FI93876C - Paperikoneen kuivatusosa, jossa on yksiviiraviennillä varustettuja sylinteriryhmiä - Google Patents

Description

93876

Paperikoneen kuivatusosa, jossa on yksiviiraviennillä varustettuja sylinteriryhmia Torkningsparti i pappersmaskin, där det finns cylindergrupper med enkelt viradrag 5

Keksinnön kohteena on paperikoneen kuivatusosa, jossa on yksiviiraviennillä varustettuja sylinteriryhmia, jotka käsittävät joukon kuumennet-10 tuja kuivatussylinterejä, joiden sileää pintaa vasten kuivattava pape-riraina tulee välittömään kontaktiin, ja joukon kääntöteloja, ja jotka yksiviiravientiryhmät käsittävät kuivatusviirasilmukan, joka on johto-telojen sekä mainittujen kuivatussylinterien ja kääntötelojen ohjaama siten, että kuivatussylinterit on sijoitettu viirasilmukan ulkopuolelle 15 ja kääntötelat kuivatussylinterien väleille kuivatusviirasilmukan sisäpuolelle .

Ennestään tunnetusti paperikoneen monisylinterikuivattimissa käytetään kaksiviiravientiä ja/tai yksiviiravientiä. Kaksiviiraviennissä kuiva-20 tussylinteriryhmissä on kaksi viiraa, jotka painavat rainaa toinen ylä-puolisesti ja toinen alapuolisesti kuumennettuja sylinteripintoja vasten. Kuivatussylinteririvien, yleensä vaakarivien, välillä rainalla on kaksiviiraviennissä vapaat ja tukemattomat vedot, jotka ovat alttiina lepatukselle, mikä saattaa aiheuttaa ratakatkoja, etenkin kuivatuksen 25 niissä vaiheissa, joissa raina on vielä suhteellisen kosteaa ja sen johdosta heikkoa. Tämän vuoksi viimeaikoina on ruvettu yhä enenevässä määrin käyttämään mainittua yksiviiravientiä, jossa kussakin kuivatus -sylinteriryhmässä on vain yksi kuivatusviira, jonka kannatuksessa raina kulkee koko ryhmän läpi siten, että kuivatusviira painaa rainaa kuiva-30 tussylintereillä kuumennettuja sylinteripintoja vasten ja kuivatussylinterien välisillä kääntösylintereillä tai -teloilla raina jää ulko-;· kaarteen puolelle. Täten yksiviiraviennissä kuivatussylinterit ovat viirasilmukan ulkopuolella ja kääntösylinterit tai -telat sen sisäpuolella. Ennestään tunnetaan sellaisia kuivatusosia, jotka koostuvat 35 pelkästään ns. normaaleista yksiviiravientiryhmistä, joissa kuivatussylinterit ovat ylärivissä ja kääntösylinterit tai -telat ovat alarivissä.

2 93876

Pelkästään normaaleista yksiviiravientiryhmistä koostetussa kuiva-tusosassa on se epäkohta, että paperirainaa kuivataan vain sen alapinnan puolelta, mikä saattaa aiheuttaa rainaan käyristymistaipumusta. Tämän vuoksi on ennestään tunnettua paperirainan kuivatukseen myös 5 sellaisia kuivatusosia, joissa on esim. vuoron perään ns. normaaleja ja käännettyjä yksiviiravientiryhmiä. Käännetyssä yksiviiravientiryhmässä kuivatussylinterit ovat alarivissä ja kääntösylinterit tai -telat ylä-rivissä.

10 Lisäksi tunnetaan sellaisia kuivatusosia, joissa kaikki muut paitsi viimeinen ryhmä ovat normaaleja yksiviiravientiryhmiä viimeisen ryhmän ollessa kaksiviiravientiryhmä.

Edellä mainituissa kuivatusosissa on ilmennyt erilaisia ongelmia, joi-15 hin esillä olevan keksinnön on tarkoitus esittää uusia tehokkaita ratkaisuja. Näitä ongelmia ovat mm. kuivatusosan suuri pituus, mikä lisää kuivatusosan ja konesalin kustannuksia. Ongelmia on myös ilmennyt kuivatusosan ajettavuudessa, rainan päänviennissä, eri viirojen nopeus-eroista aiheutuvia ongelmia sekä rainan poikittaisen kutistumisen hal-20 lintaan liittyviä ongelmia. Nämä ongelmat pyrkivät yleensä pahenemaan paperikoneen nopeuksien kasvaessa.

Tekniikan tason mukaisissa kuivatusosarakenteissa muodostuu kuivatus-osan kokonaispituus huomattavan suureksi, mikä lisää paperitehtaan in-25 vestointikustannuksia, etenkin rakennuskustannuksia. Jos pystyttäisiin vähentämään kuivatusosan pituutta, voitaisiin myös samassa suhteessa pienentää paperitehtaan vaatimia rakennuskustannuksia.

Esillä olevaan keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan 30 aluksi hakijan FI-patenttihakemukseen 913648 (vastaavat US-hakemukset 920 794 ja 75 706). Em. FI-hakemuksessa esitetyssä kuivatusosassa käytetään kahden eri halkaisijan omaavia kuivatussylinterejä ja kahden eri halkaisijan omaavia kääntösylinterejä, joista suuriläpimittaisemmat kuivatussylinterit on sijoitettu ylimpään vaakatasoon ja seuraavaan 35 alempaan vaakatasoon on sijoitettu joka toisen yläkuivatussylinteripa-rin väleissä olevat kääntösylinterit ja joka toisen s^linteriparin 3 93876 välissä ovat pienempiläpimittaiset kuivatussylinterit. Viimemainitut kääntösylinterit ja kuivatussylinterit ovat olennaisesti saman halkaisijan omaavia. Alimpaan kolmanteen tasoon on sijoitettu pienemmän halkaisijan omaavat kääntösylinterit, jotka sijaitsevat pareittain joka 5 toisen yläkuivatussylinteriparin välin molemmin puolin, ja jonka ala-kääntösylinteriparin välin päällä ja keskikohdalla on pienempiläpimit-tainen oleva kuivatussylinteri. Epäkohtina FI-hakemuksen mukaisessa ratkaisussa voidaan pitää sitä, että kuivatussylinterit ja kääntösylinterit tulevat sijaitsemaan toisiinsa nähden varsin suurella korkeus-10 erolla niin, että koneen huoltaminen yhdeltä hoitotasolta on vaikeaa ja että kaikissa viiraryhmissä tarvitaan keskenään kahden eri läpimitan omaavia sekä kuivatussylinterejä ja kääntösylinterejä, mikä lisää kui-vatusosan valmistus-, huolto- ja varaosakustannuksia.

15 Tekniikan tason osalta viitataan myös hakijan FI-patenttiin 83441, jossa on esitetty käytettäväksi kuivatusosan pituudella eri ryhmissä erilaista viiran kireyttä sopivimmin niin, että kuiva-ainepitoisuuden kasvaessa viiran kireyttä nostetaan, mutta tällä ei voida kovinkaan tehokkaasti vaikuttaa kuivatuskapasiteettiin ja epäkohtana on lisäksi 20 suurilla kireyksillä tarvittavat isoläpimittaiset johtotelat. Tämän FI-patentin ideaa voidaan kuitenkin edullisesti käyttää tämän keksinnön yhteydessä.

Keksintöä sivuavan tekniikan tason osalta viitataan lisäksi J.M. Voith 25 GmbH:n US-patentteihin 4 882 855, 4 982 513 ja 5 241 761. Näistä US-pa-tentissa 4 882 855 on esitetty kuivatusosa, jossa on radan etenemis-suunnassa aluksi jatkuvasti suurenevan halkaisijan omaavia kuivatus-sylinterejä, minkä jälkeen seuraa rainan etenemissuunnassa jatkuvasti pienenevän halkaisijan omaavia kuivatussylinterejä. Epäkohtana näissä 30 ratkaisuissa on se, että kuivatusosan valmistus-, huolto- ja varaosa-kustannukset muodostuvat hyvin suuriksi kuivatussylinterien useiden eri halkaisijoiden vuoksi. Lisäksi epäkohtana on rainan avoimet viennit kuivatussylinteririvien välille.

35 Em. US-patentissa 4 982 513 on esitetty kuivatusosa, joka koostuu useista peräkkäisistä yksiviiravientiryhmistä, jotka ovat vuorotellen 4 93876 ns. normaaleja ja käännettyjä ryhmiä. Kuivatusosan alkupäässä käytetään ilmeisesti normaalikokoisia kuivatussylinterejä esim. kahdessa ensimmäisessä ryhmässä, minkä jälkeen kahdessa seuraavassa ryhmässä normaalikokoa suurempia sylinterejä. Tämän jälkeen seuraavissa viiraryhmissä 5 käytetään radan etenemissuunnassa asteittain pienenevän halkaisijan omaavia kuivatussylinterejä. Kuivatussylinterien välissä olevat kääntö-imutelat ovat kaikissa ryhmissä ilmeisesti saman halkaisijan omaavia. Epäkohtana tässäkin ratkaisussa on se, että käytetään ainakin neljän eri halkaisijan omaavia sylinterejä eikä sylinterihalkaisijoita ole 10 järjestetty radan etenemissuunnassa kuivatustehon kannalta optimaalisesti jaettuna.

Em. US-patentissa 5 241 761 on esitetty kuivatusosa, joka koostuu useista peräkkäisistä yksiviiravientiryhmistä niin järjestettyinä, että 15 kuivatusosan alkupäässä yksiviiraryhmissä käytetään pienen halkaisijan omaavia sisäpuolisella imulaatikolla varustettuja kääntöimuteloja ja kuivatusosan jälkipään viiraryhmissä suuremman halkaisijan omaavia uravaippaisia sylinterejä, jotka muistuttavat hakijan tavaramerkillä "VAC-ROLL"™ markkinoimia ilman sisäpuolista imulaatikkoa olevia imu-20 sylinterejä, jotka on suojattu FI-patentilla 83680 (vast. US-pat.

5 022 163). US-patentissa 5 241 761 käytetään vain yhtä kuivatussylin-terihalkaisij aa.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on kehittää edelleen edellä se-25 lostettua tekniikan tasoa niin, että edellä kosketellut epäkohdat voidaan suurimmaksi osaksi välttää.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi kuivatusosageometria, jossa sen eri osat on mitoitettu siten, että saadaan aikaan maksimaalinen 30 kuivatusteho kuitenkin kuivatusosan hyvä ajettavuus säilyttäen.

Keksinnön päämääränä onkin saada aikaan uusi paperikoneen kuivatusosa, joka on jossain määrin lyhyempi kuin vastaavan kuivatustehon ja sylin-terimäärän omaavat tekniikan tason mukainen kuivatusosat.

35 5 93876

Keksinnön eräänä päämääränä on saada aikaan sellainen uusi kuivatusosa, jota voidaan soveltaa myös paperikoneuusinnoissa niin, että kuivatuska-pasiteettia voidaan nostaa esim. paperikoneen nopeuden noston yhteydessä tai valmistettavan laadun vaihdon yhteydessä. Laadun vaihdosta on 5 tyypillinen esimerkki se, että kuivatusosan loppupäähän sijoitetaan pintaliimauslaite ja sen jälkeen tarvittava jälkikuivatin. Keksinnön tarkoituksena onkin saada aikaan tähän tarkoitukseen soveltuva uusi kuivatusosa, jolla ennen pintaliimauslaitetta olevaa kuivatusosaa saadaan, riittävä kuivatuskapasiteetti säilyttäen, entisestään lyhennettyä 10 niin, että pintaliimauslaite ja jälkikuivatin mahtuvat lyhennetyn kuivatusosan perään entisen kuivatusosan paikalle ennen konerullainta, joka on yleensä jätettävä entiselle paikalleen.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi 15 keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että kuivatusosan ko-nesuuntaista pituusyksikköä kohden laskettavan kuivatustehon optimoimiseksi käytetään kuivatuksen edistyessä eri kuivatussylinterihalkaisijan D ja kääntötelahalkaisijan d suhdetta k - D/d siten, että kuivatusosan alkupään ensimmäisessä ryhmässä tai ryhmissä käytetään suurempaa mai-20 nittua suhdetta k = k: kuin kuivatusosan keskialueen ryhmissä k - k2, k: > k2, ja että kuivatusosan loppupään ryhmässä tai ryhmissä käytetään edellä mainittua suhdetta k2 suurempaa halkaisijasuhdetta k3, k3 > k2.

Keksinnössä on kuivatuksen edistyessä valittu optimaalisesti kuivatus-• 25 sylinteri/kääntötela-halkaisijasuhde D/d ottaen huomioon kuivatusosan eri alueilla toteutuvat keskenään erilaiset haihdutuskäyrät (kuviot 3A, 3B ja 3C).

Keksinnön mukaisesti kuivatusosan alussa käytetään, sopivimmin yhdessä 30 ryhmässä, keskimääräistä suurempaa mainittua halkaisijasuhdetta D/d kuin kuivatusosan keskialueella esim. toisessa, kolmannessa ja neljännessä viiraryhmässä. Viimemainitut viiraryhmät ovat alueella, jossa tapahtuu veden päähaihdutus rainasta. Keksinnön mukaisesti edellä esitettyä suurempaa halkaisijasuhdetta D/d käytetään myös kuivatusosan 35 loppupäässä, jossa merkittävä osa haihtumisesta tapahtuu kuivatussylin-terien viiran ja rainan kaartosektoreilla.

6 93876

Keksinnön mukaisesti optimaalisesti valitun ja varioidun kuivatussylin-teri/kääntötela-halkaisijasuhteen k - D/d ansiosta saadaan kuivatusosan pituutta lyhennetyksi maksimissaan noin 10 % verrattuna siihen, että käytettäisiin mainitun suhteen k vakiollisuutta koko kuivatusosan pi-5 tuudella.

Tärkeänä etuna keksinnössä on se, että vaikka käytetään eri sylinteri-halkaisijoita, kuivatussylinterit ja kääntösylinterit ovat kuitenkin sijoitettavissa sillä tavoin vaakariveihin, että kuivatusosa on hoidet-10 tavissa yhdeltä hoitotasolta, mikä on olennainen etu ns. pystykuivatti-miin nähden. Luonnollisesti keksinnön mukaista järjestelyä voidaan soveltaa myös näihin ns. pystykuivattimiinkin niiden vaatiman tilan edelleen pienentämiseksi.

15 Keksinnön edullisessa sovellusmuodossa käytetään suhteellisesti suurempaa kuivatussylinterin halkaisijaa D3 viimeisessä ryhmässä, millä aikaansaadaan se lisäetu, että toteutuu paperirainan entistä symmetrisem-pi kuivatus sen eri puolilta, sillä kuivatussylinterin pinnalla yläpuolella tapahtuvan haihdutuksen suhteellinen osuus kasvaa rainan kuivues-20 sa.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa kaaviollisesti esitettyihin keksinnön eräisiin sovellusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole 25 mitenkään ahtaasti rajoitettu.

Kuvio 1 esittää erästä edullista keksinnön mukaista kuivatusosaa kaaviollisena sivukuvana.

30 Kuvio 2 esittää kuivatussylinterien ja kääntötelojen peräkkäisiä pareja, joiden yhteyteen on merkitty eri kuivatusosuudet A-B ja B-C, jotka merkinnät viittaavat kuvioiden 3A, 3B ja 3C vastaaviin merkintöihin.

Kuviot 3A, 3B ja 3C esittävät kuvion 2 mukaisilla eri kuivatusosuuksil-35 la toteutuvia veden haihtumisnopeuksia rainasta.

7 93876

Kuvion 1 mukaisesti paperirata Win tuodaan kuivatusosalle puristinosalta (ei esitetty) ensimmäisen yksiviiravientiryhmän Ri kuivatusviiralle 15, jolle se kiinnitetään imulaatikoiden 13 alipaineen vaikutuksella. Kuviossa 1 kaikki ryhmät Rx..,R5 ovat yksiviiraryhmiä ja ryhmät R1,R2,R3 ja 5 R5 ovat ns. normaaliryhmiä, joissa esim. höyryllä kuumennetut sileäpin-taiset kuivatussylinterit 10 ovat ylävaakarivissä ja kääntöimutelat 11 ovat alavaakarivissä. Kuviossa 1 neljäs ryhmä R4k on ns. käännetty ryhmä, jossa kuivatussylinterit 10k ovat alarivissä ja kääntötelat llk ylärivissä ja kuivatusviira 15k kulkee johtotelan 18k ohjaamana kuiva-10 tusosan alapuolitse. Huomautettakoon kuitenkin jo tässä yhteydessä, että keksintö voidaan toteuttaa myös niin, että käännetyn ryhmän R4j. paikalla on ryhmiä RlfR2 ja R3 vastaava normaaliryhmä R.

Kussakin normaaliryhmässä R1,R2,R3 ja R5 on oma kuivatusviiransa 15, 15 joka on johtotelojen 18 ohjaama. Kuivatusviirat 15 painavat kuivattavan rainan W kuivatussylintereillä 10 niiden sileää kuumennettua pintaa vasten ja kääntöteloilla 11 raina W jää viiran 15 ulkopinnalla ulko-kaarteen puolelle. Kääntöteloilla 11 rainaa W pidetään luotettavasti viiran 15 kannatuksessa keskipakovoimien vaikutusta vastaan kääntö-20 sylinterien 11 urapinnalla 12 vallitsevan alipaineen vaikutuksella, millä estetään myös rainan W poikkisuuntaista kutistumista. Kääntö-teloina 11 käytetään edullisemmin hakijan tavaramerkillä "VAC-ROLL"" markkinoimia, ilman sisäpuolista imulaatikkoa olevia imusylintereitä, joiden rakenteiden yksityiskohtien osalta viitataan hakijan FI-patent-25 tiin nro 83680 ( vast. US-pat. nro 5,022,163). Korostettakoon kuitenkin, että keksinnön piiriin kuuluvat myös sellaiset kuivatusosat, joissa kääntötelojen 11 positioissa käytetään perinteisiä sisäpuolisella imu-laatikolla varustettuja imuteloja.

30 Keksinnön edullisessa sovellusmuodossa rainan W ja kuivatusviiran 15 tukikontakti pidetään moitteettomana myös kuivatussylinterien 10;10k ja kääntötelojen 11 välisillä suorilla väleillä ainakin kuivatussylinte-reiltä 10 kääntöteloille 11;llk tapahtuvilla juoksuilla käyttämällä puhallusimulaatikoita 17, joilla myös ehkäistään viiran 15;15k indusoi-35 mien ylipaineiden synty viiran 15;15k ja telojen 11 vaipan välisiin sulkeutuviin kiilamaisiin nippitiloihin. Näiden puhallusimulaatikoiden 8 93876 17, joita hakija markkinoi tavaramerkillä "UNO RUN BLOW BOX"", rakenteiden yksityiskohtien osalta viitataan hakijan FI-patentteihin nrot 59637, 65460 ja 80491 (vast. US-pat. nrot 4,441,263, 4,516,330 ja 4,905,380. Myös hakijan kilpailijat ovat esittäneet "UNO RUN BLOW 5 BOX""' in markkinoille tulon jälkeen eräitä puhalluslaatikkoratkaisuja, joiden osalta viitataan US-patentteihin 4,502,231 (J.M. Voith GmbH) ja 4,661,198 (Beloit Corp.), joiden sovellukset puhalluslaatikoiden 17 positioissa kuuluvat myös tämän keksinnön kokonaiskonseptin piiriin samoin kuin kuivatusosat, joissa näitä puhalluslaatikoita ei käytetä.

10

Yksiviiraryhmissä Rj.-.Rs voidaan tarvittaessa käyttää myös kääntötelo-jen ll;llk väleissä puhalluslaatikoita 16, joilla ilmastoidaan kyseisiä välitiloja sekä edistetään haihdutusta rainasta W. Kuivatussylinterien 10;10k pintaa pitävät puhtaana kaavarit 14.

15

Kuvion 1 mukaisilla normaaleilla yksiviiravientiryhmillä Ri.R2.R3 ja R5 on sovellettavissa painovoimaista hylynpoistoa, sillä yksiviiraryhmät Ri.R2.R3 ja R5 ovat alaspäin avoimia niin, että hylkyyn menevä paperi-raina WS on poistettavissa ilman erityisjärjestelyjä paperikoneen kel-20 laritiloissa olevalle hylkykuljettimelle (ei esitetty). Käännetyssä ryhmässä R4k ei voida soveltaa edellä selostetun kaltaista painovoimaista hylynpoistoa, vaan ryhmään R4k on järjestettävä sinänsä ennestään tunnetut hylyn poikittaiset siirtolaitteet. Käännetty ryhmä R4k voidaan korvata normaalilla ryhmällä R4, jolloin painovoimaista hylynpoistoa 25 voidaan soveltaa koko kuivatusosan pituudella.

Kuivatusosan loppupäässä voi olla viimeisenä RN tai toiseksi viimeisenä viiraryhmänä RN.X yksi yksittäinen kaksiviiravientiryhmä. Tässä yksittäisessä kaksiviiraryhmässä on kaksi päällekkäistä vaakariviä kontakti-30 kuivatussylintereitä, joista yläsylinterien yhteydessä on yläviira, jota sylinterien lomiin sijoitetut viiranjohtotelat ja muut johtotelat ohjaavat. Rainaa W painetaan kuivatuskontaktiin alasylinterien kuumennettuja pintoja vasten alaviiralla, joka on sylinterien lomiin sijoitettujen viiranjohtotelojen sekä muiden johtotelojen ohjaama.

35 9 93876

Kuivatusosaan kuuluu N kpl yksiviiravientiryhmiä R^..RK, joiden ryhmä-väleissä Tainalla W on suljettu vienti. Keksinnön mukaisessa kuivatus-osassa on normaaliryhmiä R3 N N - 5-9 kpl, sopivimmin N - 6-8 kpl, ja tyypillisesti N - 7.

5

Keksinnössä kuivatusosan konesuuntaista pituussyksikköä kohden laskettavan kuivatustehon maksimoimiseksi on keksinnössä kuivatussylinterien 10,10k halkaisijoiden D suhde kääntötelojen 11,11k halkaisijoihin d k -=D/d valittu erilaiseksi eri kohdilla kuivatusosaa, koska kuivatus-10 tapahtumat ovat eri kuiva-ainepitoisuuksilla ka erilaisia, kuten myöhemmin kuvioihin 2 ja 3A,3B,3C viitaten tarkemmin selostetaan. Mainittu suhde k - D/d on keksinnössä valittu siten, että kuivatusosan alkupään ensimmäisessä ryhmässä R3 tai alkupään useammassa ryhmässä Rj...R„ käytetään suurempaa mainittua suhdetta k *= k3 kuin kuivatusosan keski-15 alueen ryhmissä, jossa mainittu suhde k - k2, joten k3 > k2. Keksinnössä loppupään ryhmässä RN tai ryhmissä käytetään edellä mainittua suhdetta k2 suurempaa halkaisijasuhdetta k3, joten k3 > k2. Edullisesti keksinnössä mainitut suhteet valitaan niin, että k: > k3 > k2. Eräissä sovelluksissa on edullista valita k; — k3. Keksinnössä edullisimmin käytetään 20 vain kahta eri kuivatussylinterien halkaisijaa D ja vain yhtä tai kahta kääntötelojen ll.llk halkaisijaa d.

Seuraavassa esitetään eräitä edullisia halkaisijoiden D ja d mitoitus-esimerkkejä sekä mainittujen halkaisijoiden k = D/d vastaavia mitoitus-25 esimerkkejä: D = 1500...2500 mm, sopivimmin 1800...2400 mm d — 600...1800 mm, sopivimmin 1000...1500 mm 30 kx - Dj/d! - 1,2...4, sopivimmin 1,4...3 k2 = D2/d2 = 1...3,5, sopivimmin 1,2...2,75 k3 - D3/d3 = 1,2...4, sopivimmin 1,4...3,5

Edellä esitetyt suhdealueet ovat vain suuntaa antavia, koska ne riippu-35 vat varsin voimakkaasti kääntötelan ll.llk halkaisijasta d.

10 93876

Toinen tapa määritellä keksinnön mukaisia optimaalisia halkaisisäsuhteiden k valintoja on valita em. suhteiden kx, k2 ja k3 keskinäiset suhteet seuraavasti: 5 k1/k2 - 1,2...2, sopivimmin kj/k2 - 1,2...1,6 k3/k2 - 1,2...2, sopivimmin k3/k2 - 1,2...1,8

Tyypillisesti keksinnön mukaisesti ensimmäisessä yksiviiraryhmässä käytetään kuivatussylinterin halkaisijana Da = 2200 mm ja kääntötelojen 10 halkaisijana dj^ » 1200 mm. Kuivatusosan keskialueella esim. ryhmissä Rz... R4 kuivatussylinterin halkaisija D2 « 1800 mm ja kääntötelojen halkaisija d2 * 1500 mm. Kuivatusosan loppupäässä esim. ryhmissä Rs. . ,R7 kuivatussylinterien halkaisija D3 « 2200 mm ja kääntötelojen halkaisija d3 = 1500 mm. Tässä mitoitusesimerkissä toteutuu se etu, että tarvitaan 15 vain kahta eri kuivatussylinterien 10 halkaisijaa Dx ja D2 ja kahta eri kääntötelojen halkaisijaa dj ja d2. Edullisimmin mainittu halkaisijasuh-de D/d on suurimmillaan kuivatusosan alussa ja pienimmillään kuivatusosan keskivaiheilla.

20 Seuraavassa selostetaan lähinnä kuvioihin 2, 3A, 3B ja 3C viitaten ne lähinnä haihdutusnopeuteen liittyvät tosiasiat, joihin keksinnön edulliset vaikutukset perustuvat.

Kuvioissa 3A, 3B ja 3C on verrattu haihtumisnopeutta kuviossa 2 esitet-25 tyjen pisteiden A ja C välillä (A - tulo sylinterille 10, B - sylinteriltä 10 lähtö ja C - seuraavalle sylinterille 10 tulo). Kuvioiden 3A, 3B ja 3C käyrät perustuvat tietokonesimulointiin. Ehyellä viivalla piirretty käyrä vastaa tapausta, jossa sylinterin 10 halkaisija D - 2200 mm ja kääntötelan esim. VAC-RollTM:n halkaisija d - 1500 mm; 30 katkoviivalla piirretty vastaa taas tapausta, jossa sylinterin 10 halkaisija on normaali D = 1830 mm ja kääntötelan halkaisija d = 1500 mm. Veden kokonaishaihdutusta rainasta W kuvaa välillä (A-C) käyrien alle jäävä pinta-ala. Huomattakoon myös, että katkoviiva loppuu aiemmin, koska rata W kulkee tässä tapauksessa lyhyemmän matkan. Höyrynpaineet 35 ja muut olosuhteet vastaavat normaalin sanomalehtikoneen olosuhteita 11 93876 eri kuiva-ainepitoisuuksilla (raina W — News 45 g/m2, konenopeus — 1500 m/min).

Kuvioissa 3A, 3B ja 3C oletetaan, että vertailtavat kuivatusosageomet-5 riat poikkeavat toisistaan vain sylinterien 10 halkaisijan D osalta, ts. esim. sylinterien välinen etäisyys pysyy vakiona - 270 mm. Sylinteri- tela-pari 10,11 vie suuremmalla sylinterihalkaisijalla D - 2200 mm (2470-2100)/2100 = 18 % enemmän tilaa pituussuunnassa.

10 Kuvio 3A: rainan W kuiva-aine ka = 45 %, siis ollaan kuivatusosan alussa, iso (D = 2200 mm) kuivatussylinteri- ja kääntötelapari 10,11 haihduttaa 56 % enemmän, 18 % pidemmällä matkalla, mikä on kuivatuska-pasiteetin kannalta edullinen järjestely.

15 Kuvio 3B: rainan W kuiva-aine ka - 65 %, joten toimitaan kuivatusosan keskivaiheilla, iso (D = 2200 mm) sylinteri- ja kääntötelapari 10,11 haihduttaa 12 % enemmän, 18 % pidemmällä matkalla, mistä on pääteltävissä, että pienempi (D = 1830 mm) sylinteri 10 antaa suuremman haihdutuksen koneen pituusmetriä kohti.

20

Kuvio 3C: radan W kuiva-aine ka - 85 %, joten toimitaan kuivatusosan loppupäässä, iso (D = 2200 mm) sylinteri- ja kääntötelapari 10,11 haihduttaa 20 % enemmän, 18 % pidemmällä matkalla, mikä on kuivatuskapasi-teetin kannalta edullinen.

25

Keksinnön edullisessa sovellusmuodossa edellä mainittua suurinta halkaisi j asuhdetta klf joka voi olla kx — k3, käytetään kuivatusprosessin siinä vaiheessa, jossa rainan W kuiva-ainepitoisuus ka3 on alueella ka3 = 40...65 %, ja pienintä mainittua halkaisijasuhdetta k2 käyte-30 tään alueella, jossa rainan W kuiva-ainepitosuus ka2 on alueella kax = 65...85 %, ja kolmatta halkaisijasuhdetta k3 käytetään rainan W kuiva-ainepitoisuusalueella ka3 > 85 %.

Käytettäessä suhteellisesti suurempaa sylinterin halkaisijaa D3 viimei-35 sessä ryhmässä RN saadaan lisäetuna symmetrisempi kuivatus paperirainan 12 93876 W eri puolilta, sillä sylinterin 10 pinnalla yläpuolelle tapahtuvan haihdutuksen suhteellinen osuus kasvaa rainan W kuivaessa.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksin-5 nöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetystä.

Claims (14)

1. Paperikoneen kuivatusosa, jossa on yksiviiraviennillä varustettuja sylinteriryhmiä (Rj^.-Rs), jotka käsittävät joukon kuumennettuja kuiva- 5 tussylinterejä (10,10k), joiden sileää pintaa vasten kuivattava paperi-raina (W) tulee välittömään kontaktiin, ja joukon kääntöteloja (ll.llk), ja jotka yksiviiravientiryhmät käsittävät kuivatusviirasilmu-kan (15,15k), joka on johtotelojen (18,18k) sekä mainittujen kuivatus-sylinterien (10,10k) ja kääntötelojen (ll.llk) ohjaama siten, että 10 kuivatussylinterit (10,10k) on sijoitettu viirasilmukan (15,15k) ulkopuolelle ja kääntötelat (ll.llk) kuivatussylinterien (10,10k) väleille kuivatusviirasilmukan sisäpuolelle, tunnettu siitä, että kuiva tusosan konesuuntaista pituusyksikköä kohden laskettavan kuivatustehon optimoimiseksi käytetään kuivatuksen edistyessä eri kuivatussylin-15 terihalkaisijan D ja kääntötelahalkaisijan d suhdetta k - D/d siten, että kuivatusosan alkupään ensimmäisessä ryhmässä (Rx) tai ryhmissä käytetään suurempaa mainittua suhdetta k - kx kuin kuivatusosan keskialueen ryhmissä (R2,R3,R4k) k - k2, kx > k2, ja että kuivatusosan loppupään ryhmässä (R5) tai ryhmissä käytetään edellä mainittua suhdetta k2 20 suurempaa halkaisijasuhdetta k3, k3 > k2.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että kuivatusosan ensimmäisessä ryhmässä (Rx) käytetään suurinta halkaisijasuhdetta niin, että kx > k3 > k2. .! 25

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että mainitut suhteet on valittu siten, että kx - k2.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kuivatusosa, tunnettu 30 siitä, että kuivatusosassa käytetään kahta eri kuivatussylinterien (10,10k) halkaisijaa Dx ja D2 « D3 ja kahta eri kääntötelojen (ll.llk) halkaisijaa dx ja d2 = d3.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, 35 että kuivatusosan alussa, sopivimmin sen ensimmäisessä ryhmässä (Rx) , käytetään suurempaa kuivatussylinterin (10) halkaisijaa Dx, jota samaa 14 93876 halkaisijaa käytetään kuivatusosan loppupäässä (Rs) Di - D3, että kuiva-tusosan keskialueen ryhmissä (R2. . .R*k) ja loppupään ryhmissä käytetään samaa kääntötelan halkaisijaa d2 — d3 ja että kuivatusosan alkupäässä, sopivimmin sen ensimmäisessä ryhmässä (Rj), käytetään edellä mainittua 5 kääntötelan (11) halkaisijaa pienempää halkaisijaa d! > d2 - d3.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kuivatusosa, tunnet-t u siitä, että kuivatussylinterien (10,10k) halkaisijat D1,D2 ja D3 on valittu alueelta 1500...2500 mm, sopivimmin alueelta 1800...2400 mm, 10 ja että kääntötelojen halkaisijat d!,d2 ja d3 on valittu alueelta 600...1800 mm, sopivimmin alueelta 1000...1500 mm.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen kuivatusosa, tunnet- t u siitä, että mainitut halkaisijasuhteet kltk2,k3 on valittu alueelta 15 ki « 1,2...4, k2 « 1...3,5, k3 « 1,2...4, sopivimmin kx » 1,4...3, k2 - 1,2...2,75, k3 * 1,4...3,5.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen kuivatusosa, tunnet-t u siitä, että mainittujen halkaisijasuhteiden klt k2 ja k3 keski- 20 näiset suhteet valitaan siten, että k2/k2 ~ 1,2...2, sopivimmin ki/k2 « 1,2...1,6, ja k3/k2 « 1,2...2, sopivimmin k3/k2 « 1,2...1,8.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen kuivatusosa, tunnet-t u siitä, että kuivatusosan alussa, sopivimmin sen ensimmäisessä nor- 25 maalissa yksiviiravientiryhmässä, kuivatussylinterien (10) halkaisija Dx - 2200 mm ja kääntötelojen (11) halkaisija di - 1200 mm, keskiosan ryhmissä, sopivimmin toisessa, kolmannessa ja neljännessä ryhmässä, kuivatussylinterien (10,10k) halkaisija D2 - 1800 mm ja kääntötelojen (11,11k) halkaisija d2 - 1500 mm, ja kuivatusosan loppupäässä, sopivim-30 min sen viidennessä ryhmässä (R5), kuivatussylinterien (10) halkaisija D3 - 1200 mm ja kääntötelojen (11) halkaisija d3 - 1500 mm.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen kuivatusosa, tunnet-t u siitä, että kuivatusosa on koostettu N kpl:sta viiraryhmiä, jotka 35 ovat sopivimmin pääasiallisesti normaalejä yksiviiravientiryhmiä 15 93876 (Rj^.-.Ru) ja että mainittu lukumäärä on valittu alueelta N - 4..9, sopivimmin N - 5...8.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen kuivatusosa, 5 tunnettu siitä, että eri viiraryhmissä (R^.-Rj,) kuivatussylin-terit (10,10k) keskenään ja kääntötelat (11,11k) keskenään ovat samassa vaakatasossa ja koko kuivatusosassa eri normaaliryhmien kuivatussylin-terit (10) ovat olennaisesti samassa vaakatasossa keskenään ja kääntö-telat (11) normaaliryhmissä olennaisesti samassa vaakatasossa keskenään 10 (kuvio 1) .

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että eri viiraryhmien (Rx..,Rn) välillä on rainalla suljettu tai avoin vienti (WC;W0). 15

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että kuivatusosan lopussa on toiseksi viimeisenä ja/tai viimeisenä ryhmänä (RN_1,RN) kaksiviiravientiryhmä, jossa on kaksi kuivatusviiraa ja kaksi riviä kuumennettuja kuivatussylinterejä. 20

13 93876

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että suurinta mainittua halkaisijasuhdetta kx käytetään alueella, jossa rainan (W) kuiva-ainepitoisuus kai on alueella kax « 40...65 %, pienintä mainittua halkaisijasuhdetta k2 käytetään 25 alueella, jossa rainan (W) kuiva-ainepitoisuus ka2 on alueella ka2 - 65...85 %, ja kolmatta halkaisijasuhdetta k3, joka on sopivimmin k3 - kj, käytetään rainan (W) kuiva-ainepitoisuusalueella ka3 > 85 %. 30 16 93876