EP3000932A1 - Device and methods for the treatment or provision of a basic material and production machine - Google Patents
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- EP3000932A1 EP3000932A1 EP14186818.2A EP14186818A EP3000932A1 EP 3000932 A1 EP3000932 A1 EP 3000932A1 EP 14186818 A EP14186818 A EP 14186818A EP 3000932 A1 EP3000932 A1 EP 3000932A1
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Classifications
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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
- D21F5/20—Waste heat recovery
-
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- D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
- D21F1/32—Washing wire-cloths or felts
Definitions
- the invention relates to an apparatus and a method for treating or providing a base material and a production machine.
- the production of paper is an energy-intensive process. Especially in the drying process of the paper web, high amounts of hot steam and / or air are currently needed. The drying process of the paper web is therefore very energy-consuming. Furthermore, paper machines and other production machines require vacuum pumps to provide reduced pressure.
- the base paper is provided by pressing and then drying another base material, the pulp.
- an apparatus for providing and / or treating a base material in particular for providing and / or drying a pulp-containing material web, preferably in a paper machine, a turbine, at least one dryer section, a Cleaning section (Siebcurispartie), a press section, a wire section and optionally further process units on.
- the turbine provides gas at an increased temperature and pressure for the dryer section.
- the turbine further provides gas at a reduced pressure for the wire cleaning section, to assist the press section, wire section, and / or optionally other process units.
- the turbine represents a heater, a vacuum pump and a blower.
- the press section (or a filter section or wire section) can be supported by gas with a reduced pressure.
- a press section usually has a wet fiber fleece, which is replaced by a pick-up suction on the pressfile.
- a production machine is understood here to mean a machine which, starting from a raw material, produces a base material or a product.
- a production machine may be a paper machine, a food processing machine, a baking machine, a waste processing machine, a raw material processing machine, or the like.
- a turbine is understood to mean, in particular, a gas turbine, e.g. for generating electrical energy.
- the turbine may be part of a power plant associated with the production machine.
- the turbine may also be part of a ventilation system, which is installed for the removal of process heat at a point of the production machine or the power plant.
- the turbine is used as part of a power plant to convert a first form of energy, such as chemically bound energy, into a second form of energy, such as kinetic energy.
- a first form of energy such as chemically bound energy
- a second form of energy such as kinetic energy.
- the kinetic energy can then be converted into electrical energy.
- a turbine regularly has an inlet, wherein gas (vapor, air) is sucked / introduced.
- a turbine also regularly has an outlet, wherein the gas sucked in through the inlet flows out / is discharged again.
- a reduced pressure results as a pressure value of a gas which is below a normal pressure.
- there is an increased pressure if the pressure is higher than the normal pressure.
- normal pressure for example, the prevailing atmospheric pressure of the environment (about 1 bar) can be selected.
- the gas At the outlet of the gas from the turbine, the gas usually has an elevated temperature.
- the elevated temperature can be a few Kelvin up to hundreds of Kelvin, depending on the function and design of the turbine.
- the gas exiting the turbine may further assist in the provision of steam.
- the flow rate of the gas through the turbine is usually very high. Therefore, by means of a jet pump from a high flow rate of the gas, a region of gas of reduced pressure can be generated.
- a jet pump can be used both before the entrance of the turbine and after the exit of the turbine.
- the turbine sucks the gas into the turbine, thus reducing the pressure and generating the flow velocity of the gas.
- the sucked gas is excreted again, ie, there is an increased pressure and a high flow velocity of the gas.
- the temperature of the gas is increased after passing through the turbine compared to the incoming gas.
- the device as part of a production machine is well suited to reduce the energy consumption for the production of the product.
- gas is provided at an elevated temperature by the turbine.
- the gas After passing through gas through a turbine, the gas usually has a higher temperature than at the entrance of a turbine.
- the heating of the gas takes place by waste heat of combustion, by friction and / or by adiabatic compression.
- the elevated temperature gas may be used for processes such as aiding a dryer section, heating water and / or other base materials, or heating purposes.
- the gas at the elevated temperature may also be used to generate electrical energy, e.g. serve with the help of at least one other turbine.
- Such processes, which are assisted with gas of increased pressure, are also referred to herein as second processes.
- the reduced pressure is provided by means of a jet pump.
- a jet pump generates a suction effect by means of a flowing gas, ie a reduced pressure. Due to the suction effect gas is provided with a reduced pressure by means of a gas flow resistance. Although the reduced pressure produced in this way may not be sufficient for a first process, the jet pump can also be operated with flowing gas which flows out at an outlet at the end of the turbine.
- An advantage of using a jet pump, which is operated with the outflowing gas of the turbine, is that the gas sucked in with the jet pump can not get into the turbine.
- the first process is a drying process, in particular a material web, the operation of a press section and / or a cleaning process, in particular a wire cleaning process.
- a filter e.g., a filter section
- a wire section e.g., a wire section
- a drying process is the operation of a dryer section
- a screening process is the operation of a wire section
- a cleaning process is the operation of a screen cleaning process.
- the drying process takes place in a drying section.
- the dryer section thermally removes residual moisture in the (cellulosic) web (web) to a desired final dry content.
- the screening process takes place in a wire section.
- a wire section or filter section generates from an (cellulose-containing) suspension an endless web, in particular the cellulose-containing material web.
- vacuum pumps are used for this purpose which consume a large amount of electrical energy.
- a constant component is understood to mean plant parts between the mixing vessel and the machine chest.
- the invention significantly reduces the energy consumption of a production machine.
- the second process is the loading of a cellulose-containing material web with the gas.
- the admission of the material web with the gas, in particular the gas with an elevated temperature is advantageous. This procedure can save considerable amounts of energy.
- the provision of the reduced pressure is effected by a jet pump.
- a jet pump generates a reduced pressure by utilizing a flowing medium, here the flowing gas, driven by the turbine.
- a jet pump can be used to generate a reduced pressure in a wire cleaning section or in a wire section, wherein, if appropriate, impurities can not advantageously reach the turbine.
- the device has at least one jet pump for providing the reduced pressure of the gas.
- the jet pump can be operated both with the flowing gas that flows into the turbine, as well as operated in the flowing gas, which flows out of the same after the passage of the turbine. This means that the jet pump can be placed once before the entrance and / or after the exit of the turbine. If the jet pump is placed in front of the turbine, a filter may prevent the intake of sucked-in particles into the turbine.
- the device has valves and a control device, wherein the control device is provided for controlling the valves and the control device controls the valves as needed of the at least one drying unit and / or the cleaning unit.
- the control means serves e.g. for controlling the valves according to external specifications.
- the valves are connected to the control device.
- the controller controls via the opening of the valves the value of the reduced pressure for the first processes and the second processes which are supported.
- the outer specifications are advantageously based on a (current / determined) demand of the individual supported processes or lots (for example the dryer section).
- valves are controlled according to the needs of the processes, whereby the conversion of the first form of energy into the second form of energy is to be influenced only minimally by means of the turbine.
- the valves are therefore advantageously controlled and / or regulated in such a way that, given a defined influence, the turbine achieves the maximum energy savings achieved by supporting the processes.
- FIG. 1 shows a scheme for saving energy, especially thermal energy.
- Energy is needed in the manufacture and processing of a (cellulosic) web 11 to provide gas G (eg, in the form of vapor) and to provide a gas G with increased pressure p2 and to provide a gas G with a reduced pressure p1.
- gas G eg, in the form of vapor
- gas G with increased pressure p2 e.g., in the form of vapor
- a turbine in particular a gas turbine 1, for converting a first energy form E1 (e.g., chemically-bound energy) into a second energy form E2 (e.g., kinetic energy for generating electrical energy by means of a generator).
- E1 e.g., chemically-bound energy
- E2 e.g., kinetic energy for generating electrical energy by means of a generator
- the turbine 1 has an inlet for the incoming gas G (eg for air or steam).
- the turbine 1 further has an outlet for the gas G.
- the turbine generates inflowing gas G of a flow velocity v1 and / or outflowing gas of a flow velocity v2.
- the gas G which flows into the turbine 1, has a temperature T1.
- the gas which flows out of the turbine 1 has a temperature T2.
- the gas G usually has an elevated temperature T2 after flowing through the turbine 1, in comparison with the temperature T1 of the inflowing gas G.
- the gas G, which is moved through the turbine 1, serves to support first processes 3a , 3b, 3c, ... and second processes 5a, 5b, 5c, ....
- First processes are processes in which a gas flowing at a flow velocity v1 (entering the turbine) supports the process.
- a suction effect can be used to transport liquids such as water.
- a suction effect for receiving substances, in particular for cleaning a belt 9 or conveyor belt 9 serve.
- the gas G flowing into the turbine 1 contributes to the provision of the gas at a reduced pressure p1.
- the value of the reduced pressure p1 of the gas depends on the flow resistance of the inflowing gas G and the flow velocity v1 of the gas G.
- the value of the increased pressure p2 of the gas depends on the flow resistance of the outflowing gas G and the flow velocity v2 of the gas G.
- Second processes 5a, 5b, 5c, ... are processes in which an increased pressure p2, in particular coupled with an elevated temperature T2 of the gas flowing with the flow velocity v2, assists.
- an increased temperature T2 of the gas G is advantageous, so that moisture / a liquid evaporates faster.
- the turbine may be located in a power plant, for example, associated with a paper machine and / or located in close proximity.
- a first process 3a, 3b, 3c, ... is a process supported by the provision of gas G of reduced pressure p1.
- a first process 3a, 3b, 3c,... Can be a transport process, a cleaning process, the support of a press section or a (suction) process.
- a second process 5a, 5b, 5c, ... is a process supported by the provision of gas G at an increased pressure p2.
- a second process 5a, 5b, 5c,... Can be a transport process, a drying process (operation of a dryer section in a paper machine), a cleaning process (in the case of a paper machine, in particular a screen cleaning process), or a process for generating electrical energy.
- FIG. 2 shows a dryer section TP or a press section PP as part of a production machine, in particular as part of a paper machine.
- the turbine 1 is used to convert a first form of energy E1 to a second form of energy E2.
- the turbine 1 serves to transport a gas G.
- the gas G Before entering the turbine 1, the gas G has a speed v1, a reduced pressure p1 and a temperature T1.
- the gas G has an increased pressure p2, a flow velocity v2 and an elevated temperature T2.
- the prevailing before the turbine 1 reduced pressure p1 is used to support a first dryer section TP and / or press section.
- a drying process 3a (by means of the first drying section TP) can also be dried by passing gas G.
- a new filtering device for controlling the drying section TP, a valve 6 is used.
- the gas After the turbine 1, the gas has a flow velocity v2, an increased pressure p2 and an elevated temperature T2. A portion of the gas G, which is present with the increased pressure p2 and the elevated temperature T2, serves to support a second drying process 5a by means of a further drying section TP.
- the second drying process 5 a part of the gas G leaving the turbine 1 is directed onto the (cellulose-containing) material web 11.
- the (cellulose-containing) material web 11 which runs on the belt 9, dried by the interaction with the gas G.
- Further second processes 5b, 5c,..., In particular processes for papermaking, can also be assisted with the gas G flowing out of the turbine 1. For example, by means of the gas G water can be heated and thus the provision of water vapor can be supported.
- the gas G emerging from the turbine 1 can also serve to generate electrical energy.
- Another first process 3a may be the support of a sieve cleaning section SRP.
- Valves 6 are advantageously used to distribute the gas G.
- the valves are connected to a control device 7.
- the control device 7 controls the intensity of the first processes 3a, 3b, 3c,... And / or the second processes 5a, 5b, 5c, 5d,.
- FIG. 3 shows a further embodiment of a production machine, in particular a paper machine.
- a first dryer section TP and a screen cleaning section SRP are shown.
- the first dryer section TP is shown by the same functionality as a press section PP, the press section PP being assisted by the gas G with reduced pressure p1.
- a second drying section TP is shown, wherein the second drying section TP can also be characterized by the use of heated rollers.
- the one drying section TP, as a first process 3a, is reduced by gas G of one Pressure p1 supported.
- the gas G with the reduced pressure p1 is provided by a jet pump P.
- Another first process 3b is the cleaning of the belt 9, on which the (cellulose-containing) material web 11 usually runs.
- Such a process is also referred to as a screen cleaning process SRP in the area of a paper machine.
- the web 9 is charged with water (H2O) and sucked off again by means of a gas G with a reduced pressure p1. In this case, if present particles are removed from the belt 9
- the cleaning process 3b is then carried out if the web 9 is not acted upon by a (cellulose-containing) material web 11.
- the control of the intensity of the first processes 3a, 3b is effected by valves 6.
- the reduced pressure p1 can be adjusted so that the drying section 3a, TP and / or the screen cleaning unit 3b, SRP function optimally.
- the turbine further provides gas G having an increased pressure p2 and an elevated temperature T2 for at least a second process 5a, 5b, 5c,.
- a further drying process 5a (a drying section TP by means of gas-flowed rolls) for the (cellulose-containing) material web 11 is shown on a belt 9.
- the gas G in particular as a form of water vapor G, fed to two drying cylinders.
- the drying cylinders as part of the dryer section TP act on the belt 9 and / or the (cellulose-containing) material web 11 and dry the (cellulose-containing) material web 11th
- the portion of the gas G sufficient to support the dryer section TP is controlled / determined by the valve G. For example, based on a specific moisture content of the (cellulose-containing) material web 11, the supply of gas G controlled by means of the valve 6 and the control device 7 (not shown) are controlled.
- cleaning of the belt 9 can be controlled by means of a screen cleaning section SRP (not shown) on the basis of the corresponding valve 6.
- SRP screen cleaning section
- the sieve cleaning section SRP and / or the drying section TP is a separator, in particular a water separator, arranged downstream.
- a water separator can be arranged below the drying section TP, but is in the FIG. 3 indicated only by a section of a pipe.
- the turbine 1 may be part of a power plant associated with the production machine for generating electrical energy.
- As (pulp-containing) material web 11 may be a paper web before drying or after pressing.
- FIG. 4 shows two different patterns of drying sections TP for a product strip 11. Also shown is a turbine 1, at the outlet of which the gas G exits with an increased pressure p2, a flow velocity v2 and an (elevated) temperature T2 and through a pipeline of further second processes, the shown drying processes 5a, 3a, is fed.
- a turbine 1 at the outlet of which the gas G exits with an increased pressure p2
- gas with a reduced pressure p1 can be provided by means of a jet pump P.
- a portion of the gas G is supplied after exiting the turbine 1 of a first drying section TP.
- the gas G with the elevated temperature T2 is directed onto the (cellulose-containing) product band 11 to be dried and serves to remove the moisture of the material web 11 by supplying heat and gas flow.
- FIG. 5 shows an application of the invention to a paper machine.
- the paper machine has, among other units and parts, a wire section SP, a wire-cleaning section SRP, a press section PP and at least one dryer section TP.
- the (cellulose-containing) material web 11 passes through first the wire section SP, the press section PP and then the drying section TP.
- the wire section SP and / or the screen cleaning section SRP is filled with a gas G of reduced pressure p1, i. supported with a suction effect.
- the gas G then passes through the turbine 1, possibly in mixture with another gas G from the environment.
- the gas G is possibly provided with an increased pressure p1.
- the gas G, which leaves the turbine 1, usually has an elevated temperature T2.
- the gas G, which enters the turbine 1, has a flow velocity v1 and a temperature T1.
- the gas G leaving the turbine has a flow velocity v2 and an increased pressure p2.
- the gas G at the elevated temperature T2 exiting the turbine serves to support the dryer section TP.
- the gas with the increased temperature T2 and / or the increased pressure p2 and / or the flow velocity is used v2 for loading the (cellulose-containing) material web 11, which is transported on the belt 9.
- the press section PP is advantageously supported by gas G with a reduced pressure p1.
- a press section has a pickup suction.
- the vacuum cleaner usually requires a supply of gas G with a reduced pressure p1.
- the gas G with the reduced pressure p1 can be provided either by means of the jet pump P or directly through the turbine 1.
- the gas G can also contribute to the outlet of the turbine 1 to support the Siebcurispartie SRP and / or to support the wire section SP.
- the turbine 1 is advantageously located in a power plant for generating electrical energy E2.
- an adjacent localized power plant is particularly advantageous in a paper machine.
- the invention relates to a method and apparatus for treating a base, e.g. Paper and a production machine.
- the production machine is associated with a turbine 1, the turbine 1 providing both gas G with a reduced pressure p1 and gas G with an increased pressure p2 and possibly an elevated temperature T2.
- the gas G with a reduced pressure p1 and the gas G with an increased pressure p2 in this case has a flow velocity v1, v2.
- the gas G may be used to operate a jet pump to provide a reduced pressure p1.
- the gas G of an elevated temperature T2 can serve for drying a (cellulose-containing) material web 11.
- the gas G with the reduced pressure p1 and / or the jet pump can be used to operate a dryer section TP, 3a, 5a, a press section PP and / or a (wire) cleaning section SRP.
- the method and the device serve to save energy.
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung bzw. Bereitstellung eines Grundstoffes sowie eine Produktionsmaschine. Der Produktionsmaschine ist eine Turbine (1) zugeordnet, wobei die Turbine (1) sowohl Gas (G) mit einem verminderten Druck (p1) und Gas (G) mit einem erhöhten Druck (p2) und ggf. einer erhöhten Temperatur (T2) bereitstellt. Das Gas (G) mit einem verminderten Druck (p1) und das Gas (G) mit einem erhöhten Druck (p2) weist dabei eine Strömungsgeschwindigkeit (v1, v2) auf. Das Gas (G) kann zum Betrieb einer Strahlpumpe zur Bereitstellung eines verminderten Druckes (p1) dienen. Das Gas (G) einer erhöhten Temperatur (T2) kann zur Trocknung einer (zellstoffhaltigen) Materialbahn (11) dienen. Das Gas (G) mit dem verminderten Druck (p1) und/oder die Strahlpumpe kann zum Betrieb einer Trockenpartie (3a, 5a, TP), einer Pressenpartie (PP) und/oder einer (Sieb-) Reinigungsvorrichtung (3b, SP, SRP) dienen. Vorteilhaft dienen das Verfahren und die Vorrichtung zur Einsparung von Energie. The invention relates to a device and a method for treating or providing a base material and a production machine. The production machine is associated with a turbine (1), wherein the turbine (1) provides both gas (G) with a reduced pressure (p1) and gas (G) with an increased pressure (p2) and optionally an elevated temperature (T2) , The gas (G) with a reduced pressure (p1) and the gas (G) with an increased pressure (p2) have a flow velocity (v1, v2). The gas (G) may serve to operate a jet pump to provide a reduced pressure (p1). The gas (G) of an elevated temperature (T2) can be used for drying a (cellulose-containing) material web (11). The gas (G) with the reduced pressure (p1) and / or the jet pump can be used to operate a dryer section (3a, 5a, TP), a press section (PP) and / or a (screen) cleaning device (3b, SP, SRP ) serve. Advantageously, the method and the device serve to save energy.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung bzw. Bereitstellung eines Grundstoffes sowie einer Produktionsmaschine.The invention relates to an apparatus and a method for treating or providing a base material and a production machine.
Die Herstellung von Papier (als Grundstoff) ist ein energieintensiver Prozess. Insbesondere beim Trocknungsprozess der Papierbahn werden gegenwärtig hohe Mengen an heißem Dampf und/oder Luft benötigt. Der Trocknungsprozess der Papierbahn ist daher sehr energieaufwendig. Weiter bedürfen Papiermaschinen sowie andere Produktionsmaschinen Vakuumpumpen zur Bereitstellung von vermindertem Druck. Der Grundstoff Papier wird durch eine Pressung und anschließende Trocknung eines weiteren Grundstoffes, der Pulpe, bereitgestellt.The production of paper (as raw material) is an energy-intensive process. Especially in the drying process of the paper web, high amounts of hot steam and / or air are currently needed. The drying process of the paper web is therefore very energy-consuming. Furthermore, paper machines and other production machines require vacuum pumps to provide reduced pressure. The base paper is provided by pressing and then drying another base material, the pulp.
Eine Möglichkeit zur besonders effizienten Nutzung von thermischer Energie bei der Herstellung von Papier beschreibt
Da auch in der vorstehend genannten Offenlegungsschrift noch viel Energie zur Trocknung der Papierbahn benötigt wird, ist es Aufgabe der Erfindung, die Energieeffizienz bei der Trocknung einer Materialbahn weiter zu erhöhen.Since much energy is still required for drying the paper web in the above-mentioned published patent application, it is an object of the invention to further increase the energy efficiency in the drying of a material web.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method according to
Diese Aufgabe wird weiter mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 7 gelöst.This object is further achieved with a device according to claim 7.
Diese Aufgabe wird weiter durch eine Produktionsmaschine gemäß Anspruch 11 gelöstThis object is further achieved by a production machine according to
Die weiteren, abhängigen Ansprüche stellen vorteilhafte weitere Ausführungsformen des Verfahrens oder der Vorrichtung dar.The further, dependent claims represent advantageous further embodiments of the method or the device.
Zur Lösung der Aufgabe dient vorteilhaft ein Verfahren zur Behandlung und/oder zur Bereitstellung eines Grundstoffes, insbesondere einer zellstoffhaltigen Materialbahn, vorzugsweise der Bereitstellung von Papier aus einer zellstoffhaltigen Grundsubstanz (Pulpe), insbesondere in einer Papiermaschine, wobei eine Turbine sowohl zur Bereitstellung eines verminderten Druckes eines Gases als auch zur Bereitstellung eines erhöhten Druckes eines Gases dient. Dabei ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine als Saugvorrichtung (Bereitstellung eines Gases mit vermindertem Druck) und/oder als Gebläse (Bereitstellung von Gas mit erhöhtem Druck) dient. Die Turbine stellt optional auch Gas einer erhöhten Temperatur bereit. Das Verfahren ist weiter dadurch gekennzeichnet,
- dass der verminderte Druck des Gases zur Unterstützung für zumindest einen ersten Prozess eingesetzt wird und
- dass der erhöhte Druck des Gases zur Unterstützung für zumindest einen zweiten Prozess eingesetzt wird.
- that the reduced pressure of the gas is used to support at least a first process, and
- that the increased pressure of the gas is used to support at least a second process.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist eine Vorrichtung zur Bereitstellung und/oder zur Behandlung eines Grundstoffes, insbesondere zur Bereitstellung und/oder Trocknung einer zellstoffhaltigen Materialbahn, vorzugsweise in einer Papiermaschine, eine Turbine, zumindest eine Trockenpartie, eine Reinigungspartie (Siebreinigungspartie), eine Pressenpartie, eine Siebpartie sowie optional weitere Prozesseinheiten auf. Die Turbine stellt für die Trockenpartie Gas einer erhöhten Temperatur und einem erhöhten Druck zur Verfügung. Die Turbine stellt weiter für die Siebreinigungspartie, zur Unterstützung der Pressenpartie, der Siebpartie und/oder optional weiteren Prozesseinheiten Gas mit einem verminderten Druck bereit. Die Turbine stellt also mit anderen Worten eine Heizung, eine Vakuumpumpe sowie ein Gebläse dar.In an advantageous embodiment, an apparatus for providing and / or treating a base material, in particular for providing and / or drying a pulp-containing material web, preferably in a paper machine, a turbine, at least one dryer section, a Cleaning section (Siebreinigungspartie), a press section, a wire section and optionally further process units on. The turbine provides gas at an increased temperature and pressure for the dryer section. The turbine further provides gas at a reduced pressure for the wire cleaning section, to assist the press section, wire section, and / or optionally other process units. In other words, the turbine represents a heater, a vacuum pump and a blower.
Vorteilhaft kann auch die Pressenpartie (bzw. eine Filterpartie oder Siebpartie) durch Gas mit einem verminderten Druck unterstützt werden. Eine Pressenpartie weist in der Regel ein feuchtes Faservlies auf, welches durch einen Abnahmesauger auf dem Pressfils abgetauscht wird.Advantageously, the press section (or a filter section or wire section) can be supported by gas with a reduced pressure. A press section usually has a wet fiber fleece, which is replaced by a pick-up suction on the pressfile.
Unter einer Produktionsmaschine wird hier eine Maschine verstanden, welche ausgehend von einem Rohmaterial einen Grundstoff oder ein Produkt erzeugt. Eine solche Produktionsmaschine kann eine Papiermaschine, eine Lebensmittelverarbeitungsmaschine, eine Backmaschine, eine Abfall-Aufbereitungsmaschine, eine Rohstoff-Aufbereitungsmaschine oder etwas derartiges sein.A production machine is understood here to mean a machine which, starting from a raw material, produces a base material or a product. Such a production machine may be a paper machine, a food processing machine, a baking machine, a waste processing machine, a raw material processing machine, or the like.
Unter einer Turbine versteht man in diesem Zusammenhang insbesondere eine Gasturbine, z.B. zur Erzeugung von elektrischer Energie. Die Turbine kann Teil eines Kraftwerkes sein, die der Produktionsmaschine zugeordnet ist. Gegebenenfalls kann die Turbine auch Teil eines Belüftungssystems sein, welches zum Abtransport von Prozesswärme an einer Stelle der Produktionsmaschine oder des Kraftwerkes installiert ist.In this context, a turbine is understood to mean, in particular, a gas turbine, e.g. for generating electrical energy. The turbine may be part of a power plant associated with the production machine. Optionally, the turbine may also be part of a ventilation system, which is installed for the removal of process heat at a point of the production machine or the power plant.
Die Turbine ist als Teil eines Kraftwerkes zur Umwandlung einer ersten Energieform, beispielsweise chemisch gebundener Energie, in eine zweite Energieform, beispielsweise kinetischer Energie dienen. Die kinetische Energie kann dann in elektrische Energie umgewandelt werden.The turbine is used as part of a power plant to convert a first form of energy, such as chemically bound energy, into a second form of energy, such as kinetic energy. The kinetic energy can then be converted into electrical energy.
Eine Turbine weist regelmäßig einen Eingang auf, wobei Gas (Dampf, Luft) eingesaugt/eingebracht wird. Eine Turbine weist regelmäßig auch einen Ausgang auf, wobei das durch den Eingang eingesaugte Gas wieder ausströmt/ausgegeben wird.A turbine regularly has an inlet, wherein gas (vapor, air) is sucked / introduced. A turbine also regularly has an outlet, wherein the gas sucked in through the inlet flows out / is discharged again.
Am Eingang der Turbine liegt ein verminderter Druck des Gases vor, insbesondere da die Turbine das Gas einsaugt und bei einem Widerstand des einströmenden Gases der Druck des Gases unter einen Normaldruck fällt.At the entrance of the turbine there is a reduced pressure of the gas, in particular because the turbine sucks in the gas and at a resistance of the incoming gas, the pressure of the gas falls below a normal pressure.
Somit ergibt sich ein verminderter Druck als ein Druckwert eines Gases, der unterhalb eines Normaldrucks ist. Somit ergibt sich ein erhöhter Druck, falls der Druck höher als der Normaldruck liegt. Als Normaldruck ist beispielsweise der vorherrschende Luftdruck der Umgebung (ca. 1 bar) wählbar.Thus, a reduced pressure results as a pressure value of a gas which is below a normal pressure. Thus, there is an increased pressure, if the pressure is higher than the normal pressure. As normal pressure, for example, the prevailing atmospheric pressure of the environment (about 1 bar) can be selected.
Beim Ausgang des Gases aus der Turbine weist das Gas meist eine erhöhte Temperatur auf. Die erhöhte Temperatur kann einige Kelvin bis zu hunderten Kelvin betragen, je nach Funktion und Bauart der Turbine.At the outlet of the gas from the turbine, the gas usually has an elevated temperature. The elevated temperature can be a few Kelvin up to hundreds of Kelvin, depending on the function and design of the turbine.
Das aus der Turbine austretende Gas kann weiter die Bereitstellung von Dampf unterstützen.The gas exiting the turbine may further assist in the provision of steam.
Die Strömungsgeschwindigkeit des Gases durch die Turbine ist in der Regel sehr hoch. Daher kann mittels einer Strahlpumpe aus einer hohen Strömungsgeschwindigkeit des Gases ein Bereich mit Gas von vermindertem Druck erzeugt werden. Vorteilhaft kann eine solche Strahlpumpe sowohl vor dem Eingang der Turbine als auch nach dem Ausgang der Turbine eingesetzt werden. Am Eingang saugt die Turbine das Gas in die Turbine und vermindert so den Druck und erzeugt die Strömungsgeschwindigkeit des Gases. Am Ausgang der Turbine wird das eingesaugte Gas wieder ausgeschieden, d.h., es liegen ein erhöhter Druck sowie eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Gases vor. In der Regel ist die Temperatur des Gases nach Durchlauf durch die Turbine erhöht im Vergleich zum einströmenden Gas. Vorteilhaft ist die Vorrichtung als Teil einer Produktionsmaschine gut geeignet, den Energieverbrauch zur Herstellung des Produktes zu reduzieren.The flow rate of the gas through the turbine is usually very high. Therefore, by means of a jet pump from a high flow rate of the gas, a region of gas of reduced pressure can be generated. Advantageously, such a jet pump can be used both before the entrance of the turbine and after the exit of the turbine. At the inlet, the turbine sucks the gas into the turbine, thus reducing the pressure and generating the flow velocity of the gas. At the outlet of the turbine, the sucked gas is excreted again, ie, there is an increased pressure and a high flow velocity of the gas. In general, the temperature of the gas is increased after passing through the turbine compared to the incoming gas. Advantageously, the device as part of a production machine is well suited to reduce the energy consumption for the production of the product.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird durch die Turbine Gas mit einer erhöhten Temperatur bereitgestellt.In an advantageous embodiment of the method, gas is provided at an elevated temperature by the turbine.
Nach dem Durchströmen von Gas durch eine Turbine weist das Gas meist eine höhere Temperatur auf, als am Eingang einer Turbine. Die Erwärmung des Gases erfolgt durch Abwärme der Verbrennung, durch Reibung und/oder durch eine adiabatische Kompression.After passing through gas through a turbine, the gas usually has a higher temperature than at the entrance of a turbine. The heating of the gas takes place by waste heat of combustion, by friction and / or by adiabatic compression.
Das Gas mit einer erhöhten Temperatur kann für Prozesse wie zur Unterstützung einer Trockenpartie, zur Erwärmung von Wasser und/oder weiteren Grundstoffen oder zu Heizzwecken eingesetzt werden. Das Gas mit der erhöhten Temperatur kann auch zur Erzeugung von elektrischer Energie, z.B. mit Hilfe zumindest einer weiteren Turbine dienen. Solche Prozesse, die mit Gas eines erhöhten Druckes unterstützt werden, werden hier auch als zweite Prozesse bezeichnet.The elevated temperature gas may be used for processes such as aiding a dryer section, heating water and / or other base materials, or heating purposes. The gas at the elevated temperature may also be used to generate electrical energy, e.g. serve with the help of at least one other turbine. Such processes, which are assisted with gas of increased pressure, are also referred to herein as second processes.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der verminderte Druck mit Hilfe einer Strahlpumpe bereitgestellt.In a further advantageous embodiment of the method, the reduced pressure is provided by means of a jet pump.
Eine Strahlpumpe erzeugt mittels eines strömenden Gases eine Sogwirkung, also einen verminderten Druck. Durch die Sogwirkung wird mit Hilfe eines Gas-Flusswiderstandes Gas mit einem verminderten Druck bereitgestellt. Obgleich der so erzeugte verminderte Druck ggf. nicht für einen ersten Prozess ausreichend ist, so kann die Strahlpumpe auch mit strömendem Gas betrieben werden, welches an einem Ausgang am Ende der Turbine ausströmt. Vorteilhaft an der Verwendung einer Strahlpumpe, die mit dem ausströmenden Gas der Turbine betrieben wird, ist, dass das mit der Strahlpumpe eingesaugte Gas nicht in die Turbine gelangen kann.A jet pump generates a suction effect by means of a flowing gas, ie a reduced pressure. Due to the suction effect gas is provided with a reduced pressure by means of a gas flow resistance. Although the reduced pressure produced in this way may not be sufficient for a first process, the jet pump can also be operated with flowing gas which flows out at an outlet at the end of the turbine. An advantage of using a jet pump, which is operated with the outflowing gas of the turbine, is that the gas sucked in with the jet pump can not get into the turbine.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist der erste Prozess ein Trocknungsprozess, insbesondere einer Materialbahn, der Betrieb einer Pressenpartie und/oder ein Reinigungsprozess, insbesondere eines Siebreinigungsprozesses.In a further advantageous embodiment of the method, the first process is a drying process, in particular a material web, the operation of a press section and / or a cleaning process, in particular a wire cleaning process.
Als erster Prozess und/oder als zweiter Prozess kann auch der Betrieb eines Filters (z.B. einer Filterpartie) und/oder einer Siebpartie unterstützt werden.As a first process and / or as a second process, the operation of a filter (e.g., a filter section) and / or a wire section may also be supported.
Ein Trocknungsprozess ist der Betrieb einer Trockenpartie, ein Siebprozess ist der Betrieb einer Siebpartie und ein Reinigungsprozess ist der Betrieb eines Siebreinigungsprozess.A drying process is the operation of a dryer section, a screening process is the operation of a wire section and a cleaning process is the operation of a screen cleaning process.
Angewendet auf eine Papiermaschine findet der Trocknungsprozess in einer Trockenpartie statt. Die Trockenpartie entfernt verbleibende Feuchtigkeit in der (zellstoffhaltigen) Materialbahn (Papierbahn) thermisch bis auf einen gewünschten Endtrockengehalt. Der Siebprozess findet in einer Siebpartie statt. Eine Siebpartie bzw. Filterpartie erzeugt aus einer (zellstoffhaltigen) Suspension eine endlose Bahn, insbesondere die zellstoffhaltige Materialbahn. Für gewöhnliche Siebpartien bedarf es eines verminderten Druckes, um beispielsweise überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen. Gemäß dem Stand der Technik werden hierzu Vakuumpumpen eingesetzt, welche viel elektrische Energie verbrauchen.Applied to a paper machine, the drying process takes place in a drying section. The dryer section thermally removes residual moisture in the (cellulosic) web (web) to a desired final dry content. The screening process takes place in a wire section. A wire section or filter section generates from an (cellulose-containing) suspension an endless web, in particular the cellulose-containing material web. For ordinary Siebpartien it requires a reduced pressure, for example, to remove excess moisture. According to the prior art, vacuum pumps are used for this purpose which consume a large amount of electrical energy.
Weiter ist als erster und/oder zweiter Prozess eine Unterstützung eines Konstantanteils möglich. Unter einem Konstantanteil werden Anlagenteile zwischen der Mischbütte und der Maschinenbütte verstanden.Furthermore, support of a constant component is possible as the first and / or second process. A constant component is understood to mean plant parts between the mixing vessel and the machine chest.
Weiter ist eine Pressenpartie mit Gas eines verminderten oder erhöhten Druckes, insbesondere bei einer erhöhten Temperatur des Gases, möglich. Für den Siebreinigungsprozess dient regelmäßig eine Siebreinigungspartie (wird auch als Siebreinigungseinrichtung bezeichnet). Eine Siebreinigungspartie besprüht das Sieb mit einer Flüssigkeit und saugt die Flüssigkeit und ggf. die Verunreinigung des Siebes mit Hilfe von Vakuumpumpen (vermindertem Druck) wieder ab. Auch für eine Siebreinigungspartie bedarf es gemäß gegenwärtigem Stand der Technik wartungsintensive Vakuumpumpen.Furthermore, a press section with gas of reduced or increased pressure, in particular at an elevated temperature of the gas, is possible. For the screen cleaning process is used regularly a Siebreinigungspartie (also called Siebreinigungseinrichtung). A Siebreinigungspartie sprayed the filter with a liquid and sucks the liquid and possibly the contamination of the screen using vacuum pumps (reduced pressure) again. Also for a sieve cleaning section, according to the current state of the art, maintenance-intensive vacuum pumps are required.
Vorteilhaft kann durch die Anwendung der Erfindung bei einer Produktionsmaschine, insbesondere einer Papiermaschine Energie eingespart werden. Insbesondere als Ersatz für Vakuumpumpen reduziert die Erfindung den Energieverbrauch einer Produktionsmaschine erheblich.Advantageously, energy can be saved by the application of the invention in a production machine, in particular a paper machine. In particular, as a replacement for vacuum pumps, the invention significantly reduces the energy consumption of a production machine.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist der zweite Prozess die Beaufschlagung einer zellstoffhaltigen Materialbahn mit dem Gas.In a further advantageous embodiment of the method, the second process is the loading of a cellulose-containing material web with the gas.
Insbesondere zur Trocknung einer Materialbahn oder zur Erwärmung einer Materialbahn ist die Beaufschlagung der Materialbahn mit dem Gas, insbesondere dem Gas mit einer erhöhten Temperatur, vorteilhaft. Mittels dieser Vorgehensweise können erhebliche Mengen an Energie eingespart werden.In particular, for drying a material web or for heating a material web, the admission of the material web with the gas, in particular the gas with an elevated temperature, is advantageous. This procedure can save considerable amounts of energy.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die Bereitstellung des verminderten Druckes durch eine Strahlpumpe.In a further advantageous embodiment of the method, the provision of the reduced pressure is effected by a jet pump.
Eine Strahlpumpe erzeugt einen verminderten Druck durch Ausnutzung eines strömenden Mediums, hier dem strömenden Gas, angetrieben durch die Turbine. Vorteilhaft kann eine Strahlpumpe zur Erzeugung eines verminderten Drucks in einer Siebreinigungspartie oder in einer Siebpartie eingesetzt werden, wobei ggf. Verunreinigungen vorteilhaft nicht in die Turbine gelangen können.A jet pump generates a reduced pressure by utilizing a flowing medium, here the flowing gas, driven by the turbine. Advantageously, a jet pump can be used to generate a reduced pressure in a wire cleaning section or in a wire section, wherein, if appropriate, impurities can not advantageously reach the turbine.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung weist die Vorrichtung zumindest eine Strahlpumpe zur Bereitstellung des verminderten Druckes des Gases auf.In an advantageous embodiment of the device, the device has at least one jet pump for providing the reduced pressure of the gas.
Die Strahlpumpe kann sowohl mit dem strömenden Gas betrieben werden, der in die Turbine einströmt, als auch in mit dem strömenden Gas betrieben werden, das nach dem Durchlauf der Turbine aus derselben hinausströmt. Das bedeutet, dass die Strahlpumpe einmal vor dem Eingang und/oder nach dem Ausgang der Turbine platziert werden kann. Bei einer Platzierung der Strahlpumpe vor der Turbine kann ein Filter ggf. den Eingang von eingesaugten Partikeln in die Turbine verhindern.The jet pump can be operated both with the flowing gas that flows into the turbine, as well as operated in the flowing gas, which flows out of the same after the passage of the turbine. This means that the jet pump can be placed once before the entrance and / or after the exit of the turbine. If the jet pump is placed in front of the turbine, a filter may prevent the intake of sucked-in particles into the turbine.
Durch eine Strahlpumpe kann eine bestehende Produktionsmaschine ausgestattet werden, um Energie einzusparen.By means of a jet pump, an existing production machine can be equipped to save energy.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung Ventile und eine Steuereinrichtung auf, wobei die Steuereinrichtung zur Steuerung der Ventile vorgesehen ist und die Steuereinrichtung die Ventile nach Bedarf der zumindest einen Trocknungseinheit und/oder der Reinigungseinheit ansteuert.In a further advantageous embodiment, the device has valves and a control device, wherein the control device is provided for controlling the valves and the control device controls the valves as needed of the at least one drying unit and / or the cleaning unit.
Die Steuereinrichtung dient z.B. zur Steuerung der Ventile gemäß äußeren Vorgaben. Die Ventile sind mit der Steuereinrichtung verbunden. Die Steuereinrichtung steuert bzw. regelt über die Öffnung der Ventile den Wert des verminderten Druckes für die ersten Prozesse und die zweiten Prozesse, welche unterstützt werden. Die äußeren Vorgaben richten sich vorteilhaft nach einem (momentanen / ermittelten) Bedarf der einzelnen unterstützten Prozesse bzw. Partien (z.B. der Trockenpartie).The control means serves e.g. for controlling the valves according to external specifications. The valves are connected to the control device. The controller controls via the opening of the valves the value of the reduced pressure for the first processes and the second processes which are supported. The outer specifications are advantageously based on a (current / determined) demand of the individual supported processes or lots (for example the dryer section).
Die Ventile werden nach Bedarf der Prozesse gesteuert, wobei die Umwandlung der ersten Energieform in die zweite Energieform mittels der Turbine nur minimal beeinflusst werden soll. Die Ventile werden daher vorteilhaft so gesteuert und/oder geregelt, dass bei einem festgelegten Einfluss die Turbine die erreichte Energieeinsparung durch die Unterstützung der Prozesse maximal ist.The valves are controlled according to the needs of the processes, whereby the conversion of the first form of energy into the second form of energy is to be influenced only minimally by means of the turbine. The valves are therefore advantageously controlled and / or regulated in such a way that, given a defined influence, the turbine achieves the maximum energy savings achieved by supporting the processes.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher beschrieben und erläutert. Der Fachmann ist selbstverständlich in der Lage, Merkmale, die in unterschiedlichen Figuren gezeigt werden, fachüblich zu kombinieren. Es zeigen:
- FIG 1
- ein Schema zur Einsparung thermischer Energie,
- FIG 2
- eine Trockenpartie als Teil einer Produktionsmaschine,
- FIG 3
- eine weitere Ausführung einer solchen Produktionsmaschine,
- FIG 4
- ein Schema einer Trockenpartie einer Produktionsmaschine sowie
- FIG 5
- eine Anwendung der Erfindung auf eine Papiermaschine.
- FIG. 1
- a scheme for saving thermal energy,
- FIG. 2
- a dryer section as part of a production machine,
- FIG. 3
- another embodiment of such a production machine,
- FIG. 4
- a schematic of a dryer section of a production machine as well
- FIG. 5
- an application of the invention to a paper machine.
In der gezeigten Ausführung dient eine Turbine 1, insbesondere eine Gasturbine 1, die zur Umwandlung einer ersten Energieform E1 (z.B. chemisch gebundener Energie) in eine zweite Energieform E2 (z.B. kinetische Energie zur Erzeugung von elektrischer Energie mit Hilfe eines Generators) vorgesehen ist.In the illustrated embodiment, there is provided a
Die Turbine 1 weist einen Eingang für das einströmende Gas G (z.B. für Luft bzw. Dampf) auf. Die Turbine 1 weist weiter einen Ausgang für das Gas G auf. Die Turbine erzeugt im Betrieb einströmendes Gas G einer Strömungsgeschwindigkeit v1 und/oder ausströmendes Gas einer Strömungsgeschwindigkeit v2. Das Gas G, welches in die Turbine 1 einströmt, weist eine Temperatur T1 auf. Das Gas, welches aus der Turbine 1 herausströmt weist eine Temperatur T2 auf. Das Gas G weist in der Regel eine erhöhte Temperatur T2 nach dem Durchströmen der Turbine 1 auf, im Vergleich mit der Temperatur T1 des einströmenden Gases G. Das Gas G, welches durch die Turbine 1 bewegt wird, dient dabei zur Unterstützung von ersten Prozessen 3a, 3b, 3c,... und zweiten Prozessen 5a, 5b, 5c,.... Erste Prozesse sind Prozesse, bei denen ein, mit einer Strömungsgeschwindigkeit v1 (in die Turbine ein-) strömendes Gas den Prozess unterstützt. Beispielsweise kann eine Saugwirkung zum Transport von Flüssigkeiten wie Wasser dienen. Weiter kann eine Saugwirkung zur Aufnahme von Stoffen, insbesondere zur Reinigung eines Bandes 9 oder Förderbandes 9 dienen. Das in die Turbine 1 einströmende Gas G trägt zur Bereitstellung des Gases mit einem verminderten Druck p1 bei.The
Der Wert des verminderten Druckes p1 des Gases hängt hierbei von dem Strömungswiderstand des einströmenden Gases G und der Strömungsgeschwindigkeit v1 des Gases G ab.The value of the reduced pressure p1 of the gas here depends on the flow resistance of the inflowing gas G and the flow velocity v1 of the gas G.
Der Wert des erhöhten Druckes p2 des Gases hängt hierbei von dem Strömungswiderstand des ausströmenden Gases G und der Strömungsgeschwindigkeit v2 des Gases G ab.The value of the increased pressure p2 of the gas here depends on the flow resistance of the outflowing gas G and the flow velocity v2 of the gas G.
Zweite Prozesse 5a, 5b, 5c,... sind Prozesse, bei denen ein erhöhter Druck p2, insbesondere gekoppelt mit einer erhöhten Temperatur T2 des mit der Strömungsgeschwindigkeit v2 strömenden Gases, unterstützend wirkt. Beispielsweise bei einer Trocknung einer (zellstoffhaltigen) Materialbahn 11 ist eine erhöhte Temperatur T2 des Gases G vorteilhaft, so dass Feuchtigkeit/eine Flüssigkeit schneller verdunstet.
Durch den Einsatz einer Strahlpumpe P kann ein verminderter Druck p1 auch nach dem Ausgang der Turbine 1 realisiert werden, wie dies in
Die Turbine kann in einem Kraftwerk lokalisiert sein, die beispielsweise einer Papiermaschine zugeordnet ist und/oder sich in unmittelbarer Nähe befindet.The turbine may be located in a power plant, for example, associated with a paper machine and / or located in close proximity.
Ein erster Prozess 3a, 3b, 3c, ... ist ein Prozess, der durch die Bereitstellung von Gas G eines verminderten Druckes p1 unterstützt wird. Ein erster Prozess 3a, 3b, 3c, ... kann ein Transportprozess, ein Reinigungsprozess, die Unterstützung einer Pressenpartie oder ein (Ab-) Saugprozess sein.A
Ein zweiter Prozess 5a, 5b, 5c, ... ist ein Prozess, der durch die Bereitstellung von Gas G mit einem erhöhten Druck p2 unterstützt wird. Ein zweiter Prozess 5a, 5b, 5c, ... kann ein Transportprozess, ein Trocknungsprozess (Betrieb einer Trockenpartie bei einer Papiermaschine), ein Reinigungsprozess (bei einer Papiermaschine insbesondere ein Siebreinigungsprozess), oder ein Prozess zur Erzeugung von elektrischer Energie sein.A
Nach der Turbine 1 weist das Gas eine Strömungsgeschwindigkeit v2, einen erhöhten Druck p2 und eine erhöhte Temperatur T2 auf. Ein Teil des Gases G, welches mit dem erhöhten Druck p2 und der erhöhten Temperatur T2 vorliegt, dient zur Unterstützung eines zweiten Trockenprozesses 5a mit Hilfe einer weiteren Trockenpartie TP. Bei dem zweiten Trockenprozess 5a wird ein Teil des aus der Turbine 1 austretenden Gases G auf die (zellstoffhaltige) Materialbahn 11 gelenkt. Dabei wird die (zellstoffhaltige) Materialbahn 11, welche auf dem Band 9 verläuft, durch die Wechselwirkung mit dem Gas G getrocknet. Weitere zweite Prozesse 5b, 5c, ..., insbesondere Prozesse für die Papierherstellung, können ebenfalls unterstützt mit dem aus der Turbine 1 strömenden Gas G unterstützt werden. Beispielsweise kann mittels des Gases G Wasser erwärmt werden und somit die Bereitstellung von Wasserdampf unterstützt werden. Das von der Turbine 1 austretende Gas G kann auch zur Erzeugung von elektrischer Energie dienen. Ein weiterer erster Prozess 3a kann die Unterstützung einer Siebreinigungspartie SRP sein. Zur Verteilung des Gases G dienen vorteilhaft Ventile 6. Die Ventile sind mit einer Steuereinrichtung 7 verbunden. Die Steuereinrichtung 7 steuert je nach Bedarf die Intensität der ersten Prozesse 3a, 3b, 3c, ... und/oder der zweiten Prozesse 5a, 5b, 5c, 5d, ....After the
In dieser Ausführung sind eine erste Trockenpartie TP und eine Siebreinigungspartie SRP gezeigt. In der Figur ist die ersten Trockenpartie TP durch die gleiche Funktionalität wie eine Pressenpartie PP gezeigt, wobei die Pressenpartie PP mit Hilfe des Gases G mit vermindertem Druck p1 unterstützt wird. Weiter ist eine zweite Trockenpartie TP gezeigt, wobei die zweite Trockenpartie TP auch durch den Einsatz von beheizten Rollen gekennzeichnet sein kann. Die eine Trockenpartie TP wird, als erster Prozess 3a, durch Gas G eines verminderten Druckes p1 unterstützt. Das Gas G mit dem verminderten Druck p1 wird durch eine Strahlpumpe P bereitgestellt.In this embodiment, a first dryer section TP and a screen cleaning section SRP are shown. In the figure, the first dryer section TP is shown by the same functionality as a press section PP, the press section PP being assisted by the gas G with reduced pressure p1. Furthermore, a second drying section TP is shown, wherein the second drying section TP can also be characterized by the use of heated rollers. The one drying section TP, as a
Obgleich nicht gezeigt, ist auch die direkte Unterstützung der ersten Prozesse 3a, 3b, 3c, ... bzw. der Siebreinigungspartie SRP, der Siebpartie SP und/oder einer Pressenpartie PP mit Hilfe von dem, in die Turbine 1 einströmenden Gas G (mit dem verminderten Druck p1) möglich.Although not shown, the direct support of the
Ein weiterer erster Prozess 3b ist die Reinigung des Bandes 9, auf dem die (zellstoffhaltige) Materialbahn 11 gewöhnlich verläuft. Ein solcher Prozess wird im Bereich einer Papiermaschine auch als Siebreinigungsprozess SRP bezeichnet.Another
Bei der Siebreinigungspartie SRP wird die Bahn 9 mit Wasser (H2O) beaufschlagt und mittels einem Gas G mit verminderten Druck p1 wieder abgesaugt. Dabei werden ggf. vorhandene Partikel von dem Band 9 entferntIn the sieve cleaning section SRP, the
In der Regel wird der Reinigungsprozess 3b dann durchgeführt, falls die Bahn 9 nicht von einer (zellstoffhaltigen) Materialbahn 11 beaufschlagt ist.In general, the
Die Steuerung der Intensität der ersten Prozesse 3a, 3b erfolgt durch Ventile 6. Der verminderte Druck p1 kann so eingestellt werden, dass die Trockenpartie 3a, TP und/oder die Siebreinigungseinheit 3b, SRP optimal funktionieren.The control of the intensity of the
Die Turbine stellt weiter Gas G mit einem erhöhten Druck p2 und einer erhöhten Temperatur T2 für zumindest einen zweiten Prozess 5a, 5b, 5c, ... zur Verfügung. Als ein zweiter Prozess 5a, 5b, 5c, ... ist ein weiterer Trockenprozess 5a (eine Trockenpartie TP mittels gasdurchströmter Walzen) für die (zellstoffhaltige) Materialbahn 11 auf einem Band 9 dargestellt. Hierbei wird das Gas G, insbesondere als Form von Wasserdampf G, zwei Trocknungszylindern zugeführt. Die Trocknungszylinder als Teil der Trockenpartie TP beaufschlagen das Band 9 und/ oder die (zellstoffhaltige) Materialbahn 11 und trocknen die (zellstoffhaltige) Materialbahn 11.The turbine further provides gas G having an increased pressure p2 and an elevated temperature T2 for at least a
Der zur Unterstützung der Trockenpartie TP ausreichende Anteil des Gases G wird durch das Ventil G gesteuert/bestimmt. Beispielsweise kann anhand eines bestimmten Feuchtegehalts der (zellstoffhaltigen) Materialbahn 11 die Zuleitung von Gas G gesteuert mit Hilfe des Ventils 6 sowie der Steuereinrichtung 7 (nicht gezeigt) kontrolliert werden.The portion of the gas G sufficient to support the dryer section TP is controlled / determined by the valve G. For example, based on a specific moisture content of the (cellulose-containing)
Ebenso kann durch eine Ãœberwachung des Bandes 9 eine Reinigung des Bandes 9 mit Hilfe einer (nicht gezeigten) Siebreinigungspartie SRP anhand des entsprechenden Ventils 6 gesteuert werden. Somit kann insbesondere die Reinigung des Bandes 9 dann erfolgen, wenn das Band nicht mit der (zellstoffhaltigen) Materialbahn 11 beaufschlagt ist.Likewise, by monitoring the
Vorteilhaft ist der Siebreinigungspartie SRP und/oder der Trockenpartie TP ein Abscheider, insbesondere ein Wasserabscheider, nachgeordnet. Ein solcher Wasserabscheider kann unterhalb der Trockenpartie TP angeordnet werden, ist jedoch in der
Die Turbine 1 kann Teil eines, der Produktionsmaschine zugeordneten, Kraftwerkes zur Erzeugung von elektrischer Energie sein. Als (zellstoffhaltige) Materialbahn 11 kann eine Papierbahn vor der Trocknung bzw. nach dem Pressen sein.The
In einer weiteren Trockenpartie TP wird mittels der Strahlpumpe P die auf/in der (zellstoffhaltigen) Materialbahn 11 befindliche Feuchtigkeit abgesaugt. Durch ein solches Vorgehen wird sichergestellt, dass kein Wasser oder eine sonstige Verunreinigung in den Wirkungsbereich der Turbine 1 gelangen kann.In a further drying section TP, the moisture present on / in the (cellulose-containing)
Die Siebpartie SP und/oder die Siebreinigungspartie SRP wird mit einem Gas G mit vermindertem Druck p1, d.h. mit einer Saugwirkung unterstützt. Das Gas G durchläuft dann, ggf. in Mischung mit einem weiteren Gas G aus der Umgebung, die Turbine 1. In der Turbine 1 wird das Gas G ggf. mit einem erhöhten Druck p1 zu Verfügung gestellt. Das Gas G, welches die Turbine 1 verlässt, weist in der Regel eine erhöhte Temperatur T2 auf. Das Gas G, welches in die Turbine 1 eintritt, weist eine Strömungsgeschwindigkeit v1 und eine Temperatur T1 auf. Das Gas G, welches die Turbine verlässt, weist eine Strömungsgeschwindigkeit v2 sowie einen erhöhten Druck p2 auf.The wire section SP and / or the screen cleaning section SRP is filled with a gas G of reduced pressure p1, i. supported with a suction effect. The gas G then passes through the
Das Gas G mit der erhöhten Temperatur T2, das die Turbine verlässt, dient zur Unterstützung der Trockenpartie TP. In der Trockenpartie TP dient das Gas mit der erhöhten Temperatur T2 und/oder dem erhöhten Druck p2 und/oder der Strömungsgeschwindigkeit v2 zur Beaufschlagung der (zellstoffhaltigen) Materialbahn 11, die auf dem Band 9 transportiert wird.The gas G at the elevated temperature T2 exiting the turbine serves to support the dryer section TP. In the drying section TP, the gas with the increased temperature T2 and / or the increased pressure p2 and / or the flow velocity is used v2 for loading the (cellulose-containing)
Weiter wird vorteilhaft die Pressenpartie PP durch Gas G mit einem verminderten Druck p1 unterstützt. Wie vorstehend geschildert, weist eine Pressenpartie einen Abnahmesauger auf. Der Abnahmesauger bedarf in der Regel einer Bereitstellung von Gas G mit einem verminderten Druck p1. Das Gas G mit dem verminderten Druck p1 kann entweder mit Hilfe der Strahlpumpe P als auch direkt durch die Turbine 1 bereitgestellt werden.Furthermore, the press section PP is advantageously supported by gas G with a reduced pressure p1. As described above, a press section has a pickup suction. The vacuum cleaner usually requires a supply of gas G with a reduced pressure p1. The gas G with the reduced pressure p1 can be provided either by means of the jet pump P or directly through the
Mittels einer Strahlpumpe P kann ebenso das Gas G nach Auslass der Turbine 1 zur Unterstützung der Siebreinigungspartie SRP und/oder zur Unterstützung der Siebpartie SP beitragen.By means of a jet pump P, the gas G can also contribute to the outlet of the
Die Turbine 1 ist vorteilhaft in einem Kraftwerk zur Erzeugung von elektrischer Energie E2 lokalisiert. Somit ist ein benachbart lokalisiertes Kraftwerk bei einer Papiermaschine besonders vorteilhaft.The
Zusammengefasst betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung bzw. Bereitstellung eines Grundstoffs, z.B. Papier sowie eine Produktionsmaschine. Der Produktionsmaschine ist eine Turbine 1 zugeordnet, wobei die Turbine 1 sowohl Gas G mit einem verminderten Druck p1 und Gas G mit einem erhöhten Druck p2 und ggf. einer erhöhten Temperatur T2 bereitstellt. Das Gas G mit einem verminderten Druck p1 und das Gas G mit einem erhöhten Druck p2 weist dabei eine Strömungsgeschwindigkeit v1, v2 auf. Das Gas G kann zum Betrieb einer Strahlpumpe zur Bereitstellung eines verminderten Druckes p1 dienen. Das Gas G einer erhöhten Temperatur T2 kann zur Trocknung einer (zellstoffhaltigen) Materialbahn 11 dienen. Das Gas G mit dem verminderte Druck p1 und/oder die Strahlpumpe kann zum Betrieb einer Trockenpartie TP, 3a, 5a, einer Pressenpartie PP und/oder einer (Sieb-) Reinigungspartie SRP dienen. Vorteilhaft dienen das Verfahren und die Vorrichtung zur Einsparung von Energie.In summary, the invention relates to a method and apparatus for treating a base, e.g. Paper and a production machine. The production machine is associated with a
Claims (11)
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EP14186818.2A Active EP3000932B1 (en) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | Device and methods for the treatment or provision of a basic material and production machine |
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