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Leistungssteigerung durch Vorwärmen
Überlassen Sie uns die Durchwärmen in z-Richtung
Wir überlassen Ihren Zylindern die optimale Verdampfung
Auf dem Handy wirken die Schnappschüsse am besten im Querformat. Im Hochformat verpassen Sie wahrscheinlich das beste.
Papier, Karton und Pappe wird in der Trockenpartie immer von der Oberfläche aus getrocknet: wechselseitig berührt die Bahn die Trockenzylinder, dabei geht die Energie von der heißen Oberfläche des Zylinders auf die Bahnoberfläche über und wärmt diese. Die Mitte der Bahn (in z-Richtung) ist dabei der kühlste Teil des Papiers oder Karton.
Bei leichten Sorten spielt dies eine geringe Rolle - außer bezüglich Stauben und Rupfen.
Bei leichten Sorten spielt dies eine geringe Rolle - außer bezüglich Stauben und Rupfen.
Bei schweren Sorten, insbesondere mehrlagigen, kann dies zu Blistern und Lagenspalten führen.
Bei diesen, aber auch bei leichten Sorten kann es dazu führen, dass die Oberfläche übertrocknet ist, und dann mehr Energie benötigt wird, um das Wasser in der Mitte durch die übertrocknere Oberfläche zu verdampfen.
Besonders bei schweren Sorten steigt hier der Energiebedarf in der Trockengruppe an, da das Wasser, wenn es erhitzt wird, sich am liebsten in Richtung der kühleren Regionen bewegt - also zu Blattmitte.
Bei diesen, aber auch bei leichten Sorten kann es dazu führen, dass die Oberfläche übertrocknet ist, und dann mehr Energie benötigt wird, um das Wasser in der Mitte durch die übertrocknere Oberfläche zu verdampfen.
Besonders bei schweren Sorten steigt hier der Energiebedarf in der Trockengruppe an, da das Wasser, wenn es erhitzt wird, sich am liebsten in Richtung der kühleren Regionen bewegt - also zu Blattmitte.
Hier bewirken Infrarotstrahler mit der richtigen Wellenlänge ein Wunder - und dies auch energetisch. Mit gasbetriebenen Infrarottrockner ist dies nicht möglich, da die Wärmestrahlung nur ganz wenige µm in die Bahn eindringt - und dadurch das Problem eher noch verschärft wird.
Unter Barrieretrocknung erläutern wir die Probleme gasbefeuerter Infrarottrockner - diese gelten auch beim Durchwärmen von Papier.
Konventionelle, elektrisch betriebene Infrarotstrahler hingegen verlieren zu viel Energie im sichtbaren Bereich. Wobei die Bahn hervorragend ausgeleuchtet wird, aber zu wenig erwärmt.
Unter Barrieretrocknung erläutern wir die Probleme gasbefeuerter Infrarottrockner - diese gelten auch beim Durchwärmen von Papier.
Konventionelle, elektrisch betriebene Infrarotstrahler hingegen verlieren zu viel Energie im sichtbaren Bereich. Wobei die Bahn hervorragend ausgeleuchtet wird, aber zu wenig erwärmt.
Installiert zwischen Presse und ersten Zylindern erwärmen die XenTec-Trockner die Bahn auf eine Temperatur zwischen 60°C und 70°C, weit unterhalb der Verdampfungsgrenze. Die Strahlen durchdringen dabei die Bahn in z-Richtung. Bei schweren Sorten werden die Strahler auf Ober- und Unterseite eingesetzt, um eine gleichmässige Erwärmung zu erreichen. Das Wasser bequemt sich jetzt in kühlere Regionen, an der Oberfläche der Bahn - die durch die Verdunstung gekühlt wird.
Die vorhandenen Zylinder müssen jetzt nicht mühsam Die Bahn erwärmen, sonder können gleich das machen, was sie am besten können - Wasser aus der Bahn verdampfen.
Die vorhandenen Zylinder müssen jetzt nicht mühsam Die Bahn erwärmen, sonder können gleich das machen, was sie am besten können - Wasser aus der Bahn verdampfen.
Hier sehen wir die Thermografie einer Evaluierung.
Wir schauen von unten auf den zweiten Strahler, der von unten die Rückseite eines Kartons bestrahlt. Die Bahn läuft von oben nach unten, die Presse liegt oben, unten auf dem Bild geht es Richtung Glättzylinder.
Der Kunde wollte keine Kerntemperatur von 60°C bis 65°C erreichen, sondern möglichst viel Energie in den Karton einbringen. Hier eine Sorte mit 400 g/m2 bei rund 300 m/min.
Zwischen Presse und Trockenpartie wurden 320 kW/m Arbeitsbreite auf der Oberseite eingebracht. Vor dem Rückseitenstrahler auf dem 2. Zylinder unten war die nichtbestrahlte Rückseite gut 6°C wärmer. Die Kerntemperatur liegt bei mindestens 68°C.
Wir schauen von unten auf den zweiten Strahler, der von unten die Rückseite eines Kartons bestrahlt. Die Bahn läuft von oben nach unten, die Presse liegt oben, unten auf dem Bild geht es Richtung Glättzylinder.
Der Kunde wollte keine Kerntemperatur von 60°C bis 65°C erreichen, sondern möglichst viel Energie in den Karton einbringen. Hier eine Sorte mit 400 g/m2 bei rund 300 m/min.
Zwischen Presse und Trockenpartie wurden 320 kW/m Arbeitsbreite auf der Oberseite eingebracht. Vor dem Rückseitenstrahler auf dem 2. Zylinder unten war die nichtbestrahlte Rückseite gut 6°C wärmer. Die Kerntemperatur liegt bei mindestens 68°C.
Der Strahler erwärmt nun auch die Rückseite der Bahn. Diese ist nun gut 23°C wärmer als die nichtbestrahlten Bereiche. Die Temperatur im Kern wird bei über 85°C liegen.
Interesse des Kunden ist hier nicht nur, mehr Zylinder zur Verdampfung zu gewinnen, sondern seine Produktion zu dekarbonisieren: am Wochenende und in der Nacht wird er dafür bezahlt, Leistung aus dem Netz zu nehmen. Er kann so den Verbrauch der Fossilen erheblich reduzieren und dramatisch Trocknungskosten sparen.
Dies funktioniert, weil die eNIR-Trockner von Compact Engineering typischerweise doppelt so viel Wasser verdampfen wie konventionelle Infrarottrockner.
Interesse des Kunden ist hier nicht nur, mehr Zylinder zur Verdampfung zu gewinnen, sondern seine Produktion zu dekarbonisieren: am Wochenende und in der Nacht wird er dafür bezahlt, Leistung aus dem Netz zu nehmen. Er kann so den Verbrauch der Fossilen erheblich reduzieren und dramatisch Trocknungskosten sparen.
Dies funktioniert, weil die eNIR-Trockner von Compact Engineering typischerweise doppelt so viel Wasser verdampfen wie konventionelle Infrarottrockner.
Erstaunlicherweise erreichten wir hier eine Steigerung der Verdunstung der gesamten Kartonmaschine um 840 g Wasser pro kW Energie.
Das theoretische Maximum liegt bei gut 860 g Wasser pro kW, wir setzten also über 97,5% der in den eNIR-Strahler eingesetzten elektrischen Energie in Erwärmung um.
Die 840 g Verdampfung war der Unterschied zwischen Strahler aus und Strahler ein.
Man erkennt sehr schön, wie der die eNIR-Strahlung das Wasser an die Oberfläche bewegt, und so den Zylindern die Arbeit erleichtert.
Konventionelle elektrische NIR-Trockner hätten hier nur zu einer Verdampfung von 400 bis 500 g/kW geführt, das ein Großteil Ihrer Strahlung die Wasserstoffbrückenbindung nicht anregt.
Das theoretische Maximum liegt bei gut 860 g Wasser pro kW, wir setzten also über 97,5% der in den eNIR-Strahler eingesetzten elektrischen Energie in Erwärmung um.
Die 840 g Verdampfung war der Unterschied zwischen Strahler aus und Strahler ein.
Man erkennt sehr schön, wie der die eNIR-Strahlung das Wasser an die Oberfläche bewegt, und so den Zylindern die Arbeit erleichtert.
Konventionelle elektrische NIR-Trockner hätten hier nur zu einer Verdampfung von 400 bis 500 g/kW geführt, das ein Großteil Ihrer Strahlung die Wasserstoffbrückenbindung nicht anregt.
Das Wasser fließt den Trockenzylindern entgegen, und erleichtert ihnen so ihre Arbeit. Sie können erheblich mehr und erheblich schneller verdampfen. Der Dampfverbrauch kann erheblich verringert werden - oder die Maschine entsprechend vorgefahren. Produktionssteigerungen von bis zu 10% oder mehr sind typisch.
Ein zusätzlicher Vorteil der Vorwärmung: das Wasser auf der Oberfläche führt zu einem Effekt ähnlich bei einem Dampfbügeleisen - die Glätte wird verbessert.
Ein zusätzlicher Vorteil der Vorwärmung: das Wasser auf der Oberfläche führt zu einem Effekt ähnlich bei einem Dampfbügeleisen - die Glätte wird verbessert.
Die Glätte des Papiers und Kartons kann zusätzlich durch erhöhten Trockensiebzug in den ersten Gruppen optimiert werden.
Ein wesentlicher Vorteil bei der Produktion von Papieren und Karton auf Basis von Altpapier: die Feuchte an der Grenzfläche zwischen Zylinder und Bahn ist sehr viel höher als ohne Vorwärmung. Dies führt dazu, dass sich Microstickies nicht auf der Oberfläche ablagern. Die Runnability der Maschine verbessert sich, und Rupfen sowie Stauben wird verringert.
Ein wesentlicher Vorteil bei der Produktion von Papieren und Karton auf Basis von Altpapier: die Feuchte an der Grenzfläche zwischen Zylinder und Bahn ist sehr viel höher als ohne Vorwärmung. Dies führt dazu, dass sich Microstickies nicht auf der Oberfläche ablagern. Die Runnability der Maschine verbessert sich, und Rupfen sowie Stauben wird verringert.
Bei mehrlagigen Papieren und Karton wird das Delaminieren verhindert. Dies passiert, wenn man die Maschine zu weit vor fährt, und mit zu hohen Temperaturen trocknet. Wasser wird teilweise zwischen Decke und Schonschicht schlagartig verdampfen, und so zu Blistern führen. Durch entsprechende Vorwärmung wird dies verhindert, die Maschine kann problemlos vorgefahren werden.
Bei Kartonmaschinen mit eingebautem Glättzylinder kann durch Vorwärmung der Bahn direkt vor dem Glättzylinder die Oberfläche mit ausreichender Feuchte versorgt werden, dass für die Maschinenglättung optimale Bedingungen herrschen. Dies führt insbesondere bei Faltschachtelkarton zu einer sehr viel glatteren Oberfläche ohne dass man durch einen Kalander fahren muss. Ein besserer Volumen und höhere Stetigkeit sind die Folge. Auch verzeichnet man eine geringere Bindermigration und dadurch weitere Kostenersparnis.
Eine Herdplatte eines Ceranfeldes. Die Wärmestrahlung erreicht mit Lichtgeschwindigkeit den Sensor der Thermokamera. Wie wir es kennen. Wir wissen ja auch dass das Licht der Sonne in gut 8 min die Erde erreicht.
Genauso schnell wie die eNIR-Trockner von Compact Engineering.
Und wenn wir einen Karton 600 g/m2 und 50% Feuchte auf die Herdplatte legen, sehen wir, wie langsam die Wärmeleitung im Karton die Wärme auf die andere Seite bringt. Oder in die Mitte des Kartons.
Genauso langsam wie es die Trockenzylinder schaffen.
Deswegen benötigt man relativ viele Trockenzylinder, um das Papier, vor allem aber Pappen und Karton, auf Verdampfungstemperatur zu bringen.
Die Infrarotstrahlung von Compact benötigt hierfür µs.
Und ab dem nächsten Zylinder wird verdampft.
Genauso schnell wie die eNIR-Trockner von Compact Engineering.
Und wenn wir einen Karton 600 g/m2 und 50% Feuchte auf die Herdplatte legen, sehen wir, wie langsam die Wärmeleitung im Karton die Wärme auf die andere Seite bringt. Oder in die Mitte des Kartons.
Genauso langsam wie es die Trockenzylinder schaffen.
Deswegen benötigt man relativ viele Trockenzylinder, um das Papier, vor allem aber Pappen und Karton, auf Verdampfungstemperatur zu bringen.
Die Infrarotstrahlung von Compact benötigt hierfür µs.
Und ab dem nächsten Zylinder wird verdampft.
Und hier derselbe Versuch mit einem dreimaligen Tissue, 3 mal 15,5 g/m2, aber mit nur 25% Trockengehalt.
Es geht ein bisschen schneller.
Aber nicht mit Lichtgeschwindigkeit.
Anders als unsere eNIR-Trockner von Compact Engineering.
Wobei bei so leichten Sorten es weniger eine Rolle spielt. Aber wir dennoch in µs die Wärme in die Tiefe des Blattes gebracht haben.
Auch hier können wir dekarbonisieren.
Es geht ein bisschen schneller.
Aber nicht mit Lichtgeschwindigkeit.
Anders als unsere eNIR-Trockner von Compact Engineering.
Wobei bei so leichten Sorten es weniger eine Rolle spielt. Aber wir dennoch in µs die Wärme in die Tiefe des Blattes gebracht haben.
Auch hier können wir dekarbonisieren.
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Vorwärmung
Installiert zwischen Presse und ersten Zylindern erwärmen die XenTec-Trockner die Bahn auf eine Temperatur zwischen 60°C und 70°C, weit unterhalb der Verdampfungsgrenze. Die Strahlen durchdringen dabei die Bahn in z-Richtung. Bei schweren Sorten werden die Strahler auf Ober- und Unterseite eingesetzt, um eine gleichmässige Erwärmung zu erreichen. Das Wasser bequemt sich jetzt in kühlere Regionen, an der Oberfläche der Bahn - die durch die Verdunstung gekühlt wird.