专利名称：造纸机等的干燥部的冲击系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及按独立权利要求1前序部分所述的空气冲击系统，该空气冲击系统用来加热、干燥在一造纸机之类干燥部中的空气冲击辊上传送的纸幅。
一种在一造纸机之类的干燥部中使用一空气干燥系统的方案见本申请人的专利US6,138,380，在该专利中，使用直径比普通干燥筒大得多的一空气冲击辊。由于尺寸很大，因此进行造纸机现代化时，这种空气冲击辊甚至无法正常装在该造纸机下方的底座中。该结构对于由碎纸造成的问题很敏感。也可用专利US6,148,538所述方法更有效地进行干燥，尽管在这种结构中除湿用冷凝装置的效率不必很高。
本发明的目的是提供一种尺寸较小、从而在造纸机现代化时可装在造纸机下方的底座中的一种空气冲击系统。本发明的另一个目的是避免干燥辊的大部分现代化工作，用本发明空气冲击系统提高干燥能力。在建造新造纸机时当然也可使用本发明的系统。
实现本发明目的的方式见独立权利要求的特征部分和其他权利要求。按照本发明，在一造纸机的干燥部中在空气冲击辊外套外部布置一空气冲击系统来加热、干燥在所述空气冲击辊上传送的纸幅。该空气冲击系统包括一个大部分封闭的罩，该罩具有把空气导向纸幅的控制装置，用至少一个风扇把空气从该罩吹向喷嘴，又通过空气循环过程返回所述罩，该罩包括至少一个用来加热空气的加热装置。如果与直径约为1.5-2m的空气冲击辊一起使用该空气冲击系统的罩及其所述设备且如果该空气冲击辊的罩最多高5m、最好只高1.5-2.5m，则所述系统足够小，使得该系统及其部件和设备可装在造纸机下方通常高5-8m或不到5-8m的底座空间中。
从而甚至在旧造纸机中不作很大改动也可提高干燥能力。常常由于与尺寸有关的因素，无法把一大干燥筒装在现成的造纸机中，从而不得不比以前更加高效地使用现成的干燥筒。
如该冲击系统至少主要影响空气冲击辊的后部侧并且很大程度地影响下半部的区域，就可至少在很大程度上避免碎纸造成的问题，因为由于空气冲击辊进口侧上没有罩或其他障碍物阻止碎纸自由落下导致了碎纸在空气冲击辊的进口侧上从纸幅上脱落。由于空气冲击系统主要影响空气冲击辊下半部区域，因此在造纸机现代化或当造纸机是一台新造纸机时可有效利用底座空间，至少底座不必加工成比通常情况高。
如罩盖住空气冲击辊的区域最多只有150°，即使用该大小的罩也能获得较高的干燥效率。该覆盖区域无论如何得小于180°，以便不使用复杂机构就可从空气冲击辊旁移走该设备。
如该设备的至少一部分可拆卸地位于该空气冲击系统的下部或侧部诸部件的下部，就可从底座地面方便地进行安装和维修。此时当然可使用各种辅助设备如运输车和叉车。
如所述空气循环过程包括至少一个用来控制循环空气的湿度的冷凝装置，就无需用于输入和排出空气的很大的空气传送导管。
如加热装置在气流方向上位于所述风扇前方，由于空气循环风扇有效混合空气，就无需另外的空气导管。
如把一个长度大致等于纸幅宽度的燃气燃烧器用作加热装置，其维修工作就比使用若干分开的燃烧器少。通常使用一个燃烧器的成本也比使用若干较小燃烧器低。此外，在只使用一个燃烧器时，其控制程序也简单。
如燃气燃烧器的燃烧空气的至少一部分取自该空气冲击系统的外部，则燃烧器始终有新鲜空气供应，燃烧既清洁又高效。
如从空气循环风扇到喷嘴室的空气导管至少大部分是笔直的，则流率损耗低，结构简单，制作成本低。
如使用至少2个、最好是3-5个空气循环风扇，则可使用不太增加该系统的大小的较小风扇。
如冷凝装置中的冷却剂为水，可获得恰当的冷却效果，但冷凝装置的任何部分都不会结冰，从而不会造成故障。
如由于空气被导入用于燃烧器的罩中，则一部分循环空气被导入造纸机下方底座空间中，则空气导管无需通到其他地方，整个系统非常简单。
如把空气导入到燃烧器的风扇设置在罩中，则该空气冲击结构显得紧凑，尺寸较小，可装在造纸机下方的最普通的底座空间中。
下面结合附图详细说明本发明，附图中
图1为一造纸机之类的干燥部中的本发明空气冲击系统在纸幅横向上看去的示意图；图2为在纸幅方向上看去的图1所示本发明空气冲击系统的示意图；图3简示出燃烧器的各种备选位置；图4简示出罩中冷凝装置的各种位置；图5为一冷凝装置的放大示意图；图6为另一冷凝装置的放大示意图；图7简示出纸幅中断时自动清洁该空气冲击系统；图8简示出该空气冲击系统的维修措施的安排；图9简示出某些废气除湿方案；图10简示出使用在本发明中的冷却系统和热回收系统。
图1中的标号1表示位于一造纸机下方底座空间中的本发明空气冲击系统，底座空间的地面用标号2表示。干燥筒3的直径在许多方案中约为1.5m左右即约为1.5-2m，造纸机下方的底座空间的高度通常为5-8m。该空气冲击系统包括一主要位于干燥筒3下方的罩4，但是该罩4在干燥筒3的后部侧上，从而碎纸可自由落下。碎纸会造成纸幅中断，但通常它只造成也是有害的质量偏差。罩覆盖干燥筒的区域应至少不大于180°，以便需要时特别是不使用任何麻烦的机构即可从其工作位置上取下罩。这就是为什么建议罩的最大覆盖区域为150°的原因。该大小已能获得较好的干燥效果。干燥筒3旁有一喷嘴箱5盖住干燥筒3的一部分圆周、最好盖住干燥筒圆周的几乎一半。罩4中装有把热空气导向喷嘴箱5、从而加热、干燥纸幅的必须的设备和装置。使用其热锋在罩4内部的一燃气燃烧器6生成热量。若干、例如三个空气循环风扇7把由燃烧器6加热的罩4内部空气经一最好是非常直的通道8吹向喷嘴箱5，大部分空气从喷嘴箱5返回罩4内循环使用。新鲜燃烧空气被供应给燃烧器6，相应使用一个调节风门9来平衡罩4中的空气量。由于燃烧器6在罩4中导致的温度超过300℃甚至更高，因此燃气燃烧器6和空气循环风扇7的电动机10的一部分位于罩4外部。管子11设置用于输送废气。该空气冲击系统底部与地面2之间的空间通常为1-3m。为了便于该设备的维修、监控和使用，可能的话，该空间最好至少为1.5m。最好只从第二或第三干燥组起安装空气冲击系统1，以便减小在喷嘴箱5处收集碎纸和纸机损纸的风险。在该阶段上纸幅的干料量已很高，纸幅比干燥组开始处强度高。
图2示出从另一方向看去的图1的空气冲击系统1。为看得清楚起见未示出罩4的壁。用管子11排出罩4中的废气。一风扇12把燃烧空气经一管子13传送给燃烧器6。
图3示出燃烧器6的各种备选位置。相继三个下部干燥筒中各有本发明空气冲击系统。这些空气冲击系统与图1所示空气冲击系统十分相象，只是在纸幅方向上的燃气燃烧器6在第一干燥筒中位于罩4右侧部很高位置上，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。燃气燃烧器的位置必需设置成不过度加热罩4的任何壁或设备。必要时，可用一钢板壁14之类防止燃烧器太直接对着空气循环风扇7的抽吸孔15。应该看到，把燃烧器6的一部分设置在罩4底下可减小该设备与地面2之间的距离。
图4示出冷凝装置在罩4内的某些位置。在纸幅方向上第一种方案中，两冷凝装置16a和16b设置在从纸幅上蒸发的湿空气向空气循环风扇返回处。冷凝装置16a和16b的结构的详情见图5。在另一种方案中，板状冷凝装置17a、17b垂直装在罩4中，冷凝装置的底下设有收集槽。在最后一种方案中，冷凝装置设置在喷嘴箱5中标号18所示部位。图6示出这一冷凝装置的结构。重要的是冷凝装置的温度足够低，使得湿空气中的水分凝结在冷凝装置的表面上后经一管子流到一收集箱(未示出)中。推荐使用一水封(未示出)。
图5示出冷凝装置16a，其上部有由管道构成的部件19，水在该部件中循环。板20a、20b形成一冷凝水槽，冷凝水从该槽底部经一管子21排出。
在图6所示方案中，喷嘴箱5的壁用作冷凝水槽22的壁的一部分。水在一管子23中流动，湿气在其表面上冷凝成水后向下滴入冷凝水槽22中，然后经一管子24排走。
图7示出，在需要时、特别是发生纸幅中断时用来清洁该空气冲击系统的设置。纸幅方向上的第一和第二空气冲击系统沿略微倾斜方向向下移离干燥筒。移动装置本身未示出，但一种办法是移动时使用导轨和液压缸。移动距离只有几分米。
标号25a、25b表示用来进行清洁的活动鼓风设备。重要的是空气冲击系统的设备中不得有碎纸或灰尘，因为它们通常对产品质量产生有害影响，诸如堵塞的故障可能发生，没有理由低估发生火灾的很大可能性。
图8示出该空气冲击系统的安装、检查和维修程序。机械师26很容易靠近空气冲击系统的不同设备进行工作。干燥筒3a、3b、3c之间的距离通常很大，因此各空气冲击系统的罩4之间在造纸机的纵向上的空间为约1m。干燥筒3b的空气冲击系统的罩4用两虚线分成存放燃烧器6和空气循环风扇7的腔室。此时维修或更换工作非常简单、快速，特别是在使用小车27和位置恰当的提升吊环和其它辅助设备进行移动和提升时。如不用一控制室中的屏幕监视燃烧器火焰，则必需至少把监视窗(未示出)布置在罩4中合适位置上。
图9示出处理、传送湿空气和干燥空气的各种方案和结构。与干燥筒3a一起使用的空气冲击系统1的设备包括一分离湿气的分离室28，废气从该分离室经一管子29传到该过程的其他部分。与干燥筒3b一起有一室30，该室是空气冲击系统1的设备的一部分，该室包括一冷凝装置、该冷凝装置的冷凝水槽和出口管，空气从该室经一格栅3 1通向底座空间。因此该结构非常简单。与干燥筒3c一起有一室30a，该室是空气冲击系统1的设备的一部分，在该室中来自罩的废气用一管子32传送到共同的冷凝装置33后经一管子34用作干燥空气。在这种情况下循环过程的控制十分容易，但这一结构与其他方案相比在罩4外部需要更多管道和设备。
图10下部示出图9结构，用该结构从罩4传出的高温废气经冷凝装置33冷凝得到的干燥空气经管子34传出以供使用。通过热交换器35经预热的供给气体通过管子36进入到干燥部中，通过热交换器37热工艺用水经管子38进入到该工艺中。用一冷却塔39冷凝水沿一管子40流动到一管子41用作该工艺中的热工艺用水。当然，热工艺用水也可作它用，例如加热造纸机大厅等等。
由于不使用供应空气和排气的大的歧管和热回收装置，只需要很小水管传送冷凝水且从罩4伸出的废气管可很短，因此本发明系统节省了空气冲击罩4和整个造纸机周围的大量空间。如在设计阶段就已把罩和其他十分大的结构部件分成两个或更多个较小部分，在比方说改建造纸机时不必拆掉干燥筒或造纸机的其他大部件就可把它们送入造纸机底下底座中，然后组装成本发明空气冲击系统。最好是，在对一造纸机进行现代化时，不更换干燥筒，而是把本发明空气冲击系统与干燥筒装在一起。此时改动少，花费时间短，成本通常也降低。
本发明不限于上述实施例，而是可在后面的权利要求的范围内作出种种修正。
权利要求
1.一种设置在一造纸机等的干燥部中的空气冲击辊外套外部、用来加热、干燥在所述空气冲击辊上传送的纸幅的空气冲击系统，该空气冲击系统包括一大部分封闭的罩，该罩包括把空气导向纸幅的控制装置，用至少一个风扇把空气从该罩吹向喷嘴，再通过空气循环过程返回所述罩，该罩还包括至少一个用来加热空气的加热装置，其特征在于，与一空气冲击辊一起使用该空气冲击系统的罩与所述设备，该空气冲击辊的直径约为1.5-2m，该空气冲击辊的罩最多高5m、最好只高1.5-2.5m。
2.按权利要求1所述的空气冲击系统，其特征在于，该空气冲击系统的作用至少主要施加在该空气冲击辊的后侧上且在很大程度上施加在其下半部区域上。
3.按权利要求2所述的空气冲击系统，其特征在于，该罩覆盖该空气冲击辊的区域最多为150°。
4.按权利要求3所述的空气冲击系统，其特征在于，至少某些设备可卸下地位于该空气冲击系统的下部或侧部部件的下部中。
5.按权利要求4所述的空气冲击系统，其特征在于，所述空气循环过程包括至少一个用来调节循环空气的湿度大小的冷凝装置。
6.按权利要求5所述的空气冲击系统，其特征在于，在气流方向上所述风扇前方有一加热装置。
7.按上述任一权利要求所述的空气冲击系统，其特征在于，把一燃气燃烧器用作加热装置，该燃气燃烧器的长度近似等于纸幅的宽度。
8.按上述任一权利要求所述的空气冲击系统，其特征在于，燃气燃烧器的燃烧空气被至少一部分地从空气冲击系统的外部供给该燃烧器。
9.按上述任一权利要求所述的空气冲击系统，其特征在于，从空气循环风扇到喷嘴室的空气导管至少大部分是笔直的。
10.按上述任一权利要求所述的空气冲击系统，其特征在于，空气循环风扇的数量至少为2个，最好为3-5个。
11.按上述任一权利要求所述的空气冲击系统，其特征在于，使用在冷凝装置中的冷却剂为水。
12.按上述任一权利要求所述的空气冲击系统，其特征在于，由于空气传入用于燃烧器的罩中，循环空气的一部分在造纸机下面被导入底座空间中。
13.按上述任一权利要求所述的空气冲击系统，其特征在于，把空气供给燃烧器的风扇位于该罩中。
全文摘要
本发明涉及一种位于一造纸机干燥部中空气冲击辊外套外部、用来加热、干燥在所述空气冲击辊上传送的纸幅的空气冲击系统。该空气冲击系统包括一个大部分封闭的罩，该罩具有把空气导向纸幅的控制装置。用至少一个风扇把空气从该罩吹向喷嘴后又通过空气循环过程返回所述罩，该系统包括至少一个用来加热空气的加热装置。与一空气冲击辊一起使用该空气冲击系统的罩及其所述设备，该空气冲击辊的直径约为1.5－2m。该空气冲击辊的该罩最多高5m、最好只高1.5－2.5m。
文档编号D21F5/18GK1520483SQ02812961
公开日2004年8月11日 申请日期2002年6月26日 优先权日2001年6月26日
发明者H·松德奎斯特, J·努尔米, H·彼得森, , H 松德奎斯特, 蒙 申请人:美特索造纸公司