Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Reinigen eines umlaufenden Bandes, insbesondere Sieb- oder Filzbandes, einer Papiermaschine.
Ein Verfahren sowie eine Vorrichtung dieser Art sind beispielsweise in der DE-C-195 07 938 beschrieben.
Bei dem Hochdruckreiniger der eingangs genannten Art war die Wassertemperatur geringer als 90°C. Der Druck lag etwa zwischen 100 bis 500 bar.
Die US 6,143,092 offenbart ein Verfahren zur Reinigung einer Papiermaschinenbespannung, bei dem die Bespannung mit einem unter Druck stehenden Fluid beaufschlagt wird, welches eine Temperatur im Bereich von 5° C bis 95° C haben kann.
Des weiteren offenbart die WO 96/23101 (D2) ein Verfahren zur Reinigung einer Papiermaschinenbespannung, bei dem die Bespannung im einlaufenden Nip mit einem unter Druck stehenden Fluid beaufschlagt wird, welches eine Temperatur im Bereich von 40° C und 100° C haben kann.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem trotz erhöhter Reinigungsleistung eine geringere Störanfälligkeit und ein geringerer Energieverbrauch gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Reinigen eines umlaufenden Bandes, insbesondere Sieb- oder Filzbandes, einer Papiermaschine, mittels wenigstens eines durch eine jeweilige Düse erzeugten Fluidstrahles, bei dem die Düse mit unter Hochdruck stehendem, eine Temperatur von etwa 90°C bis etwa 160°C und insbesondere von etwa 100 °C bis etwa 140 °C aufweisendem Wasser beaufschlagt wird, wobei das Wasser zuerst unter Hochdruck gesetzt und anschließend bis auf die in dem Bereich von etwa 90°C bis etwa 160°C liegende Temperatur erhitzt wird. Dabei sollte die Reinigungsvorrichtung über die Breite des Bandes traversieren.
Durch den dabei erzeugten Temperaturschock wird der Schmutz besser von dem zu reinigenden Band abgelöst. Infolge der niedrigeren Viskosität des heißen Wassers können die betreffenden Sieb- bzw. Filzmaschen leichter und besser durchspült werden. Insbesondere in der Trockenpartie ist das heiße Wasser zudem optimal an die Prozeßtemperatur angepaßt. Bei gleichem Wasserverbrauch ergibt sich eine höhere Reinigungsleistung. Die Gefahr des Auftretens eventueller Produktionsprobleme ist auf ein Minimum reduziert.
Dadurch, dass das Wasser zuerst unter Hochdruck gesetzt wird und anschließend bis auf die in dem Bereich von etwa 90°C bis etwa 160°C und insbesondere von etwa 100°C bis etwa 140°C liegende Temperatur erhitzt wird, kann die bspw. zur Erzeugung des Hochdrucks erforderliche Hochdruckpumpe bei relativ niedriger Temperatur betrieben werden, so daß entsprechend auch der Pumpenverschleiß gering gehalten wird. Es können somit insbesondere auch die bisher üblichen Hochdruckpumpen verwendet werden, die in der Regel nicht für Temperaturen über etwa 50-70°C ausgelegt sind.
Die Reinigungsvorrichtung kann durch den Einsatz von mehr Wasser weiter verbessert werden. Dies hat zwar auch zur Folge, daß mehr Wasser in das zu reinigende Band gelangt und dort verbleibt. Wegen der relativ hohen Temperaturen verdampft jedoch auch relativ viel von diesem Wasser, so daß es keine erhöhte Rückbefeuchtung beim Kontakt mit der Papierbahn gibt. Wenn es insbesondere das Material des zu reinigenden Bandes zuläßt, kann die Temperatur des eingesetzten Wassers zur Steigerung der Reinigungsintensität auch bis 200° C erreichen.
Die Menge des nach der Reinigungsvorrichtung im Band verbleibenden Wassers hängt von der Art des Bandes sowie der Verdampfungs- bzw. Verdunststrecke ab und liegt etwa zwischen 10 und 20 %. Während bei der Reinigung ca. 40 - 60 % des aufgebrachten Wassers vom Band zurück spritzt und vorzugsweise von einer Saugeinrichtung aufgefangen wird, gelangen ca. 30 - 40 % des Wassers durch das Band.
Im Interesse einer möglichst geringen Rückbefeuchtung ist es daher wesentlich, daß die während der Reinigung auf das Band aufgebrachte Wassermenge und die Temperatur des Wassers so gewählt werden, daß zwischen der Reinigung und dem Kontakt des Bandes mit einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mindestens 50 % vorzugsweise mehr als 60 %, insbesondere wenigstens 70 % des nach der Reinigung im Band befindlichen Wassers verdampfen.
Die Düse wird vorzugsweise mit unter Hochdruck stehendem Wasser beaufschlagt, wobei der Druck insbesondere in einem Bereich von etwa 100 bar bis etwa 500 bar liegen kann.
Das Wasser kann insbesondere mittels eines Hochdruckwärmetauschers erhitzt werden. Dabei wird als Wärmeträger vorzugsweise dem Dampfkreislauf der Papiermaschine entnommener Dampf in einen Behälter geleitet, in dem wenigstens ein Hochdruckrohr insbesondere spiralförmig verlegt ist, in dem das unter Hochdruck stehende Wasser entsprechend erhitzt wird.
Der Druck in dem Behälter kann höher, gleich oder niedriger als der Umgebungsdruck sein. Ist der Druck beispielsweise geringer als der Umgebungsdruck, so kann auch noch bei Temperaturen unter 100°C die Kondensationswärme des Wasserdampfes genutzt werden.
Der betreffende Unterdruck kann insbesondere durch ein beispielsweise in einen Kondensatbehälter eintauchendes Fallrohr erzeugt werden. Damit ist auf einfache Art und Weise ein geringerer Taupunkt erreichbar. So benötigt man beispielsweise für einen Taupunkt von 80°C einen Unterdruck von 0,5 bar. Dies wird beispielsweise durch ein in einen Kondensatbehälter eintauchendes Fallrohr von 5 m Höhe erreicht.
Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung umfaßt entsprechend wenigstens eine einen jeweiligen Fluidstrahl erzeugende Düse, die mit unter Druck stehendem, eine Temperatur von etwa 90°C bis etwa 160°C und insbesondere von etwa 100°C bis etwa 140°C aufweisendem Wasser beaufschlagbar ist, wobei zur Erzeugung des Hochdruckes eine Wasser-Hochdruckpumpte vorgesehen ist und Mittel vorgesehen sind, durch die das Wasser auf der Hochdruckseite bis auf die in dem Bereich von etwa 90°C bis etwa 160°C und insbesondere von etwa 100°C bis etwa 140°C liegende Temperatur erhitzbar ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung sind mit Vorteil beispielsweise in der Trockenpartie der Papiermaschine anwendbar, in der das heiße Wasser vorteilhafterweise optimal der Prozeßtemperatur angepaßt ist. Es ist jedoch auch eine Anwendung beispielsweise in der Pressenpartie und/oder in der Siebpartie der Papiermaschine denkbar.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Die Figuren 1 und 2 zeigen in schematischer Teildarstellung eine rein beispielhafte Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zum Reinigen eines in einer Papiermaschine eingesetzten umlaufenden Bandes, bei dem es sich insbesondere um ein Sieb- oder Filzband handeln kann.
Die Vorrichtung 10 umfaßt wenigstens eine einen jeweiligen Fluidstrahl erzeugende Düse 46 mit zugeordneter Traversiereinheit 47, die mit unter Druck stehendem Wasser beaufschlagbar ist, das eine Temperatur von etwa 90°C bis etwa 160°C und insbesondere von etwa 100°C bis etwa 140°C aufweist.
Dabei kann die jeweilige Düse insbesondere mit unter Hochdruck stehendem Wasser beaufschlagt werden, wobei der Druck vorzugsweise in einem Bereich von etwa 100 bar bis etwa 500 bar liegt.
Zur Erzeugung des Hochdruckes kann insbesondere eine Wasser-Hochdruckpumpe 12 vorgesehen sein.
Mittels eines Hochdruckwärmetauschers 14 wird das Wasser auf der Hochdruckseite, d.h. hinter der Hochdruckpumpe 12, bis auf die in dem zuvor angegebenen Bereich liegende Temperatur erhitzt.
Der Hochdruckwärmetauscher 14 umfaßt einen Behälter 16, in den als Wärmeträger dem Dampfkreislauf der Papiermaschine entnommener Dampf geleitet wird und in dem wenigstens ein Hochdruckrohr 18 insbesondere spiralförmig verlegt ist, in dem das unter Hochdruck stehende Wasser entsprechend erhitzt wird.
Der Druck in dem Behälter 16 kann höher, gleich oder auch niedriger als der Umgebungsdruck sein.
Der Behälter 16 besteht zweckmäßigerweise aus Edelstahl.
Die Temperatur im Behälter 16 ist über ein den Dampfeintritt beeinflussendes Ventil, insbesondere ein Temperaturregelventil 20, regelbar. Diesem Temperaturregelventil 20 kann beispielsweise ein Handventil 22 vorgeschaltet sein. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Ventile 20, 22 einer Dampfzufuhrleitung 24 zugeordnet.
Das Temperaturregelventil 20 ist mit einem Temperatur-Kontrollsystem 26 verbunden, das auch den jeweiligen Temperatur-Istwert erhält, um das Temperaturregelventil 20 im Sinne der Einhaltung eines vorgebbaren Temperatur-Sollwertes entsprechend beaufschlagen zu können. Die entsprechende Verbindung zwischen dem Temperaturregelventil 20 und dem Temperatur-Kontrollsystem 26 ist mit "34" bezeichnet.
Während der Einlaß 28 des Hochdruckwärmetauschers 14 mit der Wasser-Hochdruckpumpe 12 verbunden ist, kann der das erhitzte Wasser liefernde Auslaß 30 mit der das zu reinigende Band beaufschlagenden Düse 46 verbunden werden. Grundsätzlich können auch mehrere solcher Düsen vorgesehen sein.
Am Boden des Hochdruckwärmetauschers 14 kann ein Kondensatableiter 32 vorgesehen sein, der vorzugsweise gleichzeitig als Entlüfter dient.
Figur 2 zeigt den in der Figur 1 dargestellten Hochdruckwärmetauscher 14 in schematischer Draufsicht. Dabei ist insbesondere auch nochmals die Verbindung 34 zwischen dem Temperaturregelventil 20 und dem Temperatur-Kontrollsystem 26 angedeutet. Überdies sind in dieser Figur 2 ein Eingang 36, Anschluß, Zuleitung (HD-Wasser kalt) oder dergleichen und ein Ausgang 38, Anschluß, Ableitung (HD-Wasser heiß) oder dergleichen zu erkennen. Auch das Temperatur-Kontrollsystem 26 ist in dieser Darstellung wieder angedeutet.
Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Gesamtübersicht einer weiteren Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 10, bei der ein in einen Kondensatbehälter 40 eintauchendes Fallrohr 42 vorgesehen ist, um in dem Behälter 16 des Hochdruckwärmetauschers 14 einen Druck zu erzeugen, der niedriger ist als der Umgebungsdruck. Damit kann die Kondensationswärme des Wasserdampfes auch noch bei Temperaturen unter 100°C genutzt werden. So benötigt man beispielsweise für einen Taupunkt von 80°C einen Unterdruck von 0,5 bar, was z.B. durch ein Fallrohr von 5 m Höhe auf einfache Art und Weise erreicht wird.
Die Hochdruckpumpe 12 ist wieder mit dem Einlaß 28 (vgl. auch Figur 1) des Hochdruckwärmetauschers 14 verbunden. An den Auslaß 30 (vgl. auch Figur 1) des Hochdruckwärmetauschers 14 ist eine das erhitzte Fluid führende Hochdruckleitung 44 angeschlossen, die wieder mit der die betreffende Bahn beaufschlagenden Düse 46 bzw. Düsen verbunden ist.
Wie der Figur 3 zu entnehmen ist, kann überdies beispielsweise ein Bypass 48 für die Abluft vorgesehen sein.
Mit den zuvor beschriebenen Reinigungsvorrichtungen 10 ergibt sich eine bessere Reinigung. Das Wasser verdampft schneller, da ein Teil der notwendigen Energie schon vorhanden ist. Im Fall einer Anwendung in der Trockenpartie ergibt sich zudem der Vorteil, daß das zu reinigende Sieb nicht auskühlt. Am Absaugsystem kommt es zu keiner Kondensation. Der Schmutz löst sich in der Flüssigkeit schneller. Von Vorteil ist auch, daß das erhitzte Wasser eine niedrigere Viskosität besitzt.