EP0818573A2 - Process and apparatus for dewatering a paper web - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for dewatering a Paper web by the action of a gas pressure.
- the invention further relates to a device for dewatering a paper web, with a press nip through which a paper web trapped between two bands.
- wet presses generally roller presses or shoe presses
- Dry contents are in the press section reached by approx. 50%.
- a disadvantage with the known arrangement is the previous one Moistening one of the two felt sheets, on the one hand leads to an increased energy requirement and on the other hand the Effectiveness of drying when there is insufficient energy supply reduced.
- the invention is therefore based on the object of a method and to provide a device for dewatering a paper web, which means a particularly high dry content on gentle and energy-saving way when passing through a press nip can be achieved without having to leave the press nip the risk of blistering or even delamination of the Paper web exists.
- This invention is applied to a method for dewatering a Paper web released by the action of a gas pressure, that by one essentially across the paper web Directed gas flow moisture expelled from the paper web becomes.
- the paper web between two belts through a press nip performed, with a first of the two bands of a soft and easily compressible material and the second one two tapes from a hard, relatively incompressible and water-absorbent material.
- At least the first volume or the roller over which the first belt is guided is heated.
- a hot air flow be directed across the paper web.
- the press nip can be formed by a shoe press. It is understood that here also the counter roll of the shoe press roll as a suction roll can be trained.
- the press nip is formed by two screen rollers, between which a pressure drop is provided.
- FIG. 1 shows a device according to the invention as a whole number 10.
- the device 10 comprises a shoe press which consists of a underlying shoe press roll 16 and an overhead Counter roll 18 is made.
- a shoe press which consists of a underlying shoe press roll 16 and an overhead Counter roll 18 is made.
- By the between the two rollers 16, 18 formed press nip 12 passes a paper web 14, the between an upper first band 20 and a lower, second Volume 22 is performed.
- the first tape is made 20, which can also be formed as a felt tape as dry as possible, slightly compressible and soft Material.
- FIG. 1 An additional Heating can be achieved like this through a heating element 24 for heating the first band 20 and by a heating element 26 for heating the counter roller 18 is shown in FIG. 1.
- FIG. 1 A modification of the arrangement according to FIG. 1 is shown schematically in FIG Fig. 2 and generally designated by the number 30.
- the paper web 14 passes through a press nip 32, which is formed by two screen rollers 36, 38.
- drying effect can be improved by that a hot air stream or a hot steam stream from the screen roller 38 passes into the screen roller 36.
- FIG. 3 Another modification of the arrangement according to FIG. 1 is shown schematically in Fig. 3 and overall with the number Designated 50.
- the paper web 14 passes through a press nip 52, that of an overhead shoe press roll 56 and one below it arranged suction roller 58 is formed.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern einer Papierbahn durch Einwirkung eines Gasdruckes.The invention relates to a method for dewatering a Paper web by the action of a gas pressure.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Entwässern einer Papierbahn, mit einem Preßspalt, durch den eine Papierbahn zwischen zwei Bändern eingeschlossen hindurchgeführt wird.The invention further relates to a device for dewatering a paper web, with a press nip through which a paper web trapped between two bands.
Zum Entwässern einer Papierbahn sind zahlreiche Vorrichtungen und verfahren gebräuchlich. In den meisten Papiermaschinen erfolgt die Entwässerung der Papierbahn nach der Siebpartie durch eine mechanische Entwässerung in sogenannten Naßpressen (im allgemeinen Walzenpressen oder Schuhpressen) sowie mit einer nachfolgenden Kontakttrocknung in einer ein- oder zweireihigen Trockenpartie. Dabei werden in der Pressenpartie Trockengehalte von ca. 50 % erreicht.There are numerous devices for dewatering a paper web and process commonly. In most paper machines the paper web is dewatered after the wire section through mechanical drainage in so-called wet presses (generally roller presses or shoe presses) as well as with a subsequent contact drying in a single or double row Dryer section. Dry contents are in the press section reached by approx. 50%.
Höhere Trockengehalte können in der Pressenpartie nur durch die sogenannte Impulstrocknung erreicht werden, wobei die Papierbahn in einem Nip, vorzugsweise einer Schuhpresse, soweit erhitzt wird, daß sich im Papier Wasserdampf bildet, der zum Austreiben des in der Bahn vorhandenen Wassers (Oberflächenwasser und Zwickelwasser) dient.Higher dry contents can only be achieved in the press section the so-called impulse drying can be achieved, the Paper web in a nip, preferably a shoe press, to the extent is heated that water vapor forms in the paper, which leads to Expulsion of the water present in the train (surface water and gusset water).
Ein wesentliches Problem bei diesem Trocknungsverfahren tritt beim Verlassen des Preßspaltes auf, da die Papierbahn in der Regel nur unvollständig getrocknet werden kann und infolge der stark erhöhten Temperatur zumindest ein Teil des enthaltenen Wassers verdampfen kann, was beim Verlassen des Preßspaltes zu einer plötzlichen Expansion und damit zur Blasenbildung führen kann, wodurch häufig der Faserzusammenhalt der Papierbahn zerstört wird. Es kommt also zum bekannten Effekt der Delamination.A major problem occurs with this drying process when leaving the press nip, since the paper web in the Usually can only be incompletely dried and as a result of greatly elevated temperature at least part of the contained Water can evaporate, what when leaving the press nip lead to sudden expansion and thus blistering can, which often causes the fiber cohesion of the paper web gets destroyed. So there is the known effect of delamination.
Aus der US-A-4 738 752 sind ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung bekannt, womit eine deutlich verbesserte Trocknung bei hohem Druck im Preßspalt und bei Temperaturen bis zu 180 °C erfolgen soll. Dieses herkömmliche Verfahren ist mit den zuvor bereits erwähnten Nachteilen behaftet.From US-A-4 738 752 such a method and a known device of this type, with which a significantly improved Drying at high pressure in the press nip and at temperatures up to 180 ° C. This is a conventional method suffers from the disadvantages already mentioned.
Bei einem alternativen Verfahren gemäß der DE-A-4 216 114 wird die zu entwässernde Papierbahn zwischen zwei Preßfilzen durch einen Preßspalt geführt, wobei einer der beiden Preßfilze zuvor befeuchtet wird und bei Durchtritt durch den Preßspalt mit Hitze beaufschlagt wird, um somit Dampf zu erzeugen und zur Austreibung der Flüssigkeit aus der Papierbahn zu verwenden. In an alternative method according to DE-A-4 216 114 the paper web to be dewatered between two press felts guided a press nip, one of the two press felts beforehand is moistened and with passage through the press nip with heat is applied to generate steam and for expulsion to use the liquid from the paper web.
Ein Nachteil bei der bekannten Anordnung besteht in der vorherigen Befeuchtung einer der beiden Filzbahnen, was einerseits zu einem erhöhten Energiebedarf führt und andererseits die Wirksamkeit der Trocknung bei nicht ausreichender Energiezufuhr vermindert.A disadvantage with the known arrangement is the previous one Moistening one of the two felt sheets, on the one hand leads to an increased energy requirement and on the other hand the Effectiveness of drying when there is insufficient energy supply reduced.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entwässern einer Papierbahn zu schaffen, womit ein besonders hoher Trockengehalt auf schonende und energiesparende Weise beim Durchtritt durch einen Preßspalt erreicht werden kann, ohne daß nach Verlassen des Preßspaltes die Gefahr einer Blasenbildung oder gar einer Delamination der Papierbahn besteht.The invention is therefore based on the object of a method and to provide a device for dewatering a paper web, which means a particularly high dry content on gentle and energy-saving way when passing through a press nip can be achieved without having to leave the press nip the risk of blistering or even delamination of the Paper web exists.
Diese Erfindung wird bei einem Verfahren zum Entwässern einer Papierbahn durch Einwirkung eines Gasdruckes dadurch gelöst, daß durch einen im wesentlichen quer durch die Papierbahn gerichteten Gasstrom Feuchtigkeit aus der Papierbahn ausgetrieben wird.This invention is applied to a method for dewatering a Paper web released by the action of a gas pressure, that by one essentially across the paper web Directed gas flow moisture expelled from the paper web becomes.
Nach diesem Verfahren, das ähnlich einer Durchlufttrocknung funktioniert, wird ein hoher Trockengehalt auf schonende Weise erreicht, wobei gleichzeitig eine Gefahr der Bahnbeschädigung beim Verlassen des Preßspaltes vermieden wird.According to this procedure, which is similar to through-air drying works, a high dry content is gently reached, at the same time a risk of rail damage is avoided when leaving the press nip.
In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Papierbahn zwischen zwei Bändern durch einen Preßspalt geführt, wobei ein erstes der beiden Bänder aus einem weichen und leicht kompressiblen Material besteht und das zweite der beiden Bänder aus einem harten, relativ inkompressiblen und wasseraufnahmefähigem Material besteht.In an advantageous development of the method according to the invention the paper web between two belts through a press nip performed, with a first of the two bands of a soft and easily compressible material and the second one two tapes from a hard, relatively incompressible and water-absorbent material.
Auf diese Weise wird das erste Band, das in möglichst trockenem Zustand an den Preßspalt herangeführt wird, im Preßspalt unter Wirkung des Preßdruckes stark komprimiert, so daß die darin enthaltene Luft in Richtung auf die Papierbahn und auf das zweite Band ausweicht und somit Feuchtigkeit aus der Papierbahn austreibt, die von dem zweiten, wasseraufnahmefähigen Band aufgenommen wird.This way the first tape that is as dry as possible Condition is brought up to the press nip, in the press nip below Effect of the compression pressure strongly compressed, so that the inside contained air in the direction of the paper web and the second Tape evades and thus moisture from the paper web expels that from the second, water-absorbent tape is recorded.
Ohne zusätzliche äußere Maßnahmen wird auf diese Weise eine schonende Austreibung der Feuchtigkeit im Preßspalt erreicht und eine Blasenbildung außerhalb des Preßspaltes vermieden.In this way, without additional external measures gentle expulsion of moisture in the press nip is achieved and avoided blistering outside the press nip.
Um die Trocknungswirkung zu verbessern, wird in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zumindest das erste Band oder die Walze, über die das erste Band geführt ist, beheizt.To improve the drying effect, is used in an advantageous Development of the invention at least the first volume or the roller over which the first belt is guided is heated.
Durch die Beheizung des ersten Bandes und/oder der Walze wird die durch Kompression des ersten Bandes bewirkte Luftströmung durch die Papierbahn in Richtung auf das zweite Band unterstützt und eine Austreibung der Feuchtigkeit in das zweite Band verbessert. Da nicht die Papierbahn selbst, sondern lediglich das erste Band und/oder ggf. die Walze, über die das erste Band geführt ist, beheizt werden, geschieht dies auf äußerst schonende Weise, da die Temperaturen bei diesem Vorgang in der Regel deutlich unterhalb von 100 °C bleiben.By heating the first belt and / or the roller the air flow caused by compression of the first band supported by the paper web towards the second belt and an expulsion of moisture into the second band improved. Because not the paper web itself, but only the first belt and / or possibly the roller over which the first belt is heated, this happens on extremely gentle Way, as the temperatures in this process usually stay well below 100 ° C.
Um die Austreibung von Feuchtigkeit zu unterstützen, kann in einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung ein Heißluftstrom quer durch die Papierbahn gerichtet werden.In order to support the expulsion of moisture, in an additional development of the invention, a hot air flow be directed across the paper web.
Sofern erhöhte Temperaturen oberhalb von 100 °C in auf genommen werden können, kann statt eines Heißluftstroms auch ein Heißdampfstrom quer durch die Papierbahn gerichtet werden, was zu einer weiteren Erhöhung des Trockengehaltes führt, allerdings einen erhöhten Energiebedarf benötigt und je nach gewählter Heißdampftemperatur schon eine etwas erhöhte Gefahr der Blasenbildung beim Austritt aus dem Preßspalt mit sich bringt. Unless elevated temperatures above 100 ° C in taken can also be a hot steam flow instead of a hot air flow be directed across the paper web what to leads to a further increase in the dry matter content, however an increased energy requirement and depending on the selected Superheated steam temperature is already a slightly higher risk of blistering brings with it when leaving the press nip.
Der Preßspalt kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung von einer Schuhpresse gebildet sein. Es versteht sich, daß hierbei auch die Gegenwalze der Schuhpreßwalze als Saugwalze ausgebildet sein kann.In an advantageous development of the invention, the press nip can be formed by a shoe press. It is understood that here also the counter roll of the shoe press roll as a suction roll can be trained.
Bei einer alternativen Ausführung der Erfindung ist der Preßspalt von zwei Siebwalzen gebildet, zwischen denen ein Druckgefälle vorgesehen ist.In an alternative embodiment of the invention, the press nip is formed by two screen rollers, between which a pressure drop is provided.
Auf diese Weise wird ein Gasstrom quer durch die Papierbahn mit Hilfe von Druckluft, die aus der einen Siebwalze durch die Papierbahn in die andere Siebwalze eintritt, bzw. mit Unterstützung eines Vakuums an der anderen Siebwalze erreicht. Um gute Trocknungsergebnisse zu erzielen, sind hierbei Temperaturen von unterhalb von 100 °C ausreichend, was eine besonders schonende Behandlung der Papierbahn sicherstellt.In this way a gas flow is made across the paper web with the help of compressed air coming from the one screen roller through the Paper web enters the other screen roller, or with support a vacuum is reached on the other screen roller. Around To achieve good drying results are temperatures sufficient from below 100 ° C, which is a special ensures gentle handling of the paper web.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and those below Features of the invention to be explained not only in the specified combination, but also in others Combinations or alone can be used without the Leave the scope of the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entwässern einer Papierbahn in schematischer Darstellung;
- Fig. 2
- eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß Fig. 1; und
- Fig. 3
- eine weitere Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung.
- Fig. 1
- a first embodiment of a device according to the invention for dewatering a paper web in a schematic representation;
- Fig. 2
- a modification of the device of FIG. 1; and
- Fig. 3
- a further modification of the device according to the invention in a schematic representation.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt mit
der Ziffer 10 bezeichnet.1 shows a device according to the invention as a
Die Vorrichtung 10 umfaßt eine Schuhpresse, die aus einer
untenliegenden Schuhpreßwalze 16 und einer obenliegenden
Gegenwalze 18 besteht. Durch den zwischen den beiden Walzen
16, 18 gebildeten Preßspalt 12 gelangt eine Papierbahn 14, die
zwischen einem oberen ersten Band 20 und einem unteren, zweiten
Band 22 geführt ist.The
Während das untere Band 22, das vorzugsweise als Filzband
ausgeführt ist und aus einem relativ harten, inkompressiblen,
wasseraufnahmefähigen Material besteht, besteht das erste Band
20, das gleichfalls als Filzband ausgebildet sein kann, aus
einem möglichst trockenen, leicht kompressiblen und weichen
Material.While the
In Fig. 1 ist die Breite des Bandes 20 bewußt übertrieben
dargestellt, um diesen Unterschied zwischen den beiden Bändern
zu verdeutlichen. Im Preßspalt 12 werden beide Bänder 20, 22
zusammengepreßt, wobei das erste Band 20 infolge seiner Nachgiebigkeit
eine große Volumenänderung erfährt und das zweite
Band 22 infolge seiner schlechten Nachgiebigkeit nur eine geringe
Volumenänderung erfährt. Folglich wird somit im ersten Band 20
enthaltene Luft aus diesem Band schlagartig ausgepreßt und
gelangt durch die Papierbahn 14 in Richtung der Pfeile 28 zum
zweiten Band 22 und treibt dabei Feuchtigkeit aus der Papierbahn
14 aus.In Fig. 1, the width of the
Somit ergibt sich auf einfache Weise eine besonders schonende Trocknung mit erhöhtem Trockengehalt. This results in a particularly gentle way in a simple manner Drying with increased dryness.
Eine Verbesserung der Trocknungswirkung kann durch eine zusätzliche
Beheizung erreicht werden, wie dies durch ein Heizelement
24 zur Beheizung des ersten Bandes 20 und durch ein Heizelement
26 zur Beheizung der Gegenwalze 18 in Fig. 1 dargestellt ist.An additional
Heating can be achieved like this through a
Durch diese zusätzlichen Heizelemente wird der Dampfdruck der
in der Papierbahn 14 enthaltenen Flüssigkeit erhöht, was zur
Austreibung der Flüssigkeit im Preßspalt 12 beiträgt.Through these additional heating elements, the vapor pressure of the
liquid contained in the
Infolge der wirksamen Unterstützung durch den Gasstrom können hierbei die Temperaturen deutlich unterhalb 100 °C gehalten werden, so daß insgesamt eine schonende und wirkungsvolle Trocknung erreicht wird.As a result of the effective support from the gas flow, can the temperatures kept well below 100 ° C be, so that overall a gentle and effective Drying is achieved.
Eine Abwandlung der Anordnung gemäß Fig. 1 ist schematisch in
Fig. 2 dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 30 bezeichnet.A modification of the arrangement according to FIG. 1 is shown schematically in FIG
Fig. 2 and generally designated by the
Hierbei gelangt die Papierbahn 14 durch einen Preßspalt 32,
der durch zwei Siebwalzen 36, 38 gebildet ist.Here, the
Durch einen Überdruck in der obenliegenden Saugwalze 38 und/oder
einen Unterdruck in der untenliegenden Saugwalze 36 wird ein
in Richtung der Pfeile 28 gerichteter Gasstrom durch das erste
Band 40, die Papierbahn 14 und das zweite Band 42 erreicht,
was zu einem wirkungsvollen Durchströmen der Papierbahn 14 und
zu einer schonenden Abführung von enthaltener Feuchtigkeit führt.By an overpressure in the
Zusätzlich kann die Trocknungswirkung dadurch verbessert werden,
daß aus der Siebwalze 38 ein Heißluftstrom oder ein Heißdampfstrom
in die Siebwalze 36 übertritt.In addition, the drying effect can be improved by
that a hot air stream or a hot steam stream from the
Eine weitere Abwandlung der Anordnung gemäß Fig. 1 ist schematisch in Fig. 3 dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 50 bezeichnet. Another modification of the arrangement according to FIG. 1 is shown schematically in Fig. 3 and overall with the number Designated 50.
Hierbei gelangt die Papierbahn 14 durch einen Preßspalt 52,
der von einer oben liegenden Schuhpreßwalze 56 und einer darunter
angeordneten Saugwalze 58 gebildet ist.Here, the
Durch die Saugwalze 58 wird ein in Richtung der Pfeile 28
gerichteter Gasstrom durch das erste Band 60, die Papierbahn
14 und das zweite Band 62 erreicht, was zu einem wirkungsvollen
Durchströmen der Papierbahn 14 und zu einer schonenden Abführung
von enthaltener Feuchtigkeit führt.By the
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