FI84507C - Anordning foer vaermebehandling av banformiga alster. - Google Patents

Description

1 84507 Järjestely rainamaisten tuotteiden lämpökäsittelemistä varten. - Anordning för värmebehandling av banformiga alster.

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukanen prosessilaitosjärjestely.

Kuivattaessa tai muuten lämpökäsiteltäessä paperirainojen tapaisia rainamaisia tuotteita infrapunasäteilyllä toimivien lamppujen avulla tarvitaan suuria lämpövaikutuksia m2 kohti, esimerkiksi 50 - 500 kw/m2, jotta muiden seikkojen ohella saataisiin minimoiduksi laitoksen tai laitteen tilantarve. Tämä puolestaan merkitsee sitä, että lamppujen ja niiden heijastinrakenteen tehokas jäähdytys on välttämätöntä niiden vaurioitumisen estämiseksi ja niiden käyttöiän lyhenemisen estämiseksi, koska jopa pienet häviöt muodostavat hyvin suuren lämpökuormituksen.

Asennettaessa lämpökäsittelylaitteita paperikoneisiin, joissa tuotanto tapahtuu esimerkiksi jatkuvasti, tarvitaan suurta luotettavuutta ja sen lisäksi käytettävät laitteet pitää kyetä huoltamaan yksinkertaisesti ja nopeasti liian pitkien seisonta-aikojen välttämiseksi.

Paperin kuivaus- ja päällystysprosessi merkitsee sitä, että suuria määriä vettä haihtuu IR-kuivurilaitteessa ja haihtunut vesihöyry pitää poistaa tehokkaasti, jotta haihtumisprosessi ei häiriinny.

Lisäksi ei pidä päästää suuria voimia vaikuttamaan rainaan, koska erityisesti märässä tilassa sillä on heikko lujuus.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siis ensisijaisesti saada aikaan yllä kuvatun kaltainen järjestely, joka tehokkaasti ratkaisee mainitun ongelman.

2 84507 Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella järjestelyllä, jolle on tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan mukaiset asiat.

Seuraavaksi selvitetään keksinnön erästä edullista suoritusmuotoa viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista lämpökäsittely-yksikköä perspektiivikuvana nähtynä kulmittain ylhäältäpäin.

Kuvio 2 esittää poikkileikkauskuvan yksiköstä järjestettynä liikkuvan tuoterainan viereen.

Kuvio 3 esittää yksikön järjestelyn paperikoneeseen.

Kuvio 4 on leikkauskuva lämpökäsittelymodulista, joka on osa yksikköjärjestelyä.

Kuvio 5 esittää modulin osan muodostavan rungon alapuolta.

Kuvio 6 esittää runkoa vastakkaiselta puoleltaan.

Kuvio 7 on kaaviokuva esittäen keksinnön toimintaa.

Kuvio 8 on kaaviokuva esittäen aikaisemmin tunnettujen järjestelyjen toimintaa.

Esillä olevan keksinnön mukaista järjestelyä 1 voidaan sopivasti soveltaa rainamaisten tuotteiden 2 kuivaamiseen ja/tai lämmittämiseen tai johonkin muuhun lämpökäsittelyyn lämpökäsittelylaitoksissa tai laitteissa 3 ja järjestely sisältää useita infrapunasäteilyllä toimivia lamppuja 3 84507 4, esimerkiksi paperirainan kuivaamisen/lämmittämisen mahdollistamiseksi, joka raina liikkuu paperirainan valmistus-koneesta 5 esimerkiksi kohti myöhemmin seuraavaa kuivatun paperirainan 2 käsittelypistettä, jolloin järjestelyyn voi kuulua useita erillisiä lämpökäsittelymoduleja 7, jotka voidaan liittää yhteen yhteisen yksikön 6 muodostamiseksi. Mainitut modulit 7 voidaan muodostaa kotelomaisista rungoista 8, joiden sisään voidaan tukea haluttu määrä infrapunahehkulangoilla varustettuja sauvamaisia halogeeni-lamppuja 4 vastaavista päistään 4A, 4B, jotka kiinnittyvät ' paikalleen edullisesti lukitusvaikutuksella, esimerkiksi jousivaikutuksella toimivien lampunpitimien 9, 10 avulla rivissä lamppujen sovitustilassa 11, joka on muodostettu heijastimen 12 ja suojakannen 13 väliin, jolloin mainitut modulit voidaan kiinnittää yksikköön 6 esimerkiksi kuviossa 1 esitetyllä tavalla riveiksi. Useita kiinnitystappeja 14, uria tai jonkin muun sopivan muotoisia kiinnitysväli-neitä on sijoitettu heijastinrungon toiseen päähän 8A työntymään esiin rungosta 8 ja ne on sovitettu asettumaan yksikössä 6 oleviin sopiviin reikiin 15 modulien 7 asentamiseksi yksinkertaisesti ja nopeasti yksikön 6 lämmityspuo-leen 6A siten, että lämpölaajeneminen pääsee tapahtumaan ilman vaaraa modulin 7 vääntymisestä. Ruuvit tai jotkut muut sopivat kiinnityselementit asettuvat esimerkiksi modulirungossa 8 ja yksikössä 6 oleviin ruuvin reikiin 16 ja 17 ja niiden avulla modulin toinen pää 8B saadaan kiinnitetyksi yksikköön 6 irroitettavalla tavalla.

Lampunpitimet 9, 10 voidaan sijoittaa kukin omaan levyynsä 18 ja 19 tai johonkin muuhun samanlaiseen helmasiipeen, joka on sovitettu siten, että se pääsee johtamaan jäähdytys-ilmaa 20 tai jotakin muuta sopivaa lämpökäsittelyainetta, jota on syötetty heijastimen 12 ja rungon 8 väliin muodostettuun ilman vastaanottotilaan 21, lampun vastaaviin päihin 4A, 4B ensiksikin niiden jäähdytyksen aikaansaamiseksi edullisesti alle noin 300°C lämpötilaan lasin särkymisen 4 84507 estämiseksi vastaavan lasi/metallirajapinnan kohdalta.

Mainitut levyt 18, 19 voidaan kiinnittää modulirunkoon 8 ruuveilla 22, jotka mahdollistavat levyjen 18, 19 irroi-tettavan kiinnityksen modulirunkoon 8 ja joissa levyissä on esimerkiksi haluttu määrä lampunpitimiä 9, 10 ilmaivrtaan sopivasti. Siten modulin haluttua lämpövaikutusta voidaan helposti vaihdella kiinnittämällä lujasti haluttu määrä IR-lamppuja 4 tarkoitettuun lampunpitimeen 9, 10, jolloin lamppuja voi olla esimerkiksi 4, 6, 8, 10 tai 12 jne.

Ilma 20 syötetään tilaan 21 useiden ilman syöttöaukkojen 23 kautta, jotka purkautuvat mainittuun tilaan 21 rungon 8 takapuolelta 8C, jota tarkoitusta varten ainakin yksi aukko 23 on järjestetty ulottumaan runkolevyn läpi, jolloin edullisesti kyseessä on aukko 23, joka on kyseisten lamppujen 4 keskialueella. Mainitut aukot 23 on edullisesti järjestetty päästämään 70 - 500 m3 jäähdytysilmaa läpi aina tunnin aikana riippuen lamppujen 4 lukumäärästä. Aukkojen kokoa voidaan myös modifioida kyseessä olevaan ilmamäärään sopivaksi.

Osa syötetystä ilmamäärästä 20 johdetaan myös lamppujen sijoitustilaan 11 ja se jäähdyttää lamput 4 ainakin alle noin 900°C lämpötilaan ja samoin heijastinlevyn 12.

Heijastinlevy 12 on järjestetty heijastamaan IR-lampuista 4 lähtenyt säteily mahdollisimman suuressa määrin levystä 12 poispäin olevaan suuntaan ja ulos läpi kansikerroksen 13, joka suojaa lamppuja pölyltä ja muulta likaantumiselta ja edelleen kohti modulin etupuolta 7A ja ilmavirta 24 jäähdyttää heijastinlevyn samaan aikaan kuin kannen 13 sen puolen 13A, joka suuntautuu poispäin kyseisestä tuoterai-nasta 2. Heijastinlevy 12 voidaan muodostaa sopivasta lämpötilaa kestävästä materiaalista, kuten keraamisesta materiaalista, ja se voi olla myös pintakäsitelty, esimerkiksi päällystetty kultakerroksella siinä tapauksessa, että tämä on edullista heijastuskyvyn parantamiseksi. Mainittu 5 84507 heijastinlevy 12 on helposti vaihdettavissa modulin yksinkertaisen rakenteen ansiosta.

Jäähdytysilmaa 25 johdetaan myös eteenpäin siten, että se virtaa ohi useiden sähköliitinlaitteilla 26 varustettujen komponenttiosien 27 ja rungon päästä 8B sisäänpäin työntyvän kiinnityskomponentin 28, jossa kiinnityskompo-nentissa on useita rakomaisia reikiä 29 sovitettuina vastaanottamaan sopivat kiinnityskielekkeet 32, jotka työntyvät ulospäin ilman poistoaukoilla 30 varustetusta komponentista 31.

Tämä komponentti 31 voi muodostaa suojaavan lasinpitimen, joka toimii vuorovaikutuksessa useiden sopivien kiinnitys-elementtien 33, kuten kiinnitysruuvien kanssa siinä tapauksessa, että lampun kansi 13 on lasilevy. Folion tai vastaavan tapaisen suojuksen käyttö on myös mahdollista.

Tätä tarkoitusta varten kiinnitysruuvi asettuu kiinnityskom-ponenttiin 35, jolloin reikä työntyy rungon sivusta 8B sisäänpäin kohti varsinaisen runko-osan avointa sijoitus-tilaa 34.

Ilman poistoreikien 30 läpi virtaava ilma 36 saatetaan virtaamaan olennaisesti yhdensuuntaisesti mainittua tuote-rainaa 2 pitkin ja kansikerroksen 13 yläsivua 13B pitkin kuvioissa 4 ja 7 esitetyllä tavalla. Sopiva virtausnopeus voi olla välillä 5 - 40 m sekunnissa. Rainaan 2 vaikuttaa tässä tapauksessa voima F, joka pyrkii työntämään rainaa 2 kohti vastaavaa modulia 7. Tämän voiman F tasapainottaa kuitenkin staattinen voima P, jonka muodostaa poistuva ilma 36. Raina 2 saadaan tällä tavoin vakaannutetuksi parhaalle mahdolliselle etäisyydelle moduleista 7 sillä seurauksella, että rainaan 2 vaikuttava painevoima pienenee ja tämä puolestaan on edullista otettaessa huomioon rainan heikko lujuus märässä tilassa ja lisäksi ilman 36 ja 6 84507 rainan 2 välinen lämmönsiirto lisääntyy sillä seurauksella, että saadaan aikaan tehokas rainasta 2 haihtuneen vesihöyryn poistuminen johtuen lämmenneen ilmavirran 36 vaikutuksesta.

Suuri määrä yllä kuvatun kaltaisia lämpökäsittelymoduleja 7 on edullisesti järjestetty kiinnitettäväksi helposti irroitettavalla tavalla riviin yksikköön 6, jossa on ilman 38 tulokanava 37 ja käytetyn ilman 40 ja vesihöyryn poisto-kanava 39 jne., kuten kuviossa 1 on esitetty, jolloin kiinnitys suoritetaan esimerkiksi yllä mainituilla kiinnitys-elementeillä 14, 16, 17. Ainakin poistokanava 39 on eristetty sopivalla eristysmateriaalilla 41 ympäristöstä 47 ja edullisesti tulokanavasta 37. Mainitussa yksikössä 6 on edullisesti useita ilman poistoreikiä 42, jotka on sijoitettu yksikön toiselle sivulle 6B. Nämä reiät 42 voidaan järjestää ulottumaan yksikön samalla sivulla 6B olevan pitkän tai jaetun kanavan 43 läpi ja ne on sovitettu vastaanottamaan kosteutta sisältävä ilmavirta 36 ennen sen johtamista pois näiden reikien ja poistokanavan 39 välillä ulottuvaan poistoilma-kanavaan 44 ennen ilmavirran johtamista edelleen ilman poistokanavaan 39.

Kuviossa 8 on esitetty se tapa, jolla rainaan 2* vaikuttaa ilma 45, joka saapuu rainaan 2* olennaisesti suorassa kulmassa rainaan 2^ nähden sillä seurauksella, että raina 21 pyrkii liikkumaan poispäin kyseisestä ilman syöttölaitteesta l1, josta seuraa se, että käyttövoima uhkaa aiheuttaa rainan hajoamisen ja että ilman ohjattu poisto ei ole mahdollinen.

Muiden seikkojen ohella keksinnön mukaisesti muodostettu järjestely 1 mahdollistaa optimoidun ilmajärjestelmän heijastinrakenteen ja lamppujen 4 jäähdyttämiseksi ja esimerkiksi paperirainojen 2 käsittelemiseksi ilmalla tarkoituksena aikaansaada kosteuden tehokas ja luotettava haihtuminen rainoista 2. Lamppujen tapaisten kulutustarvik- 7 84507 keiden nopea vaihto käy myös mahdolliseksi ja sen lisäksi lämpövaikutusta voidaan helposti säädellä ottamalla mukaan haluttu määrä lamppuja 4.

Kunkin modulin 7 takapuolelta ulkonee sähkölaitteita 46, jotka on tarkoitettu liitettäviksi sähkövoiman syöttökaape-leihin. Erotettu lämpöä sisältävä ilmavirta 40 voidaan rei'ittää siten, että lämpö saadaan talteenotetuksi sopivalla tavalla. On myös mahdollista vetää ilmavirta 36 suoraan ulkopuolelle tai siihen huonetilaan, jossa laite 3 sijaitsee. Ilman lämpötila voi olla esimerkiksi välillä 50 - 150°C rainan 2 käsittelyn jälkeen.

Keksintö ei rajoitu yllä selvitettyyn ja piirustuksissa kuvattuun suoritusmuotoon, vaan sitä voidaan modifioida oheisten patenttivaatimusten rajoissa irtautumatta keksinnöllisestä ajatuksesta.

Esimerkiksi edullisempien olosuhteiden järjestämiseksi lamppujen päitä 4A varten voidaan järjestää useita lisäohjain-levyjä ilman ohjaamiseksi siten, että ilmavirta 24 kääntyy heijastimen 12 ja lasikannen 13 väliin, jossa ilmavirrassa lampuista 4 tulevan lämmön takia voi olla korkea lämpötila sen saapuessa lamppujen mainittuihin päihin 4A. Lamppujen mainittujen päiden 4A jäähdytys aikaansaadaan siten ilmavirralla 20, 25, joka viedään rungon pohjan 8C ja heijastimen 12 väliin. Nämä levyt voidaan kiinnittää pysyvästi tai irroitettavasti runkoon 8.

Claims (4)

8 84507

1. Järjestely rainamaisten tuotteiden (2) lämpökäsittelyä varten järjestetyssä käsittelylaitoksessa (3), joka sisältää useita infrapunasäteilyllä toimiva lamppuja (4), sekä elimet ilman (36) tai jonkun muun sopivan lämpökäsittelyaineen syöttämiseksi kyseiseen tuoterainaan (2) rainan (2) viereen sovitettavan lämpökäsittelyrampin (6) kautta siten, että tuoteraina (2) on järjestetty sinänsä tunnetulla tavalla mainitun tuote-rainan (2) kanssa olennaisesti yhdensuuntaisesti virtaavan ilman jne. (36) avulla kuljetettavaksi kohti mainittua ramppia (6), vasten mainitun syötetyn ilman jne. (36) muodostaman staattisen paineen (P) vaikutusta, tunnettu siitä, että useita lämpökäsittelymoduleita (7) on järjestetty irrotettavalla tavalla kiinnitettäväksi rivimäisesti ramppiin (6), joka sisältää tulokanavan (37) ilmaa jne. (36) varten ja vastaavasti poistokanavan (39) käytettyä ilmaa jne. (40) varten, jolloin ramppi (6), joka on järjestetty yksipuolisesti pitkin rainan tarkoitettua juoksusuuntaa, sisältää useita pitkin sen yhtä sivua (6B) sijoitettuja ilman poistoreikiä (42), jotka ulottuvat rampin mainitulla sivulla (6B) olevan kanavan (42) läpi poistoillaan johtamiseksi poistoilmakanavaan (39), jolloin mainittujen lamppujen (4) avulla esilämmitetty ilma (36) on järjestetty virtaamaan ilman virtausaukon (30) läpi, joka on järjestetty osaan (31) mainittujen modulien (7) yhdellä sivulla siten, että ilma jne. (36) syötetään yhdensuuntaisena ja johdetaan virtaamaan olennaisesti yhdensuuntaisena pitkin mainittua tuoterainaa (2), ja pitkin suojuksen (13), joka peittää lamput (4) vasten rainaa (2), ulkopintaa (13B), aikaansaamaan rainan (2) stabiloimisen optimaaliselle etäisyydelle moduleista (7).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ilma (36) jne. on järjestetty virtaamaan nopeudella välillä 5-40 m/s. 9 84507

3. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainittuja lamppuja (4) tukeva heijastinrunko (8) on järjestetty toisesta päästään (8B) tukemaan mainittua komponenttia (31), joka on varustettu ilman poistorei'illa (30).

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että rampin (6) kautta on järjestetty kulkemaan 70 - 500 m1 ilmaa per tunti. 10 84507