FI106640B - Sellun kuivatuskoneen puristimen imutelajärjestely sekä vastaava menetelmä - Google Patents

Description

1 106640 SELLUN KUIVATUSKONEEN PURISTIMEN IMUTELAJÄRJESTELY SEKÄ VASTAAVA MENETELMÄ

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty sellun kuivatuskoneen pu-5 ristimen imutelajärjestely sekä patenttivaatimuksen 8 johdanto-osassa määritelty vastaava menetelmä.

Sellu- ja paperikoneiden puristinosissa käytetään yleensä olennaisesti rakenteeltaan samanlaisia imuteloja. Imutelaan kuuluu reiällinen sylinterimäinen 10 vaippa ja vaipan sisällä on yleensä yksi tai kaksi erillistä imukammiota, joilla reikien läpi vaipan tietylle tai tietyille alueille aiheutetaan alipaine veden imemiseksi ja poistamiseksi rei'istä.

Johtuen paperikoneiden n. 10 kertaa suurem-15 masta ajonopeudesta sellukoneisiin verrattuna paperikoneissa hyvin toimivat imutelat eivät pienemmistä keskipakovoimista johtuen toimi tyydyttävästi selluko-neissa. Imutelaan on yleensä imukammion avulla järjestetty nipin kohdalle pitovyöhyke näpissä imutelan imu-20 aukkoihin eli reikiin puristuvan veden pitämiseksi rei'issä sekä jäljempänä oleva puhdistusvyöhyke veden imemiseksi telan rei'istä. Kuitenkin todellisuudessa sekä selluraina että puristinhuopa ovat suuressa mää- . . rin ilmaa läpäisemättömiä, jolloin puhdistusvyöhyk- « · · *·1·] 25 keessä imuaukkojen läpi ei saada ilmavirtausta käytet tävästä suhteellisen suuresta ( jopa yli 50 kPa) ali- • · : paineesta huolimatta. Tämän vuoksi imuaukoissa oleva ..1·1 vesi pääasiassa siirtyy eteenpäin purkautuen joko ta- kaisin rainaan ja puristinhuopaan tai purkautuen imu-j1j1; 30 aukoista vasta puristinhuovan jätettyä imutelan pin- nan, jolloin vesi valuu puristinhuovalle sekä sen läpi sellurainalle aiheuttaen usein ratakatkoja.

• · · I.. Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä * 1 1 *.’ mainitut epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoitukse- • · | 3 5 na on tuoda esiin uudenlainen sellukoneen puristimen imutelajärjestely, jonka avulla veden poisto imutelas- • · · · · « · • « • · * · · • · 2 106640 ta ja puristinhuovasta saadaan olennaisesti tunnettua tehokkaammaksi.

Keksinnölle tunnettujen seikkojen osalta viitataan vaatimusosaan.

5 Keksinnön mukaisessa sellun kuivatuskoneen puristimen imutelajärjestelyssä on ensimmäisen ja toisen imukammion käsittävä sellurainan yläpuolinen imu-tela sekä sen alapuoliset ensimmäinen vastatela ja toinen vastatela. Viiraosan märkäviira kiertää ensim-10 mäisen vastatelan kautta ja puristinhuopa kiertää imu-telaa, jolloin selluraina puristuu imutelan ja ensimmäisen vastatelan välisessä ensimmäisessä nipissä viiran ja puristinhuovan välissä, sekä imutelan ja toisen vastatelan välisessä toisessa nipissä puristin-15 huovan ja toisen puristinhuovan välissä puristinhuovan kulkiessa sellurainan ja imutelan välissä kontaktissa imutelan pintaan. Imutela sisältää imukammion, joka muodostaa imutelaan puhdistusvyöhykkeen, jonka alueella vettä imetään imutelan imuaukoista. Keksinnön mu-20 kaisesti ensimmäisen nipin ja toisen nipin väliselle alueelle on järjestetty pitovyöhyke, johon imutelan ensimmäinen imukammio on järjestetty alueelle, joka « a ·/·/' alkaa ennen ensimmäistä nippiä. Näin vallitseva ali- *:··; paine pitää viiran päältä ensimmäisen nipin jälkeen • 25 irronneen sellurainan kiinni kontaktissa puristinhuo- • · · · van alapinnalla. Lisäksi toisen nipin jälkeiselle alu- ··*’ eelle on järjestetty pitovyöhykkeen jälkeen puhdistus- * · · vyöhyke, johon on järjestetty toinen imukammio, jossa * * puhdistusvyöhykkeessä imutelan aukot ovat vapaassa il- 30 matilassa. Tällöin puhdistusvyöhykkeessä imutelan ··· rei'issä ilmaa pääsee vapaasti virtaamaan reikiin ja ··· puristinhuopaa pitkin mahdollisesti valuva vesi saa-daan imetyksi imukammioon.

«

Keksinnössä puhdistusvyöhyke ulottuu täten • · '1' 35 ainakin osittain sellaiselle imutelan pinnan alueelle, ♦ » · joka on vapaa puristinhuovasta. Toisin sanoen puhdis-".’ l tusvyöhyke on ainakin osittain alueella, jolla puris- 3 106640 tinhuopa ei enää ole kontaktissa imutelan pinnan kanssa, vaan on jo etäisyydellä siitä niin, että puristin-huovan ja imutelan pinnan välille muodostuu vapaa ilmatila. Näin puhdistusvyöhykkeen alueella olevat imu-5 telan imuaukot avautuvat tällä alueella ulkopäästään kyseiseen vapaaseen ilmatilaan. Näin alipaineen vaikuttaessa imuaukkojen vastakkaisella puolella eli imu-telan sisäpuolella imuaukoissa oleva vesi pääsee imun vaikutuksesta vapaasti virtaamaan imukammioon vapaan 10 ilmatilan ilman virratessa esteettömästi imuaukkoihin ja ilma pääsee virtaamaan vedestä tyhjentyneiden reikien läpi imukammioon.

Eräässä keksinnön sovelluksessa puhdistus-vyöhyke on järjestetty ainoastaan puristinhuovasta va-15 päälle imutelan pinnan alueelle. Toisessa keksinnön sovelluksessa puhdistusvyöhyke on järjestetty ulottumaan osittain puristinhuovasta vapaalle imutelan pinnan alueelle ja osittain puristinhuovan kanssa kontaktissa olevalle imutelan pinnan alueelle. Näin imu saa-20 daan vaikuttamaan aikaisemmassa vaiheessa imutelan imuaukkoihin ja imuaukkojen sisäänpäin suuntautuva virtaus saadaan välittömästi käyntiin puristinhuovan jättäessä imutelan pinnan.

Eräässä keksinnön sovelluksessa selluraina on • · V,: 25 järjestetty irtoamaan kontaktista puristinhuopaan en- *:1·: nen kuin puristinhuopa irtoaa kontaktista imutelan • pintaan. Kuitenkin on myös mahdollista, että sellurai- • ·· · na ja puristinhuopa pidetään olennaisesti kontaktissa

MM

;·. toisiinsa samalla, kun puristinhuopa jättää imutelan • · · 30 pinnan. Myös on mahdollista, että selluraina on jär- * · · * jestetty irtoamaan kontaktista puristinhuopaan olennaisesti samanaikaisesti, kun puristinhuopa jättää « · · *.1 1 imutelan pinnan.

• · · ; V Edullisesti keksinnön mukaisessa imutelajär- 3 5 jestelyssä puhdistusvyöhyke on järjestetty kokonaisuu- .···. dessaan imutelan ja vastatelan välisen nipin jälkeen.

• · • · · · · « 1 • « • · · • · • »· • · 106640

Keksintö käsittää myös menetelmän sellun kui-vatuskoneen puristimen imutelajärjestelyssä. Imutela-järjestelyssä on ensimmäisen ja toisen imukammion käsittävä imutela, sekä sen alapuoliset ensimmäinen vas-5 tatela sekä toinen vastatela. Menetelmässä viiraosan märkäviira kiertää ensimmäisen vastatelan kautta ja puristinhuopa kiertää imutelaa, jolloin selluraina puristuu imutelan ja ensimmäisen vastatelan välisessä ensimmäisessä nipissä viiran ja puristinhuovan välis-10 sä, sekä imutelan ja toisen vastatelan välisessä toisessa nipissä puristinhuovan ja toisen puristinhuovan välissä puristinhuovan kulkiessa sellurainan ja imutelan välissä kontaktissa imutelan pintaan. Keksinnön mukaisesti ennen ensimmäistä nippiä alkavassa imutelan 15 ensimmäisessä imukammiossa ylläpidetään alipaine, jolla pidetään viiran päältä ensimmäisen nipin jälkeen irronnut selluraina kiinni kontaktissa puristinhuovan alapinnalla, ja ensimmäisen imukammion jälkeen järjestetyssä toisessa imukammiossa, joka muodostaa puhdis-20 tusvyöhykkeen, ylläpidetään alipaine, jolla ylläpidetään ilmavirtaus, jossa imutelan rei1issä ilmaa pääsee vapaasti virtaamaan sen reikiin.

Edullisesti menetelmässä käytetään alipainetta, joka on välillä 5-20, edullisesti 10-18, esimer- • · 25 kiksi noin 15 kPa. Samoin edullisesti imukammion ali- *ί*’ϊ paine tehdään keskipakopuhaltimella, esimerkiksi kah- • della sarjaan kytketyllä keskipakopuhaltimella • · · ·

Keksinnön mukaisella imutelajärjestelyllä ja • · · · :·. vastaavalla menetelmällä on merkittäviä etuja tunnet- • ·· 3 0 tuun tekniikkaan verrattuna. Järjestelyssä imutelan • · · ' imuaukot saadaan tehokkaasti tyhjennetyksi oleellises ti kaikesta vedestä niin, että reikiin puristunut vesi • · · *·* * ei lainkaan pääse palautumaan puristinhuopaan. Samoin • · · ·.* · puristinhuovan sisäpintaa pitkin mahdollisesti valuva 35 vesi saadaan imetyksi imukammioon. Näin saadaan täysin ,···. estetyksi tunnetun tekniikan mukainen veden valuminen • · T ja putoaminen sellurainan päälle ja tästä johtuvat • « « • « • · • · · • · • · »

• »I

• · 5 106640 ajettavuus- sekä laatuongelmat kuin myös rainan katkeamiset. Lisäksi tunnettuun tekniikkaan verrattuna keksinnön mukaisessa imukammiossa tarvittava alipaine saadaan huomattavasti pienemmäksi, suuruusluokkaa 10-5 20 kPa, jolloin alipaineen aikaansaamisessakaan ei tarvita kalliita tyhjiöpumppuja, vaan siinä voidaan käyttää sopivia puhaltimia.

Keksinnön mukaisella puristingeometrialla (huovan irrotus keksinnön mukaisesti puhdistusvyöhyk-10 keeseen nähden) saadaan tunnettuun tekniikkaan verrattuna huomattavat edut koneen toiminnan lisäksi investointi- ja käyttökustannuksiin. Keksinnön mukaisen ratkaisun käyttö toteutetaan edullisesti kytkemällä kaksi keskipakopuhallinta imutelan imuyhteisiin telan 15 toisesta päästä. Tunnetun tekniikan mukainen ratkaisu on vaatinut tyhjöpumpun käyttöä. Keksinnön mukaisella ratkaisulla investointikustannukset putoavat jopa 80% ja käyttökustannukset samaa suuruusluokkaa. Keksinnön mukaisesti käytettävät puhaltimet vaativat myös huo-20 mattavasti vähemmän arvokasta tehdaspinta-alaa, sillä ne voidaan keveytensä vuoksi sijoittaa jopa rakennuksen katolle niin haluttaessa.

Keksinnön mukaista imutelajärjestelyä voidaan käyttää yhtä hyvin sekä yksinippisissä että kaksinip- • · ’/·/· 25 pisissä puristimissa ja seuraavassa keksintöä seloste- taan yksityiskohtaisesti oheisen piirustuksen avulla, : jossa ·«· · kuva 1 esittää kaaviollisesti erästä keksin- ;·] nön mukaista imutelajärjestelyä kaksinippisessä puris- • · · *... 30 timessa eli ns. kombipuristimessa ja • kuva 2 esittää kaaviollisesti erästä keksinnön edullista sovellusta.

• · · : Puristimeen kuuluu imutela 2 sekä sen alapuo- • · · : liset ensimmäinen vastatela 9 sekä toinen vastatela 3.

35 Viiraosan ns. märkäviira 10 kiertää ensimmäisen vasta-telan 9 kautta ja se on järjestetty tuomaan päällipin- • · '1' nallaan sellurainaa 1 puristimelle. Puristinhuopa 5 • · • »ψ • · s 106640 kiertää imutelaa 2, jolloin selluraina 1 puristuu imu-telan ja ensimmäisen vastatelan 9 välissä ensimmäisessä nipissä 11 viiran 10 ja puristinhuovan 5 välissä. Toista vastatelaa 3 kiertää toinen puristinhuopa 12, 5 jolloin imutelan 2 ja toisen vastatelan 3 välisessä toisessa nipissä 4 selluraina 1 puristuu puristinhuovan 5 ja toisen puristinhuovan 12 välissä.

Imutelan 2 sisälle kuuluu alipaineistetut ensimmäinen imukammio 13 ja toinen imukamraio 6. Ensim-10 mäinen imukammio 13 on järjestetty imutelan vaipassa olevien imuaukkojen 8 sisäpään kanssa kontaktiin alueelle, joka lähtee ennen ensimmäistä nippiä 11 olevasta tiivisteestä 14 ja jatkuu toisen nipin 4 yli olevaan tiivisteeseen 15. Näin ensimmäisessä imukammiossa 15 13 vallitseva alipaine imee jossain määrin nipeissä 11 ja 4 rainasta puristunutta vettä ja pitää sitä paikallaan imuaukoissa sekä samalla pitää alipaineen avulla viiran 10 päältä ensimmäisen nipin 11 jälkeen irronneen sellurainan 1 kiinni kontaktissa puristinhuovan 5 20 kanssa. Näin tiivisteiden 14 ja 15 välille alipaine muodostaa pitovyöhykkeen rainan pitämiseksi kiinni imutelaa seuraavassa puristinhuovassa.

Toinen imukammio 6 on järjestetty imutelan 2 sisälle ensimmäisen imukammion 13 jälkeen siten, että :V: 25 toisen imukammion imuaukko, joka on tiivisteiden 16 ja ·;··· 17 välissä, alkaa etäisyydellä tiivisteestä 15 eli ei : .·. aivan välittömästi tiivisteen 15 jälkeen.

• · 1

Pitovyöhykkeen lopun tiivisteen 15 kohdalla V.” selluraina 1 on järjestetty irtoamaan puristinhuovasta « ·» *... 30 5 ja tästä eteenpäin suunnilleen toisen imukammion • ♦ · *·1 1 imuaukon ensimmäisen tiivisteen 16 kohdalla puristin- huopa 5 on järjestetty irtoamaan kontaktista imutelan • · « · 2 ulkopinnan kanssa. Näin toisen imukammion 6 imuaukko : tiivisteiden 16 ja 17 välissä muodostaa niiden kohdal- ./ 35 la oleviin imutelan 2 reikiin 8 puhdistusvyöhykkeen 7.

♦ · ·

Puhdistusvyöhykkeen 7 alueella imutelan reikien sisä- • · ’···1 päässä vaikuttaa toisen imukammion alipaine ja reikien • · 1 « · « · ··· · • · · • «· • · 106640 ulkopäät ovat vapaassa ilmatilassa imutelan ulkopinnan ja puristinhuovan 5 rajaamassa kiilamaisessa tilassa. Näin alipaineen vetäessä rei'issä olevaa vettä sisäänpäin ilma pääsee vapaasti virtaamaan reikiin. Vapaasta 5 ja tehokkaasta virtauksesta johtuen jo n. 15 kPa:n alipaine saa rei'istä poistuvan veden osittain pisaroina ja sumuna poistumaan imukammion toimiessa näin pääasiassa pneumaattisena kuljettimena. Osa vedestä valuu kuitenkin imuaukon läpi nestemäisenä virtauksena 10 alaspäin imukammion alaosan keräysosaan 18. Näin pääasiassa nipeissä 11 ja 4 imuaukkoihin 8 puristunut vesi ei pääse virtaamaan takaisin puristinhuovalle 5 ja sen kautta rainalle 1, vaan se saadaan imetyksi kokonaisuudessaan imutelan sisäpuolelle.

15 Kuvan 2 sovelluksessa viira 10 tuo rainan 1 kuvan 2 mukaiseen kombipuristimeen. Puristimen molemmat imukammiot 6 ja 13 on yhdistetty yhteiseen imu-kanavaan 19. Imukanavaan on kytketty ensimmäinen kes-kipakopuhallin 20 ja sen kanssa sarjaan toinen keski-20 pakopuhallin 21. Näin imukammioihin saadaan alipaine, joka on riittävä pitovyöhykkeessä pitämään raina kiinni imutelan pinnassa ja riittävä imemään puhdistus-vyöhykkeessä imutelan rei'istä veden reikien toisten päiden ollessa vapaassa ilmatilassa sallien vapaan ja • « V.: 25 vastuksettoman ilmavirtauksen reikiin.

·:··: Edellä keksintöä on selostettu esimerkinomai- • :1j sesti oheisen piirustuksen avulla keksinnön eri sovel- • · · · lusten ollessa mahdollisia patenttivaatimusten rajaa- :·. man keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

• · · ««« • 1 ♦ • · · • · · • · · • · · • · · • · · • » · • · • 1· • · · • ♦ • « ·»· « · « • · • « • · · « • « · • · · • ·

Claims (10)

1. Sellun kuivatuskoneen puristimen imutela-järjestely, johon kuuluu ensimmäisen ja toisen imukam-mion käsittävä sellurainan (1) yläpuolinen imutela (2) 5 sekä sen alapuoliset ensimmäinen vastatela (9) ja toinen vastatela (3) , ja jossa viiraosan märkäviira (10) kiertää ensimmäisen vastatelan kautta ja puris-tinhuopa (5) kiertää imutelaa (2), jolloin selluraina (1) puristuu imutelan ja ensimmäisen vastatelan (9) 10 välisessä ensimmäisessä nipissä (11) viiran (10) ja puristinhuovan (5) välissä, sekä imutelan ja toisen vastatelan (3) välisessä toisessa nipissä (4) puristinhuovan (5) ja toisen puristinhuovan (12) välissä puristinhuovan (5) kulkiessa sellurainan ja imutelan 15 välissä kontaktissa imutelan pintaan, imutelan sisältäessä imukammion (6) , joka muodostaa imutelaan puh-distusvyöhykkeen (7) , jonka alueella vettä imetään imutelan imuaukoista (8), tunnettu siitä, että ensimmäisen nipin (11) ja toisen nipin (4) väliselle 20 alueelle on järjestetty pitovyöhyke, johon imutelan ensimmäinen imukammio (13) on järjestetty alueelle, joka alkaa ennen ensimmäistä nippiä (11), jolloin vallitseva alipaine pitää viiran (10) päältä ensimmäisen .. nipin jälkeen irronneen sellurainan (1) kiinni kontak- • · · * \ 25 tissa puristinhuovan alapinnalla, ja että toisen nipin (4) jälkeiselle alueelle on järjestetty pitovyöhykkeen !.: : jälkeen puhdistusvyöhyke, johon on järjestetty toinen ..1·2 imukammio (6) , jossa puhdistusvyöhykkeessä imutelan : aukot ovat vapaassa ilmatilassa, jolloin puhdistus- :1·2: 30 vyöhykkeessä imutelan rei'issä ilmaa pääsee vapaasti virtaamaan reikiin ja jolloin puristinhuopaa (5) pit-kin mahdollisesti valuva vesi saadaan imetyksi imukam- • · · mioon (6) . ♦ · T *.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen imutelajär- | 1·· 3 5 jestely, tunnettu siitä, että puhdistusvyöhyke :3: (7) ulottuu ainoastaan puristinhuovasta (5) vapaalle • · · 1. imutelan (2) pinnan alueelle. « · « · 1 · I » » 2 • · · 3 • ♦ 9 106640

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen imutelajärjestely, tunnettu siitä, että puhdistusvyöhyke (7) ulottuu osittain puristinhuovan (5) kanssa kontaktissa olevalle imutelan pinnan alueelle.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen imutelajärjestely, tunnettu siitä, että sellu- raina (1) on järjestetty irtoamaan kontaktista puris-tinhuopaan (5) ennen puristinhuovan irtoamista kontaktista imutelan (2) pintaan.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen imutelajärjestely, tunnettu siitä, että sellu- raina (1) on järjestetty irtoamaan kontaktista puris-tinhuopaan (5) olennaisesti samanaikaisesti puristin-huovan jättäessä imutelan (2) pinnan.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen imutelajärjestely, tunnettu siitä, että imukam- mio (6) on yhdistetty alipainelähteenä toimivaan kes-kipakopuhaltimeen aikaansaamaan alipaine välillä 5-20, edullisesti 10-18, esimerkiksi noin 15 kPa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen imutelajär jestely, tunnettu siitä, että alipainelähteenä käytetään ainakin kahta sarjaan kytkettyä keskipakopu-hallinta riittävän alipaineen aikaansaamiseksi.

8. Menetelmä sellun kuivatuskoneen puristimen ::: 25 imutelajärjestelyssä, jossa on ensimmäisen ja toisen ·:··· imukammion käsittävä imutela (2) , sekä sen alapuoliset : ensimmäinen vastatela (9) sekä toinen vastatela (3) , ··· · jossa menetelmässä viiraosan märkäviira (10) kiertää ΙΓ1 ensimmäisen vastatelan (9) kautta, ja jossa puristin- *... 30 huopa (5) kiertää imutelaa (2) , jolloin selluraina (1) • · · ’·1 1 puristuu imutelan ja ensimmäisen vastatelan (9) väli sessä ensimmäisessä nipissä (11) viiran (10) ja puris- ··· ·.· · tinhuovan (5) välissä, sekä imutelan ja toisen vasta- • · » • iy J telan (3) välisessä toisessa nipissä (4) puristinhuo- y] 35 van (5) ja toisen puristinhuovan (12) välissä puris- m · · tinhuovan (5) kulkiessa sellurainan ja imutelan välis- • · *;1 sä kontaktissa imutelan pintaan, tunnettu sii- • · # • · » · « · · « · • · · • · · • · 10 106640 tä, että ennen ensimmäistä nippiä alkavassa imutelan ensimmäisessä imukammiossa (13) ylläpidetään alipaine, jolla pidetään viiran (10) päältä ensimmäisen nipin jälkeen irronnut selluraina (1) kiinni kontaktissa pu-5 ristinhuovan alapinnalla, ja ensimmäisen imukammion jälkeen järjestetyssä toisessa imukammiossa (6) , joka muodostaa puhdistusvyöhykkeen (7) , ylläpidetään alipaine, jolla ylläpidetään ilmavirtaus, jossa imutelan rei1issä ilmaa pääsee vapaasti virtaamaan sen reikiin. 10

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään alipainetta, joka on välillä 5-20, edullisesti 10-18, esimerkiksi noin 15 kPa.

8 106640

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että imukammion alipaine tehdään keskipakopuhaltimella, edullisesti kahdella sarjaan kytketyllä keskipakopuhaltimella. • « • · · • · · • · • « • · • » i • · · ·«« · ··♦ • · · · • · • · • · · • · · * · · • · « • · · • I I « · · «»· • » » • ♦ · • a · • ♦ • » • · · 1 0 · • · * · Ml • · • · · • · · • · 106640