FI103999B - Kuivatusyksikkö ja niitä soveltava kuivatusosa - Google Patents

Description

103999

Kuivatusyksikkö ja niitä soveltava kuivatusosa Torkningsenhet och torkningsparti där dessa tillämpas 5 Keksinnön kohteena on paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosan kuiva-tusyksikkö, jossa kuivatusyksikössä on kuivatusviiralenkki ja joka kui-vatusyksikkö käsittää suuriläpimittaisen päällepuhallus- ja/tai läpi-virtauskuivatussylinterin, joka on sijoitettu mainitun kuivatusviira-lenkin sisälle ja jonka sylinterin päälle / tuntumaan sen molemmin 10 puolin on sijoitettu sileäpintaiset kuumennetut kontaktikuivatussylin-terit, joiden läpimitta Dz < Dlt siten että kuivattavan paperirainan kaartosektori b mainitun kuivatusviiran ulkopinnalla mainitun päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin yli b > 180°.

15 Lisäksi keksinnön kohteena on paperikoneen kuivatusosa, joka käsittää yhden tai useamman alaspäin avoimen yksiviiravientiryhmän, jossa on ylärivissä kontaktikuivatussylintereitä ja alarivissä kääntöimusyIinte-reitä tai -teloja, jotka sopivimmin on yhdistetty alipaineeseen.

20 Vaikka edellä ja seuraavassa puhutaan paperista ja paperikoneista, niin tämän käsitteen piiriin tässä keksinnössä kuuluvat myös kartonki ja kartonkikoneet.

Paperikoneiden suurimmat ratanopeudet ovat nykyisin jopa luokkaa 25 m/s 25 ja hieman sen yli, mutta ennen pitkää tullaan ottamaan yleiseen käyt-; töön nopeusalue 25-40 m/s. Tällöin paperikoneen ajettavuuden pullon kaulaksi tulee muodostumaan kuivatusosa, jonka pituus ennestään tunnettuja monisylinterikuivattimia käyttäen tulisi lisäksi sietämättömän pitkäksi. Jos ajatellaan nykyistä monisylinterikuivatinta käytettäväksi 30 sanomalehtipaperikoneessa ratanopeudella 40 m/s, siinä olisi n. 70 kpl kuivatussylinterejä {φ ~ 1800 mm) ja sen konesuuntainen pituus tulisi l olemaan - 180 m. Tällöin kuivattimessa olisi n. 15 eri viiraryhmää ja vastaava määrä ryhmävälivientejä. On todennäköistä, että nopeusalueella 30-40 m/s normaalien ennestään tunnettujen monisylinterikuivattimien 35 ajettavuus ei ole enää lähelläkään tyydyttävää, vaan ratakatkoja ilmenisi runsaasti, mikä alentaa paperikoneen hyötysuhdetta.

Nopeusalueella 30-40 m/s ja sitä ylittävillä nopeuksilla ennestään tunnetut monisylinterikuivattimet tulisivat myös epätaloudellisiksi, 2 103999 koska ylipitkän paperikonesalin investointikustannukset muodostuisivat kohtuuttoman suuriksi. Paperikonesalin voidaan arvioida nykyisin maksa- » van tyypillisesti noin 1 Mmk/konesuuntainen metri.

5 Ennestään tunnetusti paperikoneen monisylinterikuivattimissa käytetään kaksiviiravientiä ja/tai yksiviiravientiä. Kaksiviiraviennissä kuiva-tussylinteriryhmissä on kaksi viiraa, jotka painavat rainaa toinen ylä-puolisesti ja toinen alapuolisesti kuumennettuja sylinteripintoja vasten. Kuivatussylinteririvien, yleensä vaakarivien, välillä rainalla on 10 vapaat ja tukemattomat vedot, jotka ovat alttiina lepatukselle, mikä saattaa aiheuttaa ratakatkoja, etenkin kun raina on vielä suhteellisen kosteaa ja sen johdosta heikkoa. Tämän vuoksi viimeaikoina on ruvettu yhä enenevässä määrin käyttämään mainittua yksiviiravientiä, jossa kussakin kuivatussylinteriryhmässä on vain yksi kuivatusviira, jonka 15 kannatuksessa raina kulkee koko ryhmän läpi siten, että kuivatusviira painaa rainaa kuivatussylintereillä kuumennettuja sylinteripintoja vasten ja kuivatussylinterien välisillä kääntösylintereillä tai -teloilla raina jää ulkokaarteen puolelle. Täten yksiviiraviennissä kuiva-tussylinterit ovat viirasilmukan ulkopuolella ja kääntösylinterit tai 20 -telat sen sisäpuolella.

Kokemuksesta tiedetään, että jos paperi kuivataan toispuoleisesti seurauksena on arkin käyristymistaipumus. Kun paperia kuivataan normaaleilla yksiviiravientiryhmillä alapintansa puolelta ja jos tällainen : 25 epäsymmetrinen kuivatus ulotetaan kuivatusosan olennaisesti koko pituu delle, tapahtuu kuivatus siten, että ensin kuivuu paperirainan alapinnan puoli ja kuivatuksen edistyessä kuivatusvaikutus leviää myös pape-! rirainan yläpinnan puolelle. Näin ollen kuivattu paperi käyristyy yleensä ylhäältäpäin katsoen koveraksi.

30

Ennestään tunnettujen monisylinterikuivattimien kuivatustehoa kuvaava « eräs parametri on kuivatusosalla haihdutettavan veden määrä pituus- ja leveysyksikköä kohti siis kuivattavan rainan peittämää lattiapinta-alaa kohti aikayksikössä. Ennestään tunnetuissa monisylinterikuivattimissa 35 tämä parametri on tyypillisesti alueella 50...80 kg H20/m2/h.

3 103999

On ennestään tunnettua käyttää paperirainan haihdutuskuivatukseen erilaisia päällepuhallus/läpipuhallusyksiköitä, joita on käytetty varsinkin tissuepaperin kuivatuksessa. Tämän tekniikan tason osalta viitataan esimerkkeinä seuraavaan patenttikirjallisuuteen: 5 US-A-3301746, US-A-3418723, US-A-3447247, US-A-3541697, US-A-3956832, US-A-4033049, CA-A-2061976, DE-A-2212209, DE-A-2364346, EP-A2-0427218, FI-B-57457 (vast. SE-C-7503134-4) , FI-B-87669 ja FI-A-931263 (vast.

EP-0620313-AI).

10 Esillä olevan keksinnön päätarkoituksena on aikaansaada uusi haihdutuskuivatukseen perustuva kuivatusosakonsepti, jonka avulla voidaan entistä tehokkaammin hyödyntää paperikonesalin tiloja. Erityisenä tarkoituksena tilankäytön osalta on hyödyntää aikaisempaa tehokkaammin paperikonesalin alapuolisia kellaritiloja, jotka ovat olemassa tai joita 15 muutoin joka tapauksessa tarvitaan. Näiden kellaritilojen käyttöaste on jäänyt verraten alhaiseksi sovellettaessa ns. normaaleja alaspäin avoimia yksiviiraryhmiä, joissa kontaktikuivatussylinterit ovat ylärivissä ja kääntöimusylinterit tai -telat alarivissä eri viiraryhmissä. Keksinnön eräänä tarkoituksena onkin mahdollistaa paperikoneiden nopeuksia 20 nostettaessa ja uusinnoissa se, että uusi kuivatusosa saadaan mahtumaan entisen monisylinterikuivattimen tilalle. Tähän liittyen keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen kuivatusosakonsepti, joka tekee mahdolliseksi toteuttaa entistä lyhyempiä kuivatusosia ennestään tunnettuihin kuivatusosiin nähden.

* 25

Keksinnön erityisenä tarkoituksena on aikaansaada sellainen kuivatusosa, jossa hylynpoisto voi tapahtua pääasiallisesti painovoimaisesti ja jossa ei lainkaan tarvitse käyttää ns. käännettyjä viiraryhmiä, joissa kontaktikuivatussylinterit ovat alarivissä ja kääntöimusylinte-30 rit ylärivissä ja jotka ovat alaspäin suljettuja niin, että hylynpoisto niistä on tehtävä katkojen sattuessa yleensä manuaalisesti, mikä on aikaavievää ja työturvallisuudenkin kannalta vaikeaa työtä.

Esillä olevan keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen 35 kuivatusosa, jossa voidaan toteuttaa hyvä ajettavuus ja rainan pää- 4 103999 asiallisesti suljettu vienti ja rainan päänvienti jopa ilman päänvien-tiköysistöjä.

Keksinnön lisätarkoituksena on tehdä mahdolliseksi toteuttaa sellainen ♦ 5 kuivatusosakonsepti, jossa kuivatuksen eri vaiheissa voidaan soveltaa optimaalisesti erilaisia haihdutuslaitteita ja -tekniikoita niin, että saadaan aikaan kuivatusosan lyhyt rakenne, paperin hyvä laatu ja riittävän häiriötön ajettavuus.

10 Keksinnön päätarkoituksena on aikaansaada uusi paperiradan kuivatus-moduli ja sitä/niitä soveltavat kuivatusosat, jotka soveltuvat käytettäväksi suurilla ratanopeuksilla v > 25 m/s, jotka nopeudet voivat olla jopa luokkaa v « 30-40 m/s tai vielä suurempiakin.

15 Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on myös lisätä päälle-puhallus- ja/tai läpivirtauksen avulla kuivatustehoa ja näin lyhentää kuivatusosaa, mikä osaltaan parantaa kuivatusosan ajettavuutta.

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada kuivatusmenetelmä ja 20 -laitteisto, joka on sovellettavissa myös kuivatusosauusinnoissa.

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen kuivatusmenetelmä ja -laitteisto, jota käyttäen mainitulla korkealla nopeusalueella kui-vatusosasta saadaan silti konesuuntaiselta pituudeltaan kohtuullinen f ' 25 niin, ettei sen pituus ainakaan olennaisesti ylitä nykyisten sylinteri- kuivattimien pituutta. Tähän päämäärään pääseminen mahdollistaisi pape-rikoneuusinnat ja modernisoinnit nykyisin käytössä oleviin paperi-konehalleihin aina ratanopeuteen v » 40 m/s saakka ja jopa sen ylikin.

| . 30 Keksinnön lisätarkoituksena on saada aikaan sellainen kuivatusmenetelmä f * ja sitä soveltava kuivatusosa, jossa raina on koko kuivatusosan pituudella kiinnitettynä luotettavasti kuivatusviiraan siten, että sen poikittaissuuntainen kutistuminen saadaan pääasiallisesti estetyksi ja täten vältetyksi epätasaisesta poikittaisesta kutistumaprofiilista 35 aiheutuvat rainan poikittaiset epähomogeenisuudet.

< 5 103999

Esillä olevan keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen kuivatusosa, joka mahdollistaa nopeat lajinvaihdot ja täten on mahdollista parantaa koneen kokonaiskäyttöastetta.

5 Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen kuivatusosa, jossa hylynpoisto tapahtuu pääasiallisesti niin, että katko- ja seisokkiaiko-ja voidaan vähentää ja hylyn manuaalinen käsittely ja poisto käytännöllisesti katsoen eliminoida.

10 Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen kuivatusosa, joka mahdollistaa valmistettavan paperirainan profiloinnin sekä kone- että poikkisuunnassa mahdollisimman tasalaatuisen ja eri laatukriteerit täyttävän paperin valmistamiseksi.

15 Edellä mainitusta tekniikan tasosta lähiten esillä olevaan keksintöön liittyy hakijan FI-hakemuksessa 931263 (vast. EP-0620313 AI) esitetty kuivatusosakonsepti. Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin kehittää edelleen ja modifioida tätä monessa suhteessa edullista ja edistyksellistä kuivatusosakonseptia.

20

Hakijan em. FI-hakemuksen 931263 mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että menetelmä käsittää kombinaationa seuraavat vaiheet (a), (b), (c) ja (d): (a) kontaktikuivataan paperirainaa painaen sitä kuivatusviiralla f * 25 sylinteripinnalla, jonka halkaisija valitaan Dj > 1,5 n sekto rissa b, jonka suuruus valitaan b > 180°; (b) haihdutuskuivatetaan päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatuk-sena rainaan kohdistettavilla suurinopeuksisillä kuivatuskaasu-suihkuilla mainitulla kuivatusviiralla seuraavan suurihalkaisi- • 30 jäisen Dx > 2 m sylinterin pinnalla sektorissa a > 180° rainan * » ollessa ulkokaarteen puolella, (c) suoritetaan olennaisesti edellä määritellyn kaltainen vaihe (a); (d) ennen vaihetta (a) ja/tai vaiheen (c) jälkeen ohjataan kuivattava raina imutelan alipaineisen sektorin c yli rainan ollessa 35 kuivatusviiran kannatuksessa ulkokaarteen puolelle, jonka sek- , torin suuruus valitaan c >160° ja jonka imutelan halkaisija D3 valitaan D3 < Dj.

6 103999

Em. FI-hakemuksen 931263 mukaiselle kuivatusmodulille on pääasiallisesti tunnusomaista se, että kuivatusmoduli käsittää suuriläpimittaisen Ox > 2 m päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin, ja joka sylinteri on sijoitettu kuivatusviiralenkin sisälle, että mainitun 5 päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin tuntumaan sen molemmin puolin on sijoitettu sileäpintaiset kuumennetut kontaktikuiva-tussylinterit, joiden läpimitta D2 < Dx ja jotka kontaktikuivatussylin-terit on sijoitettu saman kuivatusviiralenkin ulkopuolelle, että rainan kulkusuunnassa ennen ja/tai jälkeen mainittua kontaktikuivatussylinte-10 riä on saman kuivatusviiralenkin sisäpuolelle sijoitettu kääntöimutela tai -telat, jonka/joiden halkaisija D3 < Dz, että mainitut kuivatus -sylinterit ja kääntöimutelat on sijoitettu keskenään niin, että niillä rainan ja kuivatusviiran sivuamissektorit a > 180°, b > 180° ja mainitun päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin ulkovaippa on va-15 rustettu urituksella ja/tai on kuivatuskaasua läpäisevä ja jonka vaipan sivuamissektorille a on järjestetty kuivatushuuva, jonka sisällä on kuivattavan rainan ulkopinnan tuntumassa suutinkenttä, jonka kautta on kohdistettavissa suurella nopeudella kuivatuskaasusuihkusto kuivattavan rainan vapaata ulkopintaa vasten mainitun sektorin a olennaisella alu-20 eella.

Esillä olevassa keksinnössä sovelletaan uudella tavalla em. FI-hakemuk-sessa 931263 esitettyjä kuivatusmoduleita sekä modifioidaan ja kehitetään edelleen kyseisten modulien rakennetta sekä niistä koostetun pape-25 rikoneen kokonaiskonfiguraatiota. Em. FI-hakemuksessa päällepuhallus/-läpivirtausyksiköt on sijoitettu vuoronperään ylä- ja alapuolisiksi I yksiköiksi, eikä alapuolistakaan yksikköjä ole sijoitettu kellaritiloi hin, vaan siten että ne ovat huollettavissa ja puhdistettavissa paperi-konesalin lattiatasolta. Näin ollen paperikonesalin kellaritilojen 30 hyödyntäminen jää vaillinaiseksi. Lisäksi em. FI-hakemuksessa esitetyt päällepuhallus/läpivirtausyksiköt ovat vaikeasti huollettavissa ja puhdistettavissa paperihylystä katkon sattuessa. Em. FI-hakemuksessa ei ole myöskään tiedostettu paperin kuivatuksen eri vaiheiden erilaisia vaatimuksia kuivatuslaitteiden ja -tekniikoiden osalta optimaalisen 35 lopputuloksen sekä tilankäytön ja kuivatusosageometrian saavuttamiseksi .

7 103999

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi sekä mainittujen epäkohtien välttämiseksi keksinnön mukaiselle kuiva-tusyksikölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainittu päälle-puhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinteri on sijoitettu paperi-5 konesalin lattiatason pääasiallisesti alapuolisiin tiloihin ja varustettu avattavalla ja suljettavalla puhallushuuvalla niin, että hylyn-poisto mainitun huuvan yhteydestä on tapahtuva pääasiallisesti paino-voimaisesti huuvan peittämättömän sektorin kautta, ja että mainitun päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin tuntumaan sen 10 molemmin puolin sijoitettujen kuumennettujen kontaktikuivatussylinte-rien keskiakselit on sijoitettu paperikonesalin lattiatason tuntumaan tai yläpuolelle.

Esitetyissä tarkoituksissa keksinnön mukaiselle kuivatusosalle on puo-15 lestaan pääasiallisesti tunnusomaista se, että kuivatusosa käsittää yhden tai useamman keksinnön mukaisen kuivatusyksikön, joka on varustettu puhallushuuvamodulilla, joka on sijoitettu paperikonesalin alapuolisiin tiloihin ja että mainittu tai mainitut yksiviiravientiryh-mä(t) on sijoitettu pääasiallisesti paperikonesalin lattiatason ylä-20 puolelle.

Esillä olevassa keksinnössä sovelletaan päällepuhallus/läpivirtaus-moduleja, jotka on sijoitettu suuriläpimittaisen läpivirtaussylinterin (myöhemmin isosylinteri) yhteyteen ja edullisimmin kuivatusosan alapuo-* 25 lisiin kellaritiloihin. Mainitut päällepuhallus/läpivirtausmodulit on varustettu sellaisilla huuvilla, jotka ovat nopeasti ja yksinkertaisesti avattavissa puhdistusta kuten hylynpoistoa ja huoltoa varten ja samoin suljettavissa. Tässä tarkoituksessa mainitut modulit ja niiden huuvat ovat alaspäin avoimia tai avattavia niin, että hylynpoisto iso-30 sylinterien yhteydestä voi tapahtua pääasiallisesti painovoima!sesti ilman ainakaan huomattavia ja aikaavieviä manuaalisia toimenpiteitä. Mainitut huuvat on sopivimmin jaettu kahteen koneen poikkisuuntaisen pystytason suhteen olennaisesti symmetriseen osaan, jotka ovat kone- ja vaakasuunnassa voimalaitteilla koneellisesti siirrettävissä huuvien 35 nopeaa ja vaivatonta avaamista ja sulkemista varten.

8 103999

Edellä mainitun isosylinterin läpimitta valitaan yleisesti siten, että Dx > 2 m, sopivimmin Dj * 2...4 m. Riittävän suuri isosylinterin läpimitta ja kuivatusviiran ja rainan riittävän suuri kääntösektori b ~ 220...280° aikaansaa sen, että rainalla on riittävän pitkä päälle-5 puhallus/läpivirtauskuivatusmatka ja -aika kyseisellä isosylinterillä suurillakin nopeuksilla. Lisäksi em. isosylinterin läpimitta valitaan sellaiseksi, että isosylinteri lisälaitteineen mahtuu hyvin kellaritilaan ja isosylinterin alle jää vielä riittävästi tilaa muille laitteille kuten hylkykuljettimelle ja ilmakanaville.

10

Mainittuja päällepuhallus/läpivirtausmoduleja on kuivatusosan alapuolisissa kellaritiloissa yleensä 1-5 kpl sijoitettuna sopivimmin kuivatusosan alkupuolelle. Nykyaikainen nopea kuivatusosa on toteutettavissa yleensä kolmella kyseisellä päällepuhallus/läpivirtausmodulilla ja 15 niihin liittyvillä muilla kuivatuslaitteilla. Kun mainittuja päälle-puhallus/läpivirtausmoduleja käytetään kuivatusosien uusinnoissa paperikoneen nopeutta nostettaessa, tullaan yleensä toimeen yhdellä kyseisellä modulilla.

20 Lisäksi keksinnössä on otettu huomioon se kuivatusosan ajettavuuden kannalta ratkaiseva tekijä, että rainan joutuessa päällepuhallus-ja/tai läpivirtauskuivatussylintereille (isosylintereille) ja kääntö-imuteloilla viiran kannatuksessa ulkokaarteen puolelle se pyrkii irtoamaan keskipakovoimien vaikutuksesta kuivatusviirasta irrotusvoiman 25 ollessa verrannollinen termiin 2 x v2 / DlP missä Di on isosylinterin em. halkaisija. Tämän irtoamisen estämiseksi järjestetään sopivimmin j mainituille päällepuhallus- ja/tai läpivirtaussylintereille ja kääntöi- muteloille paine-ero, joka mitoitetaan niin suureksi, että rainan irtoaminen kaikissa tapauksissa estyy ja ajettavuus säilyy tältäkin osin.

30 Mainittua paine-eroa voidaan myös käyttää etenkin päällepuhallus-ja/tai läpivirtaussylintereillä edistämään läpivirtauskuivatusta.

Keksinnössä kuivatuskaasuna käytetään sopivimmin joko ilmaa tai tulistettua höyryä. Kuivatuskaasun tila valitaan kussakin kuivatusvaiheessa 35 ottaen huomioon se, kuinka vesi on kussakin kuivatusvaiheessa paperi-rainan kuidukkoon sitoutunut. Näin saadaan toteutetuksi sekä paperin 9 103999 laadun että kuivatuksen ja kuivatusosan rakenteen kannalta optimaaliset ; kuivatusvaiheet.

_ Keksinnön mukaisessa kuivatusmodulissa voidaan päällepuhallus- ja/tai 5 läpivirtaussylinterinä ja kääntöimutelana edullisimmin käyttää sellai sia uritetulla ja läpirei'itetyllä vaipalla varustettuja kuivatussylin-terejä ja kääntöimuteloja, joita hakija markkinoi tavaramerkillä VAC™-tela ja joiden yksityiskohdat selviävät hakijan FI-patentista 83,680 (vast. US-pat. 5,022,163). Läpivirtaussylinterinä voidaan käyt-10 tää suuremman alipaineen ja avoimen pinta-alan omaavaa läpipuhalluste-laa. Eräs tällainen tela on esim. hakijan tavaramerkillä "HONEYCOMB"-tela markkinoima tuote.

Kun keksinnön mukaisesti raina pidetään olennaisesti koko kuivatusosan 15 pituudella tukevasti kiinni kuivatusviiralla tarvittaessa käyttäen kaartosektoreilla, joilla raina jää ulkopuolelle, paine-eroa, estetään rainan poikittainen kutistuminen kuivatuksen aikana, millä eliminoidaan epätasaisesta poikittaisesta kutistumaprofiilista aiheutuvat rainan poikittaiset epähomogeenisuudet, 20

Keksinnössä päällepuhallus- ja/tai läpivirtaussylinterin huuvalla ymmärretään myös ylipaineistettua huuvaa tai vastavirtaushuuvaa ja/tai kyseisenä isosylinterinä uravaipalla tai vastaavalla viirasukkavaipalla varustettua sylinteriä. Tällöin mainittu paine-ero, jolla raina pide-25 tään kuivatusviiran kannatuksella, voidaan saada aikaan pääasiallisesti mainitulla huuvan ylipaineistuksella, jolla myös aikaansaadaan tarvittaessa kuivatuskaasujen rainan läpivirtaus. Vastavirtaushuuvan rakenteen ja toiminnan yksityiskohtien osalta viitataan Teollisuusmittaus Oy:n FI-patenttiin 83679.

30 t ·

Keksinnön mukaisessa kuivatusmodulissa tai useammissa peräkkäisissä -moduleissa voidaan päällepuhallus- ja/tai läpivirtaussylinterin huuva jakaa poikkisuunnassa konesuuntaisin seinämin useisiin lohkoihin, joihin johdetaan lämpötilaltaan, kosteudeltaan ja/tai paineeltaan erilais-35 ta kuivatuskaasua, tai ko. lohkoissa käytetään nopeudeltaan erilaisia kuivatuskaasusuihkustoja. Täten voidaan paperirainan kuivumista säädel- 10 103999 lä poikkisuunnassa ja aikaansaada edullinen poikkisuunnassa tietynmuo-toinen, tavallisimmin tasainen kosteusprofiili.

Keksinnön mukaisessa kuivattimessa käytettäväksi tulevan "isosylinte-5 rin" alla olevaa taskua ei ole tarkoitus alipaineistaa kudoslenkin sisäpuolelle asetetun imulaitteen avulla kuten en. US-patentissa 4,033,049. Ko. isosylinteri samoin kuin kuivatussylintereiden välissä olevat pienemmät kääntöimutelat esim. hakijan VAC™-telat, on kukin varustettu omalla imuyhteellään telan akselilla. Em. US-patentissa on 10 samaa tukikudosta käyttävien isojen imutelojen, "keskitelojen", välissä vain yksi ulkotela, joka voi olla lämmitetty.

Keksinnön mukaista kuivatusmenetelmää ja laitetta käytettäessä kuiva-tusvaikutus kohdistetaan paperirainaan sen alapinnan puolelta sopivim-15 min kuivatusosan koko pituudella. Tästä on seurauksena edellä mainittu rainan käyristymistaipumus. Näiden ehkäisemiseksi voidaan käyttää erilaisia hakijan kehittämiä menetelmiä ja laitteita, joiden osalta esimerkkinä viitataan hakijan ei-julkiseen FI-patenttihakemukseen 964830 (jätetty 03.12.1996) ja siinä viitattuun muuhun tekniikan tasoon.

20

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla i oheisten piirustusten kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovel-I lusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole mitenkään ahtaasti rajoitettu.

* 25

Kuvio 1 esittää keksinnön ensimmäistä edullista kokonaiskonseptia, joka koostuu kolmesta keksinnön mukaisesta kuivatusyksiköstä ja muista sinänsä tunnetuista kuivatusryhmistä.

30 Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista kuivatusyksikköä ja päällepuhallus-. huuvamodulia tarkemmin sivukuvantona.

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen päällepuhallushuuvamodulin kuivatus -kaasujen kierrätysjärjestelmän erästä edullista toteutusesimerkkiä.

35 11 103999

Kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen kuivatusyksikön sekä edeltävän ja _ seuraavan ryhmän erästä edullista toteutusesimerkkiä.

Kuvio 5 esittää kuviota 4 vastaavalla tavalla ryhmäväliviennin ja vii-5 rankiertojärjestelyn toista toteutusesimerkkiä.

Kuvio 6 esittää kuvioita 4 ja 5 vastaavalla tavalla ryhmäväliviennin ja viirankiertojärjestelyn kolmatta toteutusesimerkkiä.

10 Kuvio 7 esittää erästä toista keksinnön mukaisen kuivatusosan kokonaiskonseptia.

Kuvio 8 esittää erästä kolmatta keksinnön mukaisen kuivatusosan kokonaiskonseptia, joka koostuu kolmesta keksinnön mukaisesta päällepuhal-15 lushuuvamodulista ja neljästä normaalista yksiviiravientiryhmästä.

Kuviossa 1 on esitetty eräs erityisen edullinen keksinnön mukaisen kuivatusosan kokonaiskonsepti. Kuviossa 1 on pitkänomainen kuivatusosa jouduttu esittämään kahtena osana, jotka on sijoitettu päällekkäin ja 20 jotka osat on poikkisuuntaisen pystytason A-A kohdalta leikattu päällekkäisiksi osiksi. Kuvion 1 mukaisesti paperiraina W tuodaan paperikoneen puristinosalta 10 kuiva-ainepitoisuudessa k0 ® 35-55 % ja lämpötilassa T0 « 30-65°C puristuskudoksen 11 alapinnalla PressRun™-laatikon 11a tukemana kuivatusviiran 12 yläpinnalle sen johtotelan 13 yli. En-25 simmäinen tasokuivatusyksikkö Ri käsittää puhallushuuvan 15, jonka alapuolitse kuivattava raina W kulkee viiran 12 vaakasuoralla juoksulla, joka on telojen 14 tukemana. Mainittu viiran 12 vaakasuora juoksu muodostaa uritetuista teloista ja/tai imu- tai puhalluslaatikoista muodostetun tason rainan W tukemiseksi. Yksiköllä Rx rainaan W kohdiste-30 taan intensiivinen kuivatusenergiaimpulssi, jolloin rainan W lämpötila yksikön Rj jälkeen Tj ~ 60-80°C. Yksikössä R: tapahtuu pääasiallisesti rainan W ja siinä olevan veden lämmitystä, mutta ei vielä olennaisessa määrin veden haihtumista. Yksikön Rj pituus konesuunnassa L: on tyypillisesti luokkaa » 3-10 m.

35 12 103999

Yksikössä Rx paperirata kulkee kuivatusviiran 12 yläjuoksun kannattamana suoraviivaisesti vaakatasossa niin, että sillä ei ole suuria suunnanmuutoksia eikä täten siihen kohdistu suuria dynaamisia voimia, jotka saattaisivat aiheuttaa ratakatkon rainaan, joka on vielä suhteellisen 5 kosteaa ja täten heikkoa. Puhallushuuvan 15 sisällä on suutinjärjeste-ly, jolla kuumia kuivatuskaasuja kuten ilmaa tai höyryä puhalletaan rainaan yläpintaan. Lisäksi tai vaihtoehtoisesti voidaan käyttää infra-punakuumentimia. Yksikön Rx mainitut puhalluslaitteet ja/tai säteily-laitteet voidaan järjestää rainan poikkisuunnassa teholtaan säädettä-10 viksi rainan W poikkisuuntaisen profiloinnin aikaansaamista varten.

Kuviossa 1 yksikön Rx jälkeen seuraa ensimmäinen ns. normaali (ei käännetty) yksiviirayksikkö R2, jonka kuivatusviiralle 22 raina W siirretään suljettuna vientinä ensimmäisen kääntöimutelan 21 alueella. Yksiviira-15 yksikkö R2 samoin kuin seuraavat alaspäin avoimet yksiviirayksiköt R4, R6, R8, Rg ja R10 käsittävät yläriviin sovitetut höyryllä kuumennettavat kontaktikuivatussylinterit 20 ja alariviin sovitetut kääntöimutelat 21, esim. hakijan em. VAC-telat™. Sylinterien 20 alapuolella on kaavarit 24 ja tuuletuspuhalluslaitteet 25. Kuivattava paperiraina W tulee välittö-20 mään kontaktiin höyryllä kuumennettujen kuivatussylinterien 20 pintojen kanssa, ja kääntöimuteloilla 21 raina W jää kuivatusviiralla 22 ulko-kaarteen puolelle.

Kuviossa 1 yksiviiravientiryhmän R2 jälkeen seuraa keksinnön mukainen *' 25 kuivatusyksikkö R3> joka käsittää kaksi kontaktikuivatussylinteriä 30 ja suuriläpimittaisen ϋχ reikävaippaisen päällepuhallus/läpivirtaussylinte-rin 31, jota myöhemmin kutsutaan isosylinteriksi. Kontaktikuivatussy-linterien 30 ja isosylinterin 31 ympäri on sovitettu kulkemaan kuiva-tusviira 32, joka on johtotelojen 33 ohjaama. Kuivatusyksikön Rx päälle-30 puhallus/läpivirtaushuuvamoduli Mx on sovitettu paperikonesaiin lattiatason Κχ-Κχ alapuolisiin kellaritiloihin KT näiden tilojen lattiatason K2-K2 varaan. Yksikön R3 ja vastaavien tämän keksinnön mukaisten seu-raavien kuivatusyksikköjen Rs ja R7 kontaktikuivatussylinterien 30 kes-kiakselit sijaitsevat olennaisesti paperikonesalin lattiatasolla tai 35 sen tuntumassa Κχ-Κχ, sopivimmin hieman sen yläpuolella. Kuivattava paperiraina W viedään yksiviirayksiköltä R2 suljettuna vientinä kuiva- i i 13 103999 tusyksikön R3 ensimmäiselle kuivatussylinterille 30, minkä jälkeen raina W viedään yksikön R3 viiralla 32 ensimmäisen modulin Mi isosylinterin 31 yli huomattavan suuressa sektorissa b « 220-280° kuivatusviiran 32 kannattamana ja edelleen toiselle yksikön R3 kuivatussylinterille 30. Tältä 5 kuivatussylinteriltä 30 raina W siirretään suljettuna vientinä seuraa-valle normaalille yksiviiravientiyksikölle R4, joka on olennaisesti samanlainen kuin edellä selostettu yksikkö R2. Tämän jälkeen seuraa toinen keksinnön mukainen kuivatusyksikkö R5, joka on edellä selostetun kuivatusyksikön R3 kaltainen ja jonka isosylinteri 31 on myös sijoitettu 10 kellaritiloihin KT. Kuivatusyksikön R5 jälkeen raina W viedään suljettuna vientinä seuraavalle yksivlirayksikölle R6, jonka jälkeen seuraa kolmas keksinnön mukainen kuivatusyksikkö R7, jonka isosylinteri 31 on myöskin kellaritiloissa KT. Yksikön R7 jälkeen seuraa kolme peräkkäistä yksiviirayksikköä R8, Rg ja R10, joista viimeiseltä raina Wout johdetaan 15 rullaimelle tai jälkikäsittely-yksikköön (ei esitetty).

Kuviossa 1 on kellaritiloissa esitetty modulien MltM2 ja M3 lisäksi pulpperit 40a ja 40b, joiden välissä on hylkykuljetin 41, joka vie paperihylyn pulpperiin 40a ja/tai 40b. Katkon sattuessa raina W voidaan 20 johtaa yksikön R3 jälkeen suoraan alla olevaan pulpperiin 40a. Yksivii-rayksiköt R4, R6, Re, Rg ja R10 ovat alaspäin avoimia ja täten niistä paperihylky putoaa painovoimaisesti alla olevalle hylkykuljettimelle 41 tai suoraan pulppereihin 40a,40b. Myös modulit M1(M2 ja M3 ovat alaspäin avoimia tai avattavia niin, että niiden yhteydestä paperihylky putoaa ' 25 pääasiallisesti painovoimaisesti ilman olennaisia manuaalisia toimen piteitä alla olevalle hylkykuljettimelle 41.

Modulien MltM2 ja M3 alapuolella on kellaritilojen KT lattiatason K2-K2 alapuolella vielä tilaa KT0 erilaisille laitteille kuten kanaville, 30 joiden kautta lämmitysväliaine kuten kuumennettu ilma tai höyry tuodaan modulien M1(M2 ja M3 huuvien 35 sisälle. Mainittua alatilaa KT0 rajoittaa alapuolelta kellaritilojen lattiataso K2-K2 ja yläpuolelta hylkykul- * jettimen 41 alapuolella oleva väliseinä 42. Kuivatusyksiköiden R2-Rio päällä on sinänsä tunnettu ilmastoitu huuva 50.

35 14 103999

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukainen päällepuhallus/läpivirtaus-huuvamoduli M tarkemmin. Kuvion 2 mukaisesti isosylinterin 31 ympäri kulkeva viira 32a on johdettu ensin yksiviiravientiryhmän Rn ensimmäisen kääntöimutelan 21a ympäri ryhmän Rn ensimmäiselle kontaktikuivatus-5 sylinterille 30, siltä edelleen lyhyenä suorana juoksuna isosylinterin 31 sektorin b « 280° yli ryhmän Rn toiselle kontaktikuivatussylinteril-le 30 ja sen yli noin 90°:n sektorissa. Tämän jälkeen raina W seuraa sylinterin 30 pintaa ja siirtyy suljettuna vientinä seuraavan ryhmän Rn+i kuivatusviiralle 22. Isosylinterin 31 huuva, joka koostuu kahdesta 10 osasta 35 peittää sylinteriä viiran 32a ja rainan W olennaisesti koko kaartosektorilla b. Sektorilla b raina W jää viiralla 32a ulkokaarteen puolelle, joten sen ulkopinta on vapaa. Isosylinteri 31 on järjestetty akselitappiensa 36 varaan, joiden kautta järjestetään yhteys ali-painelaitteisiin (ei esitetty), joiden avulla sylinterin 31 sisään 15 saadaan sopiva alipaine, joka on luokkaa pg ·« 1-3 kPa. Tämä alipaine p0 pitää rainan W viiralla 32a rainan W ollessa ulkokaarteen puolelle ja samalla alipaine p0 edistää myös mahdollista rainan W ja viiran 32a läpi tapahtuvaa läpivirtauskuivatusta. Isosylinterin 31 sektorin b ulkopuolelle jäävä sektori 360°-b on peitetty kuivatussylinterien 30 20 väliin sijoitetulla peitelevyllä 34 samoin ryhmän Rn ensimmäinen kään-tötela 21a, jota voidaan kutsua myös ryhmän Rn kääntösylinteriksi, on peitetty estelevyllä 29. Isosylinterin 31 rei'itetty ja uritettu ulko-vaippa on tarkemmalta toteutukseltaan esim. em. FI-hakemuksessa 931263 ja etenkin sen kuviossa 11 esitetyn kaltainen, joten tässä yhteydessä 25 ei sen rakennetta uudelleen selosteta.

Isosylinteri 31 on laakeroitu akselitapeillaan 36 runkorakenteen 37 varaan. Tässä runkorakenteessa on sekä käyttö- että hoitopuolella koneja vaakasuuntaiset palkit 37a, joiden yläpinnan varaan tai niillä ole-30 ville kiskoille on pyörillä 39 järjestetty siirtyviksi huuvapuolikkaat : : 35, jotka on esitetty aukiasennossa 35a, jossa moduli M on huolletta vissa. Huuvapuolikkaita 35 siirtävät auki- ja kiinniasentoon työsylin-terit 38. Moduli M ja sen huuva 35 on alaspäin avoin niin, että hylky voi nuolien WA suunnassa poistua pääasiallisesti painovoimaisesti alla 35 olevalle hylkykuljettimelle 41 ilman olennaisia manuaalisia toimen- 15 103999 piteitä myös silloin kun huuvat 35 ovat kiinniasennossa. Huuvan 35 yläpinta on muotoiltu jouhevasti alaspäin viistoksi hylynpoiston parantamiseksi .

5 Lisäksi huuvan 35 aukiasennossa 35a moduli M on myös muutoin helposti huollettavissa ja puhdistettavissa. Isosylinterin 31 halkaisija D3 valitaan yleensä alueelta > 2m, yleensä alueelta «· 2-8 m, sopivimmin « 2-4 m. Ryhmän Rn kuivatussylinterien 30 halkaisija D2 valitaan yleensä alueelta D2 “ 1,5-2,5 m, sopivimmin alueelta 10 T>2 *“ 1,8-2,3 m. Yksiviiravientiryhmien R^^ ja Rn+^ kuivatussylinterien 20 halkaisija on sopivimmin - D2. Kääntöimusylinterien 21,21a halkaisija D-j valitaan yleensä alueelta D3 « 0,6-1,8 m, sopivimmin D3 »*= 1,0-1,5 m.

15 Jälkimmäisen kuivatussylinterin 30 yläpuolella oleva viiran 32a johto-tela 33a voi olla kiinteä tai liikuteltava. Ryhmien Rn_^, Rn ja Rn+1 välillä käytetään pientä nopeuseroa, joka on yleensä noin 0,1-0,2 % niin, että nopeus etenkin kuivatusosan alkupäässä viiroilla 22,32a,22 kasvaa rainan W kulkiessa eteenpäin. Kuivatusosan loppupäässä nopeus 20 voi myös pienetä rainan konesuuntaisen kutistuman johdosta.

Kuviossa 3 on esitetty eräs toteutusesimerkki modulin M huuvan 35 kautta puhallettavan kuivatuskaasun kiertojärjestelystä. Kuviossa 3 on esitetty huuvanpuolikas 35, jonka isosylinterin 31 kaarevuutta myötäi-• 25 levä suutinpinta 60 on varustettu suutinaukoilla 61, joiden kautta kohdistetaan rainan W ulkopintaan puhallukset B1 suutinpinnan 60 ja rainan ulkopinnan välisen kapean rakotilan V kautta. Tämän tilan V radiaalinen ulottuvuus on luokkaa 10-50 mm. Kuivatuskaasujen kierto-järjestely käsittää kiertoilmapuhaltimen 66, joka puhaltaa kaasupoltti-30 melle 65 kiertoilmavirtauksen A4 . Polttimelle 65 tuodaan palamisilma- k ·' virtaus A2 ja polttokaasuvirtaus A3. Polttimesta 65 lähtee puhallusil- mavirtaus A3 päällepuhallushuuvan 35. Suutinpinnan 60 suutinaukoista 61 puhalletaan rainan w ulkopintaa vasten mainitut puhallukset Blr joiden puhallusten lämpötila on alueella 250-400°C, sopivimmin noin 300°C.

35 Puhallusten B3 nopeus on luokkaa 60-140 m/s, sopivimmin noin 100 m/s.

16 103999

Suutinpinnan 60 ja rainan W ulkopinnan välisestä tilasta V imetään kostunut ilmavirtaus Ag takaisin kiertoon. Osa tästä kostuneesta ilmasta poistetaan virtauksena Ag lämmönvaihdinyksikön 67 kautta. Lämmön-vaihtoyksikköön 67 tuodaan kuiva ilmavirtaus Ag ja siitä otetaan kuiva 5 lämmitetty ilmavirtaus A7, joka yhdessä poistovirtauksen Ag kanssa johdetaan kiertoilmapuhaltimen 66 ottovirtaukseksi A4.

Kuviossa 3 on kaaviollisesti esitetty huuvaan 35 pysty- ja konesuuntai-set väliseinät 35k, joilla molemmat huuvapuolikkaat 35 voidaan jakaa 10 lohkoihin m-j^.-.mjj. Syöttämällä mainittuihin lohkoihin m^.-.mjg tilaltaan säädettäviä kuivatuskaasuvirtauksia ^χ-'-ΑπιΝ v°idaan kuivattavan rainan W poikkisuuntaista profiilia säätää esim. kuivatusosan kuivassa päässä olevan mittaraamin antaman poikkiprofiilin esim. kosteusprofii-lin mittaussignaalin perusteella.

15

Kuviossa 4 on esitetty eräs vaihtoehtoinen toteutus kuivatusyksikön Rn viiran 32b kierroksi ja edeltävän yksiviirayksikön Rn_x ja seuraavan yksiviirayksikön Rn+1 välisen suljetun rainan viennin toteuttamiseksi. Edellisen yksikön Rn_i viira 22 sivuaa johtotelansa 23b ohjaamana noin 20 45°:n sektorissa yksikön Rn ensimmäistä kontaktikuivatussylinteriä 30, minkä alueella raina W siirtyy sylinterin 30 sileälle pinnalle ja edelleen yksikön Rn kuivatusviiran 32b alle kääntyen sektorissa isosylinterille 31. Vastaavasti yksikön Rn toisella kontaktikuivatussy-linterillä 30 raina W siirtyy sektorissa c2 viiran 32b painamana sylin- • 25 terin 30 pinnalle ja sillä edelleen jälkimmäisen ryhmän Rn+1 kuivatus- viiralle 22 ja sen pinnalla edelleen yksikön Rn+1 ensimmäisen kääntöi-musylinterin 21 yli. Yksikön Rn jälkimmäisen kuivatussylinterin 30 yläpuolella olevan viiran 32b johtotela 33b voi olla joko kiinteä tai asemaltaan aseteltava rainan W optimaalisen suljetun viennin aikaansaa-30 miseksi.

•

Kuviossa 5 on esitetty eräs vaihtoehtoinen toteutus keksinnön mukaisen kuivatusyksikön Rn ja sitä edeltävän yksikön Rn_x ja seuraavan yksikön Rn+i välisen suljetun viennin ja yksikön Rn viiran 32c kierron järjestämi-35 seksi. Viira 32c kulkee edellisen yksikön Rn_]_ viimeisen kääntösylinterin positiossa olevan kääntöimusylinterin 21c yli noin 180°:n sektorissa, minkä jälkeen viira 32c ja raina W kulkevat yksikön Rn ensimmäi- 17 103999 sen kuivatussylinterin 30 yli noin 180°:n sektorissa ja edelleen modulin M isosylinterille 31. Isosylinteriltä 31 raina W siirretään kuiva-tusviiralta 32c siirtokohdassa jälkimmäiselle kuivatussylinterille 30c niin, että viira 32c sivuaa tangentiaalisesti sylinterin 30c pin-5 taa. Jälkimmäisen yksikön Rn+i viira 22 sivuaa jälkimmäistä kuivatussy-linteriä 30c noin 90°:n sektorissa. Muutoin on huuvamodulin M toteutus edellä selostetun kaltainen.

Kuviossa 6 on esitetty eräs vaihtoehtoinen toteutus kahden peräkkäisen 10 modulin M-l ja M2 välisen rainan W suljetun viennin ja yksikön Rn viiran 32d kierron järjestämiseksi. Yksikön Rn kuivatusviira 32d on järjestetty kulkemaan kahden kuivatussylinterin 20d ja kolmen kääntöimu-sylinterin 21d yli niin, että kuivatusviira 32d muodostaa eräänlaisen lyhyen yksiviiravientiryhmän sekä jälkimmäisen modulin M2 kuivatusvii-15 ran. Viimeiseltä kääntöimusylinteriltä 21d kuivatusviira 32d ja raina W johdetaan ensimmäisen kuivatussylinterin 30 yli ja edelleen isosylinte-rin 31 yli jälkimmäiselle kuivatussylinterille 30 ja siitä edelleen jälkimmäisen ryhmän Rn+1 viiralle 22.

20 Kuviossa 7 on esitetty eräs keksinnön mukaisen kuivatusosan kokonaiskonsepti, joka on modifikaatio kuviossa 1 esitetystä konseptista. Kuvion 7 mukaisesti puristinosalta 10 kuiva-ainepitoisuuteen kg = 30 - 55 % kuivattu raina W johdetaan suoraviivaisesti tasokuivatusviirayksikön R-j^ läpi. Yksikkö on esim. kuvion 1 yhteydessä selostetun kaltainen. Tä- f * 25 män jälkeen seuraa ensimmäinen alaspäin avoin yksiviiravientiryhmä R2 ja sen jälkeen ensimmäinen modulilla varustettu keksinnön mukainen kuivatusyksikkö R-j. Tämän jälkeen seuraa kolmella kuivatussylinterillä 20 varustettu yksiviiravientiryhmä R4 ja toinen modulilla M2 varustettu keksinnön mukainen kuivatusyksikkö R5. Kuivatusyksikön R5 jälkeen seu-30 raa jälleen kolmella kuivatussylinterillä 20 varustettu yksiviiraryhmä w « Rg ja kolmas modulilla M3 varustettu keksinnön mukainen kuivatusyksikkö R7 ja viimeisenä ryhmänä neljällä kuivatussylinterillä 20 varustettu yksiviiravientiryhmä Rg. Yksiviiravientiryhmien R2,R4,R6 ja Rg sekä keksinnön mukaisten kuivatusyksikköjen R3,R5 ja R7 välillä on rainalla 35 W suljetut viennit, jotka kuviossa 7 on esitetty toteutettaviksi lähinnä kuviossa 4 tarkemmin esitetyllä tavalla, mutta kuvion 7 mukaisen koko- 18 103999 naiskonseptin yhteydessä voidaan soveltuvin osin käyttää myös kuvioissa 1,2,5 ja 6 esitettyjä ryhmävälivientejä ja viirankiertojärjestelyjä. Modulit Mi.Mj ja M3 ovat edellä selostetun kaltaisia ja kellaritiloihin KT sijoitettuja. Hylynpoisto ja muut järjestelyt ovat edellä kuvion 1 5 yhteydessä selostetun kaltaisia tai vastaavia.

Kuviossa 8 on esitetty eräs keksinnön mukaisista kuivatusyksiköistä Rj, R3, R5i R7 ja niiden moduleista Ml( M2, M3, M* sekä yksiviiravientiryh-mistä Rz, R^, R6i R8 koostettu kuivatusosan kokonaiskonsepti. Kuivattava 10 paperiraina W tuodaan puristinosan 10 alakudoksella 10a ensimmäisen ryhmän Rx kuivatusviiran 32 alapinnalle PressRun™-laatikoiden 11a tukemana. Ensimmäinen ryhmä Rx on keksinnön mukainen huuvamodulilla Mi varustettu kuivatusryhmä. Ryhmän Rx jälkeen seuraa normaali yksiviira-vientiryhmä M2, jossa on kolme kuivatussylinteriä 20 ja neljä kääntö-15 imusylinteriä 21. Ryhmän R2 jälkeen seuraa taas toinen keksinnön mukainen kuivatusryhmä R3, joka on varustettu kellaritiloissa KT olevalla toisella modulilla M2, minkä jälkeen on edelleen kolmella kuivatussylin-terillä 20 ja neljällä kääntöimusylinterillä 21 varustettu neljäs yksi-viiraryhmä R*. Tämän jälkeen seuraa kolmas keksinnön mukainen ryhmä R5, 20 joka on kellaritiloihin KT sijoitetulla huuvamodulilla M3 varustettu. Ryhmää Rs seuraa kolmella kuivatussylinterillä 20 ja neljällä kääntöimusylinterillä 21 varustettu yksiviiraryhmä R6, minkä jälkeen seuraa viimeinen keksinnön mukainen ryhmä R7, joka on kellaritiloihin KT sijoitetulla neljännellä huuvamodulilla M* varustettu. Viimeisenä ryhmänä on 25 kolmella kuivatussylinterillä ja neljällä kääntöimusylinterillä 21 varustettu yksiviiraryhmä R6, josta raina Wout viedään jälkikäsittelyyn tai rullaimelle. Kuviossa 8 rainan W ryhmäväliviennit ovat suljettuja ja ne on toteutettu lähinnä kuviossa 4 esitetyllä tavalla, mutta kuvion 8 mukaisessa kokonaiskonseptissa voidaan käyttää myös jotakin kuvioissa 30 1,2,3,5 tai 6 esitettyjä ryhmävälivientejä ja viirankiertojärjestelyjä soveltuvin osin. Huuvamodulien Mx...M^ ja ryhmien Rx, R3, R5, R7 toteutukset ovat muutoin edellä esitetyn kaltaisia tai vastaavia.

Kuvioiden 1 ja 7 mukaisessa kuivatusosassa kuivatus tulee suoritetuksi 35 siten, että ensimmäisessä viiraryhmässä Rx kuivatusenergia kohdistetaan rainaan sen yläpinnan puolelta. Tämän jälkeen ryhmissä R2-R10 (kuvio 1) 19 103999 tai ryhmissä R2-R8 (kuvi° 7) kuivatusenergia kohdistetaan rainaan yksinomaan sen alapinnan puolelta. Jos tällöin käyristymistaipumuksia esiintyy, voidaan ne kompensoida rainan jälkikäsittelyssä tai muutoin sinänsä tunnetulla tavalla, kuten aiemmin on esitetty.

5

Kuviossa 8 rainan kuivatus suoritetaan kohdistamalla siihen kuivatus-energiaa pelkästään sen alapinnan puolelta, jolloin rainan käyristy-mistaipumuksen kompensointi on useinkin tarpeen.

10 Keksinnön avulla ja etenkin sen kuvioissa 1 ja 7 esitetyillä kokonaiskonsepteilla on edullisesti toteutettavissa se uusi kolmivaiheinen optimaalinen kuivatusmenetelmä, joka on tarkemmin selostettu tämän hakemuksen kanssa samana päivänä jätettävässä hakijan FI-patenttihake-muksessa nro 971714. Kuivatusmenetelmän ja eri kuivatusparametrien 15 edullisten toteutusten osalta viitataan em. FI-hakemukseen, jossa esitettyä ei katsota tältä osin tarpeelliseksi tässä toistaa.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaih-20 della ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti selostetuista.

«

Claims (24)

1. Paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosan kuivatusyksikkö, jossa kuiva tusyksikö s sä on kuivatusviiralenkki (32;32a,32b,32c,32d) ja joka kui- 5 vatusyksikkö käsittää suuriläpimittaisen päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin (31), joka on sijoitettu mainitun kuiva-tusviiralenkin (32,323,320,320,32(1) sisälle ja jonka sylinterin (31) päälle / tuntumaan sen molemmin puolin on sijoitettu sileäpintaiset kuumennetut kontaktikuivatussylinterit (30), joiden läpimitta D2 < Dj, 10 siten että kuivattavan paperirainan (W) kaartosektori b mainitun kui-vatusviiran (32;32a,32b,32c,32d) ulkopinnalla mainitun päällepuhallus-ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin (31) yli b > 180°, tunnettu siitä, että mainittu päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinte-ri (31) on sijoitettu paperikonesalin lattiatason (K1-K1) pääasiallises-15 ti alapuolisiin tiloihin (KT) ja varustettu avattavalla ja suljettavalla puhallushuuvalla (35) niin, että hylynpoisto mainitun huuvan (35) yhteydestä on tapahtuva pääasiallisesti painovoimaisesti huuvan (35) peittämättömän sektorin kautta, ja että mainitun päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin (31) tuntumaan sen molemmin puolin sijoi-20 tettujen kuumennettujen kontaktikuivatussylinterien (30) keskiakselit on sijoitettu paperikonesalin lattiatason (K1-K1) tuntumaan tai yläpuolelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusyksikkö, tunnettu 25 siitä, että päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin (31) halkaisija Dj on valittu alueelta Dx « 2-8 m, sopivimmin alueelta Dx « 2-4 m, ja että mainittujen kontaktikuivatussylinterien (30) halkaisija D2 on valittu alueelta D2 = 1,5-2,5 m, sopivimmin alueelta D2 « 1,5-2,3 m, ja että päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatus-30 sylinterin (31) kuivatusviiran (32) ja sen ulkopinnalla olevan puhal-• luskuivattavan rainan kääntösektori b on valittu alueelta b « 200-300°, sopivimmin alueelta b » 220-280°.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuivatusyksikkö, tunnet-35 t u siitä, että kuivatusyksikön puhallushuuva (35) on koostettu kahdesta vastakkain olevasta huuvanpuolikkaasta (35), jotka ovat konesuun- 21 103999 nassa pääasiallisesti vaakasuunnassa voimalaittein (38,39) avattavissa aukiasentoon (35a), jossa hylynpoisto on painovoimaisesti tapahtuva alla olevalle hylkykuljettimelle (41) tai vastaavalle huuvien (35) väliin jäävän aukon kautta. 5

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kuivatusyksikkö, tunnettu siitä, että mainittu puhallushuuva (35) on koostettu kahdesta päälle-puhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin (31) keskiakselin kautta asetetun paperikoneen poikkisuuntaisen pystytason suhteen symmetrisestä 10 vastakkain olevasta huuvanpuolikkaasta (35).

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen kuivatusyksikkö, tunnet-t u siitä, että mainituissa huuvapuoliskoissa (35) on päällepuhallus-ja/tai läpivirtauskuivatussylinterien (31) kaarevuutta vastaava suu- 15 tinaukoilla (61) varustettu suutinpinta (60), joka tulee pienen välin päähän kuivattavan rainan (W) ulkopinnasta ja että mainitun huuvan (35) sisätila ja suutinpinnan ja kuivattavan rainan (VJ) ulkopinnan välinen kapea rakotila on yhdistetty kuivatuskaasun kierrätyslaitteisiin (65,66,67) (kuvio 3). 20

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kuivatusyksikkö, tunnettu siitä, että mainittu huuva (35) on jaettu konesuuntaisilla pystyväliseinillä (35k) lohkoihin (m1...mN), joihin on johdettavissa säädetyn eri tilan omaavat kuivatuskaasuvirtaukset (A,^. . .A^) kuivatta- ' 25 van rainan (W) poikkiprofiilin, etenkin kosteusprofiilin, säätämiseksi sopivimmin profiilinmittaussignaalin perusteella.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen kuivatusyksikkö, tunnettu siitä, että päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatus- 30 sylinterin (31) kuivatusviiran (32) sivuamissektorin (b) ulkopuolinen sektori on peitetty tiivistyselementillä (34) tai vastaavalla sulkujär-j estelyllä. t

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen kuivatusyksikkö, tunnettu 35 siitä, että mainittuna tiivistyselementtinä (34) on puhalluslaatikko. 22 103999

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen kuivatusyksikkö, tunnettu siitä, että mainitun huuvanpuoliskon (35) yläpuoliset pinnat on tehty jouheasti viistoiksi hylynpoiston helpottamiseksi.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen kuivatusyksikkö, tun nettu siitä, että kuivatusyksikön päällepuhallus- ja/tai läpivir-tauskuivatussylinterin (31) akselitapit on laakeroitu runko-osien (37) yhteyteen, jotka runko-osat (37) käsittävät vaakarungot (37a), joiden varaan mainitut huuvapuoliskot (30) on järjestetty siirrettäväksi voi-10 malaitteilla (38) sopivimmin hydrauli- tai pneumaattisilla sylintereillä siirrettäväksi konesuunnassa ja että mainitut vaakarungot (37a) tai vastaavat runkorakenteet on tuettu mainittujen kellaritilojen (KT) lattiatason (K2-K2) yhteyteen niin, että mainitun lattiatason (K2-K2) ja mainittujen vaakapalkkien (37a) väliin jää tilaa, jossa on hylkykulje-15 tin (41) ja sen alapuolella väliseinän (42) erottamana ja lattiatason (K2-K2) yläpuolella on tila (KT0) kuivatuskaasun kanaville ja/tai mahdollisille muille laitteille.

11. Paperikoneen kuivatusosa, joka käsittää yhden tai useamman alaspäin 20 avoimen yksiviiravientiryhmän (^...Rg), jossa on ylärivissä kontakti-kuivatussylintereitä (20) ja alarivissä kääntöimusylintereitä (21) tai -teloja, jotka sopivimmin on yhdistetty alipaineeseen, tunnettu siitä, että kuivatusosa käsittää yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen kuivatusyksikön, joka on varustettu puhallushuuvamodulil-* 25 la (M), joka on sijoitettu paperikonesalin alapuolisiin tiloihin (KT) ja että mainittu tai mainitut yksiviiravientiryhmä(t) (Rj.-.Rg) on sijoitettu pääasiallisesti paperikonesalin lattiatason (K2-K2) yläpuolelle .

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen kuivatusosa, tunnettu ·_ siitä, että kuivatusosan ensimmäisenä kuivatusryhmänä on kuivatusviira- yksikkö (Rj, 12-15), joka käsittää kuivatusviiran (12), joka tuo paperi -rainan (W) puristinosalta (10) suljettuna vientinä ja jossa yksikössä (R1( 12-15) on johtotelojen (13,14) tai vastaavien ohjaama kuivatusvii-35 ran (12) juoksu, jonka päällä on paperirainaan (W) kuivattavaa kaasu- 23 103999 virtausta ja/tai säteilyä olennaisesti kontaktittomasti kohdistavat laitteet (15).

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen kuivatusosa, tunnet -5 t u siitä, että jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen kuivatusyksi- kön (R,,) kuivatusviira (32a) on johdettu sitä edeltävän yksiviiravienti-ryhmän (R^-i) viimeisen kääntöimusylinterin (21) positiossa olevan kääntöimusylinterin (21a) ympäri, minkä jälkeen raina (W) on johdettu mainitun kuivatusviiran (32a) painamana kuivatusyksikön (RjJ ensimmäisen 10 kontaktikuivatussylinterin (30a) ympäri ja edelleen mainitun päällepu-hallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin (31) yli ja edelleen yksikön (Rj,) jälkimmäisen kuivatussylinterin (30) yli, jolta kuivatussy-linteriltä (30) raina (W) on siirretty seuraavan yksiviiravientiryhmän (Rji+i) kuivatusviiralle (22) suljettuna vientinä (kuvio 2). 15

14. Jonkin patenttivaatimuksen 11-13 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen kuiva-tusyksikön (R^) ensimmäiselle kontaktikuivatussylinterille (30) on paperiraina (W) johdettu edellisen yksiviiravientiryhmän (Rn-i) kuiva- 20 tusviiralla (22) johtamalla mainittu kuivatusviira (22) sivuamaan mainittua kontaktikuivatussylinteriä (30) tietyssä sektorissa (kuvio 4).

15. Jonkin patenttivaatimuksen 11-14 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen kuiva- ’ 25 tusyksikön (R„) jälkimmäisen kontaktikuivatussylinterin (30c) yli on johdettu mainittua yksikköä (R„) seuraavan yksiviiravientiryhmän (Rn+i) kuivatusviira (22) tietyssä sektorissa ja että mainittua kontaktikuivatussylinteriä (30c) tangentiaalisesti (Sa) tai pienessä sektorissa sivuamaan on johdettu mainitun yksikön (R„) kuivatusviira (32c) (ku-30 vio 5) . 9 ·

16. Jonkin patenttivaatimuksen 11-15 mukainen kuivatusosa, t u n - 4 n e t t u siitä, että jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen kuiva-tusyksikön (R^) kuivatusviira (32d) on johdettu myös sitä edeltävän 35 ja/tai sitä seuraavan yksiviiravientiryhmän (R^ ja/tai Rn+1) kuiva- 24 103999 tusviiraksi kulkemaan sen yhden tai useamman kuivatussylinterin (20d) ja kääntöimusylinterin (21d) tai -telan yli (kuvio 6).

17. Jonkin patenttivaatimuksen 11-16 mukainen kuivatusosa, t u n -5 n e t t u siitä, että kuivatusosa koostuu yhdestä tai useammasta kui-vatusyksiköstä (R„) , joiden puhallushuuvamodulit (M1,M2,M3 ja/tai MA) on sijoitettu kellaritiloihin (KT) ja niiden välisistä yksiviiravientiryh-mistä (R2, R/,, R6i R8) (kuvio 7).

18. Jonkin patenttivaatimuksen 11-17 mukainen kuivatusosa, tun nettu siitä, että kuivatusosassa on kaksi tai useampia, sopivimmin kolme tai neljä, puhallushuuvamodulia (M), jotka on sijoitettu kellaritiloihin (KT) ja mainittujen modulien (M) välissä on yksiviiravienti-ryhmät (Ri) ja että kuivatusosan viimeisenä ryhmänä on yksiviiravienti-15 ryhmä.

19. Jonkin patenttivaatimuksen 11-18 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että kuivatusosan ensimmäisenä yksikkönä on kuivatus-viiraryhmä (Rlf 12-16), joissa rainan (W) yläpintaan kohdistetaan kon- 20 taktittomasti intensiivinen kuivatuskaasupuhallus ja/tai sähkömagneettista säteilyä, että mainitun ensimmäisen yksikön (Rj) jälkeen seuraa yksiviirayksikkö (R2) , sen jälkeen puhallus-huuvayksikkö (R3,M2), minkä jälkeen seuraa toinen yksiviirayksikkö (R3) ja sen jälkeen toinen puhallus -huuvayksikkö (R5,M2), minkä jälkeen seuraa kolmas yksiviirayksikkö ' 25 ja edelleen kolmas puhallus-huuvayksikkö (R7,M3), minkä jälkeen seuraa yhdestä kolmeen yksiviirayksikköä.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että mainitut kaikki yksiviirayksiköt ovat alaspäin avoimia ja 30 mainitut puhallus-huuvayksiköt alaspäin avoimia niin, että hylynpoisto on suoritettavissa painovoimaisesti mainittujen puhallus-huuvayksikkö-jen (M) alapuolella olevalle hylkykuljettimelle (41).

20 103999

21. Jonkin patenttivaatimuksen 11-20 mukainen kuivatusosa, t u n - 35. e t t u siitä, että kuivatusosa on kuivatustehon nostamiseksi modernisoitu entinen monisylinterikuivatin, jonka lattiatason alapuolisiin 25 103999 tiloihin (KT) on sijoitettu yksi tai useampi jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen modulilla (M) varustettu kuivatusyksikkö.

22. Jonkin patenttivaatimuksen 11-21 mukainen kuivatusosa, t u n - 5. e t t u siitä, että mainittujen modulien (M) runko-osan alapuolelle on sovitettu hylkykuljetin (41), jonka ainakin toisessa päässä, sopi-vimmin kuivatusosan loppupäässä, on pulpperi (40b) ja että mainitun hylkykuljettimen (41) alapuolella on kellaritilojen lattiatason (K2-K2) yläpuolella tilaa (KT0), johon on sovitettavissa modulien (M) ilma-10 kanavia ja/tai vastaavia ja/tai muita tarvittavia laitteita.

23. Jonkin patenttivaatimuksen 11-22 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että kuivatusosan koko pituudella paperirainan (W) kuivatus suoritetaan sen alapinnan puolelta (kuvio 8). 15

24. Jonkin patenttivaatimuksen 11-22 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että kuivatuksen ensivaiheessa, sopivimmin ensimmäisessä viiraryhmässä (Rj, 12-16) paperirainan kuivatus suoritetaan kohdistamalla kuivatusenergia sen yläpinnan kautta ja puolelta, ja että 20 ensivaiheen jälkeen paperirainan (W) kuivatus suoritetaan kohdistamalla kuivatusenergia yksinomaan sen alapinnan puolelta (kuviot 1 ja 7). e 26 103999