專利名稱：造紙機(jī)等的干燥部的沖擊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按獨(dú)立權(quán)利要求1前序部分所述的空氣沖擊系統(tǒng)，該空氣沖擊系統(tǒng)用來加熱、干燥在一造紙機(jī)之類干燥部中的空氣沖擊輥上傳送的紙幅。
一種在一造紙機(jī)之類的干燥部中使用一空氣干燥系統(tǒng)的方案見本申請(qǐng)人的專利US6,138,380，在該專利中，使用直徑比普通干燥筒大得多的一空氣沖擊輥。由于尺寸很大，因此進(jìn)行造紙機(jī)現(xiàn)代化時(shí)，這種空氣沖擊輥甚至無法正常裝在該造紙機(jī)下方的底座中。該結(jié)構(gòu)對(duì)于由碎紙?jiān)斐傻膯栴}很敏感。也可用專利US6,148,538所述方法更有效地進(jìn)行干燥，盡管在這種結(jié)構(gòu)中除濕用冷凝裝置的效率不必很高。
本發(fā)明的目的是提供一種尺寸較小、從而在造紙機(jī)現(xiàn)代化時(shí)可裝在造紙機(jī)下方的底座中的一種空氣沖擊系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是避免干燥輥的大部分現(xiàn)代化工作，用本發(fā)明空氣沖擊系統(tǒng)提高干燥能力。在建造新造紙機(jī)時(shí)當(dāng)然也可使用本發(fā)明的系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的方式見獨(dú)立權(quán)利要求的特征部分和其他權(quán)利要求。按照本發(fā)明，在一造紙機(jī)的干燥部中在空氣沖擊輥外套外部布置一空氣沖擊系統(tǒng)來加熱、干燥在所述空氣沖擊輥上傳送的紙幅。該空氣沖擊系統(tǒng)包括一個(gè)大部分封閉的罩，該罩具有把空氣導(dǎo)向紙幅的控制裝置，用至少一個(gè)風(fēng)扇把空氣從該罩吹向噴嘴，又通過空氣循環(huán)過程返回所述罩，該罩包括至少一個(gè)用來加熱空氣的加熱裝置。如果與直徑約為1.5-2m的空氣沖擊輥一起使用該空氣沖擊系統(tǒng)的罩及其所述設(shè)備且如果該空氣沖擊輥的罩最多高5m、最好只高1.5-2.5m，則所述系統(tǒng)足夠小，使得該系統(tǒng)及其部件和設(shè)備可裝在造紙機(jī)下方通常高5-8m或不到5-8m的底座空間中。
從而甚至在舊造紙機(jī)中不作很大改動(dòng)也可提高干燥能力。常常由于與尺寸有關(guān)的因素，無法把一大干燥筒裝在現(xiàn)成的造紙機(jī)中，從而不得不比以前更加高效地使用現(xiàn)成的干燥筒。
如該沖擊系統(tǒng)至少主要影響空氣沖擊輥的后部側(cè)并且很大程度地影響下半部的區(qū)域，就可至少在很大程度上避免碎紙?jiān)斐傻膯栴}，因?yàn)橛捎诳諝鉀_擊輥進(jìn)口側(cè)上沒有罩或其他障礙物阻止碎紙自由落下導(dǎo)致了碎紙?jiān)诳諝鉀_擊輥的進(jìn)口側(cè)上從紙幅上脫落。由于空氣沖擊系統(tǒng)主要影響空氣沖擊輥下半部區(qū)域，因此在造紙機(jī)現(xiàn)代化或當(dāng)造紙機(jī)是一臺(tái)新造紙機(jī)時(shí)可有效利用底座空間，至少底座不必加工成比通常情況高。
如罩蓋住空氣沖擊輥的區(qū)域最多只有150°，即使用該大小的罩也能獲得較高的干燥效率。該覆蓋區(qū)域無論如何得小于180°，以便不使用復(fù)雜機(jī)構(gòu)就可從空氣沖擊輥旁移走該設(shè)備。
如該設(shè)備的至少一部分可拆卸地位于該空氣沖擊系統(tǒng)的下部或側(cè)部諸部件的下部，就可從底座地面方便地進(jìn)行安裝和維修。此時(shí)當(dāng)然可使用各種輔助設(shè)備如運(yùn)輸車和叉車。
如所述空氣循環(huán)過程包括至少一個(gè)用來控制循環(huán)空氣的濕度的冷凝裝置，就無需用于輸入和排出空氣的很大的空氣傳送導(dǎo)管。
如加熱裝置在氣流方向上位于所述風(fēng)扇前方，由于空氣循環(huán)風(fēng)扇有效混合空氣，就無需另外的空氣導(dǎo)管。
如把一個(gè)長(zhǎng)度大致等于紙幅寬度的燃?xì)馊紵饔米骷訜嵫b置，其維修工作就比使用若干分開的燃燒器少。通常使用一個(gè)燃燒器的成本也比使用若干較小燃燒器低。此外，在只使用一個(gè)燃燒器時(shí)，其控制程序也簡(jiǎn)單。
如燃?xì)馊紵鞯娜紵諝獾闹辽僖徊糠秩∽栽摽諝鉀_擊系統(tǒng)的外部，則燃燒器始終有新鮮空氣供應(yīng)，燃燒既清潔又高效。
如從空氣循環(huán)風(fēng)扇到噴嘴室的空氣導(dǎo)管至少大部分是筆直的，則流率損耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低。
如使用至少2個(gè)、最好是3-5個(gè)空氣循環(huán)風(fēng)扇，則可使用不太增加該系統(tǒng)的大小的較小風(fēng)扇。
如冷凝裝置中的冷卻劑為水，可獲得恰當(dāng)?shù)睦鋮s效果，但冷凝裝置的任何部分都不會(huì)結(jié)冰，從而不會(huì)造成故障。
如由于空氣被導(dǎo)入用于燃燒器的罩中，則一部分循環(huán)空氣被導(dǎo)入造紙機(jī)下方底座空間中，則空氣導(dǎo)管無需通到其他地方，整個(gè)系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單。
如把空氣導(dǎo)入到燃燒器的風(fēng)扇設(shè)置在罩中，則該空氣沖擊結(jié)構(gòu)顯得緊湊，尺寸較小，可裝在造紙機(jī)下方的最普通的底座空間中。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，附圖中


圖1為一造紙機(jī)之類的干燥部中的本發(fā)明空氣沖擊系統(tǒng)在紙幅橫向上看去的示意圖；圖2為在紙幅方向上看去的圖1所示本發(fā)明空氣沖擊系統(tǒng)的示意圖；圖3簡(jiǎn)示出燃燒器的各種備選位置；圖4簡(jiǎn)示出罩中冷凝裝置的各種位置；圖5為一冷凝裝置的放大示意圖；圖6為另一冷凝裝置的放大示意圖；圖7簡(jiǎn)示出紙幅中斷時(shí)自動(dòng)清潔該空氣沖擊系統(tǒng)；圖8簡(jiǎn)示出該空氣沖擊系統(tǒng)的維修措施的安排；圖9簡(jiǎn)示出某些廢氣除濕方案；圖10簡(jiǎn)示出使用在本發(fā)明中的冷卻系統(tǒng)和熱回收系統(tǒng)。
圖1中的標(biāo)號(hào)1表示位于一造紙機(jī)下方底座空間中的本發(fā)明空氣沖擊系統(tǒng)，底座空間的地面用標(biāo)號(hào)2表示。干燥筒3的直徑在許多方案中約為1.5m左右即約為1.5-2m，造紙機(jī)下方的底座空間的高度通常為5-8m。該空氣沖擊系統(tǒng)包括一主要位于干燥筒3下方的罩4，但是該罩4在干燥筒3的后部側(cè)上，從而碎紙可自由落下。碎紙會(huì)造成紙幅中斷，但通常它只造成也是有害的質(zhì)量偏差。罩覆蓋干燥筒的區(qū)域應(yīng)至少不大于180°，以便需要時(shí)特別是不使用任何麻煩的機(jī)構(gòu)即可從其工作位置上取下罩。這就是為什么建議罩的最大覆蓋區(qū)域?yàn)?50°的原因。該大小已能獲得較好的干燥效果。干燥筒3旁有一噴嘴箱5蓋住干燥筒3的一部分圓周、最好蓋住干燥筒圓周的幾乎一半。罩4中裝有把熱空氣導(dǎo)向噴嘴箱5、從而加熱、干燥紙幅的必須的設(shè)備和裝置。使用其熱鋒在罩4內(nèi)部的一燃?xì)馊紵?生成熱量。若干、例如三個(gè)空氣循環(huán)風(fēng)扇7把由燃燒器6加熱的罩4內(nèi)部空氣經(jīng)一最好是非常直的通道8吹向噴嘴箱5，大部分空氣從噴嘴箱5返回罩4內(nèi)循環(huán)使用。新鮮燃燒空氣被供應(yīng)給燃燒器6，相應(yīng)使用一個(gè)調(diào)節(jié)風(fēng)門9來平衡罩4中的空氣量。由于燃燒器6在罩4中導(dǎo)致的溫度超過300℃甚至更高，因此燃?xì)馊紵?和空氣循環(huán)風(fēng)扇7的電動(dòng)機(jī)10的一部分位于罩4外部。管子11設(shè)置用于輸送廢氣。該空氣沖擊系統(tǒng)底部與地面2之間的空間通常為1-3m。為了便于該設(shè)備的維修、監(jiān)控和使用，可能的話，該空間最好至少為1.5m。最好只從第二或第三干燥組起安裝空氣沖擊系統(tǒng)1，以便減小在噴嘴箱5處收集碎紙和紙機(jī)損紙的風(fēng)險(xiǎn)。在該階段上紙幅的干料量已很高，紙幅比干燥組開始處強(qiáng)度高。
圖2示出從另一方向看去的圖1的空氣沖擊系統(tǒng)1。為看得清楚起見未示出罩4的壁。用管子11排出罩4中的廢氣。一風(fēng)扇12把燃燒空氣經(jīng)一管子13傳送給燃燒器6。
圖3示出燃燒器6的各種備選位置。相繼三個(gè)下部干燥筒中各有本發(fā)明空氣沖擊系統(tǒng)。這些空氣沖擊系統(tǒng)與圖1所示空氣沖擊系統(tǒng)十分相象，只是在紙幅方向上的燃?xì)馊紵?在第一干燥筒中位于罩4右側(cè)部很高位置上，在第二干燥筒中位于罩底部，在第三干燥筒中位于很高位置上。燃?xì)馊紵鞯奈恢帽匦柙O(shè)置成不過度加熱罩4的任何壁或設(shè)備。必要時(shí)，可用一鋼板壁14之類防止燃燒器太直接對(duì)著空氣循環(huán)風(fēng)扇7的抽吸孔15。應(yīng)該看到，把燃燒器6的一部分設(shè)置在罩4底下可減小該設(shè)備與地面2之間的距離。
圖4示出冷凝裝置在罩4內(nèi)的某些位置。在紙幅方向上第一種方案中，兩冷凝裝置16a和16b設(shè)置在從紙幅上蒸發(fā)的濕空氣向空氣循環(huán)風(fēng)扇返回處。冷凝裝置16a和16b的結(jié)構(gòu)的詳情見圖5。在另一種方案中，板狀冷凝裝置17a、17b垂直裝在罩4中，冷凝裝置的底下設(shè)有收集槽。在最后一種方案中，冷凝裝置設(shè)置在噴嘴箱5中標(biāo)號(hào)18所示部位。圖6示出這一冷凝裝置的結(jié)構(gòu)。重要的是冷凝裝置的溫度足夠低，使得濕空氣中的水分凝結(jié)在冷凝裝置的表面上后經(jīng)一管子流到一收集箱(未示出)中。推薦使用一水封(未示出)。
圖5示出冷凝裝置16a，其上部有由管道構(gòu)成的部件19，水在該部件中循環(huán)。板20a、20b形成一冷凝水槽，冷凝水從該槽底部經(jīng)一管子21排出。
在圖6所示方案中，噴嘴箱5的壁用作冷凝水槽22的壁的一部分。水在一管子23中流動(dòng)，濕氣在其表面上冷凝成水后向下滴入冷凝水槽22中，然后經(jīng)一管子24排走。
圖7示出，在需要時(shí)、特別是發(fā)生紙幅中斷時(shí)用來清潔該空氣沖擊系統(tǒng)的設(shè)置。紙幅方向上的第一和第二空氣沖擊系統(tǒng)沿略微傾斜方向向下移離干燥筒。移動(dòng)裝置本身未示出，但一種辦法是移動(dòng)時(shí)使用導(dǎo)軌和液壓缸。移動(dòng)距離只有幾分米。
標(biāo)號(hào)25a、25b表示用來進(jìn)行清潔的活動(dòng)鼓風(fēng)設(shè)備。重要的是空氣沖擊系統(tǒng)的設(shè)備中不得有碎紙或灰塵，因?yàn)樗鼈兺ǔ?duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生有害影響，諸如堵塞的故障可能發(fā)生，沒有理由低估發(fā)生火災(zāi)的很大可能性。
圖8示出該空氣沖擊系統(tǒng)的安裝、檢查和維修程序。機(jī)械師26很容易靠近空氣沖擊系統(tǒng)的不同設(shè)備進(jìn)行工作。干燥筒3a、3b、3c之間的距離通常很大，因此各空氣沖擊系統(tǒng)的罩4之間在造紙機(jī)的縱向上的空間為約1m。干燥筒3b的空氣沖擊系統(tǒng)的罩4用兩虛線分成存放燃燒器6和空氣循環(huán)風(fēng)扇7的腔室。此時(shí)維修或更換工作非常簡(jiǎn)單、快速，特別是在使用小車27和位置恰當(dāng)?shù)奶嵘醐h(huán)和其它輔助設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)和提升時(shí)。如不用一控制室中的屏幕監(jiān)視燃燒器火焰，則必需至少把監(jiān)視窗(未示出)布置在罩4中合適位置上。
圖9示出處理、傳送濕空氣和干燥空氣的各種方案和結(jié)構(gòu)。與干燥筒3a一起使用的空氣沖擊系統(tǒng)1的設(shè)備包括一分離濕氣的分離室28，廢氣從該分離室經(jīng)一管子29傳到該過程的其他部分。與干燥筒3b一起有一室30，該室是空氣沖擊系統(tǒng)1的設(shè)備的一部分，該室包括一冷凝裝置、該冷凝裝置的冷凝水槽和出口管，空氣從該室經(jīng)一格柵3 1通向底座空間。因此該結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。與干燥筒3c一起有一室30a，該室是空氣沖擊系統(tǒng)1的設(shè)備的一部分，在該室中來自罩的廢氣用一管子32傳送到共同的冷凝裝置33后經(jīng)一管子34用作干燥空氣。在這種情況下循環(huán)過程的控制十分容易，但這一結(jié)構(gòu)與其他方案相比在罩4外部需要更多管道和設(shè)備。
圖10下部示出圖9結(jié)構(gòu)，用該結(jié)構(gòu)從罩4傳出的高溫廢氣經(jīng)冷凝裝置33冷凝得到的干燥空氣經(jīng)管子34傳出以供使用。通過熱交換器35經(jīng)預(yù)熱的供給氣體通過管子36進(jìn)入到干燥部中，通過熱交換器37熱工藝用水經(jīng)管子38進(jìn)入到該工藝中。用一冷卻塔39冷凝水沿一管子40流動(dòng)到一管子41用作該工藝中的熱工藝用水。當(dāng)然，熱工藝用水也可作它用，例如加熱造紙機(jī)大廳等等。
由于不使用供應(yīng)空氣和排氣的大的歧管和熱回收裝置，只需要很小水管傳送冷凝水且從罩4伸出的廢氣管可很短，因此本發(fā)明系統(tǒng)節(jié)省了空氣沖擊罩4和整個(gè)造紙機(jī)周圍的大量空間。如在設(shè)計(jì)階段就已把罩和其他十分大的結(jié)構(gòu)部件分成兩個(gè)或更多個(gè)較小部分，在比方說改建造紙機(jī)時(shí)不必拆掉干燥筒或造紙機(jī)的其他大部件就可把它們送入造紙機(jī)底下底座中，然后組裝成本發(fā)明空氣沖擊系統(tǒng)。最好是，在對(duì)一造紙機(jī)進(jìn)行現(xiàn)代化時(shí)，不更換干燥筒，而是把本發(fā)明空氣沖擊系統(tǒng)與干燥筒裝在一起。此時(shí)改動(dòng)少，花費(fèi)時(shí)間短，成本通常也降低。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是可在后面的權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出種種修正。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)置在一造紙機(jī)等的干燥部中的空氣沖擊輥外套外部、用來加熱、干燥在所述空氣沖擊輥上傳送的紙幅的空氣沖擊系統(tǒng)，該空氣沖擊系統(tǒng)包括一大部分封閉的罩，該罩包括把空氣導(dǎo)向紙幅的控制裝置，用至少一個(gè)風(fēng)扇把空氣從該罩吹向噴嘴，再通過空氣循環(huán)過程返回所述罩，該罩還包括至少一個(gè)用來加熱空氣的加熱裝置，其特征在于，與一空氣沖擊輥一起使用該空氣沖擊系統(tǒng)的罩與所述設(shè)備，該空氣沖擊輥的直徑約為1.5-2m，該空氣沖擊輥的罩最多高5m、最好只高1.5-2.5m。
2.按權(quán)利要求1所述的空氣沖擊系統(tǒng)，其特征在于，該空氣沖擊系統(tǒng)的作用至少主要施加在該空氣沖擊輥的后側(cè)上且在很大程度上施加在其下半部區(qū)域上。
3.按權(quán)利要求2所述的空氣沖擊系統(tǒng)，其特征在于，該罩覆蓋該空氣沖擊輥的區(qū)域最多為150°。
4.按權(quán)利要求3所述的空氣沖擊系統(tǒng)，其特征在于，至少某些設(shè)備可卸下地位于該空氣沖擊系統(tǒng)的下部或側(cè)部部件的下部中。
5.按權(quán)利要求4所述的空氣沖擊系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣循環(huán)過程包括至少一個(gè)用來調(diào)節(jié)循環(huán)空氣的濕度大小的冷凝裝置。
6.按權(quán)利要求5所述的空氣沖擊系統(tǒng)，其特征在于，在氣流方向上所述風(fēng)扇前方有一加熱裝置。
7.按上述任一權(quán)利要求所述的空氣沖擊系統(tǒng)，其特征在于，把一燃?xì)馊紵饔米骷訜嵫b置，該燃?xì)馊紵鞯拈L(zhǎng)度近似等于紙幅的寬度。
8.按上述任一權(quán)利要求所述的空氣沖擊系統(tǒng)，其特征在于，燃?xì)馊紵鞯娜紵諝獗恢辽僖徊糠值貜目諝鉀_擊系統(tǒng)的外部供給該燃燒器。
9.按上述任一權(quán)利要求所述的空氣沖擊系統(tǒng)，其特征在于，從空氣循環(huán)風(fēng)扇到噴嘴室的空氣導(dǎo)管至少大部分是筆直的。
10.按上述任一權(quán)利要求所述的空氣沖擊系統(tǒng)，其特征在于，空氣循環(huán)風(fēng)扇的數(shù)量至少為2個(gè)，最好為3-5個(gè)。
11.按上述任一權(quán)利要求所述的空氣沖擊系統(tǒng)，其特征在于，使用在冷凝裝置中的冷卻劑為水。
12.按上述任一權(quán)利要求所述的空氣沖擊系統(tǒng)，其特征在于，由于空氣傳入用于燃燒器的罩中，循環(huán)空氣的一部分在造紙機(jī)下面被導(dǎo)入底座空間中。
13.按上述任一權(quán)利要求所述的空氣沖擊系統(tǒng)，其特征在于，把空氣供給燃燒器的風(fēng)扇位于該罩中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種位于一造紙機(jī)干燥部中空氣沖擊輥外套外部、用來加熱、干燥在所述空氣沖擊輥上傳送的紙幅的空氣沖擊系統(tǒng)。該空氣沖擊系統(tǒng)包括一個(gè)大部分封閉的罩，該罩具有把空氣導(dǎo)向紙幅的控制裝置。用至少一個(gè)風(fēng)扇把空氣從該罩吹向噴嘴后又通過空氣循環(huán)過程返回所述罩，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)用來加熱空氣的加熱裝置。與一空氣沖擊輥一起使用該空氣沖擊系統(tǒng)的罩及其所述設(shè)備，該空氣沖擊輥的直徑約為1.5－2m。該空氣沖擊輥的該罩最多高5m、最好只高1.5－2.5m。
文檔編號(hào)D21F5/18GK1520483SQ02812961
公開日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2002年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月26日
發(fā)明者H·松德奎斯特, J·努爾米, H·彼得森, , H 松德奎斯特, 蒙 申請(qǐng)人:美特索造紙公司