FI122648B - Method and arrangement for treating residual steam in a steam and condensation system for a fiber web machine - Google Patents
Method and arrangement for treating residual steam in a steam and condensation system for a fiber web machine Download PDFInfo
- Publication number
- FI122648B FI122648B FI20106327A FI20106327A FI122648B FI 122648 B FI122648 B FI 122648B FI 20106327 A FI20106327 A FI 20106327A FI 20106327 A FI20106327 A FI 20106327A FI 122648 B FI122648 B FI 122648B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- steam
- vapor
- heat
- residual
- group
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
- D21F5/20—Waste heat recovery
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
- D21F5/02—Drying on cylinders
- D21F5/10—Removing condensate from the interior of the cylinders
Description
Menetelmä ja järjestely jäännöshöyryn käsittelemiseksi kuiturainakoneen höyryjä lauhdcj ärj estelmässä 5 Keksinnön kohteena on menetelmä ja järjestely jäännöshöyryn käsittelemiseksi kuiturainakoneen höyry- ja lauhdej ärj estelmässä. Jäännöshöyry on kuivatusosan höyryryhmästä peräisin olevaa läpipuhallushöyryä, joka normaalisti lauhdutetaan ja palautetaan voimalaitokselle.The invention relates to a method and an arrangement for treating residual steam in a vapor and condensate system of a fiber web machine. Residual steam is blow-through steam from the steam section of the dryer section, which is normally condensed and returned to the power plant.
10 Höyry- ja lauhdejäijesteinään tehtävänä on taata kuivatusosan lämpöenergian saanti rainan kuivattamiseksi haluttuun loppukosteuteen, huolehtia sylinterien lauhteenpoistosta ja varmistaa lauhtumattomien kaasujen poistuminen kierrosta kaikissa olosuhteissa.10 As its vapor and condensate powders, the task is to ensure the heat energy of the drying section to dry the web to the desired final moisture, to provide the cylinders for condensation, and to ensure that non-condensable gases are evacuated under all conditions.
15 Kuivatusosan sylintereihin tuodaan likimain kylläistä höyryä, joka lauhtuessaan vapauttaa suuren määrän energiaa. Tämä energia siirtyy sylinterin sisäpinnasta vaipan kautta rainaan. Kuivatussylintereiden pintalämpötila kasvaa tasaisesti siirryttäessä kuivatusosan märästä päästä sen kuivaa päätä kohti. Pintalämpötilaa hallitaan sylintereihin tuotavan höyryn paineen avulla. Tietyllä ryhmällä sylintereitä 20 on sama höyrynpaine ja tätä ryhmää kutsutaan höyryryhmäksi. Tyypillisesti paperi- tai kartonkikoneessa on 3.. .6 höyryryhmää, jotka eivät ole riippuvaisia käyttö-ryhmistä.15 The drying section's cylinders are supplied with approximately saturated steam which, when condensed, releases a large amount of energy. This energy is transferred from the inner surface of the cylinder through the sheath to the web. The surface temperature of the drying cylinders increases steadily as it moves from the wet end of the drying section towards its dry end. The surface temperature is controlled by the pressure of the steam introduced into the cylinders. A given set of cylinders 20 has the same vapor pressure and this group is called a vapor group. Typically, a paper or board machine will have from 3 to .6 steam groups that are not dependent on the use groups.
C\JC \ J
c3 Lauhtunut höyry poistetaan sylintereistä sifonien avulla. Jotta lauhteen tehokas i 00 o 25 poistuminen voidaan taata, täytyy höyry- ja lauhdepuolen välillä olla tietty paine- 00 cm ero. Tämän paine-eron takia sylintereistä poistuu lauhteen mukana myös läpipu- £ hallushöyryä. Läpipuhallushöyry pyritään edelleen käyttämään hyväksi joko sa- massa tai alhaisemman höyrynpaineen omaavassa höyryryhmässä. Läpipuhal- 00 g lushöyryn tarkoituksena on lisäksi varmistaa, että ilma ja lauhtumattomat kaasut o 30 poistuvat sylinteristä. Poistunut lauhde ja läpipuhallushöyry kerätään lauhdesäili- öihin, joissa höyry erottuu lauhteesta. Se osa läpipuhallushöyrystä, jota ei voida 2 käyttää hyväksi höyryryhmissä, johdetaan lauhduttimelle, jossa se lauhdutetaan yleensä kylmällä raakavesivirtauksella. Lauhduttimen ja lauhdesäiliöiden lauhteet palautetaan takaisin voimalaitokselle, missä niistä muodostetaan uudelleen höyryä.c3 The condensed steam is removed from the cylinders by means of siphons. To the condensate effective i o 00 25 exit can be guaranteed, and the steam must be a certain pressure lauhdepuolen 00 cm gap. Due to this pressure difference, the through condensate vapors also escape from the cylinders. The purge steam is further sought to be utilized in either the same or a lower vapor pressure group. The purpose of the blow-by-blow g is also to ensure that the air and non-condensable gases are discharged from the cylinder. The drained condensate and the purge steam are collected in condensate tanks where the steam is separated from the condensate. The part of the purge steam which cannot be utilized 2 in the steam groups is led to a condenser where it is usually condensed with a cold raw water stream. The condensers of the condenser and condensate tanks are returned to the power plant where they are re-formed into steam.
55
Paperi- ja kartonkikoneiden höyry- ja lauhdcjärjcstclmät ovat yleensä kaskadijär-jestelmiä, termokompressorijärjestelmiä tai näiden yhdistelmiä.Steam and condensate systems for paper and board machines are generally cascade systems, thermocompressor systems, or combinations thereof.
Kaskadijäijestelmässä kunkin höyryryhmän sylintereiltä lauhdesäiliöön tullutta 10 läpipuhallushöyryä hyödynnetään seuraavassa, alhaisemman höyrynpaineen omaavassa höyryryhmässä. Kun höyryryhmiä on kolme, niistä käytetään nimityksiä päähöyryryhmä, väliryhmä ja märkäryhmä. Päähöyryryhmä saa kaiken höyrynsä päähöyrylinjasta ja sen höyrynpaine on korkein. Läpipuhallushöyry johdetaan pääryhmän lauhdesäiliöstä väliryhmän sylintereihin. Väliryhmän lauhdesäili-15 östä läpipuhallushöyry johdetaan märkäryhmään, joka on höyryn kulkusuunnassa katsottuna viimeinen höyryryhmä. Märkäryhmässä höyryn paine on siis matalin. Märkäryhmän lauhdesäiliöstä ohjataan läpipuhallushöyry lauhduttimelle. Jokaiseen höyryryhmään voidaan tuoda läpipuhallushöyryn lisäksi myös tuorehöyryä. 1In the cascade system, the 10 blow-through vapors from the cylinders of each steam group entering the condensate tank are utilized in the next group of steam having a lower vapor pressure. When there are three steam groups, they are referred to as the main steam group, the intermediate group and the wet group. The main steam group receives all its steam from the main steam line and has the highest vapor pressure. The blow-through steam is led from the main group condensation tank to the intermediate group cylinders. From the condensate reservoir 15 of the intermediate group, the blow-through steam is led to the wet group, which is the last steam group when viewed in the direction of steam flow. In the wet group, therefore, the vapor pressure is the lowest. From the wet group condensate tank, purge steam is directed to the condenser. In addition to purge steam, fresh steam can be introduced into each steam group. 1
Kuivatusosan alussa sylintereiden pintalämpötilan tulee olla suhteellisen alhainen, jotta vältytään korkeasta pintalämpötilasta aiheutuvilta haitallisilta rainan tarttumisilta sylinterin pintaan. Tämän vuoksi märkäryhmän sylintereissä käytetään cm usein normaalia ilmanpainetta matalampaa höyrynpainetta. Tällöin myös lauh- cu desäiliössä on oltava alipaine, jotta paine-erosta huolehtiva venttiili toimisi oikein.At the beginning of the drying section, the surface temperature of the cylinders should be relatively low in order to avoid harmful adhesion of the web to the surface of the cylinder due to the high surface temperature. Because of this, the wet group cylinders often use cm steam below normal atmospheric pressure. In this case, the condensate tank must also be underpressure in order for the differential pressure valve to work properly.
COC/O
cp 25 Lauhduttimen tehtävänä on lauhduttaa kaikki siihen tuleva höyry ja tuottaa tarvit-cp 25 The function of the condenser is to condense all the steam it enters and produce
COC/O
(M tava alipaine. Tyhjöpumpun tehtävänä on vetää ilmaa ja lauhtumattomia kaasuja £ järjestelmästä. Jos järjestelmä toimii koko ajan ylipaineella, tyhjöpumppua ei tar-(M low vacuum. The function of the vacuum pump is to draw air and non-condensable gases from the system. If the system is operating at constant pressure, the vacuum pump will not be required.
Is- vita.Is-Vita.
(M(M
co co o o 30 Termokompressorijärjestelmässä läpivirtaushöyryn painetta nostetaan termokom- pressorin eli höyryejektorin avulla ennen höyryn kierrätystä joko takaisin samaan 3 höyryryhmään tai seuraavaan, alemmassa paineessa toimivaan höyryryhmään. Termokompressori tarvitsee käyttö voimakseen motiivihöyryä, joka yleensä on väliottovastapainehöyryä. Termokompressori tuottaa ulosvirtauksena höyryä, jonka paine on korkeampi kuin läpipuhallushöyryn paine mutta matalampi kuin mo-5 tiivihöyryn paine. Lauhtumattomat kaasut johdetaan pois järjestelmästä joko lauhduttimen ja tyhjöpumpun kautta tai suoralla ulospuhalluksella, jos järjestelmä toimii ylipaineen puolella.co co o o 30 In a thermocompressor system, the pressure of the flow-through vapor is increased by means of a thermocompressor or a vapor jet, before the steam is recycled, either back to the same 3 vapor groups or to the next lower pressure vapor group. The thermocompressor needs to be powered by the motive steam, which is usually tap-off steam. The thermocompressor exits steam at a pressure higher than the pressure of the blow-through steam but lower than the pressure of the mo-5 compact steam. Non-condensable gases are discharged from the system either through a condenser and a vacuum pump or by direct blow-off if the system is operating on the overpressure side.
Julkaisusta WO 2010/025999 AI tunnetaan kuiturainakoneen lämm itysjärjcstcl-10 mä, joka käsittää välineet höyryn kulkusuunnassa viimeisenä olevan lämmitys-ryhmän läpipuhallushöyryn paineistamiseksi ja palauttamiseksi lämmitysjäqes-telmään. Läpipuhallushöyryn paineistamiseen käytetään joko mekaanista kompressoria tai termokompressoria, jossa läpipuhallushöyry paineistetaan tuorehöyryl-lä. Paineistettu läpipuhallushöyry johdetaan viimeisen höyryryhmän kuivatussy-15 lintereihin. Järjestelmä käsittää myös lauhduttimen ja tyhjöpumpun alipaineen aikaansaamiseksi ja lauhtumattomien kaasujen poistamiseksi järjestelmästä.From WO 2010/025999 A1, a heating system for a fiber web machine is known which comprises means for pressurizing and returning to the heating system the blasting steam of the last heating group in the vapor flow direction. The blow-off steam is pressurized using either a mechanical compressor or a thermocompressor, in which the blow-off steam is pressurized with fresh steam. The pressurized blow-through steam is supplied to the drying cy-15 cylinders of the last steam group. The system also comprises a condenser and a vacuum pump for applying vacuum and removing non-condensable gases from the system.
Julkaisusta US 4,447,964 tunnetaan höyry- ja lauhdejärjestelmä, jossa läpipuhallushöyry ja lauhtumattomat kaasut paineistetaan termokompressorilla ja pääosa 20 paineistetusta höyrystä palautetaan takaisin samaan höyryryhmään. Pieni osa paineistetusta höyrystä johdetaan alemmassa paineessa toimivaan höyryryhmään. Alemmassa paineessa toimivan höyryryhmän läpipuhallushöyry ja lauhtumatto-oj mat kaasut johdetaan kokonaisuudessaan lauhduttimeen, jonka perässä on sinänsä cm tunnettuun tapaan tyhjöpumppu lauhtumattomien kaasujen poistamiseksi järjes- oo cp 25 telmästä. Termokompressorinmotiivihöyrynä käytetään korkeapainehöyryä.US 4,447,964 discloses a steam and condensate system in which blow-through steam and non-condensable gases are pressurized with a thermocompressor and most of the pressurized steam is returned to the same steam group. A small part of the pressurized steam is led to a steam group operating at a lower pressure. The blowdown steam and the condensate jet gases of the steam group operating under reduced pressure are all introduced into the condenser, which is followed in itself by a vacuum pump for removing non-condensable gases from the system cp 25. High pressure steam is used as the thermocompressor motive steam.
coc/o
CMCM
g Normaalisti kuivatusosalta poistuvan läpipuhallushöyryn paine on niin matala, että höyryn lauhtuessa vapautuvaa lämpöä voidaan käyttää ainoastaan jäähdytys-co g veden lämmittämiseen tiettyyn lämpötilaan saakka. Lämmintä vettä syntyy usein g 30 paperinvalmistusprosessissa ylimäärin, jolloin osa jäähdytysveteen lauhduttimessa siirretystä lämmöstä menee hukkaan.g The pressure of the blow-off steam, which normally leaves the drying section, is so low that the heat released by the steam condensation can only be used to heat the cooling co g water to a certain temperature. Warm water is often generated in excess of g 30 in the papermaking process, thereby wasting some of the heat transferred to the cooling water in the condenser.
44
Keksinnön päämääränä on höyry- ja lauhdejärjestelmä, joka toimii ilman lauhdu-tinta ja tyhjöpumppua ja jota silti voidaan käyttää laajalla käyttöalueella. Erityisesti tavoitteena on tehostaa lämmön talteenottoa jäännöshöyrystä, helpottaa lauh-tumattomien kaasujen poistoa järjestelmästä sekä alentaa höyry- ja lauhdejäqes-5 telmän investointi- ja käyttökustannuksia.The object of the invention is a steam and condensate system which operates without a condenser and a vacuum pump and which can still be used in a wide range of applications. Specifically, the aim is to improve heat recovery from residual steam, facilitate the removal of non-condensable gases from the system, and reduce the investment and operating costs of the steam and condensate system.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä höyryryhmän jäännöshöyryä paineistetaan höyryejektorin avulla, jolloin höyryejektorin imupuolelle saadaan syntymään alipaine ilman lauhdutinta. Paineistetusta jäännöshöyrystä otetaan talteen lämpöä 10 johtamalla jäännöshöyry lämmönkäyttölaitteeseen, joka lämmönkäyttölaite käsittää lämmönvaihtimen ilman tai veden lämmittämiseksi, höyrylaatikon tai roiske-vesilevystöjen lämmityslaitteen. Lisäksi paineistetusta jäännöshöyrystä poistetaan lauhtumattomia kaasuja ilman tyhjöpumppua.In the method according to the invention, the residual vapor of the steam group is pressurized by means of a steam ejector, whereby a vacuum is created on the suction side of the steam ejector without a condenser. Heat is recovered from the pressurized residual steam by introducing the residual vapor into a heat drive, which comprises a heat exchanger for heating air or water, a steam box or a splash water heater. In addition, non-condensable gases are removed from the pressurized residual steam without a vacuum pump.
15 Keksinnön mukainen jäqestely jäännöshöyryn käsittelemiseksi käsittää höyryejektorin, joka on sovitettu paineistamaan jäännöshöyryä, jolloin höyryejektorin imupuolelle saadaan syntymään alipaine ilman lauhdutinta, sekä lämmönkäyttö-laitteen, joka on sovitettu ottamaan lämpöä talteen paineistetusta jäännöshöyrystä, joka lämmönkäyttölaite käsittää lämmönvaihtimen ilman tai veden lämmittämi-20 seksi, höyrylaatikon tai roiskevesilevystöjen lämmityslaitteen. Lisäksi jäqestely käsittää välineet lauhtumattomien kaasujen poistamiseksi paineistetusta jäännöshöyrystä ilman tyhjöpumppua. c\j cu Jäännöshöyryllä tarkoitetaan tässä yhteydessä matalapaineista läpipuhallushöyryä, oo cp 25 joka normaalisti lauhdutetaan ja palautetaan voimalaitokselle. Jäännöshöyry voi oo cm olla esimerkiksi märkäryhmän lauhdesäiliöstä peräisin olevaa läpipuhallushöyryä, g jonka paine on niin alhainen, että sitä ei voida käyttää hyväksi höyryryhmissä.The refining treatment of residual vapor according to the invention comprises a vapor ejector adapted to pressurize the residual vapor to produce a negative pressure on the suction side of the vapor ejector without a condenser, and a heat drive device adapted to recover the heat from the steam box or splash water heater. Further, the decontamination comprises means for removing non-condensable gases from pressurized residual steam without a vacuum pump. c \ j cu Residual steam, as used herein, refers to low pressure blow-through steam, oo cp 25, which is normally condensed and returned to the power plant. The residual vapor, for example, may be, for example, purge vapor from a wet group condensation tank, g having a pressure so low that it cannot be utilized in the vapor groups.
CMCM
co g Höyryejektorin käyttö kuivatusosalla on sinänsä tunnettua, mutta kaikissa tunne- c3 30 tuissa ratkaisuissa höyryejektorin avulla nostetaan läpipuhallushöyryn painetta, jotta höyry voidaan johtaa takaisin sylintereihin. Keksinnön mukaisessa ratkaisus- 5 sa höyryejektoria käytetään alipaineen aikaansaamiseen lauhdesäiliöön ja läpivir-taushöyryn paineen nostamiseen, jolloin paineistuksen jälkeen jäännöshöyry soveltuu hyvin esimerkiksi kuivatusosan huuvassa tarvittavan korvausilman lämmitykseen. Näin lauhdutinta ei enää tarvita alipaineen aikaansaamiseen. Myös tyhjö-5 pumppu voidaan jättää pois, sillä lauhtumattomien kaasujen poisto paineistetusta höyrystä on mahdollista toteuttaa ilman tyhjöpumppua.The use of a steam ejector on the dryer section is known per se, but in all known solutions, the steam ejector increases the pressure of the blow-through steam to direct the steam back to the cylinders. In the solution according to the invention, the vapor ejector is used to create a negative pressure in the condensate tank and to increase the pressure of the flow-through steam, whereupon the residual steam after pressurization is well suited for heating the replacement air required in the drying section hood. This way, the condenser is no longer needed to create a vacuum. The vacuum-5 pump can also be omitted, since it is possible to remove non-condensable gases from the pressurized steam without a vacuum pump.
Höyryejektorin käyttövoimana eli motiivihöyrynä käytetään edullisesti tehtaan päähöyryputkesta saatavaa tuorehöyryä. Päähöyryllä käsitetään hiomolta, kattilalle) ta tai voimalaitokselta saatavaa tuorehöyryä. Höyryejektorin ulosvirtauksena saadaan höyryä, jonka paine on säätö- ja painesuhteista riippuen jossain jään-nöshöyryn ja motiivihöyryn paineiden välissä. Perinteisessä termokompressorijär-jestelmässä höyryryhmän lauhdepuolelta imetty läpipuhallushöyry johdetaan takaisin saman tai toisen höyryryhmän höyrypuolelle, jolloin ilma ja lauhtumatto-15 mat kaasut jäävät kiertämään systeemiin, paitsi jos ne johdetaan ulospuhalluksella systeemistä pois joko lauhduttimen ja tyhjöpumpun kautta tai suoralla ulospuhalluksella, jos ollaan ylipaineen puolella.Preferably, fresh steam from the main steam pipe of the mill is used as the motive power, or motive steam, of the steam ejector. Main steam is defined as fresh steam from a grinding plant, boiler or power plant. The vapor ejector outflow produces steam which, depending on the control and pressure ratios, has a pressure somewhere between the pressures of the icy vapor and the motive vapor. In a conventional thermocompressor system, blow-through steam drawn from the condensate side of the steam group is recirculated to the steam side of the same or another vapor group, whereby air and non-condensed gases are circulated into the system, except when
Höyryejektorin tyypistä ja mitoituksesta riippuu, miten suurta alipainetta sillä pys-20 tytään ylläpitämään. Höyryejektori soveltuu hyvin alipainelähteeksi esimerkiksi kartonkikoneille, joiden kuivatusosalla maksimaalinen alipainevaatimus on suuruusluokkaa -30.. .-40 kPa. c\i cm Keksinnön mukaisessa ratkaisussa höyryejektorilta tuleva paineistettu jään- iThe type and size of the vapor ejector depends on how much vacuum it can maintain. The vapor ejector is well suited as a source of vacuum for board machines, for example, with a drying section having a maximum vacuum requirement of the order of -30 to -40 kPa. ci cm In the solution of the invention, pressurized ice coming from a steam ejector
COC/O
o 25 nöshöyry voidaan johtaa esimerkiksi ilman tai veden lämmittämiseen lämmönsiir-o 25 steam can be led, for example, to heating air or water in a heat exchanger.
COC/O
cm timessä, höyrylaatikkoon tai roiskevesilevystöjen lämmitykseen. Eräs edullinen | käyttökohde on huuvan korvausilman lämmitys. Lämmönkäyttölaitteen tulopuoli lelle voidaan järjestää ilmanpoistin, jolla paineistetusta höyrystä poistetaan ilmaa co g ja muita lauhtumattomia kaasuja. Lämmönkäyttölaitteessa mahdollisesti muodos- g 30 tunut lauhde johdetaan tehtaan päälauhde- tai keräilysäiliöön. Myös päälauhdesäi- liö voi olla varustettu ilmanpoistolla.cm in the timer, in a steam box or for heating splash plates. One inexpensive is used for heating the hood replacement air. A deaerator may be provided on the inlet side of the heat drive to purge air g and other non-condensable gases from the pressurized steam. The condensate possibly formed in the heat drive device is led to the main condensate or collection tank of the mill. The main condensate tank may also be provided with a vent.
66
Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa tehtaissa, joissa halutaan minimoida jäähdytys- ja tiivistevesien käyttö sekä minimoida pumppaukset ja matala-paineisen höyryenergian siirto prosessivesiin silloin, kun lämpimiä vesiä on muutoinkin riittävästi. Vaikka märkäryhmää ajetaan lievässä alipaineessa, kuitenkin 5 halutaan hyödyntää märkäryhmän läpipuhallushöyryn energia, minkä keksinnön mukainen ratkaisu tekee mahdolliseksi.The solution according to the invention can be applied in factories where it is desired to minimize the use of cooling and sealing water, as well as to minimize pumping and transfer of low-pressure steam to process water when there is otherwise sufficient hot water. Although the wet group is run under mild vacuum, it is desired to utilize the energy of the wet group blow-through steam, which the solution of the invention makes possible.
Keksinnön mukaisella ratkaisulla on saavutettavissa useita etuja. Kun tyhjöpump-pu jätetään pois, ei tarvita myöskään pumpun moottoria eikä tiivistevesiä. Tyhjö-10 pumppu korvataan höyryejektorilla, joka edullisesti käyttää samaa höyryä kuin mitä syötetään kuivatussylintereille. Höyryejektori ei tarvitse sähköä eikä tiiviste-vettä.Several advantages can be achieved with the solution according to the invention. When the vacuum pump pump is omitted, neither the pump motor nor the sealing water is required. The vacuum-10 pump is replaced by a steam ejector, which preferably uses the same steam as that supplied to the drying cylinders. The steam ejector does not need electricity or seal water.
Kun lauhdutin jää pois, lauhduttimcn jäähdytysvettä ei enää tarvita. Yhden lauh-15 duttimen vedenkulutus on vähintään noin 3...6 1/s ja enintään noin 40...60 1/s. Lauhdutin voidaan korvata jollain muulla lämmönkäyttölaitteella, kuten esimerkiksi huuvan korvausilman lämmityspatterilla. Höyryejektorin tuottama paineistettu höyry voidaan näin hyödyntää huuvaan tarvittavan korvausilman lämmitykseen.When the condenser is removed, the cooling water from the condenser is no longer needed. One condenser has a water consumption of at least about 3 to 6 l / s and a maximum of about 40 to 60 l / s. The condenser can be replaced by another heat application device, such as a hood replacement air heating coil. The pressurized steam produced by the steam ejector can thus be utilized to heat the replacement air needed for the hood.
2020
Keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa kuivatusryhmän vaihtoehtoiset ajotavat. Märkäryhmä voi toimia ylipaineisena tai alipaineisena kuten normaalissa kas-c\j kadijärjestelmässä, joka toimii lauhduttimen ja tyhjöpumpun kanssa.The solution according to the invention enables alternative ways of driving the drying group. The wet set may operate at overpressure or underpressure as in a normal cascade cadmium system that operates with a condenser and a vacuum pump.
δδ
CMCM
00 o 25 Laitteiston investointikustannuksissa saavutetaan säästöpotentiaalia, kun esimer- oo cm kiksi höyryllä toimiva huuvan korvausilman lämmönvaihdin katsotaan jo muuten- £ kin toimitukseen sisältyväksi. Höyryejektorin hinta on vain noin puolet lauhdutti- men, tyhjöpumpun ja vedenerottimen yhteishinnasta.00 o 25 The potential for savings in the investment cost of the equipment is achieved by considering, for example, a steam-powered hood replacement heat exchanger already included in the scope of supply. The cost of a steam ejector is only about half the combined cost of a condenser, a vacuum pump and a water separator.
0000
CDCD
o ° 30 Keksinnön mukainen menetelmä ja jäijestely soveltuvat käytettäväksi yhtä hyvin kaskadijäijestelmän kuin termokompressorijäijestelmänkin yhteydessä.The method and rigidity of the invention are suitable for use with a cascade system as well as a thermocompressor system.
77
Seuraavaksi keksintöä selostetaan viittaamalla oheisiin piirustusten kuvioihin, joihin keksintöä ei kuitenkaan haluta yksinomaisesti rajoittaa.The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, which, however, are not to be construed as being limited thereto.
Kuvio 1 on periaatepiirros tekniikan tason mukaisesta jäännöshöyryn käsittelystä.Figure 1 is a schematic drawing of prior art residual steam treatment.
55
Kuvio 2 on periaatepiirros keksinnön mukaisesta järjestelystä jäännöshöyryn käsittelemiseksi.Figure 2 is a schematic drawing of an arrangement for treating residual steam in accordance with the invention.
Kuviossa 1 on esitetty periaatteellisesti osa tekniikan tason mukaisesta paperiko-10 neen kuivatusosan höyry- ja lauhdejärjestelmästä. Kyseessä on kaskadijärjestel-mä, jossa höyryä johdetaan päähöyryputkesta 10 putkilinjaa 16 pitkin väliryhmän 12 sylintereille ja putkilinjaa 18 pitkin märkäryhmän 11 sylintereille. Sylintereistä poistuva lauhde ja läpivirtaushöyry kerätään kyseisen höyryryhmän 11, 12 lauh-desäiliöön 13,14.Figure 1 illustrates, in principle, a portion of the prior art steam and condensation system for a paper machine dryer section. This is a cascade system in which steam is conducted from the main steam pipe 10 along the pipeline 16 to the cylinders of the intermediate group 12 and along the pipeline 18 to the cylinders of the wet group 11. The condensate and flow-through steam leaving the cylinders are collected in the condensate tank 13,14 of the steam group 11, 12.
15 Märkäryhmä 11 on kuiturainan kulkusuunnassa katsottuna ensimmäinen kuivatus-sylintereiden höyryryhmä. Märkäryhmän 11 sylintereille tullessaan kuituraina on vielä suhteellisen märkä, minkä vuoksi kuivatuksessa käytetään suhteellisen matalaa lämpötilaa ja höyrynpainetta. Väliryhmässä 12 käytetään korkeampaa lämpöti-20 laa ja höyrynpainetta kuin märkäryhmässä 11. Kuivatusosan viimeisissä höyry-ryhmissä (ei esitetty) höyrynpaine on kaikkein korkein.The wet group 11 is the first steam group of drying cylinders viewed in the direction of travel of the fibrous web. When entering the cylinders of the wet group 11, the fibrous web is still relatively wet, which is why relatively low temperatures and vapor pressure are used in drying. Intermediate group 12 uses a higher temperature and vapor pressure than wet group 11. The last steam groups (not shown) in the drying section have the highest vapor pressure.
cvi Kun on kyseessä kaskadijärjestelmä, viimeisen höyryryhmän lauhdesäiliöstä (ei o cm esitetty) johdetaan läpipuhallushöyryä ja lauhtumattomia kaasuja putkilinjaa 15 oo o 25 pitkin väliryhmän 12 höyrynsyöttöön 16. Vastaavasti väliryhmän 12 lauhdesäili- co cm östä 14 johdetaan läpipuhallushöyryä ja lauhtumattomia kaasuja putkilinjaa 17 £ pitkin märkäryhmän 11 höyrynsyöttöön 18.cvi In the case of a cascade system, the condensate tank (not shown) of the last steam group (not shown) is led through the pipeline 15 o 0 25 to the steam supply 16 of the intermediate group 12, respectively. 11 for steam supply 18.
N·OF·
CMCM
co g Kustakin lauhdesäiliöstä 13, 14 pumpataan lauhdetta putkilinjaa 19 pitkin pää- g 30 lauhdesäiliöön 20, josta lauhde pumpataan edelleen putkilinjaa 21 pitkin kattilalai tokselle (ei esitetty). Päälauhdesäiliöön 20 tuodaan putkilinjoja 22 pitkin myös 8 muita kuiturainakoneen ja erityisesti kuivatusosan lauhteita, kuten esimerkiksi lauhteita huuvan korvausilman lämmönvaihtimista (ei esitetty). Huuvan korvaus-ilma lämmitetään yleensä väliotto- tai matalapainehöyryllä.From each of the condensate tanks 13, 14, condensate is pumped along pipeline 19 to the main g 30 of the condensate tank, from which the condensate is further pumped along pipeline 21 to the boiler plant (not shown). 8 other condensates of the fiber web machine, and in particular the dryer section, such as condensers from the heat exchanger of the hood replacement air (not shown), are also introduced into the main condensate tank 20 via pipelines 22. Replacement air for the hood is usually heated with tap or low pressure steam.
5 Märkäryhmän lauhdesäiliöstä 13 johdetaan matalassa paineessa olevaa läpipuhal-lushöyryä eli jäännöshöyryä putkilinjaa 23 pitkin lauhduttimeen 24, jossa höyry lauhdutetaan jäähdytysvesiputkistossa 25 kiertävän raakaveden avulla. Höyryn lauhtuessa sen paine laskee ja tilavuus pienenee. Lauhduttimen 24 perässä on ve-denerotin 26, josta lauhde johdetaan putkilinjoja 27 ja 19 pitkin päälauhdesäiliöön 10 20. Lauhtumattomat kaasut johdetaan vedenerottimesta 26 putkilinjaa 28 pitkin tyhjöpumppuun 29. Tyhjöpumppu 29 vapauttaa ilman ja lauhtumattomat kaasut ilmakehään. Tyhjöpumppu 29 tarvitsee tiivistevettä, joka otetaan jäähdytys-vesikierrosta putkilinjaa 30 pitkin.5 Wet group condensate tank 13 is supplied with low pressure blow-through steam, or residual steam, through a conduit 23 to a condenser 24 where the steam is condensed by means of raw water circulating in the cooling water pipeline 25. As the steam condenses, its pressure drops and the volume decreases. Behind the condenser 24 is a water separator 26, from which the condensate is led along pipelines 27 and 19 to the main condensate reservoir 10 20. The non-condensable gases are led from the water separator 26 along the pipeline 28 to the vacuum pump 29. The vacuum pump 29 releases air and The vacuum pump 29 requires seal water, which is drawn from the cooling-water circuit along the pipeline 30.
15 Kun märkäryhmä 11 toimii alipaineisena, lauhdutin 24 ja tyhjöpumppu 29 ovat välttämättömät alipaineen aikaansaamiseksi lauhdesäiliöön 13 ja lauhtumattomien kaasujen poistamiseksi järjestelmästä. Lauhdutin 24 ja tyhjöpumppu 29 vaativat toimiakseen jäähdytysvettä. Jäähdytysveteen siirretty lämpö menee usein hukkaan, koska lämmintä vettä on prosessissa ylimäärin. Tyhjöpumpun 29 moottori 20 kuluttaa sähköä.When the wet set 11 operates under vacuum, the condenser 24 and the vacuum pump 29 are necessary to provide a vacuum to the condensate tank 13 and to remove non-condensable gases from the system. The condenser 24 and the vacuum pump 29 require cooling water to operate. The heat transferred to the cooling water is often wasted because there is excess hot water in the process. The motor 20 of the vacuum pump 29 consumes electricity.
Kuviossa 2 on esitetty osa keksinnön mukaisella järjestelyllä varustetusta höyry-c\j ja lauhdejärjestelmästä. Kuvioissa 1 ja 2 on käytetty toisiaan vastaavista osista cm samoja viitenumerotta, o 25Figure 2 shows a part of a steam-condenser system with an arrangement according to the invention. In Figures 1 and 2, the same reference numerals, p. 25, are used for like parts cm
COC/O
cm Kuviossa 2 lauhdutin ja tyhjöpumppu on korvattu höyryejektorilla 31, joka saa g aikaan alipaineen, joka imee jäännöshöyryn ja lauhtumattomat kaasut putkilinjaa 23 pitkin märkäryhmän 11 lauhdesäiliöstä 13. Höyryejektori 31 ei tarvitse toimi-In Fig. 2, the condenser and vacuum pump are replaced by a steam ejector 31 which produces a g pressure that absorbs residual steam and non-condensable gases along conduit 23 from the condensate tank 13 of the wet group 11.
COC/O
g akseen sähköä ja vettä, vaan se toimii motiivihöyryn avulla, joka johdetaan putkien 30 linjaa 32 pitkin päähöyryputkesta 10. Höyryejektori 31 tuottaa paineistettua höy- 9 ryä, jonka paine on matalampi kuin päähöyryputkesta 10 otettavan motiivihöyryn mutta korkeampi kuin lauhdesäiliöstä 13 otettavan läpipuhallushöyryn.g, but operates by means of a motif steam carried along line 32 of the tubes 30 from the main steam tube 10. The vapor ejector 31 produces a pressurized steam 9 which is lower than the vapor vapor taken from the main steam tube 10 but higher than the vapor vapor.
Höyryejektorin 31 tuottama paineistettu höyry johdetaan putkilinjaa 38 pitkin 5 lämmönvaihtimeen 33, joka tässä tapauksessa on huuvan korvausilmaa 37 kuumentava lämmityspatteri. Putkilinjaan 38 ennen lämmönvaihdinta 33 on järjestetty ilmanpoistin 34, jonka kautta paineistetusta höyrystä poistetaan ilmaa ja muita lauhtumattomia kaasuja. Lämmönvaihtimessa 33 jäännöshöyry lauhtuu ja huuvan korvausilma 37 lämpenee. Lauhde johdetaan lämmönvaihtimesta 33 putkilinjaa 10 35 pitkin päälauhdesäiliöön 20, ja lämmitetty korvausilma 37 johdetaan kuiva- tusosan huuvaan syrjäyttämään sieltä poistuvaa kosteaa ilmaa. Putkilinja 35 voi olla varustettu lauhteenpoistimella eli höyryloukulla 36, joka myös poistaa ilmaa ja lauhtumattomia kaasuja järjestelmästä.The pressurized steam produced by the steam ejector 31 is led along the pipeline 38 to a heat exchanger 33, which in this case is a heating coil for heating the hood replacement air 37. Before the heat exchanger 33, a deaerator 34 is provided in the pipeline 38, through which air and other non-condensable gases are removed from the pressurized steam. In the heat exchanger 33, the residual steam condenses and the hood replacement air 37 warms up. The condensate is led from the heat exchanger 33 through the pipeline 10 35 to the main condensate tank 20, and the heated replacement air 37 is led to the dryer section hood to displace the moist air leaving it. Pipeline 35 may be provided with a condensate drain, or steam trap 36, which also removes air and non-condensable gases from the system.
15 Huuvan korvausilma on perinteisesti kuumennettu väliotto- tai matala-painehöyryllä. Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan vähentää tuorehöyryn kulutusta ja ottaa tehokkaasti talteen märkäryhmän 11 jäännöshöyryssä jäljellä olevaa lämpöenergiaa.15 Hood replacement air is traditionally heated with tap or low pressure steam. The solution according to the invention can reduce the consumption of fresh steam and efficiently recover the thermal energy remaining in the residual steam of the wet group 11.
20 Kuiturainakoneella tarkoitetaan tässä yhteydessä paperi-, kartonki-, pehmopaperi-tai sellunkuivauskonetta.20 In this context, a fiber web machine is a paper, board, tissue or pulp drying machine.
cm Keksinnön monet erilaiset muunnokset ovat mahdollisia seuraavaksi esitettävien ° patenttivaatimuksien määrittelemän suojapiirin puitteissa.cm Various modifications of the invention are possible within the scope defined by the following claims.
i co o 25 i co C\li co o 25 i co C \ l
XX
cccc
CLCL
r-r
CMCM
co co o oco co o o
CMCM
Claims (8)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20106327A FI122648B (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Method and arrangement for treating residual steam in a steam and condensation system for a fiber web machine |
| DE102011088223A DE102011088223A1 (en) | 2010-12-16 | 2011-12-12 | Method for treating residual steam in steam and condensate system of fiber web manufacturing machine, involves condensing residual steam of steam group by steam ejector to high pressure |
| CN201110433334.4A CN102535227B (en) | 2010-12-16 | 2011-12-16 | The method and apparatus of entrained steam is processed in fiber web machine steam and condenser system |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20106327A FI122648B (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Method and arrangement for treating residual steam in a steam and condensation system for a fiber web machine |
| FI20106327 | 2010-12-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20106327A0 FI20106327A0 (en) | 2010-12-16 |
| FI122648B true FI122648B (en) | 2012-05-15 |
Family
ID=43415017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20106327A FI122648B (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Method and arrangement for treating residual steam in a steam and condensation system for a fiber web machine |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102535227B (en) |
| DE (1) | DE102011088223A1 (en) |
| FI (1) | FI122648B (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102776800A (en) * | 2012-07-13 | 2012-11-14 | 成都依瑞克科技有限公司 | Windless dryer |
| CN103205910A (en) * | 2013-03-27 | 2013-07-17 | 杭州澳沙科技有限公司 | Method for using heat energy in coating segment of papermaking |
| CN104534448B (en) * | 2015-01-12 | 2016-08-24 | 昆山鸣朋纸业有限公司 | A kind of high-low pressure vapor removal No leakage draining system |
| DE102015219381A1 (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for operating a paper machine and paper machine |
| CN106642047A (en) * | 2016-11-08 | 2017-05-10 | 湖北京山轻工机械股份有限公司 | Corrugated paper board production line steam cycle system |
| CN106436427A (en) * | 2016-11-18 | 2017-02-22 | 绥阳县双龙纸业有限公司 | Steam drying system for papermaking drying part |
| CN111156418B (en) * | 2018-11-08 | 2022-04-08 | 中国石油化工股份有限公司 | Recovery system for liquefied hydrocarbons |
| CN113203315B (en) * | 2021-04-07 | 2022-11-11 | 机械工业第九设计研究院股份有限公司 | Residual steam removing device in steam engine pipeline |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4447964A (en) | 1981-11-23 | 1984-05-15 | Gardner Thomas A | Dryer drainage by recirculation with primary and secondary dryers |
| CN2394947Y (en) * | 1999-09-27 | 2000-09-06 | 薛翔 | Steam jet type heat supply device |
| DE102008041860A1 (en) | 2008-09-08 | 2010-03-11 | Voith Patent Gmbh | Heating system for treating a fibrous web |
| FI124562B (en) * | 2009-11-27 | 2014-10-15 | Valmet Technologies Inc | Steam and condensate system for the dryer section of a fiber web machine |
| CN201665794U (en) * | 2010-04-15 | 2010-12-08 | 中国轻工建设工程有限公司 | steam condensate heat pump system |
-
2010
- 2010-12-16 FI FI20106327A patent/FI122648B/en not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-12-12 DE DE102011088223A patent/DE102011088223A1/en not_active Withdrawn
- 2011-12-16 CN CN201110433334.4A patent/CN102535227B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20106327A0 (en) | 2010-12-16 |
| CN102535227A (en) | 2012-07-04 |
| CN102535227B (en) | 2015-11-25 |
| DE102011088223A1 (en) | 2012-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI122648B (en) | Method and arrangement for treating residual steam in a steam and condensation system for a fiber web machine | |
| US8196314B2 (en) | Apparatus for drying a fibrous web | |
| FI82961B (en) | Arrangement for the recovery of heat from the outlet air from the dryer of a paper machine | |
| RU2009102189A (en) | METHOD AND DEVICE FOR DISPOSAL OF HEAT IN THE DRYING SECTION OF A PAPER MACHINE | |
| TWI758987B (en) | Recovery device and recovery method of low boiling point substances | |
| JP2009097788A (en) | Multi-pressure condenser and condensate reheating method | |
| FI124562B (en) | Steam and condensate system for the dryer section of a fiber web machine | |
| US4026035A (en) | Dryer with low temperature heat recovery system | |
| WO2016042538A2 (en) | Vacuum condensation system by using evaporative condenser and air removal system coupled to condensing turbines in thermoelectric plants | |
| MX2014009150A (en) | Water/steam cycle and method for operating the same. | |
| US5822880A (en) | Method and arrangement for utilizing condensation water of drying apparatus for fibre web | |
| JP5782368B2 (en) | Vacuum drying equipment | |
| KR101040820B1 (en) | Paper drying system using heat pipe radiator and heat pump. | |
| CN106062319B (en) | Flash tank design | |
| KR100368682B1 (en) | Dehydration and drying system | |
| ES2768954T3 (en) | Procedure for operating a paper machine and paper machine | |
| KR101089180B1 (en) | Down-flow type waste heat recovery device | |
| US5815943A (en) | Method and arrangement for utilizing energy of drying apparatus for fibre web | |
| CN206815086U (en) | A kind of paper machine efflux gas processing unit | |
| JP4751739B2 (en) | Dehydration drying apparatus and dehydration drying method | |
| JP6713801B2 (en) | Steam heating device | |
| CN212512398U (en) | Efficient and energy-saving heat energy comprehensive utilization system of tube bundle dryer | |
| CN111377585A (en) | Negative-pressure vaporization water removal and heat recovery plate frame dehydration drying device and method | |
| SU1013532A1 (en) | Apparatus for recuperating heat in ventilation system of paper-making machine | |
| JP6325099B2 (en) | Module for condensing discharged steam and cooling turbine effluent |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 122648 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
| MM | Patent lapsed |