FI78331C

FI78331C - Torkparti vid en pappersmaskin.

Info

Publication number: FI78331C
Application number: FI875690A
Authority: FI
Inventors: Osmo Skyttae
Original assignee: Tampella Oy Ab
Priority date: 1987-12-23
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1989-07-10
Also published as: FI78331B; FI875690A0; EP0321986A2; EP0321986A3

Description

78331

Paperikoneen kuivatusosa

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannossa lähemmin määritelty paperikoneen kuivatusosa.

Erityisesti keksintö on tarkoitettu nopeakäyntisen 5 paperikoneen yhteyteen, jolloin puristimelta tuleva märkä ja heikko raina tuetaan siten, että se kestää ehjänä myös nykyistä oleellisesti suurempia tuotanto-nopeuksia.

10 Paperikoneiden tuotantonopeus on kasvanut tekniikan kehityksen myötä. Se on nykyisellä tasolla 20-25 m/s valmistettaessa sanomalehtipaperia tai vastaavia paperilaatuja. Suuri tuotantonopeus merkitsee suoraan suurta tuotantoa aikayksikössä, eli edullisia valmis-15 tuskustannuksia. Tämä tietysti sillä edellytyksellä, että valmistettava raina kestää ehjänä. Katko merkitsee häiriötä, joka alentaa tuotantotehoa. Nykyaikaisen, nopeakäyntisen paperikoneen kuivatusosan alkupää muodostaa kohdan, johon katkot näyttävät keskittyvän.

20

Paperikoneen viiraosalla huopautettu raina sisältää vielä yli 80% vettä. Sitä poistetaan rainasta puristamalla puristinosassa, jossa saavutetaan tavallisesti 40-45%:n kuiva-ainepitoisuus. Loput vedestä on 25 poistettava haihduttamalla. Se tapahtuu antamalla rainan kulkea kuumien kuivatussylinterien yli. Raina puristetaan kuivatussylinterin pintaan kuivatusvii-ralla mahdollisimman hyvän lämmönsiirtokontaktin aikaansaamiseksi. Tarvittavan lämpöenergian määrä on 30 suuri, mistä johtuen tarvitaan useita kuivatussylin- tereitä, käytännössä n. 50 kappaletta. Ne on tavallisesti järjestetty useaan käyttöryhmään, tavallisimmin 4-7 kappaletta. Ongelmia esiintyy juuri rainan kulkiessa kuivatussylinteriltä toiselle.

2 78331

Ensimmäinen ongelma on ns. rainan lepatus. Puristin-osalta tuleva raina on heikko, sillä kuivassa Tainassa lujuuden antavat vetysillat eivät ole vielä syntyneet. Niinpä nopeudesta, keskipakovoimasta ja ilma-5 virroista aiheutuvat voimat saavat aikaan rainan lepatusta, joka puolestaan venyttää sitä lisää. Seurauksena saattaa olla rainan taittuminen vekille sen mennessä seuraavaan huopakitaan ja katko.

10 Ongelma on pyritty ratkaisemaan ns. slalom-viennillä.

Siinä yläviira kiertää alasylintereiden ympäri tukien rainaa koko ajan. Ratkaisu sallii jonkin verran suuremman tuotantonopeuden muihin ratkaisuihin verrattuna. Heikkoutena on kuitenkin kaksi seikkaa. Ensiksi-15 kin alasylinterillä on kuivatusviira kuivatussylinte-rin ja rainan välissä, jolloin se muodostaa haitallisen lämpöeristeen. Kuivatustehon kannalta alasylinte-rit ovat hyödyttömiä. Toiseksi alasylinterin kohdalla keskipakovoima vaikuttaa rainaan aiheuttaen venymistä 20 ja katkoja, jos tuotantonopeutta pyritään nostamaan.

Yllä mainitun ongelman eliminoimiseksi käytetään kahta tunnettua ratkaisua. Ensiksikin uritetaan alasylintereiden ns. onsipinnat ja synnytetään uriin pu-25 halluslaatikoilla pieni alipaine, joka vaikuttaa kui-vatusviiran läpi ja siten pitää rainan kuivatusvii-rassa kiinni. Urien pienestä poikkileikkauksesta ja ilmavuodoista johtuen menetelmä merkitsee vain marginaalista parannusta ongelmaan. Toinen käytetty rat-30 kaisu on se, että alasylinterit korvataan sellaisilla imuteloilla, joihin on järjestetty imu rainan kietou-tumiskulman alueelle ja jotka imevät rainan sen kie-toutumiskulman osalta kiinni kuivatusviiraan. Ratkaisu on toiminnaltaan moitteeton. Sen epäkohtana on 35 kuitenkin sekä rakenteen että käytön kalleus. Imutela 3 78331 on rakenteeltaan monimutkainen ja sisältää kuluvia osia. Se vaatii lisäksi jatkuvaa huoltoa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa kaikki edelsi lä mainitut ongelmat. Samalla käy myös tarpeettomaksi ns. köysijärjestelmä, joka tarvitaan nykyisessä ratkaisussa rainan saattamiseksi katkon jälkeen uudelleen koneen läpi. Näiden tarkoitusten saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle paperikoneen kuivatusosalle 10 pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusosassa.

Keksinnön mukaisesti toteutetussa kuivatusosassa kui-vatussylinterit on sijoitettu edullisimmin yhteen ri-15 viin. Niiden päällä kulkee kuivatusviira perinteiseen tapaan. Alasylinterit on poistettu ja korvattu oleellisesti rainan levyiselle coanda-efektiin perustuvalla ohjauspinnalla. Ohjauspinta on edullisesti kaksiosainen U-muoto, joka on asennettu kuivaussylinterei-20 den välisen telan keskiön kautta kulkevan, kuivatus-sylintereiden keskiöitä yhdistävää suoraa vastaan kohtisuoran suoran suhteen symmetrisesti siten, että osat kääntävät rainaa kumpikin n. 90°. Osien väliin jää rako, josta rainan katkossa syntynyt silppu pää-25 see putoamaan koneen kellariin.

Ohjauspinta on edullisesti asennettu liikuteltavien tukivarsien tai vastaavien varaan siten, että sen etäisyyttä kuivatussylintereistä ja niiden välisestä 30 telasta voidaan säätää koneen käydessä. Tämä on tarpeen siksi, että mainitusta rainan venymistaipumuk-sesta johtuen saadaan rainalenkissä oleva mahdollinen liika löysyys pois etäännyttämällä ohjauspintaa kuivatussylintereistä. Edelleen voidaan paperikonetta 35 käynnistettäessä tai katkon jälkeen viedä reunanauha 4 78331 nopeasti ja varmasti koneen läpi käyttäen ohjauspin-toja ilman vaurioalttiutta ja epävarmoja päänvienti-köysiä laitteineen.

5 Edellä esitettyyn viitaten keksinnön edut ovat ilmeiset. Ohjauspinnat ovat valmistusteknisesti yksinkertaiset ja halvat, koska ne voidaan valmistaa esim. ohuesta muotoillusta teräslevystä, johon on muodostettu suutinelimet ilmanjakolaitteineen. Staattisina 10 laitteina ohjauspinnat eivät sisällä pyöriä tai kuluvia osia, joten huoltotarve on minimaalinen ja toimintavarmuus hyvä. Kuivatusosalla tarpeellinen lämmitetty korvausilma puhalletaan osittain juuri ohjaus-pinnassa olevien suutinelinten kautta rainan pintaan 15 ja samalla tehostetaan kuivatusta. Käyttötehoa keksinnön mukainen rakenne tosin tarvitsee, sillä pään-viennin aikana tulee suutinelimistö tulevan ilman nopeuden olla ylikriittinen, mutta normaalin käynnin aikana riittää pienempi ilman nopeus. Edelleen raken-20 teestä johtuen rainan kulku on koko ajan pakko-ohjattu eikä näin ollen ole näkyvissä mitään nopeusrajaa, joka rajoittaisi toimintaa tai aiheuttaisi katkoja.

Seuraavassa keksintöä havainnollistetaan lähemmin 25 viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää kaaviollisesti paperikoneen kuivatus-osan osaa sivulta katsottuna ja 30 kuva 2 esittää ohjauspintaa pystyleikkauksena suuremmassa mittakaavassa.

Kuviin viitaten paperikoneen kuivatussylinterit 1 ovat peräkkäin asennettuna samaan tasoon. Niiden vä-35 Iissä on päättymättömän kuivatusviiran 3 oikean kulun 5 78331 kannalta tarpeelliset telat 2. Kuivatusviira 3 on pingotettu kuivatussylintereiden 1 ja telojen 2 varaan siten, että se painaa rainan 5 tiukasti kuiva-tussylinterin pintaa vasten. Kuivatussylinterin yli 5 kulkeva raina pyrkii tarttumaan sen pintaan kiinni ja kietoutumaan sylinterin ympärille. Tämän estämiseksi käytetään kaavariksi kutsuttua terää 4, joka irrottaa rainan sylinterin pinnasta ja ohjaa rainan pään oh-jauspinnalle OP. Ohjauspinnassa OP olevista suutin-10 elimistä 7 puhalletaan ilmaa rainan 5 kulkusuuntaan (nuoli KS). Ns. coanda-ilmiön ansiosta raina kulkee hyvin lähellä ohjauspintaa koskettamatta sitä kuitenkaan .

15 Ohjauspinta OP on muotoiltu siten, että rainan kulkusuunta muuttuu halutulla tavalla. Ohjauspinnan OP pääasiallinen muoto on kuivatusosan sivulta katsottuna U-muoto. Tämä muoto voidaan saada aikaan esim. muotoillulla ohutteräslevystä valmistetulla muotokap-20 paleella 6, joka käsittää telan 2 kohdalla olevan pohjaosan 6a ja pohjaosaan liittyvät pohjaosasta 6a kohti kuivatussylintereitä 1 suuntautuvat sivuosat 6b. Muotokappaleen 6 telaa päin suuntautuva pinta muodostaa ohjauspinnan OP.

25

On edullista, että ohjauspinnan OP muodostava muoto-kappale 6 on muodostettu kahdesta erillisestä osasta 6', 6", jolloin katkon syntyessä ja rainan repeilles-sä palasiksi telan 2 ja ohjauspinnan OP rajoittama 30 tila voidaan puhdistaa osien 6' ja 6" välisen raon 8 kautta. Ohjauspinnan OP jako kahteen osaan voidaan toteuttaa siten, että muotokappale muodostuu kahdesta pääasiassa kuivatusosan sivulta katsottuna L-muotoi-sesta osasta, jolloin osien välinen rako 8 on telan 2 35 keskiön kohdalla kuivatussylintereiden 1 keskiöitä yhdistävää suoraa vastaan kohtisuorassa suunnassa.

6 78331

Koska raina 5 on kiinnitetty kuivatussylinterin 1 pintaan kuivatusviiralla 3, joka estää rainan liukumisen sylinteriin 1 nähden, tulee rainan 5 vapaan, ohjauspinnan OP kohdalla olevan silmukan pituuden ol-5 la rainan venymisen takia säädettävä. Tämän vuoksi ohjauspinta OP (muotokappale 6) on asennettu liikuteltavien tukivarsien (ei esitetty kuvissa) varaan siten, että sen etäisyyttä kuivatussylintereistä 1 ja niiden välisestä telasta 2 voidaan säätää koneen käy-10 dessä. Tämä liikemahdollisuus on esitetty kuvissa nuolella 9. Lisäksi muotokappaleen 6 osat 6' ja 6" voivat olla pystysivujen 6b ulkoreunaan kiinnitettyjen vaakasuorien akselien ympäri kierrettävät erityisesti huoltojen mahdollistamiseksi. Tämä liikemahdol-15 lisuus on esitetty piirustuksissa nuolilla 10.

Suutinelimet 7 voivat olla poikittaissuuntaisia huu-lisuuttimia, joihin on yhdistetty muotokappaleen 6 ulkopuolelle sijoitetut poikittaiset ilmanjakeluput-20 ket 11. Suuttimia 7 on sijoitettu ohjauspinnan OP yhteyteen sen muotoiluun ja kokoon nähden tarpeellinen määrä siten, että ne yhteisvaikutuksessa saavat aikaan coanda-efektiin perustuvan rainan 5 viennin telaa 2 edeltävältä kuivatussylinteriltä seuraavalle 25 irrallaan kuivatusviirasta 3.

Keksinnön eräänä etuna voidaan mainita se, että liikkuva kuivatusviira 3 indusoi ilmavirtauksia, jotka kulkevat kuivatusviiran 3 läpi ja telan 2 ympäri. 30 Käyttämällä näitä hyväksi saadaan rainan 5 kulku edelleen stabiloitua ohjauspinnan kohdalla.

Claims

7 78331

1. Paperikoneen kuivatusosa, jossa on ainakin kaksi kuivatussylinteriä (1), joiden kautta on järjestetty kulkemaan päättymätön kuivatusviira (3), sekä perättään järjestettyjen kuivatussylintereiden (1) välissä 5 oleva tela (2), jonka kautta kuivatusviira (3) on järjestetty kulkemaan rainan kulkusuunnassa edelliseltä kuivatussylinteriltä seuraavalle, tunnet-t u siitä, että telan (2) kohdalla on ohjauspinta (OP) tai vastaava, johon on sovitettu ainakin yksi 10 suutinelin (7) ohjauspinnan (OP) suuntaisen ilmavir tauksen ja siten coanda-efektiin perustuvan ohjaus-pinnan (OP) lähellä erillään kuivatusviirasta (3) tapahtuvan kuivatussylintereiden välisen rainan (5) viennin aikaansaamiseksi. 15

2. Torkparti vid en pappersmaskin i enlighet med patentkrav 1, kännetecknat av att styrytan (OP) är frän torkcylinderns sida sett väsentligen U-formad och omfattar en botten (6a) som befinner sig vid valsen (2) och frän bottnens kanter 20 mot valsen (2) riktade sidoväggar (6a).

2. Torkparti vid en pappersmaskin, vilket uppvisar ätminstone tvä torkcylindrar (1), genom vilka en änd-lös torkvira (3) anordnats att löpa, samt en vals (2) som befinner sig me11an de efter varandra anordnade 5 torkcylindrarna, genom vilken vals (2) torkviran (3) anordnats att löpa i banans rörelseriktning fr an en tidigare torkcylinder till en efterföljande tork-cylinder, kännetecknat av att vid valsen (2) finns en styryta (OP) eller motsvarande, vid 10 vilken anordnats ätminstone ett munstycksorgan (7) för att ästadkomma en luftströmning i styrytans (OP) riktning och sälunda en pä coanda-effekten baserad förning av banan (5) mellan torkcylindrarna närä styrytan (OP) skillt frän torkviran (3).

2. Patnettivaatimuksen 1 mukainen paperikoneen kui- vatusosa, tunnettu siitä, että ohjauspinta (OP) on kuivatussylinterin sivulta katsottuna olennaisesti U-muoto käsittäen telan (2) kohdalle sijoit- 20 tuvan pohjan (6a) sekä pohjan reunoista kohti telaa (2) suuntautuvat sivuseinät (6a).

3. Torkparti vid en pappersmaskin i enlighet med patentkrav 1,kännetecknat av att vid styrytan (OP) anordnats en eller flera springor (8).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paperikoneen kui- vatusosa, tunnettu siitä, että ohjauspin- 25 taan (OP) on muodostettu yksi tai useampia rakoja (8).

4. Patenttivaatimusten 1 ja 3 mukainen paperikoneen kuivatusosa, tunnettu siitä, että ohjaus- 30 pinta (OP) on muodostettu kaksiosaiseksi (61, 6") ja että rako (8) on mainittujen osien välissä. β 78331

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen paperikoneen kui-vatusosa, tunnettu siitä, että ohjauspinta (OP) on muodostettu levyrakenteisesta muotokappaleesta (6), joka käsittää kaksi kuivatusosan sivulta kat- 5 sottuna pääasiassa L-muotoista osaa (6', 6"), joiden telaan (2) päin suuntautuvat pinnat muodostavat oleellisesti U-muotoisen ohjauspinnan (OP).

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paperikoneen kui- 10 vatusosa, tunnettu siitä, että ohjauspin nan (OP) etäisyys kuivatussylintereistä (1) ja telasta (2) on järjestetty säädettäväksi.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paperikoneen kui- 15 vatusosa, tunnettu siitä, että suutineli- miä (7) on järjestetty useampia yhteyteen ohjauspinnan (OP) kanssa.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen paperikoneen kui- 20 vatusosa, tunnettu siitä, että suutineli- met (7) ovat kuivatusosan poikittaisuuntaisia huuli-suuttimia, joiden yhteyteen on järjestetty ilman ja-keluelimet (11) levyrakenteisen muotokappaleen (6) muodostaman ohjauspinnan (OP) ulkopuolelle. ? 78331

4. Torkparti vid en pappersmaskin i enlighet med 25 patentkrav 1 och 3, kännetecknat av att styrytan (OP) gjorts tvädelad (6', 6") och att springan (8) befinner sig mellan nämnda delar.