EP1910614A1 - Dunsthaube für eine papier- und/oder kartonmaschine - Google Patents

Dunsthaube für eine papier- und/oder kartonmaschine

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EP1910614A1
EP1910614A1 EP06776046A EP06776046A EP1910614A1 EP 1910614 A1 EP1910614 A1 EP 1910614A1 EP 06776046 A EP06776046 A EP 06776046A EP 06776046 A EP06776046 A EP 06776046A EP 1910614 A1 EP1910614 A1 EP 1910614A1
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EP
European Patent Office
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condensation
hood according
dew point
hood
sensor
Prior art date
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Granted
Application number
EP06776046A
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English (en)
French (fr)
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EP1910614B1 (de
Inventor
Ralf Niebe
Jürgen HORTER
Roald Hepper
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
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Application granted granted Critical
Publication of EP1910614B1 publication Critical patent/EP1910614B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Not-in-force legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a hood for a paper and / or board machine.
  • Paper or board machines have dryer sections, in which the wet paper or board web is dried by supplying convection heat or radiant heat usually by means of a cylinder drying. Efficient air systems are used to increase the process reliability and to optimally support the drying process to dissipate the high moisture or moisture content of the air, which can sometimes exceed 200 g per kg of dry air.
  • a fume hood is placed over the dryer section of the paper or board machine, thereby enclosing this area. Via the extractor hood and an associated ventilation system, the moist air is removed and continuously replaced by newly supplied drier air.
  • the hood parts are made of aluminum or stainless steel and are bolted to a stable, galvanized steel construction with a sealing system and insulated with dimensionally stable mineral wool.
  • a leader's side lift gates with window band are provided.
  • a dew point control and also heat recovery from the hood exhaust air can be provided.
  • the energy consumption or primary heat consumption of the dryer section of the paper machine is important, which is lower with higher moisture content of the exhaust air.
  • the problem of precipitation or condensation of water vapor on the inside of the housing of the hood increasingly important, especially then occurs when the temperature at the inner surface of the housing is lower than the dew point or the condensation temperature of the air with the respective moisture content.
  • This condensation problem is very disadvantageous and, especially due to drops of water falling on the paper or board web, leads to damage or tearing of the paper or board web and thus to considerable failures. Furthermore, the condensation also leads to corrosion on the hood.
  • the temperature in the drying section is typically about 100 ° C to 120 0 C. Due to the comparatively high temperatures in the interior space of the extractor hood are at least currently metals such as aluminum or stainless steel used on the inner surface of the cap body and no plastics or other heat-insulating materials.
  • the moisture content of the exhaust air depends on the dew point of the air. For example, at a dew point of 60 0 C, a moisture content of 160 g / kg of dry air can be dissipated at a dew point of 72 0 C, a moisture content of 400 g / kg dry air. In a modern paper machine typically 1 million m 3 / h of exhaust air can be discharged through the hood and about 100,000 kg of water / h.
  • DE 33 36 998 C2 also prevents condensation when the humidity of the exhaust air of the housing in sizes up to 200g / kg dry air lie.
  • condensation at high moisture content of 200 g / kg dry air can not be avoided by increasing the thickness of the housing wall insulation and this is due to high local humidities or lower surface temperatures, which are thermal bridges or leaking Jobs occur, especially on doors and windows of the housing. Elimination of thermal bridges and loss spots would require such an expensive solution that this could not be done in practice.
  • a heat insulating wall of the housing of the hood is provided with an approximately 1 mm thick aluminum sheet on both sides and inside a thermal insulation of 100 mm mineral wool. This interconnected structure has a thermal resistance of 0.833 m 2 ° C / Watt, including thermal bridges.
  • DE 39 25 595 A 1 discloses a method and a device for measuring the dew point of gases, in particular the exhaust gas of a drying hood of a paper machine. The process gas is cooled down to the dew point by means of a cold gas and then the dew point is determined by light scattered by the resulting mist. Further, in DE 39 25 595 ⁇ 1 for measuring the dew point as the prior art so-called "cooling mirror" detectors that optically measure a precipitating moisture on a mirror polished level or dew point sensors based on the change in capacitance or resistance described as well as indirect measurements of the dew point by absorption in UV or IR spectra or microwaves or even a method using acoustic emissions.
  • a method for reducing the energy consumption in a closed drying plant of a paper machine by dew point control is disclosed. Regardless of different outside air conditions and a variety program traveled on the paper machine, a system-specific optimal exhaust air state with highest possible dew point is achieved by regulating the carrier air quantity, whereby the temperature of the introduced air is kept constant and the carrier air quantity for the water vapor transport by reducing the Supply and exhaust air quantity is reduced.
  • An exhaust air humidity sensor which is arranged in the exhaust air duct between an outlet of the extractor hood and a variable speed exhaust fan, the absolute humidity of the hood air is measured and by comparison with an exhaust air humidity setpoint, the exhaust air moisture is controlled to the setpoint by changing the exhaust air.
  • the invention is based on the object of specifying a vapor hood for a paper and / or board machine, in which the problem of the Kon- tion is at least partially reduced and / or at which the operating dew point can be increased.
  • the invention is based on the idea of providing on the inner surface of the housing of the vapor hood a condensation sensor arrangement or a condensation sensor system with which the inner surface of the vapor hood is monitored for possible or imminent formation of condensation.
  • a droplet formation and thus a possible negative influence on the drying process is thus sensory anticipated or detected and an incipient condensation can be detected early and process technology prevented.
  • the operation of the hood is safer and more controlled and the hood exhaust air volumes and the process air supply can be optimized.
  • the (theoretical) operating dew point of the extractor hood of the paper or board machine can be increased and existing system reserves can be reduced to a safe minimum.
  • the condensation sensors are preferably arranged at critical points or partial areas of the hood inner surface where condensation is most likely or most likely to occur.
  • the hood roof or the area of the hood housing lying above the dryer section of the paper machine and / or the recess Running area of the paper and / or board machine in the hood and / or the outlet area of the paper and / or board machine in the hood provided with condensation sensors.
  • the condensation sensors can be subdivided or spaced apart into individual sections or arrangements, in particular in the form of grids or other patterns.
  • condensation sensor electrical condensation sensors are preferably used, which detect a change in electrical capacitance or electrical resistance between electrical conductors due to a change in the humidity of the intervening air or an at least partial replacement of the intervening air as a medium by a condensed condensate and as a measure of a looming or already occurred condensate formation.
  • film sensors made of a carrier material (substrate) with mounted conductor tracks, which are arranged in pairs, are used as condensation sensors.
  • An evaluation device is used to measure the change in an electrical voltage or an electric current between or in the conductor tracks or the conductivity or capacitance as a sensor signal.
  • the evaluation of the sensor signals of the condensation sensors is scalable or can be carried out with different measuring ranges or measuring sensitivities, whereby or by which an assignment to different predetermined droplet sizes of the condensate, which is reflected in particular between the printed conductors, can take place.
  • condensation sensors may also be provided, for example the dew point sensors described in DE 39 25 595 A1.
  • the measurement signals or measurement data of the condensation sensors become individual for each condensation sensor during operation of the extractor hood or for groups of condensation sensors, in particular in the individual sections, continuously monitored or evaluated and can in particular be visualized, for example, displayed on a display in the form of numerical values or graphically, and / or archived or stored.
  • the sensor signals or sensor values can also be further processed by means of an evaluation unit, in particular a computer, and the evaluations are made available, for example, via an interface, in particular a bus interface, to a higher-order process control system.
  • a known dew point control is cascaded with a dew point sensor in the total exhaust air or in the exhaust duct of the hood via a setpoint shift.
  • the control system is set or leveled, with preferably low safety margins are adjustable.
  • the dew point is thus driven close to the point detection or the limit values of the condensation sensors. If the condensation on the condensation sensors or the droplet size or the droplet formation or number of droplets increases during operation, the reference variable of the dew point control is reduced again until an uncritical operating temperature is reached again. condition, ie the condensation detected by the condensation sensors again falls below the maximum permissible level.
  • temperature sensors may also be provided at the subregions in which condensation sensors are arranged in order to measure the local temperature and, if appropriate, to obtain information about thermodynamic variables such as the dew point from the signals or data of the temperature sensors and the condensation sensors. In this way, a temperature compensation of the sensor signals of the condensation sensors or their scaling can be carried out via the temperature measured values or measuring signals.
  • the extractor hood is subdivided into individual zones, for example three zones in the direction of paper or board web conveying, and the described condensation monitoring by means of the condensation sensors and preferably also the control of the dew point depending on this condensation monitoring are separated for each of the Zones performed.
  • the efficiency can be specifically optimized for each of these zones depending on the respective moisture load in the respective zone.
  • the air flow distribution in the interior or the zones of the extractor hood can be adjusted by targeted control of the air volumes of individual air supply ducts and / or Heilabsaugkanäle depending on the condensation onsüberwachung.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Cartons (AREA)

Description

DUNSTHAUBE FÜR EINE PAPIER- UND/ODER KARTONMASCHINE
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Dunsthaube für eine Papier- und/oder Kartonmaschine.
Papier- oder Kartonmaschinen weisen Trockenpartien auf, in denen die nasse Papier- oder Kartonbahn durch Zufuhr von Konvektionswärme oder Strahlungswärme üblicherweise mittels einer Zylindertrocknung getrocknet wird. Zum Abführen der hohen Feuchtigkeitsmengen oder Feuchtbeladungen der Luft, die mitunter über 200 g pro kg trockene Luft liegen können, sind effiziente Luftsysteme zur Erhöhung der Prozesssicherheit und zur optimalen Unterstützung des Trocknungsprozesses im Einsatz. Über die Trockenpartie der Papier- oder Kartonmaschine wird eine Dunsthaube angeordnet und dadurch dieser Bereich eingehaust. Über die Dunsthaube und ein zugeordnetes Ventilationssystem wird die feuchte Luft abgeführt und fortlaufend durch neu zugeführte trocknere Luft ersetzt.
Bei einer aus der Praxis bekannten Dunsthaube der Firme Wiessner GmbH, Bayreuth, sind die Haubenteile in Aluminium oder auch Edelstahl ausgeführt und werden auf einer stabilen, verzinkten Stahlkonstruktion mit einem Dichtungssystem verschraubt sowie mit formstabiler Mineralwolle isoliert. An einer Führerseite sind Hubtore mit Fensterband vorgesehen. Ferner kann eine Taupunkt-Regelung und auch eine Wärmerückgewinnung aus der Haubenabluft vorgesehen sein.
Bei solchen Dunsthauben für Papier- oder Kartonmaschinen ist der Energieverbrauch oder Primärwärmeverbrauch der Trockenpartie der Papiermaschine wichtig, der bei höherem Feuchtigkeitsgehalt der Abluft geringer ist. Bei höherem Feuchtigkeitsgehalt in der Dunsthaube fällt aber das Problem des Niederschlags oder der Kondensation von Wasserdampf an der Innenseite des Gehäuses der Dunsthaube zunehmend ins Gewicht, das insbesondere dann auftritt, wenn die Temperatur an der inneren Oberfläche des Gehäuses niedriger ist als der Taupunkt oder die Kondensationstemperatur der Luft mit der jeweiligen Feuchtebeladung. Dieses Kondensationsproblem ist sehr nachteilig und führt vor allem durch auf die Papier- oder Kartonbahn fallen- de Wassertropfen zu einer Beschädigung oder einem Reißen der Papier- oder Kartonbahn und dadurch zu erheblichen Ausfällen. Ferner führt die Kondensation auch zu einer Korrosion an der Dunsthaube.
Das Problem der Kondensation tritt verstärkt an Kältebrücken im Bereich der Wandung oder Innenfläche des Gehäuses der Dunsthaube auf, beispielsweise an Querversteifungselementen an den Panelen aus Metall oder an den Fenstern und Toren der Dunsthaube.
Die Temperatur in der Trocknungspartie beträgt typischerweise um 100 °C bis 120 0C. Aufgrund der vergleichsweise hohen Temperaturen im Innenraum der Dunsthaube werden zumindest an der Innenfläche des Haubengehäuses derzeit Metalle wie Aluminium oder Edelstahl eingesetzt und keine Kunststoffe oder andere wärmeisolierenden Materialien.
Die Feuchtebeladung der Abluft ist abhängig von dem Taupunkt der Luft. Beispielsweise kann bei einem Taupunkt von 60 0C eine Feuchtebeladung von 160 g/kg trockene Luft abgeführt werden um bei einem Taupunkt von 72 0C eine Feuchtebeladung von 400 g/kg trockene Luft. Bei einer modernen Papiermaschine können bis typischerweise 1 Mio. m3/h Abluft über die Dunsthaube abgeführt werden und etwa 100.000 kg Wasser/h.
Es wäre deshalb ein großer Vorteil, wenn der Taupunkt in der Dunsthaube angehoben werden könnte, ohne lokale Auskondensation von Kondensat und die damit verbundenen Probleme in Kauf nehmen zu müssen. Es könnte dann mit einer geringeren Luftmenge eine größere Feuchtemenge abgeführt werden. Aus DE 33 36 998 C2 ist ein Verfahren zur Ventilation in Trockenpartien mit geschlossenem Gehäuse von Papiermaschinen bekannt, bei dem aus naheliegenden Seitenräumen des Gehäuses der Dunsthaube heiße und feuchte Luft ausgeblasen wird, wodurch ermöglicht wird, den Feuchtigkeitsgehalt und das Temperaturniveau im Bereich der Laufgänge des Gehäuses zu steigern und dadurch das übermäßige Trocknen der Papierbahnränder und den Wärmeverlust an den Enden der Trocknungszylinder zu verringern und somit die Wärmeausdunstung der Trockenpartie zu verbessern. Die Luft strömt durch Düsen nach unten oder schräg nach unten aus Luftkanälen im Gehäuse aus. Dadurch bewegt sich die Luft in der Umgebung der Seitenwände und die Oberflächentemperatur der Innenwände des Gehäuses nimmt zu, wodurch die Gefahr der Kondensation vermindert ist. Die ausgeblasene Luft kann entweder Luft aus dem Inneren des Gehäuses sein, oder teilweise Luft aus dem Gehäuse und teilweise trockene Austauschluft.
Dadurch werde laut DE 33 36 998 C2 auch Kondensation verhindert, wenn die Feuchtigkeit der Abluft des Gehäuses in Größenordnungen bis zu 200g/kg trockener Luft liege. In DE 33 36 998 C2 wird beschrieben, dass eine Kondensation bei hoher Feuchtebeladung von 200 g/kg trockener Luft nicht mehr durch zunehmende Dicke der Gehäusewandisolierung vermieden werden könne und dies auf häufig hohe lokale Luftfeuchtigkeiten oder niedere Oberflächentemperaturen zurückzuführen sei, die an Wärmebrücken oder undichten Stellen aufträten, insbesondere an Türen und Fenstern des Gehäuses. Eine Beseitigung von Wärmebrücken und Verluststellen würde eine solche teure Lösung erfordern, dass dies in der Praxis nicht ausgeführt werden könne. Bei DE 33 36 998 C2 ist eine Wärmeisolierungswand des Gehäuses der Dunsthaube vorgesehen mit an beiden Seiten jeweils einem ungefähr 1 mm dicken Aluminiumblech und innen einer Wärmeisolierung von 100 mm Mineralwolle. Dieser verschalte Aufbau habe einen Wärmewider- stand von 0,833 m2 °C/Watt, Wärmebrücken mit eingeschlossen. Für die
Fenster werden Isolierglasfenster verwendet mit 23 mm dicken Isolierungsplatten und einem 15 mm breiten Luftspalt. Aus DE 699 14 920 T2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trocknung einer beschichteten Papier- oder Kartonbahn bekannt.
DE 39 25 595 A 1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Mes- sung des Taupunktes von Gasen, insbesondere der Abgasluft einer Trocknungshaube einer Papiermaschine. Dabei wird das Prozessgas zum Taupunkt mit Hilfe eines kalten Gases heruntergekühlt und dann der Taupunkt aufgrund von Licht, das von dem entstandenen Nebel gestreut wird, bestimmt. Ferner werden in DE 39 25 595 Λ 1 zur Messung des Taupunktes als Stand der Technik sogenannte „Kühlspiegel"-Detektoren, die optisch eine sich niederschlagende Feuchtigkeit auf einer spiegelpolierten Ebene messen oder Taupunktsensoren, die auf der Änderung der Kapazität oder des Widerstandes beruhen, beschrieben sowie auch indirekte Messungen des Taupunktes durch Absorption in UV- oder IR-Spektren oder von Mikrowellen oder auch ein Verfahren unter Verwendung akustischer Emissionen.
Aus DD 249 954 A 1 ist ein Verfahren zur Reduzierung des Energieverbrauchs bei einer geschlossenen Trocknungsanlage einer Papiermaschine durch Taupunktregelung offenbart. Unabhängig von unterschiedlichen Au- ßenluftzuständen und einem auf der Papiermaschine befahrenen Sortenprogramm wird ein versuchsweise ermittelter anlagenspezifischer optimaler Abluftzustand mit möglichst hohem Taupunkt durch Regelung der Trägerluftmenge erzielt, wobei die Temperatur der eingebrachten Luft konstant gehalten wird und die Trägerluftmenge für den Wasserdampftransport durch Ver- ringerung der Zu- und Abluftmenge reduziert wird. Durch einen Abluftfeuchtesensor, der im Abluftkanal zwischen einem Auslass der Dunsthaube und einem drehzahlregelbaren Abluftventilator angeordnet ist, wird die absolute Feuchte der Haubenluft gemessen und durch Vergleich mit einem Abluftfeuchtesollwert wird durch Änderung der Abluftmenge die Abluft- feuchte auf den Sollwert geregelt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Dunsthaube für eine Papier- und/oder Kartonmaschine anzugeben, bei der das Problem der Kon- densation zumindest teilweise verringert wird und/oder bei der der Betriebstaupunkt erhöht werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des An- Spruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Dunsthaube ergeben sich aus den vom Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, an der Innenfläche des Gehäuses der Dunsthaube eine Kondensationssensoranordnung oder ein Kondensati- onssensorsystem vorzusehen, mit der bzw. dem die innere Oberfläche der Dunsthaube auf eine mögliche oder bevorstehende Kondensationsbildung überwacht wird. Eine Tröpfchen-Bildung und somit eine mögliche negative Beeinflussung des Trockenprozesses wird somit sensorisch antizipiert oder erfasst und eine beginnende Kondensation kann frühzeitig erkannt werden und prozesstechnisch verhindert werden. Dadurch wird die Betriebsweise der Dunsthaube sicherer und kontrollierter und die Haubenabluftmengen und auch die Prozesszuluftmenge kann optimiert werden. Der (theoretische) Betriebstaupunkt der Dunsthaube der Papier- oder Kartonmaschine kann erhöht werden und vorhandene Systemreserven können auf ein sicheres Mi- nimum reduziert werden. Ferner ergibt sich dadurch eine Energieeinsparung sowohl bezogen auf die Dampfeinsparung bei der Prozessluft als auch bei der Stromeinsparung der Zuluftventilatoren und Abluftventilatoren. Mit anderen Worten kann der Wirkungsgrad der Feuchteabführung erhöht werden und bei gleicher Luftmenge mehr Feuchte abgeführt werden oder bei glei- eher Feuchteabfuhr die Luftmenge verringert werden und dadurch auch eine geringere Strömungsgeschwindigkeit und damit eine geringere Belastung der feuchten Papierbahn durch die Luftströmung erreicht werden.
Die Kondensationssensoren (oder: Kondensationsfühler) werden bevorzugt an kritischen Stellen oder Teilbereichen der Haubeninnenfläche angeordnet, an denen Kondensation am ehesten oder am wahrscheinlichsten auftritt. Insbesondere werden das Haubendach oder der über der Trockenpartie der Papiermaschine liegende Bereich des Haubengehäuses und/oder der Ein- laufbereich der Papier- und/oder Kartonmaschine in der Dunsthaube und/oder der Auslaufbereich der Papier- und/oder Kartonmaschine in der Dunsthaube mit Kondensationssensoren versehen.
Die Kondensationssensoren können in einzelne Sektionen oder Anordnungen, insbesondere in Form von Rastern oder anderen Mustern, unterteilt oder voneinander beabstandet angeordnet werden.
Als Kondensationssensor(en) werden bevorzugt elektrische Kondensations- sensoren eingesetzt, die eine Änderung der elektrischen Kapazität oder des elektrischen Widerstandes zwischen elektrischen Leitern infolge einer Änderung der Luftfeuchtigkeit der dazwischenliegenden Luft oder eines wenigstens teilweisen Ersatzes der dazwischenliegenden Luft als Medium durch ein auskondensiertes Kondensat erfassen und als Maß für eine sich abzeichnen- de oder schon erfolgte Kondensatbildung heranziehen. Insbesondere können Foliensensoren aus einem Trägermaterial (Substrat) mit aufgesetzten Leiterbahnen, die paarweise angeordnet sind, als Kondensationssensoren verwendet. Über ein Auswertegerät wird die Änderung einer elektrischen Spannung oder eines elektrischen Stromes zwischen bzw. in den Leiterbahnen oder die Leitfähigkeit oder Kapazität als Sensorsignal gemessen.
Die Auswertung der Sensorsignale der Kondensationssensoren ist skalierbar oder kann mit unterschiedlichen Messbereichen oder Messempfindlichkeiten erfolgen, wobei oder wodurch eine Zuordnung zu unterschiedlichen vorge- gebenen Tröpfchengrößen des Kondensats, das sich insbesondere zwischen den Leiterbahnen niederschlägt, erfolgen kann.
Alternativ können aber auch andere Kondensationssensoren vorgesehen sein, beispielsweise die in DE 39 25 595 Al beschriebenen Taupunktsenso- ren.
Die Messsignale oder Messdaten den Kondensationssensoren werden während des Betriebs der Dunsthaube einzeln für jeden Kondensationssensor oder für Gruppen von Kondensationssensoren, insbesondere in den einzelnen Sektionen, kontinuierlich überwacht oder ausgewertet und können insbesondere visualisiert werden, beispielsweise auf einer Anzeige in Form von Zahlenwerten oder auch grafisch dargestellt werden, und/oder archiviert oder gespeichert werden. Ferner können die Sensorsignale oder Sensorwerte auch mittels einer Auswerteeinheit, insbesondere eines Computers, weiterverarbeitet werden und die Auswertungen beispielsweise über eine Schnittstelle, insbesondere eine Busschnittstelle, einem übergeordneten Prozessleit- system und zur Verfügung gestellt werden.
Kritische Zustände, bei denen vorgegebene Grenzwerte für die Tröpfchengröße oder Luftfeuchtigkeit an einer Stelle eines oder mehrerer Kondensationssensoren an der Innenfläche des Gehäuses überschritten werden (Schlechtpunkterfassung), werden als Voralarm und/oder Hauptalarm wei- tergemeldet .
Um nun eine Optimierungsfunktion zu realisieren, wird eine an sich bekannte Taupunktregelung mit einem Taupunktsensor in der Gesamtabluft oder im Abluftkanal der Dunsthaube über eine Sollwertverschiebung kaskadiert. Das bedeutet, dass der dem gewünschten Taupunkt entsprechende Sollwert der Taupunktregelung als Führungsgröße (= veränderlicher Sollwert) der Regelung des Taupunktes kontinuierlich erhöht wird durch Reduzierung der Luftmengen als Stellgrößen, bis über die Schlechtpunkterfassung der zugehörige Grenzwert für eine noch zulässige Tröpfchengröße des Kondensats überschritten wird oder der oder die Kondensationssensor(en) erste kleine Tröpfchen erkennen. An diesem Regelpunkt oder Sollwert (konstante Führungsgröße) wird das Regelsystem eingestellt oder eingependelt, wobei vorzugsweise geringe Sicherheitsreserven einstellbar sind. Der Taupunkt wird also nahe der Schlechtpunkterfassung oder der Grenzwerte der Kondensati- onssensoren gefahren. Falls sich nun im Betrieb die Kondensation an den Kondensationssensoren oder die Tröpchengröße oder die Tröpfchenbildung oder Zahl der Tröpfchen erhöht, so wird die Führungsgröße der Tau- punktregeleung wieder verringert, bis sich wieder ein unkritischer Betriebs- zustand einstellt, also die von den Kondensationssensoren erfasste Kondensation wieder unter das maximal zulässige Maß sinkt.
Zusätzlich können an den Teilbereichen, in denen Kondensationssensoren angeordnet sind, auch Temperatursensoren vorgesehen sein, um die lokale Temperatur zu messen und ggf. aus den Signalen oder Daten der Temperatursensoren und der Kondensationssensoren Informationen über thermody- namischen Größen wie den Taupunkt zu gewinnen. Damit kann eine Temperaturkompensation der Sensorsignale der Kondensationssensoren oder deren Skalierung über die Temperaturmesswerte oder -messsignale vorgenommen werden.
Die Dunsthaube wird in einer weiteren, vorteilhaften Aus führungs form in einzelne Zonen unterteilt, beispielsweise drei Zonen in Richtung der Papier- oder Kartonbahnförderung, und die beschriebene Kondensationsüberwachung mittels der Kondensationsfühler und vorzugsweise auch die Regelung des Taupunktes abhängig von dieser Kondensationsüberwachung werden getrennt für jede der Zonen durchgeführt. Dadurch kann für jede dieser Zonen der Wirkungsgrad abhängig von der jeweiligen Feuchtebeladung in der jeweiligen Zone gezielt optimiert werden.
Ebenso kann auch die Luftströmungsverteilung in dem Innenraum oder den Zonen der Dunsthaube durch gezielte Steuerung der Luftmengen einzelner Luftzuführkanäle und/oder Luftabsaugkanäle abhängig von der Kondensati- onsüberwachung eingestellt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Dunsthaube für eine Papier- und/oder Kartonmaschine, insbesondere für die Trockenpartie einer Papier- und/oder Kartonmaschine, mit a) einem Haubengehäuse, b) wobei eine innere Gehäuseoberfläche des Haubengehäuses einen Innenraum begrenzt, in dem ein Prozessbereich, insbesondere die Trockenpartie, der Papier- und/oder Kartonmaschine angeordnet oder anordenbar ist, c) wobei an der inneren Gehäuseoberfläche in wenigstens einem Teilbereich wenigstens ein Kondensationssensor angeordnet ist zum Erfassen einer Kondensatbildung oder einer sich anbahnenden Kondensatbildung in diesem Teilbereich.
2. Dunsthaube nach Anspruch 1 , bei der in mehreren Teilbereichen der inneren Gehäuseoberfläche jeweils wenigstens ein Kondensationssensor angeordnet ist.
3. Dunsthaube nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der oder die
Kondensationssensor(en) in einem Teilbereich oder in Teilbereichen der inneren Gehäuseoberfläche angeordnet ist bzw. sind, an dem bzw. denen Kondensation am ehesten oder am wahrscheinlichsten auftritt.
4. Dunsthaube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der oder die
Kondensationssensor(en) in dem über der Trockenpartie der Papiermaschine liegenden Teilbereich der inneren Gehäuseoberfläche oder des Haubendaches und/oder in dem am Einlaufbereich der Papier- und/oder Kartonmaschine in der Dunsthaube liegenden
Teilbereich der inneren Gehäuseoberfläche und/oder in dem Teilbereich der inneren Gehäuseoberfläche am Auslaufbereich der Pa- pier- und/oder Kartonmaschine in der Dunsthaube vorgesehen ist bzw. sind.
5. Dunsthaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der in wenigstens einem Teilbereich eine Anordnung von mehreren voneinander beabstandeten Kondensationssensoren vorgesehen ist.
6. Dunsthaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der wenigstens ein Kondensationssensor voneinander beabstan- dete oder isolierte Leiterbahnen oder Leiterabschnitte aufweist und eine Änderung des elektrischen Widerstandes oder der elektrischen Kapazität zwischen den Leiterbahnen oder den Leiterabschnitten als Maß für die schon erfolgte oder sich anbahnende Kondensatbil- düng herangezogen wird oder heranziehbar ist.
7. Dunsthaube nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der eine Auswerteeinrichtung vorgesehen ist zum Auswerten der Messsignale oder Messdaten wenigstens eines oder jedes Kon- densationssensors wenigstens eines Teilbereichs der inneren Gehäuseoberfläche oder von Gruppen zusammengeschalteter Kondensationssensoren.
8. Dunsthaube nach Anspruch 7, bei der der Messbereich oder die Messempfindlichkeit der Auswerteinrichtung oder der Messsignale oder Messdaten der Kondensationssensoren skalierbar ist oder unterschiedlich einstellbar ist, wobei oder wodurch eine Zuordnung zu unterschiedlichen vorgegebenen Tröpfchengrößen des Kondensats oder unterschiedlichen Luftfeuchtigkeiten erfolgen kann oder erfolgt.
9. Dunsthaube nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei der die Auswerteeinrichtung die Messsignale oder Messdaten der jeweiligen Kondensationssensoren kontinuierlich auswertet und/oder visuali- siert, beispielsweise auf einer Anzeige in Form von Zahlenwerten oder auch grafisch, und/oder archiviert und/oder einem übergeordneten Prozessleitsystem zur Verfügung stellt.
10. Dunsthaube nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der die Auswerteeinrichtung kritische Zustände, bei denen vorgegebene Grenzwer- te der Messsignale oder Messdaten erreicht werden oder vorgegebene Grenzwerte für die Tröpfchengröße oder Luftfeuchtigkeit an einer Stelle eines oder mehrerer Kondensationssensoren an der Innenfläche des Gehäuses überschritten werden, meldet, insbesondere als Voralarm und/oder Hauptalarm.
11. Dunsthaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Taupunktregelsystem, vorzugsweise mit wenigstens einem Taupunktsensor in einem Abluftabführsystem der Dunsthaube, wobei der Taupunkt als Führungsgröße der Regelung des Taupunktes kon- tinuierlich erhöht wird durch Reduzierung der Zuluft- und/oder
Abluftmenge als Stellgröße(n), und ein maximaler Wert der Führungsgröße, bei dem, insbesondere mittels der Auswerteeinrichtung, mit Hilfe des oder der Kondensationssensors/en noch keine unzulässige Kondensatbildung erkannt wird, oder ein um einen vorgegebenen Sicherheitsabstand unter diesem maximalen Führungsgrößenwert liegender Wert für die Führungsgröße als Sollwert für das Taupunktregelsystem eingestellt wird.
12. Dunsthaube nach Anspruch 1 1 , bei der, wenn, insbesondere mittels der Auswerteeinrichtung, mit Hilfe des oder der Kondensationssensors/en eine unzulässige Kondensatbildung erkannt wird, der Taupunkt als Führungsgröße der Regelung des Taupunktes solange re- duziert wird durch Erhöhung der Zuluft- und/oder Abluftmenge als Stellgröße(n), bis ein neuer maximaler Wert der Führungsgröße, bei dem, insbesondere mittels der Auswerteeinrichtung, mit Hilfe des oder der Kondensationssensors/en keine unzulässige Konden- satbildung erkannt wird, erreicht ist und dieser neue maximale Wert oder oder ein um einen vorgegebenen Sicherheitsabstand unter diesem maximalen Führungsgrößenwert liegender Wert als Sollwert für das Taupunktregelsystem herangezogen wird.
13. Dunsthaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der in wenigstens einem Teilbereich der inneren Gehäuseoberfläche zusätzlich zu wenigstens einem Kondensationssensor auch ein Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur in diesem Teilbereich eingeordnet ist.
14. Dunsthaube nach Anspruch 13 in Rückbeziehung auf Anspruch 7oder einen der auf Anspruch 7 unmittelbar oder mittelbar rückbezogenen Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung eine Temperaturkompensation der Messsignale oder Messwerte der Kondensati- onssensoren oder deren Skalierung über die Temperaturmesswerte oder -messsignale vornimmt.
15. Dunsthaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der in einzelnen Zonen unabhängig voneinander eine Überwachung oder Erfassung von Kondensatbildung oder sich anbahnender Kondensatbildung mittels jeweils zugehöriger Kondensationssensoren und vorzugsweise eine Regelung des Taupunktes durchführbar ist oder durchgeführt wird.
16. Dunsthaube nach Anspruch 15, bei der wenigstens drei Zonen, vorzugsweise in Richtung der Papier- oder Kartonbahnförderung, vorgesehen sind.
7. Dunsthaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Luftströmungsverteilung in dem Innenraum oder einer Zone durch gezielte Steuerung der Luftmengen einzelner Luftzuführkanäle und/oder Luftabsaugkanäle abhängig von der Kondensationsüberwachung eingestellt wird.
EP06776046A 2005-06-23 2006-06-09 Dunsthaube für eine papier- und/oder kartonmaschine Not-in-force EP1910614B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005029602A DE102005029602A1 (de) 2005-06-23 2005-06-23 Dunsthaube für Papier- und/oder Kartonmaschine
PCT/EP2006/005539 WO2006136298A1 (de) 2005-06-23 2006-06-09 Dunsthaube für eine papier- und/oder kartonmaschine

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