JP2003524085A - 乾燥部において排出空気および供給空気を設定する方法および装置 - Google Patents
乾燥部において排出空気および供給空気を設定する方法および装置Info
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Abstract
Description
置に関わるものであり、抄紙機の乾燥部またはフードで覆われた同様の乾燥部で
あって、複数の乾燥シリンダを備える少なくとも一つの乾燥グループ(drying g
roup)と負圧または正圧によって動作する装置とを有する乾燥部において、排出
空気および供給空気を設定する(アレンジする)装置および方法に関わる。
吸引ボックスやその他の吸引装置を備えたロール等、負圧によって動作する装置
を用いており、これによって乾燥ロール間のウェブ区間の所望地点で負圧を発生
して、ウェブ走行を制御し、また安定化させている。以下においては、とくにこ
とわらない限り、負圧で動作する装置とは、少なくとも乾燥部内における上記の
ようなタイプのすべての装置を意味するものとする。
oRunボックスまたはSymRunHSボックス)等、正圧によって動作する装置も用いて
おり、これらの装置はウェブ区間の所望地点においてウェブをワイヤに付着させ
る負圧を発生して、ウェブの走行を安定化させている。これらの装置を走行性関
連部材(runability components)と呼ぶ。乾燥部は更に、送風フード等のまた
別の正圧で動作する装置を備えている。送風フードは乾燥を強化する空気流を直
接またはワイヤ越しにウェブに向けることができる。更にまた、乾燥部は加熱装
置および/または、たとえば乾燥シリンダとウェブもしくはワイヤとの間にでき
るポケットから湿潤空気を排出するための換気空気を供給する装置を用いており
、効果的な乾燥条件を作り出している。以下においては、とくにことわらない限
り、正圧で動作する装置とは、少なくとも乾燥部内における上記のようなタイプ
のすべての装置を意味するものとする。
除は、湿潤空気をフード空間から排出し、かつ排出空気を同じ体積のドライヤー
、即ちいわゆる置換空気で置換することにより行う。そして乾燥部から排出され
た湿潤空気は主にフード空間から直に、典型的にはフードの天井部を介して排出
される。
であるが、これもまたフード空間から空気を排出するために用いることができる
。負圧装置によって排除される空気は、典型的にはフードの天井部を介して排除
される空気と共に乾燥部から排除される。
で動作する送風ボックスへの送風などとしてフードに還流するように循環させる
手法が知られている。そして多くの吸引ロールからの湿潤排出空気の一部は混合
チャンバまたはそれに類するものへと導かれる。混合チャンバは吸引ロールから
の湿潤排出空気に加えて上記のフード空間からの排出空気、または循環空気、お
よび/または加熱された置換空気を受け入れるようにすることもできる。これら
循環空気および置換空気の混合体は、混合チャンバから送風ボックスその他の正
圧で動作する装置へと、まずそれらの送風器の吸引側にそしてそこから更に対象
となる装置へと導かれる。
ルに導かれ、該排出チャネルが熱回収塔を介して排出空気をプラントから外へ排
出する。通常、乾燥部はいくつかの、典型的には2、3の熱回収塔に接続されて
いる。
は50〜80%のドライヤーであり、熱回収塔を介して乾燥部へと、即ち送風器
や加熱空気または換気空気を供給する装置等の正圧で動作する乾燥部内の装置へ
と導かれる。また、乾燥空気はたとえば機械室(機器の設置された部屋)からフ
ードへと漏入する。
置換空気を運搬し、また循環空気を循環させるために、フードの空気システム内
の各熱回収塔に対して数々の空気排出および送風を必要としている。各送風器は
それに接続されている多くのチャネル(通路)と共に比較的大きなスペースを占
める。
びエネルギーコストを増大させ、かつ多くのスペースを要する。また送風器が多
いことによりシステムが複雑になり、乾燥の制御およびエネルギーバランスの制
御が難しくなる。
供給空気を設定する(アレンジ(按配)する)改良された方法および装置を提供
することである。
によって実現できるような方法および装置を提供することを目的とする。
、および走行性関連部材への空気の供給と空気の排出に関して従来よりも容易に
制御することのできる装置を提供することである。
湿潤空気の循環を少なくする方法および装置を提供することを目的とする。
および装置を提供することを目的とする。
請求項の特徴部分の記載内容によって特徴づけられるものである。
燥グループを有する抄紙機またはそれに類する装置のフードで覆われた乾燥部に
おいて、排出空気および供給空気を設定するのに特に適している。しかし、本発
明はまた、乾燥グループが乾燥シリンダに加えて、または乾燥シリンダの替わり
に、頂部送風フードを備えた吸引ロールなどのその他の同様な乾燥装置として知
られる装置を有するような乾燥部での使用にも適している。更に、乾燥部は負圧
または正圧によって動作する異なる装置、たとえば吸引ロール、吸引ボックス、
正圧によって動作する走行性関連部材、および/または加熱空気または換気空気
の少なくとも一方を供給する装置を有する。更に少なくとも2つの熱回収塔が乾
燥グループに接続されている。
気流を導いている、言い換えると異なる場所からのおよび/または異なる場所へ
向けられた空気を導く。
る装置から来るほぼ一定体積の排出空気に合わせた大きさに設計され、ほぼ一定
体積の空気を正圧で動作する装置に供給する。排出空気と供給空気の体積は通常
一定であるが、必要に応じて調節することもできる。一般的には1〜5個、典型
的には1〜2個のこの第1タイプの熱回収容器が乾燥部に接続される。熱回収塔
の数はもっと増やしてもよい。
気の体積は一般的に調整可能である。これらの空気体積の調節により、フードか
らの湿潤排出空気の体積およびフードへ供給される置換空気の体積を制御する。
一般的にはこの第2のタイプの熱回収塔の数は1つであるが、もちろん必要に応
じてもっと増やしてもよい。第1タイプの熱回収塔の数は、ここで述べた空気供
給を調節可能な熱回収塔の数(例えば1つ)と等しいかあるいはそれより多い。
および/または、プラントの行程で使われる水を熱することのできる熱交換器を
備える。本発明において、熱回収塔とは乾燥部からの排出空気流の熱を、他の水
流および/または空気流を加熱するために回収することの可能なすべての構造を
意味するものとする。
とも一つの第2タイプの熱回収塔とが結合された部位において、 ・負圧によって動作する装置からの排出空気を、第1の熱回収塔を介して乾燥部
から外に排出する第1の送風器と、 ・第1の置換空気流を、第1の熱回収塔を介して正圧によって動作する装置、典
型的にはウェブの走行を安定化させる送風ボックスなどの走行性関連部材、に導
く第2の送風器と、 ・第2の置換空気を、第2の熱回収塔を介して別の正圧によって動作する装置、
典型的には加熱および換気空気を供給する装置、に導く第3の送風器と、 ・フードから、典型的にはフードの天井部から空気を排出し、それを第2の熱回
収塔を介して乾燥部から外に排出する第4の送風器と、 を有する。
よって、置換空気と混合した状態で、フードに還流し、正圧で動作するような装
置に循環させてもよい。
部に接続することができる。その場合、それに対応する送風器も乾燥部に設置す
る。言い換えると各熱回収塔に対して上に述べたような諸送風器を設置する。
における排出空気と供給空気の設定(アレンジメント)を示している。乾燥部は
フード14に覆われており、フード14はフードの空間16から部分的に隔離さ
れている天井部18を有している。乾燥部は一列の乾燥シリンダ10と、その下
の負圧によって動作する吸引ロール20の別の一列を有している。これらの吸引
ロール20は乾燥シリンダの下側で乾燥シリンダの間に配列されている。乾燥す
べきウェブは乾燥シリンダの周囲と吸引ロールの周囲とを交互に進んで行く。
乾燥部に供給される置換空気流26を乾燥部12からの排出空気流28を利用し
て予熱するためのものである。熱回収塔22は更に、熱交換器24からの排出空
気流32を用いて白水および清水を加熱する熱交換器30を備える。
の下の吸引ロール20との間にポケット36を形成する。これらのポケット内で
図1に示した例ではウェブの上方に正圧で動作する送風ボックス38が設けられ
ている。これはウェブの走行を安定させることのできる負圧を生成する、いわゆ
る走行性関連部材である。乾燥部はいわゆる逆倒乾燥シリンダグループ(inverte
d drying cylinder group)(不図示)としてもよく、その場合吸引ロールは乾燥
シリンダの上方に配置される。この場合、送風ボックスはウェブの下方に配置し
なければならない。
の下側を換気すべくウェブの下面に向けた送風を行う。吸引ロール列の下方には
更に、乾燥部が必要とする加熱および換気空気とを供給する装置42が設けられ
ている。
空気の収集空間として機能する天井部18を介して熱交換器24へと排除される
。湿潤空気は更に、チャネル48および52を介しての送風器50の補助により
、乾燥部の吸引ロール20から排出チャネル46へと導かれ、送風器44および
熱交換器24に入る前にこの排出チャネルにおいて両方の排出空気流が合流する
。
燥部に供給される。置換空気は入口チャネルにより部分的にマニホールドチャネ
ル58に導かれ、そこから加熱および換気空気が部材42の補助によって吸引ロ
ール20の下に送風される。置換空気はまた、別のマニホールドチャネル60に
導かれ、そこから吸引ロールの間に位置する送風部材40に導かれる。マニホー
ルドチャネル60からはまた、紙の入口開口または出口開口62へと空気が供給
される。これは機械室の冷たい空気がフード内に入ることを防止し、また湿潤空
気が機械室に逃げることを防止するためである。
、更なる送風器64を有している。該送風器64は空気を天井部18からポケッ
ト36に位置する送風ボックス38へと循環させる。循環空気はチャネル66内
の送風器64の補助によりマニホールドチャネル68へと導かれ、そこから別々
の送風ボックス38へと分配される。
ャネル56から、送風ボックス38に供給される循環空気に加えられる。また、
吸引ロール20からの湿潤空気はチャネル72を介して循環空気に加えられる。
かくして、送風ボックス38に入る空気は比較的湿っており、ウェブをこれ以上
乾燥させることはない。
ついて少なくとも4つの異なる送風器44,50,54,64とそれらのチャネ
ルが必要である。これによりシステムが大きくなり、かつコストが増大する。ま
た、各送風器を独立に制御できなければならないので、必然的に多くの制御ポイ
ントが存在し、システムの習得を難しくしている。排出が各部に別々であること
により、エネルギー消費も増大し、また制御が複雑になる。
式的に示している。この構成は2つの熱回収塔を備えている。なお、図2では図
1と同様の参照番号を用いている。図2に示した例では2つの同一の熱回収塔2
2を用いており、両者とも排出および供給空気流のための同様の装置に接続され
ている。
び吸引ロール20からそれぞれの熱回収塔22に供給される。これに対応して、
置換空気は送風器54の補助により、両方の熱回収塔22を介して、またその少
量は送風器64の補助により循環空気に混合されて、正圧で動作する装置、即ち
加熱空気および換気空気を送風する装置40,42や、乾燥シリンダ(不図示)
の間のポケット部に設けられた送風ボックス38のような走行性関連部材などに
供給される。
ら空気を排出するための装置を図式的に示している。図3では、適用できるかぎ
りにおいて、図1および2と同様の参照番号を用いている。
気排出は、異なる排除位置を有する2つの熱回収塔22および22’を介して行
われる。この熱回収塔の大きさはは各適用例に応じて決められる。
される。通常、吸引ロールからの排出空気は天井部を介して排除される空気より
も湿っている。これは吸引ロールの吸引開口はウェブ表面のより近くにおいて、
即ち最も空気湿度の高い位置において空気を除去するためである。湿潤空気を除
去することによって、従来知られている技術に比べて熱回収塔の能力(power)を
増大することができる。従来の技術では熱回収塔に供給される空気の大部分はフ
ードからフードの天井部を介して供給されたものであり、この空気は本例におい
て熱回収塔に供給される空気よりも乾いている。
常の走行状態では送風器50の調整は必要ではない。しかし本発明の技術では、
特別な状況において熱回収塔22はチャネル51を介してフード天井部18から
の排出空気を受け取ることができる。これはたとえば吸引ロールから来る空気の
容積があまりに大きい場合などである。
により天井部18を介して第2熱回収塔22’へと排除される。このようにフー
ドの空気空間から排除すべき空気のおよそ20〜60%あるいはそれ以上、典型
的には40%程度がこの一つの熱回収塔22’を介して排出される。排出は乾燥
条件に従って、図3に示すように分離ガイドベーン方式の制御器(separate gui
de vane controller)即ちダンパ74を用いて制御される。この制御はまた送風
器44のモータを周波数変換制御することによって行うこともできる。
から走行性関連部材38への循環空気を取り入れる。図3の技術では、これに加
えてチャネル63が熱回収塔22で予熱された大量の置換空気を循環空気に導く
。必要に応じて置換空気を独立した水蒸気ラジエータまたは水ラジエータ(不図
示)によって予熱してもよい。循環空気と置換空気の混合物は送風器64によっ
て走行性関連部材38に導かれる。天井部から取り入れられる循環空気の量はダ
ンパ76によって制御することができる。ダンパ76は循環空気と置換空気との
比を制御することによりフードの空気バランスを変化させゼロレベルを制御する
ことができる。第1熱回収塔から入る置換空気の体積は効果的に一定に保たれる
。
4の補助によって加熱および換気部材42に供給される。空気の体積は例えば送
風器の前に設けられたダンパ78や、ガイドベーン方式の制御器、あるいは送風
器のモータを周波数変換制御することによって制御することができる。
気流を供給するように設計され大きさが定められている。第2の熱回収塔を流れ
る空気流は通常、走行状態に応じて制御可能である。言い換えると、これらは最
適の動作を作り出す空気流である。
、そして送風器の数を実質的に減らすことができる。図3の解決手段では図2の
技術と比べて必要な送風器の数が半分になる。従って、図3の乾燥部では空気チ
ャネルの構造が従来のものより簡単なものとなり、その制御も単純で自動化する
ことが容易である。図3のコンパクトな技術では、空気システムの構築費用も少
なくなる。この技術はコンパクトな装置をもたらし、それによりプラントの製造
コストをも低減できる場合が多い。更に図3の技術は必要とする電力およびエネ
ルギーコストを低減する可能性を提供する。
合よりも湿った状態にあり、図2の例ではより湿潤性の低い空気がフードから熱
回収塔を介して排出される。このように図3の技術は図2のものと比較して熱回
収塔の効果を概して増大することができる。
必要に循環することを防止し、比較的少ない空気体積および低い装置コストでウ
ェブから多くの水分を除去することができる。本発明による技術では水分はもは
や吸引ロールからフードの空気空間に出ることはないので、フードの壁が以前よ
りも乾燥した空気に触れるようになるという利点ももたらす。これにより凝縮物
が発生する危険性が低くなり、および凝縮物の発生による不都合も少なくなる。
おいても前出の諸図面と同様の参照番号を用いている。
おり、これらを介して吸引ロール20の湿潤空気が乾燥部から排出され、かつ置
換空気が循環空気と混合されて走行性関連部材38へと供給される。空気は更に
フードの天井部18から第2の熱回収塔22’を介して除去される。第2の熱回
収塔22’は加熱および換気部材40、42に与える置換空気を予熱するために
用いられる。
的には50〜80%を供給する。この置換空気は典型的には走行性関連部材38
に供給され、この空気が走行性関連部材で必要とされる空気の20〜100%、
典型的には約50%をカバーする。乾燥部の置換空気のより少ない割合分、即ち
典型的には20〜50%は熱回収塔22’を介して供給される。この置換空気は
主に加熱および換気部材40,42に供給される。図4の例ではすべての空気流
は個別に制御可能である。
照番号を用いている。
を1つだけ備えている。熱回収塔22の排出空気流は置換空気流80と共に概ね
一定である。乾燥および空気バランスの制御は、熱回収塔22’の空気流を制御
することによって行う。
空気を供給し、それに加えてフード天井部からの循環空気を供給する。しかしな
がら、置換空気の量が多いので、走行性関連部材に与えられる置換空気と循環空
気の混合体は図1および図2のやり方におけるよりも乾燥している。後者の図1
よび図2の場合には、走行性関連部材の受け取る置換空気の量は本来的により少
なく、典型的には20%未満の置換空気量であった。本発明によるこの技術では
、走行性関連部材に与えられる相対的に乾燥した空気により、ウェブの上側の乾
燥に関して有利な効果が得られ、これにより、ウェブの乾燥部においてウェブの
下側即ち乾燥シリンダに面する側の方がより乾燥されてしまうという傾向が軽減
される。
きりした構造を有し、従って制御も容易である。必要とされる送風器、排出、そ
の他のチャネルの数も少なく、従って装置構成が軽量で要求されるスペースやコ
ストも小さい。全体として、従来の同種の乾燥部と比較して、より少ない空気体
積によって水分を排出することができる。本発明の解決手段では熱回収塔22に
より水分量の大きい排出空気を供給することで、熱回収効果を高めることができ
る。同時に水分が装置構造に与える不利益が排除されるあるいは低減される。
例として示した解決手段に限定されるものではなく、請求の範囲に定義される範
囲内で本発明を広く応用することができる。
および供給システムを乾燥部の一部に備えることももちろん可能である。また所
望により、排出空気の一部を熱回収塔に導くことなく乾燥部から直接排出しても
よい。更に、置換空気を熱回収塔以外の経路から乾燥部に供給してもよい。
術を介さずに乾燥部から直接外に導いてもよいし、あるいは従来知られているよ
うに乾燥部に還流させてもよい。
の乾燥部に用い得ることも理解されたい。本発明は、従来型の乾燥シリンダの一
部または全部を頂部送風フードを有する乾燥シリンダまたは吸引ロールに置き換
えた乾燥部にも好適に適用することができる。
定を、1つの熱回収塔を用いた場合について図式的に示す図である。
を用いた場合において簡単に示す図である。
いた場合について、図2と同様の簡単な様式で示す図である。
た場合について図式的に示す図である。
用いた場合について図式的に示す図である。
Claims (17)
- 【請求項1】 抄紙機またはそれに類するもののフードで覆われた乾燥部において排出空気お
よび供給空気を設定する方法であって、該乾燥部は、乾燥シリンダまたはそれに
類するものを備えた少なくとも一つの乾燥グループと、吸引ロール、および/ま
たは吸引ボックス、および/または正圧によって動作する走行性関連部材、およ
び/または加熱および/または換気空気を供給する装置などの負圧または正圧に
よって動作する装置と、を有し、該方法において、 負圧によって動作する装置からの空気が熱回収塔を介して乾燥部の外に排出さ
れ、 置換空気が該熱回収塔を介して正圧によって動作するフード内の装置に供給さ
れ、 フードの空気空間から、典型的にはフードの天井部から、空気が排出され、そ
の際フードの空気空間からの排出空気の第1の部分が更に前記熱回収塔を介して
乾燥部の外に導かれ、 負圧によって動作する装置からの排出空気は、第1の送風器によって第1の熱
回収塔を介して乾燥部の外に供給され、 前記置換空気の第1の部分は、第2の送風器によって前記第1の熱回収塔を介
して、正圧によって動作する装置、主に走行性関連部材と言われる装置に供給さ
れ、 前記置換空気の第2の部分は、第3の送風器によって第2の熱回収塔を介して
、正圧によって動作する別の装置、主に加熱および/または換気空気を供給する
装置に供給され、 フードの空気空間からの排出空気の主な部分は、第4の送風器によって、前記
第2の熱回収塔を介して乾燥部の外に供給される、ことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 フードの空気空間からの排出空気の第2の部分は、フード内に還流されて循環
空気としてフード内の正圧によって動作する装置に供給されることを特徴とする
請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 空気がフードの空気空間から第2の送風器によって、第1の置換空気流と共に
正圧によって動作する第1の装置に更に循環されることを特徴とする請求項1記
載の方法。 - 【請求項4】 フードの空気空間からの排出空気の制御が、第2の熱回収塔を介してフードの
空気空間から排出される空気の体積を制御することによって行われることを特徴
とする請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 フード内への空気の供給の制御が、第2の熱回収塔を介して供給される置換空
気の体積を制御することによって行われることを特徴とする請求項1記載の方法
。 - 【請求項6】 前記主な部分よりも実質的に少ない空気の一部が第1の送風器によって前記第
1の熱回収塔を介して更にフードの空気空間から排出され、それが負圧によって
動作する装置からの排出空気と混合されることを特徴とする請求項1記載の方法
。 - 【請求項7】 湿潤空気が、該湿潤空気から熱を回収するために、乾燥部の負圧によって動作
する装置から、1乃至5,典型的には1乃至2の別個の第1熱回収塔に供給され
ることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 置換空気の前記第1の部分は走行性関連部材で必要とする空気の20乃至80
%、典型的には約50%であることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項9】 フードの空気空間からの排出空気の20乃至50%、典型的には約50%が単
一の熱回収塔から排出されることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項10】 抄紙機またはそれに類するもののフードで覆われた乾燥部であって、乾燥シリ
ンダまたはそれに類するものを備えた少なくとも一つの乾燥グループと、吸引ロ
ール、および/または吸引ボックス、および/または正圧によって動作する走行
性関連部材、および/または加熱および/または換気空気を供給する装置などの
負圧または正圧によって動作する装置と、を有する乾燥部において排出空気およ
び供給空気を設定する装置であって、更に、 負圧によって動作する装置から、熱回収塔を介して乾燥部の外に空気を排出す
るための送風器と、 該熱回収塔を介して、フード内の正圧によって動作する装置に置換空気を供給
するための送風器と、 フードの空気空間からの、典型的にはフードの天井部からの排出空気の第1の
部分を、該熱回収塔を介して乾燥部の外に導くための送風器と、を備えた装置に
おいて、 異なる排除位置を有する少なくとも2つの熱回収塔と、動作の異なる少なくと
も以下の各送風器、即ち、 負圧によって動作する装置から、第1の熱回収塔を介して乾燥部の外に空気を
排出するための第1の送風器と、 該第1の熱回収塔を介して、主に走行性関連部材である正圧で動作する装置に
第1の置換空気流を供給するための第2の送風器と、 第2の熱回収塔を介して、典型的には加熱空気および/または換気空気を供給
する装置である上記とは異なる正圧で動作する装置に第2の置換空気流を供給す
るための第3の送風器と、 フードから、典型的にはフードの天井部から空気を排出し、その空気を該第2
の熱回収塔を介して乾燥部の外に供給するための第4の送風器と、 を有することを特徴とする装置。 - 【請求項11】 フードから、典型的にはフード天井部からの排出空気を、フード内へ循環空気
として還流させ、フード内の正圧で動作する装置に循環させるための送風器を有
することを特徴とする請求項10記載の装置。 - 【請求項12】 フードから、典型的にはフード天井部からの空気を、第2の送風器によって、
置換空気と混合された循環空気として正圧によって動作する第1の装置に供給す
るためのダクトを更に有することを特徴とする請求項10記載の装置。 - 【請求項13】 フードから、典型的にはフードの天井部から前記第2の熱回収塔に供給される
空気の体積を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項10記載の装置
。 - 【請求項14】 乾燥部に1乃至5個、典型的には1乃至2個の別個の前記第1の熱回収塔が設
けられていることを特徴とする請求項10記載の装置。 - 【請求項15】 単一の前記第2の熱回収塔を有することを特徴とする請求項10記載の装置。
- 【請求項16】 シングルワイヤ走行を備えた乾燥部における請求項10記載の装置であって、 負圧によって動作する前記装置は、主に吸引ロールまたは吸引ボックスであり
、 正圧によって動作する第1の装置は、乾燥シリンダどうしの間のポケットに配
設され走行性を改善する送風ボックスであり、 正圧によって動作する第2の装置は、加熱空気および/または換気空気を供給
する装置であることを特徴とする装置。 - 【請求項17】 少なくとも一つの前記第1の熱回収塔と一つの前記第2の熱回収塔を有し、こ
れらの熱回収塔は、 フード内に供給される換気空気を予熱する装置と、 諸製造工程で使用される水を加熱する装置と、 を有することを特徴とする請求項10記載の装置。
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