FI82730C

FI82730C - FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER AVVATTNING AV EN PAPPERS- ELLER KARTONGBANA.

Info

Publication number: FI82730C
Application number: FI874136A
Authority: FI
Inventors: Martti Pullinen
Original assignee: Valmet Paper Machinery Inc
Priority date: 1987-09-22
Filing date: 1987-09-22
Publication date: 1991-04-10
Also published as: FI874136A0; FI874136A; FI82730B

Description

82730 1 Menetelmä ja laite veden poistamiseksi paperi- tai kartonkirainasta Förfarande och anordning för avvattning av en pappers- eller kartongbana 582730 1 Method and apparatus for removing water from a paper or paperboard web Förfarande och anordning för avvattning av en pappers- eller kartongbana 5

Keksinnön kohteena on menetelmä veden poistamiseksi paperi- tai kartonkirainasta, jossa menetelmässä käytetään käsittelysylinteriä, jonka ulkopintaa vasten huovan tai vastaavan kannattama kuivattava raina tuodaan, 10 ja jolla huovalla tai vastaavalla vesi siirretään pois rainasta.The invention relates to a method for removing water from a paper or board web, which method uses a treatment cylinder against the outer surface of which a drying web supported by a felt or the like is introduced, and by which the felt or the like is used to transfer water away from the web.

Lisäksi keksinnön kohteena on keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu laite, joka laite käsittää käsittelysylinterin, jolla on sylinterimäinen, huokoinen ulkovaippakerros, jonka ulkopinta on sileä 15 ja joka laite käsittää huovan ohjaus- ja kunnostuslaitteet, jolla huovalla kuivattava raina on ohjattu sivuamaan käsittelysylinteriä sektorissa, jonka suuruus on sopivimmin a > 90°.The invention further relates to an apparatus for carrying out the method according to the invention, which apparatus comprises a treatment cylinder having a cylindrical, porous outer jacket layer with a smooth outer surface 15 and comprising felt guiding and repairing means for guiding the felt-drying web laterally to the treatment cylinder. is preferably α> 90 °.

Ennestään tunnetusti paperirainasta saadaan puristamalla poistettua vet-20 tä niin, että rainan kuiva-ainepitoisuus ka ^ 40—45 7. Loput vedestä on ollut pakko poistaa haihduttamalla, mikä kuluttaa energiaa olennaisesti enemmän kuin puristamalla aikaansaatu vedenpoisto massayksikköä kohti.It is known from the paper web that the removed water-20 is obtained by pressing so that the dry matter content of the web is 40-45 7. The rest of the water has had to be removed by evaporation, which consumes substantially more energy than the dewatering per unit mass obtained by pressing.

Puristamalla ennestään tunnetusti kuivatussa paperi- tai kartonkiral-25 nassa on kuitenkin vielä kuitujen ympärille adiapaattisesti sitoutunutta vettä n. 15-20 %. Tätä vettä ei saada poistetuksi ennestään tunnetuilla puristusmenetelmillä puristuspainetta lisäämälläkään tai puristusvyöhy-kettä pidentämällä, kun on asianlaita ns. pitkänippipuristimissa. Toisaalta rainan puristaminen tiettyä rajaa enemmän heikentää rainalle 30 toivottuja ominaisuuksia etenkin sen huikkia.However, by squeezing the previously known dried paper or paperboard, about 15-20% of the water still adiabatically bound around the fibers is still present. This water cannot be removed by known compression methods even by increasing the compression pressure or by lengthening the compression zone, when the so-called extended nip. On the other hand, squeezing the web beyond a certain limit impairs the desired properties of the web 30, especially its spikes.

Paperirainasta tapahtuvaa vedenpoistoa on ennestään tunnetusti pyritty tehostamaan korottamalla puristukseen menevän rainan ja siinä olevan veden lämpötilaa esim. höyrylaatikoilla ja täten vähentää veden viskosi-35 teettia ja muuttaa rainan elastisia ominaisuuksia siten, että vedenpoisto normaaleissa telanipeissä tai ns. pitkänipeissä tehostuu. Näillä • keinoin ei ole voitu aina päästä riittävään kuiva-aineen nousuun, vaan 2 82730 1 merkittävä osa rainan ns. vapaastakin vedestä, joka ei ole vetysidoksin kiinnittynyt kuitumateriaaliin, on ollut pakko poistaa rainasta haihduttamalla .It has already been known to increase the dewatering of the paper web by raising the temperature of the web to be pressed and the water in it, e.g. with steam boxes, and thus to reduce the viscosity of the water and change the elastic properties of the web. in long nipples becomes more effective. By these means, it has not always been possible to achieve a sufficient increase in dry matter, but 2 82730 1 a significant part of the so-called even free water which is not hydrogen bonded to the fibrous material has had to be removed from the web by evaporation.

5 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi menetelmä ja laite, jolla mainittua kuitujen ympärille ei-vetysidoksin sitoutunutta vapaata vettä saadaan poistetuksi merkittävissä määrin niin, että rainan kuiva-ainepitoisuus ennen sen haihdutuskuivatusta saadaan kohotetuksi ka Rj 60 % alueelle.It is an object of the present invention to provide a new method and apparatus for removing said free water bound around the fibers by non-hydrogen bonds to a significant extent so that the dry matter content of the web before its evaporative drying is raised to a range of 60%.

1010

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada myös sellainen menetelmä ja laite, jota käyttäen puristusvaiheen huippupaineet voidaan pitää, esim. telanipeissä, kohtuullisissa rajoissa niin, että ylenmääräisellä puristamisella ei turmella rainalle haluttuja ominaisuuksia 15 kuten sen huikkia.It is also an object of the present invention to provide a method and apparatus by means of which the peak pressures of the pressing step can be kept, e.g. in the roll nipples, within reasonable limits so that excessive pressing does not impair the desired properties of the web, such as its spikes.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnön menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: 20 (a) käsittelysylinterin huokoiselle pintakerrokselle syötetään vettä, (b) edellisellä vaiheella vesitäytetty huokoinen käsittelysylinterin pintakerros ja sen ulkopintaa vasten huovan kannattama tuotu kui- 25 vattava raina ohjataan kuumennuskäsittelyyn niin, että mainitussa kerroksessa oleva vesi höyrystyy, (c) edellä määritellyssä vaiheessa (b) aikaansaadulla vesihöyryllä puhalletaan rainassa sen kuitujen yhteydessä olevaa vettä mainittuun 30 huopaan tai vastaavaan, (d) mainitun huovan ja/tai sen päälle johdettavan kiristyskudoksen tai -kudosten jännityksellä saadaan aikaan rainaa käsittelysylinterin käsittelysektorin pintakerrosta vasten puristava paine, jonka 35 vastapaineen muodostaa käsittelyhöyryn paine.In order to achieve the above and later objects, the method of the invention is mainly characterized in that the method comprises the following steps: (a) water is supplied to the porous surface layer of the treatment cylinder, (b) a porous treatment cylinder surface layer filled with water in the previous step and a felt supported against its outer surface. the web is subjected to a heat treatment such that the water in said layer evaporates, (c) the water vapor obtained in step (b) defined above blows water in contact with its fibers into said felt or the like, (d) said felt and / or a tensioning fabric applied thereon, or - the tension of the fabrics provides a pressure to compress the web against the surface layer of the treatment sector of the treatment cylinder, the back pressure of which is formed by the pressure of the treatment steam.

3 82730 1 Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainitussa käsittelysylinterissä on sintterimetallia oleva huokoi-5 nen ulkovaippakerros, että mainitun kerroksen yhteyteen on sovitettu vedensyöttölaitteet ja että olennaisella osalla sitä sektoria, jolla mainittu huopa ja sen alla 10 oleva raina sivuaa käsittelysylinterin mainittua kerrosta on järjestetty induktiokuumennin joka pyörrevirtakuumennuksena kuumentaa mainittua sint-terikerroksen metallia, jonka huokoset ovat lämmönvaihtoyhteydessä niissä olevaan höyrystettävään veteen.The device according to the invention, in turn, is essentially characterized in that said treatment cylinder has a porous outer jacket layer of sinter metal, water supply devices are arranged in connection with said layer and that a substantial part of the sector in which said felt and the web 10 the layer is provided with an induction heater which, as eddy current heating, heats said metal of the Sint blade layer, the pores of which are in heat exchange communication with the water to be evaporated therein.

15 Keksinnössä vettä poistavan höyryn kehitys on erityisen edullinen.In the invention, the development of dewatering steam is particularly advantageous.

Korostettakoon jo tässä yhteydessä, ettei keksinnössä ole kyse varsinaisesta puristusmenetelmästä, vaan keksintöä sovellettaessa yleensä aina tarvitaan sitä edeltävänä vaiheena rainan puristuskäsittely esim.It should be emphasized in this connection that the invention does not concern the actual pressing method, but when applying the invention, it is usually always necessary to press the web by pressing it, e.g.

20 telanipeissä. Keksinnön mukaista menetelmää sovelletaankin paperikoneen purietinosan ja kuivatusosan välissä niin, että rainan kuiva-ainepitoisuus saadaan kohotetuksi aina noin 60 %:iin, vaikka käytettäisiinkin varsin hellävaraista puristusta, joka säilyttää rainan edulliset ominaisuudet mm. sen bulkkisuuden.20 roller nipples. The method according to the invention is applied between the press section and the drying section of a paper machine so that the dry matter content of the web can always be raised to about 60%, even if a rather gentle pressing is used, which preserves the advantageous properties of the web e.g. its bulkiness.

2525

Keksinnön mukaiset laitteet ovat verraten yksinkertaisia ja niissä kuivatusaika saadaan varsin pitkäksi, joten voidaan käyttää verraten pientä puhallushöyryn painetta.The devices according to the invention are relatively simple and have a rather long drying time, so that a relatively low blowing pressure can be used.

30 Keksintöä soveltaen on mahdollista säätää rainan poikittaista kosteus-.. profiilia induktiokuumennuslaitteen tai vastaavan mikroaalto- tai infra- punakuumennuslaitteen sähkötehon säädöillä, joka ovat verraten edullisia ja tarkkoja.According to the invention, it is possible to adjust the transverse moisture profile of the web by adjusting the electrical power of an induction heating device or a similar microwave or infrared heating device, which are relatively inexpensive and precise.

35 Eräs keksinnön olennainen etu on myös se, että raina saadaan tehokkaasti : lämmitetyksi niin, että sen lämpötila on noin 90-100°C sen tullessa kui- vatusosalle. Tämän rainan lämpötilan kohoamisen ja kuiva-ainepitoisuuden 4 82730 1 nousun johdosta voidaan kuivatussylinterien lukumäärää olennaisesti vähentää ja täten kuivatusosaa kaikkine laitteineen merkittävästi pienentää, millä laitekustannusten lisäksi säästetään huomattavasti myös pa-perikonesalin rakennuskustannuksissa. Itse keksinnön mukainen laite ot-5 taa verraten vähän tilaa konesuunnassa.An essential advantage of the invention is also that the web can be efficiently heated to a temperature of about 90-100 ° C as it enters the drying section. Due to this increase in the temperature of the web and the increase in the dry matter content of 4,82730 l, the number of drying cylinders can be substantially reduced and thus the drying section with all its equipment can be significantly reduced, which saves not only equipment costs but also paper machine construction costs. The device according to the invention itself takes up relatively little space in the machine direction.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovellusesi-merkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintö ei ole mitenkään ahtaasti 10 rajoitettu.In the following, the invention will be described in detail with reference to some application examples of the invention shown in the figures of the accompanying drawing, to the details of which the invention is in no way narrowly limited.

Kuvio 1 esittää keksinnön menetelmää soveltavaa kuivauslaitetta kaaviollisena sivukuvana.Figure 1 shows a schematic side view of a drying device applying the method of the invention.

15 Kuvio 2 esittää pystypoikkileikkausta keksinnön mukaisessa menetelmässä ja laitteessa käytetyn sylinterin vaipasta.Figure 2 shows a vertical cross-section of the casing of a cylinder used in the method and apparatus according to the invention.

Kuvio 3 havainnollistaa kaaviollisena sivukuvana keksinnön mukaisen laitteen sijoitusta paperikoneen puristinosan ja kuivatusosan välille.Figure 3 illustrates in a schematic side view the arrangement of the device according to the invention between the press part and the drying part of a paper machine.

2020

Kuvion 1 mukainen kuivatinlaite käsittää höyrykäsittelysylinterin 10, jonka yli kuivattava raina W on johdettu sektorissa b kuivatushuovan 17 kannattamana niin, että raina VJ tulee välittömästi sylinterin 10 huokoisen ja sileän erikoispäällysteen 11 ulkopintaa 11' vasten. Huovan 17 25 päälle on johdettu läpäisevä kiristyskudos 16, joka on johtotelojen 18a ja 18b ohjaama. Mainitun hihnan 16 jännityksellä T saadaan aikaan pu-rlstuspalne, jonka suuruus tunnetusti on p^ = 2T/D. Puristushuopaa 17, joka siirtää tunnetulla tavalla laitteella poistuneen veden edelleen kunnostuslaitteisiinsa (ei esitetty), ohjaavat johtotelat 19a ja 19b.The dryer device according to Fig. 1 comprises a steam treatment cylinder 10 over which the web W to be dried is guided in sector b supported by a drying felt 17 so that the web VJ comes directly against the outer surface 11 'of the porous and smooth special coating 11' of the cylinder 10. A permeable tensioning fabric 16 is guided over the felt 17 25, which is guided by the guide rollers 18a and 18b. The tension T of said belt 16 provides a spray bellows of known magnitude p ^ = 2T / D. The compression felt 17, which in a known manner transfers the water discharged by the device to its rehabilitation devices (not shown), is guided by guide rollers 19a and 19b.

3030

Sylinterin 10 sektorille A on sovitettu induktiokuumennin 20, joka on pienen käsittelyvälin V päässä sylinterin 10 vaipasta 11. Sylinterin vaippa 11 on sintrattua, sopivimmin ferromagneettista ainetta, joka on huokoista. Induktiokuumentimellä 20 aikaansaadulla magneettikentällä 35 synnytetään sintterikerroksessa 11 pyörrevirtoja, jotka kuumentavat sintterikerrosta. Sintterikerroksen 11 alle on kuvion 2 mukaisesti sijoitettu lämpöeriste 12, joka ei ole aina välttämätön. Kun induktiokuu-An induction heater 20 is arranged in the sector A of the cylinder 10, which is at a small processing distance V from the housing 11 of the cylinder 10. The housing 11 of the cylinder is a sintered, preferably ferromagnetic, material which is porous. The magnetic field 35 provided by the induction heater 20 generates eddy currents in the sinter layer 11, which heat the sinter layer. Under the sinter layer 11, according to Fig. 2, a thermal insulator 12 is placed, which is not always necessary. When the induction

IIII

5 82730 1 mennuksen magnetointivirran taajuus valitaan riittävän suureksi, saadaan tarvittaessa myös sitä kautta kuumennuksen tunkeutumisvaikutus niin pieneksi, että kuumennusvaikutus kohdistuu vain sintterikerrokseen 11 ilman lämpöeristekerrostakin 12.The frequency of the excitation current of the heating 5 82730 1 is selected to be high enough, if necessary, the penetration effect of the heating is also made so small that the heating effect is applied only to the sinter layer 11 without the thermal insulation layer 12.

55

Induktiokuumennuslaitteen rakenteen ja säädön yksityiskohtien osalta viitataan hakijan FI-patenttihakemuksiin n:ot 833589 ja 843412 (vast.With regard to the details of the structure and adjustment of the induction heating device, reference is made to the applicant's FI patent applications Nos. 833589 and 843412 (resp.

WO 85/01532), joissa on esitetty sellainen induktiokuumennuslaite, joka on tarkoitettu kalanteritelojen yhteydessä käytettäväksi, mutta joka 10 varsin pienin modifikaatioin soveltuu myös tässä keksinnössä sovellettavaksi .WO 85/01532), which disclose an induction heating device intended for use in connection with calender rolls, but which, with quite minor modifications, is also suitable for use in the present invention.

Sylinterin 10 varsinaista vaippaa on merkitty viitenumerolla 13. Vaippa 13 on esim. valurautaa ja se antaa sylinterille 10 tarvittavan mekaani-15 sen lujuuden. Myös sellaista vaippaa voidaan käyttää, jossa on päällimmäisenä sintterikerros ja sen alla ferromagneettista metallia tai muuta materiaalia oleva toinen kerros, minkä jälkeen seuraa vasta varsinainen sylinterin 10 runkovaippa 13.The actual casing of the cylinder 10 is denoted by the reference number 13. The casing 13 is, for example, cast iron and gives the cylinder 10 the necessary mechanical strength. It is also possible to use a jacket with a sinter layer at the top and a second layer of ferromagnetic metal or other material below it, followed only by the actual jacket 13 of the cylinder 10.

20 Kuvion 1 ja 2 mukaisesti rainan W sylinterin 10 tulopuolella sylinterin 10 kerrokselle 11 syötetään suihkuputkesta 14 vesisuihku S, jolla kostutetaan huokoinen ja imukykyinen kerros 11. Vesi imeytyy sintterikerrok-; sen 11 huokosiin. Tällöin saattaa jäädä ohut vesikerros WS vaipan 11 pinnallekin 11’. Putken 14 kautta syötettävän veden lämpötila on sopi-25 vimmin luokkaa 90-100°C. Vedensyötön jälkeen raina W ja huopa 17 joutuvat hihnan 16 painamana sileää ja kostutettua sintteripintaa 11' vasten ja lisäksi induktiokuumennuksen alaiseksi sektorilla b, jolloin pyörre-virrat kuumentavat pääasiallisesti ferromagneettista materiaali olevan sintterikerroksen 11. Sintterikerrokselle 11 on ominaista erittäin teho-30 kas lämmönvaihto sen huokosissa olevaan veteen. Tunnetustihan siirtyvä lämpömäärä Q = k x A x ΔΤ, 35 missä k * lämmönsiirtokerroin (tässä tapauksessa veden ja teräksen välinen 6 82730 1 lämmönsiirtokerroin on varsin suuri), A = lämmönvaihtopinta-ala (sintterikerroksessa 11 erityisen suuri) AT = lämpötilaero.As shown in Figs. its 11 pores. In this case, a thin layer of water WS may remain on the surface 11 'of the jacket 11 as well. The temperature of the water fed through the pipe 14 is preferably in the range of 90-100 ° C. After the water supply, the web W and the felt 17 are pressed by the belt 16 against the smooth and moistened sinter surface 11 'and also under induction heating in sector b, where eddy currents heat the sinter layer 11, which is mainly ferromagnetic material. water. Known heat transfer Q = k x A x ΔΤ, 35 where k * is the heat transfer coefficient (in this case the 6 82730 1 heat transfer coefficient between water and steel is quite large), A = heat exchange area (particularly large in sinter layer 11) AT = temperature difference.

5 Koska kerroksen 11 sintterimetallin ja veden kosketuspinta-ala on suuri, höyrystyy siinä oleva vesi hyvin nopeasti. Syntyvä höyry "puhaltaa" pa-perirainan W kuidukon läpi huopaan 17 päin ja ottaa tällöin mukaansa suuren osan rainassa W olevasta vapaasta vedestä. Tämän puhallushöyryn paine voi olla varsin pieni ja se on olennaiseti yhtä suuri kuin em.5 Due to the large contact area of the sinter metal and water in the layer 11, the water in it evaporates very quickly. The resulting steam "blows" through the fiber of the paper web W towards the felt 17 and then entrains a large part of the free water in the web W. The pressure of this blowing steam can be quite low and is substantially equal to em.

10 kudoksen 16 kiristvspaine p^g^ Ρύ p^ = 2T/D. Tässä yhteydessä höyry täyttää vedestä vapautuneet kuitujen väliset ontelot. Koska vesi on 1670 kertaa raskaampaa kuin normaalipaineinen höyry, vähenee paperin vesimäärä vastaavasti ja näin ollen rainan kuiva-ainepitoisuus saadaan nousemaan jopa lähelle 60 %:a, jolloin rainakuidukossa oleva vapaa vesi 15 yleensä loppuu.10 tissue 16 tightening pressure p ^ g ^ Ρύ p ^ = 2T / D. In this context, the steam fills the cavities between the fibers released by the water. Since the water is 1670 times heavier than the steam at normal pressure, the amount of water in the paper decreases correspondingly and thus the dry matter content of the web is made to rise up to close to 60%, whereby the free water in the web is generally depleted.

Tyypillisesti sylinterin 10 halkaisija D on luokkaa 1500 mm - 2000 mm, jolloin rainan nopeudella 20 m/s saadaan rainan V viipymäaika sylinterin 10 sektorilla a n. 200 ms, kun vastaava viipymäaika normaaleissa tela-20 näpeissä on vain luokkaa 1 ms. Mainitun verraten suuren viipymäajan ansiosta saadaan vettä puhalletuksi sintterikerroksessa 11 sähköinduktio-kuumennuksella tehokkaasti muodostetun vesihöyryn ansiosta, vaikka käytettyä painetta rajoittaakin kudoksen 16 kiristyspaine p = T/R (R = D/2). Erikoiskudoksia 16 käyttäen voidaan tarvittaessa mainittua kiristyspai-25 netta nostaa verraten suureksi.Typically, the diameter D of the cylinder 10 is of the order of 1500 mm to 2000 mm, whereby at a web speed of 20 m / s, the residence time of the web V in the sector a of the cylinder 10 is about 200 ms, while the corresponding residence time of normal roll 20 is only of the order of 1 ms. Due to said relatively long residence time, water is blown in the sinter layer 11 due to the water vapor efficiently generated by electric induction heating, although the pressure used is limited by the tightening pressure p = T / R (R = D / 2) of the fabric 16. Using special fabrics 16, if necessary, said tightening pressure can be increased relatively high.

Keksinnössä voidaan käyttää esim. tilavuudeltaan noin kymmenkertaista höyrymäärää vaapaaseen vesimäärään nähden. Tällöin tarvitaan putken 14 2 kautta suihkutettavana vesimääränä noin 1 g/m , kun käsiteltävän rainan 2 30 neliöpaino on 100 g/m ja kuiva-ainepitoisuus rainan W tullessa keksinnön mukaiseen käsittelyyn ka = 40 %. Mainitun vesimäärän höyrystämiseen tarvittava induktiokuumentimen 20 sähköteho on noin 50 kW/rainan leveys-metri nopeudella 20 m/s.For example, an amount of steam with a volume of about ten times the free amount of water can be used in the invention. In this case, the amount of water to be sprayed through the pipe 14 2 is about 1 g / m, when the basis weight of the web 2 to be treated is 100 g / m and the dry matter content when the web W enters the treatment according to the invention is ka = 40%. The electrical power of the induction heater 20 required to evaporate said amount of water is about 50 kW / web width-meter at a speed of 20 m / s.

35 Induktiokuumennin 20 on jaettu kuviossa 1 kaaviollisesti esitetyllä tavalla rinnakkaisiin lohkoihin, joihin kuhunkin on teholähteestä 30 syötettävissä säädettävät sähkövirrat jolloin säädettäviä loh-The induction heater 20 is divided, as shown schematically in Figure 1, into parallel blocks, to each of which adjustable electric currents can be supplied from the power supply 30, whereby adjustable blocks can be supplied.

IIII

7 82730 1 koja rainan W poikkisuunnassa on N kappaletta. Virtojen 1^...1^ säädön avulla voidaan hallita rainan W kosteusprofiilia sen poikkisuunnassa. Magnetointivirtojen säädön asemesta tai ohella voidaan kuumennusvaiku-tuksen tasoa ja/tai sen jakautumaa säätää myös magnetointivirran taajuu-5 den säädöllä ja/tai magnetointisydänten otsapinnan ja käsittelysylinte-rin 10 ulkopinnan 11’ ilmavälisäädöillä, joiden osalta viittaamme hakijan em. FI-patenttihakemuksiin n:ot 833589 ja 843412.7 82730 1 body in the transverse direction W of the web has N pieces. By adjusting the currents 1 ^ ... 1 ^, the moisture profile of the web W can be controlled in its transverse direction. Instead of or in addition to adjusting the excitation currents, the level and / or distribution of the heating effect can also be adjusted by adjusting the excitation current frequencies and / or the air gap adjustments of the magnetizing core end face and outer cylinder 11 ', for which we refer to the applicant's above-mentioned FI patent applications. 833589 and 843412.

Keksinnön mukaisen laitteen sylinterin 10 sintterikerroksen 11 huokoi-10 nen ulkopinta 11' on riittävän sileä käsiteltävän rainan W pintaominaisuuksia silmälläpitäen.The porous outer surface 11 'of the sinter layer 10 of the cylinder 10 of the device according to the invention is sufficiently smooth in view of the surface properties of the web W to be treated.

Sintterikerroksen Π paksuus s on yleensä s = 2...20 mm, sopivimmin s = 5...10 mm. Sintterikerroksen huokosten keskimääräinen läpimitta on 15 yleensä alueella 0,01...1,0 mm, sopivimmin 0,1...0,2 mm ja huokosten tilavuusosuus R koko kerroksen 11 tilavuudesta on yleensä R 0,5...0,8 1, sopivimmin R * 0,6...0,7 %.The thickness s of the sinter layer Π is generally s = 2 ... 20 mm, preferably s = 5 ... 10 mm. The average diameter of the pores in the sinter layer is generally in the range 0.01 to 1.0 mm, preferably 0.1 to 0.2 mm and the volume fraction R of the volume of the entire layer 11 is generally R 0.5 to 0.8 1, preferably R * 0.6 ... 0.7%.

Yleensä sektori a, jolle induktiokuumennus sylinterillä 10 kohdistetaan, 20 on a > 90°, sopivimmin a * 180°-270° ja kiristyskudoksen 16 sektori b on hieman suurempi kuin mainittu sektori a ja rainan ja huovan 17 sivuamis-sektori c hieman suurempi kuin sektori b.In general, the sector a to which the induction heating is applied by the cylinder 10 is a> 90 °, preferably a * 180 ° -270 ° and the sector b of the tension fabric 16 is slightly larger than said sector a and the lateral sector c of the web and felt 17 is slightly larger than sector b.

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön eräs käytännön sovellusesimerkki. Ku-25 viossa 3 on esitetty osa paperikoneen puristinosaa, joka on esim. haki-jän Sym-Press IIv puristinosa, jossa on sileäpintainen keskustele 41, jonka yhteyteen muodostuu puristimen toinen nippi (ei esitetty) ja huovalla 43 varustettu kolmas nippi onsipintatelan 42 keskustelen 41 välille. Raina W irrotetaan telan 41 pinnalta ja siirretään huovalle 44, 30 joka vie rainan W telojen 45/46 muodostamaan neljänteen nippiin N^, jonka ylätelalta 45 raina W irrotetaan ja viedään puristushuovalle 17, joka vie rainan VJ keksinnön mukaiseen laitteeseen. Tässä laitteessa vettä poistetaan rainasta W esim. niin, että rainan W kuiva-ainepitoisuus nousee noin 40-45 %:sta aina noin 60 %:iin. Keksinnön mukaisen 35 laitteen jälkeen raina W viedään johtotelojen 47 ja 48 ohjaamana kui-vatusosan ensimmäiselle kuivatussylinterille 50 tai vastaavalle lead-in-sy]Interille.Figure 3 shows an example of a practical application of the invention. Fig. 3 shows a part of the press part of a paper machine, which is e.g. the press part of the applicant's Sym-Press IIv with a smooth surface talk 41, in connection with which a second press nip (not shown) and a third nip with felt 43 are formed on the surface roll 42 between. The web W is detached from the surface of the roll 41 and transferred to a felt 44, 30 which takes the web W to a fourth nip N 1 formed by the rolls 45/46, from the upper roll 45 the web W is removed and applied to a press felt 17 which takes the web VJ to the device according to the invention. In this device, water is removed from the web W, e.g. so that the dry matter content of the web W rises from about 40-45% to about 60%. After the device 35 according to the invention, the web W is fed under the guidance of the guide rollers 47 and 48 to the first drying cylinder 50 of the drying section or to a corresponding lead-in-sy.

8 82730 1 Kuviosta 3 huomattakoon vielä se, että siinä ei ole käytetty erityistä kiristyskudosta 16, vaan sen tehtävän hoitaa vedenpoistohuopa 17, joka tätä tarkoitusta varten varustetaan tarvittaessa erityisellä vahvistus-kudoksella niin, että tarvittava kiristys T voidaan kudokseen 17 jär-5 jestää.8 82730 1 From Fig. 3 It should also be noted that it does not use a special tightening fabric 16, but its function is performed by a dewatering felt 17, which for this purpose is provided with a special reinforcing fabric if necessary so that the necessary tightening T can be arranged in the fabric 17.

Keksinnön ansiosta voidaan paperikoneen kuivatusosaa olennaisesti lyhentää jättämällä pois jopa yksi tai useampia kuivatussylinteriryhmiä.Thanks to the invention, the drying section of the paper machine can be substantially shortened by omitting even one or more drying cylinder groups.

Tähän kuivatusosan lyhentämiseen päästään osittain myös sitä kautta, 10 että rainan lämpötila sen tullessa kuivatusosaan on lähellä 100°C, kun se ennestään tunnetusti puristimien jälkeen kuivausosalle vietäessä on lämpötilaltaan noin 60-70°C, jolloin 3-4 ensimmäistä kuivatussylinteriä tarvitaan pelkästään rainan W lämpötilan kohottamiseen niin, että vesi alkaisi höyrystyä.This shortening of the drying section is also achieved in part by the fact that the temperature of the web entering the drying section is close to 100 ° C, while it is known to be about 60-70 ° C when introduced into the drying section after the presses, whereby the first 3-4 drying cylinders are required. so that the water begins to evaporate.

1515

Keksinnössä voidaan poikkeustapauksissa induktiokuumennuslaitteen 20 asemesta käyttää mikroaaltokuumennusta tai infrasäteilyllä aikaansaatavaa kuumennusta, mutta nämä kuumennustavat eivät ole niin tehokkaita kuin induktiokuumennus yhdistettynä huokoiseen ferromagneettista ainetta 20 olevaan käsittelysylinterin 10 huokoiseen sintterikerrokseen 11 ja sen pyörrevirtakuumennukseen, jossa saadaan erityisen suuri lämmönsiirto-pinta ja hyvä lämmönsiirtoyhteys höyrystettävän veden ja pyörrevirroin kuumennettavan materiaalin välille.In exceptional cases, microwave heating or infrared heating may be used in the invention instead of induction heating 20, but these heating methods are not as efficient as induction heating combined with a porous ferromagnetic material 20 eddy current between the material to be heated.

25 Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetystä.The following claims, within the scope of the inventive idea defined by which the various details of the invention may vary and differ from those set forth above by way of example only.

30 3530 35

IIII

9 82730 1 Patenttivaatimukset 1. Menetelmä veden poistamiseksi paperi- tai kartonkirainasta, jossa menetelmässä käytetään käsittelysylinteriä (10), jonka ulkopintaa (11*) 5 vasten huovan (17) tai vastaavan kannattama kuivattava raina tuodaan, ja jolla huovalla tai vastaavalla vesi siirretään pois rainasta (W), tunnettu siitä, että menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: (a) käsittelysylinterin (10) huokoiselle pintakerrokselle (11) 10 syötetään vettä, < (b) edellisellä vaiheella vesitäytetty huokoinen käsittelysylinterin pintakerros (11) ja sen ulkopintaa vasten huovan (17) kannattama tuotu kuivattava raina (W) ohjataan kuumennuskäsittelyyn niin, että 15 mainitussa kerroksessa (11) oleva vesi höyrystyy, (c) edellä määritellyssä valheessa (b) aikaansaadulla vesihöyryllä puhalletaan rainassa (W) sen kuitujen yhteydessä olevaa vettä mainittuun huopaan (17) tai vastaavaan, 20 (d) mainitun huovan (17) ja/tai sen päälle johdettavan kiristys-kudoksen (16) tai -kudosten jännityksellä (T) saadaan aikaan rainaa (W) käsittelysylinterin (10) käsittelysektorin pintakerrosta (11) vasten puristava paine, jonka vastapaineen muodostaa käsittely- 25 höyryn paine.A method for removing water from a paper or board web, the method comprising a treatment cylinder (10) against the outer surface (11 *) of which a web to be dried supported by a felt (17) or the like is introduced, and by which the water is removed from the web. (W), characterized in that the method comprises the following steps: (a) water is fed to the porous surface layer (11) 10 of the treatment cylinder (10), <(b) the porous surface cylinder (11) of the treatment cylinder (11) filled with water in the previous step and felt (17) the imported dried web (W) supported is subjected to a heat treatment such that the water in said layer (11) evaporates, (c) water vapor obtained in the above-defined lie (b) is blown in the web (W) with water associated with its fibers into said felt (17) or the like , 20 (d) said felt (17) and / or the tensioning fabric (16) to be applied thereon The tension (T) of the i-tissues produces a pressure on the web (W) against the surface layer (11) of the treatment sector of the treatment cylinder (10), the back pressure of which is generated by the pressure of the treatment steam.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään ferromagneettista materiaalia olevaa käsittelysylinterin (10) huokoista sintterikerrosta (11), jota kuumennetaan 30 induktiokuumennuksella pyörrevirroin, joka kuumennus ulotetaan olennaiselle osalle sitä sektoria, jolla kuivattava raina (W) sivuaa käsittely-sylinteriä (10) .A method according to claim 1, characterized in that the method uses a porous sinter layer (11) of a treatment cylinder (10) of ferromagnetic material, which is heated by induction heating with a vortex current extending to a substantial part of the sector where the drying web (W) bypasses the treatment cylinder (10).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 35 menetelmällä säädetään kuivattavan rainan (W) poikittaista kosteus-profiilia jakamalla induktiokuumennin (20) rainan (W) poikkisuunnassa 10 82730 1 lohkoihin, joiden kuumennustehoa säädetään magnetointivirtaa, magne-tointivirran taajuutta ja/tai magnetointisydämien ilmaväliä säätämällä.Method according to Claim 2, characterized in that the method 35 adjusts the transverse moisture profile of the web (W) to be dried by dividing the induction heater (20) in the transverse direction 10 82730 1 into blocks whose heating power is controlled by the excitation current, the excitation current frequency and / or by adjusting the air gap.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että menetelmää sovelletaan paperikoneen puristinosan ja kuiva-tusosan välillä siten, että menetelmän mukaiseen käsittelyyn tulevan rainan kuiva-ainepitoisuus on alueella ka = 40-45 % ja että keksinnön mukaisesti käsitellyn, kuivatusosaan johdettavan rainan kuiva-ainepitoisuus ka = 55-60 % ja rainan lämpötila tällöin 90°C-100°C.Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the method is applied between the press section and the drying section of the paper machine so that the dry matter content of the web to be treated according to the method is in the range ka = 40-45% and that the drying section is treated according to the invention. the dry matter content of the web to be passed ka = 55-60% and the temperature of the web is then 90 ° C-100 ° C.

10 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että huokoiselle käsittelysylinterin (10) pinnalle (11') syötettävän veden lämpötila on 90°C-100°C.Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the temperature of the water fed to the porous surface (11 ') of the treatment cylinder (10) is from 90 ° C to 100 ° C.

15 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesihöyryllä tapahtuvan vedenpoistopuhallusvaiheen kesto on luokkaa 0,05-1,0 s.Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the duration of the dewatering blowing step with water vapor is of the order of 0.05 to 1.0 s.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukaisen menetelmän toteuttamiseen 20 tarkoitettu laite, joka laite käsittää käsittelysylinterin (10), jolla on sylinterimäinen, huokoinen ulkovaippakerros (11), jonka ulkopinta (11*) on sileä ja joka laite käsittää huovan (17) ohjaus- ja kunnostus-laitteet, jolla huovalla (17) kuivattava raina (W) on ohjattu sivuamaan käsittelysylinteriä (10) sektorissa (a), jonka suuruus on sopivimmin 25 a > 90°, tunnettu siitä, että mainitussa käsittelysylinterissä (10) on sintterimetallia oleva huokoinen ulkovaippakerros (11), 30 että mainitun kerroksen (11) yhteyteen on sovitettu vedensyöttölaitteet (14) ja että olennaisella osalla sitä sektoria, jolla mainittu huopa (17) ja sen alla oleva raina (W) sivuaa käsittelysylinterin (10) mainittua kerrosta 35 (11) on järjestetty induktiokuumennln (20), joka pyörrevirtakuumennuk- sena kuumentaa mainittua sintterikerroksen (11) metallia, jonka huokoset ovat lummönvaihtoyhteydessii niissä olevaan höyrystettävään veteen.Apparatus for carrying out the method according to any one of claims 1 to 7, the apparatus comprising a treatment cylinder (10) having a cylindrical, porous outer sheath layer (11), the outer surface (11 *) of which is smooth, and which device comprises a felt (17) control and rehabilitation devices in which the web (W) to be dried by the felt (17) is directed to lateralize the treatment cylinder (10) in a sector (a) preferably 25 °> 90 °, characterized in that said treatment cylinder (10) has a sintered metal porous an outer jacket layer (11), 30 that water supply devices (14) are arranged in connection with said layer (11) and that a substantial part of the sector in which said felt (17) and the web (W) below it laterates said layer 35 (11) of the treatment cylinder (10) ) is provided with an induction heater (20) which, as eddy current heating, heats said metal of the sinter layer (11), the pores of which are in heat exchange communication with the to water to be evaporated.

I! 11 82730 1 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää erityisen kiristyskudoksen (16), joka on johtotelojen (18a,18b) avulla ohjattu mainittua käsitte]ysylinteriä (10) kiertävän vedenpoistohuovan (17) päälle puristamaan kiristyksensä (T) ansiosta 5 huopaa (17) ja sen alla olevaa rainaa (W) käsittelysylinterin (10) huokoisen sintterikerroksen (11) ulkopintaa (11*) vasten.I! Device according to claim 8, characterized in that the device comprises a special tensioning fabric (16) guided by means of guide rollers (18a, 18b) on a dewatering felt (17) rotating said conceptual cylinder (10) to compress its tension (T) thanks to 5 felts (17) and the web (W) below it against the outer surface (11 *) of the porous sinter layer (11) of the treatment cylinder (10).

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitussa käsittelysylinterissä (10) on mainitun huokoisen sint- 10 terikerroksen (11) alla lämmöneristyskerros (12) ja sen alla käsittely-sylinterin (10) runkovaippa (13).Device according to claim 8 or 9, characterized in that said treatment cylinder (10) has a thermal insulation layer (12) below said porous sinter layer (11) and a body shell (13) of the treatment cylinder (10) below it.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 8-10 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun sintterikerroksen paksuus (s) on alueella 15 s = 2...20 mm, sopivimmin s = 5...10 mm ja/tai että mainitun sintterikerroksen (11) huokosten keskimääräiset halkaisijat ovat alueella 0,01...1,0 mm, sopivimmin alueella 0,1...0,2 mm ja/tai että sintterikerroksen (11) huokosten tilavuusosuus (R) koko kerroksen (11) tilavuudesta R * 0,5...0,8 %, sopivimmin R * 0,6...0,7 %.Device according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the thickness (s) of said sinter layer is in the range 15 s = 2 to 20 mm, preferably s = 5 to 10 mm and / or that said sinter layer (11) the average pore diameters are in the range of 0.01 to 1.0 mm, preferably in the range of 0.1 to 0.2 mm, and / or that the volume fraction (R) of the pores of the sinter layer (11) out of the volume of the entire layer (11) , 5 ... 0.8%, preferably R * 0.6 ... 0.7%.

20 25 30 3520 25 30 35

Claims

A method of dewatering a paper or cardboard web, using a method of applying a treatment cylinder (10), wherein the web to be dried and supported by a blanket (17) or the like is moved to the outer surface (11 '). ) of the treatment cylinder, and with which blanket or the corresponding water is removed from the web (W), characterized in that the process comprises the following stages: (a) water is fed to the porous surface layer (11) of the treatment cylinder (10), (b) ) in the preceding stage, the water-filled porous surface layer (11) of the treatment cylinder and the web (W) to be dried and supported by the felt (17) and brought to the outer surface thereof (11) is guided for heating treatment so that the water in said layer (11) is extended, (c) with the water vapor obtained in the preceding stage (b), the water is blown from the fibers of the web (W) to said felt (17) or equivalent, (d) with the voltage (T) of said blanket (17 ) and / or the tension tissues (16) or tissues to be guided thereon, a pressure is applied which presses the web (W) against the surface layer (11) of the treatment sector (10) of the treatment sector, the backpressure of which is formed by pressure on the treatment steam. 2. A method according to claim 1, characterized in that a porous sintering layer (11) is used in the ferromagnetic material treatment cylinder (10), which is heated by induction heating with turbulence currents, which heating extends to a substantial part of the sector. on which web (W) to be dried tangles the treatment cylinder (10). II i3 82730

3. A method according to claim 2, characterized in that the method regulates the transverse moisture profile of the bar (W) to be dried by dividing the induction heater (20) into sections in the transverse direction of the web (W), whose heating effect is controlled. is controlled by regulating the magnetization current, the frequency of the magnetizing current and / or the air outflow between the magnetization cores.

Method according to any one of claims 1-3, characterized in that the method is applied between the pressing machine of the paper machine and the drying part in such a way that the dry matter content of the web coming to the treatment according to the process is within the range of 40-45% and that the dry matter content of the web treated according to the invention and conducted to the drying portion ka-55-60% and the web temperature is hereby 90 ° C-100 ° C. 15

Method according to any of claims 1-6, characterized in that the temperature of the water to be measured to the porous surface (11 ') of the treatment cylinder (10) is 90 ° C-100 ° C. Process according to any one of claims 1-6, characterized in that the dewatering stage with water vapor lasts about 0.05-1.0 s. · 8. A device intended to carry out the process according to any of claims 1 -6, which means comprises a treatment cylinder (10) having a cylindrical porous outer shell layer (11), the outer surface of which (11 ') is smooth and which means comprises control and service means for the felt (17) with which felt (17) the web (W) to be dried is guided to tang the treatment cylinder (10) into a sector (a), the size of which is most preferably a> 90 °, characterized in that said treatment cylinder (10) has a porous outer shell layer (11) of sinter metal, provided in connection with said layer (11), water supplying devices (14), and 14 a substantial part of the sector on which said felt (17) and web (W) this tangles said layer (11) of treatment in the cylinder (10) is provided an induction heating device (20) which heats the metal of said sinter layer (11) as a turbulence current heating whose pores are in heat exchange contact with the water therein to be extended.

Device according to claim 8, characterized in that the device comprises a special tension tissue (16) which is guided by means of conductive rollers (18a, 18b) on top of the dewatering hood (17) surrounding said treatment cylinder (10) for pressing the felt ( 17) due to its tension (T) and the web (W) below it towards the outer surface (11 ') of the porous sinter layer (11) of the treatment cylinder (10).

10. Device according to claim 8 or 9, characterized in that said treatment cylinder (10) has a heat insulating layer (12) under said porous sinter layer (11) and under it a body jacket (13) for the treatment cylinder (10). 20

Device according to any of claims 8-10, characterized in that the thickness (s) of said sinter layer is in the range of s - 2 ... 20 mm, most preferably s = 5 ... 10 mm and / or that the average diameters on the pores of said sinter layer (11) is within the range of 0.01 ... 1.0 mm, most preferably in the range 0.1 ... 0.2 mm and / or that the volume portion (R) of the pores in the sinter layer (11) ) the entire volume is R - 0.5 ... 0.8%, most preferably R - 0.6 ... 0.7%. 4 II