排气模块、供气模块、输送纤维纸幅的系统、干端及方法 |
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| 申请号 | CN200980163154.X | 申请日 | 2009-12-22 | 公开(公告)号 | CN102666982B | 公开(公告)日 | 2016-03-09 |
| 申请人 | 梅特索纸业有限公司; | 发明人 | P·V·C·庞卡; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种借助 纤维 纸幅处理机器的干端将纤维纸幅（47）从所述机器的干燥部（1）输送到其卷取部（2）的系统。根据本发明，该系统包括一组或多组空气模 块 ，其中每组空气模块被布置用于沿流出干端的纸幅向预定局部区域供应空气和从该预定局部区域抽出空气，并且其中每组空气模块包括：至少一个供气模块（9），其布置成将空气供应到局部区域；和至少一个排气模块（10），其布置成从局部区域抽出空气，其中所述至少一个供气模块的空气流率被所述至少一个排气模块的空气流率平衡，从而防止载尘空气不是通过所述至少一个排气模块而是借助其它方式逸出该局部区域。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种排气模块(10)，其用于在借助纤维纸幅处理机器的干端将纤维纸幅(47)从所述纤维纸幅处理机器的干燥部(1)输送到其卷取部(2)的系统中使用，所述系统包括一组或多组空气模块，其中每组空气模块被布置成用于沿流出所述干端的所述纤维纸幅向预定局部区域供应空气以及从所述预定局部区域抽出空气，并且其中每组空气模块包括： |
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| 说明书全文 | 排气模块、供气模块、输送纤维纸幅的系统、干端及方法技术领域[0001] 本发明涉及一种用于借助纤维纸幅(fibre web)处理机器的干端将纤维纸幅从所述机器的干燥部输送到其卷取部的系统。具体而言，本发明涉及在薄纸造纸机中的这种系统。 [0002] 本发明还涉及用在这种系统中的供气模块和排气模块。 [0003] 本发明还涉及防止载尘空气逸出纤维纸幅处理机器干端内的局部区域的方法。 背景技术[0004] US3775806(Olbrant等人)公开了一种用于从行进的片材或材料幅去除和收集灰尘的设备，其包括毛毯真空盒，该毛毯真空盒具有用于使清洁空气射流在片材的行进方向和相反方向上撞上片材的装置。吸入箱与毛毯真空盒协作以形成抽吸间隙，在空气与材料接合之后提取空气以借此移除材料中的灰尘。吸入箱中的抽吸作用足以通过材料和吸入箱之间存在的空间从周围气氛提取另外的空气，并且提供了用于从被吸入箱提取的空气中移除灰尘的装置。另选实施方式在抽吸间隙中设置了用于在穿过空气膜的这些点处支撑材料的引导元件。 [0005] US5991964(Baum)公开了利用科安达效应清洁重绕机中的薄纸幅以生成改进的薄纸产品的薄纸幅清洁器和清洁方法。科安达效应纸幅清洁器在稳定行进中的纸幅的同时利用薄空气层的平滑流动刮除嵌入并缠在纸幅表面中的灰尘和棉绒。这些科安达效应纸幅清洁器中的两个布置在重绕机中的多层纸幅的相反两侧，在根据该发明的方法操作时它们起效而生成表面上的松散灰尘和棉绒量出人意料地低的重绕纸幅。 [0006] WO 97/10382(Svanqvist等人)公开了一种用于从一个装着沿着预定路径到后继装置传送快速行进的现成干纤维纸幅尤其是薄纸幅的方法和设备。为了实现在任何操作环境中尤其是期望其从薄纸机的干区(例如杨克缸)将快速行进的薄纸幅传送到卷取辊的情况下在稳定性上能与结合有闭式牵引机的传送器相当的纸幅传送器，纸幅支撑装置在纸幅的宽度方向上沿着从杨克缸到卷卷取辊的预定纸幅路径延伸。纸幅支撑装置具有由一系列板构件组件形成的支撑表面，该支撑表面用于产生在纸幅行进方向上的气流的装置。在纸幅和支撑面之间，气流形成静态压力减小的空气层，从而稳定纸幅不颤动。所述预定路径可穿过砑光机并经过扫描设备延伸。可包括气动纸尾引纸能力。 [0007] WO00/61264(Courtney等人)公开了一种改进的过程和系统，用于在造纸机环境中收集和处理灰尘，其中借助于与细长收集器连接的真空发生源将载尘空气抽入收集器并使其沿收集器移动，这涉及将水引入收集器中，使得引入的水在进入收集器时被穿过收集器的载尘空气截获而湿刮载尘空气。通过在退出收集器时湿刮灰尘，基本上消除了管道系统污染的可能性，并且明显地降低了收集器的管道系统下游着火的风险。 [0008] US5878462(Lindén等人)公开了一种用于移除例如在离开杨克缸时起皱并横向铺开的软绉纸的生成期间释放的灰尘的设备。该设备包括吸尘盒，该吸尘盒由具有内抽吸室的壳体构成，所述壳体具有呈抽吸间隙形式的第一入口、主部分以及其间限定所述抽吸间隙的第一部分和第二部分。根据该发明，主部分呈部分缸形式，以提供抽吸室中的相应的弯曲内侧，并且该抽吸间隙包括外渐节流部和内渐放大部，所述节流部和放大部在位于所述节流部最大之处的过渡处汇合。第一入口形成部优选包括限定所述放大部的侧面的平坦表面，而形成入口的第二部分包括具有预定半径的曲面以及这样的弧长，该弧长限定节流部的整个侧面和放大部的初始部分，该形成入口的第二部分还包括从所述曲面切向延伸并在所述过渡处相对于所述曲面的切线成锐角α的平坦内表面。 [0009] DE19940980A1(Grabscheid)公开了一种用于在纸或纸板制造机中清洁跑出楔的设备，该楔形成在纤维或毛毯引导辊与其中一个纤维或毛毯之间，其中设置了以下设备特征： [0010] 在跑出楔中，具有吸入导管的机器范围吸入箱； [0011] 横过纤维或毛毡引导辊布置吸入箱的第一偏转条；以及 [0012] 在距纤维或毛毯一定距离处布置吸入箱的第二偏转条，并且吸入箱在背离跑出楔的部分处具有与至少一个吸入源和至少一个液体排放系统连接的吸入连接。 [0013] 就薄纸造纸机的干端而言，控制纸幅(web)和夹带灰尘的常规方法是令人失望的。常规方法为若干层溶液。每个新的连续溶液(层)均被设计出，而不完全重新评价此前已经完成的连续溶液。 发明内容[0014] 本发明涉及这样的干端设计的详细说明，该干端设计在使用新的技术以及现有的技术的同时有效整合了薄纸或纸巾级机器的干端的关键工艺和目标。 [0015] 本文包括了可用作独立装置或工艺的本发明的许多方面。然而，这些装置或工艺在结合使用时更有价值。 [0016] 页张处理的目标包括页张稳定性、页张中起皱的保留和灰尘的有效夹带。本发明满足了这些需求。 [0017] 根据本发明，重点关注了空气流的平衡。空气不仅在重要位置被排出，而且也在关键位置被供应。 [0018] 经验证明，需要密集或复杂的维护的系统最终将由于缺乏维护而最终失效。此类新系统设计成具有最低的维护要求。自动化清洁装置根据需要被结合在该新系统内。 [0019] 大多数已知的控尘策略都基于以下前提：不能从太靠近纸幅处抽出空气。大多数页张处理解决方案都基于“使页张稳定化，而不担心灰尘”。 [0020] 迄今为止使用的常规策略很大程度上是建立在错觉基础上的猜测。 [0021] 扫描器、卷筒处的胶结(glue turn-up)、后缘引纸、页张敲落喷淋器(sheet knockdown shower)、碾压等与页张处理和灰尘控制的关键部件一体化程度较差。 [0022] 因此，现有技术具有以下缺点： [0023] ·纸幅不稳定。牵引力不能减小。 [0024] ·灰尘泄漏严重，尽管供应和排出的空气比真正需要的多得多。灰尘水平不可预测且必须利用“不可靠”(hit or miss)的机器室灰尘水平保证。 [0025] ·各种类型的集尘器的吸入槽被堵塞。 [0026] ·存在由从箔和梁上跌落到纸幅上的灰尘块引起的纸幅断裂。 [0027] ·造纸机操作员的投入、维护和运营成本较高。 [0028] 与常规系统相关联的常见问题是沿页张流(sheet run)的边缘出现的页张不稳定。这是进气流所造成的。 [0029] 进气流是有意的且旨在用于夹带机器中的灰尘。遗憾的是，进气流会导致边缘不稳定。在纸幅不受支撑的区域中，这种向内的速度通常不能超出100ft/min(0.5m/s)的大小。 [0030] 进气流将存在于不存在有集尘器的某些区域中。当纸幅离开起皱刮刀或离开碾压机时，空气借助纸幅界面层被泵送并且空气必须进入机器侧面以进行补偿。在这种情况下，来自该区域的排气只会使纸幅不稳定问题更严重。 [0031] 在诸如碾压机入口或卷筒引入处的区域中，空气被推出机器的侧面。较低的夹带速度是不够的。 [0032] 另一个常见的问题是常规碎浆机(pulper)排气系统尺寸过大。尝试以高排气流率来进行夹带。在许多情况下，当条件发生变化时，雾和蒸汽仍会逸出。常规系统是高能耗的。 [0033] 另一个重要的问题是纸幅的清洁。存在各种不同的可用薄纸级纸幅清洁器。这些清洁器都需要改装到机器中，并且在概念上还没有完整的方法。所有已知的现有类型都可能具有下面列举的一个或多个问题： [0034] 1.排气流试图吸入纸幅和/或将空气抽吸穿过纸幅。 [0035] 2.排出点离纸幅太远以可能防止纸幅被吸入，但存在所需排气流率增加的缺点。 [0036] 3.设计过于复杂。 [0037] 4.排气吸入槽太狭窄，这会导致堵塞。 [0038] 5.存在直接摩擦纸幅从而形成灰尘的锋利边缘。 [0040] 7.该单元具有许多易堵塞且难以清洁的内部通道。 [0041] 8.该单元不能很好地支撑纸幅。 [0042] 在许多情况下，机器运转不久就会被堵塞，并且最终需要造纸机操作员来清除填塞物。不论机器是否运转，都几乎不存在防止灰尘和碎屑进入卷筒处的压区的效果。这使得纸幅清洁方面的任何努力变得徒劳。 [0043] 本发明的目的是减轻这些问题。 [0044] 根据本发明的系统的特征在于，其包括一组或多组空气模块，其中每组空气模块被布置用于沿流出干端的纸幅向预定局部区域供应空气和从预定局部区域抽出空气，并且其中每组空气模块包括： [0045] -至少一个供气模块，其被布置用于将空气供应到局部区域；和 [0046] -至少一个排气模块，其被布置用于从局部区域抽出空气， [0047] 其中，所述至少一个供气模块的空气流率被所述至少一个排气模块的空气流率平衡，从而防止载尘空气不是通过所述至少一个排气模块而是借助其它方式逸出局部区域。 [0048] 根据本发明的方法通过下列步骤来表征： [0049] -将至少一个供气模块放置在局部区域内； [0050] -将至少一个排气模块放置在局部区域内；以及 [0051] -平衡所述至少一个供气模块的空气流率和所述至少一个排气模块的空气流率，使得所述至少一个排气模块的空气流率至少等于所述至少一个供气模块的空气流率。 [0052] 通常，与在常规薄纸造纸机的干端内的纸幅输送相关联的问题涉及下列技术领域：移动表面上的边界层的操纵、浸压部的操纵、直线自由射流的操纵、主动气箔、被动气箔、页张张紧考量、薄纸纸幅的展延、灰尘的夹带和移除、湿化擦洗和在碎浆机处的保持问题。 [0053] 下面将更详细地讨论这些领域中的一些。 [0054] 移动表面上的边界层 [0055] 移动表面随其运载空气。存在可用于层流的理论相关性和可用于湍流的经验相关性。所用相关性源自涉及针对静止板和移动空气流的应用导出的相关性，并且适合在给定构造中使用。在典型应用中，绝大部分边界层空气非常靠近移动表面。 [0056] 浸压部 [0057] 当两个旋转的辊接触时，在辊之间的闭合压区处存在高压区域。边界层空气从两个辊的表面被运载到压区区域中。较大的辊将自然地具有较强的边界层流。空气的射流离开压区。此射流的平均角度受到两个边界层流的相对大小的影响。 [0058] 通过使用直线供气喷嘴来增大任一边界层流的流量可以影响该任一边界层流的大小。这样，可以改变离开压区的空气射流的角度。当一个辊携带洁净的边界层而另一个辊具有夹带灰尘或碎屑的边界层时，这是有用的。通过增大洁净边界层流的流量，可以防止灰尘或碎屑进入压区。 [0059] 直线自由射流 [0060] 直线自由射流是从表面中的槽垂直地出现的空气射流。 [0061] 利用诸如Baturin、Nielson和Rajaratnam的科学家所公布的相关性，可以确定与直线自由射流相关的许多重要变量，例如，伸展角度、芯长度区、过渡区长度和轮廓相似区长度。 [0062] 直线自由射流可用于气帘。待考虑的一些关键问题包括： [0063] ·射流将引起相邻空气的移动。因此，体积流量增加。越高的射流速度导致越大的引发流量。 [0064] ·当到射流极点的距离增加时，该射流的最大速度减小。 [0065] ·在轮廓相似区以外，难以预测流型。对于气帘来说，气帘的有效范围在轮廓相似区内。 [0066] 效率大致与喷嘴速度的平方成正比。 [0067] 主动箔和被动箔 [0068] 包括这种喷嘴的箔被称为主动气箔：该喷嘴在行进的纸幅的方向上沿着箔表面释放空气，以便使纸幅稳定。缺少这种喷嘴的箔被称为被动箔。被动箔是本行业中最常见的。被动箔成本低且可调节。 [0069] 平板在其后沿和前沿处依靠较小的卷绕角，以确保纸幅粘附到其上。 [0070] 在前沿和后沿上积聚的灰尘往往会大块地落下。这通常导致纸幅断裂。前沿上的灰尘积聚归因于源自纸幅上方和箔上游的载尘边界层的灰尘颗粒的压实。后沿上的灰尘颗粒来源于在后沿处吸入该区域的载尘空气，在后沿处，纸幅的边界层导致空气被吸入。在前沿上积聚的灰尘颗粒往往会比较小，因为在气流中存在较大的加速度以及因此由压实导致的增加的分离。 [0071] 纸幅的顶面暴露以允许箔上游和下游的压力释放。这导致纸幅上方的灰尘释放。在常规构造中，灰尘在箔之间被释放。 [0072] 在纸幅行进方向上箔表面的长度有限，这是因为空气在纸幅和箔之间积聚。纸幅被保持在箔的下侧，这归因于由于纸幅的移动而在箔表面上产生的低压力。纸幅也由于与在箔前沿和后沿上的卷绕物相关的页张张力而被保持到箔。纸幅渗透性有助于空气在纸幅和箔之间积聚。 [0073] 允许箔长度(在纵向上)随着下列因素而增加： [0074] ·页张张力的增加； [0075] ·卷绕角的增加； [0076] ·机器转速的增加； [0077] ·前沿的较小半径；以及 [0078] ·较低的纸幅渗透率。 [0079] 由于摩擦，被动箔将在纸幅上产生阻力，该阻力导致增加的页张张力要求。 [0080] 增加的页张张力要求导致被动箔上增加的阻力。 [0081] 页张张力考量 [0082] 可以预测整个页张流的页张张力。页张处理系统必须被设计成使得整个页张流的页张张力在可接受的范围内变化。 [0083] 页张张力取决于在干端中的位置而变化。 [0084] 如果在任何特定位置处的张力过大，则将形成起皱，或者更糟糕的是，纸幅将被撕裂。如果张力过小，则纸幅将局部松垂或从箔上落下。 [0085] 下列因素沿纸幅的路径在纸幅上施加荷载并影响页张张力： [0086] ·气箔喷嘴“推进”移动的纸幅。 [0087] ·被动箔将由于摩擦而“拖拽”纸幅。 [0088] ·页张的重量产生一定张力。 [0090] 考虑下面的实例。页张流的起点在起皱刮刀处。纸幅在页张流的末尾处被卷筒拉动。被动箔拖拽纸幅，同时主动箔推进纸幅。因此，需要在页张流中有策略地定位被动箔和主动箔。 [0091] 在页张流起点处聚集太多被动箔的结果是被动箔下游的页张张力将变得过大。 [0092] 在页张流起点处聚集太多主动箔的结果是主动箔下游的页张张力将变得过小。这种构造也可能导致页张流起点处的页张张力过大。 [0094] 必须为被动箔和主动箔仔细选择合适的位置，以便在某些位置实现有利的张力，同时使张力保持在可接受的范围内。优选地，主动箔和被动箔沿页张流交替地设置。 [0095] 假设纸幅性质在横向上均一，并且忽略不利的空气流，则页张稳定性的横向变化可以归因于页张张力的横向变化。当页张张力在机器中心处不够大时，纸幅在机器中心处松弛。这被称为“松垂”。当纸幅张力在边缘处太松弛，则被称为“边缘颤动”。 [0096] 边缘颤动还由不利的空气流或纸幅性质的横向变化引起。 [0097] 页张张力曲线受到起皱率的影响。卷筒速度(起皱率)变化将使张力曲线竖直偏移。 [0098] 被动箔上的摩擦荷载部分地为页张张力的函数。 [0100] 页张张力影响产品质量和干端的流动性。在箔的设计中必须考虑页张张力。 [0101] 灰尘的夹带和移除 [0102] 空气运送灰尘。当考虑在管道内输送灰尘时，将不难理解这一点。 [0103] 考虑具有入口和出口的一小段管道。一定体积流量的空气被用来以最小运载速度运载一定质量流量的灰尘。灰尘和空气进入管道一端。相同的灰尘和空气从管道另一端离开。 [0104] 现在考虑在薄纸造纸机中移动的薄纸纸幅附近的灰尘点源。存在以下关键考量以有效带走灰尘： [0105] ·必须有足够的运载速度经过灰尘源。 [0106] ·吸入槽必须足够大，以使得其不可能堵塞。 [0107] ·吸入槽不得非常易于吸入页张或损纸(broke)。 [0108] ·必须存在用于清洁吸入槽的装置。 [0109] 以往的问题是几乎没有考虑空气的来源。如果仅仅从纸幅附近抽出所需量的空气，则会吸入纸幅。如果减少空气流以确保纸幅稳定，则不能捕集所有灰尘。纸幅是可渗透的，但其不具有足够的渗透性。 [0110] 常用的方法是在页张流顶部上方安装排气罩并在页张流周围提供足够的夹带速度。然而，页张边缘稳定性始终是个问题。在移动的纸幅的边缘处，存在对向内速度的限制。这种较低的夹带速度不足以对抗干端中通常产生的空气流。这也导致高的排气流量要求，这是一种能源的浪费。 [0111] 该问题的解决办法是策略性地引入将被抽出的空气并且考虑由于移动的表面而存在的空气流。需要向灰尘源供应一定的空气并将这些空气与灰尘一起抽出。空气只是用于运送灰尘的工具。必须存在平衡。 [0112] 本发明将纸幅处理和灰尘控制提升到新的水平。除了控制空气的抽出之外，空气的供应也受到控制，并且由于移动表面产生的自然空气流被有利地被操纵或被考虑。 [0113] 碎浆机处的夹带 [0114] 从碎浆机排气的目的是为了防止大的湿热空气泡从碎浆机逸出。所需碎浆机排气流率不仅仅与由搅动的热浆料释放的蒸汽的体积流率有关。 [0115] 难以预测碎浆机地板开口附近的空气流型。常规的碎浆机排气系统在地板开口处实现了适度的向下空气速度。其难以克服其它显著影响，例如： [0116] ·浮力； [0117] ·由碎浆机敲落喷淋器(knockdown shower)和稀释喷淋器引发的空气流； [0118] ·由碎浆机中的浆料流引发的空气流； [0119] ·进入碎浆机的边角料系统排气；以及 [0120] ·由在机器转速下进入碎浆机的整个宽度纸幅引发的空气流。 [0121] 上述影响随时间推移而变化。常规的解决办法不得不使碎浆机排气系统尺寸过大。这导致浪费的空气擦洗要求和不必要的机器室补给空气要求。 [0122] 作用在潮湿碎浆机空气上的浮力必须被地板开口处的空气的向下速度抵消。 [0123] 不考虑由各种强制空气流导致的局部高空气速度，浮力是必须被控制的主要因素。理论上，如果不存在强制进入碎浆机的空气，并且碎浆机完全密封，则不需要排放，因为空气将达到饱和，并且不再有水蒸汽从浆料或喷淋器被释放。 [0124] 所需碎浆机排气根据操作条件而变化。必须考虑下列两种稳定状态条件： [0125] ·正常生产 [0126] ·纸幅在杨基缸地板开口处导向至碎浆机。 [0127] 碎浆机排气流率必须满足这两个条件。就碎浆机排气流率要求而言，最坏的情况出现在纸幅被导入碎浆机时。这与将空气排入碎浆机且依靠碎浆机排气来带走空气基本相同。当纸幅从杨基缸被导入碎浆机时，该纸幅在其两侧运载边界层空气。这种附加的空气流可能足以克服预计的夹带流率，并且可能发生从碎浆机开口溢浆的现象。 [0128] 下面的表达式汇总了对于常规系统所需碎浆机排气流率的各种贡献。 [0129] Qpulper＝Qcontainment+Qvapour+Qtrim+Qboundary layer air [0130] Qcontainment：在进入碎浆机的(多个)地板开口处实现夹带速度以抵消浮力影响所需的空气流率。 [0131] Qvapour：从碎浆机液面产生的水蒸汽的流率。 [0132] Qtrim：从诸如边角料运送系统的其它源进入碎浆机的空气流率。 [0133] Qboundary layer air：当纸幅在机器转速下从杨基缸转移到碎浆机时，随纸幅运载到碎浆机中的空气的流率。 [0134] 水蒸汽的产生 [0136] 在下文中，将结合附图来公开本发明，在附图中： [0137] 图1示出包括根据本发明的干端纸幅输送系统的薄纸造纸机的干端； [0138] 图2至6示出根据本发明的一个方面的供气喷嘴； [0139] 图7和8示出根据本发明的一个方面的相邻气箔； [0140] 图9示出根据本发明的一个方面的具有自清洁排气槽的排气模块； [0141] 图10至12示出根据本发明的另一个方面的具有自清洁排气槽的排气模块； [0142] 图13示出根据本发明的一个方面的干端机罩； [0143] 图14和15示出根据本发明的一个方面的气帘； [0144] 图16示出根据本发明的一个方面的起皱引出箔； [0145] 图17和18示出根据本发明的一个方面的第二箔； [0146] 图19示出根据本发明的一个方面的碾压引入箔； [0147] 图20示出根据本发明的一个方面的碾压辊集尘器和碾压辊导风板； [0148] 图21示出根据本发明的一个方面的扫描器通道； [0149] 图22示出根据本发明的一个方面的包括卷筒的卷取工位； [0150] 图23示出根据本发明的一个方面的在卷筒处的纸幅或页张加压； [0151] 图24示出根据本发明的一个方面的具有集尘器和压区浸没气帘的卷筒护罩； [0152] 图25示出根据本发明的一个方面的下卷筒气帘； [0153] 图26至28示出根据本发明的一个方面的地板冲洗系统； [0154] 图29示出根据本发明的一个方面的碎浆机机罩； [0155] 图30和31示出根据本发明的一个方面的碎浆机模块； [0156] 图32示出根据本发明的一个方面的碎浆机门； [0157] 图33至36示出根据本发明的一个方面的辊集尘器。 具体实施方式[0158] 在根据本发明的纸幅输送系统中，使用空气运送灰尘。纸幅输送系统在关键位置处引入供应空气并抽出载尘空气。页张流(sheet run)是封闭的并且空气流被平衡，从而证实进出控制体积的流量。如果被认为有利，则一些排气被再用作供应空气；并且被再循环。这减少了离开机器室的排气量，从而降低了机器室补给空气要求。 [0159] 图1示出了包括根据本发明的一个实施方式的纸幅输送系统的薄纸造纸机的干端的实例，该纸幅输送系统用于将纸幅(图1未示出)从杨基(Yankee)干燥机1形式的干燥部引导至卷取部或卷取工位2。干端还包括沿纸幅的行进路径定位在杨基缸1和卷取工位2之间的多个纸幅处理或纸幅监测设备。在这种情况下，纸幅处理或纸幅监测设备包括碾压机3、扫描器4、切纸机5和页张展延机6。然而，应当理解，根据本发明的纸幅输送系统可以用在具有其它构造的干端中。 [0160] 纸幅输送系统的此实施方式包括多个箔或板7、68，这些箔或板被布置成在从杨基缸1到卷取工位2的行进期间支撑纸幅。另外，纸幅输送系统包括供气模块9、排气模块10、干端机罩61(参见图13)、气帘喷嘴12、起皱引出箔13、气箔喷嘴14(可选)、断纸刮刀15、碾压机排气模块16、碾压机导风板17、卷筒排气模块18、卷筒导风板19、碎浆机模块20和起皱刮刀21。 [0161] 以下部分将更详细地描述根据本发明的纸幅输送系统的每种主要部件。 [0162] 纸幅输送系统包括： [0163] ·机内部件(构造模块)； [0164] ·空气支承系统。 [0165] 各种机内部件的尺寸设计和构造的灵活性允许将该系统用在几乎任何薄纸造纸机干端上，而与该干端的尺寸、速度或构造无关。 [0166] 空气支承系统被定制以适合应用。 [0167] 部件的尺寸设计和选择是精确限定的。尺寸设计和选择是可重复的。对于给定应用来说，不论该系统用于何处，都设计出相同的解决方案。 [0168] 采用压区浸没空气射流形式的供气模块允许控制闭合压区处的空气流型，从而可以阻止不期望的材料进入闭合压区，例如碾压机或卷筒的闭合压区。 [0169] 纸幅的顶部不需要像在常规薄纸造纸机干端中那样释放灰尘。不必要地暴露纸幅的顶部导致灰尘从纸幅上方逸出并且在干端周围强制形成大箱体。对于容纳纸幅上方的灰尘的所有常规努力只不过是低效的解决方案，因为该方案的实施、操作和维护成本高昂，同时不能根本上解决问题。 [0170] 根据本发明的纸幅输送系统包括多个子系统，这些子系统能协同工作以使页张流从起皱刮刀到卷筒被有效地封闭。利用根据本发明的纸幅输送系统，实现了下列目标： [0171] 1.从起皱刮刀21到卷取工位2的页张流在物理上被封闭或利用受控空气流型来封闭。 [0172] 2.页张流被设计成将页张张力保持在导致提高的产品质量的可接受范围内。 [0173] 3.如果需要，空气流喷嘴和排气模块可采用自清洁设计。 [0174] 4.大大降低了对大型机罩(防尘罩)和相关集尘器的需求。大多数常规控尘方法将变得过时。 [0175] 5.大大减少了向机器室的灰尘释放。 [0176] 6.由于页张流是封闭的，因此大大降低对干端以外空气流型的控制必要性。第三代控尘系统将变得过时。 [0178] 8.干端处的机器机架和周边设备保持相对无尘。 [0179] 9.基本上防止尾渣、损纸、灰尘和碎屑进入辊内。这导致提高的产品质量和转换过程中更高的效率。 [0180] 下列物件多年来始终相同，并且在该新概念中基本上保持不变： [0181] ·杨基缸和杨基缸罩 [0182] ·扫描器 [0183] ·碾压辊 [0184] ·卷筒和卷轴处理装置 [0185] 因为当采用纸幅输送系统时这些物件保持相同，因此希望有能力将其改装到现有机器。 [0186] 在根据本发明的纸幅输送系统中，气箔喷嘴14是可选的。在最大允许页张张力较低时使用该气箔喷嘴。 [0187] 在一些情况下，不需要主动箔。这样降低了系统成本的复杂性。在下列应用中，通常可以省去主动箔： [0188] ·干端的长度足够短；和/或 [0189] ·可接受页张张力范围足够大。 [0190] 气箔喷嘴有两个目的，即： [0191] ·气箔喷嘴推动页张，从而降低页张张力要求； [0192] ·高速空气流清洁纸幅表面。情况始终如此，但其并未被看作是有益效果。事实上，迄今为止，这种情况一直被视为缺点，因为它在干端中产生灰尘。 [0193] 现在将结合图2至6描述根据本发明的一个方面的具有自清洁机构的供气模块或喷嘴32。 [0194] 对于需要来自供气喷嘴32的不间断空气流的应用来说，清洁板或叶片33在喷嘴32的槽、开口或出口34中纵向振荡(参见图2和3)。板33使其带齿边缘35穿过槽34。 一小部分流被每个齿中断，但这对于保持喷嘴槽清洁来说是小损失。清洁叶片33容纳在喷嘴32的增压区36中。清洁叶片33在横向方向上被致动，并且其致动运动由布置在清洁叶片33中的直线引导槽38内的固定销37机械约束在直线路径中，销37用作清洁叶片33的导向器。 [0195] 图4至6公开了具有自清洁机构的供气模块或喷嘴39的第二实施方式。 [0196] 在这种情况下，喷嘴39包括具有直线边缘41的清洁板或叶片40。另外，喷嘴包括V形引导槽42，固定销43布置在该V形引导槽中。致动器44被布置用于使清洁叶片40来回移动，使得清洁叶片40沿V形路径行进，并且使得当叶片40在供气槽45中纵向振荡时，边缘41移入和移出喷嘴39的供气槽、开口或出口45。当叶片40在其最外位置(即图5中公开的位置)时，开口45被叶片40阻塞。因此，优选地仅在例如气帘喷嘴中可容许临时流中断的情况下使用图4至6所公开类型的喷嘴。 [0197] 在根据本发明的纸幅输送系统中，在相邻箔7a和7b之间的排出和供应空气包含灰尘，如图7和8所示。 [0198] 空气经由具有朝向下游的横向供气喷嘴46的供气模块9供应到在箔7a和7b之间的区域中，供气喷嘴46将新鲜空气喷射到第一上游箔7a的后沿。该空气流为均匀层流，其速度场具有远小于纸幅47的速度的最大值。供气喷嘴46可调节，使得喷射的空气的速度和体积流量可以改变。另外，在第二下游箔7b的前沿存在排气模块10，排气模块10被布置用于从箔7a和7b之间的区域抽出载尘空气。排气模块10包括朝向上游的横向排气槽49。 [0199] 供气模块9和排气模块10连接到空气管道系统(未示出)，空气管道系统被布置用于将新鲜空气引导至供气模块9并引导载尘空气远离排气模块10。 [0200] 排气流量略大于供气流量。这在箔7a和7b之间的区域中产生非常低的负压。来自供气喷嘴46的空气与从第一箔7a末端释放的吹气以及来自箔上方的引发的机器室空气结合，如图11所示。所有这些空气都被吸入排气槽48。空气不通过纸幅47排出。通过从纸幅上方吹出空气来自动地实现最终平衡。如果仅存在从上游箔7a的后沿吹出的低流量载尘空气的排出，则排气槽47必须非常小，并且因此将易于堵塞。这样也很难平衡空气流。 [0201] 优选地，排气槽48的间隙g(参见图9)超出1/2"(13mm)，以便获得较低的堵塞概率。例如，可以使用5/8"(16mm)的排气槽间隙g。这种排气槽能够在4,000ft/min(20.3m/s)的纸幅速度下排出17.4cfm/inch(19.4(m3/min)/m)。 [0202] 优选地，供应空气主要为已经与一些新鲜空气混合的再循环排气。供应空气的所需流率大约为排气流率的75％。这等于大约13cfm/inch(14.5(m3/min)/m)。 [0203] 就常规箔应用而言，优选地在上游箔7a的后沿上和下游箔7b的前沿上存在卷绕。 [0204] 该构造允许在设计、构造和启动期间较大的灵活性，因为这种构造允许调节箔几何形状和空气流。 [0205] 箔7a和7b之间的距离可根据应用而变化。已经证明，箔7a和7b之间大约3至4英寸(76至102mm)的距离是合适的。 [0207] 排气模块10可具有恒定的轮廓，而不论机器的宽度如何。存在沿模块10的宽度大约每2500mm定位的半切向出口49。另外，供气模块9可具有恒定的轮廓，而不论机器的宽度如何。存在沿模块9的宽度大约每2500mm定位的矩形入口连接件50。 [0208] 在重建情况下，供气模块9和排气模块10可以根据需要被改装到现有箔。 [0209] 纸幅输送系统的优选地至少一个、更优选地大多数、并且最优选地全部的排气模块10包括自清洁排气槽48。 [0210] 下面将结合图9描述具有这种自清洁排气槽48的排气模块的优选实施方式。包括这类自清洁排气槽的排气模块适于排出具有相对低的含水量的载尘空气。 [0211] 排气模块10包括可转部51，可转部51由筒形主体52和切向延伸唇缘53形成，切向延伸唇缘53固定到主体52的包络表面。主体52可由管段构成。可转部51可旋转地安装在支承结构54中，使得当可转部51旋转时，唇缘53横过模块10的排气槽48并且清理排气槽48。刮刀叶片55移除可能附接到主体52的任何材料。当清理排气槽48时，唇缘53将堵塞槽48的任何材料推入模块10中，在模块10中，松散的材料被排气流带走。 [0212] 可转部51可以在第一空转位置和第二位置之间旋转180度以上，第二位置在图9中使用虚线示出。当操作时，可转部51非常迅速地从第一位置旋转到第二位置，然后返回第一位置。优选地布置在模块10的驱动侧上的旋转致动器或具有特殊联接组件的气压缸用来旋转可转部51。 [0213] 支承结构54包括沿模块10的横向布置的等间距的撑条56。唇缘53和刮刀叶片55沿模块10的横向连续地延伸，同时主体52优选地由若干管段构成，每个管段终止于由撑条56承载的支承轴承处。管段与一短截圆棒连接，圆棒穿过每个轴承并且用销紧固到管段的末端。 [0214] 当横过排气槽48时，唇缘53临时中止空气流，并且因此不能在唇缘的使用期间将破坏页张稳定性的应用中使用自清洁功能。在自清洁功能将影响页张稳定性的应用中，唇缘的使用将局限于诸如起皱叶片更换期间的页张脱离状态。 [0215] 可替代地，可转部51可分为独立地致动的两个部分。这将允许槽48的一半部工作，而另一半部则被清洁。然而，这将要求使用两个致动器组件而不是一个，在这种情况下，优选地在模块10的操作侧上有一个致动器，并且在驱动侧上有一个致动器。 [0216] 图9中公开的排气模块10的设计允许将可能跨接排气槽48的材料推入槽48中。可选构造会允许将跨接材料推出槽48，在这种情况下，唇缘53的空转位置优选地位于排气模块10内部。另外，在这种构造中，一个或多个致动器将必须具有颠倒的构造。 [0217] 另一类已知的排气模块为长的半筒形装置，其具有将载尘空气吸入该模块内的纵向排气槽。通常，这些模块的排气槽变得被相当大块的破损纸幅材料堵塞。在许多情况中，排气槽不容易接近，并且需要保持槽清洁的简单装置。 [0218] 这种集尘器的通常排气槽是沿模块的横向方向布置的长而窄的半矩形开口。开口可以在排气的流动方向上略微渐缩。排气槽的横向长度通常在10至30英尺(3.0至9.1m)的范围内，并且通常槽间隙范围为大约1/2"至2"(1.3至5.1cm)。如果破损纸幅材料的填塞物驻留在排气槽内，则该填充物有时难以脱离。在这类集尘器应用中，水可能“侵蚀”填塞物的背部以有助于其被驱出，但这并非总能成功。随着时间的推移，当有效排气槽面积由于一个或多个填塞物而减小时，集尘器的性能降低。 [0219] 迄今为止，仅使用下面的方法来移除集尘器吸入槽的填塞物： [0220] ·手动清洁 [0221] ·压缩空气敲落喷淋器 [0222] 手动清洁并非总是可行的，因为集尘器常常位于难以接近的区域中。压缩空气喷淋器也不是有效的，因为在吸入槽处存在高真空水平，这导致难以将填塞物驱出。如果空气喷淋器确实驱出了任何填塞物，则填塞物在机器的干端中变得被空气携带，而这是不期望的。允许掉出集尘器之外的大填塞物可能引起页张破裂。因此，需要一种湿集尘器，其允许将填塞物吸入集尘器中，从而避免集尘器外面的扰动。 [0223] 下面将结合图10至12描述具有自清洁排气槽的集尘器的另一实施方式。 [0224] 图10至12示意性地公开了具有集尘器57的形式的这种排气模块的横向视图。集尘器57包括上槽板58和下槽板59，上槽板58和下槽板59中的每一个显示出具有节距P的锯齿形图案。槽板58、59限定排气槽60。 [0225] 如在常规集尘器中那样，下槽板59可调节地固定在集尘器57中。然而，上槽板58可移动地布置在集尘器57中，使得其能够以等于或大于P的行程长度在槽60的纵向上来回移动。 [0226] 考虑在沿槽60的任意位置处的破损纸幅材料的填塞物。当上槽板58来回移动时，有效槽间隙变化。填塞物经受这种槽间隙的变化。当该位置处槽间隙增加时，填塞物由被吸入集尘器57的空气拖入槽60中。当有效槽间隙减小时，填塞物变得被压缩或剪切。随着循环的重复，填塞物被完全拖入槽60中。 [0227] 当上槽板58来回移动时，吸入槽60的开放区域保持恒定并且空气流大致保持恒定。因此，整个控尘系统的空气流平衡保持不变。 [0228] 根据材料在槽60上的积聚速率，上槽板58的振荡可以是恒定的或循环通断的。上槽板58的静止位置优选地在其行程的中点处，如图11所示。可以使用带定时器的简单气压缸来操作上板58。可以使用限位开关来提供反馈以确定上槽板58的静止位置。在可选实施方式中，两个槽板都可以可移动地布置在集尘器57中，使得两个槽板都能够在槽60的纵向上来回移动。 [0229] 现在将结合图13描述根据本发明的一个方面的干端机罩。 [0230] 纸幅输送系统的干端机罩是物理屏障、气帘和受控空气流型的组件，该组件有效地包封机器的干端以防止灰尘逸出。 [0231] 此干端机罩的边界在图13中示出并且描述如下： [0232] ·纸幅的顶部 [0233] ·从箔的驱动侧边缘和操作侧边缘竖直向下到地板。 [0234] ·操作地板和碎浆机。 [0235] ·在卷筒区域处的气帘和面板。 [0236] 通过本文中描述的若干特征，页张流被封闭。干端机罩61是其中质量流量和能量必须被平衡的控制体积。 [0237] 现在将结合图14和15描述根据本发明的一个方面的气帘。 [0238] 如图14和15所示，干端机罩的一部分可由气帘实现，在这种情况下，干端机罩包括气帘喷嘴62，气帘喷嘴62沿箔7定位，使得形成从箔7延伸到干端的地板63的竖直向下的直线气帘。 [0239] 在常规控尘系统中，空气在纸幅边缘附近朝向机器向内移动，以试图包含灰尘。在根据本发明的纸幅输送系统中，空气在纸幅边缘附近从机器向外移动。 [0240] 气帘是在相邻区域之间的非侵入式动态屏障。诸如壁或条带帘幕的物理屏障可能是低成本的，但其抑制了操作者的物理和视觉接近。 [0241] 空气沿纸幅或页张流的侧面被引入，以稳定纸幅或页张47的边缘并将载尘空气夹带到干端机罩内。产生有利的空气流型。 [0242] 通过施加沿页张流的边缘在纵向上取向的竖直向下的直线气帘，实现了两个重要结果： [0243] ·干端为基本上封闭的，因为纸幅下面的空间在操作侧和驱动侧两者上被密封到地板，并且 [0244] ·靠近纸幅的引发的空气流从机器中心向外移动，从而提高边缘稳定性。 [0245] 乍看时，人们会以为纸幅47将被推离箔7。情况并非如此。由喷嘴62在纸幅47的区域中引发的空气流型如图15所示。 [0246] 在气帘不可行的区域中，优选地使用机罩面板。当气帘和面板都不可行时，系统将依靠100至150fprn(0.5至0.75m/s)的夹带速度来夹带载尘空气。 [0247] 现在将结合图16描述根据本发明的一个方面的起皱引出箔13。 [0248] 起皱引出箔13用来输送来自起皱刮刀的纸幅。 [0249] 在引出喷嘴13的上游端处的横向密封喷嘴64用来将空气吹到杨基缸1的表面上，使得边界层空气在纸幅47到达起皱刮刀21的起皱叶片65之前从杨基缸1被移除。该密封喷嘴64优选地为上文结合图2和3描述的自清洁类型。箔13为喷嘴空气的增压室。 [0250] 在大多数情况下，杨基缸1的干端踵部(dry end toe)将泄漏空气。此泄漏空气是湿热的，并且被灰尘和来自杨基缸罩的直接点火加热系统的燃烧产物污染。重要的是夹带并移除这种空气。除了由于移动表面而离开的正常边界层空气之外，缸罩可以是加压的。根据杨基缸罩的设计和平衡，每种机器具有不同的泄漏速率。这种载有湿气的空气通常在纸幅的顶面被运载。它通常在箔的朝下表面上产生冷凝。这导致页张附加物或“粘性物”在箔表面上积聚。 [0251] 在该区域遇到的常见问题是边缘不稳定性。该问题主要是在纸幅47朝干端泵送空气时由机器侧面的空气流入引起。该问题通常由碎浆机排气系统加剧。引出箔13优选地配有上文结合图14和15所描述类型的侧气帘喷嘴。 [0252] 用作具有横向吸入槽的集尘器的排气模块10位于在起皱引出箔13之后的箔68的上游端(参见图1)。该区域被平衡。由此集尘器排出的空气的流率Q1为下列流之和： [0253] ·杨基缸边界层和泄漏空气 [0254] ·密封喷嘴空气S1 [0255] ·吹入的环境空气 [0256] ·来自引出箔13和纸幅47之间的低流量载尘空气。 [0257] 空气在起皱刮刀21处在纸幅47下面被吸入区域66内。这是纸幅47移动的结果，因为纸幅47借助其边界层“泵出”空气。在高速机器中，可能有利的是在起皱刮刀21处在纸幅47下面引入低速空气。 [0258] 该第一箔13不应为主动箔，因为页张张力在起皱刮刀21处必须相对较低。 [0259] 引出箔13配有敲落空气喷淋器67。如果纸幅47需要从起皱刮刀21导向至碎浆机125(参见图27至29)，则压缩空气通过箔13下侧中的一系列孔被释放。 [0260] 横向密封喷嘴64阻止由杨基缸1运载的边界层空气。这允许在该箔13上的所需卷绕角小于常规起皱引出箔上使用的卷绕角。这导致箔13下游的页张张力减小。 [0261] 加压空气用来引发来自杨基缸的边缘的空气流并将该空气流导向至碎浆机开口内。雾化喷淋器用来确保边角料或杨基缸起毛(Yankee fuzz)被敲落到碎浆机中。 [0262] 就常规设计而言，在起皱刮刀引出箔之后需要就纸幅或页张支承件。在下文中，该箔将被称为纸幅输送系统的“第二箔”。现在将结合图17和18描述根据本发明的一个方面的第二箔68。 [0263] 该箔68是用在干端设计中的重要变量。该箔68的几何形状被调节以适合机器的特定要求。该箔的前沿配有排气模块10，排气模块10具有与上文结合图7至9描述的类型相似的自清洁排气槽。如上文已讨论的，进入此排气槽的空气是来自起皱引出箔13上方和下方的混合物。 [0264] 当存在断纸刮刀15时，第二箔组件必须可收回，如图18所示。这允许断纸刮刀15接合并允许纸幅47传送进入碎浆机125(参见图27至29)。 [0265] 横向敲落空气喷淋管69位于断纸刮刀15的强侧上。产生有利的空气流，以在必要时向下拖拉纸幅47。 [0266] 当第二箔68收回时，从杨基缸罩的干端踵部悬置的固定帘板70靠近第二箔68的顶端。这密封了紧挨杨基缸1的区域70，以便在纸幅47从断纸刮刀15向下导向至碎浆机125(参见图27至29)时有助于夹带灰尘。 [0267] 现在将结合图19描述根据本发明的一个方面的碾压引入箔。 [0268] 大多数机器不使用碾压机。对于确实使用碾压机的机器来说，特殊的过渡区被结合到箔中以允许将纸幅输送进入和离开碾压辊同时从上方封闭纸幅。 [0269] 碾压机引入箔71引导纸幅47进入形成于碾压机3的彼此反转的碾压辊72和76之间的间隙内。在碾压机入口处，在下碾压辊72上存在卷绕。具有产生压区浸没空气射流的气帘喷嘴12形式的供气模块被用来实现两个主要任务。 [0270] ·它防止载尘空气进入闭合压区。 [0271] ·它加压纸幅上方的区域，以防止下碾压辊上的纸幅“鼓起”。 [0272] 可以使用在碾压机引入箔71上的可选页张展延气箔。 [0273] 带有自清洁吸入槽的集尘器10策略性地位于纸幅支承箔71的下游端处，并且从箔71的后沿移除载尘空气。 [0274] 现在将结合图20描述根据本发明的一个方面的碾压辊集尘器16和碾压辊导风板17。 [0275] 导风板17和集尘器16在下碾压辊72的湿端侧使用。这在设计上类似于卷筒处使用的单元(下面将描述)。 [0276] 边界层载尘空气通常被泵入在移动碾压辊72和纸幅47下侧之间的区域73中。 [0277] 用于释放该区域73中的过压的来自该集尘器16的空气的所需最小流率可通过下述方程来预测。 [0278] Q1＝B1+B2 [0279] 其中： [0280] B1＝纸幅47下侧的边界层的体积流率。 [0281] B2＝旋转的下碾压辊72上的边界层的体积流率。 [0282] 边界层空气流可使用CFD分析工具来模拟。 [0283] 现在将结合图21描述根据本发明的一个方面的扫描器通道。 [0284] 载尘空气在通过扫描器4时被有效地夹带在纸幅上方。 [0285] 此处所用概念类似于如上文结合图7和8所述的箔到箔的输送。 [0286] 纸幅47在扫描器4的入口处由扫描器引入箔77支撑。如图21所示，该箔77的后沿靠近扫描头80。具有低压供应喷嘴46的供气模块9位于此后沿上方，并且其在页张行进方向上且朝着排气模块10释放空气，排气模块10用作具有空气吸入或排出槽48的集尘器。空气的速度比纸幅47的速度具有相对较低的量值。 [0287] 扫描器引出箔78定位在扫描器4的下游。箔78倾斜，使得实现大约2度的卷绕角以确保良好的输送。该箔78的前沿具有平滑的前沿。排气槽48位于此边缘的正上方。排气槽48为自清洁的。排气的体积流率略高于供气模块9的体积流率。当该区域平衡时，纸幅不被吸入。 [0288] 机罩面板79横向取向且从集尘器10的顶部延伸到扫描器机架的上干端面。提供了到移动的扫描器的足够间隙。 [0289] 当扫描头在横向上经过时，供应喷嘴46的一部分和排气槽48的对应部分被同时覆盖。在扫描头在页张流中时，防止排气槽自清洁机构操作(借助控制逻辑实现)。 [0290] 现在将结合图22描述根据本发明的一个方面的包括卷筒87的卷取工位2。 [0291] 在卷筒的湿端侧上的区域是这样的区域：该区域由于随着纸幅47的下侧和卷筒87的外表面而移动的进入边界层空气被自然地加压。在纸幅47的下侧上的边界层空气具有相对高的灰尘浓度。 [0292] 导风板19横向取向且位于卷筒87的湿端侧上。该导风板配有刮片88。刮片88截断随卷筒87移动的边界层空气并有助于防止纸幅47在卷筒上方“鼓起”。空气借助弯曲的横向导风板19而向下偏转。 [0293] 具有集尘器形式的卷筒排气模块18用来从该区域抽出空气。如果不直接从该区域抽出此空气，则该区域将被加压，并且此空气会将载尘空气挤出机器的侧面。此空气也会导致纸幅47在其被输送到卷筒87时“鼓起”。 [0294] 集尘器18的尺寸设计成适合伴随纸幅47发生的边界层空气的流率以及卷筒87的旋转。 [0295] 集尘器18的吸入装置可以是上文结合图9所述的自清洁类型的。 [0296] 用于释放该区域中的过压的来自该集尘器18的空气的所需最小流率可通过下面的公式预测。 [0297] Q1＝B1+B2 [0298] 其中： [0299] B1＝纸幅47下侧上的边界层的体积流率。 [0300] B2＝旋转的卷筒87上的边界层的体积流率。 [0301] 边界层空气流可使用CFD分析工具来模拟。 [0302] 现在将结合图23描述根据本发明的一个方面的卷筒处的纸幅或页张加压。 [0303] 页张展延机6正好位于卷筒区域之前。空气正好在页张展延机6之后和卷筒护罩101之前被引入纸幅47上方。该区域被机罩102覆盖并加压以帮助将纸幅47紧贴到卷筒 87的表面。 [0304] 为了在防止纸幅“鼓起”的同时将纸幅从页张展延机6输送到卷筒87，空气在展延机6的后沿处被释放。机罩102的几何形状有助于在纸幅47上方形成加压区域或体积103。最初，空气具有较低速度和正静压。空气随着纸幅47行进并穿过在护罩101和卷筒 87之间的限制部位。空气被释放到卷筒87上方的区域。在空气被释放处静表压为零，并且动态压力为正数。 [0305] 在纸幅47的顶部上形成过压与在纸幅47的下面形成欠压相同。重要的是，存在向下推动纸幅47的压差。通过改变进入区域103的空气流率或调节在护罩101和卷筒87之间的间隙，可容易地调节该压差。空气在低速下引入，从而避免纸幅稳定性问题。 [0306] 伯努利定理(能量守恒)表明，低速区中的静压在空气最终离开该区域的流量限制部位处转化为速度压力。静压在该位置处基本上为零。“静压”是实际上表示静表压的术语。环境空气具有零“静压”，因为这是基准或参考压力。 [0307] 现在将结合图24描述根据本发明的一个方面的具有集尘器和压区浸没气帘的卷筒护罩。 [0308] 利用气帘104、集尘器105和机罩面板105在卷筒区域中产生有利的空气流型。该特殊组合将实现清洁地缠绕同时夹带灰尘的稳定纸幅。设备不影响卷筒处发生的正常机械运动。 [0309] 卷筒护罩101延伸横过机器并且在卷筒87上方竖直地取向。具有面集尘器105形式的排气模块附接到卷筒护罩101的顶部。优选地，集尘器105包括如结合图9所述的自清洁槽。 [0310] 以与碾压机入口所使用的相类似方式采用压区浸没空气射流概念。具有压区浸没气帘喷嘴12的形式的供气模块位于卷筒87上方。该直线自由射流横向取向且导向在辊107处。 [0311] 压区浸没空气喷嘴12优选地配有如上文结合图4至6所述的自清洁机构。供气管道109具有用于在引纸期间临时停止喷嘴空气流的挡板(diver damper)(未示出)。 [0312] 气帘喷嘴12空气在纸幅的整个宽度上浸没压区110。进入压区的大部分空气来自喷嘴12和大型辊107的边界层空气。当此空气进入收敛压区110时，该空气在经过卷筒87时沿与纸幅方向相反的方向被排出。离开闭合压区110的强空气流将可能在卷筒87上方的纸幅顶部运载的颗粒状和小片损纸排出。 [0313] 在由气帘104、卷筒87的顶部和卷筒护罩101限定的区域中产生强旋转流场。 [0314] 在此区域中的空气流被平衡以实现灰尘和碎屑的夹带。 [0315] Q1＝来自卷筒护罩集尘器105的所需最小排气流率 [0316] S1＝来自卷筒上方页张加压的供应流量 [0317] S2＝来自压区浸没空气喷嘴12的供应流量 [0318] B1＝整个大型辊107上的边界层流率 [0319] C1＝在操作侧和驱动侧用于夹带所需的空气流＝面积x夹带速度 [0320] Q1＝S1+S2+B1+C1 [0321] 边界层空气流可使用CFD分析工具来模拟。 [0322] 卷筒集尘器105具有相对大的排放体积流率，并且其具有3英寸(76mm)的较大吸入槽间隙。该卷筒集尘器能够吸入大量损纸。使用在此集尘器下游的损纸捕集器来分离大片损纸并将该损纸递送到碎浆机。 [0323] 现在将结合图25描述根据本发明的一个方面的下卷筒气帘。 [0324] 下卷筒气帘喷嘴117用来夹带否则会随辊107的边界层空气带走的灰尘。该喷嘴117也可在纸幅卷起之后立即清洁纸幅。该喷嘴在辊107接触卷筒87之后立即对着辊107吹空气。喷嘴117为固定横向喷嘴，并且优选地包括如上文结合图4至6所述的自清洁机构。 [0325] 软帘118从喷嘴增压室向下延伸到地板。该软帘由成形织物或类似材料制成。该软帘允许通常被推入碎浆机开口内的损纸通过。如果在卷筒下面没有碎浆机开口，则刚性面板被用于喷嘴117下面的帘。 [0326] 作为选择，在认为必要时，该喷嘴117可以被致动。该喷嘴可以被致动，使得它在大型辊107卷绕时顺着变化的大型辊107的直径。在喷嘴117始终靠近辊107的表面的情况下，纸幅被清洁。这是清洁页张的最佳时机。 [0327] 现在将结合图26至28描述根据本发明的一个方面的地板冲洗系统。 [0328] 在于断纸刮刀15或起皱刮刀21处将页张吹落到碎浆机125内之后，并且在将页张重建到卷筒上之间，需要清洁。 [0329] 根据本发明的纸幅输送系统设计成使得在很少的位置处损纸能够悬置或积聚在页张流下面。 [0330] 在页张断裂的情况下，大部分损纸落到纸幅下面的地板上。 [0331] 可以安装压缩空气吹扫管(未示出)来帮助确保所有损纸都到地板上。 [0333] 横向喷雾总管121位于地板119上且横向取向。水从该管121低速流出并冲击弯曲板122。水“成扇形散开”并在纵向上在地板119上产生均匀的水流。该喷淋器可以冲洗整个机器宽度的地板。水流率足以将损纸冲洗落入碎浆机125中(参见图27至29)。喷洒管121设计成使其不引起水的雾化，雾化可能引起机罩区域内的湿度问题。该总管121需要持续较短时间(可能30秒)的低压力和高流量。 [0334] 损纸处置和干端清洁的整个过程可以自动化。 [0335] 地板119可以倾斜到一个或多个其它损纸斜槽开口120。地板随着现有机器几何形状而变化。图27示出地板如何应用于具有三个开口120的机器。 [0336] 图28示出地板如何应用于仅具有一个损纸斜槽开口120的机器。 [0337] 现在将结合图29描述根据本发明的一个方面的碎浆机机罩127。 [0338] 防止雾和湿热空气从碎浆机125到纸幅下面的封闭区内(即，干端机罩61内，参见图13)逸出。在以最佳的低流率从碎浆机机罩抽出空气的同时，借助物理屏障和气帘来实现此目的。 [0339] 这一创新方面允许将湿热空气和雾的“泡”夹带到碎浆机125中。将导向至建筑物外部的排气远少于常规系统的排气。 [0340] 通常，碎浆机125具有最多三个损纸斜槽开口120。一个开口位于起皱刮刀21下面，并且可选的开口120分别在碾压机3下面和卷取工位2下面。有时，在用于手动处置损纸的机器旁边包括附加的开口(未示出)。 [0341] 碎浆机模块20定位在起皱刮刀21下面的地板开口处。 [0342] 优选地，碎浆机门124被布置在除了在杨基缸1下面的开口之外的所有损纸斜槽开口120上，在在杨基缸1下面的开口处，气帘128(参见图30)被用来防止雾和蒸汽逸出到纸幅下面的封闭区内。 [0343] 该系统允许完全控制碎浆机的雾和蒸汽。 [0344] 现在将结合图30和31描述根据本发明的另一个方面的碎浆机模块20。 [0345] 碎浆机模块20在起皱刮刀21下面的操作地板处密封碎浆机125，同时允许损纸偶尔通过。 [0346] 在碎浆机地板开口处使用横向气帘128。气帘喷嘴129从水平略微向下导向。在生产期间，气帘喷嘴129在运转中。该气帘喷嘴完成两个任务： [0347] ·在仅需要最小的排气流率时控制不利空气流(诸如由于边角料排入碎浆机中引起的空气流)。 [0348] ·喷嘴129是供应空气的良好目的地。从再循环系统供应回机器中的空气是不需要排放到大气中的空气。 [0349] 图30示出将在起皱刮刀下面具有单个碎浆机开口的机器上被使用的碎浆机模块20。 [0350] 在碎浆机模块20干端侧上的横向开口130允许来自如上文结合图28描述的地板冲洗系统的损纸通过。只有在起皱刮刀下面仅有一个损纸斜槽地板开口的应用中才需要在碎浆机模块20干端侧上的该开口130。在存在不止一个损纸斜槽开口的应用中，地板冲洗系统会将水和损纸导向至其它开口120(参见图27)。 [0351] 当纸幅在机器全速下被导入碎浆机时，纸幅运载随其一起的边界层空气流。在这种情况下，将使用挡板(未示出)临时停止到喷嘴129的供应空气。 [0352] 气帘喷嘴129可具有从内部引入的水雾，以确保在供应空气不很清洁的情况下该气帘喷嘴保持清洁。例如上文结合图4至6所示类型的机械式自清洁喷嘴设计是另一个可接受的选项。 [0353] 具有横向碎浆机排气总管或集尘器131形式的排气模块位于操作地板上方。竖直取向的吸入管或拾取管132的阵列从总管131延伸并进入与地板开口130相邻的碎浆机125的顶部。 [0354] 每个吸入管132在其位于管132的底端处的吸入口134处具有同心锥形部段(参见图31)。吸入口直径小于管132的主部段的直径。吸入口134起到文丘里喉管的作用。水经由半切向水管133引入到每个拾取管132。 [0355] 在正常操作条件期间，由于在吸入口134处空气的竖直向上速度的较高量值，水被阻止从吸入口134溢流(并进入碎浆机中)。 [0356] 在由于损纸或其它材料试图进入而在吸入口134处发生堵塞的情况下，水不再被阻止溢流进入碎浆机125中。水在填塞物上方积聚，直到有足够的重量移开材料并使其落入碎浆机125中。填塞物或者被吸入集尘器131中或者必须落入碎浆机中。 [0357] 如果纤维积聚在吸入口134的边沿(边缘)上，则水将沿边缘积聚并润湿使其掉落的材料。 [0358] 检查口(未示出)被包括在横向总管131中。这些检查口在每个管132上方同心地定位在总管的顶部上。 [0359] 现在将结合图32描述根据本发明的一个方面的碎浆机门。 [0360] 在存在不止一个碎浆机开口并且这些开口主要用于手动处置损纸和清理的应用中，优选地使用重力操作式碎浆机门135。 [0361] 铰接门135由轻质不锈钢金属板制成。铰接门在重力作用下保持关闭，但容易打开以允许润湿的损纸136通过。铰接门的作用类似止回阀。需要优选地具有手动阀的冲洗淋浴器137来润湿损纸并确保其移动通过门。手动按钮和控制系统定时器可用来与控制阀一起提供几分钟的冲洗。可替代地，来自地板冲洗系统的水将足够用。 [0362] 在大横向开口(诸如卷筒下面或碾压机下面的开口)中，门的旋转轴线优选地横向取向。 [0363] 斜板138可以如图32所示被添加，或者倾斜的损纸斜槽壁的现有部分可以起到相同作用。 [0364] 过去已经使用各种类型的致动门，但事实证明，重力比致动器更可靠。 [0365] 现在将结合图33至36描述根据本发明的一个方面的具有辊集尘器形式的排气模块。 [0366] 移动的纸幅运载空气。当纸幅围绕辊(例如转向辊或展延辊)被卷绕时，一些边界层空气被捕集在纸幅和辊之间。这种现象减小了牵引力。 [0367] 图33示出在薄纸造纸机干端中的辊196。载尘空气在辊196上方行进。在纸幅移进位置208处形成高压区197，并且在纸幅移出位置209形成低压区198。高压区197推动纸幅47远离辊196，并且低压区198使纸幅粘附到辊196。 [0368] 根据本发明的辊集尘器已被设计成在灰尘源处捕集灰尘。 [0369] 辊集尘器提高牵引力，同时移除载尘边界层空气。 [0370] 辊集尘器199(参见图34)可以一体化到新辊或现有辊。集尘器199包括增压室206，增压室206朝旋转辊196打开，使得辊196形成集尘器壳体的一部分。在界面的上游侧，辊被密封到辊集尘器。在与纸幅移进位置相邻的界面的下游侧处，辊集尘器包括在集尘器199的横向上延伸的吸气或排气槽200。 [0371] 吸入槽200具有出压区。可以落在吸入槽上的损纸由于辊196的移动而被驱出。如果用挡板临时停止排气流，则空气将由于旋转辊的泵送作用而流出槽。 [0373] 在辊集尘器199的内部，由于辊196的内部移动表面而产生内部涡旋气流流型。就常规干式集尘器而言，内部涡旋用来帮助保持内部清洁度。 [0374] 由于吸入槽一侧(即辊表面)的移动，不可能由积聚的灰尘颗粒跨接吸入槽200。因此，小的吸入间隙是可行的。 [0375] 由经验已知，在薄纸巾级控尘应用中，小于1/2"(12.6mm)的槽吸入间隙通常非常易于由于颗粒物积聚而堵塞和跨接。还已知的是，为了最小化堵塞可能性，需要4,000ft/min(20.3m/s)的所需最小吸入速度。在许多情况下，排气流率取决于所需最小吸入速度和所需最小槽间隙。在这些情况下，所需能力超出控制灰尘所需的实际能力。利用辊集尘器199可以实现小至1/4"(6.3mm)的槽间隙。因此，排气流率能力可以比常规集尘器的低最多 50％。 [0376] 通过预测由移动纸幅的边界层运载的空气的体积流率加上引入到辊上游的区域的任何补充空气流来确定体积流率。 [0377] 根据本发明的辊集尘器可以应用于纸幅卷绕辊的几乎任何进压区。它提高了牵引力并夹带灰尘。 [0378] 作为辊集尘器应用的实例，图35示出配有辊集尘器199的薄纸造纸机展延机辊203。展延机辊203定位在包括锯片205的切纸机204的正下游处，锯片205在横向上可调。 因此，在这种情况下，辊集尘器199形成切纸机集尘器。 [0379] 在展延机203和辊集尘器199的上游，此前所述类型的供气模块9用来将补充空气引入到该区域。 [0380] 来自锯片切纸机的灰尘被夹带，并且纸幅牵引力提高，从而提高辊的展延能力。 [0381] 在一些薄纸造纸机中，不使用箔板，并且纸幅在机器的干端中几乎完全由转向辊和展延辊支撑。图36示出这种机器的干端的实例。 [0382] 干端包括四个辊206，每个辊配有辊集尘器199。到辊集尘器吸入口的空气流可以主要是边界层空气，或者可以由用作夹持帘的低速供气模块来补充。可以添加外部吹出喷嘴以保持辊集尘器刮刀的清洁度。 [0383] 存在许多在放卷机/重卷机以及分级重卷机中使用的转向辊和展延辊。应当理解，根据本发明的辊集尘器可以应用于在这种设备中的许多辊。 |
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