MÁQUINA PARA LA PRODUCCIÓN DE UNA CINTA DE MATERIAL DE FIBRAS CON UN DISPOSITIVO PARA EL SECADO DE LA CINTA DE MATERIAL DE FIBRAS POR MEDIO DE AIRE CALIENTE.

Máquina para la producción de una cinta de material de fibras (12),

en particular cinta de papel, cartón o tissue, con un dispositivo (14) para el secado de la cinta de material de fibras (12) por medio de aire caliente, cuyo dispositivo comprende una instalación de secado de circulación de corriente con una cámara de admisión de aire (20) y una cámara de salida de aire (18), en la que la cinta de material de fibras (12) es impulsada con aire de entrada que sirve para el secado desde la cámara de admisión de aire (20) y el aire de salida que se produce durante el proceso de secado llega a la cámara de salida de aire (18), en la que el aire de salida desde la cámara de salida de aire (18) es alimentado, al menos parcialmente, al lado de aspiración (54) de una instalación de elevación de la presión (56) y se alimenta a la cámara de admisión de aire (20) al menos una parte del aire de admisión desde el lado de presión (58) de la instalación de elevación de la presión (56), y en la que la cámara de salida de aire está formada por la caja de aspiración (18) de un rodillo de aspiración (16) y la cámara de admisión de aire está formada por una campana (20) asociada a este rodillo de aspiración (16), caracterizada porque el aire de admisión alimentado a la cámara de admisión de aire (20)se extrae parcialmente desde una campana (46), que está asociada a un cilindro de secado (40), en particular un cilindro Yankee, que forma junto con un elemento de prensa (42) un intersticio de prensado (44), a través del cual se conduce la cinta de material de fibras (12) a continuación del rodillo de aspiración (16)

La invención se refiere a una máquina para la producción de una cinta de material de fibras, en particular cinta de papel, de cartón o de tissue, con un dispositivo para el secado de la cinta de material de fibras por medio de 5 aire caliente, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

En los dispositivos de este tipo conocidos hasta ahora, el proceso de secado con aire caliente respectivo está ligado a un gasto de energía relativamente alto.

El documento WO 96/29467 describe un procedimiento para la deshidratación de una cinta de material que contiene celulosa con un peso específico entre 10 y 80 g/m2. La cinta es depositada después de la deshidratación 10 sobre el tamiz de formación sobre una banda permeable y es atravesada por una corriente de aire caliente con una velocidad entre 5 y 50 m/s, siendo generada debajo de la banda permeable una presión negativa de 100 a 500 milibares.

En la publicación US2005/0132598 A1 se describe un proceso de secado por circulación de la corriente para la producción de una cinta de tissue. En este proceso, la cinta de tissue es conducida a través de una estación 15 de secado por circulación de corriente con uno o varios secadores de circulación de corriente. Esta estación de secado es alimentada con un medio de secado desde una fuente. Después del proceso de secado, se descarga el medio de secado desde la estación de secado por circulación de corriente como aire de salida cargado de humedad y es alimentado de nuevo, al menos parcialmente, a la estación de secado por circulación de corriente como complemento del medio de secado desde la fuente. 20

En el documento GB2122322 A se publica un secador de circulación de corriente con un cilindro de circulación de corriente y con una campana que lo rodea parcialmente. El aire de secado llega por medio de la campana a través de la cinta de material de fibras al cilindro de circulación de corriente. Desde allí se conducido, al menos parcialmente, a un mezclador para mezclarlo con aire caliente que es alimentado a través de un conducto desde un quemador hasta el mezclador. A continuación, se conduce la mezcla de aire nuevo a la campana. En el 25 conducto entre el quemador y el mezclador está prevista una trampilla y en medio un conducto de aire de salida con una segunda trampilla. En el caso de una avería, se cierra la primera trampilla y se abre la segunda trampilla. De esta manera se evitan recalentamientos en la zona del cilindro de circulación de corriente.

El documento WO03/000988 A1 muestra una disposición para un secado de circulación de rebote en una parte seca de una máquina de producción de papel, que comprende un cilindro de circulación de rebote con una 30 campana. El aire de secado es alimentado por medio de un soplante integrado en la campana a través de toberas de soplado a la cinta de papel y desde allí es alimentado de nuevo en un circuito a la campana.

Otro estado de la técnica se refiere a un dispositivo para el secado de una cinta de tissue por medio de un cilindro de secado Yankee con una campana (US 4.615.122). El aire de secado de este secador de circulación de rebote es conducido, al menos parcialmente, en el circuito a través de la campana, a través de un quemador y a 35 través de un intercambiador de calor con caldera de retorno a la campana. El aire de salida de la campana es calentado a través del quemador y es refrigerado de nuevo en parte en el intercambiador de calor. El calor del aire de salida caliente es utilizado en el intercambiador de calor para la generación de vapor, de manera que el vapor generado es utilizado para la calefacción del cilindro de secado Yankee.

El documento WO01/00925 A1 describe un proceso para la producción de una cinta de tissue con superficie 40 estampada. La cinta de tissue se forma en la parte de formación y a continuación es prensada y estampada en una prensa entre una banda de estampación y un fieltro. En una forma de realización, el secado posterior se realiza en un secador previo por medio de circulación de rebote, en el que la cinta de tissue no es atravesada por la corriente de aire, y a continuación a través de un cilindro de secado Yankee. El aire de salida desde la campana de circulación de rebote del secador previo es conducido hacia la campana del cilindro de secado Yankee y allí es 45 utilizado para el secado siguiente de la cinta de tissue.

En la publicación CA 2262397 A1 se describe un procedimiento compacto y un dispositivo compacto para el secado de una cinta húmeda. Vapor recalentado es conducido en la zona de un rodillo abierto hueco a través de la cinta, mientras se forma y se prensa la cinta. La humedad disipada es convertida en vapor y es utilizada de nuevo para el secado de la cinta. 50

Los documentos US 3.447.247 y US2005/0167061 A1 muestran otros procedimientos y dispositivos para la producción, en particular para el secado de una cinta de material de fibras por medio de circulación de corriente de aire, por ejemplo, a través de la cinta.

La invención tiene el cometido de crear una máquina mejorada del tipo mencionado al principio. En este caso, la máquina debe optimizarse en particular en el sentido de que el gasto de energía necesario para el proceso 55 de secado con aire caliente se reduce a un mínimo.

Este cometido se soluciona por medio de las características de la parte de caracterización de la reivindicación 1.

En virtud de esta configuración se obtiene un circuito de aire caliente, en el que se aprovecha el aire de salida que se produce durante el proceso de secado, con lo que se ahorra energía en una medida correspondiente.

En este caso, es ventajoso que en la cámara de admisión de aire predomine una sobrepresión en el 5 intervalo desde aproximadamente 0 hasta aproximadamente 0,5 bares y con preferencia en el intervalo desde aproximadamente 0,002 hasta aproximadamente 0,3 bares.

Con preferencia, en la cámara de admisión de aire predomina una sobrepresión  0,01 en particular  0,02 y con preferencia  0,05 bares.

Además, es ventajoso que en la cámara de salida de aire predomine una presión negativa en un intervalo 10 desde aproximadamente 0 hasta aproximadamente 0,8 bares y con preferencia en un intervalo desde aproximadamente 0,2 hasta aproximadamente 0,7 bares.

Con preferencia, en la cámara de salida de aire predomina una presión negativa en un intervalo desde aproximadamente 0,4 hasta aproximadamente 0,7 bares.

De acuerdo con una forma de realización práctica preferida del dispositivo de secado de acuerdo con la 15 invención, la instalación de elevación de la presión comprende al menos un soplante, en el que se puede tratar, por ejemplo, de un soplante de varias fases o también de un soplante de una fase. Tal soplante en cuestión se vende bajo el nombre “Tubair”.

De manera más ventajosa, sin embargo, la instalación de elevación de la presión puede comprender también al menos un soplante radial y/o al menos un soplante axial. 20

La temperatura del aire de admisión o bien de la porción de aire de admisión que procede desde la instalación de elevación de la presión es con preferencia  100 ºC, en particular  150 ºC y de manera preferida  200 ºC.

También es especialmente ventajoso que a la cámara de admisión de aire se alimente más del 50 %, en particular más del 60 %, especialmente más del 70 % y con preferencia más del 80 % del aire de admisión desde el 25 lado de presión de la instalación de elevación de la presión.

En una forma de realización práctica conveniente del dispositivo de secado de acuerdo con la invención, a la cámara de admisión de aire se alimenta al menos esencialmente el 100 % del aire de admisión desde el lado de presión de la instalación de elevación de la presión.

Además, es ventajoso que especialmente en un conducto de alimentación de aire de admisión, conectado 30 con la cámara de admisión de aire esté previsto un intercambiador de calor que sirve para la elevación de la temperatura del aire de admisión.

En una forma de realización práctica preferida, especialmente en un conducto de alimentación de aire de admisión, conectado con la cámara de admisión de aire, está prevista una instalación de calefacción especialmente ajustable y/o regulable que sirve para la elevación de la temperatura del aire de admisión. 35

La...

1. Máquina para la producción de una cinta de material de fibras (12), en particular cinta de papel, cartón o tissue, con un dispositivo (14) para el secado de la cinta de material de fibras (12) por medio de aire caliente, cuyo dispositivo comprende una instalación de secado de circulación de corriente con una cámara de admisión de aire (20) y una cámara de salida de aire (18), en la que la cinta de material de fibras (12) es impulsada con aire de entrada que sirve para el secado desde la cámara de admisión de aire (20) y el aire de salida que se produce 5 durante el proceso de secado llega a la cámara de salida de aire (18), en la que el aire de salida desde la cámara de salida de aire (18) es alimentado, al menos parcialmente, al lado de aspiración (54) de una instalación de elevación de la presión (56) y se alimenta a la cámara de admisión de aire (20) al menos una parte del aire de admisión desde el lado de presión (58) de la instalación de elevación de la presión (56), y en la que la cámara de salida de aire está formada por la caja de aspiración (18) de un rodillo de aspiración (16) y la cámara de admisión de aire está formada 10 por una campana (20) asociada a este rodillo de aspiración (16), caracterizada porque el aire de admisión alimentado a la cámara de admisión de aire (20)se extrae parcialmente desde una campana (46), que está asociada a un cilindro de secado (40), en particular un cilindro Yankee, que forma junto con un elemento de prensa (42) un intersticio de prensado (44), a través del cual se conduce la cinta de material de fibras (12) a continuación del rodillo de aspiración (16). 15

2. Máquina de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque en la cámara de admisión de aire (20) predomina una sobrepresión (Pü) en el intervalo desde aproximadamente 0 hasta aproximadamente 0,5 bares y con preferencia en el intervalo desde aproximadamente 0,002 hasta aproximadamente 0,3 bares.

3. Máquina de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque en la cámara de admisión de aire (20) predomina una sobrepresión (Pü) 0,01, en particular  0,02 y con preferencia  0,05 bares. 20

4. Máquina de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque en la cámara de salida de aire (18) predomina una presión negativa (Pu) en un intervalo desde aproximadamente 0 hasta aproximadamente 0,8 bares y con preferencia en un intervalo desde aproximadamente 0,2 hasta aproximadamente 0,7 bares.

5. Máquina de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque en la cámara de salida de aire (18) predomina una presión negativa (Pu) en un intervalo desde aproximadamente 0,4 hasta aproximadamente 0,7 bares. 25

6. Máquina de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la instalación de elevación de la presión (56) comprende al menos un soplante.

7. Máquina de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque la instalación de elevación de la presión (56) comprende al menos un soplante de varias fases.

8. Máquina de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque la instalación de elevación de la 30 presión (56) comprende al menos un soplante de una fase.

9. Máquina de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque la instalación de elevación de la presión (56) comprende al menos un soplante radial.

10. Máquina de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizada porque la instalación de elevación de la presión (56) comprende al menos un soplante axial. 35

11. Máquina de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la temperatura del aire de admisión o bien de la porción de aire de admisión que procede desde la instalación de elevación de la presión (56) es  100 ºC, en particular  150 ºC y con preferencia  200 ºC.

12. Máquina de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque a la cámara de admisión de aire (20) se alimenta más del 50 %, en particular más del 60 %, especialmente más del 70 % y con 40 preferencia más del 80 % del aire de admisión desde el lado de presión (58) de la instalación de elevación de la presión (56).

13. Máquina de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizada porque a la cámara de admisión de aire (20) se alimenta al menos esencialmente el 100 % del aire de admisión desde el lado de presión (58) de la instalación de elevación de la presión (56). 45

14. Máquina de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque especialmente en un conducto de alimentación de aire de admisión, conectado con la cámara de admisión de aire (20), está previsto un intercambiador de calor que sirve para la elevación de la temperatura del aire de admisión.

15. Máquina de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque especialmente en un conducto de alimentación de aire de admisión, conectado con la cámara de admisión de aire, está prevista una 50 instalación de calefacción (62) especialmente ajustable y/o regulable que sirve para la elevación de la temperatura del aire de admisión.

16. Máquina de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizada porque la instalación de calefacción (62) comprende un quemador de gas.

17. Máquina de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizada porque la instalación de calefacción (62) comprende una turbina de gas.

18. Máquina de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está previsto un 5 separador de agua (64), en particular una instalación de condensación, para la eliminación de agua desde el aire de salida.

19. Máquina de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cinta de material de fibras (12) es conducida junto con una banda estructurada permeable (22), que sirve para proveer la cinta de material de fibras (12) con una estructura superficial tridimensional, sobre un rodillo de aspiración (16), en la 10 que la cinta de material de fibras (12) se encuentra entre la banda estructurada permeable (22) y el rodillo de aspiración (16), y el aire de alimentación caliente circula desde la campana (20), asociada al rodillo de aspiración (16), de forma sucesiva a través de la banda estructurada permeable (22) y a través de la cinta de material de fibras (12), hasta la caja de aspiración (18) del rodillo de aspiración (16).

20. Máquina de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizada porque la banda estructurada permeable 15 (22) y la cinta de material de fibras (12) son prensadas por medio de una banda de prensa permeable (24) contra el rodillo de aspiración (16) y el aire de alimentación caliente circula desde la campana (20), asociada al rodillo de aspiración (16), de forma sucesiva a través de la banda de prensa permeable (24), la banda estructurada permeable (22) y a través de la cinta de material de fibras (12), hasta la caja de aspiración (18) del rodillo de aspiración (16).

21. Máquina de acuerdo con la reivindicación 19 ó 20, caracterizada porque adicionalmente una banda de 20 deshidratación (36) está conducida alrededor del rodillo de aspiración (16), que se encuentra entre el rodillo de aspiración (16) y la banda estructurada permeable (22), y a través de la cual circula el aire caliente a la caja de aspiración (18) del rodillo de aspiración (16).

22. Máquina de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el aire caliente extraído desde la campana (46) asociada al cilindro de secado (40) es conducido como aire complementario a un 25 racor del lado de la presión y/o a un racor del lado de aspiración de la instalación de elevación de la presión (56).

23. Máquina de acuerdo con una de las reivindicaciones 18 a 24, caracterizada porque al menos un separador de agua (64) está previsto en un conducto de salida de aire (66) conectado con la cámara de salida de aire (18), en un racor del lado de aspiración de la instalación de elevación de la presión (56) y/o en un racor del lado de la presión de la instalación de elevación de la presión (56). 30

24. Máquina de acuerdo con la reivindicación 23, caracterizada porque el separador de agua (64), considerado en la dirección de la circulación del aire de salida retornado, está previsto delante de la instalación de calefacción (62), que sirve para la elevación de la temperatura del aire de admisión, y/o delante del lugar, en el que se alimenta el aire caliente tomado desde la campana (46) del cilindro de secado (40).