FI68690C - Foerfarande och anordning foer utnyttjande av vaermeenergin i ylvattnet i en sugpump som verkar pao en sugvals och/elle r uglaoda i en pappersmaskin - Google Patents

Description

1 68690

Menetelmä ja laitteisto paperikoneen imutelaan ja/tai imu-laatikkoon vaikuttavan imupumpun jäähdytysnesteen sisältämän lämpöenergian hyödyntämiseksi 5 Keksinnön kohteena on menetelmä ja laitteisto pape rikoneen imutelaan ja/tai imulaatikkoon vaikuttavan imupumpun jäähdytysnesteen sisältämän lämpöenergian hyödyntämiseksi paperikoneessa, jossa on ainakin yksi paperirainan kuivaamiseen tarkoitettu, paperirainan kuivausilman lämmi-10 tysvälineillä varustettu kuivausilmayksikkö.

Ennestään tunnetuissa paperikoneissa imutelaan ja/ tai imulaatikkoon vaikuttavaan imupumppuun on ruiskutettu kylmää tuorevettä niin paljon, että imupumpusta poistuvan jäähdytysveden lämpötila on saatu pidetyksi ennaltamäärä-15 tyn ylärajan tavallisimmin n. 40 °C alapuolella. Tunnetuissa paperikoneissa näin syntynyt lämminvesi on suoritetun jäähdytyksen jälkeen johdettu viemäriin.

Tällaisen imupumpun jäähdytysratkaisun heikkoutena on mainittava huomattavan suuri tuoreveden kulutus sekä se 20 ettei imupumppujen moottorien eikä imun aiheuttamisen antamaa lämpötehoa ole millään tavoin hyödynnetty, jolloin paperikoneen käyttökustannukset ovat tarpeettoman suuret.

Paperikoneissa on ennestään tunnettua käyttää paperirainan kuivaamiseen kuivausilmayksikköä, jossa on läm-25 mönvaihtimet kuivausilman lämmittämiseksi. Energian kulutuksen minimoimiseksi tällaisissa tunnetuissa kuivausilma-ratkaisuissa kierrätetään paperirainan kuivaamiseen jo kertaalleen käytetty, osittain jäähtynyt ja kostunut kui-vausilma takaisin kuivausilmayksikköön lämmittämään osal-30 taan paperirainalle puhallettavaa kuivausilmaa. Tämän ratkaisun haittana on että tarvitaan vielä suuria lisälämmön-vaihtimia kuivausilman lämmittämiseksi tarvittavaan lämpötilaan.

Keksinnön päämääränä on minimoida tunnettujen rat-35 kaisujen haittoja ja heikkouksia sekä saada aikaan energian ja vedenkulutukseltaan omavaraisempi ratkaisu kuivaus- 2 68690 ilman lämmitykseen ja samalla eliminoida imutelaan ja/tai imulaatikkoon vaikuttavan imupumpun lämpösaastevaikutuk-set.

Nämä päämäärät on saavutettu keksinnön mukaisen me-5 netelmän avulla siten, että imupumpun lämmennyt jäähdytys-neste johdetaan lämpöpumppuun ja lämpöpumpun väliainekier-toon siirtyneen lämpöenergian avulla tuotetaan korkealäm-pöistä nestettä, joka johdetaan kuivausilmayksikköön lämmittämään paperirainan kuivausilmaa; ja keksinnön mukaisen 10 laitteiston avulla siten, että imupumpun jäähdytysnesteen poistolinja on sovitettu lämmittämään, lämpöpumpun välityksellä, kuivausilmayksikölle johtavaa paperirainan kui-vausilman lämmitysnesteen syöttölinjaa.

Keksinnön etuina on mainittava, että pienentyneen 15 tuoreveden kulutuksen ansiosta on aikaansaatu huomattavaa taloudellista säästöä. Lisäksi keksinnön ansiosta imupump-pauksen ottama sähköteho voidaan käyttää uudelleen paperirainan kuivausilman lämmittämiseen ja voidaan edelleen pienentää paperikoneen käyttökustannuksia.

20 Keksintöä kuvataan seuraavassa esimerkinomaisesti sen edullisen sovellutusmuodon avulla oheiseen piirustukseen viittaamalla, joka esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisesti varustettua paperikonetta.

Kuviossa on esitetty keksinnön edullisen sovellutus-25 muodon mukainen laitteisto paperikoneen imutelaan 1 ja imu-laatikkoon 2 vaikuttavan imupumppujen 3, jotka ovat edullisesti nesterengastyyppisiä tyhjöpumppuja, jäähdytysveden ja tiivistysveden sisältämän lämpöenergian talteenottami-seksi lämpöpumpun 6 avulla ja paperirainan 4 kuivausilman 30 lämmittämiseksi lämpöpumpulla 6 talteenotetun lämpöenergian avulla.

Tässä esimerkkitapauksessa imupumppujen 4 jäähdytysvesi muodostaa suljetun kierron 9, 10 siten, että imupum-puissa 4 sekä moottorin kehittämän että imupumppauksen ai-35 heuttamisen antaman lämmön vaikutuksesta lämmennyt jäähdytysvesi johdetaan jäähdytysveden poistolinjaa 9 pitkin li 3 68690 lämpöpumpun 6 höyrystinosaan 13 höyrystinosan sisääntulon 14 kautta ja höyrystinosassa jäähdyttyään palautetaan höyrystinosan ulostulon 15 lävitse takaisin imupumppuun 4 imu-pumpun jäähdyttämiseksi pitkin jäähdytysveden syöttölinjaa 5 10.

Imupumpun 4 jäähdytysvedestä lämpöpumppuun 6 jääh-dykeväliainepiiriin 7, 8 siirtyneen lämpöenergian avulla tuotetaan lämpöpumpun lauhdutinosassa 16 korkealämpöistä vettä. Tämä korkealämpöinen vesi pumpataan paperikoneen 10 kuivausilmayksiköille 5 lämpöpumpun 6 lauhdutinosan 16 ulostulon 17 kautta pitkin korkealämpöisen veden syöttölinjaa 11. Kuivausilmayksiköissä 5 korkealämpöinen vesi lämmittää lämmönvaihtimen 19 välityksellä paperirainaan 4 puhallettavaa kuivausilmaa. Kuten kuviosta vielä ilmenee, tässä 15 esimerkkitapauksessa korkealämpöinen vesi palautetaan läm-mönvaihtimissa 19 jäähdyttyään kuivausilman lämmityksen jälkeen pitkin korkealämpöisen veden paluulinjaa 12 takaisin lämpöpumpun 6 lauhdutinosaan 16 lauhdutinosan sisääntulon 18 läpi.

20 Keksinnön ansiosta voidaan paitsi pienentää jo edel lä mainittua imupumpun 4 jäähdyttämiseen käytettävää tuore-veden määrää ja hyödyntää imupumppauksen ottamaa sähkötehoa uudelleen paperirainan kuivausilman lämmittämiseen myös pienentää ja vähentää kuivausilmaa tarpeelliseen lämpöti-25 laan lämmittävää lämpömäärää ja siten lämmittävien lisä-vaihtimen 20 kokoa ja lukumäärää.

Keksintöä on selostettu edellä vain sen edullisen sovellutusesimerkin avulla. Tällä ei ole mitenkään haluttu rajata keksintöä vain tällaista nimenomaista esimerkkita-30 pausta koskevaksi, vaan kuten alan ammattimiehelle on selvää, keksintöä on mahdollista varioida huomattavastikin oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Erityisesti on syytä huomata, että imupumpun 4 jäähdytysaineena ja/tai paperirainan kuivaus-35 ilman lämmitysaineina voidaan suljetun kierron ansiosta käyttää myös muita väliaineita kuin nesteitä, esim. erityisesti lämmönsiirtotarkoituksiin kehitettyjä ns. flui-deja, tai kaasuja ja höyryjä.

Claims (7)

1. Menetelmä paperikoneen imutelaan (1) ja/tai imu-laatikkoon (2) vaikuttavan iraupumpun (3) jäähdytysnesteen 5 sisältämän lämpöenergian hyödyntämiseksi paperikoneessa, jossa on ainakin yksi paperirainan (4) kuivaamiseen tarkoitettu, kuivausilman lämmitysvälineillä varustettu kui-vausilmayksikkö (5), tunnettu siitä, että imupum-pun (3) lämmennyt jäähdytysneste johdetaan lämpöpumppuun 10 (6) ja lämpöpumpun (6) väliainekiertoon (7, 8) siirtyneen lämpöenergian avulla tuotetaan korkealämpöistä nestettä, joka johdetaan kuivausilmayksikköön (5) lämmittämään paperirainan (4) kuivausilmaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että lämpöpumpussa (6) jäähtynyt imupumpun (3) jäähdytysneste kierrätetään takaisin imu-pumpulle (3) .

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivausilmayksikössä (5) jääh- 20 tynyt korkealämpöinen neste kierrätetään takaisin lämpö-pumpulle (6) .

4. Laitteisto paperikoneen imutelaan (1) ja/tai imu-laatikkoon (2) vaikuttavan imupumpun (3) jäähdytysnesteen sisältämän lämpöenergian hyödyntämiseksi paperikoneessa, 25 jossa on ainakin yksi paperirainan (4) kuivaamiseen tarkoitettu, kuivausilman lämmitysvälineillä varustettu kui-vausilmayksikkö (5), tunnettu siitä, että imupumpun (3) jäähdytysnesteen poistolinja (9) on sovitettu lämmittämään, lämpöpumpun (6) välityksellä, kuivausilmayksi- 30 kölle (5) johtavaa paperirainan (4) kuivausilman lämmitys-nesteen syöttölinjaa (11).

4 68690

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siihen kuuluu ainakin kaksi lämmönvaihtoyhteydessä toisiinsa olevaa suljettua neste- 35 kiertopiiriä (9, 10; 11, 12), joista yhdessä kiertopiiris-sä (9, 10) kierrätetään lämpöä luovuttavaa imupumpun (3) 5 68690 jäähdytysnestettä ja toisessa kiertopiirissä (11, 12) lämpöä vastaanottavaa kuivausilman lämmitysnestettä.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että suljetut kiertopiirit (9, 10 5 ja 11, 12) on sovitettu lämmönvaihtoyhteyteen toistensa kanssa lämpöpumpun (6) väliainekierron (7, 8) välityksellä, jolloin lämpöpumpun (6) höyrystinosan (13) sisääntulon (14) kautta johdetaan lämpöpumpulta (3) lämmennyt lämpöpumpun jäähdytysneste ja ulostulon (15) kautta jäähtynyt, imupum-10 pulle palaava imupumpun (3) jäähdytysneste ja jolloin lämpöpumpun (6) lauhdutinosan (16) ulostulon (17) kautta johdetaan kuivausilmayksikölle (5) lämmennyt kuivausilman lämmitysneste ja sisääntulon (18) kautta kuivausilmayksi-költä (5) palaava jäähtynyt kuivausilman lämmitysneste.

7. Patenttivaatimuksien 5-6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kuivausilman lämmitysnesteen kiertopiiriin (11, 12) kuuluu lämmönvaihdin (19), jossa lämpöä luovuttavana aineena on kuivausilman lämmitysneste. Patentkrav: 6 8 6 9 0