EP2169111A1

EP2169111A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung einer umlaufenden Gewebebahn

Info

Publication number: EP2169111A1
Application number: EP09170028A
Authority: EP
Inventors: Helmut Gutenberger; Leonardo Galli; Jordi Soler
Original assignee: Messer Austria GmbH; Messer Iberica de Gases SA; Messer Italia SpA
Current assignee: Messer Austria GmbH; Messer Group GmbH; Messer Italia SpA
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2029-09-11
Also published as: ATE532899T1; PL2169111T3; EP2169111B1; SI2169111T1; ES2377441T3; DE102008049337A1

Abstract

Bekannt sind Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Reinigung einer umlaufenden Gewebebahn im laufenden Betrieb, insbesondere in einer Papier- oder Kartonmaschine, bei der aus wenigstens einer Reinigungsdüse ein Dampf- oder Wasserstrahl auf die zu reinigende Gewebebahn gerichtet wird. Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist ein beträchtliches Aufkommen an Schmutzwasser, das aufwändig gereinigt werden muss. Der Einsatz von Druckluft als Reinigungsmedium erweist sich als wenig effektiv. Erfindungsgemäß kommt also Reinigungsmedium Kohlendioxid zum Einsatz, das im flüssigen Zustand herangeführt und im Bereich der Reinigungsdüsen unter Bildung von Trockeneisteilchen entspannt wird. Das während der Behandlung vollständig in Gasform sublimierende Kohlendioxid kann aufgefangen und einer weitern Nutzung in verschiedenen Prozessen der Papierherstellung eingesetzt werden, wodurch insgesamt eine weitere Kostenreduzierung stattfindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung einer umlaufenden Gewebebahn nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Reinigung einer umlaufenden Gewebebahn nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.
In Papier- oder Kartonmaschinen werden zahlreiche umlaufende Gewebebahnen eingesetzt. So finden beispielsweise in der Siebpartie einer Papiermaschine Siebbänder Verwendung, in der Pressenpartie sind es Filze und in der Trockenpartie sogenannte Trockensiebe. Im Laufe des Betriebes setzen sich die Maschen oder Poren dieser Bahnen zu, insbesondere mit anhaftenden Papierfasern, klebrigen Stoffen oder sonstigen Füllstoffpartikeln. Um die einwandfreie Funktion des Gewebebandes sicherzustellen, ist eine sorgfältige Reinigung erforderlich. Zur Entfernung einiger Verunreinigungen können z. B. Bürsten eingesetzt werden. Andere Verfahren bzw. Vorrichtungen verwenden Strahlen bzw. Düsen und unterschiedliche Medien, wie etwa Wasser oder Druckluft. Nachteil dieser Verfahren bzw. Vorrichtungen ist es jedoch, dass damit nur ein Teil der Verunreinigungen, speziell während des Betriebes der Anlage, entfernt werden kann. Für eine vollständige Reinigung sind immer wieder längere Stillstände erforderlich, was zu Produktionseinbußen führt.
In der DE 44 19 540 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung einer umlaufenden Gewebebahn im laufenden Betrieb beschrieben, bei der gleichzeitig mindestens zwei unterschiedliche Medien auf die Gewebebahn aufgetragen werden. Als Reinigungsmedium kommen dabei in unterschiedlichen Kombinationen Druckluft, Wasser, Dampf oder Reinigungschemikalien, wie Ätznatron, zum Einsatz. Nachteilig bei diesem Gegenstand ist, dass die Reinigung, insbesondere mit Wasser, Dampf oder den Reinigungschemikalien, mit einer erheblichen Kontamination des anfallenden Abwassers verbunden ist, mit der Folge einer aufwändigen Reinigung bzw. Entsorgung.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Reinigung einer umlaufenden Sieb- oder Filzbahn anzugeben, mittels dem bzw. der eine gründliche Reinigung im laufenden Betreib erzielt wird und bei dem die Kontamination des Abwassers reduziert wird.
Gelöst ist dieser Aufgabe durch ein Verfahren zur Reinigung von Gewebebahnen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung einer umlaufenden Gewebebahn, insbesondere in einer Papier- oder Kartonmaschine, mit einem Reinigungsmedium, bei der ein aus wenigstens einer Reinigungsdüse austretender Mediumsstrahl auf die Gewebebahn gerichtet wird, ist also dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Reinigungsmedium um Kohlendioxid handelt, das im flüssigen Zustand herangeführt und im Bereich der Reinigungsdüsen unter Bildung von Trockeneisteilchen entspannt wird.
Erfindungsgemäß kommen als Reinigungsmedium somit feste Kohlendioxid-Schneepartikel (Trockeneisteilchen) zum Einsatz, die bei der Entspannung von flüssigem Kohlendioxid entstehen und in einem Gasstrahl in Richtung auf die Gewebebahn ausgetragen werden. Der Gasstrahl besteht entweder aus dem bei der Entspannung des flüssigen Kohlendioxids gleichzeitig mit den Kohlendioxid-Schneepartikeln entstehenden Kohlendioxidgas oder aus einem separat zugeleiteten Druckgas, beispielsweise Druckluft, oder einer Mischung aus beidem. Die auf die Oberfläche der Gewebebahn mit einer Temperatur von ca. 216,5 K auftreffenden Trockeneisteilchen verspröden durch ihre tiefe Temperatur die an der Oberfläche anhaftenden Schmutzpartikel und entfernen diese zugleich durch ihren hohen Impuls abrasiv. Der Temperatureffekt wirkt sich insbesondere bei Kleberresten aus, da die Klebeeigenschaften bei tiefen Temperaturen weitgehend beseitigt werden. Nach dem Auftreffen auf die Gewebebahn sublimieren die Trockeneisteilchen rückstandslos; die entfernten Schmutzpartikel können problemlos aufgefangen und entsorgt werden. Im Gegensatz zu Wasser als Reinigungsmedium fällt also kein zusätzliches, aufwändig zu reinigendes Abwasser an. Zugleich ist die Reinigung mit Trockeneisteilchen wesentlich effektiver als die Reinigung mit Druckluftteilchen. Obwohl die Reinigung von Oberflächen mittels Kohlendioxid-Schneestrahlen an sich bekannt ist, wurden sie trotz des seit langem bestehenden Bedürfnisses zur Reinigung von Gewebebändern bislang noch nicht zu diesem Zweck eingesetzt.
Insbesondere beim Einsatz in der Papier- und Kartonherstellung erweist es sich als günstig, dass das bei der Entspannung des flüssigen Kohlendioxids und/oder das bei der Sublimation des festen Kohlendioxids entstehende gasförmige Kohlendioxid zumindest teilweise aufgefangen und anschließend weiteren Kohlendioxid - verarbeitenden Prozessen zugeführt wird. Kohlendioxid findet in der Papierherstellung in verschiedenen Prozessen Verwendung, beispielsweise bei der pH - Einstellung und Entwässerung der Fasersuspension, bei der in der DE 2006 042 429 A1 beschriebenen Reduzierung von Kleberresten (Stickies) in der Fasersuspension oder bei der synthetischen Herstellung von Kalziumkarbonat (CaCO₃).
Die Aufgabe der Erfindung wird auch mit einer Vorrichtung zum Reinigen von Gewebebahnen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Reinigung einer umlaufenden Gewebebahn, insbesondere in einer Papier- oder Kartonmaschine, zeichnet sich durch wenigstens eine Zuführung für flüssiges Kohlendioxid aus, die an einer auf die Gewebebahn gerichteten, als Entspannungsdüse für das flüssige Kohlendioxid fungierenden Reinigungsdüse ausmündet. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine effiziente Reinigung, bei einem minimalen Anfall von zu entsorgenden Abfallstoffen, möglich.
Eine weiterführende Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Reinigungsdüse schwenkbar gelagert ist und der Mediumsstrahl in Abhängigkeit von der Verschwenkung der Reinigungsdüse auf unterschiedliche Teile der Gewebebahn auftrifft. Es können auch mehrere Reinigungsdüsen quer zur Gewebebahn angeordnet sein, die auch schwenkbar gelagert sein können.
Alternativ oder ergänzend zur vorgenannten Anordnung sieht eine andere Ausgestaltung der Erfindung vor, die Reinigungsdüse quer zur Laufrichtung der Gewebebahn auf einer Traversiervorrichtung anzuordnen, mittels der die Gewebebahn in zumindest einem wesentlichen Teil ihrer Breite mit einem aus der Reinigungsdüse austretenden Mediumsstrahl beaufschlagt werden kann.
Zweckmäßigerweise ist der Reinigungsdüse eine Absaugeinrichtung zugeordnet, mittels der das entstehende gasförmige Kohlendioxid zumindest weitgehend aufgefangen werden kann. Das aufgefangene Kohlendioxid kann in verschiedenen Prozessen, insbesondere in verschiedenen Teilprozessen der der Papierproduktion, vorteilhaft eingesetzt werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird schließlich auch gelöst durch die Verwendung von Kohlendioxid - Schneestrahlen zur Reinigung von in der Papierherstellung eingesetzten Gewebebahnen während deren laufendem Betrieb.
Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden.
Die einzige Zeichnung (Fig .1) zeigt schematisch den Ausschnitt einer Trockengruppe einer Papiermaschine im Bereich der Siebstufe mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Reinigung einer Gewebebahn.
Bei der dargestellten Trockengruppe einer Papiermaschine 1 steht ein rundum laufendes Trockensieb 2 an mehreren Trockenzylindern 3, von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist, in Kontakt mit einer Papierbahn 4. Über mehrere Umlenkwalzen 6, 6', 6", 6''' wird das Trockensieb 2 - in Richtung des Pfeils 7- an den Anfang der Trockengruppe zurückgeführt. Im Bereich der Umlenkwalze 6 ist eine Reinigungseinrichtung 8 angeordnet. Die Reinigungseinrichtung 8 umfasst eine Einhausung 11, die im Bereich des Eingangs 9 und des Ausgangs 10 des Trockensiebes 2 geöffnet ist. Innerhalb der Einhausung 11 sind mehrere Reinigungsdüsen 13,14 vorgesehen, die das Trockensieb 2 von beiden Seiten mit einem Reinigungsmedium beaufschlagen. Während die Reinigungsdüse 13 auf der "Papierseite" des Trockensiebs 2 angeordnet ist, also der Seite, die beim Betreib mit der Papierbahn 4 in direkten Kontakt kommt, befindet sich die Reinigungsdüse 14 auf der von der Papierseite entgegen gesetzten Seite. Die Reinigungsdüsen 13, 14 sind an einer Druckleitung 16 für flüssiges Kohlendioxid angeschlossen; die Reinigungsdüsen 13, 14 selbst fungieren zugleich als Entspannungsdüsen für Kohlendioxid. Beim Betrieb wird über die Druckleitung 16 flüssiges Kohlendioxid aus einem hier nicht gezeigten Tank mit Umgebungstemperatur herangeführt und in die Reinigungsdüsen 13, 14 geleitet. Beim Austritt aus den Reinigungsdüsen 13, 14 entspannt das flüssige Kühlendioxid unter starker Abkühlung und geht in ein Gemisch aus Kohlendioxidgas und Kohlendioxidschnee über. Um die Ausbeute an festem Kohlendioxid zu erhöhen ist es auch möglich, den Druck des flüssigen Kohlendioxids zu erhöhen und/oder die Temperatur des herangeführten flüssigen Kohlendioxids herabzusetzen, beispielsweise durch Wärmekontakt mit flüssigem Stickstoff. Der entstehende Kohlendioxidschnee wird in einem Trägergasstrom als Schneestrahl in Richtung auf das Trockensieb 2 ausgetragen. Als Trägergasstrom dient beispielsweise ein über eine Zuleitung 17, 18 zur jeweiligen Reinigungsdüse 13, 14 herangeführtes Trägergas, beispielsweise Druckluft oder Stickstoff. Das Trägergas kann auch in Form eines Mantelstrahls eingesetzt werden, um das Gemisch aus gasförmigem Kohlendioxid und Kohlendioxidschnee fokussiert auf die Oberfläche des Trockensiebs 2 aufzutragen. Als Trägergas kann auch das bei der Entspannung des flüssigen Kohlendioxids entstehende Kohlendioxidgas zum Einsatz kommen.
Die Reinigungsdüsen 13, 14 sind in hier nicht gezeigter Weise auf einer Traversiervorrichtung angeordnet und können quer zum Trockensieb 2 verfahren werden, sodass mit einer Reinigungsdüse 13, 14 im wesentlichen die gesamte Breite des Trockensiebs 2 mit dem Schneestrahl beaufschlagt wird. Alternativ dazu können auf jeder Seite auch mehrere, jeweils quer zum Trockensieb 2 beabstandet voneinander angeordnete Reinigungsdüsen zum Einsatz kommen, die gleichzeitig Schneestrahlen abstrahlen und so ebenfalls die im Wesentlichen gesamte Breite des Trockensiebs 2 beaufschlagen. Innerhalb der Einhausung 11 ist eine Absaugeinrichtung 20 vorgesehen, mittels der das entstehende Kohlendioxid aufgefangen und über eine Ableitung 21 weiteren Kohlendioxid - verbrauchenden Prozessen in der Papierherstellung zugeführt werden kann. Bei diesen Prozessen handelt es sich beispielsweise um Prozesse zur Aufarbeitung des Papierrohstoffes, beispielsweise der Entwässerung, der Beseitigung von Kleberresten (Stickyreduzierung) oder der pH-Regulierung in der Fasersuspension oder zur Herstellung von synthetischem Kalziumkarbonat. Auf diese Weise werden weitere Kosten im Papierherstellungsprozess eingespart.
Im Übrigen kann die Zuführung des flüssigen Kohlendioxids an die Reinigungsdüsen 13, 14 mithilfe von Ventilen 22, 23 gesteuert und beispielsweise nach einem vorgegebenen Programm oder in Abhängigkeit von auf dem Trockensieb 2 detektierten Verunreinigungen geregelt werden.
Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Trockensieb 2 sehr effizient auch bei laufendem Betreib gereinigt. Stillstände aufgrund von Reinigungsarbeiten am Trockensieb 2 können somit auf ein Minimum reduziert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zur Reinigung anderer umlaufender Gewebebänder eingesetzt werden, beispielsweise Filzbänder in der Pressenpartie einer Papiermaschine.

Bezugszeichenliste

1: Papiermaschine
2: Trockensieb
3: Trockenzylinder
4: Papierbahn
5: -
6,6',6'',6''': Umlenkwalze
7: Pfeil
8: Reinigungseinrichtung
9: Eingang
10: Ausgang
11: Einhausung
12: -
13: Reinigungsdüse
14: Reinigungsdüse
15: -
16: Druckleitung
17: Zuleitung (für Trägergas)
18: Zuleitung (für Trägergas)
19: -
20: Absaugvorrichtung
21: Ableitung
22: Ventil
23: Ventil

Claims

Verfahren zur Reinigung einer umlaufenden Gewebebahn (2), insbesondere in einer Papier- oder Kartonmaschine, mit einem Reinigungsmedium, bei der ein aus wenigstens einer Reinigungsdüse (13, 14) austretender Mediumsstrahl auf die Gewebebahn (2) gerichtet wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei dem Reinigungsmedium um Kohlendioxid handelt, das im flüssigen Zustand herangeführt und im Bereich der Reinigungsdüsen (13,14) unter Bildung von Trockeneisteilchen entspannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bei der Entspannung des flüssigen Kohlendioxids und/oder das bei der Sublimation des festen Kohlendioxids entstehende gasförmige Kohlendioxid zumindest teilweise in einer Auffangvorrichtung (20) aufgefangen und Kohlendioxid verarbeitenden Prozessen in der Papierherstellung zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mediumsstrahl während des Umlaufs der Gewebebahn (2) ein- oder beidseitig auf die Gewebebahn (2) aufgetragen wird.
Vorrichtung zur Reinigung einer umlaufenden Gewebebahn, insbesondere in einer Papier- oder Kartonmaschine, mit wenigstens einer Zuführung (16) für flüssiges Kohlendioxid, die an einer auf die Gewebebahn (2) gerichteten, als Entspannungsdüse für das flüssige Kohlendioxid fungierenden Reinigungsdüse (13,14) ausmündet.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüse (13,14) schwenkbar gelagert ist und der Mediumsstrahl in Abhängigkeit von der Verschwenkung der Reinigungsdüse auf unterschiedliche Teile der Gewebebahn (2) auftrifft.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüse (13,14) quer zur Laufrichtung der Gewebebahn (2) auf einer Traversiervorrichtung angeordnet ist, mittels der die Gewebebahn (2) in zumindest einem wesentlichen Teil ihrer Breite mit einem aus der Reinigungsdüse (13,14) austretenden Mediumsstrahl beaufschlagt werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungsdüse (13,14) eine Absaugeinrichtung (20) zugeordnet ist, mittels der das entstehende gasförmige Kohlendioxid zwecks weiterer Verwendung zumindest weitgehend aufgefangen werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass als Gewebebahn (2) eine in der Paperherstellung eingesetzte Sieb- oder Filzbahn vorgesehen ist.
Verwendung von Kohlendioxid - Schneestrahlen zur Reinigung von in der Papierherstellung eingesetzten Gewebebahnen (2) während deren laufendem Betrieb.