СУШИЛЬНАЯ СЕКЦИЯ, СПОСОБ СУШКИ ПОЛОТНА ИЗ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА И МАШИНА С СУШИЛЬНОЙ СЕКЦИЕЙ Российский патент 2017 года по МПК D21F5/00 

Изобретение относится к сушильной секции для сушки полотна из волокнистого материала. Сушильная секция подобного типа известна, например, из документа DE 19944266 A1. Изобретение также относится к способу сушки полотна из волокнистого материала и к машине с сушильной секцией.

Сушильная секция бумагоделательной машины расположена между прессовой частью, осушающей материал полотна механически, и устройством сворачивания, которое сворачивает высушенное полотно. Сушильная секция предназначена для термического удаления влаги, оставшейся в полотне после механического осушения, до требуемого конечного содержания влаги. Обычно для этого применяют обогреваемые паром цилиндры, по которым направляют материал полотна. В случае таких сушильных секций, основанных на принципе контактной сушки, теплоту, требуемую для удаления влаги, вводят в материал полотна посредством сушильного цилиндра. В документе DE 19944266 также описано применение сушильных или распылительных колпаков, которые расположены вдоль направления перемещения материала полотна в сушильной секции. Колпаки такого типа применяют для подачи горячей текучей среды на материал полотна, и они работают в соответствии с принципом конвекционной сушки.

Энергия, которую необходимо затратить для сушки бумажного полотна, является существенным фактором стоимости при производстве бумаги. Сухость обычно принимает значение в диапазоне от 45% до 98%. Фактор стоимости в обозримом будущем будет приобретать большее значение, если будет признано, что энергосбережение является основным требованием в бумажной промышленности из-за общего повышения цен на энергию. Еще одним фактором является размер сушильной секции бумагоделательной машины, которая является наибольшей во всей бумагоделательной машины. В этом смысле сушильная секция является ограничивающим фактором не только в отношении энергозатрат, но также и в отношении занимаемого места.

Таким образом, задача изобретения заключается в том, чтобы предложить сушильную секцию для сушки полотна из волокнистого материала, в частности, бумаги, картона, санитарно-гигиенической/туалетной бумаги, усовершенствованную в отношении энергетической эффективности. Также задача изобретения заключается в том, чтобы предложить соответствующий способ сушки полотна из волокнистого материала и машину с такой сушильной секцией.

В соответствии с изобретением поставленная задача достигается посредством сушильной секции, обладающей признаками пункта 1 формулы изобретения. Касательно способа задача достигается посредством пункта 15 формулы изобретения, а касательно машины - посредством пункта 13 формулы.

В соответствии с изобретением, предложена сушильная секция для сушки полотна из волокнистого материала, в частности бумаги, картона, санитарно-гигиенической/туалетной бумаги, содержащая по меньшей мере один сушильный блок для уменьшения содержания влаги в полотне посредством конвекционной сушки. Сушильный блок имеет по меньшей мере одно сопло для подачи осушающей текучей среды на полотно. Кроме того, сушильная секция имеет выпускное устройство для влажного воздуха, образующегося во время конвекционной сушки, и транспортирующее средство для перемещения полотна относительно сушильного блока. У сушильного блока имеется по меньшей мере один ультразвуковой генератор, расположенный в области сопла и создающий ультразвуковые колебания осушающей текучей среды, обеспечивающие сокращение содержания влаги по всей толщине полотна. Предпочтительно, чтобы в машине для производства полотна из волокнистого материала была выполнена сушильная секция.

По сравнению с существующим уровнем техники при применении изобретения возможно значительно увеличить эффективности сушки, т.е. потребления энергии на единицу веса удаленной воды. Поэтому изобретение обладает значительным экономическим потенциалом, что соответственно становится более важным при растущих ценах на энергию. Помимо преимущества низкого энергопотребления при использовании сушильной секции в соответствии с изобретением сокращаются высокие капитальные затраты, обычные для этой отрасли, так как благодаря изобретению при построении машины требуются небольшие затраты на производство сушильной секции или бумагоделательной машины с сушильной секцией такого типа. Если сушильную секцию существующей системы модифицировать в соответствии с изобретением для сушки с применением ультразвука, то также благодаря небольшому месту, занимаемому изобретением, при заданном размере системы имеется преимущество, заключающееся в том, что достигается увеличение общей производительности сушки, и, следовательно, можно достичь увеличения производительности машины.

Увеличения производительности сушки достигают посредством ультразвукового генератора, выполненного в соответствии с изобретением, который применяют для того, чтобы заставить вибрировать осушающую текучую среду, выходящую из сопла сушильного блока. Акустические колебания осушающей текучей среды предотвращают или сокращают образование воздушной подушки на высушиваемом полотне, препятствующей конвекционному потоку. Поэтому сравнительно большое количество текучей среды воздействует непосредственно на полотно. Сушильная секция в соответствии с изобретением сконфигурирована так, что она позволяет не только осушить поверхности полотна. В значительной степени сушильная секция в соответствии с изобретением сконфигурирована так, что содержание влаги по всей толщине полотна можно довести до желаемого конечного значения, сокращению содержимого влаги может способствовать ультразвук. Сушильная секция в соответствии с изобретением, таким образом, с помощью ультразвука допускает полное высыхание полотна по всей толщине.

Предполагается, что применение ультразвука к полотну производит двойной эффект. С одной стороны, как уже было отмечено, насыщенная влагой воздушная подушка над полотном нарушается посредством акустического возбуждения осушающей текучей среды, так что может протекать ненасыщенный влагой воздух или, в общем, ненасыщенная влагой текучая среда. Таким образом, со всего полотна может выйти больше воды. Кроме того, имеется возможность второго эффекта, который основан на том факте, что ультразвуковые колебания входят в материал полотна и возбуждают волокнистую структуру полотна. Предполагается, тем самым, что вода, содержащаяся в материале полотна, будет дополнительно механически удаляться.

Способ в соответствии с изобретением основан на перемещении полотна через сушильную секцию и по меньшей мере его частичном осушении посредством конвекции, при этом содержание влаги в полотне из волокнистого материала, в частности древесного волокна, картона, санитарно-гигиенической/туалетной бумаги, снижается. Ультразвуковые волны воздействуют на полотно во время процесса сушки так, что посредством ультразвука сокращается содержание влаги по всей толщине полотна. Таким образом, в способе в соответствии с изобретением, как в сушильной секции в соответствии с изобретением, конвекционный поток возбуждают акустически, так что подушка с насыщенным влагой воздухом, образующаяся на полотне, разрушается и конвекционный поток может по существу без помех воздействовать на полотно. Также в способе в соответствии с изобретением сокращается содержание влаги по всей толщине полотна, причем сокращению способствует ультразвук. В способе имеет место не только поверхностная сушка, но происходит полная сушка по всему полотну.

В предпочтительном варианте осуществления сушильной секции в соответствии с изобретением один или несколько ультразвуковых сушильных блоков комбинируют с дополнительными сушильными блоками. Дополнительные сушильные блоки, например, могут представлять собой по меньшей мере один сушильный цилиндр, и/или по меньшей мере одно устройство инфракрасной сушки, и/или по меньшей мере один воздушный колпак. В общем, это означает, что ультразвуковые сушильные блоки можно сочетать с блоками, которые основаны на принципе контактной, и/или конвекционной, и/или инфракрасной сушки. В результате достигают повышения производительности сушки конвекционных сушильных блоков, которое может иметь место и в рамках модификации существующей системы, и в рамках нового узла.

Как вариант, могут быть выполнены только ультразвуковые сушильные блоки. Они могут быть расположены с одной стороны и/или с обеих сторон или попеременно с каждой стороны вдоль полотна, которое надо высушить, при этом полотно стабилизируют посредством прибора для стабилизации или проводки полотна, по сути известным образом. Это означает, что в рамках этого варианта осуществления в соответствии с изобретением также возможно в крайнем случае построить всю сушильную секцию в соответствии с принципом ультразвуковой конвекционной сушки.

Транспортирующее средство содержит направляющие для полотна, в частности направляющие ролики, причем один или несколько ультразвуковых сушильных блоков расположены на открытом участке полотна между направляющими. Ультразвуковые сушильные блоки, таким образом, можно гибко применять, и их не обязательно сочетать с другими сушильными блоками, по сути известными. В результате расширяются конструкторские возможности для отдельных сборок сушильной секции.

Транспортирующее средство предпочтительно имеет непрерывно движущийся носитель полотна, причем один или несколько ультразвуковых сушильных блоков расположены в области носителя. Носитель может представлять собой ленту транспортера, ленточное сито или проволочную сетку. Возможны и другие носители. Преимущество этого варианта осуществления заключается в том, что ультразвуковые сушильные блоки по существу не привязаны к положению, и поэтому они могут быть связаны с элементами системы, такими, например, как непрерывно движущийся носитель полотна. В этом случае ультразвуковые сушильные блоки могут быть расположены на стороне носителя и/или на свободной стороне полотна. Сушильные блоки могут быть расположены с одной стороны, и/или с обеих сторон, и/или попеременно с каждой стороны.

Предварительной сушки и/или последующей сушки до прохождения полотна через сушильные блоки, по сути известные, можно достичь посредством расположения одного или нескольких ультразвуковых сушильных блоков на открытом участке полотна до и/или после дополнительных блоков, в частности сушильных блоков, таких как сушильные цилиндры, и/или устройства для инфракрасной сушки, и/или воздушные колпаки.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления ультразвуковые сушильные блоки располагают с одной стороны, и/или с обеих сторон друг напротив друга, и/или попеременно на обеих сторонах относительно полотна. Расположения с одной стороны будет достаточно при использовании мощных ультразвуковых сушильных блоков, допускающих полное высушивание полотна по всей его толщине. Установка ультразвуковых сушильных блоков с обеих сторон друг напротив друга и/или попеременно с обеих сторон приводит к тому, что осушающую текучую среду, возбужденную ультразвуком, можно подать на полотно с обеих сторон, так что происходит полная сушка полотна, равномерно с обеих сторон. В этом случае возможно использование сравнительно маломощных сушильных блоков, но не обязательно.

Еще один пример применения сушильных блоков с гибкими положениями заключается в том, что один или несколько ультразвуковых сушильных блоков располагают вдоль всей области, или части, витка полотна по меньшей мере вокруг одного ролика и/или по меньшей мере одного цилиндра. Цилиндр предпочтительно представляет собой сушильный цилиндр с воздушным колпаком, который по меньшей мере частично, в частности полностью, окружает область вокруг сушильного цилиндра.

Сушильная секция может иметь управление, которое регулируют так, чтобы конечное содержание влаги в полотне составляло максимум 15%, предпочтительно максимум 10%. Выражение "полное высыхание" относится к конечному содержанию влаги, регулируемому по всей толщине полотна.

В соответствии с независимым пунктом 13 формулы изобретения, сушильная секция является частью машины для изготовления полотна из волокнистого материала, содержащей, помимо прочего, устройство для механического осушения полотна, в частности прессовую часть, причем сушильная секция установлена после устройства для механического осушения в направлении транспортировки полотна. В этом случае сушильная секция может быть клеильным прессом, и/или блоком нанесения покрытия, и/или разглаживающим блоком, и/или устройством для сворачивания полотна.

В способе в соответствии с изобретением предпочтительно предусмотрено, что волокнистый материал содержит влагопрочное вещество, в частности меламиновую смолу или карбамидоформальдегидную смолу или эпихлоргидриновую смолу. Материалы этого типа для конденсации влаги влагопрочной смолы требуют пересушивания, другими словами, большого удаления воды. Для этого во время сушки необходима достаточно высокая температура. Поэтому способ в соответствии с изобретением, в котором содержание влаги по всей толщине полотна снижают путем ультразвуковой конвекционной сушки, особенно привлекателен в связи с применением влагопрочных средств, потому что снижение содержания воды в полотне до уровня ниже уровня конечного бумажного полотна требует особенно высокого потребления энергии, особенно во время удаления остаточной воды при низком содержании влаги. Способ в соответствии с изобретением не ограничен сушкой полотен из волокнистого материала, содержащих влагопрочное средство, а только обеспечивает в данном случае особые преимущества.

Ниже изобретение будет описано более подробно со ссылкой на чертежи, на которых:

на фиг. 1 показана сушильная секция, вид сбоку;

на фиг. 2 - сушильный цилиндр в сочетании с ультразвуковыми сушильными блоками, вид сбоку;

на фиг. 3 - сушильный цилиндр с воздушным колпаком, в который интегрировано несколько ультразвуковых сушильных блоков, вид сбоку;

на фиг. 4 - сушильный цилиндр с воздушным колпаком, в котором на открытом участке полотна перед воздушным колпаком расположены дополнительные ультразвуковые сушильные блоки, вид сбоку;

на фиг. 5 - сушильный цилиндр по фиг. 4, который дополнительно оснащен устройствами для инфракрасной сушки, причем устройства для инфракрасной сушки расположены с одной стороны;

на фиг. 6 - сушильный цилиндр по фиг. 5, устройства для инфракрасной сушки, а также ультразвуковые сушильные блоки, расположенные с обеих сторон;

на фиг. 7 - сушильный блок, вид в поперечном сечении.

На фиг. 1 показана сушильная секция 20, которая является частью бумагоделательной машины. Сушильная секция 20 также может быть частью машины для производства туалетной или санитарно-гигиенической бумаги или частью машины для производства картонных полотен.

Сушильная секция 20 расположена между прессовой частью и устройством сворачивания. Бумагоделательная машина может быть оснащена разглаживающим(и) блоком(ами), и/или клеильным или пленочным прессом, и/или блоком прямого нанесения покрытия. Вышеупомянутые узлы могут быть расположены после сушильной секции в направлении прохождения полотна. Сушильная секция 20 отличается ультразвуковыми сушильными блоками 11, при помощи которых вместе с дополнительными сушильными блоками сушильной секции доводят до желаемого конечного значения содержание влаги в полотне.

Цель сушильной секции 20 заключается в том, чтобы довести содержание влаги в бумажном полотне, проведенном через прессовую часть, до желаемого конечного содержания. Конечное содержание влаги может быть в диапазоне от примерно 2 до 15%, в частности в диапазоне от примерно 2 до 10%, в частности от примерно 2 до 8%, в частности от примерно 2 до 6%, в частности от примерно 2 до 4%. В общем, возможна контактная, конвекционная и инфракрасная сушка, при этом конвекционную сушку усиливают в сушильной секции 20 в соответствии с фиг. 1 путем возбуждения осушающей текучей среды с ультразвуковой частотой. Другими словами, осушающую текучую среду, например горячий воздух или горячий пар, распыляют с ультразвуковой частотой на влажное бумажное полотно, покидающее прессовую часть.

Пример применяемого для этого ультразвукового сушильного блока 11 схематично показан на фиг. 7. У сушильного блока 11 имеется сопло 12, которое направлено на поверхность бумажного полотна 10, так что поток осушающей текучей среды, выходящий из сопла 12, воздействует на полотно 10. Сопло 12 простирается перпендикулярно продольному направлению полотна. Ширина сопла 12 по существу соответствует ширине полотна, которое надо высушить, так что можно достичь желаемого конечного содержания влаги по всей ширине полотна. Сопло 12 может быть сконфигурировано в виде щелевого сопла, причем щель проходит перпендикулярно продольному направлению полотна. Сопло 12 может быть образовано в виде перфорированной пластины, содержащей один или несколько рядов отверстий, которые в любом случае проходят перпендикулярно продольному направлению полотна. Сопло 12 соединено с источником 21 текучей среды, из которого к соплу 12 может подаваться осушающая текучая среда. Поток текучей среды обозначен на фиг. 7 стрелками F.

Сушильный блок 11 имеет выпускное устройство 13, через которое выпускают влажный воздух, получающийся во время сушки. Поток воздуха обозначен стрелками L. В простейшем случае выпускное устройство 13 образовано в виде перфорированной пластины или в виде щелевой пластины, отверстия на которой в любом случае простираются перпендикулярно продольному направлению полотна. Возможно отдельное расположение выпускного устройства отдельно от сушильного блока 11.

Особенность сушильного блока 11 заключается в ультразвуковом генераторе 15, который применяют для того, чтобы придать ультразвуковую частоту осушающей текучей среде, выходящей из сопла 12. В варианте осуществления в соответствии с фиг. 7, стенки сопла образованы в виде ультразвукового генератора. Другими словами, ультразвуковой генератор 15 интегрирован в сопло 12 так, что осушающая текучая среда, протекающая через сопло 12, проходит через ультразвуковой генератор 15, и выполнен с возможностью возбуждения ультразвуковых колебаний.

Осушающий выходящий поток из сушильного блока 11 обеспечивает высушивание бумажного полотна обычной толщины по всей толщине полотна, так что можно получить желаемое конечное содержание влаги. Вопрос не только в том, чтобы с помощью ультразвука высушить верхнюю сторону полотна 10, обращенную к соплу 12, а скорее, сушильный блок 11 обладает функцией снижения влажности по всей толщине полотна, так что преимущество пониженного энергопотребления выходит на передний план.

Предполагается, что амплитуда ультразвуковых волн на поверхности полотна 10 эффективна в диапазоне от примерно 120 дБ до 190 дБ, в частности от 140 дБ до 190 дБ, в частности от 160 дБ до 190 дБ, в частности от 160 дБ до 185 дБ. Необходимое для этого расстояние между выходным отверстием сопла 12 и поверхностью полотна 10 регулируется специалистом в области техники. Расстояние между выходным отверстием 22 сопла 12 и поверхностью полотна со стороны сопла также можно определить с помощью длины волны, расстояние приблизительно соответствует значению (λ) (n/4), где

λ - длина волны ультразвукового колебания;

n - ±0,5 от нечетного целого числа.

В этом случае n каждый раз включает в себя диапазон, например, от 0,5 до 1,5, от 2,5 до 3,5, от 4,5 до 5,5 и т.д. Предпочтительно n является нечетным целым числом (1, 3, 5, 7 и т.д.). Это означает, что амплитуда ультразвукового колебания достигает максимума приблизительно на поверхности полотна, чтобы насколько это возможно эффективно нарушать буферный слой, образующийся над полотном.

Чтобы отрегулировать расстояние между выходным отверстием 22 и поверхностью полотна, может быть выполнена регулировочная поверхность, которая расположена напротив выходного отверстия 22. Регулировочная поверхность (не показана) направляет полотно, которое надо высушить, на желаемое расстояние от выходного отверстия 22. Регулировочная поверхность может быть выполнена в виде плоской пластины, при этом полотно направляют по грани с помощью несущей ленты. Как вариант, регулировочная поверхность может быть образована одним или несколькими роликами, по которым непосредственно направляют полотно, или несущей лентой, которая поддерживает полотно (без регулировочной пластины). Возможны другие варианты осуществления регулировочной поверхности. Чтобы отрегулировать расстояние между выпускным отверстием 22 и поверхностью полотна, могут быть выполнены другие регулировочные механизмы, дополнительно или в качестве альтернативы, например, средство позиционирования для изменения положения выходного отверстия 22 относительно поверхности полотна.

Со ссылкой на фиг. 1-6 ниже будут описаны различные возможности того, как можно расположить ультразвуковые сушильные блоки 11 относительно обычных сушильных блоков. В общем, ультразвуковые сушильные блоки можно применять в сочетании с обычными сушильными блоками, которые используют принцип контактной, и/или конвекционной, и/или инфракрасной сушки. Ультразвуковые сушильные блоки 11 можно расположить вместо, перед, позади или между обычными или любыми возможными сушильными блоками в сушильной секции. Подробности вышеупомянутого расположения относятся к направлению прохождения полотна. Сушильные блоки, которые компонуют с ультразвуковыми сушильными блоками 11, могут представлять собой цилиндры, нагреваемые различными теплоносителями (например, водой, паром, масляным теплоносителем), или могут быть выполнены в виде инфракрасных сушилок или воздушных колпаков.

Как показано на фиг. 1, ультразвуковые сушильные блоки могут быть соединены с узлом из цилиндров двухрядной сушильной секции 20'. Также, как показано на фиг. 1, можно интегрировать ультразвуковые сушильные блоки в узел однорядной сушильной секции с вакуумными роликами, расположенными сверху (см. там же 20ʺ), или вакуумными роликами, расположенными снизу (см. там же 20ʺ'). Сушильные блоки 11 могут быть связаны с вакуумными роликами и/или сушильными цилиндрами. Комбинируя ультразвуковые сушильные блоки 11 с вакуумными роликами 23, достигают особенно эффективного использования пространства для установки сушильной секции.

Возможны следующие положения ультразвуковых сушильных блоков 11 в сушильной секции 20, не ограничивая при этом изобретение.

Как показано на фиг. 1 и 4, сушильные блоки 11 могут быть расположены на открытом участке между двумя направляющими полотна, такими как, например, направляющие бумагу ролики, или, в целом, на открытом участке между направляющими 14а. Сушильные блоки 11 могут быть расположены с одной стороны, и/или с обеих сторон, и/или попеременно с каждой стороны, как показано на фиг. 4, в каждом случае относительно полотна 10. Дополнительная возможность расположения сушильных блоков состоит, как показано на фиг. 1 и 2, в выполнении сушильных блоков 11 в области 19 оборота цилиндров, таких как, например, сушильные цилиндры 16, вакуумные цилиндры 23 или направляющие бумагу ролики. Сушильный блок может быть расположен над всей областью 19 витка или частично над областью 19 витка (см. также фиг. 4, 5). Сушильные блоки 11 могут проходить непрерывно вдоль периметра цилиндра или могут быть распределены по периметру цилиндра.

Можно направлять несущее полотно, такое как сушильное сито или сушильная лента, между сушильными блоками 11 и полотном 10, не нарушая существенно режим работы ультразвуковых сушильных блоков 11. Сушильное сито обозначено на фиг. 1 ссылочной позицией 14b (далее - носитель). Как показано на фиг. 3, сушильный цилиндр 16 дополнительно может быть окружен колпаком высокой мощности или, в общем, воздушным колпаком 18 (см. также фиг. 4, 5 и 6). Сушильные блоки 11 интегрированы в воздушный колпак. Еще одно возможное сочетание показано на фиг. 5, 6. Соответственно, сушильные блоки 11 могут быть скомбинированы с устройствами 17 для инфракрасной сушки, которые могут быть расположены с одной стороны (фиг. 5) или с обеих сторон (фиг. 6). Соответственно, ультразвуковые сушильные блоки 11 также могут быть расположены с одной стороны (фиг. 5) или с обеих сторон (фиг. 6). Очевидно, что сушильные блоки 11 могут быть расположены на той же стороне, что и устройства 17 (фиг. 5). В обоих примерах в соответствии с фиг. 5, 6 сушильные блоки 11 расположены на открытом участке до и/или после устройств 17 для инфракрасной сушки.

Еще один пример расположения сушильных блоков 11 заключается в их размещении в области, где полотно 10 направляют на носителе 14а, 14b. Носитель, например, может представлять собой конвейерную ленту, ленточное сито, проволочную сетку, направляющие бумагу ролики, вакуумные ролики и т.д.

В итоге по меньшей мере один сушильный блок, в частности несколько сушильных блоков, можно таким образом скомбинировать с нагретыми сушильными цилиндрами 16, и/или инфракрасными сушильными устройствами 17, и/или с воздушными колпаками 18. Также можно установить только ультразвуковые сушильные блоки 11, т.е. без дополнительных обычных сушильных блоков.

Конкретное число необходимых сушильных блоков 11 в сушильной секции зависит от количества воды, которое необходимо удалить за единицу времени, и является функцией грамматуры, скорости полотна, ширины полотна, влажности полотна на входе сушильной секции и конечной влажности полотна. Специалист в области техники выбирает требуемое число сушильных блоков согласно соответствующим обстоятельствам.

Возможности расположения сушильных блоков, упомянутые выше со ссылкой на фиг. 1-6, можно комбинировать друг с другом.

Вышеописанные особенности различных вариантов осуществления сушильной секции также раскрыты в связи со способом сушки, который можно выполнить с использованием соответствующих вариантов осуществления. В рамках способа выполняют конвекционную сушку с применением ультразвука, при этом происходит снижение содержания влаги по всей толщине полотна. В этом случае конвекционный поток, возбуждаемый ультразвуком, можно нанести на полотно 10 с одной стороны, и/или с обеих сторон, и/или попеременно с разных сторон. В случаях пересушивания полотна, другими словами, когда требуется снижение содержания воды в полотне ниже уровня конечного бумажного полотна, особенно проявляется преимущество экономии энергии. Здесь, в задней области сушильной секции удаляют остаточную воду при низком содержании влаги. Пересушивание применяют, например, для конденсации пластифицированного полимера.

Ниже изобретение будет описано со ссылкой на независимый пункт 15 формулы изобретения. У сушильного блока имеется по меньшей мере один ультразвуковой генератор, который образован соплом и вентилятором, который подает осушающую текучую среду в сопло. Сопло и вентилятор взаимодействуют, чтобы возбудить колебания осушающей текучей среды так, чтобы заставить осушающую текучую среду колебаться в ультразвуковом диапазоне при прохождении через сопло. Сопло и вентилятор, таким образом, вместе образуют ультразвуковой генератор без дополнительных компонентов, которые требуются для возбуждения колебаний, необходимых для этого. Возбуждение колебаний происходит аналогично известному бесшумному свистку, который работает в ультразвуковом диапазоне. Для этого параметры потока регулируют так, чтобы, например, давление текучей среды и форма сопла были приспособлены для того, чтобы осушающая текучая среда, выходящая из сопла, колебалась с ультразвуковой частотой.

Все варианты осуществления в соответствии с зависимыми пунктами формулы и варианты осуществления, упомянутые в вышеприведенном описании, раскрыты и заявлены в отношении ультразвукового генератора, состоящего из сопла и вентилятора. В отношении сушильной секции в общем виде описано, что ультразвуковой генератор состоит из сопла и вентилятора.

Вариант осуществления, в соответствии с которым во время работы сопло направлено на поверхность полотна, также раскрыт и заявлен в сочетании со всеми пунктами формулы и в сочетании со всеми вариантами осуществления этого описания. Преимущество этого варианта осуществления заключается в том, что осушающую текучую среду наносят непосредственно на поверхность полотна.

Список ссылочных позиций

10 полотно

11 сушильный блок

12 сопло

13 выпускное устройство

14а направляющие

14b носитель

15 ультразвуковой генератор

16 сушильный цилиндр

17 устройство для инфракрасной сушки

18 воздушный колпак

19 область витка

20 сушильная секция

20', 20ʺ, 20ʺ' узлы сушильной секции

21 источник текучей среды

22 выходное отверстие

23 вакуумные ролики

F текучая среда

L воздух

Изобретение относится к сушильной секции для сушки полотна из волокнистого материала, в частности бумаги, картона, санитарно-гигиенической/туалетной бумаги, содержащей по меньшей мере один сушильный блок для сокращения содержимого влаги в полотне посредством конвекционной сушки. Сушильный блок имеет, по меньшей мере, одно сопло для подачи осушающей текучей среды на полотно, выполненное таким образом, что осушающая текучая среда с возбужденными колебаниями направляется на полотно, по меньшей мере, одно выпускное устройство для влажного воздуха, получающегося во время конвекционной сушки, и транспортирующее средство для перемещения полотна относительно сушильного блока. У сушильного блока имеется, по меньшей мере, один ультразвуковой генератор, который расположен в области сопла, чтобы создавать колебания осушающей текучей среды так, чтобы посредством ультразвука можно было способствовать сокращению содержания влаги по всей ширине полотна. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Сушильная секция для сушки полотна (10) из волокнистого материала, в частности бумаги, картона, санитарно-гигиенической/туалетной бумаги, содержащая по меньшей мере один сушильный блок (11) для снижения содержания влаги в полотне (10) посредством конвекционной сушки, имеющий по меньшей мере одно сопло (12) для подачи осушающей текучей среды на полотно (10), по меньшей мере одно выпускное устройство (13) для влажного воздуха, образующегося при конвекционной сушке, и транспортирующее средство, выполненное с возможностью перемещения полотна (10) относительно сушильного блока (11), отличающаяся тем, что сушильный блок (11) имеет по меньшей мере один ультразвуковой генератор (15), выполненный с возможностью возбуждения колебаний осушающей текучей среды в области сопла (12), при этом указанное сопло выполнено таким образом, что осушающая текучая среда с возбужденными колебаниями направляется на полотно и что осушающий выходящий поток из сушильного блока обеспечивает сокращение содержания влаги по всей толщине полотна посредством ультразвука.

2. Сушильная секция для сушки полотна (10) из волокнистого материала, в частности бумаги, картона, санитарно-гигиенической/туалетной бумаги, содержащая по меньшей мере один сушильный блок (11) для снижения содержания влаги в полотне (10) посредством конвекционной сушки, имеющий по меньшей мере одно сопло (12) для подачи осушающей текучей среды на полотно (10), по меньшей мере одно выпускное устройство (13) для влажного воздуха, образующегося при конвекционной сушке, и транспортирующее средство, выполненное с возможностью перемещения полотна (10) относительно сушильного блока (11), отличающаяся тем, что сушильный блок (11) имеет по меньшей мере один ультразвуковой генератор, образованный соплом и вентилятором, выполненным с возможностью подачи осушающей текучей среды в сопло, при этом сопло и вентилятор выполнены с возможностью возбуждения колебаний осушающей текучей среды, так что осушающая текучая среда при ее прохождении через сопло приобретает колебания в ультразвуковом диапазоне, при этом сопло выполнено с возможностью направления осушающей текучей среды с возбужденными колебаниями на полотно.

3. Сушильная секция по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что один или несколько ультразвуковых сушильных блоков (11) и дополнительные сушильные блоки (16, 17, 18), в частности по меньшей мере один сушильный цилиндр (16), и/или по меньшей мере одно устройство (17) для инфракрасной сушки, и/или по меньшей мере один воздушный колпак (18) объединены друг с другом.

4. Сушильная секция по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что установлены только ультразвуковые сушильные блоки (11).

5. Сушильная секция по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что транспортирующее средство содержит направляющие (14а) для полотна, в частности направляющие ролики, при этом на открытом участке между направляющими (14) расположены один или несколько ультразвуковых сушильных блоков (11).

6. Сушильная секция по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что транспортирующее средство содержит непрерывно движущийся носитель (14b) для полотна, в частности конвейерную ленту, ленточное сито или проволочную сетку, при этом в области носителя (14b) расположены один или несколько ультразвуковых сушильных блоков (11).

7. Сушильная секция по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что один или несколько ультразвуковых сушильных блоков (11) расположены на открытом участке полотна до и/или после дополнительных блоков, в частности сушильных блоков, таких как сушильные цилиндры (16), и/или устройства (17) для инфракрасной сушки, и/или воздушные колпаки (18).

8. Сушильная секция по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что ультразвуковые сушильные блоки (11) расположены относительно полотна (10) с одной его стороны и/или с двух сторон друг напротив друга и/или попеременно.

9. Сушильная секция по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере один ролик и/или по меньшей мере один цилиндр, каждый из которых образует область (19) витка полотна (10), при этом один или несколько ультразвуковых сушильных блоков (11) расположены вдоль всей области (19) витка или ее части.

10. Сушильная секция по п. 9, отличающаяся тем, что по меньшей мере один цилиндр выполнен в виде сушильного цилиндра (16) с воздушным колпаком (18), который по меньшей мере частично, в частности полностью, окружает область (19) витка вокруг сушильного цилиндра (16).

11. Сушильная секция по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью управления так, чтобы конечное содержание влаги в полотне (10) составляло максимум 15%, предпочтительно максимум 10%.

12. Сушильная секция по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что сопло при его функционировании направлено на поверхность полотна.

13. Машина для производства полотна из волокнистого материала, содержащая устройство для механического осушения полотна, в частности прессовую часть, и сушильную секцию по п. 1, установленную после устройства для механического осушения в направлении транспортировки полотна (10).

14. Машина по п. 13, характеризующаяся тем, что после сушильной секции расположены клеильный пресс, и/или блок нанесения покрытия, и/или разглаживающий блок, и/или устройство для обкатки полотна.

15. Способ сушки полотна (10) из волокнистого материала, в частности бумаги, картона, санитарно-гигиенической/туалетной бумаги, включающий в себя перемещение полотна (10) через сушильную секцию и конвекционную сушку для снижения содержания влаги в полотне (10), отличающийся тем, что из сопла на полотно направляют осушающую текучую среду и в процессе осушения прикладывают к полотну (10) возбужденные ультразвуковыми волнами колебания так, что снижение содержания влаги по всей толщине полотна обеспечивается посредством ультразвука.

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что волокнистый материал содержит влагопрочное вещество, в частности меламиновую смолу, или карбамидоформальдегидную смолу, или эпихлоргидриновую смолу.