EP1236829A2 - Prallströmtrockner - Google Patents

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EP1236829A2
EP1236829A2 EP01125932A EP01125932A EP1236829A2 EP 1236829 A2 EP1236829 A2 EP 1236829A2 EP 01125932 A EP01125932 A EP 01125932A EP 01125932 A EP01125932 A EP 01125932A EP 1236829 A2 EP1236829 A2 EP 1236829A2
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EP
European Patent Office
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dryer according
impingement
impingement flow
fibrous web
cooling
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EP01125932A
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English (en)
French (fr)
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EP1236829B1 (de
EP1236829A3 (de
Inventor
Peter Kahl
Markus Oechsle
Roland Mayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/18—Drying webs by hot air
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/02—Drying on cylinders
    • D21F5/04—Drying on cylinders on two or more drying cylinders
    • D21F5/042—Drying on cylinders on two or more drying cylinders in combination with suction or blowing devices
    • D21F5/044—Drying on cylinders on two or more drying cylinders in combination with suction or blowing devices using air hoods over the cylinders

Definitions

  • the invention relates to an impingement dryer for drying a paper, cardboard, Tissue or another fibrous web in which the fibrous web is on one side a hot air and / or hot steam impingement flow is applied and with the opposite side on an air-permeable, endless all-round support band supported.
  • Impingement flow dryers of this type are known, for example, from DE 19841768 A1, being part of the dryer section of a paper machine.
  • the temperature of the Hot air or hot steam can reach values between 300 ° and 500 ° C.
  • the temperature resistance of the candidate Support bands especially because of the plastic content between 140 and 240 ° C.
  • the width of the impingement dryer is usually the same as the web width limited, which, however, involves difficulties or considerable effort changing width of the fibrous web brings with it.
  • the object of the invention is therefore to create a simple thermal Protection of the support band without significantly affecting the drying of the Fibrous web.
  • the object was achieved in that at least the one with the Hot air and / or hot steam impingement flow directly applied edge zone of the support band is cooled.
  • the cooling of the endangered area of the support band The support belt provides adequate protection for each cycle without drying the fibrous web to affect. For this it is usually sufficient if the fiber web is not covered edge of the support band is cooled.
  • the edge of the support band is in a range between 50 and 1000 mm cooled.
  • the cooling of the Support band different in cooling zones defined transversely to the web running direction strongly done. This enables the necessary cooling intensity to be adjusted for example, the local temperature of the support band.
  • the cooling capacity assigned to the cooling zones can be controlled separately.
  • the support belt is cooled by at least one cooling device in Form of liquid and / or compressed air nozzles. This should be the liquid nozzles be supplied with a liquid whose boiling temperature is below the maximum permissible
  • the temperature of the support band is, preferably water or alcohols, for example Polyethylene glycol.
  • This evaporative cooling prevents sufficient Hydration that the temperature of the support band above the boiling point the liquid rises.
  • rewetting of the fibrous web should prevent that from the support belt bounced liquid and / or liquid mist emanating therefrom from guide elements and / or collecting devices and / or suction devices become.
  • the pressure and / or the throughput of the Liquid and / or compressed air nozzles can preferably be controlled individually or in zones his.
  • This enables the cooling capacity depending on the heating capacity adjust the impingement dryer, preferably to control and / or depending on the temperature of the support belt, in particular the temperature of the concerned To regulate the cooling zone and / or depending on an upstream tear detection to control the fibrous web.
  • Temperature sensors are used for this Measurement of the temperature of the support belt in the web running direction before and under certain circumstances but also helpful after the cooling device, especially when compared the edge of the support band should be arranged. For comparison purposes is also the measurement of the temperature of the support band in the middle range of Advantage.
  • the support band should be designed as a sieve. It is also for Ensuring stable running of the support belt and thus also the fibrous web and in terms of the distance to the impingement dryer advantageous if that Support tape during the application of the hot air and / or the fibrous web Hot steam impingement flow is guided over a rotating support roller.
  • a constructive one A simple solution arises if the hot air and / or hot steam impingement flow from a drying hood arranged in a peripheral region of the support roller is produced.
  • the cooling of the support belt according to the invention is also in the case of hot air floating dryers used.
  • the cooling of the support belt can be outside the area leading the fibrous web if necessary, take place in several places along the run of the support belt.
  • the impingement dryer is part of a paper machine for drying the fibrous web 1 and is essentially a rotating support roller 7 and a drying hood 8 formed.
  • the drying hood 8 is a few centimeters apart arranged to support roller 7 and extends over a substantial part of the Circumference of the support roller 7.
  • the support roller 7 is supported by an endlessly rotating support belt 2 in the form of a dryer fabric and the outer fibrous web 1 wrapped.
  • From the in Drying hood 8 arranged in the wrapping area is applied to the Fibrous web 1 with hot air, which leads to drying of the fibrous web 1.
  • the support band 2 is inevitably wider than the fibrous web 1. This leads in particular when the width of the fibrous web 1 changes, that an edge zone the support band 2 directly, d. H. without the fibrous web 1 in between Hot air is exposed, which is too thermal due to the plastic content in the support band 2 Damage can result.
  • the support belt 2 guides the fibrous web 1 from the support roller 7 to one, wrapped and sucked by an air-permeable sieve 10 Guide roller 9.
  • the guide roller 9 supports the transfer of the vacuum Fibrous web 1 to the sieve 10.
  • the support band 2 After the delivery of the fibrous web 1, the support band 2 over its entire Width cooled by a cooling device in the form of water nozzles 4.
  • a cooling device in the form of water nozzles 4.
  • the edge zone of the support band 2 which is directly exposed to the hot air is particularly strongly cooled.
  • the water nozzles 4 are in a hood and open towards the support band 2 are in several, lying one behind the other in the direction of web 3 Arranged rows.
  • the cooling of the support belt 2 takes place in a direction delimited transversely to the web running direction 3 Cooling zones vary in strength.
  • the cooling capacity assigned to the cooling zones To be able to control separately, the water nozzles 4 of the cooling zone in question are included a common pressure line 11 controllable via a valve.
  • the cooling capacity is also in the case of a tear of the fibrous web 1 in an upstream Unit of the paper machine reinforced and that over the entire width. at the control of the cooling capacity is also the heating capacity of the drying hood 8 as well as the temperature of the support belt 2 detected by sensors.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Prallströmtrockner zur Trocknung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1), bei dem die Faserstoffbahn (1) einseitig mit einer Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung beaufschlagt wird und sich mit der gegenüberliegenden Seite auf einem luftdurchlässigen, endlos umlaufenden Stützband (2) abstützt.
Dabei wird eine thermische Schädigung des Stützbandes (2) auch bei sich ändernder Bahnbreite der Faserstoffbahn (1) dadurch verhindert, daß zumindest die mit der Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung direkt beaufschlagte Randzone des Stützbandes (2) gekühlt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Prallströmtrockner zur Trocknung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn, bei dem die Faserstoffbahn einseitig mit einer Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung beaufschlagt wird und sich mit der gegenüberliegenden Seite auf einem luftdurchlässigen, endlos umlaufenden Stützband abstützt.
Derartige Prallströmtrockner sind beispielsweise aus der DE 19841768 A1 bekannt, wobei sie Teil der Trockenpartie einer Papiermaschine sind. Die Temperatur der Heißluft bzw. des Heißdampfes kann dabei Werte zwischen 300 ° und 500 °C erreichen. Im Gegensatz dazu liegt die Temperaturbeständigkeit der in Frage kommenden Stützbänder, insbesondere wegen des Kunststoffanteils zwischen 140 und 240 °C.
Da die Faserstoffbahn gegenüber dem Stützband eine ausreichende Wärmeisolierung darstellt, sind im wesentlichen nur die nicht von ihr abgedeckten Bereiche des Stützbandes, d. h. die Ränder thermisch gefährdet.
Um dem zu begegnen, wird meist die Breite der Prallströmtrockner auf die Bahnbreite beschränkt, was jedoch Schwierigkeiten oder einen erheblichen Aufwand bei sich ändernder Breite der Faserstoffbahn mit sich bringt.
Auch die Verringerung der Temperatur der Strömung zu den Rändern der Faserstoffbahn hin wurde vorgeschlagen. Im Ergebnis beeinträchtigt dies jedoch das Trocknungsergebnis.
Die Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines einfachen thermischen Schutzes des Stützbandes ohne wesentliche Beeinträchtigung der Trocknung der Faserstoffbahn.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest die mit der Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung direkt beaufschlagte Randzone des Stützbandes gekühlt wird. Die Kühlung des gefährdeten Bereiches des Stützbandes bei jedem Umlauf schützt das Stützband ausreichend, ohne die Trocknung der Faserstoffbahn zu beeinträchtigen. Hierzu genügt es meist, wenn der nicht von Faserstoffbahn abgedeckte Rand des Stützbandes gekühlt wird.
Bei großzügiger Auslegung des gekühlten Bereiches des Stützbandes, das heißt der Kühlung bis in den Randbereich der Faserstoffbahn hinein, ist außerdem kein Nachjustieren bei sich ändernden Bahnbreiten der Faserstoffbahn nötig. Insbesondere dafür ist es von Vorteil, wenn die Kühlung des Stützbandes nach der Abgabe der Faserstoffbahn von diesem an eine folgende Einheit erfolgt.
Im allgemeinen wird dabei der Rand des Stützbandes in einem Bereich zwischen 50 und 1000 mm gekühlt. Vor allem wenn der gekühlte Bereich sehr breit ist oder sich sogar über das ganze Stützband erstreckt, ist es oft vorteilhaft, wenn die Kühlung des Stützbandes in quer zur Bahnlaufrichtung abgegrenzten Kühlzonen unterschiedlich stark erfolgt. Dies ermöglicht eine Anpassung der notwendigen Kühlungsintensität beispielsweise an die örtliche Temperatur des Stützbandes. Vorteile ergeben sich dabei auch, wenn die den Kühlzonen zugeordnete Kühlleistung separat steuerbar ist. Dabei erfolgt die Kühlung des Stützbandes durch wenigstens eine Kühleinrichtung in Form von Flüssigkeits- und/oder Druckluftdüsen. Hierzu sollte den Flüssigkeitsdüsen eine Flüssigkeit zugeführt werden, deren Siedetemperatur unter der maximal zulässigen Temperatur des Stützbandes liegt, vorzugsweise Wasser oder Alkohole, beispielsweise Polyethylenglykol. Diese Verdunstungskühlung verhindert bei ausreichender Flüssigkeitszufuhr, dass die Temperatur des Stützbandes über die Siedetemperatur der Flüssigkeit steigt. Um die Umgebung der Maschine zu entlasten sowie eine Wiederbefeuchtung der Faserstoffbahn zu verhindern sollte die vom Stützband abgeprallte Flüssigkeit und/oder davon ausgehender Flüssigkeitsnebel von Leitelementen und/oder Auffangvorrichtungen und/oder Absaugeinrichtungen abgeführt werden.
Zur Einflußnahme auf die Kühlleistung sollte der Druck und/oder der Durchsatz der Flüssigkeits- und/oder Druckluftdüsen vorzugsweise einzeln oder zonenweise steuerbar sein. Dies ermöglicht es, die Kühlleistung in Abhängigkeit von der Heizleistung des Prallströmtrockners einzustellen, vorzugsweise zu steuern und/oder in Abhängigkeit von der Temperatur des Stützbandes, insbesondere der Temperatur der betreffenden Kühlzone zu regeln und/oder in Abhängigkeit von einer vorgelagerten Abrißerkennung der Faserstoffbahn zu steuern. Hierzu sind Temperatur-Sensoren zur Messung der Temperatur des Stützbandes in Bahnlaufrichtung vor und unter Umständen aber auch nach der Kühleinrichtung hilfreich, wobei diese insbesondere gegenüber dem Rand des Stützbandes angeordnet werden sollten. Zu Vergleichszwecken ist auch die Messung der Temperatur des Stützbandes im mittleren Breich von Vorteil.
Im allgemeinen sollte das Stützband als Sieb ausgeführt sein. Außerdem ist es zur Gewährleistung eines stabilen Laufs des Stützbandes und damit auch der Faserstoffbahn sowie hinsichtlich des Abstandes zum Prallströmtrockner vorteilhaft, wenn das Stützband während der Beaufschlagung der Faserstoffbahn mit der Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung über eine rotierende Stützwalze geführt wird. Eine konstruktiv einfache Lösung ergibt sich dabei, wenn die Heißluft- und/oder Heißdampfprallströmung von einer in einem Umfangsbereich der Stützwalze angeordneten Trockenhaube erzeugt wird.
Die erfindungsgemäße Kühlung des Stützbandes ist auch bei Heißluft-Schwebetrocknern einsetzbar.
Die Kühlung der Stützbandes kann außerhalb des die Faserstoffbahn führenden Bereiches bei Bedarf an mehreren Stellen entlang des Laufs des Stützbandes erfolgen.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt
  • Figur 1: einen schematischen Querschnitt durch eine Trocknungsanordnung mit Trockenhaube und Kühleinrichtung und
  • Figur 2: ein Teilschnitt A-A gemäß Figur 1.
    • Der Prallströmtrockner ist Teil einer Papiermaschine zur Trocknung der Faserstoffbahn 1 und wird im wesentlichen von einer rotierenden Stützwalze 7 und einer Trockenhaube 8 gebildet. Die Trockenhaube 8 ist im Abstand von wenigen Zentimetern zur Stützwalze 7 angeordnet und erstreckt sich über einen wesentlichen Teil des Umfangs der Stützwalze 7.
    Die Stützwalze 7 wird von einem endlos umlaufenden Stützband 2 in Form eines Trockensiebes sowie der außen liegenden Faserstoffbahn 1 umschlungen. Von der im Umschlingungsbereich angeordneten Trockenhaube 8 erfolgt die Beaufschlagung der Faserstoffbahn 1 mit Heißluft, was zur Trocknung der Faserstoffbahn 1 führt. Hierzu sind in der Trockenhaube 8 mehrere zur Faserstoffbahn 1 gerichtete Düsen vorhanden. Das Stützband 2 ist zwangsläufig breiter als die Faserstoffbahn 1. Dies führt insbesondere bei sich ändernder Breite der Faserstoffbahn 1 dazu, daß eine Randzone des Stützbandes 2 direkt, d. h. ohne dazwischenliegenden Faserstoffbahn 1 der Heißluft ausgesetzt ist, was wegen des Kunststoffanteils im Stützband 2 zu thermischen Schädigungen desselben führen kann.
    Nach der Trockenhaube 8 leitet das Stützband 2 die Faserstoffbahn 1 von der Stützwalze 7 zu einer, von einem luftdurchlässigen Sieb 10 umschlungenen und besaugten Leitwalze 9. Die Leitwalze 9 unterstützt durch den Unterdruck die Übergabe der Faserstoffbahn 1 an das Sieb 10.
    Nach der Abgabe der Faserstoffbahn 1 wird das Stützband 2 über seine gesamte Breite von einer Kühleinrichtung in Form von Wasserdüsen 4 gekühlt. Dabei wird die, der Heißluft direkt ausgesetzte Randzone des Stützbandes 2 besonders stark gekühlt.
    Die Wasserdüsen 4 befinden sich in einer zum Stützband 2 hin offenen Haube und sind in mehreren quer zur Bahnlaufrichtung 3 verlaufenden, hintereinander liegenden Reihen angeordnet.
    Die Kühlung des Stützbandes 2 erfolgt in quer zur Bahnlaufrichtung 3 abgegrenzten Kühlzonen unterschiedlich stark. Um die den Kühlzonen zugeordnete Kühlleistung separat steuern zu können, sind die Wasserdüsen 4 der betreffenden Kühlzone mit einer gemeinsamen und über ein Ventil steuerbaren Druckleitung 11 verbunden.
    Am stärksten wird der Rand des Stützbandes 2 mit einer Breite zwischen 200 und 400 mm gekühlt, da dort die größte thermische Beanspruchung stattfindet.
    Die Kühlleistung wird aber auch bei einem Abriß der Faserstoffbahn 1 in einer vorgelagerten Einheit der Papiermaschine verstärkt und zwar über die gesamte Breite. Bei der Steuerung der Kühlleistung wird ebenfalls die Heizleistung der Trockenhaube 8 sowie die von Sensoren erfasste Temperatur des Stützbandes 2 berücksichtigt.
    Um die Belastung der Umgebung mit in dem, beim Kühlen entstehenden Wassernebel zu verringern, befindet sich auf der, den Wasserdüsen 4 gegenüberliegenden Seite des Stützbandes 2 eine mit einer Vakuumquelle verbundene Absaugeinrichtung 6. Des weiteren sind im Bereich der Wasserdüsen 4, das heißt der sie umgebenden Haube Auffangvorrichtungen 5 für das vom Stützband 2 abtropfende Wasser vorhanden, welche ebenfalls eine Absaugung besitzen können.

    Claims (18)

    1. Prallströmtrockner zur Trocknung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1), bei dem die Faserstoffbahn (1) einseitig mit einer Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung beaufschlagt wird und sich mit der gegenüberliegenden Seite auf einem luftdurchlässigen, endlos umlaufenden Stützband (2) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass
      zumindest die mit der Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung direkt beaufschlagte Randzone des Stützbandes (2) gekühlt wird.
    2. Prallströmtrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Kühlung des Stützbandes (2) nach der Abgabe der Faserstoffbahn (1) von diesem an eine folgende Einheit erfolgt.
    3. Prallströmtrockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
      zumindest der nicht von der Faserstoffbahn (1) abgedeckte Rand des Stützbandes (2) gekühlt wird.
    4. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
      der Rand des Stützbandes (2) in einem Breitenbereich zwischen 50 und 1000 mm gekühlt wird.
    5. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
      das Stützband (2) über die gesamte Breite gekühlt wird.
    6. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Kühlung des Stützbandes (2) in quer zur Bahnlaufrichtung (3) abgegrenzten Kühlzonen unterschiedlich stark erfolgt.
    7. Prallströmtrockner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
      die den Kühlzonen zugeordnete Kühlleistung separat steuerbar ist.
    8. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Kühlung des Stützbandes (2) durch wenigstens eine Kühleinrichtung in Form von Flüssigkeits- und/oder Druckluftdüsen (4) erfolgt.
    9. Prallströmtrockner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
      den Flüssigkeitsdüsen (4) eine Flüssigkeit zugeführt wird, deren Siedetemperatur unter der maximal zulässigen Temperatur des Stützbandes (2) liegt, vorzugsweise Wasser oder Alkohole, beispielsweise Polyethylenglykol.
    10. Prallströmtrockner nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
      die vom Stützband (2) abgeprallte Flüssigkeit und/oder davon ausgehender Flüssigkeitsnebel von Leitelementen und/oder Auffangvorrichtungen (5) und/oder Absaugeinrichtungen (6) abgeführt wird.
    11. Prallströmtrockner nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
      der Druck und/oder der Durchsatz der Flüssigkeits- und/oder Druckluftdüsen vorzugsweise einzeln oder zonenweise separat steuerbar ist.
    12. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Kühlleistung in Abhängigkeit von der Heizleistung des Prallströmtrockners eingestellt, vorzugsweise gesteuert wird.
    13. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Kühlleistung in Abhängigkeit von der Temperatur des Stützbandes (2), insbesondere der Temperatur der betreffenden Kühlzone geregelt wird.
    14. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Kühlleistung in Abhängigkeit von einer vorgelagerten Abrißerkennung der Faserstoffbahn (1) gesteuert wird.
    15. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
      das Stützband (2) als Sieb ausgeführt ist.
    16. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
      das Stützband (2) während der Beaufschlagung der Faserstoffbahn (1) mit der Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung über eine rotierende Stützwalze (7) geführt wird.
    17. Prallströmtrockner nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung von einer, in einem Umfangsbereich der Stützwalze (7) angeordneten Trockenhaube (8) ausgeht.
    18. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Kühlung des Stützbandes (2) außerhalb des die Faserstoffbahn (1) führenden Bereiches an mehreren Stellen entlang des Laufs des Stützbandes (2) erfolgt.
    EP01125932A 2001-02-28 2001-10-31 Prallströmtrockner Expired - Lifetime EP1236829B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE10109525 2001-02-28
    DE10109525A DE10109525A1 (de) 2001-02-28 2001-02-28 Prallströmtrockner

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP1236829A2 true EP1236829A2 (de) 2002-09-04
    EP1236829A3 EP1236829A3 (de) 2004-01-14
    EP1236829B1 EP1236829B1 (de) 2006-09-27

    Family

    ID=7675730

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    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP01125932A Expired - Lifetime EP1236829B1 (de) 2001-02-28 2001-10-31 Prallströmtrockner

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    US (1) US20020116838A1 (de)
    EP (1) EP1236829B1 (de)
    DE (2) DE10109525A1 (de)

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    DE10109525A1 (de) 2002-09-05
    EP1236829B1 (de) 2006-09-27
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