Trockenpartie sowie Konvektionstrockner für eine solche Trockenpartie

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Konvektionstrockner zur Behandlung einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, insbesondere zur Verwendung in einer Trockenpartie, wobei er mehrere Trocknungsabschnitte aufweist, durch die die Materialbahn zwischen zwei luftduchlässigen Siebbändern hindurchgeführt und in denen die Materialbahn beidseitig durch die Siebbänder hindurch mit Heißluft- und/oder Heißdampf beaufschlagbar ist.

[0002] Bei den bisher üblichen Mehrzylinder-Trockenpartien wird die Papierbahn zum Trocknen über dampfbeheizte Zylinder oder über eine Anordnung von dampfbeheizten Zylindern und Siebsaugwalzen geführt. Insbesondere zu Beginn der Trocknung treten nun aber häufig Probleme bei der Bahnführung auf, die insbesondere darauf zurückzuführen sind, daß die noch feuchte Bahn an den glatten Kontaktflächen kleben bleibt, die für eine hinreichende Wärmeübertragung zwingend notwendig sind. Dies führt häufig zu Bahnabrissen und einer Überdehnung der Bahnränder. Demzufolge muß in der Regel dafür gesorgt werden, daß die Trocknung langsamer erfolgt, was bedeutet, daß die erforderliche Trockenpartie insgesamt länger wird. Die zuvor genannten Probleme treten verstärkt bei höheren Bahngeschwindigkeiten auf.

[0003] In der WO 97/13031 wird ein Konvektionstrockner der eingangs beschriebenen Art offenbart. Die vertikale Anordnung der Trocknungsabschnitte kann jedoch hinsichtlich Kompaktheit nicht befriedigen.

[0004] Ziel der Erfindung ist es, einen Konvektionstrockner der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der gleichzeitig sowohl eine möglichst optimale Trocknungsrate und damit eine möglichst geringe Gesamtlänge der Trockenpartie möglich als auch eine sichere Bahnführung gewährleistet ist.

[0005] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß er wenigstens zwei allgemein übereinander angeordnete Trocknungsabschnitte umfaßt.

[0006] Durch eine solche Mehretagenanordnung kann die Baulänge deutlich reduziert werden, wobei in Verbindung mit der beidseitigen Trocknung insbesondere auch eine unerwünschte Zweiseitigkeit vermieden wird.

[0007] Die Trockenpartei sollte wenigstens einen Konventionstrockner umfassen, der zumindest einen Trocknungsabschnitt aufweist, durch den die Materialbahn zwischen zwei luftdurchlässigen Siebbändem geführt und in dem die Materialbahn ein- oder beidseitig durch die Siebbänder hindurch mit Heißluft- und/oder Heißdampf beaufschlagbar ist.

[0008] Aufgrund dieser Ausbildung ist es insbesondere möglich, am Anfang der Trockenpartie für eine hinreichende Wärmeübertragung auf die noch relativ feuchte Materialbahn zu sorgen, ohne daß diese hierzu über glatte Kontaktflächen geführt werden muß. Statt dessen wird die Materialbahn in einem jeweiligen Trocknungsabschnitt zwischen zwei luftdurchlässigen Siebbändern geführt, deren der Materialbahn zugewandte Oberfläche jeweils offen, d.h. nicht glatt ist. Infolge der Vermeidung glatter Kontaktflächen zu Beginn der Trocknung ist die Gefahr von Bahnabrissen sowie einer Überdehnung der Bahnränder praktisch beseitigt. Es sind nunmehr insbesondere auch höhere Trocknungsraten möglich, wodurch sich die Gesamtlänge der Trockenpartie entsprechend verkürzt. Die Trocknungsleistung des Trocknungsvorgangs ist nur noch durch eine eventuelle Beeinflussung der Papierqualität bei zu hoher Trocknungsgeschwindigkeit begrenzt und nicht mehr durch die Bahnführung der feuchten Papierbahn. Das Papier erwärmt sich, solange es ausreichend feucht ist, nicht wesentlich über die Kühlgrenztemperatur. Zudem kann mit dem flexibler und schneller regelbaren Konvektionstrockner die Papierqualität besser beeinflußt werden. So ist zu Beginn der Trocknungsphase mit einer gezielten Aufheizung und Trocknung insbesondere auch eine Korrektur von Feuchtequerprofilen möglich. Nachdem kein Anpressen an Heizflächen mehr erforderlich ist, ist auch die Schrumpfungsbehinderung zu Beginn der Trocknung gering, was sich positiv auf die Cocklingneigung auswirken kann. Der im Vergleich zu einer Wärmeübertragung über glatte Kontaktflächen geringere Wärmübergangskoeffizient bei der Konvektion wird durch eine höhere Temperaturdifferenz und die beidseitige Trocknung ausgeglichen oder sogar überkompensiert.

[0009] Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trockenpartie umfaßt der Konvektionstrockner wenigstens einen in Bahnlaufrichtung betrachtet zumindest im wesentlichen geradlinigen oder leicht gekrümmten Trocknungsabschnitt, wodurch stets eine sichere und exakte Führung gewährleistet ist.

[0010] Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform ist wenigstens ein Trocknungsabschnitt des Konvektionstrockners zwischen zwei Trocknungs- oder Düsenhauben gebildet. Dabei ist wenigstens eine solche Trocknungshaube vorzugsweise zugleich mit einer Dampf- oder Luftabsaugung versehen, wodurch sich die benötigte Baulänge der Trockenpartie weiter verringert. So ist kein Wechsel zwischen Aufheizen und Ausdampfen mehr erforderlich, was bedeutet, daß die zusätzliche Ausdampffläche entfällt.

[0011] Der Konvektionstrockner kann die Materialbahn zumindest teilweise seitlich umschließen. Indem dadurch vermieden wird, daß sich die Abluft mit kälterer Umgebungsluft vermischt, kann diese Abluft bei hoher Temperatur weiter genutzt werden.

[0012] Besitzt der Konvektionstrockner mehrere Trocknungsabschnitte, so können diese insbesondere hinsichtlich ihrer Heizleistung zumindest teilweise auch getrennt steuerbar sein. Es ist somit insgesamt eine feinfühligere Beeinflussung der Materialbahn möglich.

[0013] Zur Feuchteprofillierung kann der Konvektionstrockner zweckmäßigerweise wenigstens einen quer zur Bahnlaufrichtung in Zonen unterteilten Trocknungsabschnitt aufweisen. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, die jeweiligen Trocknungshauben zumindest teilweise in Bahnlaufrichtung zu unterteilen.

[0014] Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform ist durch den gesamten Konvektionstrockner hindurch eine geschlossene Bahnführung vorgesehen. Eine solche geschlossene Bahnführung begünstigt insbesondere die zuvor bereits erwähnte Mehretagenanordnung von mehreren allgemein übereinander angeordneten Trocknungsabschnitten.

[0015] Eine Bahnumlenkung im Anschluß an einen jeweiligen Trocknungsabschnitt erfolgt vorzugsweise durch eine jeweilige Siebsaugwalze, von der das jeweils äußere, durch den vorangehenden Trocknungsabschnitt geführte Siebband abgenommen wird, so daß eine Scherung der Materialbahn vermieden wird.

[0016] Zweckmäßigerweise ist die Materialbahn in wenigstens einem Trocknungsabschnitt des Konvektionstrockners mit Heißluft- und/oder Heißdampf beaufschlagt, dessen Temperatur in einem Bereich von etwa 150 bis etwa 450°C und insbesondere etwa 200 bis etwa 400°C liegt.

[0017] Bei einer praktischen Ausführungsform wird die Materialbahn in wenigstens einem Trocknungsabschnitt des Konvektionstrockners mit Heißluft und/oder Heißdampf beaufschlagt, dessen Strömungsgeschwindigkeit in einem Bereich von etwa 60 bis etwa 120 m/s, insbesondere etwa 90 bis 110 m/s, und vorzugsweise im Bereich von 100 m/s liegt.

[0018] Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trockenpartie ist wenigstens ein Konvektionstrockner in Bahnlaufrichtung vor einer ein- oder zweireihigen Zylinder-Trockengruppe angeordnet, wobei die Materialbahn bei Erreichen des ersten Trockenzylinders dieser Trockengruppe vorzugsweise bereits bis zu einem Trockengehalt im Bereich von etwa 55 bis etwa 65 % getrocknet ist.

[0019] Der Konvektionstrockner kann somit insbesondere direkt zu Beginn oder in einem Anfangsbereich der Trockenpartie nach einem oder mehreren Zylindern vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ ist es jedoch auch möglich, wenigstens einen solchen Konvektionstrockner in einer Hauptverdampfungszone und/oder im Endbereich der Trockenpartie vorzusehen. Dadurch ergibt sich eine noch höhere Trocknungsrate, wodurch die Trockenpartie insgesamt weiter verkürzt wird.

[0020] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen

Figur 1

in rein schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines Konvektionstrockner 10 zur Behandlung einer Materialbahn 12, im vorliegenden Fall einer Papier- oder Kartonbahn, und

Figur 2

eine weiteres Ausführungsbeispiel eines Konvektionstrockners.

[0021] Ein solcher Konvektionstrockner 10 ist insbesondere zur Verwendung in der Trockenpartie einer Maschine zur Herstellung einer betreffenden Materialbahn 12 geeignet, in der dann im Anschluß an einen solchen Konvektionstrockner insbesondere eine ein- oder zweireihige Zylinder-Trockengruppe vorgesehen sein kann.

[0022] In der Figur 1 ist beispielhaft im Anschluß an den Konvektionstrockner 10 der erste Trockenzylinder 14 und eine erste Siebsaugwalze 16 einer einreihigen Zylinder-Trockengruppe dargestellt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Materialbahn 12 beispielsweise mit einem Trockengehalt von etwa 45 bis 55 % dem Konvektionstrockner 10 zugeführt und mit einem Trockengehalt von etwa 60 bis etwa 65 % an die Zylinder-Trockengruppe übergeben. Grundsätzlich kann die Materialbahn 12 am Anfang und/oder am Ende des Konvektionstrockners 10 jedoch auch andere Trockengehalte aufweisen.

[0023] Wie der Figur 1 entnommen werden kann, umfaßt der Konvektionstrockner 10 drei übereinander angeordnete geradlinige oder leicht gekrümmte Trocknungsabschnitte 18 bis 22 sowie einen sich daran anschließenden, neben dieser ersten Gruppe von Trocknungsabschnitten angeordneten weiteren geradlinigen oder leicht gekrümmten Trocknungsabschnitt 24. Der zwischen den beiden horizontalen Trocknungsabschnitten 18 und 22 vorgesehene geneigte Trocknungsabschnitt 20 verläuft von unten nach oben, d.h. die Materialbahn 12 wird von unten nach oben durch diesen mittleren Trocknungsabschnitt 20 hindurchgeführt. Demgegenüber erfolgt die Bahnführung im letzten, ebenfalls geneigten Trocknungsabschnitt 24 von oben nach unten.

[0024] Der erfindungsgemäße Konvektionstrockner kann aber auch in einer anderen Konfiguration aus den beschriebenen geraden oder leicht gekrümmten Trocknungsabschnitten zusammengesetzt sein. Die Materialbahn 12 ist jeweils zwischen zwei luftdurchlässigen Siebbändern 26, 28; 28, 30; 30, 32; bzw. 32, 34 durch die geradlinigen Trocknungsabschnitte 18 bis 24 des Konvektionstrockners 10 hindurchgeführt, wobei sie in jedem Trocknungsabschnitt 18 bis 24 jeweils beidseitig durch die betreffenden Siebbänder hindurch mit Heißluft- und/oder Heißdampf beaufschlagt wird.

[0025] Dazu sind die Trocknungsabschnitte 18 bis 24 jeweils zwischen zwei Trocknungs- oder Düsenhauben 36, 36'; 38, 38'; 40, 40' bzw. 42, 42' gebildet. Wie in der Figur 1 durch entsprechende Pfeile angedeutet, ist jede dieser Trocknungshauben 36 bis 42 und 36' bis 42' jeweils zugleich mit einer Dampf- oder Luftabsaugung versehen. Jede dieser Trocknungshauben kann somit beispielsweise mit Absaugöffnungen versehen sein, über die im betreffenden Bereich unmittelbar auch Dampf bzw. feuchte Luft abgesaugt wird.

[0026] Die Trocknungshauben 36 bis 42 und 36' bis 42' können die Materialbahn 12 auch seitlich umschließen. Nachdem somit verhindert wird, daß die Abluft mit kälterer Umgebungsluft vermischt wird, kann diese Abluft bei relativ hoher Temperatur weiter genutzt werden.

[0027] Die Trocknungsabschnitte 18 bis 24 können insbesondere hinsichtlich ihrer Heizleistung zumindest teilweise getrennt steuerbar sein. Zudem können sie zur Feuchteprofilierung quer zur Bahnlaufrichtung L in Zonen unterteilt sein.

[0028] Die Bahnumlenkung im Anschluß an die Trocknungsabschnitte 18 bis 24 erfolgt jeweils durch eine Siebsaugwalze 44 bis 50, von der das äußere, durch den vorangehenden Trocknungsabschnitt 18 bis 24 geführte Siebband 26, 28, 32 bzw. 30 abgenommen wird. Die Siebbänder 26 bis 34 sind zudem in der aus der Figur 1 ersichtlichen Weise über Umlenkrollen 52 geführt. Während die Siebbänder 26, 32 und 34 jeweils nur einem Trocknungsabschnitt 18, 22 bzw. 24 zugeordnet sind, sind die beiden Siebbänder 28 und 30 jeweils durch zwei Trocknungsabschnitte 18 und 20 bzw. 20 und 24 hindurchgeführt. Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, ist das Siebband 30 vor dem Eintritt in den Trocknungsabschnitt 20 zusätzlich über eine Stützrolle 54 geführt. Das Siebband 34 wird im Anschluß an den letzten Trocknungsabschnitt 24 über die Siebsaugwalze 50 auf den ersten Trockenzylinder 14 der einreihigen Zylinder-Trockengruppe gegeben.

[0029] Wie insbesondere auch der Figur 1 entnommen werden kann, ergibt sich somit durch den gesamten Konvektionstrockner 10 hindurch eine geschlossene Bahnführung.

[0030] Gemäß Figur 2 kann der Konvektionstrockner insbesondere auch direkt zu Beginn oder in einem Anfangsbereich der Trockenpartie nach einem oder mehreren Zylindern 14 vorgesehen sein. Dabei können die Siebbänder 34, 26 und 28 und die Materialbahn 12 beispielsweise in der in Figur 2 gezeigten Weise geführt sein.

Bezugszeichenliste

[0031] 

10

Konvektionstrockner

12

Materialbahn

14

Trockenzylinder

16

Siebsaugwalze

18

Trocknungsabschnitt

20

Trocknungsabschnitt

22

Trocknungsabschnitt

24

Trocknungsabschnitt

26

Siebband

28

Siebband

30

Siebband

32

Siebband

34

Siebband

36

Trocknungshaube

36'

Trocknungshaube

38

Trocknungshaube

38'

Trocknungshaube

40

Trocknungshaube

40'

Trocknungshaube

42

Trocknungshaube

42'

Trocknungshaube

44

Siebsaugwalze

46

Siebsaugwalze

48

Siebsaugwalze

50

Siebsaugwalze

52

Umlenkrollen

54

Stützrolle

L

Bahnlaufrichtung

Ansprüche

1. Konvektionstrockner (10) zur Behandlung einer Materialbahn (12), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, insbesondere zur Verwendung in einer Trockenpartie, wobei er mehrere Trocknungsabschnitte (18 - 24) aufweist, durch die die Materialbahn (12) zwischen zwei luftdurchlässigen Siebbändem (26 - 34) hindurchgeführt und in denen die Materialbahn (12) beidseitig durch die Siebbänder (26 - 34) hindurch mit Heißluftund/oder Heißdampf beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß er wenigstens zwei allgemein übereinander angeordnete Trocknungsabschnitte (18 - 22) umfaßt.

2. Konvektionstrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
daß er wenigstens einen in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet zumindest im wesentlichen geradlinigen oder leicht gekrümmten Trocknungsabschnitt (18 - 24) aufweist.

3. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Trocknungsabschnitt (18 - 24) zwischen zwei Trocknungs- oder Düsenhauben (36, 36' - 42, 42') gebildet ist.

4. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß er wenigstens eine Trocknungshaube (36, 36' - 42, 42') aufweist, die zugleich mit einer Dampf oder Luftabsaugung versehen ist.

5. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß er die Materialbahn (12) zumindest teilweise seitlich umschließt.

6. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß er mehrere Trocknungsabschnitte (18 - 24) umfaßt und daß die Trocknungsabschnitte (18 - 24) insbesondere hinsichtlich ihrer Heizleistung zumindest teilweise getrennt steuerbar sind.

7. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß er wenigstens einen quer zur Bahnlaufrichtung (L) in Zonen unterteilten Trocknungsabschnitt (18 - 24) umfaßt.

8. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine durchgehend geschlossene Bahnführung vorgesehen ist.

9. Konvektionstrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine jeweilige Bahnumlenkung im Anschluß an einen jeweiligen Trocknungsabschnitt (18 - 24) durch eine jeweilige Siebsaugwalze (44 - 50) erfolgt, von der das jeweils äußere, durch den vorangehenden Trocknungsabschnitt (18 - 24) geführte Siebband (26, 28, 32, 30) abgenommen wird.

Claims

1. Convection dryer (10) for treating a material web (12), in particular a paper or board web, in particular for use in a drying section, the said dryer having a plurality of drying sections (18 - 24), through which the material web (12) is led between two air-permeable mesh belts (26 - 34) and in which the material web (12) can have hot air and/or hot steam applied to it on both sides through the mesh belts (26 - 34), characterized in that it comprises at least two drying sections (18 - 24) generally arranged above one other.

2. Convection dryer according to Claim 1, characterized in that, viewed in the web running direction (L), it has at least one at least substantially rectilinear or slightly curved drying section (18 - 24).

3. Convection dryer according to one of the preceding claims, characterized in that at least one drying section (18 - 24) is formed between two drying or nozzle hoods (36, 36' - 42, 42').

4. Convection dryer according to one of the preceding claims, characterized in that it has at least one drying hood (36, 36' - 42, 42') which, at the same time, is provided with steam or air extraction.

5. Convection dryer according to one of the preceding claims, characterized in that it wraps at least partly laterally around the material web (12).

6. Convection dryer according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a plurality of drying sections (18 - 24) and in that the drying sections (18 - 24) can be controlled at least partly separately, in particular with regard to their heating output.

7. Convection dryer according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one drying section (18 - 24) subdivided transversely with respect to the web running direction (L) into zones.

8. Convection dryer according to one of the preceding claims, characterized in that continuous, closed web guidance is provided.

9. Convection dryer according to one of the preceding claims, characterized in that, following a respective drying section (18 - 24), a respective web deflection is carried out by a respective fabric suction roll (44 - 50), by which the respective outer fabric belt (26, 28, 32, 30) guided through the preceding drying section (18 - 24) is removed.

Revendications

1. Sécheur à convection (10) pour le traitement d'une bande de matériau (12), notamment d'une bande de papier ou de carton, notamment pour l'utilisation dans une section de séchage, lequel présentant plusieurs portions de séchage (18 - 24) à travers lesquelles la bande de matériau (12) est guidée entre deux bandes de toile perméables à l'air (26 - 34) et dans lesquelles la bande de matériau (12) peut être sollicitée des deux côtés par les bandes de toile (26 - 34) en air chaud et/ou en vapeur chaude, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux portions de séchage (18 - 22) disposées généralement l'une au-dessus de l'autre.

2. Sécheur à convection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente au moins, vue dans la direction d'avance de la bande (L), au moins une portion de séchage (18 - 24) au moins essentiellement rectiligne ou légèrement courbe.

3. Sécheur à convection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une portion de séchage (18 - 24) est formée entre deux hottes de séchage ou à buses (36, 36' - 42, 42').

4. Sécheur à convection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente au moins une hotte de séchage (36, 36' - 42, 42') qui est également pourvue d'une aspiration de vapeur ou d'air.

5. Sécheur à convection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il entoure latéralement au moins partiellement la bande de matériau (12).

6. Sécheur à convection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs portions de séchage (18 - 24) et en ce que ces portions de séchage (18 - 24) peuvent être commandées de manière au moins partiellement séparée notamment en ce qui concerne leur puissance de chauffage.

7. Sécheur à convection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une portion de séchage (18 - 24) divisée en zones transversalement à la direction d'avance de la bande (L).

8. Sécheur à convection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un guidage continuellement fermé de la bande.

9. Sécheur à convection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il se produit à chaque fois une déviation de la bande à la suite d'une portion de séchage respective (18 - 24) par un rouleau aspirant de toile respectif (44 - 50), depuis lequel la bande de toile (26, 28, 32, 30) extérieure respective, guidée par la portion de séchage précédente (18 - 24), est reprise.

Zeichnung