FI81625C - Anordning foer torkning av en fiberbana. - Google Patents

Description

1 81625

Sovitelma kuiturainan kuivaamiseksi

Keksinnön kohteena on sovitelma kuiturainan kuivaamiseksi, johon sovitelmaan kuuluu ainakin yksi kahden toi-5 siaan vasten painautuvan puristintelan muodostama puris-tinnippi, ainakin yksi kuivatuskudos rainasta poistuvan veden vastaanottamiseksi, ohut ja lämpöä hyvin johtava päätön nauha, joka kuumennetaan olennaisesti puristinnipin ulkopuolella ja jolla rainaa kuumennetaan puristinnipissä, 10 kuumennuslaitteet nauhan kuumentamiseksi ja välineet nauhan kireyden säätämiseksi, jolloin raina, kuivatuskudos ja nauha on johdettu kulkemaan puristinnipin läpi yhdessä siten, että raina on nauhan ja kuivatuskudoksen välissä nauhaa koskettaen ja nauha on asennettu puristinnipin jäl-15 keen kulkemaan osan pituudestaan olennaisesti kuivatuskudoksen puoleisen toisen telan pinnan suuntaisena ja sitä päin painautuneena siten, että nauha muodostaa toisen telan kanssa pidennetun puristusvyöhykkeen, jonka puristus-vaikutusta voidaan säätää nauhan kireyttä säätämällä.

20 Valmistettavasta kuiturainasta poistetaan vettä rainan kuivaamiseksi useilla eri tavoin. US-patentista 4 324 613 on tunnettu ratkaisu, jossa raina johdetaan yhdessä kuivatuskudoksen kuten huovan kanssa kahden toisiaan vasten painautuvan telan muodostaman puristinnipin läpi, 25 jolloin rainaa vasten painautuva tela on kuumennettu rainan kuumentamiseksi ja siinä olevan veden höyrystämiseksi, jolloin syntyvä höyrynpaine ajaa vettä rainasta viileämpää puristustelaa vasten olevaan huopaan. Ratkaisun heikkoutena on kuumennetun telan kuumentaminen ennen nippiä ja sen 30 jäähtyminen nipissä. Nopeilla paperikoneilla telalla tarvittava lämmitysteho on erittäin suuri ja telan seinämän paksuudesta johtuen ei sitä tavanomaisilla tunnetuilla lämmitysmenetelmillä kyetä lämmittämään riittävästi halutun vedenpoistoasteen ja rainan kuivumisasteen saavuttami-35 seksi. Edelleen telan kuumentamisesta seuraa, että sen 2 81625 toimiessa puristustelana siinä tapahtuu jatkuvia lämmön-vaihteluista johtuvia ns. lämpöshokkeja, jotka aiheuttavat telalle lujuusongelmia. Lujuuden kannalta riittävät tela-materiaalit puolestaan johtavat lämpöä sekä tarvittavan 5 seinämäpaksuuden että materiaalin ominaisuuksien vuoksi niin huonosti, että niillä toteutettu rakenne ei toimi riittävän tehokkaasti. Ratkaisulla on huonona puolena myös se, että kuuman telan aikaansaamaveden höyrystyminen rikkoo muodostuneen rainan, koska puristinnipin jälkeen rai-10 naan ei vaikuta ulkoisia voimia, jotka estäisivät rainassa olevan höyrynpaineen työntämästä rainan pintoja ulospäin, vaan ulos purkautuva höyry rikkoo purkautuessaan rainan pinnan.

Fl-patentissa 69141 puolestaan on tunnettu ratkai-15 su, jossa raina johdetaan kuivatushuovan kanssa telan ja sen ympäri kulkevan metallinauhan väliin, jolloin tela ja nauha muodostavat pitkän puristusvyöhykkeen. Tässä ratkaisussa nauha toimii rainaa vasten olevana kuumennettuna pintana ja vastaavasti tela on jäähdytetty pinta, jolloin 20 rainan kuumentama vesi höyrystyy ja siirtyy huopaa vasten olevan viileän telan aikaansaaman tiivistymisen vaikutuksesta huopaan. Tässä ratkaisussa on tyypillistä, että veden siirtyminen rainasta huopaan tapahtuu yleensä suurimmaksi osaksi höyrystymisen ja tiivistymisen aikaansaaman 25 paine-eron vaikutuksesta. Ratkaisussa ei kuitenkaan ole varsinaista mekaanista puristinnippiä, jolla mekaanisesti puristamalla saataisiin vesi liikkumaan kuivatushuopaan päin.

EP-julkaisussa 0 258 169 puolestaan on esitetty 30 ratkaisu, jossa raina johdetaan kahden telan muodostaman puristinnipin läpi ja edelleen toista puristintelaa vasten painautuneen nauhan ja telan välissä niiden muodostaman pidennetyn puristinvyöhykkeen läpi, jolloin rainaa kuumennetaan joko ennen nippiä ja/tai nipin jälkeen erilliselä 35 kuumentimella. Tässä ratkaisussa on heikkoutena, että rai-

II

3 81625 nassa olevan veden höyrystyessä ja siirtyessä veden mukana kuivatushuopaan vesihöyryn paine tasoittaa nopeasti paine-erot ja veden siirtyminen rainasta huopaan lakkaa huomattavasti ennen pidennetyn puristusvyöhykkeen päättymistä.

5 Tällöin ei pidennetystä puristusvyöhykkeestä saada sitä hyötyä, mitä on tarkoitettu ja raina jää liian kosteaksi. Tämän seurauksena tarvitaan aiottua enemmän puristus- ja kuivatusvaiheita, mikä nostaa sekä investointi, että käyttökustannuksia. Edelleen julkaisun mukaisessa ratkaisussa 10 höyrynpaine pyrkii paineen noustessa rikkomaan rainan pinnan, koska nauhan kiristäminen niin voimakkaasti, että se pystyisi riittävästi painamaan rainaa kokoon höyrynpainet-ta vastaan edellyttäisi kohtuuttoman suuria nauhalujuuksia ja on siten teknisesti hankala toteuttaa.

15 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sel lainen sovitelma kuiturainan kuivaamiseksi, jossa vesi saadaan tehokkaasti poistumaan rainasta huopaan, jossa koko kuivatusvyöhykkeellä saadaan aikaan tehokas veden siirtyminen kuivatuskudokseen ja jossa raina saadaan riit-20 tävän kuivaksi ilman, että sen pinta tai muu rakenne rikkoontuu. Tämä saadaan keksinnön mukaisesti aikaan siten, että toinen tela on imutela, Jonka imuvyöhyke ulottuu ainakin puristinnipistä jonkin matkaa pidennetyn puristus-vyöhykkeen pituudelle.

25 Keksinnön olennaisena ajatuksena on, että rainaan muodostunut ja siitä kuivatuskudokseen siirtynyt höyry sekä sen mukana siirtynyt vesi imetään pois kuivatuskudok-sesta, jolloin rainassa ja kuivatuskudoksessa olevat paineet eivät pääse tasaantumaan, vaan rainassa koko puris-30 tusvyöhykkeen aikana muodostunut vesihöyry pääsee siirtymään kuivatuskudokseen siinä olevan matalamman paineen vuoksi vieden samalla nestemäisessä muodossa olevaa vettä mukanaan. Keksinnön etuna on, että tällä tavoin puristin-nipillä puristamalla sekä sen jälkeen pidennetyssä kuiva-35 tusvyöhykkeessä höyrystämällä ja höyryä pois imemällä saa- 4 81 625 daan tulokseksi erittäin suuri vedenpoistoteho, jolloin rainan kuiva-ainepitoisuus puristimen jälkeen on jopa yli 60 %. Edelleen keksinnön etuna on, että riittävän lämpö-määrän tuonti kuumennusvyöhykkeelle nauhaa kuumentamalla 5 on helppo järjestää puristinnipin ulkopuolella, koska kuumennu s vyöhykkeen pituus voidaan valita halutulla tavalla. Tällöin imuvyöhykkeen alipainevaikutuksen ansiosta rainas-ta voidaan höyrystää aiempaa suurempi määrä vettä ja saada raina riittävän kuivaksi suhteellisen lyhyelläkin piden-10 netyllä kuivatusvyöhykkeellä. Lisäksi keksinnön mukaisen sovitelman etuna on, että raina ei veden höyrystyessä hajoa höyrynpaineen vuoksi, koska kuumennettu nauha painaa rainaa pitäen sen ehjänä ja toisaalta alipaine imee nauhaa rainaan päin tehostaen rainan pintaan kohdistuvaa painet-15 ta.

Keksintöä selostetaan lähemmin oheisessa piirustuksessa, jossa on kaavamaisesti esitetty erästä keksinnön sovellutusmuotoa.

Kuviossa on esitetty puristin, jossa puristinnipin 20 PN muodostavat ensimmäinen ja toinen puristintela 1 ja 2. Sovitelmassa on lisäksi taittotela 3. Ohut ja lämpöä hyvin johtava päätön nauha 4 kiertää taittotelan 3 ja ensimmäisen puristintelan 1 ympäri. Toinen puristintela 2 on asennettu nauhan 4 kulkusuunnassa ensimmäisen puristintelan 1 25 akseliin nähden jonkin matkaa taittotelaan 3 päin, jolloin nauha 4 kulkee jonkin matkaa pituudestaan puristinnipin PN jälkeen toisen telan 2 pinnan suuntaisesti painautuen kireydestään johtuen telan 2 pintaan päin ja muodostaen siten pidennetyn puristinvyöhykkeen PI. Nauhan 4 kuumenta-30 miseksi on telojen 1 ja 3 väliselle nauhanosuudelle asennettu kuumennuslaitteisto 5, jossa on nauhan 4 molemmin puolin sijaitseva kuumennustila. Nauha 4 voidaan kuumentaa joko kuumalla höyryllä tai kaasulla tai sen molemmilla puolilla sijaitsevien liekki- tai säteilylämmittimien 35 avulla. Edelleen nauha 4 voidaan kuumentaa esim. kuumenta- . 81625

O

maila teloja 1 ja/tai 3, joista lämpö edelleen siirtyy nauhaan 4. Sovitelmassa on lisäksi kuivatuskudos 7, joka kulkee puristinnipin PN läpi ja jonka kulkua ohjataan taitto- ja johtoteloilla 8.

5 Raina 6 ja kuivatuskudos 7, jonka voi muodostaa yksi tai useampi kuivatushuopa ja/tai viira, on johdettu puristinnipin PN läpi siten, että raina 6 jää nauhan 4 ja kuivatuskudoksen 7 väliin. Puristimessa kuuma nauha 4 märkä raina 6 sekä olennaisesti kuiva kuivatuskudos 7 tulevat 10 yhtäaikaa puristinnippiin PN, jossa telojen 1 ja 2 välinen puristusvaikutus painaa vettä rainasta 6 kuivatuskudokseen 7. Samalla nauhasta 4 johtuva lämpö höyrystää nopeasti rainassa 6 olevaa vettä, jolloin höyry muodostuvan paineen vuoksi työntyy kuivatuskudokseen 7 ja vie samalla vettä 15 mennessään. Puristinnipin PN jälkeen raina 6 kulkee edelleen pidennetyn puristusvyöhykkeen PI läpi, jolloin nauhan 4 lämpö edelleen höyrystää rainassa 6 olevaa vettä ja saa sen siirtymään kuivatuskudokseen 7 päin.

Koska veden höyrystymisen seurauksena paine rainas-20 sa 6 ja kuivatuskudoksessa 7 nopeasti kasvaisi, on toisena puristintelana 2 käytetty imutelaa. Imutelan 2 imuvyöhyke 9 alkaa hiukan ennen telojen 1 ja 2 muodostamaa puristin-nippiä PN ja jatkuu olennaisesti koko pidennetyn puristus-vyöhykkeen PI matkan. Imuvyöhykkeen 9 vaikutuksesta rai-25 nasta 6 ja kuivatuskudoksesta 7 imeytyy ilmaa pois ennen puristinnippiä PN ja korvautuu rainasta 6 lähtevällä vesihöyryllä, jolloin vesihöyry ja vesi voivat nopeasti siirtyä rainasta 6 kuivatuskudokseen 7 ilman, että ilma hidastaisi siirtymistä. Puristintelan 2 imuvyöhyke 9 imee edel-30 leen vesihöyryä ja vettä pidennetyllä puristusvyöhykkeellä PI, Jolloin kuivatuskudoksen 7 puolella vallitsee koko ajan alipaine nauhan 4 puoleiseen rainan 6 pintaan verrattuna ja sen vaikutuksesta vesihöyry siirtyy vettä mukanaan vieden kuivatuskudokseen 7 päin koko imuvaikutuksen ajan 35 ja veden liikkeen jatkuvuuden vaikutuksesta vielä imuvai- 6 81625 kutuksen päättymisenkin jälkeen.

Edellä esitetyllä tavalla voidaan nauha 4 kuumentaa kuivatustehon kannalta tarvittavan kuumaksi ja saada lyhyelläkin pidennetyllä kuivatusvyöhykkeellä riittävä rainan 5 6 kuivuusaste.

Säätämällä nauhan 4 kireyttä joko jommankumman telan 1 tai 3 avulla tai erillisillä ei esitetyillä ja sinänsä yleisesti tunnetuilla kiristysvälineillä voidaan säätää pidennetyn puristusvyöhykkeen PI puristusvaikutusta 10 ja siten veden poistumista rainasta 6 sekä vähentää samalla rainan jälkikastumista. Telojen 1 ja 2 keskinäisestä asennosata johtuen raina 6 tuodaan puristinnippiin PN joh-totelan 10 kautta sen johtamiseksi oikessa suunnassa puristinnippiin. Tarpeettomien lämpöhäviöiden vähentämiseksi 15 koko puristin on ympäröity lämpöeristetyllä suojakotelolla 11. Lisäksi nauhaan 4 mahdollisesti tarttuneen rainan 6 irroittamiseksi siinä on nauhan 4 pintaan koskettava kaa-vari 12.

Edellä on esitetty vain eräitä keksinnön mukaisia 20 sovellutusmuotoja eikä keksintöä ole millään tavalla rajoitettu niihin. Telan 2 imuvyöhyke voi alkaa vasta puris-tinnipin kohdalta tai sitä aikaisemmin. Imuvyöhyke voi vastaavasti jatkua koko pidennetyn puristusvyöhykkeen pituudelle tai vain osalle sen pituutta kuivattavan rainan 25 ominaisuuksista, höyrystämiseen käytettävästä lämpömäärästä, rainan kulkunopeudesta yms. seikoista riippuen. Mikäli raina seuraa telan pinnan suunnassa kuumennetun nauhan erottua siitä, voi imuvyöhyke ulottua myös vastaavasti pidemmälle. Eri tapauksissa voi imuvyöhyke olla jaettu 30 erilaisiin osiin, joiden imuvaikutus voi olla keskenään erilainen, jolloin rainan 6 kuivumista nipissä voidaan esim. säätää sekä koneen pituus- että poikkisuunnassa.

Il

Claims (4)

7 81 625

1. Sovitelma kuiturainan (6) kuivaamiseksi, johon sovitelmaan kuuluu ainakin ensimmäisen ja toisen puristin-5 telan (1, 2) muodostama puristinnippi (PN), ainakin yksi kulvatuskudos (7) rainasta (6) poistuvan veden vastaanottamiseksi, ohut ja lämpöä hyvin johtava päätön nauha (4), joka kuumennetaan olennaisesti puristinnipin (PN) ulkopuolella ja jolla rainaa kuumennetaan puristinnipissä (PN), 10 kuumennuslaitteet (1; 3; 5) nauhan (4) kuumentamiseksi ja välineet (1, 3) nauhan (4) kireyden säätämiseksi, jolloin raina (6), kuivatuskudos (7) ja nauha (4) on johdettu kulkemaan puristinnipin (PN) läpi yhdessä siten, että raina (6) on nauhan (4) ja kuivatuskudoksen (7) välissä nauhaa 15 (4) koskettaen ja nauha (4) on asennettu puristinnipin (PN) jälkeen kulkemaan osan pituudestaan olennaisesti kuivatuskudoksen (7) puoleisen toisen telan (2) pinnan suuntaisena ja sitä päin painautuneena siten, että nauha (4) muodostaa toisen telan (2) kanssa pidennetun puristusvyö-20 hykkeen (PI), jonka purlstusvaikutusta voidaan säätää nauhan (4) kireyttä säätämällä, tunnettu siitä, että toinen tela (2) on lmutela, jonka imuvyöhyke (9) ulottuu ainakin puristinnlpistä (PN) jonkin matkaa pidennetyn pu-ristusvyöhykkeen (PI) pituudelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tun nettu siitä, että imutelan (2) imuvyöhyke (9) on asetettu ulottumaan ainakin olennaisesti koko pidennetyn pu-ristusvyöhykkeen (PI) pituudelle.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sovitelma, 30 tunnettu siitä, että imutelan (2) imuvyöhyke on asetettu alkamaan ennen puristinnippiä (PN).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että imutelan (2) imuvyöhyke (9) on asetettu päättymään pidennetyn puristusvyöhyk- 35 keen (PI) jälkeen. 8 81625