FI79369B - Anordning pao ett omraode med enkelt viradrag i flercylindertorken av en pappersmaskin. - Google Patents

Description

79369 1 Laite paperikoneen monisylinterikuivattimen yksiviira-vlennin alueelle

Anordning pa ett omrlde med enkelt viradrag i fler-cylindertorken av en pappersmaskln 5

Keksinnön kohteena on laite paperikoneen monisylinterikuivattimen yksi-viiraviennin alueella, jonka monisylinterikuivattimen sylinteriryhmä jq käsittää kaksi päällekkäistä riviä kuivatussylinterejä ja kuivatusviiran, joka on johdettu polveillen sylinteririviltä toiselle niin, että ylä-rivin kuivatussylinterillä raina on välittömässä kontaktissa sylinteri-pintaa vasten sen ja kuivatusviiran välissä, joka laite on sijoitettu niiden alarivin kuivatussylinterien yhteyteen, jotka ovat kuivatusviiran 15 silmukan sisäpuolella ja joilla kuivatusviiralla oleva raina jää ulkopuolelle, ja joka laite käsittää vierekkäisten alarivin kuivatussylinterien alle sijoitetun puhalluslaatikon tai niiden parin, joissa on kaareva rei'itetty pinta, joka rajoittaa ilmakäsittelyvälin alasylin-terien sektoreilla ja jonka pinnan rei'ityksen läpi kohdistetaan koh-20 dalla kulkevaan rainaan ilmasuihkuja.

Keksintöön liityvän tekniikan tason osalta viitataan Maschinenfabrik Andritz AG:n esitteeseen "Maschinenbeluftung fur Trockenpartien von Papiermaschinen". Tässä esitteessä on kuvattu säädettävä puhalluslaa-25 tikko, joka on sijoitettu paperikoneessa kakslviiravlennln alueelle sekä alasylinterien että yläsylinterien lomiin kuivatusviiran johtotelan tuntumaan. Mainitussa puhalluslaatlkossa on vastakkaiset kaarevat sel-nämäosat, jotka tulevat pienen rakovälin päähän vierekkäisten sylinterien pinnoista noin 45°:n sektorilla. Mainitut kaarevat seinämät ovat 30 rel'itetyt ja niiden reikien läpi puhalletaan ilmaa kuivatusviiran ja sen alla kuivatussyllnterin pinnan kanssa suorassa kontaktissa olevaa ralnaa vasten.

Edellä selostetun tunnetun puhalluslaatikon tarkoituksena on tehostaa 35 rainan kuivatusta ja kuivatussylinterien väliin jäävien taskujen tuuletusta sekä tehdä vyöhykesäädön avulla rainan poikittaisen kosteusprofii-lin hallinta mahdolliseksi. Em. puhalluslaatikko ei ongelmitta sovellu 2 79369 1 käytettäväksi kuivatusosan yksiviiraviennin alueella. Paperikoneen yksi-viiraviennin alueellahan raina tulee niillä kuivatussylintereillä, yleensä alasylintereillä, jotka sijaitsevat kuivatusviirasllmukan sisällä, kuivatusviiran ulkopuolelle. Näin ollen rainaa ei saada suoraan 5 kontaktiin alasylinterien kuumennetun pinnan kanssa. Tämä aiheuttaa haihdutuksen ja tuotantokapasiteetin alenemista.

Jos sylinterivälit tukitaan em. tunnetulla puhalluslaatikolla, ongelmaksi tulee hylyn poisto sylinterien lomista.

10

Monisylinterikuivattimen yksiviiraviennin alueen eräänä ongelmana ovat lisäksi rainan päänviennin vaikeudet, jotka tulevat korostuneesti esille nimenomaan alasylintereillä, joilla raina jää sylinteripinnan ja sen yli kulkevan kuivatusviiran ulkopuolelle.

15

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on edellä ilmenneiden ongelmien ratkaiseminen ja sellaisen laitteen aikaansaaminen, jolla voidaan tehostaa yksiviiraviennin alueella haihdutusta ja täten nostaa tuotantokapasiteettia tai vähentää kuivatussylinterien lukumäärää.

20

Esillä olevan keksinnön eräänä osatarkoituksena on myös saada aikaan laite, joka ei häiritse, vaan pikemminkin helpottaa rainan päänvientiä.

Keksinnön lisätarkoituksena on lisäksi aikaansaada sellainen laite, joka 25 on helposti pidettävissä puhtaana.

Keksinnön ei-välttämättömänä lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen laite, joka erityisen hyvin sopii esimerkiksi llimapur1stimen tai muun päällystyslaitteen jälkeiseen kuivatusryhmään, jossa esiintyy liiman tai 30 päällystysaineen likaamisongelmia.

Keksinnön eräänä lisätarkoituksena on myös aikaansaada sellainen laite, jolla rainan kosteusprofiilia voidaan osaltaan hallita vyöhykesäädön avulla.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, 35 1 että mainittujen laatikoiden olennaisesti pystysuuntaisten seinämien vä liin on muodostettu avoin sola, jonka kautta paperihylky ja vastaava pääsee poistumaan kulvatussylinterlen välisistä taskutilolsta, ja 3 79369 5 että laitteen ilmakäsittelyvälin yhteyteen on sovitettu puhdistuslaitteet kuten llmapuhallus- ja/tai vedensyöttölaitteet käsittelyvälin puhdistamiseksi.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen laitteen periaatetta kaaviollisena jO sivukuvana.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista laitetta konesuunnassa katsottuna.

Kuvio 3 esittää pystyleikkauksena kuviossa 1 laatikkoparin oikeanpuolel-15 sen laatikon yläpäätyä.

Kuvio 4 esittää kuviota 3 vastaavalla tavalla laatikon alapäätyä.

Kuvio 5 esittää graafisesti keksinnön mukaisella laitteella toteutetta-____ 20 vissa olevaa tuotantokapasiteetin lisäystä eri laiteparametrien funktiona.

Kuviossa 1 näkyy osa monisylinterikuivattimen kuivatussylinteriryhmästä, jossa käytetään yksiviiravientiä. Ylärivin sylinteriä on merkitty viitenumerolla 11 ja alarivin sylinterejä viitenumerolla 12. Kuivatusviira 10 25 kulkee polveillen sylinteririviltä toiselle ja sivuaa sylinterejä 11,12 kulmassa a, jonka suuruus on noin 220°. Alarivin sylinterit 12 ovat kuivatusviiran 10 silmukan sisäpuolella ja ylärivin sylinterit 11 kuiva-tusviiran silmukan ulkopuolella niin, että paperiraina W, joka kulkee kuivatusryhmän läpi kuivatusviiran 10 tukemana, jää alasylintereillä 12 30 viiran 10 ulkopuolelle ja yläsylintereillä 11 raina W tulee suoraan kontaktiin höyryllä kuumennettujen sylintereiden 11 pintaa vasten. Koska raina W jää alasylintereillä 12 ulkopuolelle ja kuivatusviira 10 tulee suoraan sylintereiden 12 pintaa vasten, tästä aiheutuu haihdutuksen tehon laskua, mitä keksinnön mukaisella laitteella osaltaan saadaan 35 ehkäistyksi.

1 Yläsylinterien 11 ja alasylinterien 12 halkaisijat D ovat yleensä keske nään yhtäsuuria ja esimerkiksi D = 1500 tai 1830 mm. Sylinterien vaa- kaväli Hq on yleensä alueella = 500-800 mm.

4 79369 5 Yläsylinterien 11 alapuoliselle vapaalle sektorille b on sijoitettu kaa-vari 13, jonka terä 14 kaavaroi sylinterin 11 pinnasta irti epäpuhtauksia ja hylkyyn menevää rainaa Wq, joka pääsee keksinnön mukaisten puhallus-laatikoiden 20A ja 20B vapaaksi jättämästä solasta 30 vapaasti putoamaan alla olevaan pulpperiin tai hylkykuljettimelle.

10

Seuraavassa selostetaan keksinnön mukaisen laitteen rakenteen pääpiirteet. Keksinnön mukainen laite muodostuu sylinterien 11 ja 12 välisten taskujen T alle sijoitetusta puhalluslaatikkoparista 20A ja 20B, joiden laatikoiden vastakkaisten pystyseinien väliin jää sola 30, jonka vaaka-15 suoraa leveyttä on merkitty H^:llä. Sola 30 jää vapaaksi edellä esitetyssä hylynpoistotarkoituksessa.

Puhalluslaatikot 20A ja 20B on kiinnitetty palkkiin 25, joka on järjestetty pystysuorassa suunnassa siirrettäväksi nuolen V suunnassa. Kuvion 20 2 mukaisesti puhalluslaatikot 20A ja 20B on kiinnitetty paineilmasylin- terien 32a ja 32b männänvarsien 33a ja 33b varaan palkkien 25 ja niiden yhdysosien 26 välityksellä. Sylinterejä 32a ja 32b synkronisesti käyttämällä voidaan puhalluslaatikkoparia 20A ja 20B siirtää pystysuunnassa kuivatusosaan runkopalkkien 31a ja 31B välissä sopiviin eri asentoihin, 25 joita myöhemmin tarkemmin selostetaan.

Puhalluslaatikot 20A ja 20B käsittävät kotelon 22, joka on jaettu vyöhykkeisiin, johin kuhunkin on johdettavissa tilaltaan säädetty ilma rainan W poikittaisen kosteusprofiilin säätämistä varten. Puhallusilma 30 tuodaan laatikoihin tuloputken 21 kautta nuolen F^n suunnassa. Puhallus-laatikoissa 2GA ja 20B on kuivatussylinterien 12 sädettä R hieman suuremman säteen R+R^ omaava kaareva seinämä 23, joka on varustettu rei’ityksella 21. Mainitun rei’ityksen 21 läpi puhalletaan nuolten F suunnassa kuumaa ja kuivaa ilmaa paperirainaa W vasten sen kulkiessa 35 sektorilla c alasylinterien 12 ympäri. Täten saadaan rainan W kosteutta haihdutetuksi myös alasylinterien 12 alueella jossa muuten ei haihtu- 5 79369 1 mistä juurikaan tapahtuisi. Näin ollen voidaan esim. koneen haihdutus-kapasiteettia nostaa kuviosta 5 tarkemmin selviävässä määrin.

Puhalluslaatikoiden 20A ja 20B yläkulmissa on suutinjärjestely, joista 5 puhalletaan paineilmasuihkut olennaisesti ylöspäin. Näillä suihkuilla estetään paperirainan W katkon aikana sekä sen jälkeen paperin tarttumista laatikoihin 20A.20B ja varmistetaan hylyn Wq häiriötön poistuminen solan 30 kautta pulpperiin tai vastaavaan.

10 Edellä esitettyjen kohtisuorien puhallusten F lisäksi osa kuivausilmasta puhalletaan laatikoiden 20A.20B rainan W kulkusuunnassa etureunoilla sijaitsevista suutinraoista 29B puhalluksina F^ ja F^ käsittelyväleihin K. Tätä tarkoitusta varten on kuvion 4 mukaisesti laatikoiden 20A alapää-dyssä suutinrako 29A ja vastaavasti kuvion 1 mukaisesti laatikoiden 20B 15 yläpäädyssä suutinraot 29B. Puhalluksien osatarkoituksina on poistaa epäpuhtauksia käsittelyvälistä K. Puhdistusta varten laatikon sylinterejä 12 vastassa oleva pinta 23 on varustettu vesihuuhtelulaittein, jotka näkyvät kuvioista 1 ja 3. Tällöin puhdistuksen aikana raina W ei ole päällä. Huuhteluvesi johdetaan kalvona F^ koko rainan leveydelle 20 ulottuvasta suutinraosta 28, jonka leveys s on esim. s = 1 mm, laatikoiden 20A ja 20B pinnalle 23.

Päänviennin yhteydessä voi laatikoille 20A ja 20B keräytyä rainan kappaleita. Ne voidaan poistaa paineilmapuhalluksilla, joiden avulla aikaan-25 saadaan laatikon pinnasta poispäin suunnattuja teräviä suihkuja suuttimista (ei esitetty), joiden halkaisija on esim. 2 mm. Tämä ilmapuhallus suoritetaan vain n. 700 mm leveydelle rainan W reunasta.

Kuviossa 3 näkyy laatikon 20A yläpäädyn rakenne. Tähän päätyyn on sijoi-30 tettu kaarevan pääasiallisesti puoliympyrän muotoisen seinämän 22A yhteyteen ilmaputki 26, josta avautuu rakosuutin 26A ylöspäin. Mainitun suut-timen 26A kautta puhalletaan edellä mainitut ilmasuihkut Fp Päätyyn 24 kuuluu lisäksi vesiputki 27, jonka kautta tuodaan vesi, joka johdetaan suuttimen 28 kautta laatikon pinnalle 23 edellä mainittuina suihkuina F^.

35

Kuten edellä todettiin laatikkoparia 20A.20B voidaan liikuttaa ylös-alas-suunnassa V paineilmasylinterien 32a,32b avulla. Laatikoiden 20A,20B

6 79369 1 ollessa ajon aikana normaalissa käytössä on pinnan 23 etäisyys sylinterin 12 ulkopinnasta = 40...60 mm.

Rainan päänvientiä varten laatikkopareja 23A, 23B lasketaan alaspäin esi-5 merkiksi n. 200 mm.

Laatikoiden 20A.20B puhdistusta varten em. vesi hyväksikäyttäen laatikkoja 20A.20B lasketaan n. 800-1000 mm.

10 Puhalluksina F ja sekä käytettyjen ilmasuihkujen nopeus on luokkaa n. 30 m/s. Pinnan 23 reikien 21 halkaisija on esim. luokkaa 8 mm ja reikien 21 pinta-alan osuus R^ rainan W kohdalla olevan pinnan 23 koko pinta-alasta on R^ = 0,5...2 %, sopivimmin R^ = n. 1 %. Kuivan ja kuuman puhallusilman tila on sopivimmin seuraava t = 110°C, x * 0,02 kg H^O/kg ki.

15 Yhden parin ilmapuhallusmäärä on radan leveysmetriä kohti yleensä välil- 3 3 lä 500-1500 m /h, sopivimmin 700-900 m /h. Solan 30 leveys on yleensä alueella = 200...500 mm.

Kuviossa 4 on esitetty laatikon 20A alapäädyn yhteydessä suutinrako 35, 20 joka ulottuu olennaisesti rainan päänvientinauhan leveydelle. Mainitun suurinraon 35 kautta johdetaan putkesta 34 laatikon päätypinnasta poispäin suunnattuja teräviä ilmasuihkuja laatikoiden pitämiseksi puhtaana sen yhteyteen kerääntyneistä rainan kappaleista ja vastaavista.

25 Keksintö voidaan toteuttaa myös niin, että kuivatussylinterien 12 alle tuleva puhalluslaatikkojärjestely muodostuu alhaalta yhtenäisestä ja umpinaisesta laatikosta, jonka rainaa vasten oleva rei'ltetty pinta 23 muodostaa olennaisesti ympyräsylinterin puolikkaan muotoisen kouruosan. Tätä keksinnön variaatiota havainnollistaa kuviossa 1 viitenumerolla 40 30 ja katkoviivalla esitetyt täydennyskohdat. Tällöin laatikoissa ei ole poikkisuuntaisia alapäätyjä ja niiden yhteydessä olevaa suutinaukkoa 29a, vaan sillä kohtaa vastakkaiset saman sylinterin 12 alla olevat laatikon osat yhdistyvät toisiinsa, alapuolelta vaakasuorana seinämänä, sivuilta päätyseinämien välisenä kannaksena ja yläpuolelta jatkuvana 35 kaarevana reikäpintana 23. Tällöin rakenteeseen ei kuulu yhdistäviä päätyosia 25, vaan kunkin sylinterin 12 alla olevat "kaksoislaatikot" ovat kukin erikseen yhdistetty siirtolaitteisiin edellä esitetyllä 7 79369 1 tavalla. Tässäkin rakenteessa vierekkäisten, toisiinsa kiinnittämöt-tömien laatikoiden pystyseinämien väliin jää edellä mainitut avoimet solat 30.

5 Kuviosta 5 näkyy keksinnön mukaisella laatikkoparilla (20A,20B) aikaansaatava tuotannonlisäys prosentteina laatikon peittokulman c funktiona. Kuvioon 5 on tuotannonlisäykset piirretty neljällä eri lämmönsiirtoker-tolmen Ot arvolla 80,100,120 ja 140 W/m^°C, tyypilliset lämmönsiirto-kertoimet keksinnön laitteessa ovat alueella 100-120 W/n7°C. Kuvion 5 10 esitys on lähtenyt siitä, että raina tulee keksinnön mukaiseen laitteeseen 60°C:n lämpötilassa ja 60 %:n kuiva-ainepitoisuudessa ja puhalluksina F,F2 ja F^ tuotavan ilman tila on t = 110°C ja x * 0,020 kg 1^0 / kg ki. Kun peittokulma c on keksinnön mukaisella soveliaalla alueella esim. 70°-90° voidaan havaita, että keksinnöllä aikaansaatava tuotannon-15 lisäys on n. 1,5-2,5 % tyypillisillä lämmönsiirtokertoimen oC arvoilla. Tämä lisäys on varsin olennainen keksinnön mukaisella verrattain yksinkertaisella laitteella toteutettuna. Tärkeä etu on myös se, että keksinnön mukaisen laitteen käytettävyys on hyvä, eikä laite häiritse prosessin muita toimintoja.

20

Jos käytetään edellä mainittua kuviossa 1 viitenumerolla 40 havainnollistettua laatikkoratkaisua, jossa saman alasylinterin 12 alle tuleva laatikko on yhtenäistä rakennetta, jossa rei'itetty pinta 23 jatkuu laatikon yläpäädystä alasylinterin 12 vastakkaisella puolella olevaan 25 yläpäätyyn saakka, tarkoitetaan kuviossa 5 peittokulmalla c em. yhtenäisen laatikon 40 koko peittokulman puolikasta.

Laitteen siirrettävyyden ja muiden tilakysymysten vuoksi peittokulma c on yleensä c < 100°. Koska kuviosta 5 näkyvällä tavalla laitteen tuotan-30 nonlisäys riippuu peittokulmasta c, peittokulma c valitaan c > 60°.

Täten c on yleensä alueella 60°-100°, sopivimmin alueella 70°-90°.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaih-35 della ja poiketa edellä esitetyistä.

Claims (10)

1. Laite paperikoneen monisylinterikuivattimen yksiviiraviennin alueella, jonka monisylinterikuivattimen sylinteriryhmM käsittää kaksi pääl- 5 lekkäistä riviä kuivatussylinterejä (11,12) ja kuivatusviiran (10), joka on johdettu polveillen sylinteririviltä toiselle niin, että ylärivin kuivatussylinterillä (11) raina (W) on välittömässä kontaktissa sylin-teripintaa vasten sen ja kuivatusvilran (10) välissä, joka laite on sijoitettu niiden alarivin kuivatussylinterien (12) yhteyteen, jotka 10 ovat kuivatusvliran (10) silmukan sisäpuolella ja joilla kuivatusviiralla (10) oleva raina (W) jää ulkopuolelle, ja joka laite käsittää vierekkäisten alarivin kuivatussylinterien (12) alle sijoitetun puhalluslaati-kon tai niiden parin (20A,20B), joissa on kaareva rei'itetty pinta (23), joka rajoittaa ilmakäsittelyvälin (K) alasylinterien (12) sektoreilla 15 (c) Ja jonka pinnan (23) rei'ityksen läpi kohdistetaan kohdalla kulke vaan rainaan (V) ilmasuihkuja (F), tunnettu siitä, että mainittujen laatikoiden (20A,20B) olennaisesti pystysuuntaisten seinämien väliin on muodostettu avoin sola (30), jonka kautta paperi-20 hylky (Wg) ja vastaava pääsee poistumaan kuivatussylinterien (11,12) välisistä taskutiloista (T), ja että laitteen ilmakäsittelyvälin (K) yhteyteen on sovitettu puhdistuslaitteet kuten ilmapuhallus- ja/tai vedensyöttölaitteet käsittelyvälin 25 (K) puhdistamiseksi.

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut laatikkoparin laatikot (20A,20B) on yhdistetty toisiinsa ja että laatikot (20A,20B) on liitetty toimilaitteisiin, kuten paineilma- 30 sylintereihin (32A,32B), joilla laatikkopari (20A,29B) on siirrettävissä olennaisesti pystysuunnassa (V) sylinterien (12) tuntumassa olevaan toimiasentoon, sitä alempana olevaan päänvientiasentoon ja edelleen edellistä asentoa alempana olevaan puhdistusasentoon.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, 9 79369 1 että puhalluslaatikoiden (20A.20B) yläpäädyissä on suutlnaukot (26A), joiden kautta on puhallettavissa pääasiallisesti ylöspäin llmasuihkut (F^) laatikoiden (20A,20B) pitämiseksi puhtaana paperlhylystä ja muusta vastaavasta. 5

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittujen laatikoiden (20A.20B) revitettyjen (21) pintojen (23) kuivatussylinterejä peittävä sektori c on alueella c * 60°-100°, sopi-vimmin alueella c - 70°-90°.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että puhalluslaatikoiden (20A,20B) yläpäätyyn on järjestetty veden syöttölaitteet (28), joilla rei'itetty pinta (23) on huuhdeltavissa vettä sen yli valuttamalla. 15

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että laatikoiden (20A.20B) kaarevan pinnan (23) rainan (W) tuonpuoleiseen reunaan on sijoitetut ilmasuuttimet (F^), joiden kautta on puhallettavissa käsittelyväliin (K) rainan (W) kulkuun nähden myötäsuun- — 20 taisesti kuivattavia ilmasuihkuja (F^), jotka lisäksi pitävät käsittely- väliä (K) puhtaana.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että kunkin alasyllnterin (12) alle tuleva laatikko on yhte- 25 näistä altapäin umpinaista rakennetta (40) niin, että mainittu rei’itetty pinta (23) jatkuu yhtenäisenä laatikon yläsivusta alasylinterinsä (12) vastakkaisella puolella olevaan toiseen vastaavaan yläsivuun saakka, ja että laatlkkorakenne on olennaisesti symmetrinen kuivatussylinterlnsä pyörimisakselin kautta asetettuun pystytasoon nähden. 30

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun kaarevan rei'itetyn (21) pinnan (23) yhteyteen on järjestetty olennaisesti päänvlentinauhan leveydelle llmapuhalluslaltteet (34,35), joilla aikaansaadaan laatikoiden (20A,20B) pinnasta poispäin 35 suunnattuja teräviä suihkuja (F,.) laatikoiden (20A,20B) pitämiseksi puhtaana sen yhteyteen kerääntyneistä rainan kappaleista ja vastaavista (Fig. 4). 10 79369

8 79369

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että ajon aikana normaalikäytössä laatikoiden (20A,20B) kaarevan reikä-pinnan (23) etäisyys alasylinterin (12) ulkopinnasta on alueella 40-60 mm, että päänvientiä varten laatikot (20A,20B) ovat laskettavissa tolmiasen-5 nosta n. 200 mm alaspäin ja että puhdistusta ja huoltoa varten laatikot (20A,20B) ovat laskettavissa n. 1000 mm toimiasennosta alaspäin.

10 15 20 25 30 35 11 79369