DE813340C - Verfahren und Einrichtung zum Trocknen von Papier in Papiermaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Trocknen von Papier in Papiermaschinen. Bisher erfolgt diese Trocknung im allgemeinen in der Weise, daß die Papierbahn über Trockenzylinder geführt wird, die von innen mittels Dampf geheizt werden, während über den Zylindern Warmluft in unmittelbare Berührung mit der Papierbahn gebracht wird.

Bei diesem bekannten Verfahren wird der Hauptteil der für die Verdampfung der im Papier enthaltenen Feuchtigkeit erforderlichen Wärme durch die Oberfläche der Trockenzylinder auf die Papierbahn übertragen, aber die Warmluftzirkulation, die dein Papier ebenfalls Kalorien zuführt, trägt auch zu dieser Verdampfung bei. Indessen ist der Hauptzweck dieser Zirkulation, mit dem Papier eine die Verdampfung der Feuchtigkeit begünstigende, ungesättigte Atmosphäre in Berührung zu halten und die mit aus der Trocknung kommender Feuchtigkeit gesättigte Luft zu verdrängen, indem sie in Form von Schwaden schnell abgeführt und so eine vorzeitige Kondensation vermieden wird.

Es ist auch bekannt, daß die Trockenpartien der jetzigen Papiermaschinen zufolge der Beheizung sowohl der Trockenzylinder als auch der zur Abführung der Schwaden dienenden Luft große Mengen Wärme verbrauchen; alle diese Kalorien finden sich schließlich in der stark wasserdampfhaltigen warmen Luft wieder, die aus der Trockenpartie abgezogen wird.

Es ist schon versucht worden, diese Kalorien wiederzugewinnen, indem man vorgeschlagen hat, entweder diese feuchtwarme Luft durch einen Gegenstromwärmeaustauscher zu schicken, in welchem sie dazu dient, die Temperatur der mit dem Papier in Berührung zu bringenden Luft zu erhöhen oder sie nach einer bei der Herstellung von Trans-

parentpapier angewendeten Methode unmittelbar zum Wiederanfeuchten der völlig getrockneten Papierbahn zu benutzen.

Die vorliegende Erfindung schlägt die Wiederverwertung dieser Kalorien in der Weise vor, daß sie zum Beheizen der Trockenzylinder, beispielsweise der Vortrockenzylinder, verwendet werden.

Versuche haben ergeben, daß man den Wirkungsgrad dieser Wiedergewinnung und infolgedessen die ίο Wärmebilanz der Papiertrocknung beträchtlich verbessern könnte, wenn man die aus der Trockenpartie kommende, mit Dampf gesättigte Warmluft benützt, nicht um sie in diesem Zustand in die Trockenzylinder einzuführen, sondern um, von den in ihr enthaltenen Kalorien ausgehend, Wasserdampf zu erzeugen, den man auf einen geeigneten Druck, beispielsweise einem Druck nahe dem atmosphärischen Druck, bringt, und diesen Wasserdampf alsdann in die Trockenzylinder einführt. Nach einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Wiedergewinnung in einem Wärmeaustauscher, in dem die gesättigte Luft sich abkühlt und die aus ihr frei werdenden Kalorien dazu benutzt werden, Dampf von niedrigem Druck zu erzeugen, den man durch Thermokompression oder auf irgendeine andere Weise, z. B. durch thermodynamische Beheizung, auf einen Druck nahe dem atmosphärischen Druck bringt. Der durch dieses thermodynamische Erhitzen veredelte Dampf wird dann unmittelbar in der Papiermaschine, beispielsweise durch Einführung in die dem aktiven Teil der Maschine vorauf gehenden Vortrockenzylinder, verwendet.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird die über den Trockenzylindern in Berührung mit der Papierbahn zirkulierende Warmluft in verhältnismäßig geringer Menge, aber auf hoher Temperatur, die über 90⁰C liegt und bis zu 125⁰ C betragen kann, gehalten, so daß man am Ausgang der Trockenpartie gesättigte Luft einer Temperatur zwischen 75⁰ C und 100 ^Q C abziehen kann.

Die zugegebenermaßen beträchtliche, durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielte Einsparung an Brennstoff ist dem Umstand zuzuschreiben, daß die Form, nämlich Wasserdampf von einem Druck nahe dem atmosphärischen Druck und nicht vermischt mit Luft, unter welcher die wiedergewonnenen Kalorien verwendet werden, die günstigste Form ist für die Wiedereinführung dieser Kalorien in den Trockenkreislauf und insbesondere in das Innere der Trockenzylinder, auch unter Anrechnung des Aufwandes an Energie und anderen Aufwandes, der notwendig ist, um die Kalorien in diese Form zu bringen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der auf die Zeichnungen Bezug genommen wird.

Abb. ι zeigt eine Einrichtung zur Wiedergewinnung der Kalorien bei einer Maschine zur Herstellung von Glanzpapier.

Abb. 2 zeigt die Wiedergewinnung bei einer Maschine, deren Trockenpartie aus einer großen Anzahl von Trockenzylindern besteht.

Die in den Beispielen angegebenen Temperaturen können je nach den Umständen in weiten Grenzen geändert werden.

Der Teil 1 der Trockenpartie mit maximaler Verdampfung, aktiver Teil genannt, ist von einer dichten Haube 2 umschlossen, unter welche durch einen Wiedererhitzer 3 auf 125⁰C erhitzte Luft eingeblasen wird..

Die durch die Öffnung 4 bei 8o° abgezogene feuchte Luft wird in zwei Wärmeaustauschern 5" und 5⁶ bis auf 60^q abgekühlt. Diese Luft von 60° wird durch einen Ventilator 6 angesaugt, dann in dem Wiedererhitzer 3 auf 125 ° erhitzt und in den Kreislauf zurückgeführt.'

Die mit Wasser gespeisten Austauscher 5° und 5* liefern Dampf von 60^q bzw. 40 °, der durch die Thermokompressoren 7" und J^b auf 90⁰ verdichtet und dann in die Vortrockenzylinder 8 eingeführt wird. Diese Zylinder arbeiten mit einem leichten Unterdruck. Durch eine Pumpe 9 wird dasKondens- ' wasser abgezogen. Die in den Thermokompressoren geleistete Arbeit findet sich in dem den Zylindern 8 zugeführten Dampf höheren Drucks wieder.

Das für die Speisung der Austauscher 5⁰ und 5* benötigte Wasser kommt ganz oder zum großen Teil aus der Kondensation der feuchten Luft, die durch die Austauscher hindurchgeht.

Während das Verfahren vorstehend für eine g₀ Maschine zur Herstellung von Glanzpapier beschrieben worden ist, kann es gemäß der Erfindung allgemein für jede Papiermaschine benutzt werden.

In dem Beispiel der Abb. 2 ist der den wirksamen Teil bildende mittlere Teil der Trockenpartie durch eine Haube 10 isoliert. Die Luft wird beispielsweise in dem Wiedererhitzer 11 auf 125 ° C erhitzt. Bei dieser Temperatur wird sie durch die öffnungen 12 unter die Haube 10 geblasen, während die feuchte Luft beispielsweise bei 80 ° durch die _loü Öffnungen 13 abgezogen wird, um in den Austauschern 14" und 14⁶ auf beispielsweise 60 ° abgekühlt zu werden. Diese Luft von 60 ° wird durch den Ventilator 15 angesaugt, dann in dem Wiedererhitzer 11 auf 125 ° erhitzt und in den Kreislauf _]os zurückgebracht. Die Austauscher 14⁰ und 14⁶ liefern Dampf von beispielsweise 60^O| bzw. 40°, der durch die Thermokompressoren i6" und i6^& auf beispielsweise 90 ° verdichtet wird, um dann in die Vortrockenzylinder 17 eingeblasen zu werden. Das Kondenswasser dieser Zylinder kann durch die Pumpe 18 abgezogen werden.

Die in der freien Luft liegenden Zylinder 19 beendigen die Trocknung des Papiers. Die aus einer über diesen Zylindern angebrachten Haube 20 abgezogene warme Luft kann zur Erhöhung der Leistung der Vortrockenzylinder 17 durch eine Leitung 21 unter diese Zylinder geführt werden.

Während die Erfindung für den Fall beschrieben worden ist, in dem die Trocknung durch die Innenbeheizung der Zylinder mittels für diesen Zweck besonders erzeugten zirkulierenden Dampfes in Zusammenwirkung mit einer äußeren Anwendung von warmer Luft erfolgt, ist die Erfindung auch da anwendbar, wo der in die Trockenzylinder eingeblasene Dampf ausschließlich, ohne die Mitwirkung irgend-

einer selbständigen Dampferzeugungsquelle, aus der gemäß dem oben beschriebenen Prozeß durchgeführten Wiedergewinnung der Kalorien aus der feuchten Luft erfolgt, die am Ausgang der Trockenpartie abgezogen wird.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zum Trocknen von Papier in Papiermaschinen oder anderem feuchten Stoff, der fortlaufend in Form einer Bahn über Trockenzylinder geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dal.! zwecks Wiedergewinnung der in der auf der Trockenpartie entstehenden dampfgesättigten warmen Luft enthaltenen Kalorien diese Kalorien zur Erzeugung von Wasserdampf benutzt werden, den man auf einen geeigneten Druck, z. H. einem Druck nahe dem atmosphärischen Druck, bringt und dann in die Trockenzylinder, beispielsweise die Vortrockenzylinder, einführt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die auf der Trockenpartie sich bildende, dampfgesättigte warme Luft durch einen Wärmeaustauscher zur Erzeugung eines Wasserdampfes niedrigen Drucks schickt, der dann entweder durch Thermokompression oder auf sonstige Weise, z. M. durch thermodynamische Erhitzung, auf einen Druck nahe dem atmosphärischen Druck gebracht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Luft hoher Temperatur, über 90⁰ C bis zu etwa 125⁰C, in verhältnismäßig kleinen Mengen über den Trockenzylindern mit der zu trocknenden Stoffbahn in Berührung gebracht wird, so daß die am Ausgang der Trockenpartie zur Wärmewiedergewinnung abgezogene gesättigte Luft eine Temperatur zwischen 75⁰C und etwa 100 ° C hat, wobei die mit hoher Temperatur der Stoffbahn zugeführte Luft ganz oder zum Teil Luft sein kann, die durch den Wärmeaustauscher gegangen und auf die geeignete Temperatur wiedererhitzt worden ist.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Trockenzylinder eingeführte Dampf ausschließlich, ohne die Mitwirkung einer selbständigen Dampferzeugungsquelle, aus der Wär*mewiedergewinnung stammt, die aus der am Ausgang der Trockenpartie abgezogenen feuchten Luft bewirkt wird.
5. 5. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus einer den aktiven Teil der Trockenpartie überdeckenden Haube (2 bzw. 10), einem Wärmeaustauscher (5°, 5* bzw. 14", 14*), Systemen von Thermokompressoren o. dgl. {j^a, j^b bzw. i6^a, i6^ft), einem Saugventilator (6 bzw. 15) und einem Wiedererhitzer (3 bzw. 11) besteht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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