Prallströmtrockner

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Prallströmtrockner zur Trocknung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1), bei dem die Faserstoffbahn (1) einseitig mit einer Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung beaufschlagt wird und sich mit der gegenüberliegenden Seite auf einem luftdurchlässigen, endlos umlaufenden Stützband (2) abstützt.
Dabei wird eine thermische Schädigung des Stützbandes (2) auch bei sich ändernder Bahnbreite der Faserstoffbahn (1) dadurch verhindert, daß zumindest die mit der Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung direkt beaufschlagte Randzone des Stützbandes (2) gekühlt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Prallströmtrockner zur Trocknung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn, bei dem die Faserstoffbahn einseitig mit einer Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung beaufschlagt wird und sich mit der gegenüberliegenden Seite auf einem luftdurchlässigen, endlos umlaufenden Stützband abstützt.

[0002] Derartige Prallströmtrockner sind beispielsweise aus der DE 19841768 A1 bekannt, wobei sie Teil der Trockenpartie einer Papiermaschine sind. Die Temperatur der Heißluft bzw. des Heißdampfes kann dabei Werte zwischen 300 ° und 500 °C erreichen. Im Gegensatz dazu liegt die Temperaturbeständigkeit der in Frage kommenden Stützbänder, insbesondere wegen des Kunststoffanteils zwischen 140 und 240 °C.

[0003] Da die Faserstoffbahn gegenüber dem Stützband eine ausreichende Wärmeisolierung darstellt, sind im wesentlichen nur die nicht von ihr abgedeckten Bereiche des Stützbandes, d. h. die Ränder thermisch gefährdet.

[0004] Um dem zu begegnen, wird meist die Breite der Prallströmtrockner auf die Bahnbreite beschränkt, was jedoch Schwierigkeiten oder einen erheblichen Aufwand bei sich ändernder Breite der Faserstoffbahn mit sich bringt.

[0005] Auch die Verringerung der Temperatur der Strömung zu den Rändern der Faserstoffbahn hin wurde vorgeschlagen. Im Ergebnis beeinträchtigt dies jedoch das Trocknungsergebnis.

[0006] Die Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines einfachen thermischen Schutzes des Stützbandes ohne wesentliche Beeinträchtigung der Trocknung der Faserstoffbahn.

[0007] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest die mit der Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung direkt beaufschlagte Randzone des Stützbandes gekühlt wird. Die Kühlung des gefährdeten Bereiches des Stützbandes bei jedem Umlauf schützt das Stützband ausreichend, ohne die Trocknung der Faserstoffbahn zu beeinträchtigen. Hierzu genügt es meist, wenn der nicht von Faserstoffbahn abgedeckte Rand des Stützbandes gekühlt wird.

[0008] Bei großzügiger Auslegung des gekühlten Bereiches des Stützbandes, das heißt der Kühlung bis in den Randbereich der Faserstoffbahn hinein, ist außerdem kein Nachjustieren bei sich ändernden Bahnbreiten der Faserstoffbahn nötig. Insbesondere dafür ist es von Vorteil, wenn die Kühlung des Stützbandes nach der Abgabe der Faserstoffbahn von diesem an eine folgende Einheit erfolgt.

[0009] Im allgemeinen wird dabei der Rand des Stützbandes in einem Bereich zwischen 50 und 1000 mm gekühlt. Vor allem wenn der gekühlte Bereich sehr breit ist oder sich sogar über das ganze Stützband erstreckt, ist es oft vorteilhaft, wenn die Kühlung des Stützbandes in quer zur Bahnlaufrichtung abgegrenzten Kühlzonen unterschiedlich stark erfolgt. Dies ermöglicht eine Anpassung der notwendigen Kühlungsintensität beispielsweise an die örtliche Temperatur des Stützbandes. Vorteile ergeben sich dabei auch, wenn die den Kühlzonen zugeordnete Kühlleistung separat steuerbar ist. Dabei erfolgt die Kühlung des Stützbandes durch wenigstens eine Kühleinrichtung in Form von Flüssigkeits- und/oder Druckluftdüsen. Hierzu sollte den Flüssigkeitsdüsen eine Flüssigkeit zugeführt werden, deren Siedetemperatur unter der maximal zulässigen Temperatur des Stützbandes liegt, vorzugsweise Wasser oder Alkohole, beispielsweise Polyethylenglykol. Diese Verdunstungskühlung verhindert bei ausreichender Flüssigkeitszufuhr, dass die Temperatur des Stützbandes über die Siedetemperatur der Flüssigkeit steigt. Um die Umgebung der Maschine zu entlasten sowie eine Wiederbefeuchtung der Faserstoffbahn zu verhindern sollte die vom Stützband abgeprallte Flüssigkeit und/oder davon ausgehender Flüssigkeitsnebel von Leitelementen und/oder Auffangvorrichtungen und/oder Absaugeinrichtungen abgeführt werden.

[0010] Zur Einflußnahme auf die Kühlleistung sollte der Druck und/oder der Durchsatz der Flüssigkeits- und/oder Druckluftdüsen vorzugsweise einzeln oder zonenweise steuerbar sein. Dies ermöglicht es, die Kühlleistung in Abhängigkeit von der Heizleistung des Prallströmtrockners einzustellen, vorzugsweise zu steuern und/oder in Abhängigkeit von der Temperatur des Stützbandes, insbesondere der Temperatur der betreffenden Kühlzone zu regeln und/oder in Abhängigkeit von einer vorgelagerten Abrißerkennung der Faserstoffbahn zu steuern. Hierzu sind Temperatur-Sensoren zur Messung der Temperatur des Stützbandes in Bahnlaufrichtung vor und unter Umständen aber auch nach der Kühleinrichtung hilfreich, wobei diese insbesondere gegenüber dem Rand des Stützbandes angeordnet werden sollten. Zu Vergleichszwecken ist auch die Messung der Temperatur des Stützbandes im mittleren Breich von Vorteil.

[0011] Im allgemeinen sollte das Stützband als Sieb ausgeführt sein. Außerdem ist es zur Gewährleistung eines stabilen Laufs des Stützbandes und damit auch der Faserstoffbahn sowie hinsichtlich des Abstandes zum Prallströmtrockner vorteilhaft, wenn das Stützband während der Beaufschlagung der Faserstoffbahn mit der Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung über eine rotierende Stützwalze geführt wird. Eine konstruktiv einfache Lösung ergibt sich dabei, wenn die Heißluft- und/oder Heißdampfprallströmung von einer in einem Umfangsbereich der Stützwalze angeordneten Trockenhaube erzeugt wird.

[0012] Die erfindungsgemäße Kühlung des Stützbandes ist auch bei Heißluft-Schwebetrocknern einsetzbar.

[0013] Die Kühlung der Stützbandes kann außerhalb des die Faserstoffbahn führenden Bereiches bei Bedarf an mehreren Stellen entlang des Laufs des Stützbandes erfolgen.

[0014] Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt

Figur 1: einen schematischen Querschnitt durch eine Trocknungsanordnung mit Trockenhaube und Kühleinrichtung und

Figur 2: ein Teilschnitt A-A gemäß Figur 1.

[0015] Der Prallströmtrockner ist Teil einer Papiermaschine zur Trocknung der Faserstoffbahn 1 und wird im wesentlichen von einer rotierenden Stützwalze 7 und einer Trockenhaube 8 gebildet. Die Trockenhaube 8 ist im Abstand von wenigen Zentimetern zur Stützwalze 7 angeordnet und erstreckt sich über einen wesentlichen Teil des Umfangs der Stützwalze 7.

[0016] Die Stützwalze 7 wird von einem endlos umlaufenden Stützband 2 in Form eines Trockensiebes sowie der außen liegenden Faserstoffbahn 1 umschlungen. Von der im Umschlingungsbereich angeordneten Trockenhaube 8 erfolgt die Beaufschlagung der Faserstoffbahn 1 mit Heißluft, was zur Trocknung der Faserstoffbahn 1 führt. Hierzu sind in der Trockenhaube 8 mehrere zur Faserstoffbahn 1 gerichtete Düsen vorhanden. Das Stützband 2 ist zwangsläufig breiter als die Faserstoffbahn 1. Dies führt insbesondere bei sich ändernder Breite der Faserstoffbahn 1 dazu, daß eine Randzone des Stützbandes 2 direkt, d. h. ohne dazwischenliegenden Faserstoffbahn 1 der Heißluft ausgesetzt ist, was wegen des Kunststoffanteils im Stützband 2 zu thermischen Schädigungen desselben führen kann.

[0017] Nach der Trockenhaube 8 leitet das Stützband 2 die Faserstoffbahn 1 von der Stützwalze 7 zu einer, von einem luftdurchlässigen Sieb 10 umschlungenen und besaugten Leitwalze 9. Die Leitwalze 9 unterstützt durch den Unterdruck die Übergabe der Faserstoffbahn 1 an das Sieb 10.

[0018] Nach der Abgabe der Faserstoffbahn 1 wird das Stützband 2 über seine gesamte Breite von einer Kühleinrichtung in Form von Wasserdüsen 4 gekühlt. Dabei wird die, der Heißluft direkt ausgesetzte Randzone des Stützbandes 2 besonders stark gekühlt.

[0019] Die Wasserdüsen 4 befinden sich in einer zum Stützband 2 hin offenen Haube und sind in mehreren quer zur Bahnlaufrichtung 3 verlaufenden, hintereinander liegenden Reihen angeordnet.

[0020] Die Kühlung des Stützbandes 2 erfolgt in quer zur Bahnlaufrichtung 3 abgegrenzten Kühlzonen unterschiedlich stark. Um die den Kühlzonen zugeordnete Kühlleistung separat steuern zu können, sind die Wasserdüsen 4 der betreffenden Kühlzone mit einer gemeinsamen und über ein Ventil steuerbaren Druckleitung 11 verbunden.

[0021] Am stärksten wird der Rand des Stützbandes 2 mit einer Breite zwischen 200 und 400 mm gekühlt, da dort die größte thermische Beanspruchung stattfindet.

[0022] Die Kühlleistung wird aber auch bei einem Abriß der Faserstoffbahn 1 in einer vorgelagerten Einheit der Papiermaschine verstärkt und zwar über die gesamte Breite. Bei der Steuerung der Kühlleistung wird ebenfalls die Heizleistung der Trockenhaube 8 sowie die von Sensoren erfasste Temperatur des Stützbandes 2 berücksichtigt.

[0023] Um die Belastung der Umgebung mit in dem, beim Kühlen entstehenden Wassernebel zu verringern, befindet sich auf der, den Wasserdüsen 4 gegenüberliegenden Seite des Stützbandes 2 eine mit einer Vakuumquelle verbundene Absaugeinrichtung 6. Des weiteren sind im Bereich der Wasserdüsen 4, das heißt der sie umgebenden Haube Auffangvorrichtungen 5 für das vom Stützband 2 abtropfende Wasser vorhanden, welche ebenfalls eine Absaugung besitzen können.

Ansprüche

1. Prallströmtrockner zur Trocknung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1), bei dem die Faserstoffbahn (1) einseitig mit einer Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung beaufschlagt wird und sich mit der gegenüberliegenden Seite auf einem luftdurchlässigen, endlos umlaufenden Stützband (2) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest die mit der Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung direkt beaufschlagte Randzone des Stützbandes (2) gekühlt wird.

2. Prallströmtrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlung des Stützbandes (2) nach der Abgabe der Faserstoffbahn (1) von diesem an eine folgende Einheit erfolgt.

3. Prallströmtrockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest der nicht von der Faserstoffbahn (1) abgedeckte Rand des Stützbandes (2) gekühlt wird.

4. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Rand des Stützbandes (2) in einem Breitenbereich zwischen 50 und 1000 mm gekühlt wird.

5. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Stützband (2) über die gesamte Breite gekühlt wird.

6. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlung des Stützbandes (2) in quer zur Bahnlaufrichtung (3) abgegrenzten Kühlzonen unterschiedlich stark erfolgt.

7. Prallströmtrockner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die den Kühlzonen zugeordnete Kühlleistung separat steuerbar ist.

8. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlung des Stützbandes (2) durch wenigstens eine Kühleinrichtung in Form von Flüssigkeits- und/oder Druckluftdüsen (4) erfolgt.

9. Prallströmtrockner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
den Flüssigkeitsdüsen (4) eine Flüssigkeit zugeführt wird, deren Siedetemperatur unter der maximal zulässigen Temperatur des Stützbandes (2) liegt, vorzugsweise Wasser oder Alkohole, beispielsweise Polyethylenglykol.

10. Prallströmtrockner nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die vom Stützband (2) abgeprallte Flüssigkeit und/oder davon ausgehender Flüssigkeitsnebel von Leitelementen und/oder Auffangvorrichtungen (5) und/oder Absaugeinrichtungen (6) abgeführt wird.

11. Prallströmtrockner nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
der Druck und/oder der Durchsatz der Flüssigkeits- und/oder Druckluftdüsen vorzugsweise einzeln oder zonenweise separat steuerbar ist.

12. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlleistung in Abhängigkeit von der Heizleistung des Prallströmtrockners eingestellt, vorzugsweise gesteuert wird.

13. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlleistung in Abhängigkeit von der Temperatur des Stützbandes (2), insbesondere der Temperatur der betreffenden Kühlzone geregelt wird.

14. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlleistung in Abhängigkeit von einer vorgelagerten Abrißerkennung der Faserstoffbahn (1) gesteuert wird.

15. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Stützband (2) als Sieb ausgeführt ist.

16. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Stützband (2) während der Beaufschlagung der Faserstoffbahn (1) mit der Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung über eine rotierende Stützwalze (7) geführt wird.

17. Prallströmtrockner nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass
die Heißluft-und/oder Heißdampfprallströmung von einer, in einem Umfangsbereich der Stützwalze (7) angeordneten Trockenhaube (8) ausgeht.

18. Prallströmtrockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlung des Stützbandes (2) außerhalb des die Faserstoffbahn (1) führenden Bereiches an mehreren Stellen entlang des Laufs des Stützbandes (2) erfolgt.

Zeichnung