幅材压榨和脱水方法以及造纸机或纸板机的压榨设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种幅材压榨和脱水方法，其使用造纸机或纸板机的压榨设备来通过压榨从幅材去除流体。该压榨设备包括：适于引导幅材（W）的至少一个带（1），其中带（1）对于流体是不渗透的，并且形成循环回路；压榨辊（3）和压力装置，该压力装置通过使带（1）围绕压榨辊（3）的外周部卷绕而形成压区，所引导的幅材（W）布置为穿过压区。压力装置包括压力室，该压力室分隔成至少两个分隔部（9，11），每个分隔部包括特定的压力介质，压力室在幅材（W）的移动方向上沿着压区的长度延伸，使得特定的压力介质直接接触带（1）。通过在压力室的至少两个分隔部（9，11）的每一个中使用不同的压力介质来执行压榨。
【专利说明】幅材压榨和脱水方法以及造纸机或纸板机的压榨设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种幅材压榨和脱水方法，并且涉及一种用于从幅材去除流体的造纸机或纸板机的压榨设备。
【背景技术】
[0002]文献WO 2009 024 186 Al披露了一种用于通过压榨从幅材去除流体的造纸机或纸板机的压榨设备。该披露的压榨设备包括至少一个引导幅材的带。该带对于流体是不渗透的，并且形成循环回路。至少一个压区在压榨辊与压榨设备的压力装置之间形成。所引导的幅材布置为穿过压区。压力装置包括至少一个压力室，所述压力室包含压力介质并且在幅材移动方向上沿着压区的长度延伸，使得压力介质直接地接触带。压力室具有压力操作的密封构件，该密封构件与带配合，并且密封操作压力根据作用在压力室中的压力而被调节。
【发明内容】
[0003]因此，需要分别提出幅材压榨和脱水方法以及造纸机或纸板机的压榨设备，该压榨设备能够使所处理的幅材实现比现有技术的装置更高的干燥度。
[0004]根据本发明，幅材压榨和脱水方法使用造纸机或纸板机的压榨设备来通过压榨从幅材去除流体，并且该压榨设备包括:适于引导幅材的至少一个带，该带对于流体是不渗透的，并且形成循环回路；压榨辊和压力装置，通过围绕压榨辊的外周部卷绕该带而形成压区，所引导的幅材布置为穿过该压区；压力装置包括压力室，该压力室分隔成至少两个分隔的部分(分隔部)，每个部分包括特定的压力介质；压力室在幅材移动的方向上沿着压区的长度延伸，使得特定的压力介质直接地接触该带；通过在压力室的至少两个分隔部的每一个中使用不同的压力介质来执行压榨。
[0005]在至少两个分隔部的每一个中使用不同的压力介质能够对压区的相应部分中的压力进行精确的调整。
[0006]而且，在根据本发明的幅材压榨和脱水方法中，不同介质中的一者能够是气态流体，而不同介质中的另一者能够是液态流体。
[0007]利用气态流体能够在特别大的区域实现非常低的压力，而利用液态流体能够在金属带的相对较小的区域中实现非常大的压力。
[0008]而且，在根据本发明的幅材压榨和脱水方法中，沿幅材的行进方向的第一分隔部能够包含作为压力介质的蒸汽，并且沿幅材的行进方向的第二分隔部能够包含作为压力介质的水。
[0009]利用蒸汽作为压力介质具有的额外优点在于，蒸汽的热量还能够用于加热金属带。而且，蒸汽以及水都是容易获得的并且能够容易地处理。
[0010]而且，在根据本发明的幅材压榨和脱水方法中，压榨辊与被压力装置卷绕的带之间形成的压区的长度、或者压榨辊与带的对应于沿幅材的行进方向的第一分隔部的那部分之间形成的压区的长度能够处于200mm至IOOOmm之间，或者处于400mm与800mm之间。而且，压榨辊与带的对应于沿幅材的行进方向的第二分隔部的那部分之间的压区的长度能够处于50mm与500mm之间，或者处于IOOmm与500mm之间。压榨棍的直径能够处于1200mm与2200mm之间。
[0011]整个压区的最小长度是约500mm。由此，压榨辊的约四分之一的外周需要用于形成
压区O
[0012]而且，沿幅材的行进方向的第一分隔部中的压力介质的压力能够处于0.1MPa与IMPa之间，或者处于0.4MPa与IMPa之间，或者处于0.4MPa与0.6MPa之间。额外地或者替代性地，沿幅材的行进方向的第二分隔部中的压力介质的压力能够处于IMPa与IOMPa之间，或者处于4MPa与8MPa之间。
[0013]有利地，幅材在穿过压区之后能够暴露于吹向带的暖空气中。这改善了幅材的所
需干燥度。
[0014]有利地，至少两个分隔部之间的分隔通过与带配合的压力操作的密封构件而生效。密封操作压力于是能够根据作用在压力室的至少两个部分中的相应压力而被调节。额外地或者替代性地，至少两个分隔部中的压力可以是彼此不同的，并且能够被自由地控制。
[0015]有利地，压榨辊可以是带槽辊。
[0016]而且，有利地，加热装置能够用于在压区内保持带的温度恒定，或者用于在压区内增大带的温度。
[0017]而且，有利地，对分隔部的至少一个中的压力介质的热量能够用于加热金属带，以使在压区中保持其温度恒定，或者在压区中增大其温度。额外地或者替代性地，压区中的带的温度能够处于97°C与115°C之间。
[0018]而且，根据本发明，通过压榨从幅材去除流体的造纸机或纸板机的压榨设备包括:引导幅材的至少一个带，该带对于流体是不渗透的，并且形成循环回路；至少一个压区，在压榨辊与压力装置之间形成，并且所引导的幅材布置为穿过该压区。该压力装置包括至少两个压力部，每个压力部包含特定的压力介质，并且在幅材移动的方向上沿着压区的长度延伸，使得每种特定的压力介质能够直接地接触带，并且压力装置具有密封构件，该密封构件与带配合。至少两个压力部中的一个压力部(第一压力部)是蒸汽室，该蒸汽室适于包括作为特定的压力介质的热蒸汽，并且具有沿带的横向布置的至少两个蒸汽管，所述蒸汽管能够提供引向带的蒸汽流。
[0019]根据本发明的设备尤其适合执行以上提到的方法步骤。
[0020]而且，刮刀能够设置在蒸汽管之前，所述刮刀用于从带去除剩余的流体。因此，能够有利地防止带的滑动(打滑)。
[0021]而且，有利地，至少两个压力部中的第二部(第二压力部)可以是热水室，该热水室适于包括作为压力介质的热水，并且能够设置泵吸装置，该泵吸装置适于将来自蒸汽室的冷凝液经由连接装置泵吸到热水室。
[0022]而且，有利地，蒸汽室的尺寸能够处于热水室的尺寸的一到十倍之间。因此，在受蒸汽室影响的压区的区域中，能够在较大的区域中提供较低的压力。而且，由于蒸汽的热量，带的温度能够根据需要而被精确地调节。由此，当进入辊与带之间形成的压区时，处于约30°C至40°C的幅材的温度能够合适地升高到期望的水平。例如，温度能够升高到100°c或者更高，如果使用金属带则尤其如此。在这种情况下，金属带温度升高到约100°C至120。。。
[0023]而且，有利地，平行于带的行进方向布置的至少一个室壁能够包括门，或者该室壁能够完全地打开。
[0024]而且，有利地，包含液体压力介质的其中一个分隔部中的移动机械部引起的摩擦热能够经由液体压力介质传递到用于加热该移动机械部的带。因此，可以有效利用废热。
[0025]而且，有利地，带能够由金属或合成物或者陶瓷材料或以上的两种或更多种的结合物制造。
[0026]优选地，根据本发明的方法，压榨毡被引导围绕压榨辊，从而吸收/布置水的空隙容积。
[0027]本发明的另外的优点通过学习参照附图描述的本发明的当前的优选实施例将容
易被理解。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是根据本发明的包括压榨设备的造纸机或纸板机的带部的剖视图；
[0029]图2是根据本发明的压榨设备的示意性剖视图；
[0030]图3是示出形成在根据本发明的压榨设备中的压区中的不同压力室的示意性的简图；
[0031]图4是示出根据本发明的两种不同的压力室中的压力分布的曲线图。
【具体实施方式】
[0032]现在，将基于图1到图4描述本发明的当前的优选实施例。
[0033]图1示出了根据本发明的压榨设备的剖视图。压区由形成造纸机或纸板机的压榨部(图1中的左侧上)与干燥部(图1中的右侧上)之间的循环回路的带I形成。压榨辊3布置为使得一部分带I围绕压榨辊3的外周部被缠绕，从而形成压区。
[0034]在图1中，涉及压榨部以及干燥部、但是与本发明没有直接关系的那些元件用虚线画出。
[0035]为了引导从支撑带I的辊29与以虚线示出的第二辊之间形成的压区进入的幅材W，幅材被带I接收以引导到压榨辊3与带I之间形成的压区。而且，为了充分地去除幅材中包含的液体(如，水)，毡37还围绕压榨辊3被引导。在压榨辊3之后，幅材还经由干燥装置31被进一步导向干燥部的以虚线示出的第一辊，该第一辊从带I接收幅材，并且借助网部进一步引导幅材W。之后，带I还围绕导辊25和27被进一步引导，以形成循环回路。
[0036]优选地，支撑辊29的直径处于800mm至1500mm之间。空气干燥器31设置在压区之后，以进一步减小幅材W的湿度。而且，布置在造纸机或纸板机的压区与干燥部之间的支撑兀件33和35设置在带I的闭环内侧，以减小带I的振动。
[0037]为了调整带I与压榨辊3之间形成的压区中的压力，两个压力室9和11设置在带I的闭环的内侧，从而影响带I的内侧上的压力。
[0038]根据实施例，沿带/幅材的行进方向的第一压力室9是蒸汽室，而第二压力室11是水室。术语“蒸汽室”和“水室”涉及在各个室中使用的特定的压力介质。将水介质温度设置为超过80°C、以减小多个室之间的热效应是有利的。而且，这些室还能够借助隔热、滑动接合或者气室(具有相等的气压)而分隔开，以至少借助更高的温度差来减小所述结构改变。
[0039]蒸汽室以及水室能够被引导以与带I的闭环的内侧邻接，如图1中的双fii头不意性地所示。出于维护的目的等，两个压力室9、11能够收回。因此，蒸汽室9以及水室11被支撑在各自的支撑件41、39上。
[0040]如从图2能够看见的，蒸汽室包括多个蒸汽管15，所述蒸汽管15具有朝向带I的闭环的内侧的相应的出口。因此，为了增大由蒸汽室9覆盖的部分中的压区中的压力，从蒸汽管15向带I供应蒸汽。而且，每个蒸汽管15设有刮刀片17，其用于从带I的内侧去除冷凝蒸汽，从而提高从随后的蒸汽管15施加到闭合带环的内侧上的蒸汽的效果。
[0041]落到蒸汽室9的地板的冷凝蒸汽借助将冷凝蒸汽泵吸到水室11中的泵19而经由冷凝去除管43去除。以这种方式利用冷凝蒸汽会导致水室中的水温能够被升高，并且能够节约水室11的区域中的额外的加热装置。
[0042]而且，蒸汽室9由支撑梁41支撑。在平行于带的行进方向的壁中设有门(附图中未示出)，从而能够进入蒸汽室，用于维护的目的等。
[0043]在蒸汽室9之后，已经提及的水室11被设置为第二压力室。虽然在图2中，仅示出借助冷凝去除管43和泵19将水供应到水室11，但是能够额外地设置用于将水供应到水室11的额外的泵和管道系统。
[0044]通过增大水室11中的水的压力，能够在金属带上施加极高的压力，因而，增大了对应于水室11的压区部分中的压力。液压密封件13设置在水室11的边界处以及蒸汽室9的边界上，从而将压力保持在期望的水平。优选地，这些液压密封件13由PTFE或者碳纤维强化的塑料制造。
[0045]图3是示出压榨辊3与带I之间形成的压区的尺寸特性的示意性简图。部分I对应于蒸汽室9，而部分II对应于水室11。部分I中的压区的长度是约IOOmm至1000mm，同时因蒸汽管处于I巴至10巴(0.1Mpa至IMPa)之间而实现压力。在部分II中，压区的长度处于IOOmm至500mm之间，同时因蒸汽管处于10巴至100巴(IMPa至IOMPa)之间而实现压力。根据压区的长度，辊3的直径选择为使得形成完整的压区的辊区段的角度α是约90。。
[0046]图4示出了实施例的优选示例的压区中的压力分布。部分I中的压区的长度尺寸11是700mm，而部分II中的长度尺寸12是500mm。部分I中获得的压力是4巴至6巴，而部分II中获得的压力是40巴至80巴(部分I为0.4MPa至0.6MPa，部分II为4MPa至8MPa)。
[0047]由于密封件13设置为弹性密封件，所以即使幅材中存在大到1600g/m2的相当大的颗粒也不会引起损坏压区的危险。
[0048]如果具有长度小于20m的金属带的环非常短并且剩余干燥度的高度H处于0_60%之间，则优选地，将涂布的金属带用作带1，而且尤其提供粘性(如同高级纸、FBB、……)。由于将蒸汽室9设置在压区的部分I中，所以能够提供如从现有技术知晓的约100°C而不是75°C的较高温度。优选地，压区的入口处的幅材温度是约30°C至40°C，而在该区域的金属带的温度是约100°C至120°C。根据本发明的配置使幅材在压区中保持为比现有技术的方案热5°C -20°C，在现有技术中，蒸汽室布置在压区之前。
[0049]如以上提到的，带I能够被设置为涂覆带和/或设置为加热带。
[0050]为了从幅材去除水，优选地使用毡37。尤其是，将毡37与带槽辊一起用作压榨辊
3、或者仅将带槽辊用作压榨辊是有利的。
[0051]在这样的压区中能够实现将金属带卷绕成围绕压榨辊3的带1，其具有约400mm至800mm的长度、约2巴(0.2MPa)的压力。因此，能够实现显示出良好的幅材加热性能的80kN/m至160kN/m的卷绕压区力。应用借助带槽的相对辊而抵靠这种卷绕压区的具有约4巴至10巴(0.4MPa至IMPa)的蒸汽压力的蒸汽室9，与现有技术的靴型压榨(借助20巴的负载提供350kN/m)相比，使得能够实现在最大压力和松厚度(bulk)方面的改进的压区压力分布。
[0052]而且，在压区处直接应用蒸汽室，根据所需的干燥度、光滑性以及蒸发量，有利地使得带的温度能够稳定地保持，或者能够增大。
[0053]特别是，根据本发明的压力装置的测试使得能够实现干燥度与现有技术的辊压区相比增大8%。而且，由于蒸汽室的密封件是柔性的，能够实现抵抗幅材制动器的纸幅的良好阻力。因此，本发明特别适用于重等级的幅材。
[0054]虽然已经结合附图基于当前优选的实施例描述了本发明，但应理解，本发明的范围仅由所附的权利要求书限定。特别是，压力室的布置和数量不限于实施例的描述，而是能够任意地改变。而且，各个压力室中分别使用的流体或液体不限于蒸汽和水，而是能够替代地或额外地使用其他合适的媒介，如液压油、加压的空气或者其他介质。
【权利要求】
1.一种幅材压榨和脱水方法，所述幅材压榨和脱水方法使用造纸机或纸板机的压榨设备来通过压榨从幅材去除流体，所述压榨设备包括: 适于引导所述幅材(W)的至少一个带(1)，其中所述带(1)对于流体是不渗透的，并且形成循环回路； 压榨辊(3)和压力装置(7)，所述压力装置通过使所述带(1)围绕所述压榨辊(3)的外周部卷绕而形成压区，所引导的所述幅材(W)被布置为穿过所述压区；其中 所述压力装置包括压力室(7)，所述压力室(7)被分隔成至少两个分隔部(9，11)，每个分隔部包括特定的压力介质，所述压力室(7)在所述幅材(W)的移动方向上沿着所述压区的长度延伸，使得所述特定的压力介质直接地接触所述带(I )，其中通过在所述压力室(7)的至少两个分隔部(9，11)的每一个中使用不同的压力介质来执行压榨。
2.根据权利要求1所述的幅材压榨和脱水方法，其中不同的介质中的一者是气态流体，而不同的介质中的另一者是液态流体。
3.根据前述任意一项权利要求所述的幅材压榨和脱水方法，其中沿所述幅材的行进方向的第一分隔部(9)包含作为压力介质的蒸汽，并且沿所述幅材(W)的行进方向的第二分隔部(11)包含作为压力介质的水。
4.根据前述任意一项权利要求所述的幅材压榨和脱水方法，其中所述压榨辊(3)与通过所述压力装置(7)卷绕的所述带(1)之间形成的压区的长度、或者所述压榨辊(3)与所述带(1)的对应于沿所述幅材的行进方向的第一分隔部(9)的那部分之间形成的压区的长度处于200mm至1 000mm之间，或者处于400mm与800mm之间，和/或 所述压榨辊(3)与所述带的对应于沿所述幅材的行进方向的第二分隔部(11)的那部分之间的压区的长度处于50mm与500mm之间，或者处于IOOmm与500mm之间，和/或 所述压榨辊(3)的直径处于1200mm与2200mm之间。
5.根据前述任意一项权利要求所述的幅材压榨和脱水方法，其中沿所述幅材(W)的行进方向的第一分隔部(9)中的压力介质的压力处于0.1MPa与IMPa之间，或者处于0.4MPa与IMPa之间，或者处于0.4MPa与0.6MPa之间，和/或其中沿所述幅材(W)的行进方向的第二分隔部(11)中的压力介质的压力处于IMPa与IOMPa之间或者处于4MPa与8MPa之间。
6.根据前述任意一项权利要求所述的幅材压榨和脱水方法，其中所述幅材在穿过所述压区之后暴露于吹向所述带的暖空气中。
7.根据前述任意一项权利要求所述的幅材压榨和脱水方法，其中所述至少两个分隔部(9，11)之间的分隔通过与所述带配合的压力操作的密封构件(13)而实现，并且 所述密封操作压力根据作用在所述压力室的所述至少两个分隔部(9，11)中的相应压力而被调节，和/或 所述至少两个分隔部(9，11)中的压力彼此不同，并且被自由地控制。
8.根据前述任意一项权利要求所述的幅材压榨和脱水方法，其中所述压榨辊(3)是带槽辊(3)。
9.根据前述任意一项权利要求所述的幅材压榨和脱水方法，其中加热装置(15)用于使所述压区中的带温度保持恒定，或者用于增大所述压区内的所述带温度。
10.根据权利要求9所述的幅材压榨和脱水方法，其中所述分隔部(9)的至少一个分隔部中的压力介质的热量用于加热金属带(I )，以使在所述压区中保持其温度恒定，或者在所述压区中增大其温度，和/或 所述压区中的带(1)的温度处于97 °C与115 °C之间。
11.一种造纸机或纸板机的压榨设备，用于通过压榨从幅材(W)去除流体，所述压榨设备包括: 引导所述幅材(W)的至少一个带(1)，其中所述带(1)对于流体是不渗透的，并且形成循环回路； 至少一个压区，形成在压榨辊(3)与压力装置(7)之间，并且所引导的幅材(W)被布置为穿过所述压区，其中 所述压力装置(7)包括至少两个压力部(9，11)，每个压力部包含特定的压力介质，并且在所述幅材的移动方向上沿着所述压区的长度延伸，使得每种特定的压力介质能够直接地接触所述带(1)，并且 所述压力装置(7)具有与所述带(1)配合的密封构件(13)，其中 所述至少两个压力部中的第一压力部(9)是蒸汽室(9)，所述蒸汽室适于包括作为特定的压力介质的热蒸汽并且具有沿所述带的横向布置的至少两个蒸汽管(15)，所述蒸汽管(15)能够提供引向所述带的蒸汽流。
12.根据权利要求11所述的压榨设备，其中在所述蒸汽管(15)之前设有刮刀(17)，所述刮刀用于从所述带(1)去除剩余的流体。
13.根据权利要求11或12所述的压榨设备，其中所述至少两个压力部的第二压力部`(11)是热水室(11)，所述热水室适于包括作为压力介质的热水，并且设有泵吸装置(19)，所述泵吸装置(19)适于将来自所述蒸汽室(9)的冷凝液经由连接装置(21)泵吸到所述热水室。
14.根据权利要求13所述的压榨设备，其中所述蒸汽室(9)的尺寸处于所述热水室(11)的尺寸的一到十倍之间。
15.根据前述任意一项权利要求所述的压榨设备，其中平行于所述带(1)的行进方向布置的至少一个室壁包括门，或者该室壁能够被完全地打开。
【文档编号】D21F3/04GK103774485SQ201310477090
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2012年10月18日
【发明者】里库·皮赫科 申请人:美卓造纸机械公司