Uutta kuivatuskudosteknologiaa yksiviiravientiin

Uutta kuivatuskudosteknologiaa yksiviiravientiin

TEKNOLOGIAA
Yksiviiravienti kuivatusosalla.
Alueet, joissa lika tarttuu kuivatusviiraan.
Uutta kuivatuskudosteknologiaa yksiviiravientiin
Voith Paperin paperikonekudoksia kehittävät tiimit tekevät jatkuvasti työtä kuivatusviirojen kehittämiseksi. Yhtä tärkeää kuin
moitteeton toiminta ajettavuuden sekä eliniän suhteen on viiran
toimiminen samalla tavalla koko elinikänsä ajan. Viimeisin
kuivatusviiratyyppi on ylittänyt koeviiroille asetetut tavoitteet
paperikoneilla tehdyissä koeajoissa.
Kuivatusviira on paperikoneen kuiva-
muissa paperikoneen rakenteissa
tusosan keskeisiä komponentteja.
sekä kudoksien puhdistustekniikassa.
Sen tärkeimmät tehtävät ovat toimia
Näin on voitu parantaa paperikoneen
paperin kuljettimena sen kulkiessa
tehokkuutta ja ajettavuutta sekä
kuivatusosan läpi sekä parantaa läm-
nostaa ajonopeuksia.
mönsiirtoa kuivatussylinteristä paperiin. Viiran tehtävänä on toimia tärkeä-
Langan materiaalin tai muodon pie-
nä ilmanvaihdon välineenä huuvan
nehköjä muutoksia lukuun ottamatta
sisällä sekä olla voimansiirtolenkkinä
suurin osa paperikoneista käyttää
sylinterien ja telojen pyörittämisessä.
yhä perinteisiä kuivatusviiroja, jotka
on suunniteltu toimimaan 1990-luvun
42
Kymmenen viime vuoden aikana
alun paperikoneiden ajettavuuskom-
paperikoneella on tehty merkittäviä
ponenttien kanssa. Tämä on huomat-
uudistuksia radan kiinnipitolaitteissa,
tu Voith Paperissa. Olemme alkaneet
22 I 2006 I Voith Paper I twogether
TEKNOLOGIAA
Kohta / asia
Kriittinen tekijä
Ratkaisu
Kone- ja poikkisuunnan lankojen
risteyskohdat
Jokainen lankojen risteyskohta muodostaa lialle alttiin takertumiskohdan.
Minimoidaan kone- ja poikkisuunnan
lankojen risteyskohtien lukumäärä.
Kone- ja poikkisuuntaisten kerrosten
lukumäärä
Lika voi takertua viiran sisäisiin rakenteisiin.
Minimoidaan kerrosten lukumäärä.
Sisäinen tilavuus
Pesusuihkut puhdistavat viiran pinnan, mutta viiran sisäiset osat jäävät
likaisiksi.
Minimoidaan viiran sisäinen tilavuus.
Reiän koko
Pienet reiät likaantuvat suuria helpommin.
Reikien kokoa suurennetaan.
Reiän liikkuvuus
Reikien tulee olla liikkuvia.Tämä auttaa likapartikkeleiden irtoamisessa.
Maksimoidaan viiran konesuuntainen
liikkuvuus.
Kone- ja poikkisuuntaisten lankojen
lukumäärä, joihin pesurin suihku osuu
90° asteen kulmassa
Pesurin vesisuihku ei riitä puhdistamaan viiran sisäosia. Jos painetta lisätään
tai suutinta siirretään lähemmäksi viiraa, saattaa viira vaurioitua.
Rakenne, jossa mahdollisimman
suuri osa rakenteesta saa suoran
osuman pesusuihkusta.
Kahden konesuuntaisen langan
välimatka, joiden väliin likapaakku
kerääntyy
Likapaakku kasvaa niin suureksi, että reikä menee tukkoon.
Tämä nopeuttaa myös seuraavan reiän tukkeentumista.
Rakenne, jossa reiät kaukana
toisistaan.
kehittää uuden tyyppisiä kuivatusvii-
Voith Paper tutki eri paperikoneissa
edellämainittua teoreettista ideaalivii-
roja, jotka soveltuvat paremmin nyky-
käytettyjä kuivatusviiroja ja selvitti
raa (kts. Kriittiset menestystekijät –
aikaisiin paperikoneisiin.
niiden likaantumismekanismin, eli lian
luettelo). Tällaisen viiran valmistami-
koostumuksen sekä ne kohdat viiras-
nen ei ollut mahdollista perinteisiä
sa, joihin lika oli tarttunut. Tämän
kuivatusviiran loimi- ja kudelankojen
Prosessin ymmärtäminen
informaation perusteella voitiin suun-
kudontamalleja käyttämällä. Lopputu-
Ensimmäisissä kuivatusryhmissä tar-
nitella teoriassa optimaalisesti puh-
loksena syntynyt kudosrakenne poik-
vitaan matalan läpäisyn omaavia kui-
taana pysyvä kuivatusviira (katso
kesi täysin normaalista kuivatusviiras-
vatusviiroja. Tyypillisesti läpäisytaso
kuvaa yllä). Edelläolevan lisäksi tä-
ta yhdistäen sekä kudotun kudoksen
on luokkaa 1500-2000 m3/m2/h.
män teoreettisen kudoksen tuli toimia
että spiraalikuivatusviiran ominai-
Ajettavuuskomponentit toimivat ime-
hyvin radan kiinnipitolaitteiden kans-
suuksia.
mällä ilmaa kuivatusviiran läpi. Edellä-
sa, olla kulutuskestävä, olla huonon-
mainittu läpäisytaso on osoittautunut
tamatta paperin laatua sekä olla help-
Kuivatustehokkuuteen ja lämmönsiir-
parhaaksi radan kiinnipitolaitteiden eli
po saumattava, unohtamatta myös-
toon sylinterin ja paperin välillä vai-
ajettavuuskomponenttien toiminnan
kään viiran poikkisuuntaista jäykkyyt-
kuttaa paineen lisäksi kuivatusviiran
kannalta. Aerodynaamisissa, ohuissa
tä! Ei helppo tehtävä vai mitä?
kontaktipisteiden lukumäärä sekä
kudoksissa joko kone- tai poikkisuuntaiset langat on kudottu lähelle toisi-
viiran pinnan prosentuaalinen kontakRatkaisun etsiminen
aan. Tämän vuoksi likapartikkelit jää-
tipinta. Tämän kontaktipinnan määrittämiseen ei ole kuitenkaan standar-
vät joko kudoksen pinnalle tai sen ra-
Kehityshankkeen ensimmäisessä
doitua mittaustapaa, joten eri valmis-
kenteisiin. Partikkelit, kuten paperista,
vaiheessa keskityttiin siis kehittämään
tajien arvot on usein saatu mittaamal-
täyteaineiden pölystä tai hienoaineis-
teoriassa optimaalinen kuivatusviira.
la kontaktipinta tuhansia kertoja
ta irronneet tahmat, puristuvat tai
Toisessa vaiheessa tavoitteena oli
suuremmalla paineella kuin tosiasi-
suodattuvat kudokseen vähentäen
siirtää tämä teoria käytäntöön, eli
assa viiran ja sylinterin välissä vaikut-
sen ilmanläpäisyä ja näin sen suori-
suunnitella ja valmistaa kuivatusviira,
taa. Lämmönsiirron optimoimiseksi ja
tuskykyä.
joka olisi mahdollisimman lähellä
kuivatustehokkuuden parantamiseksi
22 I 2006 I Voith Paper I twogether
43
TEKNOLOGIAA
Lankojen risteyskohtien pinta-ala/1000 mm2
40 000
29376
30 000
20 000
10 000
31464
16168
8096
0
PrintTech PR
A
B
C
Normaali kudos
Jokainen kone- ja poikkisuunnan langan
risteyskohta on mahdollinen likaantumispaikka.
Pesurit puhdistavat viiran pintaa, mutta
eivät voi mitään viiran sisällä olevalle lialle.
PrintTech PR viirassa ei käytännöllisesti
katsoen ole sisäistä tilavuutta.
PrintTech -viirassa on suuret suorat reiät,
jotka ovat osa patentoitua nk. alipainematriisijärjestelmää. Pesurin suihku osuu suoraan näihin reikiin. Avoimesta rakenteesta
huolimatta kontaktipisteiden lukumäärä on
säilytetty.
kontaktipisteiden lukumäärää uudes-
Onnistuneet koeviirat
Uusi kuivatusviirakonsepti kehitettiin
sa viirassa lisättiin perinteiseen kuivatusviiraan verrattuna.
siis puhtaasti teoriasta käytäntöön.
Kolmannessa vaiheessa ensimmäinen
Ensimmäisten koeajotulosten valossa
koeviira ajettiin uusiomassaa käyttä-
näyttää nyt siltä, että kehitystyössä
Erittäin tärkeä ominaisuus kuivatus-
vän nykyaikaisen nopeakäyntisen
on onnistuttu erinomaisesti. Viira on
viirassa ajettavuuden kannalta on sen
painopaperikoneen ensimmäisessä
osoittanut toimintakykynsä tehdas-
toimiminen yhdessä radan kiinnipito-
kuivatusryhmässä. Yhdeksän metriä
olosuhteissa suurimmilla mahdollisilla
laitteiden eli ajettavuuskomponenttien
leveän kuivatusviiran saumaus oli
paperikonenopeuksilla.
kanssa. Päänviennin ja ajettavuuden
vaivaton. Päänvienti ja ajettavuus
on säilyttävä moitteettomana viiran
toimivat hyvin. Suuret ajettavuuskom-
PrintTech ProRun -kuivatusviiran
koko eliniän ajan. Ajettavuuskompo-
ponenttien alipaineet tässä nykyaikai-
suunnittelussa tavoitteena on ollut
nentit toimivat imemällä ilmaa kuiva-
sessa koneessa lisäävät kuivatusvii-
vaivaton asennus, moitteeton ajetta-
tusviiran läpi. Tämä paperin ja viiran
ran aiheuttamaa markkeerausvaaraa.
vuus sekä pitkä käynti-ikä. Käytän-
väliin muodostunut alipaine pitää pa-
Paperinäytteiden markkeerausanalyy-
nössä tämä tarkoittaa helppoa sau-
perin kiinni viirassa. Uudessa viiratyy-
si osoitti, että viiran paperia markkee-
mausta, hyvää toimintaa ajettavuus-
pissä ilma pääsee kulkemaan suoraan
raavat ominaisuudet olivat tavan-
komponenttien kanssa sekä hyvää
viiran läpi sen paperipuolelle ja siellä
omaisia viiroja vastaavat.
puhtaanapysyvyyttä.
että poikkisuunnassa. Rakennetta
Kudoksen ilmanläpäisykyky ja ilman-
PrintTech ProRun – tämänpäivän
kutsutaan alipainematriisiksi.
läpäisyprofiili olivat tavanomaisia
kuivatusviira tämänpäivän paperiko-
viiroja paremmat. Kaikki asiakkaan
neisiin.
sillä on esteetön kulku sekä kone-
viiralle asettamat tavoitteet saavutettiin ja osin ylitettiin. Viira poistettiin
suunnitellusti. Laboratorioraportti
kertoi viirassa olleen vielä runsaasti
ajoaikaa jäljellä. Ensimmäisen koeajon jälkeiset muiden koeajojen tulokset ovat olleet samantyyppisiä.
Contact
Mark Hodson
Fabrics
[email protected]
PrintTech PR.
44
22 I 2006 I Voith Paper I twogether