FI69141B - Foerfarande och anordning foer torkning av en pappersbana eller liknande - Google Patents

Description

1 69141

Menetelmä ja laitteisto paperirainan tai sentapaisen kuivaamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä paperirainan tai 5 sentapaisen kuivaamiseksi, jossa menetelmässä raina ja sitä kannattava viira tai huopa saatetaan ilmanpoistokäsittelyn alaiseksi ja ilmasta vapautettu märkä raina ja viira tai huopa johdetaan sen jälkeen kahden liikkuvan, ilmatiiviin ja lämpöä hyvin johtavan pinnan väliin, jotka kuivausvyö-10 hykkeessä sulkevat rainan koko leveydeltään väliinsä, ja viiran tai huovan kanssa kosketuksessa olevaa pintaa jäähdytetään nesteellä rainan pintaan koskettavan kuumennettavan pinnan avulla rainasta haihdutetun veden lauhduttamiseksi viiraan tai huopaan ja viira tai huopa erotetaan pintojen 15 jälkeen kuivatusta rainasta ja vapautetaan lauhtuneesta vedestä, ja lisäksi laite menetelmän soveltamiseksi.

Tällaista menetelmää ja sen toteuttamiseksi kehitettyjä laitteita on selostettu mm. suomalaisissa patenttijulkaisuissa 54514 ja 61537. Lyhyesti sanottuna em. patentti-20 julkaisuissa on kuvattu lämmitetyn ja jäähdytetyn pinnan välisessä, mahdollisimman tarkoin ilmattomassa tilassa tapahtuva kuivaus, jota nimitetään Convac kuivaukseksi.

FI-patenttijulkaisu 54514 käsittelee kuvaustilannetta, jossa lämmitetyn pinnan lämpötila on n. 100°C ja 25 jäähdytetyn pinnan, jolle kuivattavasta radasta haihtunut höyry lauhtuu, lämpötila suhteellisen alhainen, ts. tyypillisesti alle 40°C.

FI-patenttijulkaisussa 61537 käsitellään puolestaan puristuskuivaustilanteita ja olosuhteita. Tällöin paperin 30 tai kartongin ollessa kyseessä, on kostean rainan lämpötila läpeensä-kuivumisen aikana tyypillisesti alueella > 100°C, ja samanaikainen puristusvaikutus suunnassa kohtisuoraan radan pintaa vasten myöskin korkea, tyypillisesti >0,3 MPa. FI-patenttijulkaisun 61537 mukaisesti tällaisiin rainan 35 kuivumisolosuhteisiin päästään pitämällä lämmitetyn nauhan 2 69141 lämpötila korkeana, tyypillisesti jopa 180°C:ssa ja jäähdytetyn pinnan lämpötila möys riittävän korkeana, tyypillisesti 80 - 150°C:ssa. Samalla kuormitetaan sekä lämmitettyä pintaa että jäähdytettyä pintaa ulkopuolelta sopivasti, 5 jolloin rainaan saadaan aikaan haluttu puristusvaikutus.

Molemmissa em. julkaisuissa menetelmä on toteutettu käytännössä niin, että sekä lämmitetty että jäähdytetty pinta ovat radan kulkusuunnassa radan nopeudella liikkuvia metallinauhoja. Em. metallinauhojen väliin tulevat lämmi-10 tettyä nauhaa vasten kuivattava raina ja jäähdytettyä nauhaa vasten höyryä läpäisevä huopa, viira tai muu matto, jonka toinen sivu on siis kuivattavaa rainaa vasten. Lämmitetyn metallinauhan ulkopuolella on paineista kyllästettyä höyryä sisältävä kiinteä laatikko, joka on avoinna liikkuvaan me-15 tallinauhaan päin niin, että höyry on suoraan kosketuksissa metallinauhan, tai tälle muodostuvan lauhteen kanssa.

Jäähdytetyn metallinauhan ulkopuolella on aivan samanlainen laatikko kuin edellä on esitetty lämmitetyn nauhan yhteydessä. Jäähdytetyn nauhan laatikko sisältää kuitenkin 20 vettä, jonka paine on sama kuin höyryn paine lämmitetyn nauhan laatikossa. Veden lämpötila on kuitenkin useita kymmeniä asteita alhaisempi kuin höyryn lämpötila.

FI-patenttijulkaisussa 61537 on lisäksi esitetty ratkaisu, jossa kuivumisvyöhykkeitä on useampia peräkkäin. Täl-25 löin jäähdytetyn nauhan lämpötila voi olla erilainen kussakin peräkkäisessä jäähdytysvyöhykkeessä.

Edellä mainitun kahdesta yhdensuuntaisesta metalli-nauhasta muodostetun kuivumisvyöhykkeen lisäksi tunnetaan esimerkiksi suomalaisesta patenttijulkaisusta 59636 rakenne, 30 jossa lämmitettynä pintana toimii akselinsa ympäri pyörivän metallisen sylinterin ulkopinta. Jäähdytettynä pintana toimii tällöin sylinterin päällä uloimpana oleva metallinen, tai muu kaasua läpäisemätön nauha. Vastaavasti on em. FI-patenttijulkaisussa 61537 puristuskuivausprosessi monivyö-35 hykkeisine vaihtoehtoineen esitetty tapahtumaan myöskin sylinterin päällä.

li 3 69141

Vaikka edellä esitetyissä laitteissa kuivumisnopeudet ovat hyvin korkeita, tyypillisesti jopa yli kymmenkertaisia verrattuna kuivumisnopeuteen tavallisilla paperikoneiden kuivaussylintereillä, on selvää, että nykyaikaisissa nopeis-5 sa paperi- tai kartonkikoneissa tarvittaisiin näilläkin kuivausmenetelmillä pitkiä kuivausvyöhykkeitä, tyypillisesti muutama kymmenen metriä koko kuivausosassa. Tällaiset laitteet tulevat tietenkin kalliiksi, ja niitä voidaan asentaa yleensä vain aivan uusiin koneisiin.

10 Mainittakoon, että lukuisat laboratoriotutkimukset ovat osoittaneet puristuskuivaamisen nimenomaan kuivaus-prosessin märässä päässä olevan mahdollisimman tehokasta paperi- tai kartonkirainan lujuusarvojen nostamisen kannalta. Siten, jos voidaan puristuskuivata vain osa koko kui-15 vausmatkasta, on edullisinta sijoittaa tämä puristuskuivaus kuivausosan märkään päähän.

On selvää, että tavallisen kuivausosan jokin sylinteri, tai joitakin sylintereitä, voitaisiin muuntaa toimimaan sellaisina puristuskuivaimina kuin FI-patenttijulkaisun 20 61537 kuvioissa 1 ja 2 on esitetty. Tarvittaisiin useita lisälaitteita ja -kalustoa, mutta kyseinen kuivaussylinteri itse, samoin kuin sen rungot, käytöt, sekä höyry ja lauhde-systeemit voisivat toimia myös esitetyssä puristuskuivaus-järjestelyssä miltei sellaisinaan.

25 Tämä ratkaisu olisi kuitenkin käytännöllinen ja taloudellinen vain siinä tapauksessa, että jokin olemassa oleva MG-, tai muu jenkki-, sylinteri voitaisiin muuntaa puristuskuivaustoimintaan. Vaikeinta olisi nimittäin valuraudasta valettujen kuivaussylintereiden vaipan korkea läm-30 pövastus. FI-patenttijulkaisun 61537 mukaisessa puristus- kuivauksessahan voi lämpövuo lämmitetyllä pinnalla olla o erittäin korkea, hetkellisesti jopa 200 kW/m . On selvää, että valurautasylinterin vaipalta ei saada tällaisia lämpövuo-arvoja, ja valurautasylinteri, mikäli sitä käytettäisiin 35 kuvatussa puristuskuivausprosessissä lämmitettynä pintana, 4 69141 muodostuisi kuivumisnopeutta runsaasti hidastavaksi pullonkaulaksi .

Koska MG-sylinterit ovat yleensä aina hyvin suuria, tyypillisesti yli 3 m halkaisijaltaan, on niillä mahdollis-5 ta järjestää puristuskuivausvyöhyke niin pitkäksi, että kuivumista tapahtuu paljon huolimatta valurautavaipan suuresta lämpövastuksesta. Mutta tavallisen kokoisella, halkaisijaltaan 1,5 m tai 1,8 m olevalla kuivaussylinterillä jäisi kokonaiskuivuminen kuitenkin niin alhaiseksi, että tällainen 10 järjestely tuskin tulisi kannattavaksi.

Keksinnön tarkoituksena on kehittää kuivausmenetelmä ja -laitteisto, jonka avulla voitaisiin ainakin paperi- tai kartonkikoneen kuivausosan märässä päässä suorittaa esim FI-patenttijulkaisussa 61537 esitettyä puristuskuivausta 15 siten, että voitaisiin käyttää mahdollisimman paljon hyväksi tavallisessa kuivausosassa jo olevia laitteita ja rakenteita. Täten saatettaisiin tarvittavat pääomakustannukset ma-dollisimman alhaisiksi.

Tähän on päästy keksinnön mukaisen menetelmän avulla, 20 joka on tunnettu siitä, että viiran tai huovan kanssa kosketuksessa olevana pintana käytetään pyörivän metallisen sisäpuolelta jäähdytetyn sylinterin ulkopintaa ja että rai-nan kanssa kosketuksessa olevana pintana käytetään jäähdytetyn sylinterin ulkopinnan ympäri kulkevaa sylinterin ulko-25 pintaan nähden paikallaanpysyvää kuivausvyöhykkeen ulkopuolella esilämmitettävää metallinauhaa, jota ulkopuoleltaan painetaan jäähdytetyn sylinterin ulkopinnan päällä olevan rainan ulkopintaa vasten painaen samalla rainaa ja sylin-teripinnan kanssa kosketuksessa olevaa viiraa tai huopaa 30 sylinterin ulkopintaan päin.

Keksinnön mukainen laite puolestaan on tunnettu siitä, että viiraan tai huopaan koskettava pinta on muodostettu pyörivän metallisen sisäpuolelta jäähdytetyn sylinterin ulkopinnasta ja että rainaan koskettava pinta on muodos-35 tetty jäähdytetyn sylinterin ulkopinnan ympäri kulkevasta, 5 69141 sylinterin ulkopintaan nähden paikallaan pysyvästä, kui-vausvyöhykkeen ulkopuolella esilämmitetystä metallinauhas-ta, joka on sovitettu uloinna olevan paineilmakammion avulla painettavaksi jäähdytetyn sylinterin päällä olevien 5 viiran tai huovan ja rainan ulkopintaan päin.

Keksinnön etuna esimerkiksi FI-patenttijulkaisun 61 537 ratkaisuun verrattuna on se, että rainan kosteuden haihduttamiseen tarvittava lämpö joutuu kulkemaan vain suhteellisen ohuen metallisen nauhan tai sen osan läpi pääs-10 täkseen itse rainaan. Tyypillisenä arvona nauhan paksuudelle voidaan mainita alue 1,0 - 1,5 mm. Tällöin lämmön rainaan tapahtuvan siirtämisen yhteydessä esiintyvä lämmönsiirty-misvastus on erittäin pieni.

On selvää, että kyseessä olevassa kuivausprosessissa 15 siirtyy jäähdytetylle pinnalle, ja sen läpi edelleen pois, miltei täsmälleen yhtä paljon lämpöä (samalla lämpövuolla) kuin lämmitetyn pinnan läpi rainaan. Niinpä voisi luulla, että tällaista korkeata lämpövuota ei saada menemään sen paremmin kuivaussylinterin toimiessa jäähdytettynä pintana 20 kuin sen toimiessa lämmitettynä pintanakaan. Tilanne on nyt kuitenkin kuivausnopeuden ja kuivumiseen liittyvien laadullisten seikkojen puolesta aivan toinen. FI-patenttijulkaisussa 59439 on esitetty, kuinka vähän kuivumisnopeus tällaisessa Convac kuivumisessa on riippuvainen jäähdytetyn 25 pinnan lämpötilasta, kunhan vain jäähdytetyn pinnan lämpötila ei nouse liian lähelle lämmitetyn pinnan lämpötilaa. Tällöin on tyypillisesti olennaista, että edellinen lämpötila on enemmän kuin 40°C alhaisempi kuin jälkimmäinen. FI-patentti julkaisussa 59439 on myös lyhyesti selvitetty, mis-30 tä tämä johtuu.

Nyt kysymyksessä olevan keksinnön yhteydessä tämä merkitsee sitä, että jos lämmitetty pinta, uloimpana sylinterillä kulkeva teräsnauha, on esim. lämpötilassa n. 140°C

2 ja olemme kuivaamassa 42 g/m sanomalehtipaperia paikalli-35 seita kuiva-ainepitoisuudeltaan n. 45 %, toimii sylinteri suunnilleen seuraavasti. Kuivumisvuo rainasta on noin 2 6 69141 400 kg/(h.m ) ja täten lämpövuo kuivaussylinterin vaipan 2 läpi on noin 140 kW/m , ottaen huomioon, että kuivumisvyö-hyke sylinterillä ulottuu vain yli n. 60 %:n sylinterin koko kehästä. Jos konvektinen lämmönsiirtyrnisekrroin sylin-5 terin sisäisestä jäähdytysvedestä sylinterin sisäpinnalle on 10 000 W/(m2.°C), on sylinterin sisäpinnan lämpötila n. 14°C yläpuolella veden lämpötilan. Jos sylinterin vaipan paksuus on 25 mm, ja vaipan valuraudan lämmönjohtumisker-roin 55 W/(m.°C), on sylinterin ulkopinnan lämpötila 63°C 10 yläpuolella sisäpinnan lämpötilaa. Edelleen, jos jäähdytysveden lämpötila sylinterin sisällä on n. 15°C, on sylinterin ulkopinnan lämpötila (15 + 14 + 63)°C = 92°C.

Sen mukaan, mitä edellä on jo mainittu, ei tässä tilanteessa kuivumisnopeus olisi kuin muutaman prosentin 15 (uusimpien tulosten mukaan, ehkä n. 10 - 20 %) sen tilanteen alapuolella, joka vallitsisi, jos kuuman pinnan lämpötila olisi edelleen 140°C, mutta jäähdytetyn pinnan lämpötila 20°C.

Siitä, että jäähdytetyn pinnan, tässä tapauksessa 20 kuivaussylinterin ulkopinnan, lämpötila olisi niinkin korkea kuin 92°C voisi olla kuivattavan rainan laadullisten ominaisuuksien kehittymisen kannalta miltei kaikille paperi-tai kartonkikonerainoille suurta hyötyä, jos samanaikaisesti raina olisi melko korkeassa (tyypillisesti yli 0,3 mPa) 25 Z-suuntaisessa puristuksessa. Näitä vaikutuksia, ja niiden syitä, on selostettu FI-patenttijulkaisussa 61537. Tärkeintä laadullisten ominaisuuksien kannalta on, että raina on kauttaaltaan yli 100°C:n lämpötilassa (mieluummin yli 120°C:n, tai vielä korkeammassa) kuivumisen aikana, mainitun korkean 30 Z-suuntaisen puristuksen vaikuttaessa samanaikaisesti.

Jos kuivaussylinterin pintalämpötila olisi 92°C ja 2 kuivumisnopeus 400 kg/(h.m ) olisi rainan sen puolen, joka olisi kuivaussylinteriin päin, lämpötila todennäköisesti > 100°C, riippuen kuivaussylinterin ja rainan välissä ole-35 van huovan, viiran tai muun läpäisevän maton permeabili-teetista.

n 7 69141

Keksinnön etuna on lisäksi se, että sitä voidaan erittäin edullisesti soveltaa jo olemassa oleviin paperikoneisiin, joten käyttöönottokustannukset muodostuvat erittäin pieniksi.

5 Keksintöä ryhdytään seuraavassa selvittämään tarkem min oheisen kuvion avulla, joka esittää periaatteellisesti paperikoneen kahta kuivausryhmää, jotka on muunnettu keksinnön mukaisesti toimimaan Convac kuivaimina.

Kuviossa kummankin kuivausryhmän kolme alinta sylin-10 teriä 1,2, 3 ovat alkuperäisillä paikoillaan. Selvyyden vuoksi on ainoastaan vasemmanpuoleiseen kuivausryhmään merkitty viitenumerot, sillä oikeanpuoleinen kuivausryhmä on täysin samanlainen vasemmanpuoleisen kanssa. Kaksi ylintä sylinteriä 4, 5 sensijaan ovat lisättyjä, ja näitä varten 15 on täytynytluonnollisesti lisätä myös rungot ja laakerit (jotka eivät näy kuvassa). Esilämmitetty teräsnauha 6 kulkee kaikkien viiden sylinterin ympäri. Keskimmäinen sylinteri 2 on varsinainen Convac kuivaussylinteri. Ilmanpoisto-yksikkö 7 poistaa mahdollisimman paljon ilmaa rainasta 8 ja 20 muoviviirasta tai huovasta 9. Viiroja voi olla tarvittaessa myös useampia, jolloin lähinnä rainaa oleva on mahdollisimman hieno. Ilmanpoisto toimii joko puhaltamalla tai imemällä höyryä viirojen tai huovan läpi, tai imemällä ilmanpoisto-kammiosta imupumpulla ilmaa, tai yhdistämällä mainitut kaksi 25 prosessia. Kuviossa edustaa muoviviira 9 yhtä tai useampia viiroja tai huopia, joita voidaan myös käyttää sekaisin samanaikaisesti. Viiraa 9 ohjataan ohjaimella 10 ja kiristetään kiristimellä 11. Viirakiertoon kuuluu myös useita vii-ranjohtoteloja 12. Convac vyöhykkeessä rainasta haihtunut 30 vesi lauhtuu osin sylinterin 2 pinnalle, osin viiran 9 sille puolelle, joka kulkee sylinteriä vasten. Sylinterin pinnalta lauhdetta kaavataan pois kaavaimella 13 ja täten sylinteriltä 2 irrotettu lauhdevesi poistuu kourua 14 pitkin. Viiraan 9 lauhtunutta vettä poistetaan imulaatikolla 23. Kuivaus-35 vyöhykkeen jälkeen raina 8 nostetaan viiralta 9 esimerkiksi imutelalla 15, ja siirretään tältä edelleen, tunnetuin 8 69141 menetelmin, seuraavaan vastaavanlaiseen kuivausryhmään. Nauhan 6 esilämmityksen aikaansaamiseksi kaksi alinta sylinteriä 1, 3 ovat sisäisesti höyrylämmitettyjä tavanomaisin menetelmin. Convac sylinteriin 2 on järjestetty sisäi-5 nen vesijäähdytys tunnetuin vedenkiertojärjestelyin, ja kaksi ylintä sylinteriä 4, 5 voivat myös tarvittaessa olla sisäisesti jäyrylämmitettyjä. Kuvion merkintä C tarkoittaa vesijäähdytettyä sylinteriä ja merkintä H puolestaan höyry-lämmitettyä sylinteriä. Merkintä (H) tarkoittaa mahdollista 10 höyrylämmitystä, kuten edellä on todettu. Convac kuivaus-vyöhykkeen yllä on ilmapainekammio 16, jossa on paineilmaa 17. Kammion 16 reunoilla on tiivisteet 18, joita vasten teräsnauha liikkuu. Sylinterin 2 vastakkaisella puolella on vastavoimakenkä 19, jossa on tukipalkki 20, paineilmakammio 15 21 ja liukutiivisteet 22 sylinteriä 2 vasten.

Kuvion mukainen ratkaisu on ymmärrettävä ainoastaan esimerkkinä, jota voidaan muunnella monellakin eri tavalla. Seuraavassa kuvataan keksinnön joitakin edullisia muuntelu-mahdollisuuksia ja samalla esitetään muutamia keksinnön 20 ideaa selventäviä numeroesimerkkejä.

Kuten kuvion esimerkistä voidaan nähdä, eräs keksinnön olennaisista piirteistä on se, että lämmitetyn pinnan muodostavaa teräsnauhaa 6 esilämmitetään kuivausvyöhykkeen ulkopuolella niin korkeaan lämpötilaan, että nauhan 6 lämpö-25 tila ei kuivausvyöhykkeellä putoa liian alhaiseksi. Tässä yhteydessä tulee muistaa, että esimerkiksi 1,2 mm paksulla teräsnauhalla on suhteellisen korkea ominaislämpökapasiteetti. Esimerkkinä tässä yhteydessä voidaan mainita aiemmin esitetty kuivaustilanne, jossa 42 g/m sanomalehtipaperia 30 kuivataan n. 45 % kuiva-ainepitoisuudessa, kuuman metalli-nauhan 6 lämpötilan ollessa n. 140°C. Jos sylinterin 2 halkaisija on 1,8 m ja 60 % ulkopinnasta on kuivausvyöhykettä ja jos koneen nopeus on 15 m/s, läpäisee raina 8 kuivaus-vyöhykkeen sylinterillä 0,226 sekunnissa. Kuivumisnopeuden 35 ollessa 400 kg/(h.m ) haihtuu rainasta 8 tällöin 25,1 g/m

II

9 69141 vettä. Koska teräsnauhan 6 tiheys on 7800 kg/m^ ja ominais-lämpö 0,46 kJ/(kg.°C) ja koska rainan 8 kosteuden haihduttamiseen tarvittava latentti lämpö on n. 2100 kJ/kg, laskee teräsnauhan 6 lämpötila 12,3°C:lla teräsnauhan läpäistessä 5 kuivausvyöhykkeen. Siis, jos teräsnauha 6 tulee kuivaus-vyöhykkeelle lämpötilassa 146,2°C, lähtee se lämpötilassa 133,9°C. Tällöin on oletettu, että teräsnauhasta menee lämpöä vain rainan 8 kosteuden haihduttamiseen.

Edellä esitetyn esimerkin mukaan 1,2 mm paksulla 10 teräsnauhalla on riittävästi lämpökapasiteettia toimiakseen kuivausvyöhykkeen lämmitettynä pintana sylinterin 2 päällä.

2

Tarkastelussa käytetty haihtumisvuohan, 400 kg/(h.m ), on korkeimpia mitä käytännössä voitaisiin tavata.

Em. kuivausvyöhykkeen ulkopuolella tapahtuva esi-15 lämmitys voidaan suorittaa useallakin eri tavalla. Kuvion ratkaisussa esilämmitys tapahtuu ohjaamalla metallinauha 6 muutamien tavallisten, olemassaolevilla höyry- ja lauhde-systeemeillä varustettujen, kuivaussylinterien 1, 3, 4, 5 yli. Metallinauha (teräsnauha) 6 on tällöin suoraan koske-20 tuksissa näiden sylintereiden pinnan kanssa n. 25 - 60 %:n pituudella kunkin sylinterin 1, 3, 4, 5 kehästä.

On selvää, että tällaisessa järjestelyssä on tärkeätä ylläpitää alhaista lämpövastusta sylinterin 1, 3, 4, 5 ulkopinnan ja teräsnauhan 6 välissä. Jos oletetaan, että sylin- 25 terin 1, 3, 4, 5 pinnan karheus on R 0,4-0,6 ,ιττι, ja a / teräsnauhan R 0,2 - 0,3 ,um ei näiden pintojen välisen a / ilmakerroksen paksuus ole varmasti keskimäärin suurempi kuin 3 ^,um. Jos oletetaan lisäksi, että kaikki lämpö joutuu sylinteristä 1, 3, 4, 5 teräsnauhaan 6 siirtymään tällaisen 30 ilmakerroksen läpi (siis, että metalli-metalli kosketus-pisteiden läpi ei siirry lainkaan lämpöä), on lämmönsiir-tymiskerroin sylinteriltä teräsnauhaan n. 11 700 W/(m .°C). Tämä on melkein 10 kertaa niin suuri kuin lämmönsiirtymis-kerroin sylinterin sisäisestä höyrystä sylinterin pinnalle 35 (tyypillisesti n. 1400 W/(m .°C). Täten, karkeassa laskussa, jos teräsnauhan kosketusmatka kullakin sylinterillä on 10 691 41 kohtuullisen pitkä, voidaan teräsnauhan lämmittämistä koskevissa laskuissa kiinnittää huomio vain lämmönsiirtymiseen sylinterien sisältä näiden pinnoille.

Laskemalla voidaan osoittaa, että ylläesitetyillä 5 arvoilla tarvitaan teräsnauhan 6 lämmittämiseen 133,9°C:sta 146,2°C:een, kuivaussylinterien 1, 3, 4, 5 sisäisen höyryn lämpötilan ollessa 170°C, kuivaussylintereiden ulkokehää 18,9 m. Tämä ei ole sen kehien osien yhteispituus, joka on teräsnauhan 6 kanssa suoraan kosketuksissa, vaan tämä on 10 niiden kuivaussylintereiden 1, 3, 4, 5 koko kehien yhteispituus, jolla teräsnauha 6 kulkee kohtuullisen etäisyyden. Siis, jos sylintereiden 1, 3, 4, 5 halkaisija on 1,8 m, on yhden sylinterin kehä 5,7 m, ja tarvittavaan 18,9 metrin kokonaispituuteen tarvitaan neljä sylinteriä.

15 Juuri läpikäyty esimerkki käsitteli kuivausta kuivaus- osan märässä päässä, jossa kuivumisnopeus on erikoisen korkea. Voidaan helposti osoittaa, että kuivausosan keskiosissa tai kuivassa päässä tultaisiin toimeen vain kahdella kui-vaussylinterillä teräsnauhaa 6 esilämmitettäessä haluttuun 20 lämpötilaan ennen edellä kuvatun kaltaista kuivausvyöhykettä, jossa teräsnauha 6 toimii lämmitettynä pintana.

Nämä teräsnauhan lämmittämiseen käytettävät sylinterit 1, 3, 4, 5 voivat olla tavallisen kuivausosan kuivaus-sylintereitä, tavallisissa sijainneissaan, ja tavallisine 25 käyttöineen ja höyry- ja lauhdesysteemeineen, mutta myös lisäsylintereitä voidaan tarvittaessa käyttää.

Teräsnauhan 6 esilämmittämiseen korkeapaineisen höyryn avulla voidaan käyttää myös muunlaisia lämmityssylinte-reitä kuin tavallisia paperikoneen kuivaussylintereitä.

30 Tällaisen sylinterin lämpövastuksen sisällä olevasta höyrystä ulkopinnalle tulisi olla alhainen verrattuna paperikoneen kuivaussylinteriin. Koska tällaisen matalalämpö-vastuksisen sylinterin ulkopinnan tulee olla suhteellisen sileä vain suurimmalta osalta koko pinta-alasta, mutta ei 35 koko pinnalta, voitaisiin tällainen sylinteri, esimerkiksi li 11 69141 4 ja 5 tehdä esimerkiksi siten, että vaippa muodostuu sylinterin akselin suuntaisista, vieri viereen sijoitetuista metallisista matalalämpövastuksisistä putkista, joiden sisällä virtaa höyryä ja lauhdetta. Nämä putket olisivat sen 5 muotoisia, että viereisten putkien kosketuspinnat olisivat tasomaiset, ja tällöin sylinterin ulkopinta voitaisiin koneistaa pyöreäksi, kahden naapuriputken välisen pinnan näkyessä ulkopinnalla vain hyvin kapeana rakona. On lisäksi selvää, että kaikki sylinterit 1, 3, 4, 5 voidaan tarvit-10 taessa valmistaa edellä esitetyllä tavalla.

Vaihtoehtoisesti voidaan teräsnauhan 6 lämmittämiseen käyttää jotain muuta halpaa lämpölähdettä. On nimittäin mahdollista, että nauhaa voidaan lämmittää jonkin sopivan polttoaineen palamistulosten avulla. Kolmantena vaihtoehtona 15 keksinnön mukaisesti voidaan teräsnauhaa 6 esilämmittää lauhduttamalla sille jäte- tai muuta höyryä. Lauhde tulee tällöin luonnollisesti poistaa nauhalta 6 ennen kuivaus-vyöhykkeen alkua.

Edellä mainittu nauhan 6 polttotuloksilla tapahtuva 20 lämmittäminen voidaan suorittaa esim. paikallaan pysyvässä laatikossa (ei esitetty kuvioissa), joka on avoinna joko liikkuvan nauhan yhdelle tai molemmille sivuille. Tällöin tarvitaan tiivisteet, jotta laatikon reunojen ja nauhan välisistä raoista pääsisi mahdollisimman vähän kaasua läpi.

25 Laatikkoon voidaan tunnetuin menetelmin tuoda kuumia polt-totuloksia kanavan kautta, ja jäähtyneet polttotulokset vietäisiin vastaavasti laatikosta toista kanavaa pitkin ulos.

Järjestely käytettäessä nauhan 6 esilämmittämistä höyryllä olisi laatikon, tiivisteiden ja sisääntulokanavan 30 kohdalta suunnilleen samanlainen kuin juuri edellä on esitetty polttotulosten yhteydessä. Syntynyt lauhde tulisi nyt kuivenkin kaavata kaavarilla pois nauhan pinnalta tai pinnoilta ja johtaa edelleen sopivaa kanavaa tai putkea pitkin ulos laatikosta.

35 Muunnettaessa tavallisen kuivausosan jokin ryhmä

Convac kuivaukseen joudutaan poistamaan kuivausviira tai 12 691 41 kuivausviirat, tämän kääntötelat, taskutuuletukset, sekä mahdollisesti joitakin kuivaussylintereitä. Kuivausryhmään joudutaan lisäämään teräsnauha 6 ohjauksineen ja kireyden säätimineen. Teräsnauhan 6 erillistä käyttökoneistoa ei 5 yleensä tarvita, sillä sylintereiden liike vetää taräsnauhan mukanaan. Tarvitaan myös Convac sylinteriksi 2 valitun sylinterin lähelle ilmanpoistolaitteisto 7 poistamaan ilmaa rainasta 8 ja rainan jäähdytetyn sylinterin välissä liikkuvista viiroista tai huovasta 9. Lisäksi tarvitaan juuri mai-10 nitut viirat tai huopa 9 sekä näiden kääntötelat, ohjaimet jakiristimet 10, 11, 12. Lisäksi tarvitaan Convac sylinterin 2 sisäistä vesijäähdytystä suorittavat laitteet. Useimmissä tapauksissa täytyy myös rakentaa Convac sylinterin 2 ulkopuolelle, kuivumisvyöhykkeen kohdalle, lämmitetyn teräsnau-15 hän 6 ulkopuolelle kiinteä ilmanpainekammio 16, joka on avoinna liikkuvaanteräsnauhaan 6 päin. Teräsnauha 6 liukuu näin ollen painekammion reunoilla olevia tiivisteitä 18 vasten. Jos käytetään huomattavia paineita tässä painekammiossa 16, on sylinterin 2 vastakkaiselle puolelle, jossa sylinte-20 rin ulkopinnalla ei ole mitään nauhoja, rakennettava vasta-voimakenkä 20 tai muu vastavoimalaite, jotta sylinterin 2 laakereihin kohdistuva nettovoima ei nousisi liian suureksi. Lopuksi on sijoitettava kunkin Convac sylinterin 2 läheisyyteen esimerkiksi kaksi lisäsylinteriä 4, 5 runkoineen. Nämä 25 toimisivat teräsnauhan 6 kääntöteloina. Kuivausosan märässä päässä tulisi näitä lisäsylintereitäkin 4, 5 mahdollisesti lämmittää höyryllä sisäisesti, jolloin näille sylintereille tulisi myös tavanomaiset höyry- ja lauhdesysteemit.

Edellä esitettyä esimerkkiä ja sen sovellutuksia ei 30 pidä mitenkään ymmärtää keksintöä rajoittavina seikkoina, vaan keksintöä voidaan muunnella vaatimusten puitteissa monin eri tavoin. Näin ollen peräkkäisten kuivausryhmien määrää ei ole mitenkään rajoitettu kuviossa esitettyyn kahteen ryhmään vaan myös muunlaiset ratkaisut ovat mahdollisia jne.

n

Claims (10)

13 691 41

1. Menetelmä paperirainan tai sentapaisen kuivaamiseksi, jossa menetelmässä raina (8) ja sitä kannattava 5 viira tai huopa (9) saatetaan ilmanpoistokäsittelyn alaiseksi ja ilmasta vapautettu märkä raina (8) ja viira tai huopa (9) johdetaan sen jälkeen kahden liikkuvan, ilmatiiviin ja lämpöä hyvin johtavan pinnan väliin, jotka kuivaus-vyöhykkeessä sulkevat rainan (8) koko leveydeltään väliinsä, 10 ja viiran tai huovan (9) kanssa kosketuksessa olevaa pintaa jäähdytetään nesteellä rainan (8) pintaan koskettavan kuumennettavan pinnan avulla rainasta haihdutetun veden lauh-duttamiseksi viiraan tai huopaan (9) ja viira tai huopa (9) erotetaan pintojen jälkeen kuivatusta rainasta (8) ja vapau-15 tetaan lauhtuneesta vedestä, tunnettu siitä, että viiran tai huovan (9) kanssa kosketuksessa olevana pintana käytetään pyörivän metallisen sisäpuolelta jäähdytetyn sylinterin (2) ulkopintaa ja että rainan (8) kanssa kosketuksessa olevana pintana käytetään jäähdytetyn sylinterin 20 (2) ulkopinnan ympäri kulkevaa sylinterin (2) ulkopintaan nähden paikallaan pysyvää kuivausvyöhykkeen ulkopuolella esilämmitettävää metallinauhaa (6), jota ulkopuoleltaan painetaan jäähdytetyn sylinterin (2) ulkopinnan päällä olevan rainan (8) ulkopintaa vasten painaen samalla rainaa (8) ja 25 sylinteripinnan kanssa kosketuksessa olevaa viiraa tai huopaa (9) sylinterin (2) ulkopintaan päin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallinauha (6) esilämmitetään kuljettamalla sitä ainakin yhden sisäpuolelta lämmitetyn me- 30 tallivaippaisen sylinterin (1, 3, 4, 5) ympäri.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallinauha (6) esilämmitetään kuumentamalla sitä jonkin polttoaineen palamiskaasuilla.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 35 tunnettu siitä, että metallinauha (6) esilämmitetään 14 691 41 lauhduttamalla sille höyryä ja poistamalla lauhde sen pinnalta ennen kuivausvyöhykkeen alkua.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallinauhaa (6) painetaan 5 paineilman avulla jäähdytetyn sylinterin (2) ulkopintaan päin.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytettynä sylinterinä (2) käytetään paperi- tai kartonkikoneen tavallisen sylinteri- 10 kuivausosan jotakin kuivaussylinteriä (2), joka varustetaan vesij äähdytyksellä.

7. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallinauha (6) esilämmite-tään paperi- tai kartonkikoneen tavallisen kuivausosan joi- 15 denkin kuivaussylinterien (1, 3) avulla.

8. Laitteisto paperirainan tai sentapaisen kuivaamiseksi, johon laitteistoon kuuluu viira tai huopa (9) kuivattavan rainan (8) kuljettamista varten, rainaan (8) ja viiraan tai huopaan (9) vaikuttava ilmanpoistoyksikkö (7), 20 kaksi lämpöä hyvin johtavaa liikkuvaa pintaa, jotka kuivaus-vyöhykkeen muodostavalla liikeratansa osalla kulkevat keskenään yhdensuuntaisesti ja samaan suuntaan kuivattavan rainan (8) ja sitä kannattavan viiran tai huovan (9) vastakkaisilla puolilla rainan (8) ja viiran tai huovan (9) sulkemiseksi 25 kosketukseen pintojen kanssa, sekä kuumennusvälineet rainaan (8) koskettavan pinnan kuumentamista varten ja jäähdytys-välineet viiraan tai huopaan (9) koskettavan pinnan jäähdyttämistä varten, tunnettu siitä, että viiraan tai huopaan (9) koskettava pinta on muodostettu pyörivän me-30 tallisen sisäpuolelta jäähdytetyn sylinterin (2) ulkopinnasta ja että rainaan (8) koskettava pinta on muodostettu jäähdytetyn sylinterin (2) ulkopinnan ympäri kulkevasta, sylinterin (2) ulkopintaan nähden paikallaan pysyvästä, kuivaus-vyöhykkeen ulkopuolella esilämmitetystä metallinauhasta 35 (6) , joka on sovitettu uloinna olevan paineilmakammion (16) avulla painettavaksi jäähdytetyn sylinterin (2) päällä olevien viiran tai huovan (9) ja rainan (2) ulkopintaan päin. il 15 691 41

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kuivausvyöhykkeen ulkopuolella tapahtuva metallinauhan (6) esilämmitys on sovitettu tapahtumaan kuljettamalla metallinauha (6) ainakin yhden sisäpuo- 5 lelta lämmitetyn metallivaippaisen sylinterin (1, 3, 4, 5) ympäri.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ainakin yhden sisäpuolelta lämmitetyn metallivaippaisen sylinterin (1, 3, 4, 5) vaippa on 10 muodostettu sylinterin akselin suuntaisista vierekkäin sovitetuista metallisista profiiliputkista. 69141 16