SE470192B - Anordning för torkning av en materialbana - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 2 kända torkförfarandena och torkaggregaten åstadkommit mer tillfredsställande maximala arbetshastigheterna gäller särskilt för fram- eller mindre resultat. De nämnda ställning av grafiska papper. Framställningen av tissue sker redan idag vid arbetshastigheter upp till ca 1900 m/min dock med användning av andra torkförfaranden.

Under senare tid har också vid framställning av grafiskt papper eftersträvats väsentligt högre maximala arbets- hastigheter än tidigare. Man försöker att öka den maximala arbetshastigheten till 1500 m/min eller ännu mera. För att uppnå detta mål, måste de kända torkförfarandena och torkaggregaten förbättras i många avseenden. Bl a måste följande fordringar uppfyllas: 1. Den specifika torkeffekten. måste höjas. Därigenom avser man att uppnå, att torkaggregatets bygglängd ej eller' i ej väsentlig grad överstiger de hittills vanliga måtten. 2. Torkförloppets verkningsgrad eller lönsamhet måste förbättras för att hålla energiförbrukningen inom förnuftiga gränser. 3. Den s }< körbarheten (runability) hos torkapparaten skall vara så hög som möjligt; dvs risken att materi- albanan. brister under driften skall elimineras så långt bara är möjligt. 4. För det fall att trots detta eventuellt ett banbrott sker, skall sådana åtgärder ha vidtagits att det utskott, som samlas kan avlägsnas så riskfritt som möjligt. 5. Vid start eller vid återstart av pappersmaskinen skall inträdningen av pappersbanan (vilket som känt är mäste ske vid full arbetshastighet) äga rum automatiskt med hög tillförlitlighet. lO 15 20 25 30 35 4-70 192 3 6. Den redan kända torktvärprofilstyrningen (genom uppdelning av' den ankommande torkluften i. enskilt styrbara delströmmar) skall också fortsättningsvis vara möjlig och om möjligt göras ännu effektivare. 7. Den hittills observerade och genom den stora andelen av kontakttorkning förorsakade minskningen av nägra kvalitetsvärden hos den färdiga materialbanan skall undvikas så långt möjligt.

Till grund för uppfinningen ligger uppgiften att i så måtto förbättra det inledningsvis beskrivna torkförfarandet och tillhörande torkaggregat att arbetshastigheten kan ökas avsevärt relativt tidigare och att samtidigt de ovan angivna fordringarna uppfylles i möjligaste mån.

Denna uppgift löses för torkförfarandet genom de känneteck- nande, utmärkande dragen i patentkravet 1 och för till- hörande torkaggregat genom de kännetecknande, utmärkande dragen i patentkravet 5.

Enligt detta består en väsentlig tanke hos uppfinningen i att man leder materialbanan, som skall torkas, flera gånger efter varandra omväxlande över en kontaktzon, en därtill anslutande efterförångningszon och därefter genom en hetlufttorkzon. På denna följer nästa behandlingscykel återigen med kontaktzon, efterförångningszon och het- lufttorkzon. Dessa cykler kan upprepas godtyckligt ofta varvid materialbanan som skall torkas hela tiden löper tillsammans med ett stödband från station till station (s k sluten banstyrning). Man undviker alltså, som vid de inledningsvis nämnda kända anordningarnaj att materialbanan som skall torkas löper i ett fritt drag från en station till nästa och härvid utsättes för en hög dragbelastning.

Exempelvis vid papperstillverkningsmaskiner är det känt att anordna den slutna.banstyrningen endast vid början eller endast ungefär i den första halvan av torkpartiet. I de lO 15 20 25 30 35 4 efterföljande torkgrupperna finns alltid.den öppna banstyr- ningen, vid vilken pappersbanan löper i fria drag från en torkcylinder till den andra. Detta var hittills erforder- ligt, eftersom tidigare kända torkanordningar till följd av avsaknad av ytterligare hetlufttorkninng eller till följd av' en alltför ringa andel hetlufttorkning uppvisar en otillräcklig torkeffekt. Enligt uppfinningen lyckas man nu att väsentligt öka effektandelen hos hetlufttorkningen hos den totala torkeffekten vid en torkanordning med sluten banstyrning. Följaktligen kommer det i framtiden att vara möjligt att i en pappersmaskin också väsentligen höja andelen av torkgrupper med sluten banstyrning. I gynnsamm- aste fall är det möjligt att utrusta en. pappersmaskin uteslutande med sluten torkgrupper med banstyrning.

Härigenom reduceras tydligt den ofördelaktiga dragpä- känningen av materialbanan, eftersom ett stort antal av fria pappersdrag elimineras.

En ytterligare fördel hos uppfinningen ligger i följande: genom den höga andelen av ythetluftstorkning, dvs genom reduceringen.av andelen av kontakttorkning, àstadkommes vid många produktsorter en förbättring av materialbanans töjningshàllfasthetsvärden_Dennaeffektförstärksytterli- gare genom den redan nämnda ökade användningen av sluten banstyrning. Vidare àstadkommes genom den ökade använd- ningen av ythetluftstorkning vid nästan alla produktsorter en ökad specifik volym hos materialbanan. Dessa nämnda kvalitetsförbättringar är till stor fördel för den efter- följande bearbetningen.eller användningen.av materialbanan.

Endast som exempel bör nämnas den ökade belastbarheten hos papper vid tryckning eller vid fyllning av papperssäckar.

De hittills nämnda fördelarna möjliggör emellertid också reduktion av andelen högvärdiga och dyra ràmaterialkompo- materialbanan. samhället nenter i Härigenom kan för betydande besparingar uppnås.

Enligt en viktig tanke som för uppfinningen framåt finns i hetlufttorkzonerna en sluten luftstyrning; dvs hetluften 10 15 20 25 30 35 5 avlägsnas samtidigt äter genom frànluftskanaler efter att ha genomströmmat en förhållandevis kort torksträcka. Man undviker härigenom att hetluften eller en del av denna hetluft, med okontrollerad hastighet eller med ett okon- trollerat blandningstillstånd strömmar ut tvärs material- banan.

Ytterligare fördelar hos uppfinningen kommer i det följande att förklaras närmare med hänvisning till på ritningen visade utföringsexempel.

Figur 1 visar schematiskt en del av ett torkparti i sidovy.

Figur 2 visar en av hetluftstillförselanordningarna i figur 1 i ett i förhållande till figur 1 förstorat tvärsnittt.

Figur 3 visar en vy i riktning hos pilen P i figur 2.

Den i figur 1 visade torkapparaten är en del av en pappers- framställningsmaskin. Pappersbanan 9, som skall torkas, genomlöper torkapparaten i_ det visade utföringsexemplet från vänster till höger. En första torkgrupp omfattar fyra upptill liggande uppvärmbara torkcylindrar 11 till 14 och fyra nedtill liggande sugfiltledvalsar 21 till 24. Pappers- banan 3 överförs medelst en pappersledvals 8 till ett ändlöst stödband 10 vilket företrädesvis är utbildat som ett poröst filtband ("torkfilt"). Pappersbanan 9 löper tillsammans med stödbandet 10 meanderformigt genom tork- gruppen alltså omväxlande över torkcylindrarna 11 till 14 och över sugledvalsarna 21 till 24. Från den sista sugled- valsen 24 löper stödbandet 10 över' flera ledvalsar 19 tillbaka till pappersledvalsen 8. Vid utloppsstället från varje torkcylinder 11 till 14 kan pappersbanan 9 genom en banstabilisator 38 (som visas vid cylindrarna 11 och 14) sugas mot stödbandet 10.

Av den andra torkgruppen är endast två nedtill liggande uppvärmbara torkcylindrar 15 och 16 synliga samt två upptill liggande sugledvalsar 25 och 26. Genom denna torkgrupp löper likaså ett ändlöst stödband 20, vilket 4-76 'E92 lO 15 20 25 30 35 6 medelst sugledvalsen 25 övetar pappersbanan 9 från det första stödbandet 10 och likaså leder den meanderformigt genom den andra torkgruppen.

Pappersbanan uppvärms på känt sätt i kontaktzonerna K (visade som exempel på torkcylindrarna 11 och 12). I den första torkgruppen löper pappersbanan efter varje kontakt- zon K nedåt till efterföljande ledvals 21 till 24. Av- ståndet mellan torkcylindrarna och ledvalsarna är för- hållandevis stort, så att pappersbanan efter det den lämnat kontaktzonen K löper längs en relativt bred efterför- ångningskammare 7. Längs resp tillbakaväg från ledvalsen till nästa.torkcylinder finns en.hetlufttillförselanordning 4. Området under de nedtill liggande ledvalsarna 21 till 24 i den första torkgruppen hålls fritt, så att utskottspappe- ret vid ett eventuellt banbrott kan löpa ut nedåt. Såtill- vida år konstruktionen hos den första torkgruppen 'med upptill liggande torkcylindrar gynnsammare än konstruk- tionen hos den andra torkgruppen. med. nedtill liggande torkcylindrar. Den i figur' 1 visade växlingen. av' upp- byggnaden har emellertid den fördelen att pappersbanans båda sidor efter varandra kommer i kontakt med torkcylind- Iaf .

Detta verkar vid många papperssorter kvalitetshöjande. Om emellertid.fordringarna på kvalitet är förhållandevis låga, kan man anordna flera torkgrupper, i vilka alltid tork- cylindrarna ligger upptill. Det år absolut tänkbart att en pappersmaskin uteslutande utrustas med torkgrupper enligt den första torkgruppen i figur 1, alltså uteslutande med upptill liggande torkcylindrar.

Det är uppenbart att man ej nödvåndighetvis måste anordna en hetlufttillförselanordning efter varje kontaktzon K, alltså ej på varje torkcylinder ll till 16. Varje het- lufttillförselanordning 4 är utbildad som en låda, i vilken tilluftskanaler 55 och åtminstone en frånluftskanal 5 år sammanfattade. En tilluftsledning är betecknad med 41 och 10 15 20 25 30 35 470 192 7 en frånluftsledning med 42. På lådans 4 baksida kan det finnas några ytterligare mot intilliggande förångnings- kammare 7 riktade hetluftsblåsöppningar 40, för att där intensifiera efterförångningen. Det är emellertid också möjligt att i stället, motsvarande läran i den prioritets- lika tyska patentansökan P 38 07 856 2 (Voith-akt nr P 4505), vid pappersbanans nedåtgående löpväg, omväxlande över varandra anordna några luftknivar och däremellan liggande förångningsmellanrum. I detta fall kan det vara lämpligt att öka det horisontella avståndet mellan intill varandra liggande torkcylindrar och angränsande ledvalsar i förhållande till figur l.

Den under cylindern 12 anordnade hetlufttillförselanord- ningen 4 visas i tvärsnitt, den andra däremot endast i sidovy. Här betecknas hetlufttillförselzonen med 6. I den andra torkgruppen finns samma hetlufttillförselanordningar 4'. De är emellertid. i detta fall anordnade vid resp uppifrån och nedåt gående pappersbanor. Under det att i den första torkgruppen till- och frånluftsledningarna 41 och 42 är anslutna. underifrån till lådan 4, har i den andra torkgruppen ledningarna 41' och 42' anordnats omvänt.

Hetluftens temperatur skall företrädesvis uppgå till mellan 140 och l80°C. Den övre gränsen bestäms av temperaturbe- ständigheten hos torkviran 10. Om framtida torkvirakvali- teter så tillåter, kan temperaturen hos hetluften höjas till omkring 300°C.

I figurerna 2 och 3 kan man känna igen ytterligare detaljer hos sal av hetlufttillförsellådorna 4. I figur 3 ^visas dessutom tilluftsventilsystemet. Den mot pappersbanan huvudsakligen öppna lådan har längsväggar 50, 51, vilka sträcker sig tvärs över hela maskinbredden samt vid båda ändarna 'vardera en sidovägg> 52 och 53, dessutonx flera mellanväggar 54. Dessa mellanväggar gör det möjligt att dela upp den tillförda hetluften i enskilt styrbara delströmmar för att påverka pappersbanans 9 torktvärprofil. 470 192 10 15 20 25 30 35 8 Lämpligen gör man avstånden mellan mellanväggarna 54 olika i efter varandra liggande lådor. Eller man ordnar mellan- väggarna, avvikande från figur 3, en aning lutande mot banans löpriktning. Med en av dessa åtgärder (eller med båda åtgärderna) kan man undvika uppkomsten av stråk i pappersbanan.

Tillförseln av hetluften sker via munstyckselement 55 med vardera en luftblåsslits 58, vilka sträcker sig tvärs banans löpriktning och vilka via interna tilluftsledningar 56 är anslutna till utifrån kommande tilluftsledningar 41.

Dessa är var och en via en styrventil 57 anslutna till ett tvärfördelarrör 45.

Luftblåsslitsarnas 58 blåsriktning är motriktad banans löpriktning. Hetluften strömmar i så turbulent tillstånd som möjligt mellan pappersbanan 10 och en torkluftstyryta 59. Dess längd a, mätt parallellt med banans löpriktning, skall uppgå till mellan 30 och 150 mm företrädesvis mellan 80 och 120 mm. Totallängden hos alla styrytor 59 i en låda 4 skall uppgå till åtminstone 100 mm. I området kring denna torkluftstyryta 59 avger hetluften vårmeenergi till pappersbanan och tar upp vattenånga från pappersbanan.

Därefter kommer luften in i en frånluftkammare 60, som hör till lådans 4 inre och som kommunicerar med den (i bakre området av lådan befintliga) frånluftskanalen 5.

Avståndet b mellan hetluftstyrytan 59 och pappersbanan 9 skall uppgå till mellan 10 och 70 mm, företrädesvis mellan 20 och 40 mm. På ritningen har utelämnats element för fastsättning'av'torklufttillförsellàdan.4i.maskinstativet.

Det är lämpligt att vidtaga sådana åtgärder, att varje låda 4 eller 4' kan vridas fån pappersbanan 9 på den sida av pappersmaskinen, på vilken vid inträdningen.av pappersbanan överföringsremsan löper genom torkpartiet.

Under det att làdans 4 tilluftssida, alltså särskilt munstyckselementen 55, genom mellanväggarna 54 är uppdelad 4-70 192 9 i från varandra fullständigt oberoende zoner, behöver frànluftssidan vara uppdelad i motsvarande zoner endast i lådans övre område. Med andra ord: i lådans undre område är fränluftkammaren.5 fri från.mellanväggar. Det räcker alltså om till denna frànluftskammare 5 endast är anslutna exempelvis två eller tre fränluftsledningar 42. Däremot kan antalet tilluftledningar 41 och 56 exempelvis uppgå till mellan 10 och 20, allt efter antalet mellanväggar 54 (vid en pappersmaskinbredd på t ex 8 m).

Claims (1)

1. ILO 15 20 25 30 35 10 Patentkrav Anordning för torkning av en materialbana (9), sär- skilt en pappers- eller' kartongbana, med följande drag: a) torkanordningen är uppdelad i flera torkgrupper, av vilka var och en uppvisar flera uppvärmbara tork- cylindrar (ll-14), över vilka materialbanan (9), som skall torkas, löper i. s k kontaktzoner (K) efter varandra; b) åtminstone den första av torkgrupperna är utrustad med s k sluten banstyrning, dvs materialbanan (9) löper tillsammans med ett stödband (10) omväxlande över kontaktzonerna (K) och över ledvalsar (21-26), vilka berör stödbandet (t ex rena ledvalsar, sugledvalsar (21-24), torkcylindrar eller lik- nande); c) i området med sluten banstyrning finns åtminstone (11-14) vardera två kontaktzoner (K) en torklufttillförsel- vid en del av torkcylindrarna mellan anordning (4), vilken är anordnad pà ett avstånd från framförliggande kontakzon, så att efter kontaktzonen (K) finns en i banans löpriktning bred efterförångningskammare (7); k ä n n e t e c k n a t av följande ytterligare utmärkande drag: d) den torkluft, som skall tillföras materialbanan (9), har en temperatur av åtminstone ll5°C; e) den enskilda torklufttillförselanordningen (4, 4') har - i banans löpriktning omväxlande ~ hetluft- tillförselelement (55) och fránluftskanaler (60); f) i varje torklufttillförselanordning (4, 4') uppgår summan av längderna (a) hos hetluftpåverkansträck- orna till åtminstone 100 mm, varvid.varje påverkan- sträcka är bestämd genom avståndet (a) från en hetlufttillförselöppning (58) till (i strömnings- riktningen) efterföljande frànluftskanal (60). i) 10 15 20 25 30 35 11 Anordning enligt patentkrav JU k ä n n e t e c k - n a d därav, att torkluftens temperatur uppgår till 140 till 180°C. Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att hetluftstorkningens effekt- andel uppgår till åtminstone 10% av den totala tork- effekten, Anordning enligt något av patentkraven l-3, för en torkgrupp, vars uppvärmbara valsar (ll-14) är anordna- de i en övre rad och vars ledvalsar (21-24) är anord- nade i en undre rad, k ä n n e t e c k n a d därav, att torklufttillförselanordningarna (4) är anordnade uteslutande på nmterialbanans (9) uppåtgående löp- sträckor. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k - n a d därav, att torklufttillförselanordningen (4) är utbildad som en låda (4) med till- och fránluftskana- ler och att ledningar (41, 42) för till- och bortför- sel av torkluft är anslutna till lådan (4) underifrån. Anordning enligt något av patentkraven 1 till 3, för en torkgrupp, vars uppvärmbara valsar (15, 16) är anordnade i en undre rad och vars ledvalsar (25, 26) är anordnade i en övre rad, k ä n n e t e c k n a d därav, att torklufttillförselanordningarna (4') är anordnade uteslutande på materialbanans (9) nedåt- gående löpsträckor. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k - n a d därav, att torklufttillförselanordningen (4') är utbildad som låda (4') med till- och frånluftskana- ler och att ledningar (4l', 42') för till- och bort- försel av torkluft är anslutna till lådan (4') upp- ifrån. 10 15 20 25 30 35 -..à \O FO 10. 11. 12. 13. 14. 12 Anordning enligt patentkrav 5 eller 7, k ä n n e - t e c k n a d därav, att tillförselledningarna (41) utgår från en separat anordnad tvârfördelare (45). Anordning enligt något av' patentkraven 5 till 8, att lådan (4) på materialbanans överföringsremssida är bortvridbar. k ä n n e t e c k n a d därav, Anordning enligt något av' patentkraven 1 till 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att torklufttillför- selanordningen (4) uppvisar några ytterligare mot förångningskammaren (7) riktade blàsöppningar (40). Anordning enligt något av patentkraven 1 till 10, k ä n n e t e c k n a d genonl följande utmärkande drag: den enskilda torklufttillförselanordningen (6) (55), vilket sträcker sig tvärs över materialbanans bredd och har åtminstone ett munstyckselement vilket längs sin längsutsträckningsriktning uppvisar eller en serie luftut- (59), som ansluter sig därtill och löper ungefär parallellt en luftutblåsningsslits (58) blåsningsöppningar, vidare en torkluftstyryta med materialbanan (9) och en torkluften upptagande frånluftkammare (60), vilken likaså sträcker sig tvärs över materialbanans bredd. Anordning enligt patentkrav 11, k ä n n e t e c k - n a d därav, att torkluftens strömningsriktning från munstyckselementet till frånluftskammarenåü:motriktad banans löpriktning. Anordning enligt patentkrav 11 eller 12, k ä n n e - t e c k n a d därav, att längden (a) hos en enskild (59), löpriktning, uppgår till mellan 50 och 150 mm, före- torkluftstyryta uppmätt parallellt med banans trädesvis mellan 80 och 120 mm. Anordning enligt något av patentkraven 11 till 13, :I 10 15. 13 k ä n n e t e c k n a d därav, att avståndet (b) mellan torkluftstyrytan (59) och materialbanan (9) uppgår till mellan 10 coh 70 mm, företrädesvis mellan 20 och 40 mm. Anordning enligt något av patentkraven l till 14, k ä n n e t e c k n a d därav, att åtminstone en del av torklufttillförselanordningarna. (4, 4') är- upp- delade i zoner medelst mellanväggar (54), vilka i banans löpriktning ligger efter varandra och att avstånden mellan mellanväggarna i efter varandra anordnade tillförselanordningar (4, 4') är olika.