FI80099C - Foerfarande och anordning foer torkning av roerligt banmaterial. - Google Patents

Description

80099 1 Menetelmä ja laite liikkuvan ratamateriaalin kuivaamiseksi Förfarande och anordning för torkning av rörligt banmaterial 5

Keksinnön kohteena on menetelmä liikkuvan ratamateriaalin kuivaamiseksi, jossa menetelmässä kuivattavaan materiaaliin kohdistetaan infrapunasä-teily ja jossa menetelmässä liikkuva ratamateriaali kuljetetaan infra-10 punasäteilijän säteilyvyöhykkeen kautta kuivattavan ratamateriaalin absorpoidessa säteilyä itseensä.

Keksinnön kohteena on myös IR-kuivain.

15 Paperi- ja tekstiiliteollisuudessa sekä myös muilla teollisuuden aloilla kuivataan liikkuvaa rainamateriaalia. Paperin valmistuksessa ja jatkojalostuksessa on useita vaiheita, joissa kuivaaminen on tarpeen suorittaa rataa koskettamattomalla menetelmällä eli käyttämällä kuivatukseen sopivaa säteilyä ja/tai kuumia kaasuja tai ilmaa.

20

Nykyiset ratamateriaalin kuivatukseen käytettävät infrapunasäteilylait-teet koostuvat korkealämpötilaisista kvartsiputkisäteilijöistä tai kaasulla toimivista keskipltkäaaltosäteilijöistä. Korkealämpötilaisten lyhyt-aaltosäteilijän aallonpituusalue on pääasiassa 0,5-4,0 Jim, huipun ollessa 25 noin 1,2 pm. Lyhytaaltoinen säteily on ohutta rataa kuivattaessa läpitunkevaa sillä materiaalin absortlokerroin on yleensä huono 0,5 jim ja 2,0 pm välisellä aallonpituusalueella absorptiohuipun ollessa olennaisesti yli 3 pm:n alueella. Näin ollen säteilijän emissiohuippu ja rata-materiaalin absorptiohuippu eivät osu yhteen. Korkealämpötilaisella lyhyt- 30 aaltosäteilijällä päästään kuitenkin korkeaan neliötehoon. Kokonaisteho 2 voi olla jopa 450 kW/m , jolloin rataan absorpoituva säteilyteho on yli 2 100 kW/m . Kyseisenlaisia tehoja tarvitaan pyrittäessä nopeaan kuivatukseen, mikä puolestaan on tarpeellista esim. paperin päällystysprosesslssa. Lyhytaaltoinfrapunasäteilijöitä on käytetty myös vyöhykeohjattuna paperi-35 rainamateriaalin kosteusprofiilin säätöön radan poikittaissuunnassa.

2 80099 1 Keskipitkäaaltoinfrapunasäteilijöiden aallonpituusalue on pääasiassa 1,5 pm - 6,0 pm. Maksimi-intensiteettiä vastaava aallonpituus sijoittuu noin 3,0 pm paikkeille. Kyseessä oleva piste on myös yleensä haihdutuksen kohteena olevan veden eräs absorptiomaksimikohta. Kyseisessä kohdassa on 5 myös sellukuitujen absorptiivisuus hyvä. Edellä mainituista seikoista johtuen on keskipitkäaaltosäteilijän säteilyn säteilyhyötysuhde korkea noin 45 %, kun se taas lyhytaaltoinfrapunasäteilylaitteilla eli korkea-lämpötilaisella säteilijällä on vastaavasti noin 25-30 % ohuiden rata-materiaalien kuivatuksen ollessa kyseessä. Materiaalipaksuuden kasvaessa 10 absorptiohyötysuhde paranee kummallakin säteilijätyypillä.

Keskiaaltoinfrapunasäteilijöillä saavutettava maksimi säteilyteho on 2 60-75 kW/m käytettäessä yksipuolista säteilylähdettä ja käytettäessä 2 kaksipuolista säteilylähdettä 120-150 kW/m .

15

Infrapunasäteilylaitteesta muodostettu kuivain eli IR-kuivain koostuu säteilypinnasta, joka sijaitsee mahdollisimman lähellä kuivattavaa pintaa. Säteilypinta tunnetuissa laitteissa on koteloitu ja kotelo kiinnitetään kiinteästi tai liikuttelumekanismilla varustettuna sopivaan paik-20 kaan prosessilaitteen runkorakenteisiin. Edelleen tunnetaan kyseisissä kuivaimissa vastaheijastimen käyttö, joka heijastaa kuivattavasta kappaleesta läpi kulkeneen säteilyn takaisin tehostaen tällöin kuivatusproses-sia. Tunnetaan lisäksi IR-kuivaimien yhteydessä käytetyt ilmastointijärjestelmät, joiden tarkoituksena on tehostaa kuivumista ja toimia samalla 25 jäähdyttiminä. Edelleen IR-kuivaimeen voi kuulua järjestelmä, jolla laitteen kuivaustehoa voidaan säätää.

Tunnetaan lukuisia erilaisia liikkuvan radan eli ratamateriaalin kuivatukseen käytettyjä IR-kuivaimia. Niiden toiminta perustuu kappaleiden 30 kykyyn emittoida sähkömagneettista säteilyä, joka on ominaista kappaleen lämpötilalle. Toinen säteilylle ominainen piirre on se, että yhden aallonpituuden sijasta säteilijä emittoi useita aallonpituuksia, jolloin muodostuu säteilijälle ominainen emissiospektri. Edelleen fysiikan lakien mukaan säteilylle on ominaista, että kun säteilevän kappaleen lämpötila kasvaa 35 säteilylämmönsiirto kohdemateriaaliin kasvaa kappaleiden lämpötilojen neljänsien potenssien erotukseen verrannollisesti.

Il 3 80099 1 Kuitenkaan säteilijän lämpötila ei määrää yksinomaan sitä, kuinka paljon kuivattavaan materiaaliin saadaan säteilyä absorpoitumaan. Kuivattavan kappaleen lämpötila, kosteus, paksuus, materiaali, pinnan karheus ja vaaleus määräävät absorptiokertoimen, joka ilmoittaa, kuinka suuri osuus 5 kuivattavan kappaleen pintaan saapuvasta säteilystä absorpoituu materiaaliin. Kuitenkin absorptiokerroin yleensä on aallonpituuden funktio siten, että lyhytaaltoalueella ohuen materiaalin absorptiokerroin on huonompi kuin keski- tai pitkäaaltoalueella.

10 Säteilijöiden maksimi-intensiteetti aallonpituuden perusteella säteilijät jaetaan lyhyt-, keski- ja pitkäaaltosäteilijöihin, joista viimeksimainittua ei teknisiin prosesseihin juurikaan sovelleta. Lyhytaalto-infrapuna-alueella toimiviksi IR-säteilylähteiksi lasketaan säteilijät, joiden lähettämän säteilyn maksimi-intensiteetin aallonpituus on aallon-15 pituusalueella 0,76-2,00 pm. Keskiaaltoinfrapuna-alueella toimiviksi IR-säteilylähteiksi lasketaan säteilijät, joiden lähettämän säteilyn maksimi-intensiteetin aallonpituus on aallonpituusalueella 2,00-4,00 jim.

Lämpötilavastaavuus saadaan Wienin siirtymän avulla kaavasta 20 > , . x T * 2,8978.10-3 (mK) ^maksimi

Lyhytaaltosäteilijän lämpötila-alueeksi saadaan 3540°C - 1176°C ja keski-aaltosäteilijän lämpötila-alueeksi 1176°C - 450°C.

25

Lyhytaaltoalueella toimivat IR-kuivaimet ovat nykyisin lähes yksinomaan sähkökäyttöisiä. Niissä tavallisesti kvartsiputkeen sijoitettua Tungsten-lankaa hehkutetaan sähkövirran avulla. Hapettumisen ehkäisemiseksi putki on täytetty inertti- tai halogeenikaasulla. Hehkulangan lämpötila on taval-30 lisesti noin 2200°C, jolloin säteilyn maksimi-intensiteettiä vastaava aallonpituus on noin 1,2 jim. Lampun pintarakenne ei kuitenkaan kestä yli 300°C:n lämpötiloja, jonka vuoksi lamppuja on jäähdytettävä puhaltamalla lamppujen lomitse viileää ilmaa. Ilma purkautuu säteilyplnnassa olevien reikien kautta kuivausvyöhykkeelle. Kulkiessaan kuumien lamppujen lomitse, 35 ilma lämpenee useita kymmeniä asteita Ja purkautuessaan kuivatusvyöhyk-keelle se omaa varsin suurin kuivatuspotentiaalin, joka tarkoittaa pienen suhteellisen kosteuden ja korkean lämpötilan verrattuna kappaleen pinnalla 4 80099 1 olevan kylläisen ilman rajakerroksen tilaan.

Tunnettujen lyhytaaltoinfrapunasäteilijöiden lamput järjestetään yleensä 3-10 lampun moduleihin. Modulit kiinnitetään rinnakkain ja saadaan rainan 5 yli ulottuva kuivausvyöhyke. Lamppujen tiheys on tavallisesti sellainen, 2 että neliöteho kuivaimessa vaihtelee 100-450 kW/m .

Keskiaalto-IR-alueella toimivat kuivaimet ovat joko sähkö- tai kaasukäyttöisiä. Sähkökäyttöisissä laitteissa kierrettyä Kanthal-lankaa hehkutetaan 10 sähkövirralla joko kvartsiputkessa tai keraamisen tiilen takana. Edellisessä tapauksessa kierretty lanka toimii suoraan emitterinä, kun taas jälkimmäisessä tapauksessa lämpö siirtyy konduktiivisesti ensin tiileen, jonka jälkeen tiili toimii emitterinä. Kaasukäyttöisissä järjestelmissä liekin avulla hehkutetaan tavallisesti keraamista säteilijää, joka alkaa 15 hehkua ja toimii siten emitterinä. Osittain säteily emittoituu myös suoraan liekistä. Kesklaaltoinfrojen maksimi-intensiteetin aallonpituus on edellä todetusti 2,00-4,00 pn, jota vastaava säteilijän lämpötila edellä todetusti on 1176°C - 450°C. Laitetta ei tavallisesti tarvitse jäähdyttää, mutta pyrittäessä korkeampaan tehotiheyteen tai haluttaessa tehostaa ilman-20 vaihtoa ja haihdutusta laitteet on varustettu ilmanvaihtojärjestelmillä.

Keskiaaltoinfrapunasäteilijöiden maksimitehotiheys vaihtelee menetelmästä 2 ja lämpötilasta riippuen 40-100 kW/m .

Lyhytaaltoinfrasäteilijöiden huonoja puolia ovat huono säteilyhyötysuhde 25 säteilijän aallonpituusalueella, huono kokonaishyötysuhde, jäähdytysilman tehoton käyttö kuivatukseen, kallis sähköinen ohjausjärjestelmä, kalliit käyttökustannukset sekä korkeasta lämpötilasta johtuva tulipalovaara.

Keskiaaltoinfrasäteilijöiden huonoja puolia ovat pienehkö neliöteho py-30 rittäessä nopeaan kuivatukseen, sähköinfroilla melko kalliit käyttökustannukset, huono säädettävyys, melko hidas lämpeneminen ja jälkihehku, suuri tulipalovaara, kaasujen käsittelystä johtuva räjähdysvaara ja jäähdytysilman käytön tehottomuus itse kuivatustapahtumaan.

35 Näin ollen nykyisten infrapunasäteilijöistä muodostettujen infrapuna- kuivaimien eli IR-kuivaimien suurena puutteena voidaan pitää erityisesti kuivaimen muodostuessa lyhytaaltosäteilijöiden huonoa hyötysuhdetta joh- tl 5 80099 1 tuen kuivattavan materiaalin huonosta absorptiokertoimesta säteilijän aallonpituusalueella. IR-kuivaimen muodostuessa keskiaaltoinfrapunasätei-lijöistä voidaan erityisenä puutteena pitää niiden huonoa ohjattavuutta johtuen keskiaaltosäteilijöiden pitkästä jälkihehkusta. Lisäksi keski-5 aaltosäteilijän teho/pinta-ala suhde on pieni.

Keksinnön eräänä päämääränä on muodostaa sellainen menetelmä ja laite, jossa IR-säteilijän emissiospektri saadaan kuivattavan materiaalin kannalta edulliseksi. Säilytetään nopean kuivatuksen vaatima korkea neliö-10 teho ja korkea säteilyn absorptiohyötysuhde. Keksinnön päämääränä on nimenomaan sellainen menetelmä ja laite, jossa IR-säteilijän emissiospektri vastaa kuivatettavan materiaalin absorptiospektriä ja siten, että kyseisten spektrien emissio- ja absorptiohuiput jokseenkin osuvat samalle aallonpituusalueelle .

15

Keksinnön eräänä päämääränä on myös menetelmä ja laite, jossa laitteen jäähdytysilma voidaan käyttää tehokkaasti hyväksi kuivatusprosessissa.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista, että 20 kuivattavaan, liikkuvaan ratamateriaaliin kohdistetaan ainakin yhden ensimmäisen infrapunasäteilijän (T^) tuottama säteily ja ainakin yhden toisen infrapunasäteilijän (T2) tuottama säteily, jotka säteilijät on sovitettu toistensa läheisyyteen, jolloin kyseisen ensimmäisen infrapunasäteilijän (T^) säteilyn maksimi-intensiteetin aallonpituus () (T]) on pienem-25 pi kuin kyseisen toisen säteilijän (T2) säteilyn maksimi-intensiteetin aallonpituus ( (^)» jolloin kuivaustapahtumassa kokonaissäteilyn spektri on mahdollisimman edullinen kuivattavan materiaalin absorptio-spektrin suhteen.

30 Keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiallisesti tunnusomaista, että infrapunasäteilykuivain käsittää ainakin yhden ensimmäisen infrapunasäteilijän ja ainakin yhden toisen infrapunasäteilijän, jotka on sovitettu toistensa läheisyyteen ja jolloin kyseisen ensimmäisen infrapunasäteilijän säteilyn maksimi-intensiteetin aallonpituus on pienempi kuin 35 kyseisen toisen säteilijän säteilyn maksimi-intensiteetin aallonpituus.

6 80099 1 Keksinnön mukaisessa menetelmässä ja laitteessa saadaan laitteen lähettämän säteilyn emissiospektristä kuivattavan materiaalin kannalta edullinen. Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään rinnakkain kahta eri tyyppistä säteilijää. Toinen säteilijä on edullisesti lyhytaaltosäteilijä, 5 jonka maksimi-intensiteetin aallonpituus on pienempi kuin toisen säteilijän, joka edullisesti on keskiaaltosäteilijä. Keksinnön mukaisessa menetelmässä on pienemmän aallonpituuden maksimi-intensiteetin omaava lyhytaaltosäteilijä sovitettu kuivattavan materiaalin kulkusuuntaan nähden ennen toista pitemmän aaltoalueen maksimi-intensiteetin omaavaa sätei-10 lijää. Kyseiset edullisesti lyhyt- ja keskiaaltosäteilijät on keksinnön mukaisessa menetelmässä ja IR-kuivaimessa ryhmitelty omiksi vyöhykkeiksi. Ne on keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa sovitettu perätysten samalle puolelle kuivattavaa ratamateriaalia ja eräässä toisessa keksinnön edullisessa suoritusmuodossa kyseiset säteilijät on sovitettu eri 15 puolille kuivattavaa materiaalia ja edullisesti toisiinsa nähden vastakkain. Keksinnön kolmannessa edullisessa suoritusmuodossa on lyhyt- ja keskiaaltosäteilijä sovitettu samaan vyöhykkeeseen, niin että ne ovat yhdessä säteilytasossa vuorottaisesti.

20 Keksinnön mukaisesti on saavutettu säteilijän spektri, joka kuivatuksen kannalta on edullinen. Keksinnön mukaisella kuivaimella saavutetaan vähintään 5 % parempi säteilyhyötysuhde kuin tekniikan tason mukaisilla laiteratkaisuilla.

25 Keksinnössä on pystytty hyödyntämään lyhytaaltosäteilijän ja keskiaalto-säteilijän hyvät puolet ja kombinaatiolla on saavutettu IR-kuivain, jolla on korkea neliöteho, nopea käynnistys ja sammutus, nopea säätö, pieni koko, joka on helposti asennettavissa, joka on rakenteeltaan yksinkertainen ja jonka säteilyhyötysuhde on hyvä. Keksinnön mukaisen laitteen 30 käyttökustannukset ovat alhaisemmat ja investointikustannukset ovat pienemmät kuin tekniikan tason laiteratkaisujen.

Tyypillisen 1000 kW:n infrapunasäteilijän käyttökustannuksia ajatellen keksinnön mukaisella parannetulla säteilyhyötysuhteella säästetään noin 35 60000 mk/v. Vastaavasti investointikustannukset ovat lyhytaaltoinfran kanssa samaa suuruusluokkaa tai pienemmät, joten keksinnön mukainen il 1 kuivain on kokonaiskustannuksiltaan edullisempi kuin tekniikan tason mukaiset laiteratkaisut.

7 80099

Keksinnön mukaisesti on säteilijät järjestetty kuivattavaan ratamateriaa-5 liin ja sen kulkusuuntaan nähden siten, että tullessaan kuivaimeen rata-materiaali lämmitetään nopeasti lyhytaaltovyöhykkeellä, joka aloittaa myös voimakkaan haihtumisen johtuen lyhytaaltoinfrapunasäteilyn korkeasta neliötehosta. Lyhytaaltovyöhykkeeltä siirtyy ratamateriaali korkea-hyötysuhteiseen keskiaaltovyöhykkeeseen, joka jatkaa ratamateriaalin kui-10 vatusta.

Ratamateriaalin esim. paperin lopullinen kosteus saavutetaan infrapuna-säteilykulvaimen jälkeen tavallisimmin kuivatussylinterien avulla.

15 Varsinkin päällystyksen kuivatuksessa on keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella merkitystä. Päällystyspastassa olevan veden imeytyminen kuivaan pohjapaperiin saadaan nopeasti tyrehtymään. Tällöin sideaine-migraatio pysähtyy ja pasta saavuttaa geeliytymispisteensä nopeasti.

20 Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla kuvioiden piirustuksissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei ole tarkoitus kuitenkaan yksinomaan rajoittaa.

Kuviossa 1 on esitetty lyhytaaltoinfrapunasäteilijän ja keskiaaltoinfra-25 punasäteilijän emissiospektrejä.

Kuviossa 2A on esitetty veden ja kuviossa 2B selluloosakuidun absorptio-spektrejä.

30 Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukaista säteilypintaa, kun lyhytaalto-infrapunasäteilijänä toimivat moduloidusti rakenteeseen sijoitetut kvartsiputkisäteilijät ja kesklaaltoinfrapunasäteilijöinä toimivat keskiaaltokvartsiputkisäteilijät.

35 Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukaisen kuivaimen ilmastointijärjestelmän eräs suoritusmuoto kaaviomaisena esityksenä.

8 80099 1 Kuviossa 5 on esitetty aksonometrisena kuvantona keksinnön mukainen IR-kuivain.

Kuvio 6 esittää keksinnön mukaisen kuivaimen sijoittamista paperikonee-5 seen.

Kuviossa 7 A on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa ratamateriaalin taakse säteilijää vastapäätä on asetettu vastaheijastin säteilijän ja vastaheijastimen sijaitessa eri puolilla ratamateriaalia.

10

Kuviossa 7B on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa IR-kuivain muodostuu kahdesta säteilijäyksiköstä, jotka sijaitsevat toisiaan vastapäätä eri puolilla ratamateriaalia.

15 Kuviossa 7C on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa IR-kuivain muodostuu kuivaussylinterin vaippapinnan myötäisesti sovitetuista säteilijöistä.

Kuviossa 8A on esitetty säteilijän muodostaminen sauvamaisista pitkänomaisista säteilyemittoijista, edullisesti sauvaputkista, jotka on sovitettu 20 rainamateriaalin kulkusuuntaan nähden viistosti.

Kuviossa 8B on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa sauvamaiset sä-teilijäkomponentit on sovitettu rainan kulkusuuntaan nähden poikittain.

25 Kuviossa 9A on esitetty kahdella eri aallonpituusalueella toimivan säteilijän edullisesti lyhytaaltosäteilijän ja keskiaaltosäteilijän sä-teilyemitointiyksiköiden eräs suutanus toisiinsa sekä radan kulkusuuntaan nähden.

30 Kuviossa 9B on esitetty toinen keksinnön suoritusmuoto, jossa säteilijöiden säteilyemittoijat on asetettu erilaiseen asentoon radan kulkusuuntaan nähden kuin kuviossa 9A.

Kuviossa 9C on esitetty kolmas säteilijöiden sovituksen suoritusmuoto,

35 jossa IR-kuivain on muodostettu useista vuorottain radan kulkusuuntaan nähden asetetuista säteilijöistä ja T

II

9 80Q99 1 Kuviossa 10 on esitetty aksonometrisena kuvantona eräs suoritusmuoto säteilijöiden sovittamisesta tuuletusilmakanavistoon nähden.

Kuviossa 11 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa IR-kuivain käsit-5 tää häikäisysuojat.

Kuviossa 12A on esitetty eräs keksinnön mukaisen IR-kuivaimen tehonsäätö kaaviomaisena esityksenä ja kuvio 12B on tehonsäädön toinen suoritusmuoto myös kaaviomaisena esityksenä.

10

Kuviossa 13A on esitetty keksinnön mukainen absorptiospektrin määräämisen koejärjestely. Kuvanto on otettu laitteesta sivulta päin.

Kuviossa 13B on esitetty kaaviomaisesti keksinnön mukaisessa koelaitteessa 15 toteutettu materiaalin absorptiospektrin määrittäminen.

Kuviossa 13C on esitetty keksinnön mukaisella optimoinnilla suoritetun säteilijöiden säteily-yksiköiden valinnan tuloksena saavutettu IR-kuivaimen säteilyn kokonaisspektri.

20

Kuviossa 1 on esitetty kahden eri säteilijän emissiospektrejä. Pystykoor-dinaatlstossa on esitetty säteilytehc watteina neliömetriä kohti ja vaa-kakoordinaatistossa on aallonpituus λ mikrometreinä. esittää sellaista infrapunasäteilijää, jonka säteilyn maksimi-intensiteetti osuu 25 lyhytaaltosäteilyn alueelle eli 0,76-2,00 jim:n välille. Esitetty on siten ns. lyhytaaltoinfra eli lyhytaaltoinfrapunasäteilijä. Kirjaimella T2 on esitetty infrapunasäteilijän spektri, jossa säteilyn maksimi-intensiteetti osuu alueelle 2,00-4,00 jim eli keskiaaltoinfrapunasäteilyn alueelle. Kyseessä on siten keskiaaltoinfrapunasäteilijä. Nähdään, että lyhyt-30 aaltoinfra on säteilyteholtaan huomattavasti keskiaaltoinfraa tehokkaampi. Lyhytaaltoinfran lyhytaaltoinen säteily on läpitunkevaa ja aallonpituuden lyhetessä yhä suurempi osa säteilystä kulkee ratamateriaalin läpi siihen absorpoitumatta. Tällöin radan keskimääräinen absorptiokerroin pienenee lämpötilan laskiessa. Säteilijöiden emittoima säteily muistut-35 taa likimain jakaumaltaan mustan kappaleen säteilyä, jonka emissiospektri on jatkuva. Todellisen ja ns. harmaan kappaleen säteilyn välinen ero voidaan aproksimoida emissiokertoimen avulla 10 80099

1 I. = £ X I

harmaa musta jossa ^ on 0,0-1,0. Mustalle kappaleelle on 1,0 ja täysin säteilyä emittoimattomalle kappaleelle £ on 0.

5

Kuviossa 2A on esitetty infrapunasäteilyn absorptio veteen 0,01 mm paksun vesikalvon kohdalla. Vaaka-akselilla on esitetty aallonpituus mikrometreinä sekä pystyakselilla on esitetty absorptiosuhde eli se osa säteilystä, joka absorpoituu materiaaliin.

10

Kuviossa 2B on esitetty absorptio selluloosakuitukerrokseen, jonka paksuus on 0,01 mm.

Kuvioista 1,2A,2B nähdään, että veden ja selluloosakuidun absorptiomak-15 simin kohdalla lyhytaaltoinfran spektrinen intensiteetti on korkeasta lämpötilasta huolimatta huonompi kuin keskiaaltosäteilijällä ja absorpoi-tuva keskimääräinen neliöteho on lyhytaaltoinfraa suurempi.

Kun lyhyt- ja keskiaaltoinfra kombinoidaan samaan säteilijään, keskimää-20 räinen säteilyn spektri saadaan likimain laskemalla yhteen kuvion 1 käyrät. Keksinnön mukaisessa menetelmässä saavutettua kokonaisspektriä on kuviossa 1 merkitty kirjaimella S. Vertaamalla täten saatua uutta käyrää veden ja paperin absorptiospektreihin havaitaan, että uusi emissiokäyrä on kuivauksen kannalta perinteisiä ja tunnettuja IR-kuivainlaitteiden 25 spektrejä edullisempi.

Keksinnön mukainen kuivain tuottaa sellaisen kokonaissäteilyspektrin, jossa säteilytehoa on kohotettu olennaisesti niillä aallonpituusalueilla, joilla kuivattavan ratamateriaalin absorptiosuhde on parhaimmillaan. 30 Keksinnössä on oivallettu se, että IR-kuivaimen säteilyn kokonaisspekt-rin S tulisi muodoltaan vastata kuivattavan ratamateriaalin säteilyn absorptiosuhde-aallonpituuskäyrää ja edullisesti siten, että säteilijän kokonaissäteilyspektrin säteilytehon maksimipiste ja/tai maksimipisteet tai säteilytehon maksimialueet osuvat yhteen absorpoivan materiaalin 35 absorptlosuhdeominaiskäyrän maksimipisteen ja/tai maksimipisteiden ja/tai maksimialueiden kanssa. Näin pystytään olennaisesti kasvattamaan 1R-kuivaimen hyötysuhdetta.

Il Π 80099 1 Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukainen IR-kuivain päältäpäin materiaa-lirainan kulkutasoon nähden kohtisuorasta katsontasuunnasta nähtynä. Esitettynä on kuivaimen säteilyvyöhykkeet eli säteilytasot. IR-kuivain 10 käsittää ainakin yhden ensimmäisen infrapunasäteilijän ja ainakin yhden 5 toisen Infrapunasäteilijän T2. Näistä ensimmäisen säteilijän säteilyn maksimi-intensiteetti on olennaisesti pienemmällä aallonpituusalueella kuin toisen säteilijän T^. Samoin säteilijän säteilytehon maksimi-intensiteetti on olennaisesti suurempi kuin säteilijän T2. Kuvion 3 suoritusmuodossa ja muissa esitetyissä suoritusmuodoissa on ensimmäinen sätei-10 lijä edullisimmin lyhytaaltoinfrapunasäteilijä ja taas toinen säteilijä T2 on edullisimmin keskiaaltoinfrapunasäteilijä. Keksinnön mukainen IR-kuivain koostuu olennaisesti ainakin kahdesta eri säteilyvyöhykkeestä. Ensimmäisellä säteilyvyöhykkeellä 11 vaikuttaa ensimmäinen säteilijä ja toisella säteilyvyöhykkeellä 12 vaikuttaa toinen säteilijä T2. Edulli-15 simmln käsittää keksinnön mukainen IR-kuivain 10 lisäksi ainakin yhden imuvyöhykkeen 13, jonka kautta on sovitettu imeytymään lyhytaaltovyöhykkeen 11 ja/tai keskiaaltovyöhykkeen 12 kautta tullut jäähdytysilma.

Ensimmäinen säteilyvyöhyke ollen edullisesti lyhytaaltoinfrapunasäteily-20 vyöhyke 11 käsittää esimerkkikuivaimen tapauksessa säteilijän T^, joka edullisimmin muodostuu lyhytaaltokvartsiputkisäteilijöistä. Toinen säteilyvyöhyke 12 ollen edullisesti keskiaaltosäteilyvyöhyke taas käsittää säteilijän T2, joka muodostuu kuvion 3 esimerkkitapauksessa keskiaalto-kvartsiputkista.

25

Kuvion suoritusmuodossa on säteily-yksiköt 14 edullisesti lyhytaaltokvartsi-putkisäteilijät 15 järjestetty moduleiksi 14a,14b jne. Kyseisiä moduleja 14a,14b... rinnakkain asettamalla saadaan muodostettua haluttu kuivaimen leveys. Kuvion suoritusmuodossa kuuluu kuhunkin moduliin 14a neljä kvartsi-30 putkea.

Kuvion suoritusmuodossa sijaitsee imuvyöhyke 13 radan E kulkusuuntaan K nähden lyhytaaltovyöhykkeen 11 jälkeen. Kuvion 3 suoritusmuodossa imu-vyöhykettä 13 ei ole varustettu säteilijöillä.

35 [2 80099 1 Kuvion suoritusmuodossa keskiaaltovyöhyke 12 sijaitsee materiaalirainan E kulkusuuntaan K nähden viimeisenä. Kyseinen toinen säteilyvyöhyke 12 on edullisimmin keskiaaltosäteilyvyöhyke. Se käsittää kyseisen toisen säteilijän T^, joka edullisimmin on keskiaaltosäteilijä ja muodostuu 5 kuvion suoritusmuodossa keskiaaltokvartsiputkista 16. Putket 16 on sovitettu kiskoon 17. Kiinnitys kiskoihin 17 voi tapahtua erillisillä kuviossa esittämättömillä kiinnikkeillä. Kuviossa on nuolin esitetty jääh-dytysilman kulkua.

10 Kuviossa 4 on esitetty kaaviomaisesti keksinnön mukaisen kuivaimen ilmastointi. Lyhyempiaaltoisen vyöhykkeen 11 jäähdytysilma tuodaan suodattimen 18 kautta puhaltimen 19 avulla ilmastointikanavaa 20 pitkin lyhyt-aaltovyöhykkeen 11 takaosaan. Sieltä ilma puhalletaan säteilijöihin . Putkiyhde, josta kuivain 10 liittyy ilmastointiputkeen 20, on liikutel-15 tavan kuivaimen 10 tapauksessa oltava joustava. Ilman kulkua on esitetty nuolella kyseiseen lyhytaaltovyöhykkeeseen 11. Ilma jaetaan tasaisesti nuolilla L^ esitetysti vyöhykkeelle li vyöhykkeen 11 taakse sijoitetun jakotukin 21 tai vastaavan avulla. Kun ilma nuolilla esitetysti kohtaa säteilijän T^, joka muodostuu useista säteilevistä putkista, ot-20 taa ilma mukaansa lämpöenergiaa putkien pinnalta. Putket jäähtyvät ja ilma lämpenee. Jäähdytysiima puretaan kuivausvyöhykkeelle, jota on merkitty D:llä. Jäähdytysilma puretaan kyseiselle kuivausvyöhykkeelle D erityisten kanavien 22 (ei esitetty kuviossa 4) kautta. Kanavat 22 on sijoitettu ja muotoiltu siten, että ilmavirta kulkee pääosiltaan kohti imuvyö-25 hykkeen 13 imulaatikkoa 23. Koska puhallusilman vuoksi kuivausvyöhyk-keestä D tulee ylipaineinen ympäristöön nähden, ei ilman vuotamiselta ympäristöön G, voida välttyä. Mikäli imu on riittävän voimakas, saattaa vuotoilma kääntyä takaisin ympäristöstä G kuivausvyöhykkeelle D.

30 Imulaatikko 23 on kytketty puhaltimen 25 tai muun vastaavan ilmavirtauksen aikaansaavan laitteen imupuolelle. Imuilma suodatetaan suodat-timessa 26, jolloin vuotoilman mukana tuleva pöly suodattuu pois. Imu-ilman määrää ja lämpötilaa säädetään säätimien, edullisesti säätöpeltien 27a,27b avulla. Puhaltimen 25 painepuolella ilmavirta jaetaan kahteen 35 virtaukseen säätöpeltien 28 ja 29 avulla. Jäähdytysilma jaetaan kuvion suoritusmuodossa taustaheijastimeen 37, taustaheijastimeen 37 liittyvän ilmaa jakavan laitteen, edullisesti jakotukin 31, kautta (nuoli L^).

Il 13 80099 1 Taustaheijastimeen 37 johdettu ilma jäähdyttää taustaheijastinta ja kyseisestä heijastimesta ilma voidaan suunnata edelleen liikkuvan ratamate-riaalin pintaan useiden purkuaukkojen kautta. Kyseiset jäähdytysilman purkuaukot voivat edullisimmin sijaita taustaheijastimen ratamateriaalin 5 puoleisella sivulla. Toinen ilmavirroista Lg ohjataan keskiaaltovyöhyk-keen 12 jäähdytysilmakanavaan 30. Säteilijän T^ yhteyteen johtunut jääh-dytysilma lämpenee ja purkautuu säteilijöiden lomitse kuivausvyöhykkeel-le D. Puhalluksesta johtuvan ylipaineen takia osa ilmavirrasta vuotaa ulos kuivausvyöhykkeeltä D.

10

Lyhytaaltovyöhykkeen 11 eli lyhytaaltoalueen kuivausvyöhykkeellä D ilman lämpötila on 80-150°C. Ilman kierrätysasteesta, vuotoilman määrästä ja sekoitusilmavirrasta riippuen ilman lämpötilaa voidaan nostaa keskiaalto-vyöhykkeellä ja imuvyöhykkeellä 12,13 aina 450-500°C:seen saakka.

15

Kuviossa 5 on esitetty toinen keksinnön mukaisen IR-kuivaimen suoritusmuoto aksonometrisenä kuvantona. Kuivattava materiaali tuodaan ensinnä lyhyt-aaltovyöhykkeelle 11 ja sen jälkeen materiaali johtuu imuvyöhykkeen 13' kautta keskiaaltovyöhykkeelle 12. Radan tullessa kuivaimeen 10 se kohtaa 20 ensin lyhytaaltovyöhykkeen 11, johon syötetään jäähdytysilmaa erillistä kanavaa pitkin. Sähkö säteilijöihin TpT2 syötetään erillistä kaapelia pitkin. Ratamateriaali lämpenee lyhytaaltoinfran korkeasta neliötehosta johtuen. Jäähdytysilma kulkee ensimmäisen säteilijän kautta imulaatik-koon, josta se siirtyy joko suoraan ulos kuivaimesta tai toiseen säteili-25 jään T^. Materiaalirainan toiselle puolelle on sovitettu vastaheijastin, jonka taustapinnalle on sovitettu jäähdytysilmakanavan tulokammio.

Kuvion 5 suoritusmuodossa liikkuva rainamateriaali E johdetaan nuolen K suuntaan telojen 300,200 kautta. Keksinnön mukainen IR-kuivain 10 on sovi-30 tettu telojen 200,300 väliin ja IR-kuivain 10 käsittää vastaheijastimen 37. Kuvion esittämässä suoritusmuodossa käsittää IR-kuivain 10 yhden ensimmäisen infrapunasäteilijän ja yhden toisen infrapunasäteilijän T^. Kyseisen ensimmäisen infrapunasäteilijän ja kyseisen toisen infrapunasäteilijän välissä on ensimmäinen imulaatikko 23'. Lisäksi on esite-35 tyssä IR-kuivaimessa myös toinen Imulaatikko 23" infrapunasäteilijän toisessa reunassa. Jäähdytysilma tulee esitetyssä keksinnön suoritusmuodossa nuolella esitetysti jäähdytysilmakanavan 20 taipuisan osuuden 14 80099 1 20a kautta itse IR-kuivaimen runkoon sovitettuun jakotukkiin 21 tai vastaa vaan. Jakotukki 21 on putkimainen osa käsittäen useita putken vaipalla olevia jäähdytysilman purkuaukkoja 21b, joiden kautta jäähdytysilma jaetaan tasaisesti säteilijän säteily-yksiköiden 14, edullisesti lyhytaal-5 tokvarsiputkilamppujen 15 yhteyteen. Lyhytaaltokvarsiputkilamput 15 on sovitettu IR-kuivaimeen kuivaimen rungon 120 materiaalirainan puoleisen sivun 123 tuntumaan. Kyseinen materiaalirainan E puoleinen sivu 123 käsittää lisäksi useita jäähdytysilman purkuaukkoja 22', joiden kautta jäähdytysilma on johdettavissa pääasiallisesti imulaatikkoa 23 kohti, mutta 10 myös kuivatusvyöhykkeelle D, jolloin jäähdytysilman lämpeneminen voidaan hyödyntää materiaalirainan kuivatustapahtumassa.

Kuvion suoritusmuodossa ilma jaetaan säteilijään nuolella I^q esitetys-ti ja jäähdytysilma kulkee säteily-yksiköiden 14, edullisesti lyhytaalto-15 kvarsiputkilamppujen 15 kautta ulostuloaukkoihin 22’, ja jäähdytysilma siirtyy edelleen pääosin imulaatikkoon 23 aukkojen 23a kautta. Imulaatik-koon 23 kohdistetaan imu pumpulla tai muulla imun aikaansaavalla laitteella. Imulaatikko käsittää imulaatikon yhteyteen sovitetun ilman poistoputken 23b, joka käsittää useita vaippapinnallaan olevia aukkoja 23b', joiden 20 kautta imulaatikon keskeiseen tilaan 23c johtunut ilma kulkee edelleen ulos IR-kuivaimesta. Kuvion 5 suoritusmuodossa tuodaan toiseen säteilijään T2 jäähdytysilmaa nuolella L^q esitetysti ja jäähdytysilma jaetaan jakotukin 130 vaippapinnalla olevien jakoaukkojen 131 kautta nuolella esitetysti säteilijän säteily-yksiköiden, edullisesti keskiaalto-25 kvarsiputkilamppujen 16 yhteyteen. Kyseiset kvartsiputkilamput 16 on sovitettu IR-kuivaimen alasivun 123 tuntumaan niin, että ilma kvartsiputkilamput sivutettuaan siirtyy edelleen aukkojen 22" kautta kuivatusvyöhykkeelle D ja kuivattavan ratamateriaalin yhteyteen ja/tai suoraan ensimmäiseen imulaatikkoon 23' ja/tai toiseen imulaatikkoon 23".

30

Kyseisestä toisesta imulaatikosta 23" ilma siirtyy aivan vastaavasti vastaavanlaisten toimielimien kautta kuin ensimmäisen imulaatikon kohdalla nuolella L,.^ esitetysti ulos IR-kuivaimesta. Kuvion suoritusmuodossa tuodaan myös virtauskanavasta 20 haarakohdan kautta kanavaa 20b pitkin nuole1-35 la L,.^ esitetysti jäähdytysilmaa taustaheijastimeen 37, joka taustaheijas-tin 37 on sovitettu vastakkaiselle puolelle materiaalirataan E nähden kuin säteilijät Tj.T^. Taustaheijastimeen 37 ilma jaetaan jakotukin 31

II

15 80099 1 tai vastaavan kautta. Taustaheijastin 37 on kotelomalnen rakenne, joka käsittää materiaalirainan puoleisella sivulla useita ilman purkuaukkoja 37b, joiden kautta ilma on jaettavissa tasaisesti liikkuvan materiaalin pinnalle, jolloin voidaan käyttää hyväksi taustaheijastlmen 37 jäähdytys-5 ilma.

Keksinnön mukaisesti voi IR-kuivain käsittää pumpun 500, joka on sovitettu ei-esitetyn suodattimen kautta imemään ilmaa sali-ilmasta kanavaan 20. Samoin voi IR-kuivain 10 käsittää pumpun 501, joka on imupuolelta 10 yhdistetty kanavaan 510 ja painepuolelta kanavaan 520. Näin kierrätetään kyseistä ilmaa laitteessa jatkuvasti. Kuviossa esitetysti on IR-kuivain sovitettu tasoiltaan vaakasuuntaisesta mutta IR-kuivaimen säteily-vyöhykkeet voivat sijaita myös pystysuuntaisesti.

15 Kuvion suoritusmuodossa siirtyy taustaheijastimesta 37 ratamateriaalin pintaan purkautunut ilma nuolella L,.^ esitetysti ulos IR-kuivaimesta ja kyseinen poistunut ilma voidaan ottaa ei-esitetyin imulaittein tai vastaavin edelleen jäähdytysilmakiertoon. Vastaavasti materiaalirainan toisella puolella siirtyy paineinen ilma osittain ympäristöön nuolella 20 esitetysti. Kuitenkin jos imulaatikkojen 23' ja 23" imu on riittävä saadaan osa ympäristöön G siirtyneestä jäähdytysilmasta takaisin ilmankiertoon (L^). Kuvion 5 suoritusmuodossa käsittää IR-kuivain rungon 120, joka on kotelomalnen rakenne käsittäen päällyslevyn 121 sekä hyvin säteilyä läpäisevästä materiaalista olevan pohjalevyn ollen materiaalirainan 25 puoleinen levy 123. Levy 123 voi olla esim. lasista ja se voi käsittää ilman kulkuaukkoina esim. reiät. Levy 123 voi olla myös muodostettu siten, että se käsittää pitkittäisiä metallilistoja, joihin on muodostettu reiät ilman kulkua varten ja tällöin itse metallilevyjen väliin on asetettu infrapunasäteilyä hyvin läpäisevä levy, esim. lasilevy. Lisäksi käsittää 30 runkorakenne sivulevyt 122, jotka ympäröivät kaikilta sivuilta rakennetta. Levy 123 käsittää jo edellä mainitut ilman kulkuaukot 22',23a,22" jne. Rakenne on muodostettu lohkomaiseksi siten, että rakenne käsittää sen kotelon sisätilassa olevat väliseinät 124,125 ja 126, jotka jakavat rakenteen säteilijäosiin ja imulaatikko-osiin 23' ja 23". On selvää, 35 että rakenne voidaan kuitenkin muodostaa patenttivaatimusten puitteissa monella erilaisella tavalla. Kuvion 5 suoritusmuodossa kohtaa liikkuva ratamateriaali ensimmäiseksi ensimmäisen sateilyvyöhykkeen 11 ulien edul- 16 80099 1 lisesti lyhytaaltosäteilyvyöhyke. Sen jälkeen ratamateriaali kohtaa ensimmäisen imuvyöhykkeen 13' ja tämän jälkeen toisen säteilyvyöhykkeen 12 ollen edullisesti keskiaaltosäteilyvyöhyke. Viimeiseksi ratamateriaali siirtyy toisen imuvyöhykkeen 13" alueelle ennen poistumistaan IF.-kuivai-5 mesta. Kuvion 5 suoritusmuodossa käsittää IR-kuivain .’O lämpöeristyksen 127, joka on sovitettu kaikille muille rungon 120 vaippapinnoille paitsi materiaalirainan puoleiselle vaippapinnalle.

Kuviossa 6 on esitetty suoritusmuoto, jossa keksinnön mukainen IR-kuivain 10 on sovitettu paperikoneeseen. Paperirata 40 liikkuu paperikoneen pääl-lystysasemalla kuvan mukaisessa telejärjestelmässä. Radan tullessa kui-vatusvyöhykkeelle D sen lämpötila on tavallisesti noin 50-60°C. Radan tullessa kuivaimeen se kohtaa ensin lyhytaaltovyöhykkeen 11, johon syötetään jäähdytysilmaa kanavaa 33 pitkin. Sähkö syötetään infrasäteili-15 jöille kaapelia 34 pitkin. Rata lämpenee lyhytaaltoinfran korkeasta neliötehosta johtuen noin 70°C:een, jolloin alkaa myös haihdutus.

Vaikka säteilijän lämpötila on hyvin korkea, ei radan lämpötila nouse juurikaan yli 70°C, koska radan pintaan muodostuu haihtuvasta vedestä 20 rajakerros, jonka lämpötila on sama kuin paperin pinnan lämpötila ja kosteus sama kuin kylläisen ilman kosteus pinnan lämpötilassa. Tästä ilmiöstä johtuen radan tul', ie e sa imuvyöhykkeelle haihtuminen jatkuu, mutta säteilylähteen puuttuessa keskimääräinen lämpötila rainassa laskee hieman. Tätä lämpötilan laskua ei tapahdu, jos imuvyöhykkeelle sijoite-25 taan esim. keskiaaltosäteilijöitä.

Edelleen radan kulkiessa kuivaimessa se saapuu keskiaaltovyöhykkeelle 12, johon tuodaan jäähdytysilmaa kanavaa 35 pitkin. Säteilijälle tuodaan sähkö kaapelia 36 pitkin. Radan lämpötila nousee uudelleen 30 haihtumislämpötilaan ja haihtuminen jatkuu.

Keksinnön mukaisesti voidaan lyhytaaltovyöhykkeen 11 ja keskiaaltovyöhyk-keen 12 neliöteho säätää siten, että päällystyksen kuivatuksessa syntyvä haitallinen ilmiö ns. sideaine-migraatio saadaan hallintaan. Tämä toteu-35 tetaan siten, että kuivaimessa lyhytaaltovyöhykkeellä päällystyspasta saavuttaa geeliytymispisteensä, jolloin sideaineen vaeltaminen pohja-paperissa ja pastassa tyrehtyy. Kuviossa 6 esitetyssä keksinnön suoritus- 11 17 80099 1 muodossa on keksinnön mukainen IR-kuivain 10 varustettu jäähdytetyllä vastaheijastimella 37. Tähän tuodaan kanavaa 38 pitkin jäähdytysilmaa. Taustan jäähdyttäminen on tarpeen etenkin lyhytaaltosäteilijää käytettäessä. Lyhytaaltoalueella nimittäin radan läpi mennyt säteily lämmittää 5 vastaheljastinta voimakkaasti. Taustan jäähdyttäminen ilmavirralla parantaa myös paperin ajettavuutta IR-kuivaimessa. Keksinnön eräässä ei-esitetyssä suoritusmuodossa vastaheijastin on varustettu imulaatiko11a, jolloin taustapuolelta kuivausvyöhykkeeltä polsvuotava ilma saadaan talteen. Keksinnön mukainen IR-kuivain voidaan sijoittaa paperikoneen päällystys-10 aseman jälkeen kuivaamaan päällystysprosessissa pohjapaperin pintaan levitetty päällystyspasta. Säteilijän runko 50 ja vastaheijastin 37 voi olla tuettu prosessilaitteen runkoon. Päänvientiä, häiriötilanteita ja huoltoa varten laite 10 on varustettu liikuttelumekanlsmilla 60. Hydrauli-sylinteri 61 työntää IR-kuivainta sen runkoa 50 ylöspäin prosessilaitteen 15 runkoon sovitettujen johteiden 62 tai vastaavien ohjaamana kuivaimen rungon 50 tapin 50a ollessa ohjattu johteiden 62 hahlossa tai vastaavassa. Häiriötä! huoltotilanteessa saadaan laite 10 näin työnnettyä kauemmaksi kuivaus-vyöhykkeeltä.

20 Kuvioissa 7A-7C on esitetty säteilijöiden erilaisia sijoittamisia mate-riaalirataan nähden. Kuviossa 7A on esitetty suoritusmuoto, jossa säteilijät Τ^ ja on sovitettu samalle puolelle materiaalirataa. Vastahei-jastin 37 on sovitettu toiselle puolelle materiaalirataa E kuin säteilijät. Vastaheijastin 37 on sovitettu heijastamaan radan läpi tullut sä-25 teily takaisin materiaalirataan E. Vastaheijastin 37 on tarpeellinen varsinkin lyhytaaltosäteilijöiden ollessa kyseessä, koska lyhytaaltoinen säteily lävistää materiaaliradan helpommin kuin pitkäaaltoinen säteily.

Kuviossa 7B on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa materiaaliradan 30 kummallekin puolelle on sovitettu säteilijät. Kuvion 7B suoritusmuodossa toiselle puolelle materiaalirataa on sovitettu infrapunasäteilijä T^ ja toiselle puolelle infrapunasäteilijä T2. Kyseisellä järjestelyllä pystytään huomattavasti nostamaan materiaalipintaan kohdistuvaa kuivatuste-hoa.

Kuviossa 7C on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa säteilijät on asetettu kuivaussylinterin 70 pinnan myötäisesti. Kuivaussylinteri 70 35 is 80099 1 voi olla höyrylämmitteinen.

Kuviossa 8A ja 8B on esitetty säteilijän ja/tai rakennetta. Säteilijät muodostuvat pitkänomaisista säteily-yksiköistä 14, esim. kvartsiput-5 kista 15,16. Putket on kuvion 8A suoritusmuodossa asetettu keskeisakseleil-taan viistosti esim. paperiradan E kulkusuuntaan K nähden. Keksinnön mukaisella vinottain asettelulla saavutetaan tasainen kuivattavan materiaalin pintaan kohdistuva säteilyvuo. Kyseisessä suoritusmuodossa voidaan säteilijän säätö toteuttaa edullisesti siten, että joka toinen säteilijä on 10 sammutettavissa. Säteilyteho on näin säädettävissä ja kuitenkin säteily-vuo paperin pintaan pysyy jatkuvana. Kyseinen tekijä on merkityksellinen erityisesti pyrittäessä tasalaatuiseen kuivatukseen. Radan kosteusprofii-lin tulee pysyä mahdollisimman vakiona radan poikkisuunnassa ja näin ollen vaaditaan mahdollisimman tasainen säteilyn kohdistuminen materiaali-15 rataan. Myös sellaisissa erityistapauksissa, joissa materlaalirata käsittää kuivatusvaatimusten kannalta erilaisia alueita voidaan keksinnön mukaisella säteily-yksiköiden asettelulla saavuttaa haluttu säteilyteho ja halutunlainen säteilyvuo radan poikittaissuunnassa. Onhan mahdollista, että tietyssä kohden materiaallrataa halutaan suurempi kuivatusteho ja 20 näin ollen keksinnön mukaisesti voidaan kyseiseen kohtaan kohdistaa suurempi säteilymäärä.

Kuviossa 8B on esitetty pitkänomaisten säteily-yksiköiden 14 asettamista keskeisakseleiltaan radan kulkusuuntaan K nähden poikittain. Säteily-yksi-25 köt 14 voivat jälleen muodostua pitkänomaisista putkimaisista elementeistä esim. kvartsiputkisäteilijöistä 15,16 ja säätö voidaan suorittaa tekemällä jokaiselle sätellijäyksikölle oma käynnistin.

Kuvioissa 9A-9C on esitetty säteily-yksiköiden esim. kvartsiputkien eri-30 suuntaista asettelua kussakin säteilijässä ja T2. Kuvion 9A suoritusmuodossa lyhytaaltosäteilijän kvartsiputket 15 on asetettu radan kulkusuuntaan nähden pitkittäisakseleiltaan radan E kulkusuunnan K suuntaisiksi. Keskiaaltosäteilijän säteily-yksiköt edullisesti keskiaalto-kvartsiputket 16 on kuvion 9A suoritusmuodossa asetettu radan kulkusuun-35 taan K nähden poiklttaisesti.

11 1 Kuvioissa 9A-9C on esitetty säteilijöiden välissä olevat imuvyöhykkeet tai imulaatikot ei-esitetyin viitenumeroin.

19 80099

Kuviossa 9C esitetyssä keksinnön suoritusmuodossa lyhytaaltosäteilljän 5 Tj kvartsiputket 15 on asetettu radan kulkusuuntaan K nähden viistosti ja vastaavasti keskiaaltosäteilijän T2 säteilijäyksiköt, edullisesti kes-kiaaltokvartsiputket 16 on asetettu pitkittäisakseleiltaan myös viistosti radan kulkusuuntaan K nähden kuitenkin siten, että kunkin säteilijän ja T2 kvartsiputkien tai muiden pitkänomaisesti muodostettujen säteily-10 elementtimuodostelmien keskeisakselien suunnat ovat toisiinsa nähden kulmassa.

Kuvion 9C esittämässä keksinnön suoritusmuodossa muodostuu IR-kulvain useista säteilijöistä Τ^»Τ2· Kyseiset säteilijät Tj,T2 on asetettu vuo-15 rottaisesti radan kulkusuuntaan K nähden. Keskiaaltosäteilijöiden säteily-yksiköt, edullisesti keskiaaltokvartsiputket 15 on asetettu pitkittäisakseleiltaan kohtisuorasti radan kulkusuuntaan nähden ja lyhyt-aaltosäteilijöiden säteily-yksiköt, edullisesti lyhytaaltokvartsi-putket 16 on asetettu pitkittäisakseleiltaan radan kulkusuunnan suun-20 taisesti. Kuvion 9C suoritusmuodossa on esitettynä kaksi lyhytaalto-säteilijää ja ainoastaan yksi keskiaaltosäteilijä Tp mutta on selvää, että sekä säteilijöitä T2 että säteilijöitä voi olla lukuisia.

Kuviossa 10 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa imuvyöhyke 13 on 25 sovitettu säteilijän T^' päälle. Kyseisessä suoritusmuodossa johdetaan jäähdytysilma ensin ensimmäisen säteilijän sätellyelementteihin, edullisesti lyhytaaltokvartsiputkiin 15. Jäähdytysilma ottaa lämpöä kvartsiputkien pinnoilta ja lämpenee ja siirtyy kuvion 10 suoritusmuodossa nuolella esitetysti toisen säteilijän T2', edullisesti keski-30 aaltosäteilijän säteily-yksiköihin ja ottaa niistä edelleen lämpöä, lämpenee edelleen ja silrty tämän jälkeen kuivatusvyöhykkeelle D (nuoli L^)· Kuiva tus vyöhykkeeltä D jäähdytysilma kulkee suoraan (nuoli L^2) kolmanteen säteilijään T2", joka edullisesti on myös tyyppiä T2 eli edullisesti myös keskiaaltosäteilijä. Täältä osa jäähdytysiimaa voi siirtyä 35 imulaitteen vetämänä pois IR-kulvaimesta 10. Imuvyöhyke 13 voi kuitenkin toimia edelleen myös siten, että IR-kuivaimeen 10 imeytyy takaisin osa kuivaimesta 10 jo poistuneesta vuotoilmasta nuolella esitetysti. Ky- 20 80099 1 seisessä suoritusmuodossa on järjestetty virtauskanava säteilijöiden ja T2" välille niin, että ainakin osa säteilijästä 12' säteilijään T2" siirtyneestä jäähdytysiimasta kulkeutuu takaisin säteilijään ^y- seistä takaisinkiertoa on merkitty kuviossa 10 nuolella L^· Pumppu-5 laitteesta voidaan tuoda imukanava joko säteilijän T^ yläpuolelle sovitettuun imulaatikkoon tai kyseinen imukanava voidaan sovittaa säteilijän T2" yhteyteen.

Kuviossa esitetysti voidaan ilmaa kierrättää pumppulaitteen 600 tai 10 vastaavan avulla säteilijän T2* ja säteilijän välillä imulaatikon sijaitessa säteilijän 12' yläpuolella.

Kuviossa 11 on esitetty aksonometrisenä kuvantona häikäisysuojan käyttö itse säteilijäosan 90 ja vastaheijastinosan 91 välillä. IR-kuivain 10 on 15 varustettu reunoiltaan häikäisysuojilla 92 ja 93. Häikäisysuojaa voidaan käyttää myös itse säteilijäosan kaikilla reuna-alueilla sekä myös käytettäessä vastaheijastinta vastaheijastinosan kaikilla reuna- alueilla eikä ainoastaan materiaalirainan sivureunojen tuntumassa. Häikäisysuojan sekundaarisena tehtävänä on estää ilmavuodot laitteeseen ja siitä ulos.

20 Häikäisysuojan päätehtävänä on estää kirkkaan säteilyn aiheuttamat vauriot: silmän verkkokalvolle.

Kuviossa 12A ja 12B on esitetty keksinnön mukaisen IR-kuivaimen eräitä säädön suoritusmuotoja. Kuviossa 12A on esitetty IR-kuivaimen 10 säätö 25 siten, että ensimmäistä säteilijää Tj ollen edullisesti lyhytaaltosätei-lijä säädetään portaattomasti ja sitä vastoin toista säteilijää T2 säädetään ainoastaan päälle/pois (on/off) kytkennällä. Kuvion 12A esitys on kaaviomainen ja kuviossa on esitetty säteilytehon säädettävyys säätimen (S) ollessa sovitettavissa portaattomasti säätämään tehoa (P) nollasta 30 säteilijän maksimiulosantotehoon. Sen sijaan säteilijän T2 säätö tapahtuu on/off-periaatteella eli päälle/pois-kytkennällä.

Lyhytaaltosäteilijöiden tehoa voidaan siten portaattomasti säätää. Tämän mahdollistaa se, että lyhytaaltosäteilijöiden jäähtyminen ja lämpeneminen 35 tapahtuu muutamassa sekunissa. Mäin ollen riittävällä säätöalueella saavutetaan koko IR-kuivaimen portaaton tehonsäätö.

Il 21 80099 1 Kuviossa 12B on esitetty keksinnön säädön suoritusmuoto, jossa lyhytaaltoiset infrapunasäteilijät säteilijässä on ryhmitelty moduleiksi 14a,14b.·., jotka kukin moduli käsittävät yhden tai useamman erillisen säteilijäyksikön 14, edullisesti lyhytaaltokvartsiputken. Kutakin modu-5 lia voidaan portaattomasti säätää. Näin saavutetaan radan leveyssuunnassa haluttu säteilyprofiili aina kuivatustarpeen mukaisesti. Kyseisessä suoritusmuodossa on toinen säteilijä säädettävissä edelleen on/off periaatteella. Koko IR-kuivaimen 10 tehonsäätö tapahtuu myös tässä säädön suoritusmuodossa siten portaattomasti riittävällä säätöalueella. Sää-10 dön erityisenä etuna sekä kuvion 12A että 12B suoritusmuodossa voidaan pitää sitä, että ainoastaan toiseen säteilijään tehdään kallis portaaton säteilytehon säätö ja taas toisen säteilijän tehonsäätöä ei suoriteta vaan säteilijä tuottaa joko maksimitehon tai on kokonaan pois päältä. Näin säästetään instrumentointikustannuksissa sekä muodostetaan 15 rakenteeltaan edullinen ja kuitenkin kokonaisuudessaan portaattomasti säädettävissä oleva IR-kuivain. Kuvion 12B suoritusmuodossa saavutetaan lisäksi keksinnön mukainen portaattomasti säädettävissä oleva IR-kuivain, jossa kyseinen portaattomuus on säädettävissä lisäksi lähes lineaarisesti radan poikittaissuunnassa, jolloin saadaan haluttu säteilyvuon profiili 20 radan poikittaissuuntaisesti.

Kuvion 12B suoritusmuodossa voidaan ensimmäisen säteilijän säteilijä-yksiköistä edullisesti lyhytaaltokvartsiputkista muodostettuja moduleja säätää tyristorisillan tai muun vastaavan säätöelimen avulla vyöhykeit- 25 täin.

Myös on mahdollinen suoritusmuoto, jossa toista säteilijää säädetään portaattomasti.

30 Kuvioiden 12A ja 12B suoritusmuodoissa tuodaan jäähdytysilmaa säteilijöihin. Kyseisellä säteilijöiden lämpötilansäädöllä säädetään myös jääh-dytysilmaa ja siten sitä ilmaa, joka säteilijöistä siirtyy kuivatustapah-tumaan kuivatusvyöhykkeelle D. Käytettäessä vastaheijastinta säteilijöiden yhteydessä ja käytettäessä vastaheijastimen yhteydessä vastaheijas-35 timen jäähdytystä pyritään jäähdytysilman purkuaukot vastaheijastimesta muotoilemaan siten, että vuotoilma vastaheijastimesta ympäristöön minimoituu ja radan kulku kuivatusvyöhykkeellä stabiloituu. Kyseisen vasta- 22 80099 1 heijastimen jäähdytysilman kulkua voidaan säätää erillisin säätöpellein tai vastaavin. Vastaheijastin niin edellisissä, kuin kaikissa aiemmissakin suoritusmuodoissa voidaan varustaa erillisellä imujärjestelmällä, jolla ilmaa voidaan kierrättää.

5

Kuivatusvyöhykkeelle johtuvan jäähdytysilman lämpötilaa voidaan säätää lisäksi myös jäähdytysilman kanavistoon asennetulla säätölaitteella esimerkiksi säätöpellillä tai ohituskanavaa käyttäen, jolloin osa puhallettavasta ilmasta johdetaan säteilijöiden ohi ja sekoitetaan uudelleen se-10 koitusvyöhykkeessä kuivatusalueelle johtuvaan ilmaan ja siihen ilmaosuu-teen, joka tulee säteilijöistä.

Kuviossa 13A on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän vaihe, jossa mitataan ratamateriaalin absorptiospektri. Ratamateriaalin kummallekin puo-15 lelle on sovitettu detektorit 400',400". Detektorit on sovitettu ympyrän kehälle ja säteilylähde 700 on sovitettu lähettämään säteily kohti ympyrän halkaisijalle sovitettua ratamateriaalia E. Osa I säteilystä absor-poituu ratamateriaaliin. Osa säteilystä ei lävistä ratamateriaalia, vaan heijastuu ja siroaa ratamateriaalista sen pinnalta. Kyseistä heijastu-20 nutta ja sironnutta osaa merkitään Iu:lla. Osa I säteilystä kulkee rata-materiaalin läpi sekä siroaa ratamateriaalin takaosaan. Kyseinen siron-nut ja heijastunut säteily kohtaa detektorit 400’,400", jotka mittaavat kyseisen säteilyn intensiteetit Iu(P0 ja I φ) . Säteilyn tuottava koe-säteilijä 700 tuottaa tietyn emissiospektrin. Erilaisia suodattimia käyt-25 täen tuotetaan halutun aallonpituuden ja koeaallonpltuuden omaavaa säteilyä ja mitataan kyseisen säteilyn Imeytymistä materiaaliin.

Kuviossa 13B on esitetty kyseinen menetelmä, jossa vaaka-akselilla on merkitty säteilijän säteilyn aallonpituutta ja pystyakselilla säteilyn 30 intensiteettiä. Säteilijän emissiospektri jaetaan suodattimilla kaistan-päästövyöhykkeisiin ja kukin vyöhyke vaiheittain kohdistetaan suodattimia vaihtamalla ratamateriaaliin. Näin pystytään saamaan eri materiaaleille aallonpituuden funktiona absorptiospektri eli kyseinen spektri kertoo millä aallonpituusalueella ja/tai -alueilla materiaali absorpoi tehok-35 kaimmin säteilyä itseensä.

K

23 80099 1 Keksinnön mukaisesti valitaan nyt IR-kuivaimen 10 säteilijöiden säteily-yksiköt siten, että IR-kuivaimen säteilyn intensiteetin kokonais-spektri vastaa mahdollisimman hyvin kuivattavan ratamateriaalin absorptio-spektriä. Kyseinen optimointi tarkoittaa sitä, että toteutetaan IR-kuivai-5 men säteilijöiden T^,T2 jne. säteily-yksiköiden valinta siten, että ainakin yhden säteilijän (Tn) emissiospektri vastaa maksimikohdaltaan kuivattavan ratamateriaalin absorptiospektriä. Kokonaissäteilyn spektrin maksimi-intensiteetti voi olla muulla aallonpituusalueella, kuin kuivattavan ratamateriaalin absorptiomaksimikohta. Optimointi suoritetaan lisäksi siten, että 10 täytetään kuivattavalle ratamaterlaalille asetetut vaatimukset esim. haih-dutusvaatimukset, lämpötilavaatimukset jne.

Seuraavassa selitetään tarkemmin mlttaustapahtumaa. Kuviossa 13A on esitetty kaavlomaisesti koemlttaustapahtumaa. Säteilijä 700 lähettää 15 spektrin 1(A)> joka kalstanpäästösuodattimilla jaetaan kapeisiin aallonpituusalueisiin. Kullakin kaistanpäästöalueella mitataan näytteen yläpuoliseen puoliavaruuteen heijastuneen ja sironneen säteilyn intensiteetti I (A) detektoreilla 400*. Vastaavasti mitataan näytteen ala-H

puolisesta puoliavaruudesta läpimenneen ja sironneen säteilyn intensi-20 teetti IT(A).

Kuvan 13B esittämällä tavalla saadaan absorptlospektri 1^( X) määritettyä spektrien I(X),IH(\) ja 1^,( λ) avulla seuraavasti: 25 I A(X) - I(X) - IH(X) - IT(X)

Kuviossa 13B on esitetty kuvioiden avulla laskentarutiini kaavlomaisesti.

Kuviossa 13C on esitetty eräs keksinnön mukaisella optimoinnilla ja sätei-30 lijöiden valinnalla toteutettu IR-kuivain, jossa säteilijät ja T2 on valittu siten, että muodostunut kokonaisemlssiospektri vastaa yhdeltä maksimikohdaltaan olennaisesti kuivattavan ratamateriaalin absorptio-maksimia. Kirjaimella on esitetty IR-kuivaimen kokonalsspektriä ja säteilijöiden erillisiä spektrejä on merkitty kirjaimilla ja T2 sekä 35 samaan kuvaajaan on piirretty kuivattavan ratamateriaalin absorptiosuhde-spektri ja sitä on merkitty kirjaimella Aj.

Claims (29)

1. Menetelmä liikkuvan rataraateriaalin (E) kuivaamiseksi, jossa menetelmässä kuivattavaan materiaaliin (E) kohdistetaan infrapunasäteily ja jossa 5 menetelmässä liikkuva ratamateriaali kuljetetaan infrapunasäteinjän sätei-lyvyöhykkeen kautta kuivattavan ratamateriaalin absorpoidessa säteilyä itseensä, tunnettu siitä, että kuivattavaan, liikkuvaan rata-materiaaliin kohdistetaan ainakin yhden ensimmäisen infrapunasäteilijän (T^) tuottama säteily ja ainakin yhden toisen infrapunasäteilijän (T2) 10 tuottama säteily, jotka säteilijät on sovitettu toistensa läheisyyteen, jolloin kyseisen ensimmäisen infrapunasäteilijän (Tp säteilyn maksimi-intensiteetin aallonpituus ( \aksini) (^) on P^enemPi kuin kyseisen toisen säteilijän (T^) säteilyn maksimi-intensiteetin aallonpituus (X ^ (T^), jolloin kuivaustapahtumassa kokonaissäteilyn spektri on raahdollisim-15 man edullinen kuivattavan materiaalin absorptiospektrin suhteen.

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kyseisen ensimmäisen infrapunasäteilijän (T^) tuottaman säteilyn maksimi-intensiteetti on olennaisesti suurempi, kuin kyseisen toisen 20 infrapunasäteilijän (T2).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään ensimmäistä säteilijää (T^), joka on lyhytaalto-infrapunasäteilijä ja käytetään toista säteilijää (T2)» joka on keski- 25 aaltoinfrapunasäteilijä, jolloin käytetyn ensimmäisen infrapunasäteilijän (T^) säteilyn maksimi-intensiteetti on säteilyn aallonpituusalueella 0,76 um < X < 2,00 um ja vastaavasti kyseisen toisen sä- max teilijän (T2) säteilytehon maksimi-intensiteetti on aallonpituusalueella 2,00 um < X < 4,00 um. max 30

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säteilijät (T^,T2> optimoidaan siten, että säteilijöiden muodostaman IR-kuivaimen (10) säteilyn kokonaisspektri asetetaan vastaamaan mahdollisimman hyvin kuivattavan ratamateriaalin 35 absorptiospektriä ja siten, että ainakin yhden säteilijän (T^) II 25 80 099 1 emlssiospektrin maksimikohta vastaa kuivattavan ratamateriaalin yhtä absorptlomaksimia.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 5 että säteilijöiden (Τ^,Τ^) valinnassa käytetään tietokonelaskentaa, jolloin laskentaoptimoinnin pohjana käytetään koemittauksen perusteella kullekin ratamateriaalille saatua absorptiospektriä.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu 10 siitä, että ensimmäinen säteilijä (T^) sovitetaan kuivattavan rata- materiaalin (E) kulkusuuntaan (K) nähden ensimmäiseksi ja kyseinen toinen säteilijä (T£) sovitetaan kuivattavan ratamateriaalin (E) kulkusuuntaan (K) nähden ensimmäisen säteilijän (T^) jälkeen.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että ensimmäisenä säteilijänä (T^) käytetään lyhyt-aaltokvartsiputkilamppuja (15) ja kyseisinä toisina säteilijöinä (T^) käytetään keskiaaltokvartsiputkilamppuja (16), jolloin säteily on sovitettu kulkemaan suoraa ja/tai erillisten välielimenttien esimerkiksi 20 lämpötiilien kautta kuivatusvyöhykkeelle (D).

8, Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään ensimmäistä säteilijää (T^), joka on sovitettu eri puolille kuivattavaan ratamateriaaliin (E) nähden, kuin toinen säteilijä 25 (T2) ja edullisesti siten, että ensimmäinen säteilijä (Tp sijaitsee sä- teilyvyöhykkeeltään olennaisesti vastatusten kyseisen toisen säteilijän (T2) säteilyvyöhykkeeseen nähden, jolloin voidaan moninkertaistaa kuivattavaan ratamateriaaliin kohdistuva säteilyteho.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että menetelmässä käytetään useita ensimmäisiä säteilijöitä (T^) ja useita toisia säteilijöitä (Tj) , jotka on sijoitettu vuorottaisesti toisiinsa nähden samaan in£rapunasäteilykulvaimeen (10).

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että kohdistetaan jäähdytysilma (L^,L^q) ainakin yhteen säteilijään (T^ ja/tai T2), joka jäähdytysilma säteilijän sä- 26 8 0 0 9 9 1 teily-yksiköiden (15 ja/tai 16) kautta kuljettuaan lämpenee ja jossa menetelmässä kyseinen lämmennyt jäähdytysilma kohdistetaan kuivattavan ratamateriaalin (E) pintaan kuivatusvyöhykkeellä (D), jolloin kyseinen lämmennyt ilma toimii kuivatusta edistävänä ja haihtumista lisäävänä 5 tekijänä.

11. Edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisestä säteilijästä (T^) tullut jäähdytysilma johdetaan joko kuivatusvyöhykkeen (D) kautta tai suoraan imulaatikkoon (23) 10 tai kuivatusvyöhykkeen (D) kautta suoraan toiseen säteilijään (T2).

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytysilma johdetaan paitsi yhteen tai useampaan säteilijään (Tj ja/tai T2) niin myös jäähdyttämään ratamateriaalin läheisyy- 15 teen sovitettua vastaheijastinta (37,90).

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 10-12 mukainen mentelmä, tunnettu siitä, että käytetään ensimmäisen säteilijän (T^) ja toisen säteilijän (T2) välissä imulaatikkoa (37), joka on sovitettu toimimaan 20 ainakin yhdessä säteilijässä (T^ ja/tai T2) lämmenneen jäähdytysilman poistoelementtinä esimerkiksi puhaltimen (25) aikaansaaman imun ollessa kohdistettu imulaatikkoon (37).

14. Infrapunasäteilykuivain (10) liikkuvan ratamateriaalin (E) kuivaa-25 miseksi, joka infrapunasäteilykuivain (10) käsittää infrapunasäteilijän, joka on sovitettu kohdistamaan infrapunasäteily kuivattavaan liikkuvaan ratamateriaaliin, tunnettu siitä, että infrapunasäteilykuivain (10) käsittää ainakin yhden ensimmäisen infrapunasäteilijän (T^) ja ainakin yhden toisen infrapunasäteilijän (12)» jotka on sovitettu toistensa lähei-30 syyteen ja jolloin kyseisen ensimmäisen infrapunasäteilijän (Tp säteilyn maksimi-intensiteetin aallonpituus on pienempi kuin kyseisen toisen säteilijän (T2) säteilyn maksimi-intensiteetin aallon-pituus <>mtsllli><T2>.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen infrapunasäteilykuivain, tun nettu siitä, että ensimmäisen infrapunasäteilijän (T^) säteilyn 11 27 8 0 0 9 9 1 maksimi-intensiteetti on olennaisesti suurempi, kuin kyseisen toisen säteilijän (T2) säteilyn maksimi-intensiteetti.

16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen infrapunasäteilykuivain, 5 tunnettu siitä, että ensimmäinen infrapunasäteilijä (T^) on ly-hytaaltoinfrapunasäteilijä ja toinen infrapunasäteilijä (T2) on keski-aaltoinfrapunasäteilijä, jolloin kyseisen ensimmäisen infrapunasäteili-jän (Tj) säteilytehon maksimi-intensiteetti on säteilyn aallonpituusalueella 0,76 um < Λ < 2,00 um ja kyseisen toisen säteilijän (T„) BtdX L 10 säteilytehon maksimi-intensiteetti on aallonpituusalueelle 2,00 um < λ < 4,00 um. max

17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 14-16 mukainen infrapunasäteilykuivain, tunnettu siltä, että kuivaimessa ensimmäinen 15 infrapunasäteilijä (T^) on sovitettu kuivattavan ratamateriaalin kulkusuuntaan (K) nähden ennen toista infrapunasäteinjää (T^).

18. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 14-17 mukainen infrapunasäteilykuivain, tunnettu siitä, että infrapunasäteilykuivaimen (10) 20 runkorakenne käsittää lämpö- ja paloerlstyksen (127).

19. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 14-18 mukainen infrapunasäteilykuivain, tunnettu siitä, että infrapunasäteilykuivain (10) käsittää llikutusmekanlsmin (61,62,50a) kuivaimen etäisyyden muuttami- 25 seksi ratamateriaalista.

20. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 14-19 mukainen infrapunasäteilykuivain, tunnettu siitä, että infrapunasäteilykuivain (10) käsittää vastaheijastimen (37;90), jonka avulla ratamateriaalin (E) 30 lävistänyt säteily on kohdennettavissa takaisin ratamateriaaliin.

21. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 14-20 mukainen infrapunasäteilykuivain, tunnettu siitä, että infrapunasäteilykuivaimessa (10) on infrapunasäteilijSltä sovitettu eri puolille liikkuvaa ratamate- 35 riaalia ja edullisesti siten, että ensimmäinen infrapunasäteilijä (T^) on sovitettu eri puolille ratamaterlaalia kuin toinen infrapunasäteilijä (t2). 28 80099

22. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 14-21 mukainen infrapunasätei- lykuivain, tunnettu siitä, että infrapunasäteilykuivain (10) käsittää jäähdytysilmakanavan (20,21) jäähdytysilman (L^,L^q) johtamiseksi ainakin yhteen infrapunasäteilijään (T^ ja/tai T^), ja että ky-5 seisessä kuivaimessa lämmennyt jäähdytysilma on sovitettu ainakin osittain kulkeutumaan kuivatusvyöhykkeelle (D).

23. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 14-22 mukainen infrapunasäteilykuivain, tunnettu siitä, että infrapunasäteilykuivain 10 (10) käsittää lämmenneen jäähdytysilman kulkuväylän ja/tai kulkukanavat, joiden kautta ensimmäisestä infrapunasäteilijästä (T^) tullut ja lämmennyt jäähdytysilma kulkee toiseen infrapunasäteilijään (T2).

24. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 14-23 mukainen infrapuna-15 säteilykuivain, tunnettu siitä, että infrapunasäteilykuivai- messa (10) on ensimmäisen infrapunasäteilijän (T^) ja toisen infrapuna-säteilijän (T^) välille sovitettu imulaatikko (23), jonka kautta infra-punasäteilijässä (T^ ja/tai T2) tullut lämmennyt jäähdytysilma ja/tai kuivatusvyöhykkeeltä (D) tullut jäähdytysilma on sovitettu poistumaan 20 infrapunasäteilykuivaimesta (10) edullisesti pumppulaitteella (25) aikaansaadun imun avulla, jolloin imuvyöhykkeellä (13) oleva imulaatikko käsittää useita suutin- ja/tai kanava-aukkoja (23a) jäähdytysilman pois-johtamiseksi.

24 80099

25. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 14-24 mukainen infrapuna säteilykuivain, tunnettu siitä, että infrapunasäteilykuivain (10) käsittää vastaheijastimen (37;90), joka on varustettu ainakin yhdellä kanavalla (31;38) jäähdytysilman (L^) johtamiseksi vastaheijas-timeen vastaheijastimen jäähdyttämiseksi. 30

26. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 14-25 mukainen infrapunasäteilykuivain, tunnettu siitä, että infrapunasäteilykuivain (10) käsittää ensimmäisessä infrapunasäteilijässä (T^) olevat säteily-yksiköt (14) edullisesti lyhytaaltosäteilyputket (15), jotka on sovi-35 tettu keskeisakseleiltaan eri suuntaukseen edullisesti ratamateriaalin (E) kulkusuuntaan (K) nähden vinoon asentoon ja eri asentoon kuin toisen II 29 8 0 0 9 9 1 infrapunasäteinjän (T£) säteily- yksiköt edullisesti keskiaaltoinfra-punasäteilyputket (16).

27. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 14-26 mukainen infrapuna-5 säteilykuivain, tunnettu siitä, että infrapunasäteilykuivain (10) käsittää infrapunasäteilijöiden ohjaus- ja säätölaitteen (100), jolla ensimmäisen infrapunasäteilijän (T^) säteilytehoa säädetään portaattomasti ja jolla kyseistä toista infrapunasäteilijää (T2) ohjataan päälle/pois-kytkennällä. 10

28. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 14-27 mukainen infrapunasäteilykuivain, tunnettu siitä, että infrapunasäteilykuivain (10) käsittää infrapunasäteilijöiden säätö- ja ohjauslaitteen (110), jonka avulla ainakin ensimmäisen infrapunasäteilijän (T^) säteilytehoa 15 voidaan säätää kuivattavan ratamateriaalin poikittaissuunnassa.

29. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 14-28 mukainen infrapunasäteilykuivain, tunnettu siitä, että infrapunasäteilykuivain (10) käsittää säätö- ja ohjausjärjestelmän, jonka avulla infrapunasä- 20 teilykuivaimen (10) kuivatustehoa muutetaan infrapunasäteilijän (T^ ja/tai T2) säteilytehoa muuttamalla ja/tai infrapunasäteilijöistä (T^ ja/tai T2) kuivatusvyöhykkeelle (D) tulleen lämmenneen jäähdytysilman lämpötilaa muuttamalla edullisesti säätÖpeltiä ja/tai jäähdytysilman ohivirtautusta käyttämällä. 25 35 30 '80099