Heizsysteme
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So individuell wie das Konzept jeder Papiermaschine,
ist auch jedes Heizsystem zu betrachten. Zur Anwendung kommen
hauptsächlich zwei unterschiedliche Systeme.
- Das Kaskadensystem
- Das Zirkulationssystem.
Man kann diese beiden Systeme auch kombinieren.
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Kaskadensystem |
Die Beheizung einer Papiermaschine muss so
erfolgen, dass die für die Trocknung des Papiers optimale
Anheizkurve eingestellt werden kann. Die ersten Zylinder werden mit niedrigen
Temperaturen betrieben, um das Papier schonend zu erwärmen und die Trocknung
einzuleiten. Diese Temperatur ist begrenzt, da sich zwischen Zylinder und Papierbahn
kein Dampfpolster bilden darf. Ein solches Dampfpolster wirkt als Isolator
zwischen der Papierbahn und dem Zylinder und würde den Wärmetransport
zum Papier unterbrechen.
Des weiteren darf die Temperaturdifferenz zwischen der Papierbahn und dem
Zylinder nicht zu groß sein, da es andernfalls zum Rupfen der Bahn führt. Im
weiteren Verlauf des Trocknungsprozesses kann dann die Zylindertemperatur
ansteigen, da an der Oberfläche des Papiers kein freies Wasser mehr vorhanden
ist, welches zu Dampfpolstern führen würde. Ein Dampf- und Kondensatsystem in
Kaskadenschaltung trägt den vorgenannten Bedingungen Rechnung.
Das Kaskadensystem nutzt den Durchströmdampf aus einer Trockengruppe mit höherem
Druck auf einer vorgeschalteten Gruppe mit geringerem Dampfdruck. Dieser
Vorgang kann in mehreren Stufen fortgeführt werden, wobei das Kondensat durch
das Druckgefälle aus den Trockenzylindern entfernt wird und in Separatoren vom
Dampf getrennt wird. |
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Zirkulationssystem
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Das Zirkulationssystem mit Thermokompressoren bietet den Vorteil, dass jede
Trockengruppe unabhängig betrieben werden kann. Der Kernpunkt eines solchen
Systems besteht darin, dass Hochdruck-Treibdampf den Durchströmdampf verdichtet
und in der gleichen Trockengruppe zur Beheizung wieder verwendet wird. Dadurch
kann der zur Zylinderentwässerung notwendige Durchblasedampf direkt in
der Heizgruppe wieder genutzt werden. Mit Zirkulationssystemen können höhere
Durchschnittsdampfdrücke in der Trockenpartie erreicht werden. |
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Thermokompressoren
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Dampfstrahl-Dampfverdichter,
auch Thermokompressoren genannt, werden in den verschiedensten Verfahren eingesetzt um Energiekosten
einzusparen. Sie können auf relativ einfache Weise große Dampfvolumenströme komprimieren.
Der Antrieb dieser Strahlpumpen erfolgt durch Dampf hohen Druckes. In der Treibdüse wird dieser
Dampf durch Entspannung auf die höchstmögliche Geschwindigkeit gebracht und unmittelbar hinter der
Treibdüse dem zu verdichtenden Saugdampf beigemischt.
Dabei geht ein Teil der Bewegungsenergie auf den Saugstrom über. In dem der Mischstrecke
nachfolgenden Diffusor wird die kinetische Energie des Mischstromes dann wieder
in Druckenergie umgewandelt, so dass der gesamte Dampfstrom mit einem Druck, der
zwischen dem Saug- und dem Treibdruck liegt, aus dem Thermokompressor austritt.
Die hohen Geschwindigkeiten ermöglichen eine relativ einfache Bewältigung großer
Dampfvolumen. Im Dampf- und Kondensatsystem der Papiermaschine
kann daher der Differenzdruck zur Zylinderentwässerung
zwischen Dampfeintritt und Kondensataustritt mit Thermokompressoren durch die
Veränderung der Treibdampfmenge geregelt werden. Ein
Thermokompressor mit verstellbarer Düsennadel ist in der Lage, variierende
Konditionen von Saug- und Gemischdrücken sowie Volumenströmen ohne Drosselung
des Treibdrucks sicher zu beherrschen und die Zylinderentwässerung zu gewährleisten.
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