SE509439C2 - Anordning för torkning eller värmebehandling av en materialbana - Google Patents

Description

10 H 20 25 30 35 509 459 Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning så att en optimal total värmeöverföring från blåslåda till materialbana, företrädesvis en bana av cellulosa och/eller träfiber, för torkning eller värme- behandling av denna, och därmed en effektivare tork- anläggning, erhålles.

Med en effektivare torkanläggning avses en anläggning, som antingen kan göras väsentligen mer kompakt för torkning eller värmebehandling av en given mängd materialbana eller en anläggning som, med oförändrad storlek, kan uppnå en väsentligt högre kapacitet, det vill säga torkning eller värmebehandling av en väsentligt större mängd materialbana per tidsenhet.

Detta ändamål uppnås enligt föreliggande uppfinning med en anordning, som är av det inledningsvis angivna slaget och kännetecknas därav, att åtminstone den mot material- banan vända och med denna väsentligen parallella låd- väggen av nämnda blåslåda uppvisar en ytutformning, som har en emissionskoefficient i intervallet 0,7-1,0, företrädesvis 0,8-1,0, särskilt så nära som möjligt eller lika med 1,0, för värmeöverföring genom strålning åtminstone från nämnda parallella lådväggs yta till materialbanan.

Vid en utföringsform enligt föreliggande uppfinning utgöres ytutformningen företrädesvis av en ytbeläggning i form av lackering eller liknande, såsom svartlackering, särskilt matt svartlackering. Såsom exempel på ytbelägg- ningsmaterial kan härvid nämnas polyester och polyvinyl- fluorid.

Vid en annan utföringsform enligt föreliggande uppfinning utgöres ytutformningen företrädesvis av en medelst kemisk metod behandlad yta, såsom en svartoxiderad, zinkfosfat- 10 20 25 30 35 509 4s§i erad eller manganfosfaterad yta. Ytbehandlingen för åstadkommandet av denna ytutformning utföres vanligtvis vid en förhöjd temperatur genom så kallad värmebehand- ling.

Vid ytterligare en utföringsform enligt föreliggande uppfinning utgöres ytutformningen företrädesvis av en medelst elektrolytisk metod behandlad yta, såsom en svartgalvaniserad, svartförkromad eller svartförnicklad yta.

Enligt föreliggande uppfinning kan de mot materialbanan väsentligen vinkelräta sidolådväggarna av nämnda blåslåda med fördel ha en med nämnda parallella lådvägg motsvar- ande ytutformning.

Enligt föreliggande uppfinning kan även nämnda blåslådor vara placerade på båda sidor av materialbanan.

Den mest föredragna utföringsformen vid en konventionell torkanläggning med dubbelsidig värmeöverföring är således den vid vilken samtliga blåslådors mot materialbanan vända och med denna väsentligen parallella lådväggars ytor och mot materialbanan väsentligen vinkelräta sido- lådväggars ytor på båda sidor om materialbanan uppvisar någon av ovan angivna ytutformningar.

Härigenom åstadkommas en optimal, och i det ideala fallet då emissionskoefficienten är lika med 1,0 en maximal, värmeöverföring genom strålning från ovan nämnda låd- väggars ytor till materialbanan. Därmed har även för- utsättningar för en optimal total värmeöverföring genom strålning och konvektion för torkning eller värme- behandling av en_materialbana skapats, under antagandet att det konvektivt överförda värmet optimerats. Exempel på blåslåda för vilken man sökt optimera den konvektiva »rr 10 15 20 25 30 35 509 439 värmeöverföring, genom att på ett särskilt vis utforma och anordna utblåsningsöppningar i den mot materialbanan vända och med denna parallella lådväggen, ges i den svenska ansökningen SE 9503822-0.

Uppfinningen ska nu beskrivas närmare under hänvisning till bifogad ritningsfigur, vilken är en perspektivvy och visar schematiskt del av en anläggning med dubbelsidig värmeöverföring för torkning av en materialbana.

Materialbanan 1 består i föreliggande utföringsform av pappersmassa och frammatas horisontellt genom anlägg- ningen. Materialbanans 1 frammatningsriktning visas i figuren med pilar P. Ett flertal blåslådor 2, 7, som var och en väsentligen har formen av en långsträckt, rät- vinklig parallellepiped med en mot materialbanan 1 vänd och med denna väsentligen parallell lådvägg 3a, 3b och mot materialbanan 1 vinkelräta sidolådväggar 4a, 4b, är placerade under respektive över banan. De med material- banan 1 parallella lådväggarna 3a, 3b är på vardera sidan om banan belägna i samma horisontalplan. Blåslådorna 2, 7 sträcker sig vinkelrätt mot materialbanans 1 fram- matningsriktning P över hela dess bredd och är anordnade vid sidan av varandra med förutbestämda mellanrum 5.

Varje under respektive över materialbanan 1 placerad blåslåda 2, 7 har i sin med banan parallella lådvägg 3a, 3b ett flertal utblåsningsöppningar 6, 8, vilka exempel- vis kan utgöras av ett flertal utformade, i rader anordnade, cirkulära hål och/eller så kallade ögonlocks- perforeringar. I den svenska ansökningen SE 9503822-0 beskrives närmare hur blåslådor med utblåsningsöppningar av detta slag kan utformas för att på ett optimalt sätt konvektivt överföra värme till en materialbana, såsom en pappersmassabana. Fläktanordningar (icke visade) blåser in het luft i blåslådorna 2, 7. Denna heta luft utblåses 10 20 25 30 35 509 439 från blåslådorna 2, 7 via öppningarna 6, 8. Den utblåsta luften överför således värme konvektivt till material- banan 1 för att torka denna. Den utblåsta luften bär också materialbanan 1 och håller därvid denna på ett bestämt svävavstånd från blåslådorna 2, 7. Den från blåslådorna 2, 7 utblåsta luften bringas att strömma ut via mellanrummen 5 mellan blåslådorna.

För att nu optimera den totala värmeöverföringen från blåslådorna 2, 7 till materialbanan 1 för torkning av denna har enligt föreliggande utföringsform, före till- verkningen av blåslådorna, samtliga avsedda mot banan vända och med denna väsentligen horisontella lådväggars ytor 3a, 3b och mot banan väsentligen vinkelräta sido- lådväggars ytor 4a, 4b, på båda sidor av banan, genomgått en ytbehandling. Denna förytbehandling av i detta fall stålplåt utföres medelst en ytbeläggning i form av lackering, varvid exempelvis polyvinylfluorid används såsom ytbeläggningsmaterial. Förytbehandlingen av stålplåten kan också utföras medelst en kemisk metod i form av svartoxidering. Den ytbehandlade stålplåten uppvisar härvid en matt och svart ytutformning, som har en emissionskoefficient i intervallet 0,8-1,0.

Den heta luften som blåses in i blåslådorna 2, 7, och som blåses ut från blåslådorna 2, 7 via dessas respektive i rader anordnade öppningar 6, 8, värmer upp de enligt föreliggande utföringsform ovan nämnda ytbehandlade låd- väggarnas ytor 3a, 3b, 4a, 4b. Hetluftens temperatur för torkanläggningen, och därmed även lådväggarnas yttempera- tur, ligger i intervallet ca 100-200 °C, medan material- banans 1 temperatur ligger i intervallet ca 50-80 °C.

Till följd av temperaturdifferensen mellan de ytbehand- lade lådväggarnas ytor 3a, 3b, 4a, 4b och materialbanan 1 överföres värme genom värmestrålning eller så kallad infraröd strålning. Den här största andelen av värmeöver- föringen genom strålning härrör ifrån de mot material- 10 H 20 25 30 35 509 459 banan 1 vända och med denna horisontella lådväggarnas ytor 3a, 3b. Genom att de horisontella lådväggarnas ytor 3a, 3b täcker in större delen av banans totala yta, vanligtvis ca 85% eller mer, erhålles således en mycket stor värmestrålande yta. Värmet genom strålningen från lådväggarnas ytor 3a, 3b, 4a, 4b till materialbanan 1 överföres jämnt fördelat över hela banans bredd och är vidare ej beroende av avståndet till banan. Detta bidrar till en jämn och effektiv torkning av materialbanan.

Emissionskoefficienten för lådväggarnas ytor är ej heller beroende av den för torkanläggningen aktuella, förhåll- andevis låga, temperaturen, utan är endast beroende av ytutformningen, det vill säga de karakteristika hos lådväggarnas ytor som bestämmer emissionskoefficienten.

Detta innebär exempelvis att ytans kulör, såsom grad av svärta, ej behöver vara av avgörande betydelse för emissionskoefficienten.

Hetluften som blåses ut genom de radvis anordnade öppningarna 6, 8 i de med materialbanan 1 horisontella lådväggarna 3a, 3b överför samtidigt i den visade utför- ingsformen på ett optimalt sätt värme till banan genom konvektion.

Den totala värmeöverföringen från den heta luften via lådväggarnas ytor 3a, 3b, 4a, 4b och de horisontella lådväggarnas 3a, 3b öppningar 6, 8 till materialbanan för torkning av denna har härvid tack vare en effektiv värmeöverföring genom strålningen optimerats. Härigenom har en effektivare torkning och därmed torkanläggning åstadkommits. Det har således visat sig att trots den för värmestrålningen förhållandevis låga temperaturen av den värmeöverförande anordningen enligt uppfinningen, så är värmeöverföringen genom strålningen av signifikant betydelse för den totala värmeöverföringen för torkning av banan 1. 20 25 30 35 509 439 Försök i laboratorium har genomförts med ytbehandlade blåslådor för att uppmäta dessas emissionskoefficient, och därmed fastställa ökningen av det totalt överförda värmet genom värmestrålningen från blåslådorna till en pappersmassabana. Härvid användes blåslådor tillverkade av stålplåt, vilkas lådväggar vända mot pappersmassabanan och parallella med denna och sidolådväggar vinkelräta däremot ytbehandlats med ett skikt av temperaturbeständig plast, huvudsakligen i form av polyvinylfluorid. Nämnda lådväggars ytor uppvisade en matt och svart ytutformning.

Blåslådornas emmissionskoefficient för strålningsöverförd värme uppmättes till 0,90 vid en yttemperatur av låd- väggarna på 160 °C. Pappersmassabanans temperatur låg på 60 °C. Detta är att jämföra med dagens galvaniserade plåt, vars emmissionskoefficient är mindre än 0,1 vid samma förhållanden. Genom att använda den plastbelagda plåten i stället för den galvaniserade plåten fann man att det överförda värmet (värmeeffekten) genom strål- ningen ökade med 0,8 kW/m2. Det totalt överförda värmet ökade härmed från 1o,o kw/mz 11111 10,8 kw/mz, det vill säga med 8 %.

Det har överraskande visat sig att den för tillverkningen av blåslådor förytbehandlade plåten klarar maskinbearbet- ning medelst exempelvis de stansnings- och präglingsverk- tyg med vilkas hjälp utblâsningsöppningarna framställes.

Dagens galvaniserade plåt har här nackdelen att den måste vara nygalvad för att klara maskinbearbetningen. Det har även överraskande visat sig att den ytbehandlade plåten klarar den för torkanläggningen aktuella temperaturen.

Den ytbehandlade blåslådan uppvisar vidare en hög korrosionsbeständighet, vilket framför allt är viktigt under lagring och transport till torkanläggningen för installation. 10 15 20 25 509 459 Ytbehandlingen av, mot banan 1 vända och med denna parallella, lådväggens yta 3a, 3b och däremot vinkelräta sidolådväggarnas ytor 4a, 4b, kan naturligtvis även utföras efter tillverkningen av själva blåslådan. Det föredragna alternativet torde emellertid i praktiken vara ytbehandling före tillverkningen, eftersom befintlig produktionsbana då endast behöver ändras minimalt. Den för tillverkning av blåslådan förytbehandlade plåten, såsom stålplåt eller aluminiumplåt, kan då framställas på "rulle" precis som dagens galvaniserade plåt vanligtvis framställes. Man kan även tänka sig att blåslådans samtliga lådväggar, det vill säga även den lådvägg som är vänd bort mot banan och väsentligen parallell med denna, är tillverkade av samma förytbehandlade material, vilket skulle förenkla tillverkningen ytterligare.

I den visade utföringsformen har uppfinningen tillämpats för en transport av en sammanhängande materialbana 1 men uppfinningen kan även utnyttjas för transport av ark- eller skivformigt material, såsom träfiberplattor, eller för annat styckegods med en plan sida av erforderlig utsträckning.

Transporten sker i den visade utföringsformen i ett horisontellt plan, men kan även tänkas ske i ett verti- kalt eller lutande plan.

Claims (7)

10 B 20 25 30 35 509 439 PATENTKRAV

1. Anordning för torkning eller värmebehandling av en materialbana (1), företrädesvis en bana av cellulosa och/eller träfiber, såsom papper, pappersmassa eller träfiberplattor, medelst åtminstone en blåslåda (2, 7), i en anläggning genom vilken materialbanan (1) frammatas, vilken nämnda blåslåda (2, 7) har en mot materialbanan (1) vänd och med denna väsentligen parallell lådvägg (3a, 3b) och mot materialbanan (1) väsentligen vinkelräta sidolådväggar (4a, 4b), och vilken är avsedd att tillsammans med ett flertal blåslådor (2, 7) placeras åtminstone på ena sidan av materialbanan (1), varvid en eller flera nämnda parallella lådväggar (3a, 3b) sträcker sig över väsentligen hela materialbanans (1) bredd, och vilken blåslåda (2) i sin nämnda parallella lådvägg (3a, 3b) har ett flertal utblåsningsöppningar (6, 8) för konvektiv värmeöverföring till materialbanan (1), k ä n n e t e c k n a d därav, att åtminstone nämnda parallella lådvägg (3a, 3b) uppvisar en ytutformning, som har en emissionskoefficient i intervallet 0,7-1,0, företrädesvis 0,8-1,0, särskilt så nära som möjligt eller lika med 1,0, för värmeöverföring genom strålning åtminstone från nämnda parallella lådväggs (3a, 3b) yta till materialbanan (1).

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att ytutformningen utgöres av en ytbeläggning i form av lackering eller liknande, såsom svartlackering, företrädesvis matt svartlackering.

3. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att ytutformningen utgöres av en medelst kemisk metod behandlad yta, såsom en svartoxiderad, zinkfosfaterad eller manganfosfaterad yta. 509 459

4. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att ytutformningen utgöres av en medelst elektrolytisk metod behandlad yta, såsom en svartgalvaniserad, svartförkromad eller svartförnicklad yta.

5. Anordning enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda sidolådväggar (4a, 4b) har en med nämnda parallella lådvägg (3a, 3b) motsvarande ytutformning.

6. Anordning enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda blåslådor (2,

7) är placerade på båda sidor av materialbanan (1).