodulen (10₂ , 10₃ ) eine zusätzliche Umkehrsaugwalze (22) vorhanden ist, an der ein Saugsektor c > 160° das gemeinsame Trocknungssieb (20₂ ) und die Bahn (W) umkehrt und an der die Bahn (W) gestützt an dem gemeinsamen Trocknungssieb (20₂ ) verbleibt, wobei das gemeinsame Trocknungssieb (20₂ ) sich zwischen der zusätzlichen Umkehrsaugwalze (22) und der Bahn (W) befindet.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einem der Trocknungsmodule (10) die beiden Kontakttrocknungszylinder (21) unterhalb des Anblastrocknungszylinders (15) angeordnet sind.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinanderfolgenden Trocknungsmodule (10) oder Paare an Trocknungsmodulen, die das gemeinsame Trocknungssieb haben, in einer derartigen Weise in Bezug auf das benachbarte Modul (10) oder Paar an Trocknungsmodulen umgekehrt sind, dass die Seite der zu trocknenden Bahn (W) bei der Bewegung von einem Trocknungsmodul oder einem Paar an Trocknungsmodulen zu dem nächsten Trocknungsmodul oder Paar an Trocknungsmodulen geändert wird.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungshaube (11) von einem oder von mehreren der Trocknungsmodule (10) in zwei oder mehr Abteilungen (10a, 10b) in der Laufrichtung der Bahn (W) geteilt ist.
Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungshaube (11) von einem oder von mehreren der Trocknungsmodule (10) in mehrere Blöcke in der Richtung geteilt ist, die quer zu der Laufrichtung der Bahn (W) ist.
Verwendung einer Trockenpartie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 für eine Modernisierung einer vorhandenen Trockenpartie insbesondere zum Erhöhen der Laufgeschwindigkeit der Papiermaschine.