EP4136290A1 - Dampfblaskasten mit dampfkonditionierung - Google Patents

Dampfblaskasten mit dampfkonditionierung

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EP4136290A1
EP4136290A1 EP21715791.6A EP21715791A EP4136290A1 EP 4136290 A1 EP4136290 A1 EP 4136290A1 EP 21715791 A EP21715791 A EP 21715791A EP 4136290 A1 EP4136290 A1 EP 4136290A1
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EP
European Patent Office
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steam
blower box
pressure
water
bar
Prior art date
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Granted
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EP21715791.6A
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English (en)
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Inventor
Thomas Mack
Martin Dauner
Christoph Adams
Frank Wegehaupt
Andreas Haux
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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Application granted granted Critical
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Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/008—Steam showers

Definitions

  • the invention relates to a device comprising a steam blower box to act on a passing paper, cardboard, tissue or other fibrous web as well as the provision and refinement of steam or a steam / air mixture connected to a steam supply line.
  • Such steam boxes combined with a separate steam refinement are known, for example, from DE102018116125 A1 and are used in particular in the press section -DE102018116125 A1- and in the former of paper machines.
  • the web temperature can be increased and the viscosity of the water contained therein can be reduced.
  • improved drainage or drying can be achieved, and the physical properties of the fibrous web can advantageously be changed.
  • the steam To apply steam to the paper web, the steam must have a constant low pressure of typically greater than 4 bar in order to enable optimal condensation and optimal heat transfer on the surface of the fibrous web.
  • the steam In the steam distribution line, the steam is transported from the boiler house or power plant to the paper machine, typically greater than 6 bar.
  • the expansion and steam conditioning takes place in a separate steam station, in which the steam is cooled by adding water and the pressure is evenly regulated via various longer pipes and valves.
  • the steam box itself is currently operated at a pressure of less than 2 bar. Examples of this are the Valmet “IQ Steam Profiler” system and Voith steam processing station for the steam box.
  • Such steam conditioning is also shown schematically in FIG.
  • the disadvantage of this type of steam conditioning is that the steam station requires its own installation space and is usually supplied with its own condensate system must become. The often limited installation space in existing systems can make it difficult to retrofit a steam blower box economically.
  • a device for applying water vapor to a moving paper, cardboard, tissue or other fibrous web comprising a steam blower box with a steam distribution device, several separate zones with valves and nozzles directed towards the fibrous web, which are connected to a steam supply line that delivers steam at a pressure of greater than 4 bar, typically greater than 6 bar, is connected.
  • another device for reducing the steam pressure comprising a steam valve in the supply line, a metering device with a nozzle for introducing cooling water and at least one condition measurement of the expanded steam.
  • the functions of the steam box and the steam station are implemented in one structural unit.
  • devices according to one aspect of the invention are therefore very compact and require little installation space.
  • a pressure vessel for storing the conditioned steam can be dispensed with, since the conditioned steam is applied to the fiber web directly after conditioning. Intermediate storage is therefore not necessary.
  • the commissioning engineer can commission the steam blower box and the conditioning at the same time. This saves a lot of time compared to the separate commissioning of the two individual units, also because the complete device can be pre-assembled.
  • the water dosed for cooling and relaxation should be salt-free and free from insoluble particles in order to reduce wear on the nozzles in the dosing device.
  • condensate or boiler feed water can be used here.
  • the metering device can contain one or more atomizing nozzles which are arranged in a steam line between the automatic valve and the steam blower box and are suitable for atomizing the metered water in drops with a diameter of less than 0.5 mm.
  • the water introduced into the metering device should itself pass into the vapor phase for cooling and relaxation of the steam. It is therefore advantageous to introduce the water in small drops via an atomizing nozzle, because the higher specific surface favors the heat transfer and thus the phase change. Even smaller droplet diameters, for example 0.4 mm, 0.3 mm or 0.2 mm or smaller, can therefore also be advantageous since these further promote the phase change. Depending on the amount of steam used, it can also be advantageous to attach several nozzles to the steam line in order to achieve an even distribution of the water introduced.
  • the metering device has one or more atomizing two-phase nozzles, which are arranged in a steam line between the automatic valve and the steam blower box, suitable for atomizing the metered water even more finely by adding steam or air, in particular to a drop size smaller than 0.2 mm.
  • the addition of air or steam at the nozzle can bring in additional energy for a finer atomization of the liquid via the expansion of the compressed gas and / or the higher flow rate. If steam is used for this, the thermal energy also enters the water to be atomized, which also supports a rapid phase change of the liquid droplets.
  • Such atomizing nozzles are available on the market and are published, for example, in WO201 0 / 054798A1.
  • an effective section is advantageous so that the metered water can pass uniformly and completely into the vapor phase; this effective section should be at least 1 m long, preferably at least 2 meters.
  • the effective distance is advantageous in order to regulate the pressure in front of the steam blower box evenly to the target value.
  • At least one state measurement after the metering device preferably after the effective section, is advantageous.
  • the steam temperature, the pressure and / or the volume flow can be used as a status measurement measured in order to regulate the steam valve depending on the amount of steam released by the steam box.
  • the steam box is usually built over the entire paper web, so a stable construction is particularly important.
  • the effective path described can make a direct contribution to stability. This is preferably done by a design with a round cross-section or a rectangular design, with a cross-sectional ratio of height to width greater than 1, preferably greater than 2, the height being defined as perpendicular to gravity.
  • the stability can also be improved if the material is designed according to the effective section, preferably with a wall thickness greater than 1 mm and made of a steel material.
  • the object is achieved in that at least one of the devices described is used to condition the steam in such a way that it can advantageously be applied to the paper web with the steam blower box. It is advantageous to operate the steam blower box at an overpressure of less than 2 bar, in particular at an overpressure of 0.5 to 1.5 bar, since otherwise the flow rate and temperatures are in an unfavorable range for ideal condensation of the steam on the material web enable.
  • a uniform steam pressure is particularly advantageous; this can be achieved by using the effective section and precise and fast regulation of the steam valve.
  • it is advantageous to introduce water for cooling with an excess pressure of 20 to 500 mbar.
  • It is also advantageous to atomize the introduced water into small droplets, as this enables a faster phase change / evaporation over the larger specific surface. If steam or air is additionally introduced into the atomizing nozzles, the droplets can be atomized more finely or torn apart via higher flow velocities.
  • FIG 1 shows an apparatus according to one aspect of the invention
  • Figure 2 shows a device according to a further aspect of the invention
  • FIG 3 shows a device according to the prior art
  • FIG. 1 shows the device in a schematic longitudinal section, with several independent zones for steaming being shown in the area of the steam blower box 5, each of which includes a zone valve 9 and an application nozzle 8.
  • Steam at a high pressure of more than 4 barg, typically 6 barg, is fed to the device through the steam supply line 1; the amount is regulated by the steam valve 2.
  • the steam is then cooled and relaxed with a metering device 3 by adding water or a water / gas mixture, the state measurement 4 being used to regulate the metered water and the amount of steam added via the steam valve 2.
  • the evenly pressure-regulated and cooled steam is then passed via the distributor device 7 to the zone valves.
  • FIG. 2 differs from that in FIG. 1 in that an additional effective path 10 is shown, and the state measurement 4 is arranged accordingly after the effective path.
  • the active section can be integrated directly into the steam blower box 5 and form a structural unit with it. This also gives the possibility of structurally supporting the steam blower box 5 with the active section 10 and reducing the heat losses through the structural unit with the steam distribution device 7.
  • FIG. 3 shows the steam blower box 5 designed according to the prior art with a separate steam station 11. The steam station is separated from the steam blower box by another Steam line 17 which directs the steam in a cooled and pressure-regulated state to the steam blower box.
  • the prior art usually requires a separate condensate system 12 and a plurality of condition measurements 15 in order to condition the steam with the cooling water nozzles 13.
  • the steam station 11 separated by the steam line 17 also usually requires further safety valves 14 and a separate active section 16 in order to achieve the steam conditioning evenly and safely.
  • the design according to the prior art is also disadvantageous, since large surfaces can also lead to heat losses or at least require more thermal insulation

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Abstract

Vorrichtung zum Auftrag von Wasserdampf auf eine sich bewegende Papier-, Karton-, Tissue- oder eine andere Faserstoffbahn, umfassend einen Dampfblaskasten mit einer Dampfverteilvorrichtung, mehrere separate Zonen mit Zonenventilen und zur Faserstoffbahn gerichteten Düsen, die mit einer Dampfversorgungsleitung, die Dampf bei einem Druck von größer 4 bar, typischer weise größer 6 bar, vorhält, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass direkt in oder an dem Dampfblaskasten eine weitere Vorrichtung zur Reduzierung des Dampfdrucks umfassend ein Dampfventil in der Zuleitung, eine Dosiervorrichtung mit Düse zum Einbringen von Kühlwasser und einer Zustandsmessung des entspannten Dampfes.

Description

Dampfblaskasten mit Dampfkonditionierung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung umfassend einen Dampfblaskasten zur Beaufschlagung einer vorbeilaufenden Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn sowie die Bereitstellung und Veredelung von Dampf oder einem Dampf/Luft Gemisch verbunden mit einer Dampfversorgungsleitung.
Derartige Dampfblaskästen verbunden mit einer separaten Dampfveredelung sind beispielsweise aus der DE102018116125 A1 bekannt und kommen insbesondere in der Pressenpartie -DE102018116125 A1- und im Former von Papiermaschinen zum Einsatz. Über die Beaufschlagung der Faserstoffbahn mit Wasserdampf kann die Bahntemperatur erhöht werden und die Viskosität des enthaltenen Wassers in dieser gesenkt werden. Darüber kann ein verbesserte Entwässerung oder Trocknung erreicht werden, und die physikalischen Eigenschaften der Faserstoffbahn können vorteilhaft verändert werden.
Zum Auftrag von Dampf auf die Papierbahn, muss der Dampf einen konstanten niedrigen Druck von typischerweise größer 4 bar haben um eine optimale Kondensation und einen optimalen Wärmeübergang an der Oberfläche der Faserstoffbahn zu ermöglichen. In der Dampfverteilleitung wird der Dampf typischerweise größer 6 bar vom Kesselhaus oder Kraftwerk zur Papiermaschine befördert. Nach dem Stand der Technik erfolgt die Entspannung und Dampfkonditionierung in einer separaten Dampfstation, bei der durch die Zugabe von Wasser der Dampf gekühlt wird, und über verschiedene längere Rohrleitungen und Ventile gleichmäßig Druckgeregelt wird. Der Dampfblaskasten selbst wird aktuell bei einem Druck von kleiner 2 bar betrieben. Beispiele dafür sind das Valmet System „IQ Steam Profiler“ und Voith Dampfaufbereitungsstation für den Dampfblaskasten. Eine solche Dampfkonditionierung ist schematisch auch in Figur 3 dargestellt. Nachteilig an dieser Art der Dampfkonditionierung ist, dass die Dampfstation einen eigenen Bauraum benötigt, und meist mit einem eigenen Kondensat-System versorgt werden muss. Der oft limitierte Bauraum bei bestehenden Anlagen kann so das wirtschaftliche Nachrüsten eines Dampfblaskastens erschweren.
Zudem ist in der Dampfstation eine aufwendige Regelung der Dampfkonditionen notwendig, die über meist mehrere Zustandsmessungen von Druck und/oder Temperatur erfolgt. Die Dampfleitung zwischen Dampf und Dampfblaskasten muss zudem größer ausgeführt werden, da hier Dampf mit einem niedrigeren Druck geleitet wird, was auch zu zusätzlichen Energieverlusten an der Leitung führen kann. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannten Probleme des Standes der Technik zu überwinden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Auftrag von Wasserdampf vorzuschlagen, welche mit geringerem Bauraum auskommt. Durch eine kompakte Anordnung der Vorrichtung kann die Erfindung wesentlich vorgefertigt werden und vor Ort einfacher und schneller in bestehende Papiermaschinen integriert werden, so lassen sich umbaumaßnahmen reduzieren und die Produktion nach einer Inbetriebnahme kann schnell wieder fortgesetzt werden. Zudem wird eine Vereinfachung der Regelung von Druck und Dampfmengen ermöglicht. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung entsprechend Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Auftrag von Wasserdampf gemäß Anspruch 8 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung finden sich in den Unteransprüchen. Es wird eine Vorrichtung zum Auftrag von Wasserdampf auf eine sich bewegende Papier-, Karton- Tissue- oder eine andere Faserstoffbahn vorgeschlagen, umfassend einen Dampfblaskasten mit einer Dampfverteilvorrichtung, mehrere separate Zonen mit Ventilen und zur Faserstoffbahn gerichteten Düsen, die mit einer Dampfversorgungsleitung, die Dampf bei einem Druck von größer 4 bar, typischer weise größer 6 bar, vorhält, verbunden ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass direkt in oder an dem Dampfblaskasten eine weitere Vorrichtung zur Reduzierung des Dampfdrucks umfassend ein Dampfventil in der Zuleitung, eine Dosiervorrichtung mit Düse zum Einbringen von Kühlwasser und mindestens einer Zustandsmessung des entspannten Dampfes.
Dadurch werden die Funktionen des Dampfblaskastens und der Dampfstation in einer baulichen Einheit realisiert. Im Vergleich mit den bekannten zwei separaten Stationen sind Vorrichtungen gemäß einem Aspekt der Erfindung deshalb sehr kompakt, und kommen mit geringerem Bauraum aus. Insbesondere kann auf einen Druckbehälter zum Speichern des konditionierten Dampfes verzichtet werden, da der konditionierte Dampf direkt nach der Konditionierung auf die Faserstoffahn aufgebracht wird. Ein Zwischenspeichern ist somit nicht notwendig.
Weiterhin kann der Inbetriebnehmer mit der Inbetriebnahme einer solchen Vorrichtung gleichzeitig den Dampfblaskasten und die Konditionierung in Betrieb nehmen. Diese spart im Vergleich zur separaten Inbetriebnahme der beiden einzelnen Aggregate deutlich an Zeit, auch weil die komplette Vorrichtung vormontiert werden kann. Das zur Kühlung und Entspannung dosierte Wasser, sollte salzfrei und frei von unlöslichen Partikeln sein, um einen Verschleiß der Düsen in der Dosiervorrichtung zu reduzieren. Vorzugsweise kann hier Kondensat oder Kesselspeisewasser verwendet werden. In bevorzugten Ausführungen kann die Dosiervorrichtung eine oder mehrere zerstäubende Düsen enthalten, die in eine Dampfleitung zwischen automatischem Ventil und Dampfblaskasten angeordnet sind und geeignet sind das dosierte Wasser in Tropfen mit einem Durchmesser kleiner 0,5 mm zu zerstäuben. Das in der Dosiervorrichtung eingebrachte Wasser, soll zur Kühlung und Entspannung des Dampfes selbst in die Dampfphase übergehen. Es ist daher vorteilhaft über eine zerstäubende Düse das Wasser in kleinen Tropfen einzubringen, da die höhere Spezifische Oberfläche den Wärmeübergang und damit die Phasenänderung begünstigt. Daher können auch noch kleinere Tropfendurchmesser, z.B. 0,4 mm, 0,3 mm bzw. 0,2 mm oder kleiner vorteilhaft sein da diese die Phasenänderung noch weiter begünstigen. Je nach Menge des verwendeten Dampfes kann es auch vorteilhaft sein mehrere Düsen an der Dampfleitung anzubringen, um eine gleichmäßige Verteilung des eingebrachten Wassers zu erreichen.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Dosiervorrichtung über eine oder mehrere zerstäubende Zweiphasen-Düsen verfügt, die in eine Dampfleitung zwischen automatischem Ventil und Dampfblaskasten angeordnet sind, geeignet durch die Zugabe von Dampf oder Luft das dosierte Wasser noch feiner zu zerstäuben, insbesondere zu eine Tropfengröße kleiner 0,2 mm. Das Zugeben von Luft oder Dampf an der Düse kann über die Expansion der komprimierten Gases und/oder die höhere Strömungsgeschwindigkeit zusätzliche Energie für eine feinere Zerstäubung der Flüssigkeit einbringen. Wenn dabei Dampf verwendet wird, kommt zudem noch die thermische Energie in das zu zerstäubende Wasser, was ebenfalls eine schnelle Phasenänderung der flüssigen Tropfen unterstützt. Derartige zerstäubende Düsen sind am Markt verfügbar und z.B. in WO201 0/054798A1 veröffentlicht.
Nach der Dosiervorrichtung ist eine Wirkstrecke vorteilhaft damit das dosierte Wasser gleichmäßig und vollständig in die Dampfphase übergehen kann, diese Wirkstrecke soll dabei mindestens 1 m Länge aufweisen, vorzugsweise mindestens 2 Meter. Zudem ist die Wirkstrecke vorteilhaft um den Druck vor dem Dampfblaskasten gleichmäßig auf den Zielwert zu regeln.
Für die Regelung des Drucks ist mindestens eine Zustandsmessung nach der Dosiervorrichtung vorzugsweise nach der Wirkstrecke vorteilhaft. Als Zustandsmessung kann die Dampftemperatur, der Druck und oder der Volumenstrom gemessen werden, um so das Dampfventil in Abhängigkeit von der vom Dampfblaskasten abgegebenen Dampfmenge zu regeln.
Der Dampfblaskasten wird üblicherweise über die gesamte Papierbahn gebaut, daher ist eine tragfähige Konstruktion besonders wichtig. Hier kann die beschriebene Wirkstrecke einen direkten Beitrag zur Stabilität leisten. Dies geschieht vorzugsweise durch eine im Querschnitt runde Bauform oder rechteckige Bauform, mit einem Querschnitts-Verhältnis von Höhe zu Breite größer 1 vorzugsweise größer 2, wobei Höhe als senkrecht zur Schwerkraft definiert ist. Die Stabilität kann zudem verbessert werden wenn das Material der Wirkstrecke entsprechend ausgeführt wird, vorzugsweise mit einer Wandstärke größer 1 mm und aus einem Stahlwerkstoff.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst indem mindestens eine der beschriebenen Vorrichtungen verwendet wird um den Dampf so zu konditionieren, dass er mit dem Dampfblaskasten vorteilhaft auf die Papierbahn aufgebracht werden kann. Es ist vorteilhaft den Dampfblaskasten bei einem Überdruck von weniger als 2 bar zu betreiben, insbesondere bei einem Überdruck von 0,5 bis 1,5 bar, da sonst Strömungsgeschwindigkeit und Temperaturen in einem ungünstigen Bereich liegen um eine ideale Kondensation des Dampfes an der Materialbahn zu ermöglichen.
Für den Betrieb der Zonenventile im Dampfblaskasten ist ein gleichmäßiger Dampfdruck besonders vorteilhaft, dies kann über das Verwenden der Wirkstrecke und eine präzise und schnelle Regelung des Dampfventils erreicht werden. Für die Entspannung des Dampfes ist es vorteilhaft Wasser zur Kühlung mit einem überdrück von 20 bis 500 mbar einzubringen. Es ist weiterhin vorteilhaft das eingebrachte Wasser in kleine Tropfen zu zerstäuben, da so über die größere spezifische Oberfläche eine schnellere PhasenänderungA/erdampfung ermöglicht wird. Wird zusätzliche noch Dampf oder Luft in die Zerstäubungsdüsen eingegeben können die Tröpfchen über höhere Fließgeschwindigkeiten feiner zerstäubt oder zerrissen werden. Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung
Figur 2 zeigt eine Vorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung
Figur 3 zeigt eine Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik
Figur 1 zeigt die Vorrichtung in einem schematischen Längsschnitt, wobei im Bereich des Dampfblaskastens 5 mehrere unabhängige Zonen zur Bedampfung gezeigt sind, die jeweils ein Zonenventil 9 und eine Auftragsdüse 8 umfassen. Durch die Dampfversorgungsleitung 1 wird Dampf mit einem hohen Druck von mehr als 4 barü, typischerweise 6 barü der Vorrichtung zugeführt, die Menge wird dabei durch das Dampfventil 2 geregelt. Der Dampf wird dann mit einer Dosiervorrichtung 3 durch Zugabe von Wasser oder einem Wasser / Gas Gemisch gekühlt und entspannt, wobei die Zustandsmessung 4 für die Regelung von dosiertem Wasser und über das Dampfventil 2 zugegebener Dampfmenge dient. Der gleichmäßig druckgeregelte und gekühlte Dampf wird dann über die Verteilvorrichtung 7 zu den Zonenventilen geleitet.
Figur 2 unterscheidet sich von der in Figur 1 dadurch, dass eine zusätzliche Wirkstrecke 10 gezeigt ist, und die Zustandsmessung 4 entsprechend nach der Wirkstrecke angeordnet ist. Wie in Figur 2 dargestellt, kann die Wirkstrecke dabei direkt in den Dampfblaskasten 5 integriert werden und mit diesem eine bauliche Einheit bilden. Dadurch ist zudem die Möglichkeit gegeben, den Dampfblaskasten 5 mit der Wirkstrecke 10 konstruktiv zu stützen und die Wärmeverluste durch die Bauliche Einheit mit der Dampfverteilvorrichtung 7 vermindern. Figur 3 zeigt im Vergleich zu den vorangegangenen Figuren den nach dem Stand der Technik ausgeführten Dampfblaskasten 5 mit separater Dampfstation 11. Die Dampfstation ist dabei von dem Dampfblaskasten separiert durch eine weitere Dampfleitung 17 die den Dampf in gekühltem und druckgeregeltem Zustand zum Dampfblaskasten leitet. Der Stand der Technik erfordert meist ein separates Kondensat-System 12 sowie eine Mehrzahl an Zustandsmessungen 15 um den Dampf mit den Kühlwasserdüsen 13 zu konditionieren. Die durch die Dampfleitung 17 separierte Dampfstation 11 benötigt zudem üblicherweise weitere Sicherheitsventile 14 und eine Separate Wirkstrecke 16 um die Dampfkonditionierung gleichmäßig und sicher zu erreichen. Generell ist die Ausführung nach dem Stand der Technik auch nachteilhaft, da große Oberflächen auch zu Wärmeverlusten führen können oder zumindest mehr thermische Isolierung erfordern
Die in den Figuren gezeigten Ausführungen stellen lediglich vorteilhafte Beispiele dar. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Bezugszeichenliste:
1 Dampfversorgungsleitung
2 Dampfventil
3 Dosiervorrichtung
4 Zustandsmessung
5 Dampfblaskasten
6 Faserstoffbahn
7 Dampfverteilvorrichtung
8 Auftragsdüsen
9 Zonenventil
10 Wirkstrecke
11 Dampfstation
12 Kondensat-System
13 Kühlwasserdüsen
14 Sicherheitsventil
15 Zustandsmessungen
16 Separate Wirkstrecke
17 Dampfleitung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Auftrag von Wasserdampf auf eine sich bewegende Papier-, Karton- Tissue- oder eine andere Faserstoffbahn (6), umfassend einen Dampfblaskasten (5) mit einer Dampfverteilvorrichtung
(7), mehrere separate Zonen mit Zonenventilen (9) und zur Faserstoffbahn (6) gerichteten Düsen (8), die mit einer Dampfversorgungsleitung (1), die Dampf bei einem Druck von größer 4 bar, typischer weise größer 6 bar, vorhält, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass direkt in oder an dem Dampfblaskasten (5) eine weitere Vorrichtung zur Reduzierung des Dampfdrucks vorhanden ist, umfassend ein Dampfventil (2) in der Zuleitung, eine Dosiervorrichtung (3) mit Düse zum Einbringen von Kühlwasser und einer Zustandsmessung (4) des entspannten Dampfes.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung (3) eine oder mehrere zerstäubende Düsen enthalten, die in eine Dampfleitung zwischen automatischem Ventil (2) und Dampfblaskasten (5) angeordnet sind und geeignet ist das dosierte Wasser in Tropfen mit einem Durchmesser kleiner 0,5 mm zu zerstäuben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung über eine oder mehrere zerstäubende Zweiphasen-Düsen verfügt, die in eine Dampfleitung zwischen automatischem Ventil (2) und Dampfblaskasten (5) angeordnet sind, geeignet durch die Zugabe das dosierte Wasser noch feiner zu zerstäuben, insbesondere zu eine Tropfengröße kleiner 0,2 mm.
4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung des Dampfventils (2) mindestens eine Zustandsmessung (4) unmittelbar am oder im Dampfblaskasten vorhanden ist, geeignet um den Zustand des entspannten Dampfes, vorzugsweise die Temperatur, den Druck oder den Volumenstrom zu messen.
5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in dem Dampfblaskasten eine Wirkstrecke (10) mit einer Länge von zumindest einem Meter enthalten ist, wobei die Zustandsmessung (4) erst nach der Wirkstrecke angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstrecke (10) mit dem Dampfblaskasten eine bauliche Einheit bildet.
7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstrecke (10) so ausgeführt ist, dass sie eine tragende Funktion für die Struktur des Dampfblaskasten hat, insbesondere indem die Wirkstrecke (10) aus einem Stahlwerkstoff aufgebaut ist und dieser insbesondere eine Wandstärke größer 1 mm aufweist.
8. Verfahren zum Auftrag von Wasserdampf auf eine sich bewegende Papier-, Karton- Tissue- oder eine andere Faserstoffbahn, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Vorrichtungen aus einem der vorherigen Ansprüche verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfdruck vor dem Verteilelement (7) auf weniger als 2 bar Überdruck im Vergleich zum Umgebungsdruck am Dampfblaskasten (5) entspannt wird, vorzugsweise gleichmäßig auf einen Dampfdruck zwischen 0,5 bar und 1 ,5 bar.
10. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 geeignet diese durch aufheizen mit Dampf auf Betriebstemperatur zu bringen, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf aus der Versorgungsleitung (1) in den Dampfblaskasten eingeleitet wird, und dort kondensiert, bis die Elemente die gewünschte Temperatur haben, wobei das entstehende Kondensat an geometrisch tiefer gelegenen Punkten abgeführt werden kann.
11. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 wobei der verwendete Dampf mit einer Dosiervorrichtung (3) druckreduziert und/oder gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
Wasser oder ein Wasser- Luftgemisch, oder ein Wasser- Dampfgemisch bei einem Überdruck von 20 - 500 mbar im Vergleich zu dem Druck in dem Verteilrohr (7) oder der Wirkstrecke (10) dosiert wird.
EP21715791.6A 2020-04-17 2021-03-23 Dampfblaskasten mit dampfkonditionierung Active EP4136290B1 (de)

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