FI70275C - Torkningsfoerfarande samt maongcylin- dertork foer en pappersbana. - Google Patents

Description

70275 1 Paperirainan kuivatusmenetelmä sekä monisylinterikuivatin Torkningsförfarande samt mangsylindertork för en pappersbana 5

Keksinnön kohteena on menetelmä paperikoneen raonisylinterikuivattimessa, jossa menetelmässä kuivattava paperiraina johdetaan kuumennettujen kuiva-tussylinterien pintoja vasten välittömässä kontaktissa, jossa menetelmäs-10 sä raina johdetaan ainakin ensimmäisessä tai ensimmäisissä kuivatusryh-missä ns. yksikudosvientinä, jossa kuivatuskudos, sopivimmin verraten avonainen kuivatusviira, kulkee kuivatussylinteri- tai -telariviltä toiselle polveillen niin, että mainittujen rivien väleissäkin raina on mainitun kuivatuskudoksen kannattamana, ja jossa menetelmässä toisen rivin 15 sylintereillä ja/tai teloilla raina on suoraan kuivatussylinterin tai vastaavan kuumennettua pintaa vasten ja toisen rivin sylinterillä tai teloilla kuivatusviira on telan tai sylinterin pintaa vasten ja raina samalla kuivatuskudoksen ulkopuolella.

20 Lisäksi keksinnön kohteena on paperikoneen monisylinterikuivatin, joka käsittää yhden tai useampia peräkkäisiä kuivatusryhmiä, joissa on kaksi sylinteri- ja/tai telariviä ja joissa ainakin ensimmäinen tai ensimmäiset kuivatusryhmät on varustettu ns. yksikudosviennillä niin, että kuivattava paperiraina on kuivatusryhmän läpi kulkevalla koko matkallaan mainitun 25 kuivatuskudoksen kannatuksessa siten, että mainittu kuivatuskudos painaa toisella riveillä kuivattavaa rainaa välittömään kontaktiin kuivatussylinterin pintaa vasten ja toisella rivillä kuivatuskudos, sopivimmin avopin-tainen kuivatusviira, on suorassa kontaktissa sylinterin tai telan pintaa vasten rainan samalla ollessa ulkopuolelle.

30

Ennestään tunnetusti paperikoneen monisylinterikuovattimet muodostuvat kahdesta päällekkäisestä vaakatasoisesta kuivatussylinteririvistä, joiden välillä paperirainan polveillen kulkee. Kuivatussylinterien yhteydessä käytetään nykyään ilmaa läpäiseviä kuivatusviiroja.

Paperikoneen kuivatusosalla käytetään yksi- ja kaksiviiravientiä. Yksi-viiraviennillä tarkoitetaan sellaista vientiä, jossa raina kulkee kuiva- 35 2 70275 tussylinteriltä toiselle yhden ja saman kuivatusviiran tukemana myös sy-linteririvin väleillä. Kaksiviiraviennissä, jossa käytetään ylä- ja ala-viiraa, rainalla on vapaat tukemattomat välit sen kulkiessa sylinteriri-viltä toiselle. Esillä oleva keksintö liittyy nimenomaan yksiviiravien-5 tiin.

Kontaktikuivatuksen tehokkuus on ratkaisevasti riippuvainen paperin ja kuuman pinnan (sylinterin pinnan) välisestä kontaktista. Tämän kontaktin parantaminen on kuivatusviiran ensisijainen tehtävä. Esillä olevassa kek-10 sinnössä kiinnitetään huomio toiseen tärkeään seikkaan viiran toiminnassa, nimittäin kuivatusviiran lämpötilaan ja sen vaikutukseen kuivatusnopeu-teen.

Kuivatusviirat tehdään yleensä avoimiksi, jotta paperiradan, kuivatusvii-15 ran ja kuivatussylinterin muodostaman tilan, ns. taskun, ilmastointi olisi helpompi järjestää. Kuivatusviirojen avoimmuudesta johtuen yleinen käsitys on ollut, että vesihöyry kulkeutuu lauhtumatta viiran lävitse ympäristöön sylinterin päällä.

20 Esillä olevaan keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan esimerkkinä US-patenttiin n:o 3.503.139 (hakija Beloit Corporation). Tässä patentissa on esitetty ns. yksikudosvienti sellaisessa kuivatussylinteris-sä, joka käsittää kaksi vaakariviä höyryllä kuumennettuja kuivatussylinte-rejä. Tämä patentti edustaa niitä totunnaisia ajatuskulkuja, jotka alalla 25 vallitsevat. Ehdottaessaan, että niissä kuivatussylintereissä, jotka ovat yksikudosviennin viiran tai huovan silmukan sisällä eli joita vasten mainittu huopa tai viira tulee olemaan rainan jäädessä näillä sylintereillä ulkopuolelle, käytetään korkeampaa lämpötilaa kuin toisen rivin sylintereillä eli sylintereillä, joita vasten raina tulee suoraan kontaktiin.

30 Esillä olevan keksinnön pohjana olevat perusideat ovat juuri mainitun US-patentin periaatteiden vastaisia.

Ennestään tunnetuissa yksiviiravientiä soveltavissa monisylinterikuivatti-missa on ollut useita epäkohtia, joista mainittakoon nopeuserot sylinte-35 ririvien välillä, jotka johtuvat eri rivien sylinterin erilaisista lämpötiloista ja eri suurista lämpölaajenemisista eli halkaisijan muutoksista. Epäkohtana on ollut myös niillä sylintereillä, joilla kuivattava raina 3 70275 joutuu ulkopuolelle, rainan irtoamistaipumus kuivatusviiran pinnalta, mitä ilmiötä vielä voimistaa kuivatusviiran ja sylinteripintojen tulonippiin indusoituvat ylipaineet. Mainittu irtoaminen aiheuttaa jopa katkoja tai ainakin rainan pussiutumista ja rynkkyyntymistä. Eräänä epäkohtana on 5 myös ollut etenkin muovisten kuivatusviirojen nopea kuluminen, joka ainakin osittain aiheutuu siitä, että ne joutuvat puristumaan toisella sylin-teririvillä suoraan kontaktiin kuuman sylinteripinnan kanssa ja kuivatus-viiraan kohdistuu vaihtelevia kireyksiä nousevilla ja laskevilla osuuksilla niin, että ne voivat aiheuttaa kuluttavaa luistamista kuumalla sy-10 linterlpinnalla. Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on mainittujen epäkohtien välttäminen uudella kuivatusmenetelmällä ja kuivatusosalla, jossa sovelletaan yksiviiravientiä, jolla sinänsä on useita edullisia ominaisuuksia.

15 Esillä olevan keksinnön eräänä lähtökohtana on ollut hakijan aikaisempi FI-pat.hak. n:o 812089 (hakupäivä 2.7.1981, keksijä tekn.tri Markku Lampinen). Em. FI-hak:ssa on esitetty menetelmä paperikoneen tai vastaavan kuivattimen etenkin monisylinterikuivattimen, toiminnan tehostamisessa, jossa kuivattimessa käytetään avoimia kuivatusviiroja, jotka painavat 20 kuivattavaa rainaa sylinterin pintaa vasten ja/tai tukevat rainaa sylinterien välisillä juoksuilla. Em. FI-hak:ssa esitetty keksintö kohdistuu monisylinterikuivattimiin, joissa käytetään ilmaa läpäiseviä kuivatusvii- 3 2 roja, joiden permeabiliteetti on yli 500 m /m /h, kun paine-ero viiran ylitse 100 Pa. Em. FI-hak:sen keksintö perustuu tutkimuksiin, joiden mu-25 kaisesti vesihöyry voidaan saada lauhtumaan viiraan sen avoimmuudesta huolimatta, kun viiran lämpötila on riittävän alhainen. Mainittu ilmiö on esiintynyt jossakin määrin myös ennen em. FI-hak:sta tunnetuilla paperikoneilla, mutta koska mainittua ilmiötä ei aiemmin tunnettu, ei sitä myöskään voitu hyödyntää. Em. FI-hak:sen keksinnön ytimenä oli se, että 30 ilmastointia paperikoneen kuivatusosalla tehostetaan niin, että kuivatus-viira, esimerkiksi yksikudosviennin viira, asettuu mahdollisimman alhaiselle lämpötilatasolle.

Em. FI-hak:ssa 812089 esitettiin myös laitteita mainitun menetelmän toteut-35 tamiseksi, joille laitteille pidettiin tunnusomaisena piirteenä sitä, että laite käsittää jäähdytettävän kuivatusviiran johtotelojen ohjaamana muodostaman viirataskun, joka on erityisillä laitteilla alipaineistettu siten, 4 70275 että niiden viiranjuoksujen, jotka muodostavat mainitut taskun seinämiä, yhteyteen saadaan kuivatusviiraa jäähdyttävä läpivirtaus. Lisäksi em. FI-hak:ssa esitettiin laite, joka käsittää kuivatusviiran juoksun molemmin puolin vastakkain sijoitetut kotelot tai vastaavat, joista kuivatus-5 viiraa vasten tulevat seinämät on varustettu rei'ityksellä, raoilla tai vastaavilla, johon laitteeseen kuuluu puhaltimet tai vastaavat, joiden avulla saadaan mainittujen kotelojen kautta läpivirtaus, joka kulkee kuivatusviiran silmien kautta.

10 Em. FI-hak:sen 812089 laitteilla ei kuitenkaan käytännössä onnistuta viiraa, ei etenkään yksikudosviennin kuivatusviiraa, jäähdyttämään riittävästi niin, että tarkoitetut edulliset vaikutukset saataisiin käytännössä riittävällä tasolla esille. Nämä epäkohdat johtuvat ennen muuta siitä, että kuivatusviira ehtii lämmetä, mikä puolestaan johtuu ennen muuta sii-15 tä, että kuivatusviira on yksiviiraviennissä suoraan kuivatussylinterin kuumennettua pintaa vasten toisella sylinteririvillä, yleensä alasylinte-ririvillä, jossa paperiraina jää viiran ulkopinnalle.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on edellä ilmenneiden epäkohtien 20 välttäminen ja sellaisen paperikoneen monisylinterikuivattimen ja kuiva-tusmenetelmän aikaansaaminen, joilla voidaan käytännössä paremmin ja tehokkaammin hyödyntää niitä edistyksellisiä ideoita, jotka on esitetty em. FI-patenttihakemuksessa 812089.

25 Esillä olevan keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen paperikoneen monisylinterikuivatin, jossa rakenteiden valmistuskustannuksia voidaan olennaisesti pienentää.

Tämän keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen paperikoneen 30 kuivatusosa, jolla päästään aikaisempaa pienempään energiankulutukseen valmistettavaa tuotantoyksikköä kohti.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada sellainen paperikone ja sen kuivatusosa, jolla voidaan toteuttaa entistä parempi koneen 35 ajettavuus, toisin sanoen tarkoituksena on vähentää rainan katkoja ja niistä aiheutuvia seisokkiaikoja.

5 70275 1 Tämän keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada sellainen kuivatus-osa, jota voidaan entisestään huomattavasti lyhentää, millä puolestaan saadaan aikaan säästöjä paperikonesalin tilantarpeen pienenemisenä tai vastaavasti.

5

Eräänä keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen kuivatusosa, jossa käytetyn kuivatusviiran kestoikää saadaan pidennettyä.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi kek-10 sinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että menetelmässä kuivatuskudosta jäähdytetään sen kulkiessa niiden sylinterien välillä, joilla raina on suoraan kuumennettua kuivatussylinterin pintaa vasten, ja että mainittu jäähdytys suoritetaan painamalla kuivatuskudos välittömästi kosketuksiin jäähdyttävää tela- tai sylinteripintaa vasten, 15 jonka kosketuksen pinta-ala on mainitun jäähdytyksen kannalta riittävän suuri.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on puolestaan taas pääasiallisesti tunnusomaista se, että sen rivin sylinterit tai telat, joilla raina jää ulko-20 puolelle, ovat kuumennettujen kuivatussylinterien asemesta verraten suuri-läpimittaisia yhdistettyjä johto- ja kontaktijäähdytysteloja ilman varsinaisia lammityslaitteita.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja kuivatusosalla on havaittu saatavan 25 aikaan noin 20-30°C:sen lämpötilan aleneminen yksikudosviennin kuivatus-viiralla, millä puolestaan toteutuvat useat erisuuntaiset edut, jotka selviävät tarkemmin seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta .

30 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuviossa esitettyyn keksinnön erääseen sovellutusesimerkkiin, jonka yksityiskohtiin keksintö ei ole rajoitettu.

Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana keksinnön mukaista monisylinteri-35 kuivatinta ja sitä edeltävää suljettua puristinosaa.

Kuvio 2 esittää käytännössä suoritetuissa kokeissa havaittuja kuivatus- 6 70275 sylintereiden pintalämpötilojen ja paperin lämpötilojen kehittymistä 1. kuivatusryhmässä, jossa on ns. madallettu geometria.

Kuvio 3 esittää kuviota 2 vastaavalla tavalla kuivatussylintereiden pin-5 talämpötilojen sekä viiran ja paperin lämpötilojen kehittymistä 2. kuiva tusryhmässä, jonka toimintaa on modifioitu keksinnön vaikutusten todentamiseksi .

Kuviossa 1 esitettyä monisylinterikuivatinta edeltää ns. suljettu puristin-10 osa, johon paperirainan W tuodaan pick-up-kudoksella 11. Ensimmäinen nippi muodostuu yläpuolisen puristinimutelan 13 (imuvyöhyke 13a) ja onsipin-tatelan 12 väliin. Ensimmäinen nippi on kaksihuopainen ja sen alahuo-pana on puristinhuopa 10. Raina W seuraa ylähuopaa 11 telan 13 imusekto-rin 13a yli toiseen nippiin N^. Imusektorilla 13a on sinänsä tunnettu 15 höyrylaatikko 14. Toinen nippi muodostuu mainitun puristinimutelan 13 ja sileäpintaisen kivitelan 15 välille. Sileäpintaista kivitelaa 15 vasten on kolmas nippi N^, joka muodostuu puristintelan 17 ja johtotelojen 18 ohjaaman puristinkudoksen 16 keskelle.

20 Kivitelan 15 sileältä pinnalta raina W vedetään irrotustelaa 19 käyttäen niin, että rainalla W on puristintelan 15 irrotustelan 19 välille mahdollisimman lyhyt vapaa veto. Käytöllä varustetun irrotustelan 19 yli on johdettu ensimmäisen kuivatusryhmän 20 kuivatusviira 30, joka on esimerkiksi verraten avonainen muoviviira, jonka permeabiliteetti on luokkaa 25 500-1500 m3/m2/h.

Irrotustelan 19 jälkeen raina W tukeutuu kuivatusviiran 30 alapintaan, jolla se johdetaan ensimmäiselle kuivatussylinterille 21 tai vastaavalle ns. lead-in tai baby-sylinterille. Irrotustelan 19 ja ensimmäisen sylin-30 terin 21 välisellä juoksulla rainan W pysyminen viiran 30 ulkopinnalla varmistetaan alipainetta kehittävän puhalluslaatikoiden 26 avulla, joiden rakenteen ja toiminnan osalta samoinkuin rainan VJ puristinosalta kui-vatusosalle viennin yksityiskohtien suhteen viitataan hakijan aikaisempaan FI-pat.hak:seen n:o 830422 (vast. US-hakemus n:o ).

Kuviossa 1 on kaaviollisesti esitettyihin puristinosan ja kuivatusosan runkorakenteisiin viitattu numerolla 100 ja paperikonesalin lattiatasoon 35 70275 numerolla 110.

Kuviossa 1 näkyy kaksi peräkkäistä kuivatusryhmää 20 ja 40 (viiraryhmää), joissa ryhmissä 20,40 on sovellettu yksiviiravientiä. Ennestään tunnetus-5 tihan yksiviiraviennissä toisen rivin kuivatussylinterit jäävät viirasil-mukan sisäpuolelle ja toisen rivin sylinterit viirasilmukan sisäpuolelle niin, että viirasilmukan ulkopuolelle jääville sylintereille raina on suoraan kuivatussylinterin kuumennettua pintaa vasten kuivatusviiran painamana ja ulkopuolelle jäävillä sylintereillä tai teloilla kuivatusviira 10 on suoraan telan tai sylinterin pintaa vasten rainan jäädessä ulkopuolelle.

Kuivatusryhmän 40 jälkeen seuraa yleensä kaksiviiraviennillä varustettuja ryhmiä kaksi tai kolme peräkkäin.

15

Ensimmäisen ryhmän 20 yläsylinterit 21,22,23,24 ja 25 ovat normaaleja höyryllä kuumennettuja kuivatussylinterejä. Ensimmäisellä sylinterillä 21 on kuivatusviiran 30 ja rainan W peittokulma a^ «f 90-180° ja seuraavil-la sylintereillä 22-25 on vastaava peittokulma, siis sektori, jolla kui-20 vattava raina W on kuivatusviiran 30 painama suoraan sylinterin pintaa vasten, a^ ps 250°. Sektori a^ pyritään saamaan mahdollisimman suureksi, jotta saataisiin aikaan mahdollisimman tehokas lämmönsiirto sylinterien 21-25, 41-44 pinnalta kuivattavaan rainaan W.

25 Tämän keksinnön mukaisesti on monisylinterikuivattimen toisen rivin ne sylinterit, jotka olivat tekniikan tason mukaisesti höyryllä kuumennetut, siis kuvion 1 esimerkkitapauksessa alarivin kuivatussylinterit, korvattu kontaktijäähdytysteloilla 31,32,33,34, joiden yli viira 30 ja raina W kulkee siten, että jäähdytettävä viira 30 on suoraan jäähdytystelojen 30 31-34 pintaa vasten rainan W jäädessä ulkopuolelle. Telat 31-34 toimivat myös johtoteloina. Tämän keksinnön mukaisesti mainitut telat 31-34 eivät ole höyryllä tai muuten kuumennettuja, vaan nämä telat toimivat nimenomaan viiraa 30 jäähdyttävinä kontaktieliminä. Telat 31-34 voidaan jopa varustaa jäähdytyslaitteilla, esimerkiksi sellaisilla joilla jäähdyttävää väliainet-35 ta, johdetaan telojen 31-34 sisällä tai ilmaa puhalletaan telojen 31-34 vapaata pintaa vasten.

8 70275

Viiran 30 ja rainan W peittokulma a^ teloilla 31-34 on olennaisesti yhtä suuri kuin peittokulma kuivatussylintereillä 21-24.

Telat 31-34,51-54 on varustettu avoimella pinnalla, sopivimmin koneiste-5 tulla kierreurapinnalla 35,55.

Vierekkäisten sylinterien 21,22 jne. lomiin A on sovitettu ilraapuhallus-laitteet 27, joiden rakenteen ja toiminnan osalta viitataan esimerkkinä hakijan FI- patenttiin n:o 65460 (vast. US-pat.hak. n:o 328.793). Näil-10 lä laitteilla 27 viiran 30, jonka ulkopuolella on raina W, ja sylinterien 31-34 välisistä tulonipeistä N^, joihin pyrkii syntymään rainaa W viiralta 30 irrottava ylipaine, ejektoidaan ilmaa. Laitteilla 27 synnytetään nippelhin alipainetta, joka vaikuttaa myös telojen 31-34 pinnan urituksessa 35 sen lisäksi mikä syntyy jo pelkällä urituksella ja millä var-15 mistetaan se, että raina W ei mainittujen telojen 31-34 sektoreilla irtoa viiran 30 ulkopinnasta keskipakovoimien johdosta. Mainittujen keskipakovoimien takia on teloilla 31-34 oltava riittävän suuri halkaisija °2· 20 Varsinaisilla kuivatussylintereillä 21-25 on niiden alapuolisilla vapailla sektoreilla telojen 31-34 väleissä kaavarit 28. Kuivatusosan riittävän ilmastoinnin takaamiseksi on telojen 31-34 yhdessä tai useammassa välissä B ns. allepuhalluslaitteet 36.

25 Mitä edellä on selostettu ensimmäisen kuivatusryhmän 20 osalta, pätee myös toiseen kuivatusryhmään 40, jossa on kuivatusviira 50, jolla aikaansaadaan kuivatussylinteriltä 25 lähtien yksikudosvienti ryhmän 40 läpi. Ryhmän 40 ylärivin muodostavat höyryllä kuumennetut kuivatussylinterit 41,42,43, ja 44 ja alarivin edellä selostetut urapintaiset 55 kontakti-30 j äähdytys- ja johtotelat 51,52,53, ja 54, jotka voivat olla, kuten sanot tu, jopa jäähdytettyjäkin. Ryhmän 40 viimeisen sylinterin 44 jälkeen seuraa esim. sellainen kuivatussylinteriryhmä (ei esitetty), jossa sovelletaan ns. kaksikudosvientiä ja jossa ryhmässä on sekä ylärivin että alarivin sylinterit höyryllä kuumennettuja ja ko. ryhmässä käytetään avoimia 35 rainan vetoja sylinteririvien väleissä. Ryhmissä 20 ja 40 raina W on ehtinyt jo saada niin korkean kuivuuden ja lujuuden, että olennaisia katkon vaaroja ei rainan W mainituilla avovedoillakaan ilmene.

9 70275

Eräänä esimerkkinä ryhmien 20 ja 40 mitoituksesta mainittakoon seuraava = 1830 mm = 1500 mm 5 ai = 248° a2 = 248° = 270 mm = 600 mm H = 1420 mm 10

Kuviossa on viittein Hj-H^ esitetty ylärivin sylinterien 21-25,41-44 tasoa ja viittein U^-H^ telojen 31-35,51-54 tasoa ja mainittujen tasojen korkeuseroa on merkitty H:11a.

15 Keksinnön edullisissa toteutusmuodoissa käytetään rainan W viennin varmistamiseksi, rainan W irtoamisen ja pusslutumisen estämiseksi edellä mainittuja hakijan patentoimia puhalluslaitteita 26 ja 27 sekä telojen 31-34,51-54 uritusta 35,55. Ajettavuutta voidaan edelleen parantaa valitsemalla telojen 31—34;51—54 halkaisijat pienemmiksi kuin sylinterien 20 21-25,41-44 halkaisijat ja tiivistämällä kuivatusosan rakennetta (mitat A^ ja B^ sekä H). Samalla saadaan kuivatusosan pituutta ja koko konepituutta merkittävästi pienennetty.

Koneen ajettavuutta voidaan edelleen parantaa varustamalla keksinnön mu-25 kainen kuivatusosa yhden tai useamman telan ja/tai sylinterin ala- ja/tai ylärivikäytöllä, jolloin saadaan nopeuserot ryhmien 20,40 sisällä pienenemään. Ennestään tunnetustihan ovat kuivatussylinteriryhmän sekä ylä- että alasylinterit varustettu yhteisellä mekaanisella pakkokytketyllä käytöllä, jolloin sylinterien läpimittojen vaihtelut aiheuttavat haitallisia nopeus-30 eroja.

Koska keksinnön mukaisessa kuivatusosassa telat 31-34,51-54 eivät lämmitä kuivatusilmaa, on kuivatusosan ilmastointia tehostettava, mikä voidaan edullisesti suorittaa edellä mainituilla puhalluslaitteilla 26,27 sekä 35 allepuhalluslaitteilla 36. Keksintöä sovellettaessa voidaan varsinaiset kuivatussylinterit 21-25,41-44 tarvittaessa tehdä entistä suuremman läpimitan omaaviksi.

10 70275

Keksinnön mukainen kuivatusosa soveltuu käytettäväksi erityisen hyvin sanomalehtipaperikoneella tai muilla koneilla, joilla tehdään verraten keveitä paperilajeja.

5 Kondensoitumisen ja korroosion estämiseksi voidaan alatelat 31-34,51-55 varustaa erilaisilla muovipäällysteillä tai vastaavilla esimerkiksi teflonpäällysteillä. Käytettäessä terästeloja ovat telojen 31-34,51-54 pintalämpötilat sopivimmin alueella 50-80°C ja päällystettyjä teloja käytettäessä voidaan käyttää alle 58°C pintalämpötiloja.

10

Keksinnön mukaisessa kuivatusosassa ja kuivatusmenetelmässä saadaan kui-vatusviiran 30 tai viirojen 30,40 jne. lämpötilat olennaisesti aikaisempaa a3-haisemmaksi. Suoritetuissa kokeissa on havaittu viirojen 30,40 lämpötilan laskuksi n. 20-30°C. Tällä on päästy aivan olennaisiin kuivatus-15 tehojen lisäyksiin ja olennaisesti pienempään ominaisenergian kulutukseen niiden perusaatteiden mukaisesti, joita on tarkemmin selostettu hakijan em. FI-hak:ssa 812089, ja jotka varmistuvat seuraavan koe-esimerkin perusteella.

20 KOE-ESIMERKKI

Suoritettiin koesarja, jonka tarkoituksena oli selvittää erään nykyaikai sen nopeakäyntisen leveän paperikoneen yksivilravientialueen alasylinte-rien kuumennushöyryn syötön sulkemisen vaikutusta koneen tuotantoon, ajet-25 tavuuteen ja energiatalouteen.

Sekä normaalissa ajotilanteessa (KOE 1) että yksiviiraviennin alasylinte-rit suljettuna (KOE 2) mitattiin yksiviiraviennin alueelta ja osalta kak-siviiravientiä sylinterien pintalämpötiloja, rainan pintalämpötiloja, 30 viiran pintalämpötiloja ja höyryryhmäkohtaisia lauhdemääriä sekä rainan kuiva-aineprosentteja käyttöryhmittäin. Tuotanto oli kokeen aikana vakio 2 (25,7 t/h 80 % kierrettä ja 20 % sellua sisältävää 48,8 g/m paperia).

Kuvioissa 2 ja 3 on sylintereiden pintalämpötilojen sekä viiran ja pape-35 rin lämpötilojen kehittyminen 1. ja 2. höyryryhmässä normaalissa ajotilanteessa (ylemmät lämpötila-arvot) ja kun alasylinterien höyrynsyöttö oli suljettuna (alemmat lämpötila-arvot).

70275

Normaalissa ajotilanteessa yksiviiravientialueella yläsylintereiden pinta-lämpötilat olivat 85-98°C ja alasylintereiden pintalämpötilat 102-114°C. Kun höyrynsyöttö suljettiin alasylintereille, laski niiden pintalämpötila 67-76°C:een. Ero oli siis 32-38°C. Alasylintereiden sulkemisen johdosta 5 kuivatusviira oli n. 20°C kylmempi 2. höyryryhmässä.

Mittaussarjassa otettiin kuivatusosalta kuiva-ainenäytteet puristimelta, l:n, 2:sen ja 3:nen käyttöryhmän jälkeen sekä popelta. Taulukossa 1 esitetään kuiva-ainemittauksista lasketut ominaishaihdutukset höyryryhmittäin.

10

Taulukko 1. Höyrykohtaiset ominaishaihdutukset 15 Höyryryhmä Ominais- Ominais- Huom.

haihd. haihd.

kg/m2h kgH20/m2h KOE 1. KOE 2.

20 1. hr A ja Y""] pur. k.a.p.

I 9,6 11,3 2. hr A ja YJ 43,4 % (KOE 1.) 3. hr A ja Y 23,3 42,8 % 25 16,1 (KOE 2.) 4. hr A ja Y 9,4 30 Taulukosta 1 havaitaan, että kuiva-ainenäytteistä laskemalla saatu omi-naishaihdutus on yksiviiraviennin osalta lisääntynyt n. 17 %.

Koneen kokonaisenergian kulutus oli hieman pienempi alasylinterien ollessa suljettuna kuin normaalitilanteessa, kuten seuraavasta taulukosta 2 ha-35 valtaan.

12 70275

Taulukko 2. Höyry- ja lauhdevirrat Koe 1. Koe 2.

5 Höyry koneelle kg/s 10,86 9,93

Lauhde koneelta kg/s 10,1 9,0 Läpivirtaushöyry pintalauhduttimelle 10 laskennallinen kg/s 0,48 0,12 Höyry taskupu- kg/s halluspattereil- le (laskenn.) 0,5 1,1 15 _

Yht. koneelle 11,4 11,0 Höyryn kulutuserot johtuvat läpivirtaus- ja paisuntahöyryn massavirran pienentymisestä (5 syl. kiinni).

20

Tarkasteltaessa energian kulutuksen tunnuslukua koneelle tu_ leva höyrymäärä/haihdutettu vesimäärä) havaitaan alasylinterien sulkemisen hieman parantavan koneen energiataloutta. Suhdeluvuksi saadaan 25 V*H20 : 1>34/1’27 <Koe 2.) eli n. 5 % parannus. Energian kulutusta voidaan pienentää edelleen, mikäli yksiviiraviennin ilmastointi järjestetään siten, että ilmastoinnin hyötysuhde paranee ja vältytään huuvan poistoilman lämpötilan nousulta.

30

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä esitetystä.

35

Claims (14)

1. Paperirainan kuivatusmenetelma paperikoneen monisylinterikuivatti-messa, jossa menetelmässä kuivattava paperiraina johdetaan kuumennettu- 5 jen kuivatussylinterien (21-25,41-44) pintoja vasten välittämässä kontaktissa, jossa menetelmässä raina johdetaan ainakin ensimmäisessä tai ensimmäisissä kuivatusryhmissä (20,40) ns. yksikudosvientinä, jossa kuivatus-kudos, sopivimmin verraten avonainen kuivatusviira, kulkee kuivatussylin-teri- tai -telariviltä toiselle polveillen niin, että mainittujen rivien 10 väleissäkin raina (W) on mainitun kuivatuskudoksen (30,50) pinnan kannattamana, ja jossa menetelmässä toisen rivin sylintereillä (21-25,41-44) ja/tai teloilla raina (W) on suoraan kuivatussylinterin (21-25,41-44) tai vastaavan kuumennettua pintaa vasten ja toisen rivin sylinterillä tai teloilla (31-34,51-54) kuivatusviira on telan tai sylinterin pintaa 15 vasten ja raina (W) samalla kuivatuskudoksen (30,50) ulkopuolella, tunnettu siitä, että menetelmässä kuivatuskudosta (30,50) jäähdytetään sen kulkiessa niiden sylinterien välillä, joilla raina on suoraan kuumennettua kuivatussylinterin pintaa vasten, ja että mainittu jäähdytys suoritetaan painamalla kuivatuskudos välittömästi kosketuksiin jäähdyttävää tela-20 tai sylinteripintaa vasten, jonka kosketuksen pinta-ala on mainitun jäähdytyksen kannalta riittävän suuri.

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivatuskudoksen (30,50) lämpötilatasoa mainitulla jäähdytyksellä 25 lasketaan n. 20-30°C verrattuna siihen lämpötilaan, joka yksiviiraviennin kudos (30,50) saavuttaisi sellaisessa vastaavassa ennestään tunnetussa monisylinterikuivattimessa, jossa on kaksi riviä normaalisti kuumennettuja kuivatussylinterejä, joiden yli vastaava kuivatusviira kulkisi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivatuskudosta (30,50) suoralla kontaktilla jäähdyttävät kontaktijääh-dytys- ja johtotelat (31-34,51-54) on järjestetty asettumaan sellaiselle lämpötilatasolle, jonka ne omaksuvat ilman olennaista erityistä lämmitystä tai jäähdytystä.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittuja höyryllä tai vastaavasti kuumennettujen kuivatus- 35 14 70275 1 sylinterien välillä olevia kontaktijäähdytysteloja (31-34,51-54) jäähdytetään johtamalla niihin jäähdyttävää paineväliainetta, kuten kaasua ja/tai nestettä, ja/tai kohdistamalla mainittujen telojen (31-34,51-54) pintaan jäähdyttäviä kaasusuihkuja. 5

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittuina kontaktijäähdytysteloina (31-34,51-54) käytetään avopintaisia, sopivimmin urapintaisia, teloja, joiden uritukseen (35,55) on järjestetty alipaine, ja että mainitulla alipaineella ainakin osaltaan 10 estetään rainan (W) irtoaminen mainituilla kontaktijäähdytysteloilla (31-34,51-54) kuivatuskudoksen (30,50) ulkopinnasta keskipakovoimien johdosta.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä, että höyryllä tai vastaavalla väliaineella kuumennettujen kuiva- tussylinterien (21-25,41-44) välillä raina (W) johdetaan kontaktijäähdy-tystelojen (31-34,51-54) pinnan yli sektorissa, jonka suuruus ^2) on n. 200-270°, sopivimmin n. 250°, mainittujen telojen (31-34,51-54) halkaisijoiden ollessa D2 = 800-1830 mm, sopivimmin D2 = 1500 mm. 20

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että niissä kuivatusryhmissä (20,40), joissa yksikudosviennin kuivatusviiraa (30,50) jäähdytetään keksinnön menetelmän mukaisesti, kuivatusryhmän ilmastointia tehostetaan puhalluslaitteilla (27), joilla 25 saadaan alipaine kuivatusviiran (30,50) ja mainittujen kontaktijäähdytys-telojen (31-34,51-54) rajoittamiin tulonippeihin (N ) ja mahdollisesti kontaktikuivatustelojen urapintaan (35,55), ja/tai kyseisen ilmastoinnin tehostamiseen käytetään ns. allepuhalluslaitteita (36), jotka on sijoitettu mainittujen kontaktijäähdytystelojen (31-34,51-54) väleihin (B). 30

8. Paperikoneen monisylinterikuivatin, joka käsittää yhden tai useampia peräkkäisiä kuivatusryhmiä (20,40), joissa on kaksi sylinteri- ja/tai telariviä, ja jossa ainakin ensimmäinen tai ensimmäiset (20,40) kuivatus-ryhmät on varustettu ns. yksikudosviennillä niin, että kuivattava paperi- 35 raina (W) on kuivatusryhmän (20,40) läpi kulkevalla koko matkallaan mainitun kuivatuskudoksen (30,50) kannatuksessa siten, että mainittu kuiva-tuskudos (30,50) painaa toisella rivillä kuivattavaa rainaa (W) välittä- 15 70275 1 mään kontaktiin kuivatussylinterin (21-25,41-44) pintaa vasten ja toisella rivillä kuivatuskudos, sopivimmin avopintainen kuivatusviira (30,50), on suorassa kontaktissa sylinterin tai telan (31-34, 51-54) pintaa vasten rainan (W) samalla ollessa ulkopuolella, tunnettu siitä, 5 että sen rivin sylinterit tai telat, jolla raina (W) jää ulkopuolelle, ovat kuumennettujen kuivatussylinterien asemesta verraten suuriläpimit-taisia yhdistettyjä johto- ja kontaktijäähdytysteloja (31-34, 51-54) ilman varsinaisia lämmityslaitteita.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen monisylinterikuivatin, tunnettu siitä, että mainitut johto- ja kontaktijäähdytvstelat (31-34,51-54) ovat avonaisella urapinnalla (35,55) varustettuja teloja.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen monisylinterikuivatin, t u n -15 n e t t u siitä, että varsinaisten höyryllä tai vastaavasti kuumennettujen kontaktikuivatussylinterien halkaisijat ovat alueella = 1500- 2500 mm, sopivimmin = 1830 mm, ja että niiden lomiin (A) mahdollisimman lähelle sijoitettuihin johto- ja kontaktijäähdytystelojen (31-34,51-54) halkaisijat ovat vähän pienempiä, sopivimmin n. 20 % pienempiä kuin maini-20 tut kontaktikuumennussylinterien (21-25,41-44) halkaisijat (D^).

11. Jonkin patenttivaatimuksen 8-10 mukainen monisylinterikuivatin, tunnettu siitä, että rainan (W) ja kuivatusviiran (30,50) peitto-kulmat mainituilla kontaktikuumennessylintereillä ja mainituilla kontakti- 25 jäähdytysteloilla (a^,a2) ovat n. 200-270°, sopivimmin n. 250°.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 8-11 mukainen monisylinterikuivatin, tunnettu siitä, että kuivatusviiran (30,50) ja kontaktijäähdytys-telan rajoittamiin tulonippeihin (N ) on sovitettu ilmapuhalluslaitteet 30 (27), joilla ejektoidaan ilmaa mainituista nipeistä (N^) ja mahdollises ti mainittujen johto- ja kontaktijäähdytystelojen (31-34,51-54) urapinto-jen (35,55) urista.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 8-12 mukainen monisylinterikuivatin, 35 tunnettu siitä, että mainitut kontaktijäähdytystelat (31-34,51-54) ovat varustettu metalli- tai muovipäällysteellä, esimerkiksi teflon-päällysteellä. 16 702 75

13 , 70275

14. Jonkin patenttivaatimuksen 8-13 mukainen monisylinterikuivatin, tunnettu siitä, että yhteen tai useampaan vierekkäisten kontakti-jäähdytystelan välitilaan (B) on sovitettu ns. allepuhalluslaitteet (36). 5 10 15 20 25 30 35 17 70275