PL217472B1

PL217472B1 - Method of aligning moisture profile of paper band

Info

Publication number: PL217472B1
Application number: PL395345A
Authority: PL
Inventors: Aleksander Klepaczka; Włodzimierz Szewczyk
Original assignee: Politechnika Łódzka
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2014-07-31
Also published as: PL395345A1

Abstract

Sposób wyrównywania poprzecznego profilu wilgotności wstęgi papieru w maszynie papierniczej, polegający na wybiórczym nadmuchiwaniu na wstęgę papieru gorącego powietrza w regulatorze profilu wilgotności zainstalowanym na prasie lub na pierwszym cylindrze suszącym maszyny papierniczej charakteryzuje się tym, że wstęgę papieru nadmuchuje się gorącym powietrzem w postaci mikrostrug o prędkości napływu do 400 m/s, z mikrodysz pogrupowanych w moduły, które z kolei są pogrupowane w zespoły modułów, w czasie 0,02-0,05 s.The method of equalizing the transverse moisture profile of a paper web in a paper machine, consisting in selectively blowing hot air onto the paper web in a moisture profile regulator installed on the press or on the first drying cylinder of the paper machine, is characterized in that the paper web is blown with hot air in the form of micro-streams with a speed of inflow up to 400 m/s, from micro-nozzles grouped into modules, which in turn are grouped into groups of modules, in 0.02-0.05 s.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób wyrównywania poprzecznego profilu wilgotności wstęgi papieru w maszynie papierniczej, w drodze nadmuchiwania na wstęgę papieru, w regulatorze profilu wilgotności maszyny, gorącego powietrza.The present invention relates to a method of leveling the transverse moisture profile of a paper web in a papermaking machine by blowing hot air onto the paper web in the machine humidity profile controller.

Znane są sposoby wyrównywania poprzecznego profilu wilgotności wstęgi papieru w maszynie papierniczej, polegające na tym, że na wstęgę papieru, w trakcie jej prasowania lub suszenia, nadmuchuje się strumień nośnika energii cieplnej tj. gorącego powietrze lub pary wodnej w czasie 0,03 - 0,06 s w regulatorze profilu wilgotności instalowanym na prasie lub na pierwszym cylindrze suszącym maszyny papierniczej, przy czym prędkość i strumień masowy nośnika energii dostosowuje się do stopnia wilgotności poszczególnych stref wstęgi papieru tak, że miejsca bardziej wilgotne nadmuchuje się z większą prędkością lub większym strumieniem masowym nośnika energii cieplnej.There are known methods of leveling the transverse moisture profile of a paper web in a paper machine, consisting in blowing a stream of thermal energy carrier, i.e. hot air or water vapor, on the paper web during its pressing or drying, for a period of 0.03 - 0, 06 s in the humidity profile controller installed on the press or on the first drying cylinder of the paper machine, the speed and mass flow of the energy carrier being adapted to the degree of humidity of the individual zones of the paper web, so that the wetter areas are blown with a higher speed or a larger mass stream of the energy carrier thermal.

Proces wymiany ciepła między wstęgą papieru i gorącym powietrzem jest mało intensywny z powodu zbyt małych prędkości nadmuchiwanego powietrza mieszczących się w zakresie 40 - 120 m/s. ₂ The process of heat exchange between the paper web and the hot air is not very intensive due to too low velocities of the blown air, in the range of 40 - 120 m / s. ₂

Wartości współczynnika przejmowania ciepła dla takich prędkości wynoszą 0,15 - 0,35 kW/m²K. Nadmuchiwanie parą wodną powoduje na początku przyrost wilgotności wstęgi papieru o 2 - 3% w wyniku kondensacji pary wodnej, co jest zjawiskiem szczególnie niekorzystnym w przypadku papierów o niskich gramaturach, i na ponowną zamianę kondensatu w parę zużywana jest część energii cieplnej przeznaczonej do wyrównywania profilu wilgotności papieru. Nadto szerokość stref nadmuchu powietrzem lub parą wodną jest zbyt duża (50-100 mm) i nie zapewnia uzyskania „płaskiego” charakteru krzywej profilu wilgotności papieru w kierunku poprzecznym. Przy pomocy tych sposobów uzyskuje się wskaźniki nierównomierności profilu wilgotności (2σ) od 0,5 do 2,0%.The values of the heat transfer coefficient for such speeds are 0.15 - 0.35 kW / m ² K. Blowing with water vapor causes an increase in the moisture content of the paper web by 2 - 3% at the beginning as a result of water vapor condensation, which is particularly unfavorable in the case of paper. of low basis weights, and to convert the condensate back into steam, part of the thermal energy is used to equalize the moisture profile of the paper. Moreover, the width of the air or steam blown zones is too large (50-100 mm) and does not provide a "flat" character of the paper moisture profile curve in the transverse direction. With these methods, the coefficients of the humidity profile non-uniformity (2σ) are obtained from 0.5 to 2.0%.

Znane jest także sposób wyrównywania profilu wilgotności wstęgi papieru polegający na kontaktowaniu powierzchni wstęgi papieru z powierzchnią grzewczą, na przykład wielostrefowych walców metalowych lub cylindrów suszących, o zróżnicowanej temperaturze w kierunku poprzecznym wstęgi. W sposobie tym postępuje się tak, aby strefy wstęgi papieru o większej wilgotności stykały się ze strefami powierzchni grzewczej o wyższej temperaturze.There is also a known method of equalizing the moisture profile of a paper web by contacting the surface of the paper web with a heating surface, for example multi-zone metal rolls or drying cylinders, at different temperatures in the transverse direction of the web. The method proceeds so that the zones of the paper web with higher humidity contact the zones of the heating surface with higher temperature.

Sposób ten jest energochłonny i nieskuteczny w przypadku dużych prędkości przesuwania się wstęgi, dla których czas kontaktu wstęgi z powierzchnią grzejną jest zbyt krótki.This method is energy-consuming and ineffective at high web speeds for which the contact time of the web with the heating surface is too short.

Znane jest także wyrównywanie profilu wilgotności wstęgi papieru w drodze selektywnego suszenia w polu elektromagnetycznym.It is also known to equalize the moisture profile of a paper web by selectively drying in an electromagnetic field.

Sposób ten jest kosztowny, kłopotliwy w realizacji i zalecany do stosowania w tych miejscach maszyny papierniczej, w których wilgotność papieru jest stosunkowo duża tj. rzędu 15 - 20%.This method is expensive, cumbersome to implement and is recommended for use in those places of the paper machine where the moisture content of the paper is relatively high, i.e. on the order of 15-20%.

Sposób wyrównywania poprzecznego profilu wilgotności wstęgi papieru w maszynie papierniczej, polegający na wybiórczym nadmuchiwaniu na wstęgę papieru gorącego powietrza w regulatorze profilu wilgotności instalowanym na prasie lub na pierwszym cylindrze suszącym maszyny papierniczej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wstęgę papieru nadmuchuje się w regulatorze profilu wilgotności gorącym powietrzem w postaci mikrostrug o prędkości napływu 350 m/s, z mikrodysz o średnicach równych 200 μm, pogrupowanych w moduły o szerokości 40 mm, które z kolei są pogrupowane w zespoły modułów o szerokości równej szerokości wstęg papieru i długości całkowitej, mierzonej w kierunku ruchu wstęgi, równej 0,5 m, w czasie 0,02 - 0,05 s.A method of aligning the transverse moisture profile of a paper web in a paper machine by selectively blowing hot air on the paper web in a moisture profile regulator installed on a press or on the first drying cylinder of a paper machine, according to the invention, characterized in that the paper web is blown in the humidity profile regulator hot air in the form of micro-shots with an inflow velocity of 350 m / s, from microdeams with diameters equal to 200 μm, grouped into modules 40 mm wide, which in turn are grouped into sets of modules with a width equal to the width of the paper webs and the total length, measured in the direction of web movement, equal to 0.5 m, during 0.02 - 0.05 s.

Modułowe zespoły mikrodysz zastosowane w sposobie według wynalazku zapewniają uzyska₂ nie bardzo wysokich współczynników przejmowania ciepła przez wstęgę papieru - do 40 kW/m²K i skuteczną poprawę profilu wilgotności wstęgi w kierunku poprzecznym. Sposób według wynalazku zapewnia uzyskanie wskaźnika nierównomierności profilu wilgotności (2σ) w zakresie 0,3 - 0,5%. Zmniejszenie nierównomierności profilu wstęgi papieru powoduje znaczne oszczędności energii cieplnej w procesie suszenia papieru oraz poprawę właściwości wytrzymałościowych wstęgi poddawanej naprężeniom w czasie jej transportu podczas prasowania i suszenia. Nadto poprawia wydajność maszyny papierniczej.Micro-modular assemblies used in the process according to the invention provide _{2 are} not very high heat transfer coefficient through the paper web - up to 40 kW / m ² K and an effective improvement in the moisture profile of the web in transverse direction. The method according to the invention provides the moisture profile non-uniformity index (2σ) in the range of 0.3 - 0.5%. Reducing the unevenness of the profile of the paper web results in significant savings of thermal energy in the process of drying the paper and improving the strength properties of the web subjected to stress during its transport during pressing and drying. Moreover, it improves the efficiency of the paper machine.

Sposób według wynalazku ilustruje poniższy przykład.The method according to the invention is illustrated by the following example.

P r z y k ł a d.P r z k ł a d.

Wstęgę papieru o szerokości 4 m, wilgotności około 55% i wskaźniku nierównomierności profilu wilgotności 2σ = 2%, podczas jej prasowania, poddawano, w regulatorze profilu wilgotności zainstalowanym na prasie maszyny papierniczej, wybiórczemu działaniu mikrostrug powietrza o temperaturze 400°C i prędkości napływu 350 m/s, z mikrodysz o średnicach 200 μm, pogrupowanych w moduły o szerokości 0,04 m i długości 0,25 m, które z kolei były pogrupowane w dwa zespoły modułów,The paper web with a width of 4 m, humidity of about 55% and a humidity profile non-uniformity index of 2σ = 2%, during its pressing, was subjected, in the humidity profile regulator installed on the press of the paper machine, to selective action of the micro-air microstructure with a temperature of 400 ° C and an inflow rate of 350 m / s, with micro-nozzles with a diameter of 200 μm, grouped into modules 0.04 m wide and 0.25 m long, which in turn were grouped into two sets of modules,

PL 217 472 B1 po 100 modułów w każdym zespole, o szerokości 4 m każdy i o długości całkowitej, mierzonej w kierunku ruchu wstęgi, równej 0,5 m. Czas wybiórczego działania mikrostrug był równy 0,04 s.There were 100 modules in each set, each 4 m wide and with an overall length, measured in the direction of web motion, equal to 0.5 m. The time of selective operation of the microstructure was 0.04 s.

Wskaźnik nierównomierności profilu wilgotności 2σ wstęgi papieru zmalał do 0,4%, co umożliwiło osiągnięcie wartości średniej wilgotności końcowej papieru 6,5% i tym samym zwiększenie wydajności maszyny papierniczej o około 10%.The coefficient of unevenness of the 2σ moisture profile of the paper web decreased to 0.4%, which made it possible to achieve the average final paper moisture value of 6.5% and thus increase the paper machine efficiency by about 10%.

Claims

Patent claim

A method of aligning the transverse moisture profile of a paper web in a paper machine by selectively blowing hot air onto the paper web in a moisture profile regulator installed on a press or on the first drying cylinder of a paper machine, characterized in that the paper web is blown in the humidity profile regulator with hot air in in the form of microstructures with an inflow velocity of 350 m / s, with microdeams with diameters equal to 200 μm, grouped into modules 40 mm wide, which in turn are grouped into sets of modules with a width equal to the width of the paper webs and the total length, measured in the direction of web motion, equal to 0.5 m, in the time of 0.02 - 0.05 s.