FI102625B - Menetelmä ja laite lämmön talteenottamiseksi paperikoneen tai vastaava n tyhjöjärjestelmän poistoilmasta - Google Patents

Description

102625

MENETELMÄ JA LAITE LÄMMÖN TALTEENOTTAMISEKSI PAPERIKONEEN TAI VASTAAVAN TYHJÖJÄRJESTELMÄN POISTOILMASTA

FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR ÄTERVINNING AV VÄRME UR FRÄN-5 LUFTEN I EN PAPPERSMASKINS ELLER LIKNANDES VAKUUMSYSTEM

Esillä oleva keksintö kohdistuu jäljempänä esitettyjen itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osien mukaiseen menetelmään ja laitteeseen lämmön talteenottamiseksi pape-10 ri-, kartonki- tai sellukoneen tai vastaavan tyhjö-järjestelmän poistoilmasta.

Paperikoneen viiraosalla ja puristinosalla rainasta poistetaan vettä mekaanisesti. Vedenpoiston tehostamiseen käyte-15 tään tyhjöjärjestelmää, jonka avulla imulaatikoissa, imute-loilla ym. kohteissa ylläpidetään veden poistoon tarvittava alipaine imemällä niistä alipaineen ylläpitämiseksi tarvittava ilmavirta. Paitsi veden poistoon tyhjöä tarvitaan myös esim. rainan siirtoon ja huopien kunnostukseen viira- ja 20 puristinosalla. TyhjöjärjesteImien poistoilmojen mukana prosesseista poistuu lämpöä, joka pyritään ottamaan talteen.

Varsin kauan on paperi-, kartonki- ja sellukoneiden tyhjö-25 järjestelmissä käytetty joko vesirengaspumppuja tai moniportaisia radiaalipuhaltimia. Vesirengaspumpuissa tiiviste-vesi jäähdyttää poistoilmoja niin paljon, että poistoillaan hyödyntäminen lämmöntalteenotossa ei ole mielekästä. Vesi-rengaspumppujen poistoilma johdetaan siksi yleensä suoraan 30 ulos.

Moniportaisen radiaalipuhaltimen ns. turbopuhaltimen, poistoilman lämpötila on noin 120 - 160°C ja kosteus suuruusluokkaa 100 - 150 gH20/kg kuivaa ilmaa. Tällaisen 35 poistoilman hyödyntäminen lämmöntalteenotossa on mielekästä, ja yleinen käytäntö. Moniportaisille radiaalipuhalti-mille on tyypillistä se, että imuilmaa otetaan sisään myös 102625 2 portaiden välillä siten, että suurimman alipaineen edellyttämät imukohteet käyvät läpi kaikki portaat ja vähemmän alipainetta vaativat kohteet vain niin monta porrasta kuin kyseinen alipainetaso vaatii. Puhaltimelta tulevassa pois-5 toilmassa on sitten kaikkien imukohteiden ilma sekoittunutta ja poistoilma johdetaan yhtenä virtana lämmöntalteenot-toon.

Uusinta tekniikkaa tyhjöpuhaltimissa edustavat moniportai-10 siä radiaalipuhaltimia pienikokoisemmat ja huomattavasti halvemmat yksiportaiset suurnopeusradiaalipuhaltimet, joissa ei ole väliottoja. Pienestä koosta johtuen nämä puhaltimet voidaan sijoittaa lähelle kutakin imukohdetta esim. paperikoneen tasolle, eikä puhaltimia varten tarvita 15 erillistä kellaritasoa. Yksiportaisia puhaltimia käytettäessä jokaiselle alipainetasolle tarvitaan aikaisemmasta poiketen yksi oma puhallin. Eri painetasoilta tulevat pois-toilmat eivät automaattisesti sekoitu keskenään ellei niitä yhdistetä. Alemmilta painetasoilta tulevat poistoilmat ovat 20 suhteellisen kylmiä eikä niitä yleensä kannata hyödyntää lämmöntalteenotossa. Korkeimmilta painetasoilta tulevia poistoilmavirtoja sitä vastoin pitäisi voida hyödyntää.

Moniportaisten radiaalipuhaltimien kuumaa poistoilmaa on 25 aikaisemmin ehdotettu hyödynnettäväksi johtamalla ne suoraan kuivatusosan korvausilmaksi, mutta nykyisin tällaisia ratkaisuja ei enää rakenneta ja vanhojakin on purettu lukuisista ongelmista johtuen. Nykyään suositellaan sitä vastoin radiaalipuhaltimien poistoilman hyödyntämistä 30 paperi-, kartonki- ja sellukoneiden korvausilmojen lämmittämiseen erillisissä levylämmönvaihtimissa. Tällöin joudutaan usein järjestämään pitkiä kanavavetoja poistoilmojen kuljettamiseen imukohteista kuivatusosan lämmönvaihtimille. Moniportaisilta radiaalipuhaltimilta tulevien poistoilmojen 35 kuljettaminen saattaa vielä olla kannattavaa, mutta eri poistoilmavirtojen kuljettaminen yksiportaisilta, eri imukohteisiin, esim. paperikoneen märkään päähän, sovite- 102625 3 'tuilta radiaalipuhaltimilta kuivatusosaan ei näyttäisi olevan kannattavaa.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin siksi aikaan-5 saada parannettu menetelmä ja laite lämmön talteenottami- « seksi tyhjöpuhaltimien poistoilmoista.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on erikoisesti aikaansaada menetelmä ja laite, joilla voidaan optimaalisesti 10 hyödyntää yksiportaisilta radiaalipuhaltimilta tulevien kuumien poistoilmavirtojen lämpöenergiaa lämmöntalteenotos-sa.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on lisäksi aikaansaa-15 da menetelmä ja laite, joilla lämpöä voidaan ottaa talteen turbopuhaltimien poistoilmoista ilman pitkiä poistoilman ku1jetuskanavia.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada 20 menetelmä ja laite, joilla mahdollistetaan lämmön tal-teenottaminen radiaalipuhaltimien poistoilmoista optimaalisesti eri käyttökohteisiin.

Edellä esitettyjen tarkoitusperien saavuttamiseksi on 25 esillä olevalle keksinnön mukaiselle menetelmälle ja järjestelmälle lämmön talteenottamiseksi paperi-, kartonki-tai sellukoneen tai vastaavan tyhjöjärjestelmän poistoil-masta tunnusomaista se mikä on mainittu jäljempänä esitettyjen itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosassa.

30

Imukohteesta imettävä ilma on tyypillisesti 35 - 45 °C lämpötilassa ja 10 - 70 kPa alipaineessa ilmakehän paineeseen verrattuna ja kosteuden suhteen kylläistä kyseisessä lämpötilassa ja paineessa. Siten ilman vesisisältö on sitä 35 korkeampi, mitä suurempi on imukohteen alipaine. Vastaavasti ilma lämpiää puhaltimessa sitä enemmän, mitä suurempi on imukohteen alipaine. Näin ollen eri alipainetasoisista 102625 4 imukohteista saadaan turbopuhaltimien jälkeen poistoilmoja, joiden lämpötila ja kosteus ovat sitä korkeampia, mitä suurempi on imukohteen alipaine.

5 Lämmöntalteenotossa poistoilma on sitä käyttökelpoisempaa, mitä korkeampia sen lämpötila ja kosteus ovat, koska tällöin ensinnäkin poistoilman energiasisältö on suurempi ja toisaalta sen avulla voidaan lämmittää lämpöä vastaanottava virta korkeampaan lämpötilaan. Poistoilman ollessa kosteaa 10 suuri osa lämmönsiirrosta tapahtuu ilman sisältämän vesihöyryn kondensoituessa lämmönvaihtimen lämpöpinnoille. Näin tapahtuu, mikäli lämpöpinnan lämpötila on poistoilman kastepistelämpötilan alapuolella. Poistoilman kastepiste-lämpötila on sitä korkeampi, mitä suurempi on sen kosteus.

15

Johtamalla eri lämpötila- ja kosteustasoiset poistoilmat erillisinä lämmöntalteenoton läpi voidaan paremmin hyödyntää lämmönsiirron vastavirtaperiaatetta verrattuna tilanteeseen, jossa eri poistoilmavirrat sekoitetaan keskenään 20 ennen lämmöntalteenottoa.

Siksi keksinnön mukainen tyypillinen menetelmä lämmön talteenottamiseksi lämmöntalteenottotornilla paperikoneen tyhjöjärjestelmän poistoilmasta, kun 25 - kahdessa tai useammassa imukohteessa ylläpide tään kussakin haluttu eri alipainetaso tyhjöpuhal-time11a, - tyhjöpuhaltimen imukohteesta poistama poistoil-mavirta johdetaan lämmöntalteenottotorniin, ja 30 - lämpöä siirretään poistoilmavirrasta lämmöntal- teenottotornissa olevien lämmönvaihdinkennojen avulla lämpöä vastaanottavaan väliainevirtaan, käsittää vähintään kahden tai useamman, vähintään kahdesta tai useammasta imukohteesta tulevan, poistoilmavirran 35 johtamisen erillisinä poistoilmavirtoina lämmöntalteenottotorniin, jossa erilliset poistoilmavirrat saatetaan kulkemaan eri lämmönvaihdinkennojen läpi, oleellisesti sekoit- 102625 5 tumatta toisiinsa.

Keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa sen, että eri poistoilmavirroilla voidaan lämmittää yhtä tai useaa lämpöä 5 vastaanottavaa väliainevirtaa siten, että poistoilmojen lämpötila- ja kosteustasot ja lämpöä vastaanottavien virtojen lämpötilatasot on lämmönsiirtotehon suhteen optimoitu. Näin voidaan optimaalisesti erikseen hyödyntää poistoilma-virtoja, joiden lämpötilaero voi olla yli 20°C, jopa yli 10 40°C.

Yksiportaisten turbopuhaltimien poistoilmoja voidaan keksinnön mukaan käyttää esim. prosessin tuoreveden lämmittämiseen, nollaveden/viirakaivoveden lämmittämiseen, paperi-15 konesalin kiertoveden lämmittämiseen ja kuivatusosan kor-vausilman lämmittämiseen.

Tyypillisesti eri poistoilmavirroilla lämmitetään yhtä lämpöä vastaanottavaa virtaa, jonka sisäänmeno on kylmimmän 20 ja ulostulo kuumimman poistoilmavirran kohdalla. Toisaalta voidaan poistoilmavirroilla tietenkin myös lämmittää useita eri lämpöä vastaanottavia virtoja, jolloin kuuminta pois-toilmavirtaa edullisesti käytetään lämmittämään korkeamman lämpötilan omaavaa tai korkeampaan lämpötilaan lämmitettä-25 vää väliainevirtaa.

Lämmönsiirto lämmöntalteenottotornissa tapahtuu tyypillisesti ilma/vesi-tyyppisissä levylämmönvaihdinkennoissa, mutta voi tapahtua myös ilma/ilma-tyyppisissä levylämmön-30 vaihdinkennoissa tai esim. prosessivettä lämmitettäessä : jopa skrubbereilla tai näiden lämmönvaihtimien yhdistelmil lä.

Tyypillisesti kukin poistoilmavirta kulkee lämmöntal-35 teenottotornissa eri lämmönvaihdinkennojen läpi. Haluttaessa voidaan kuitenkin lämmönvaihdinkenno, levylämmönvaihdin tms. jakaa välilevyllä kahteen tai useampaan osaan ja 102625 6 järjestää toinen poistoilmavirta kulkemaan yhden osan läpi ja toinen poistoilmavirta toisen osan läpi, poistoilmavir-tojen oleellisesti sekoittumatta toisiinsa.

5 Eri poistoilmavirrat järjestetään edullisesti kulkemaan lämmöntalteenottotornin läpi, koko tornin läpi tai vain osan läpi, rinnakkaisina samansuuntaisina poistoilmavir-toina rinnakkain sovitettujen lämmönvaihdinkennojen läpi. Poistoilmavirrat yhdistetään edullisesti vasta lämmöntal-10 teenottotornin ulostulossa tai sen alapuolella erillisessä pohja-allasosassa.

On tietenkin mahdollista haluttaessa johtaa osa poistoilma-virroista lämmöntalteenottotornin läpi alhaalta ylöspäin ja 15 jokin toinen osa poistoilmavirroista ylhäältä alaspäin, jolloin nämä poistoilmavirtaosat kulkevat vastakkaisiin suuntiin toisiinsa nähden. On tietenkin myös ajateltavissa, että eri poistoilmavirrat yhdistetään toisiinsa jo lämmön-talteenottotornissa ennen niiden johtamista jonkin viimei-20 sen lämmönvaihdinkennon läpi.

Keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa sen, että eri yksivaiheisilta turbopuhaltimilta sivutuotteena tulevat kuumat poistoilmavirrat voidaan ohjata eri käyttökohtei-25 siin. Poistoilmavirrat voidaan täten esim. ohjata viira-tai puristinosan läheisyydessä lähellä imukohteita oleviin lämmöntalteenottotorneihin. Toisaalta poistoilmat voidaan viedä paperikoneen kuivatusosan jo olemassa olevien lämmön-talteenottotornien yhteyteen tai erilliseen torniin kuiva-30 tusosassa. Kylmimroät ja vähiten kosteutta sisältävät poistoilmavirrat, joita voi olla n. 30%, voidaan jättää kokonaan käyttämättä, jos niille ei löydy käyttökohdetta. Toisaalta n. 30% poistoilmavirroista on niin kuumaa ja kosteaa, että lämmöntalteenotto niistä on erittäin kannat-35 tavaa.

Lähelle paperikoneen märän pään imukohteita sovitettujen 102625 7 erillisten lämmöntalteenottotornien, esim. nollavesi-, tuorevesi- tai prosessivesitornien tai niiden yhdistelmien, etuna voidaan pitää niiden pientä tilantarvetta, lyhyitä kanavavetoja, pieniä investointikustannuksia ja suurta 5 energiansäästöpotentiaalia. Kannattava lämmöntalteenotto poistoilmasta prosessi-, nolla- ja kiertoveteen aikaansaadaan jo yhdellä ainoalla lämmöntalteenottotornilla.

Mikäli eri vesien lämmitystarvetta ei ole riittävästi, 10 voidaan poistoilmat tai osa niistä johtaa kuivatusosan lämmöntalteenottotorniin ja lämmittää poistoilmoilla tai -ilmalla ensin kuivatusosan korvausilmaa ja sen jälkeen joitakin edellä mainituista vesivirroista. Kuivatusosan lämmöntalteenottotorneissa voidaan turbopuhaltimien pois-15 toilmojen lämmöntalteenottoon toisaalta myös yhdistää huuvan poistoilmojen lämmöntalteenotto.

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin oheisiin piirustuksiin viittaamalla, joissa 20 Kuvio 1 esittää kaaviollisesti erästä keksinnön mukaista lämmöntalteenottojärjestelmää, ja Kuviot 2-7 esittävät kaaviollisesti muita keksinnön mukaisia lämmöntalteenottojärjestelmiä.

25 Kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti ja esimerkinomaisesti paperikoneen viira- ja puristinosan 10 yhteyteen sovitettu edullinen keksinnön mukainen lämmöntalteenottotorni 12, jolla lämpöä otetaan talteen kahdelta eri alipainetasolta 14 ja 16 turbopuhaltimilla 18 ja 20 poistetuista kahdesta 30 poistoilmavirrasta 22 ja 24. Tällöin alipaine ensimmäisellä alipainetasolla 14 on esim. 45 kPa ja toisella ali-painetasolla 16 vastaavasti 65 kPa, jolloin ensimmäisen poistoilmavirran 22 lämpötila on esim. 102eC ja toisen poistoilmavirran vastaavasti 160eC. Vastaavasti virran 22 35 kosteus on 95 g H2O / kg kuivaa ilmaa ja virran 16 kosteus 160 g H2O / kg kuivaa ilmaa.

102625 8 Lämmöntalteenottotorniin 12 on kahteen rinnakkaiseen läm-mönvaihdinkennoryhmään 26 ja 28 sovitettu kuhunkin päällekkäin kolme lämmönvaihdinkennoa. Ensimmäiseen ryhmään 26 on sovitettu peräkkäin lämmönvaihdinkennot 26', 26'', 26''' ja 5 toiseen ryhmään 28 lämmönvaihdinkennot 28', 28'·, 28' ' ' siten, että ensimmäinen poistoilmavirta 22 on johdettavissa ensimmäisten kennojen 26^26111 läpi ja toinen poistoilmavirta toisten kennojen 28'-28''' läpi. Poistoilmavirrat 22 ja 24 eivät sekoitu keskenään lämmönvaihdinkennojen läpi 10 virratessaan.

Lämpöä vastaanottava väliainevirta 30, kuten prosessi-, kierto- tai nollavesi, on järjestetty kulkemaan lämmönvaih-dinkennojen läpi lämmönsiirtokosketuksessa poistoilmavir-15 töihin 22, 24. Poistoilmavirrat ja väliainevirta eivät sekoitu keskenään lämmöntalteenottotornin läpi virratessaan. Suuren vesimäärän vuoksi väliainevirta 30 johdetaan kolmena osavirtana 30', 30·', 30''1 ensiksi ensimmäisen matalamman lämpötilan omaavan lämmönvaihdinkennoryhmän 26 20 läpi siten, että kukin osavirta 30^30111 johdetaan yhden lämmönvaihdinkennon 26'-26''' läpi. Ensimmäisestä lämmön-vaihdinkennoryhmästä 26 väliaineosavirrat 30'-δΟ''' johdetaan edelleen korkeamman lämpötilan omaaviin lämmönvaihdin-kennoihin 28^28111 ja niiden kautta ulos lämmöntal-25 teenottotornista. Tornin ulkopuolella väliaineosavirrat yhdistetään yhdeksi lämmitetyksi väliainevirraksi 32.

Lämmönvaihdinkennoissa jäähtyneet poistoilmavirrat 22, 24 poistetaan lämmöntalteenottotornista tornin alapuolella 30 olevan pohja-allasosan 34 kautta. Pohja-allasosassa on ; pisaraerottimet 36 kondensoituneen veden erottamiseksi.

Keksinnön mukaisessa järjestelmässä voi tietenkin samassa lämmöntalteenottotornissa olla useampia kuin kaksi lämmön-35 vaihdinkennoryhmää rinnakkain ja erillisiä kennoja voi jokaisessa ryhmässä esitetyn kolmen lisäksi olla joko vain yksi, kaksi tai useampi kuin kolme. Vastaavasti väli- 102625 9 ainevirrat jaetaan sopiviin osiin. Väliainevirtoja, jotka lämmönvaihdinkennoista 28'-28''' ulos tullessaan ovat eri lämpöiset, ei tietenkään tarvitse yhdistää yhdeksi virraksi, jos niitä voidaan hyödyntää erillisinä virtoina.

* 5

Kuviossa 2 on esitetty Kuvion 1 tyyppinen lämmöntalteenot-tojärjestely, jossa kuitenkin lämmitetään kahta eri väliainetta edellisessä esimerkissä esitetyillä poistoilmavir-roilla. Kuviossa 2 on soveltuvin osin käytetty samoja 10 viitenumeroja kuin Kuviossa 1. Kuumempi väliaine, esim. 30 kg/s, 50°C:n lämpötilassa oleva prosessivesivirta 38 voidaan lisälämmittää poistoilmavirtojen kulkusuunnassa ensimmäisissä lämmönvaihdinkennoissa 26' ja 28' lämpötilaan 59°C. Kylmempi väliaine, esim. 25°C:n lämpötilassa oleva 15 tehdassalin kiertovesivirta 40, joka sisältää huomattavan määrän glykolia, lämmitetään suuren vesimäärän vuoksi kahteen osavirtaan jaettuna 40', 40'' seuraavan tason lämmönvaihdinkennoissa 26·', 28''ja 26111, 28111 lämpötilaan 42 °C.

20

Kuviossa 3 on esitetty toinen Kuvion 1 kaltainen lämmöntal-teenottojärjestely, jossa lämmitetään kahta erilämpöistä väliainetta edellisessä esimerkissä esitetyillä poistoilma-virroilla. Väliainevirtojen kulkua on tässä tapauksessa 25 muutettu hieman eri tavalla kuin Kuviossa 2. Kuviossa 3 on soveltuvin osin käytetty samoja viitenumerolta kuin Kuviossa 1. Kuumempi väliainevirta 44 on tässä tapauksessa järjestetty virtaamaan vain kuumemman poistoilmavirran 24 kanssa lämmönsiirtoyhteydessä olevien lämmönvaihdinkennojen 30 28'-28 1 1 1 läpi vastavirtaan poistoilmavirran 24 kanssa, eli sisään kennon 28111 kautta ja ulos kennon 28' kautta. Näin esim. 60 kg/s, 40°C:inen prosessivesi pystytään lämmittämään 53°Cteen saakka. Kylmempi väliainevirta 46 on tässä tapauksessa vastaavasti järjestetty virtaamaan vain kylmem-35 män poistoilmavirran 22 kanssa lämmönsiirtoyhteydessä olevien lämmönvaihdinkennojen 26'-26'11 läpi vastavirtaan poistoilmavirran 22 kanssa, eli sisään kennon 26·'' kautta 10 102625 ja ulos kennon 26' kautta. Näin esim 60 kg/s, 25°C;inen kiertovesi pystytään lämmittämään 37 °C:een saakka.

Kuviossa 4 on esitetty kolmas Kuvion 1 kaltainen lämmöntal-5 teenottojärjestely, jossa lämmitetään yhtä väliainetta. Väliainevirtojen kulkua on tässä tapauksessa muutettu hieman eri tavalla kuin Kuvioissa 2 ja 3. Kuviossa 4 on soveltuvin osin käytetty samoja viitenumerolta kuin Kuviossa 1. Väliainevirta 48 johdetaan tässä tapauksessa sisään 10 lämmöntalteenottotorniin 12 kylmemmän poisto ilmavirran 22 ulostulon kohdalla ensimmäisessä lämmönvaihdinkennoryhmässä olevan viimeisen lämmönvaihdinkennon 26''' kautta ja siitä eteenpäin vastavirtaan poistoilmavirran 22 kanssa. Ensimmäisestä lämmönvaihdinkennosta 26' tässä ryhmässä väli-15 ainevirta johdetaan toisen kuumemman poistoilmavirran 24 ulostulon kohdalla toiseen lämmönvaihdinkennoryhmään 28 ja siitä eteenpäin vastavirtaan kuumemman poistoilmavirran 24 kanssa. Väliainevirta johdetaan lopulta ulos lämmöntal-teenottotornista kuumimman lämmönvaihdinkennon 28' kautta. 20 Näin voidaan 30 kg/s, 5°C:inen prosessivesi lämmittää 56°C:een saakka.

Kuviossa 5 on esitetty lämmöntalteenottotorni, johon on sovitettu kahden lämmönvaihdinkennoryhmän 26 ja 28 sijasta 25 kolme vierekkäistä lämmönvaihdinkennoryhmää 26, 27, 28.

Tässä tapauksessa voidaan kuumempi poistoilma 24 johtaa kahden lämmönvaihdinkennoryhmän 28 ja 27 läpi. Tällöin lämmöntalteenottotorniin tuleva kuuma poistoilmavirta johdetaan ensiksi lämmönvaihdinkennoryhmän 28 läpi, jossa 30 väliainevirta 30 lopullisesti lämmitetään ennen poistumista tornista 12. Alimmasta kennosta 28111 poistoilmavirta, joka : vielä on suhteellisen kuuma, johdetaan uudelleen ylös ensimmäisten kennojen tasolle ja väliainevirtauksesta katsoen edellisen lämmönvaihdinkennoryhmän 27 ylimpään 35 kennoon 27'. Poistoilmavirta 24 poistetaan tornista kennon 27111 kautta. Poistoilmavirta 24 voidaan yksinkertaisesti siirtää kennosta 28111 kennoon 27' kanavalla, jota ei ole 102625 11 esitetty Kuviossa 5. Kuvion 5 esittämällä järjestelyllä voidaan poistoilmavirroilla lämmittää 60 kg/s, 50°C:inen prosessivesi lämpötilaan 61°C.

5 Kuviossa 6 on esitetty Kuvion 5 kaltainen ratkaisu, jossa kuitenkin lämmönvaihdinkennoryhmään 27 johdetaan poistoil-maa sekä poistoilmavirrasta 22 että virrasta 24. Poistoil-mavirrasta 22 osa 22' kulkee lämmönvaihdinkennoryhmän 26 läpi ja osa 22' 1 lämmönvaihdinkennoryhmän 27 läpi. Lisäksi 10 poistoilmavirta 24 johdetaan kennon 28' ' ' jälkeen poistoil-mavirtana 24' kulkemaan lämmönvaihdinryhmän 27 läpi kennosta 27· kennoon 271^ mikäli poistoilmavirran 24 lämpötila ei ole lämmönvaihdinkennoryhmässä 28 laskenut oleellisesti poistoilmavirran 22 lämpötilaa alhaisemmaksi. Poistoilma-15 virtojen 22 ja 24' lämpötilamittareilla 49 ja 49' mitatun lämpötilaeron DT avulla säädetään säätösäleikköä 50, joka ohjaa poistoilmavirran 24' suoraan tornin pohja-allasosaan 34 mikäli DT osoittaa poistoilmavirran 24' lämpötilan olevan niin alhainen, että se liiaksi jäähdyttäisi pois-20 toilmavirtaa 22'' siihen sekoittuessaan. Tällöin lämmönvaihdinkennoryhmän 27 läpi kuitenkin virtaa osa poistoilmavirrasta 22 eli virta 22·'.

Kuviossa 7 on vielä esitetty hieman erilainen lämmöntal-25 teenottoratkaisu, jossa poistoilmavirrat 22 ja 24 johdetaan tornin 12 alaosasta skrubbereihin 52 ja 54, joissa 40 kg/s, 35°C:inen prosessivesi 58 lämmitetään 41 kg/s, 63°C:iseksi prosessivedeksi 58'.

30 Keksintöä on edellä selostettu oheisiin Kuvioihin viittaamalla. Tarkoituksena ei kuitenkaan ole rajoittaa keksintöä näihin esimerkinomaisesti esitettyihin suoritusmuotoihin ja sovellutuksiin. Tarkoituksena on päinvastoin soveltaa keksintöä laajasti jäljempänä esitettyjen patenttivaatimus-35 ten määrittelemän suojapiirin rajoissa. Näin ollen voidaan keksintöä soveltaa sekä ainoastaan poistoilmavirtojen lämmöntalteenottoon tarkoitetuissa lämmöntalteenottotor- 102625 12 neissa että torneissa, jotka lisäksi käsittävät muita lämmöntalteenottoelementtejä, vaikkakaan edellä esitetyissä Kuvioissa 1 - 7 ei ole esitetty lämmöntalteenottotorneissa mahdollisesti olevia muita tavanomaisia lämmönvaihdinele-5 menttejä.

Claims (18)

102625 13

1. Menetelmä lämmön talteenottamiseksi lämmöntalteenotto-tornilla tai vastaavalla paperi-, kartonki- tai sellukoneen 5 tai vastaavan tyhjöjärjestelmän poistoilmasta, jolloin - kahdessa tai useammassa imukohteessa tai imukohderyhmässä ylläpidetään kussakin haluttu eri alipainetaso tyhjöpu-haltimellä, - tyhjöpuhaltimen imukohteesta tai imukohderyhmästä pois-10 tama poistoilmavirta johdetaan lämmöntalteenottotorniin tai vastaavaan, ja - lämpöä siirretään poistoilmavirrasta lämmöntalteenotto-tornissa tai vastaavassa olevien lämmönvaihdinkennojen tai vastaavien avulla lämpöä vastaanottavaan väliainevirtaan, 15 tunnettu siitä, että - kaksi tai useampi vähintään kahden eri tyhjöpuhaltimen mainitusta kahdesta tai useammasta imukohteesta tai imukohderyhmästä poistamaa poistoilmavirtaa johdetaan erillisinä poistoilmavirtoina lämmöntalteenottotorniin, jossa mainitut 20 erilliset poistoilmavirrat saatetaan kulkemaan eri lämmönvaihdinkennojen läpi, oleellisesti sekoittumatta toisiinsa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin kaksi eri poistoilmavirtaa saatetaan 25 kulkemaan koko lämmöntalteenottotornin läpi rinnakkaisina poistoilmavirtoina.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa erillisistä poistoilmavirröistä 30 saatetaan kulkemaan lämmöntalteenottotornissa usean pois-toilmavirtauksen suunnasta katsottuna peräkkäisen lämmön-vaihdinkennon läpi, joissa eri lämmönvaihdinkennoissa lämpöä siirtyy eri lämpöä vastaanottaviin väliainevirtoi-hin. 35

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin yksi lämpöä vastaanottava väliainevirta 102625 14 saatetaan lämmöntalteenottotornissa virtaamaan ainakin kahden eri poistoilmavirran läpivirtaaman lämmönvaihdinken-non läpi siten, että lämpöä siirtyy lämpöä vastaanottavaan väliainevirtaan ainakin kahdesta eri poistoilmavirrasta. 5

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaksi lämpöä vastaanottavaa väliainevirtaa saatetaan lämmöntalteenottotornissa kukin virtaamaan eri poistoilmavirran läpivirtaaman lämmönvaihdinkennon läpi 10 siten, että lämpöä siirtyy kahteen lämpöä vastaanottavaan väliainevirtaan kahdesta eri poistoilmavirtauksesta.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpöä otetaan talteen lämmönvaihdinkennoissa 15 levylämmönvaihtimella nestemäiseen väliainevirtaan, kuten prosessiveteen tai kiertoveteen, tai kaasumaiseen väliainevirtaan, kuten huuvan korvausilmaan.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että lämpöä otetaan talteen lämmöntalteenottotornissa skrubberilla prosessiveteen tai vastaavaan.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottotorniin johdetaan kaksi pois- 25 toilmavirtaa, joiden lämpötila on vähintään 90°C ja joiden lämpötilaero on vähintään noin 15°C edullisesti vähintään noin 40°C.

9. Järjestelmä lämmön talteenottamiseksi paperi-, kartonki-30 tai sellukoneen tai vastaavan tyhjöjärjestelmän poisto- ilmasta, joka järjestelmä käsittää - ainakin kaksi tyhjöpuhallinta, kuten yksiportaista turbo-puhallinta, tai rinnan kytkettyä turbopuhallinryhmää, alipaineen aikaansaamiseksi tyhjöjärjestelmän imukohteissa 35 tai imukohderyhmissä, - lämmöntalteenottotornin, jossa on ainakin kaksi lämmön-vaihdinkennoa tai vastaavaa lämmön talteenottamiseksi 102625 15 tyhjöpuhaltimien poistoilmavirroista, - elimet poistoilmavirtojen johtamiseksi tyhjöpuhaltimilta lämmöntalteenottotorniin, - elimet poistoilmavirtojen johtamiseksi lämmöntalteenotto-5 tornin läpi, ja - elimet lämpöä vastaanottavan väliaineen johtamiseksi lämmöntalteenottotornin läpi, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää - elimet vähintään kahden erillisen poistoilmavirran johta-10 miseksi vähintään kahdelta erilliseltä tyhjöpuhaltimelta tai rinnan kytketyltä tyhjöpuhallinryhmältä erillisinä poistoilmavirtoina lämmöntalteenottotorniin ja ainakin sen osan läpi.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottotorni käsittää - ensimmäisen lämmönvaihdinkennon ja elimet ensimmäisen poistoilmavirran johtamiseksi tämän läpi, - toisen lämmönvaihdinkennon ja elimet toisen poistoilma-20 virran johtamiseksi tämän läpi, ja - elimet lämpöä talteenottavan väliaineen johtamiseksi peräjälkeen ensimmäisen ja toisen lämmönvaihdinkennon läpi lämmönvaihtokosketuksessa vuoroin ensimmäiseen ja vuoroin toiseen poistoilmavirtaan. 25

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä. että ainakin osa lämmönvaihdinkennoista on levy-lämmönvaihtimia.

12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottotorniin on poistoilmavirran suunnassa lämmönvaihdinkennojen jälkeen sovitettu pisa-ranerotin.

13. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää elimet erillisten poistoilmavirtojen yhdistämiseksi lämmöntalteenottotornin 102625 16 jälkeen tai sen loppuosassa.

14. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää 5 - kahdelle poistoilmavirralle yhden tai useamman ns. yhteisen lämmönvaihdinkennon, ja - elimet valinnaisen poistoilmavirran johtamiseksi yhteisen lämmönvaihdinkennon läpi.

15. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottotorni lisäksi käsittää tavanomaisia lämmönvaihtoelimiä lämmön talteenottamiseksi esim. huuvan poistoilmasta.

16. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tyhjöpuhaltimet ovat yksiportaisia turbopuhal-timia.

17. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu 20 siitä, että lämmöntalteenottotornissa on eri poistoilmavir- roille yhteinen pohja-allasosa ja poistokanava.

18. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ainakin kaksi lämmönvaihdinkennoa on muodostet- 25 tu yhdestä yhteisestä kennorakenteesta väliseinän tai väliseinien avulla, jotka estävät poistoilmavirtoja sekoittumasta keskenään. 102625 17