用于干燥纤维幅材的空气干燥机的制作方法

本发明总体上涉及与纤维幅材的生产有关的纤维幅材的干燥，特别地，本发明涉及施胶的或涂布的纤维幅材的干燥。更特别地，本发明涉及空气干燥机。

背景技术：

1、纤维幅材(诸如纸和纸板幅材)可以以多种类型获得，并且可以根据基重分成两个等级：单层且基重为25g/m2-300g/m2的纸，以及以多层技术制造的基重为150g/m2-600g/m2的纸板。应该注意，纸与纸板之间的界线是灵活的，这是由于具有最轻基重的纸板等级比具有最重基重的纸等级更轻。一般而言，纸用于印刷，而纸板用于包装。

2、在纤维幅材生产工艺中生产纤维幅材。如从现有技术中已知的，纤维幅材生产工艺中通常包括由在处理线中连续布置的多个设备形成的组件。典型的生产和处理线包括流浆箱、网部和压榨部以及随后的干燥部和卷纸机。生产和处理线还可以包括用于整饰纤维幅材的线上和/或线下的其它装置和/或部，例如，预压光机、施胶机、最终压光机、涂布部。生产和处理线通常还包括至少一个用于形成客户卷的分切复卷机(slitter-winder)以及卷包装设备。

3、在纤维幅材的生产中，例如在纸或纸板幅材的生产中，通过添加施胶剂(例如淀粉或其它施胶剂)，用施胶来改变纤维幅材的性质。使用施胶是为了改进纤维幅材性质，特别是耐水性、吸水性、强度、内部强度和弯曲刚度。此外，可以有利地影响运行趋势以及除尘趋势。施胶可以分为内部施胶和表面施胶。在内部施胶中，在成形之前施胶剂被添加到纤维幅材机的湿部中的浆中。在表面施胶中，施胶剂通常在纤维幅材生产线的干部处通过施胶机添加到纤维幅材的表面上，通常使纤维幅材穿过两个施胶辊之间形成的施胶压区，并且通常随后进行干燥。

4、在纤维幅材的生产中，例如在纸或纸板幅材的生产中，在涂布中，特别是在染色涂布中，在涂布站(涂布机)处在纤维幅材的表面上形成涂布颜料层，并且通常随后进行干燥。涂布颜料的形成可以分为将涂布颜料供应到幅材表面上(这称为涂布颜料的施加)以及对涂布颜料的最终量的调节。

5、在纤维幅材的生产中，可以通过接触或非接触方式执行纤维幅材的干燥。不同类型的干燥机用于对移动的纤维幅材进行无接触干燥，例如红外和空气干燥机。干燥的纤维幅材应优选尽可能均匀地被干燥，即，纤维幅材的湿度分布应尽可能均匀。在纤维幅材的整饰处理中，纤维幅材的湿度分布的变化可能损害纤维幅材的运行性能。在对整饰的纤维幅材的处理中，纤维幅材的湿度分布的变化也可能引起问题。例如，在印刷工艺中，随着印刷机的速度升得越来越高，纤维幅材的湿度分布的变化可能引起幅材断裂。对施胶的和/或涂布的纤维幅材的横向湿度分布的控制是重要的，这是因为与施胶或涂布有关的干燥可能是最后的处理步骤，与之相关地，显著地调节纤维幅材的横向湿度分布可以是高效可行的，甚至是完全可行的。

6、空气干燥机(例如气垫式幅材干燥机)通常用于无接触地干燥纤维幅材。空气干燥机的运行基于对流，即，基于通过介质的热传递。在空气干燥机中，加热的空气通过吹气喷嘴朝向纤维幅材的表面被吹送以便对其进行干燥。空气干燥机是用于对移动的纤维幅材进行干燥的极其能量有效的方式。

7、在欧洲专利公开号2573261b1中公开了用于对移动的幅材进行干燥的干燥装置和方法，其目的是在幅材的横切方向(transversal direction，横向方向)上校正湿度缺陷。该专利中公开的用于移动的幅材的干燥装置包括空气干燥机，该空气干燥机包括：第一空气供应通道，该第一空气供应通道限定第一方向并且其在待干燥的幅材的横切方向上从其第一边缘朝向其第二边缘延伸；多个第二空气供应通道，所述第二空气供应通道被布置为与第一空气供应通道连接，并且加热的干燥空气从第一空气供应通道被供应到所述第二空气供应通道中，第二空气供应通道限定第二方向，该第二方向垂直于第一方向且平行于待干燥的幅材的行进方向；长形吹气装置，每个长形吹气装置均被布置为与多个第二空气供应通道连接，以将加热的干燥空气从第二空气供应通道供应到吹气装置，吹气装置平行于第一空气供应通道，其中，分布(profiling)连接件被布置为与至少一个(优选地若干个)第二空气供应通道连接，以将额外空气供应到第二空气供应通道中，以便改变幅材的横切方向上的幅材的湿度分布。根据该专利的方法包括将加热的干燥空气供应到第一空气供应通道中，该第一空气供应通道限定第一方向，并且该第一空气供应通道在待干燥的幅材的横切方向上从其第一边缘朝向其第二边缘延伸，将加热的空气从第一空气供应通道引导到多个第二空气供应通道中，所述第二空气供应通道被布置为与第一空气供应通道连接，第二空气供应通道限定第二方向，该第二方向垂直于第一方向并且平行于待干燥的幅材的行进方向，将加热的空气从第二空气供应通道引导到长形吹气装置中，每个长形吹气装置被布置为与多个第二空气供应通道连接，吹气装置平行于第一空气供应通道，并且通过一个或多个分布连接件将额外空气供应到至少一个(优选若干个)第二空气供应通道中，以便改变幅材的横切方向上的移动的幅材的湿度分布。因此，在该已知的装置中，分布干燥机以调节由空气喷嘴在纤维幅材的横向区域中吹送的空气的吹气温度为基础。通常将冷空气(所谓的稀释空气)供给到期望降低吹气温度的那些区域。稀释空气的使用降低了空气干燥机的能量效率。所需的稀释空气的量取决于期望由空气干燥机校正的湿度缺陷的量。在仅需要校正较窄的横向干燥区域的情况下，仅需要少量的冷稀释空气。相应地，在纤维幅材仅具有较窄的过于潮湿的区域的情况下，需要几乎沿着纤维幅材的整个宽度吹送冷稀释空气。因此，需要有效的换气系统，这也降低了空气干燥机的能量效率。在欧洲专利公开号2573261b1中公开的干燥装置中，空气干燥机包括加热装置，干燥空气通过该加热装置被加热到合适的温度。干燥空气可以通过燃烧气体被加热到200℃-450℃的高温，或者加热装置可以是蒸汽加热、电加热或油加热的。在蒸汽加热的加热装置中，干燥空气通常被加热到130℃-200℃、更通常150℃-180℃的温度。干燥空气从加热装置被引导到第一空气供应通道中，该第一空气供应通道通常横跨待干燥的幅材从其第一边缘延伸到其第二边缘。干燥空气从第一空气供应通道被供应到垂直于第一空气供应通道布置的多个相邻的第二空气供应通道中。因此，第二空气供应通道的纵轴线(即，纵向方向)平行于待干燥的幅材的行进方向并且垂直于幅材的横切方向。第二空气供应通道将干燥空气引导到吹气喷嘴，干燥空气从所述吹气喷嘴以高速朝向待干燥的幅材被吹送。由于干燥空气在被供应到第一空气供应通道之前被加热，并且由于需要空气供应通道以通过一个或多个分布连接件将额外空气供应到至少一个空气供应通道中，从而通过冷稀释空气控制纤维幅材的横切方向上的纤维幅材的湿度分布，因此该装置复杂并且需要大量空间。这种类型的空气干燥机具有不利的复杂结构。因此，需要简化这种类型的空气干燥机的结构。

8、本发明的目的是减少或甚至消除现有技术中出现的上述问题。

9、本发明的一个目的是提高空气干燥机的能量效率，以用于纤维幅材的干燥和/或湿度控制，并且减少干燥和/或湿度控制中所需的能量。

10、本发明的特别之处在于创造一种改进的空气干燥机，其用于施胶的和/或涂布的纤维幅材的湿度控制干燥，通过该空气干燥机消除或至少最小化现有技术中出现的上述问题，提高能量效率并减少干燥所需的能量。

技术实现思路

1、为了实现上述目的以及稍后将讨论的目的，根据本发明的空气干燥机的主要特征如下所述。

2、本发明的有利特征和实施例如下所述。

3、根据本发明，用于干燥纤维幅材、特别是施胶的和/或涂布的纤维幅材的空气干燥机包括框架、用于入口循环空气的入口通道和用于出口循环空气的出口通道，该空气干燥机还包括被配置为朝向经过的纤维幅材供应干燥空气的吹气喷嘴、被配置为向吹气喷嘴供应干燥空气的分配通道、被配置为向分配通道供应温度调节空气的通道，其中，空气干燥机包括电阻元件，该电阻元件被配置为调节从入口通道供应的空气温度并且被定位于被配置为向分配通道供应温度调节空气的通道之前。

4、根据本发明的有利特征，电阻元件定位于空气干燥机的框架内部。

5、根据本发明的有利特征，空气干燥机包括端子箱，该端子箱连接到电阻元件并且位于壳体内部，所述壳体可移除地附接到框架。

6、根据本发明的有利特征，空气干燥机包括若干吹气喷嘴，所述吹气喷嘴在经过的纤维幅材的横向方向(cross-direction)上形成若干分布区域，并且每个分布区域包括一组电阻元件(电阻元件组)。有利地，分布区域由分隔壁界定。

7、根据本发明的有利特征，位于空气干燥机内部的电阻元件被配置为调节干燥空气的温度，使得每个分布区域具有其自己的一电阻元件或一组电阻元件，被配置为通过调节该电阻元件或该组电阻元件的加热功率来调节干燥空气的温度。

8、根据本发明的有利特征，分布区域的宽度为200mm-1000mm。

9、根据本发明的有利特征，用于温度调节空气的通道横跨待干燥的纤维幅材从其第一边缘延伸到其第二边缘，即，在纤维幅材的横向方向上延伸。

10、根据本发明的有利特征，分配通道被布置为，使得分配通道的纵轴线(即，纵向方向)因此平行于待干燥的纤维幅材的行进(即，运行)方向，并且垂直于纤维幅材的横切方向(即，横向方向)。

11、根据本发明的有利特征，温度调节空气的温度为150℃-500℃，优选为200℃-500℃，更优选为300℃-450℃。

12、根据本发明的有利特征，空气干燥机与循环空气系统连接或包括循环空气系统，该循环空气系统包括循环风扇和排气风扇，该循环风扇用于将入口循环空气提供到空气干燥机的入口通道中并使干燥空气在空气干燥机中再循环，该排气风扇用于将废气从循环系统移除到废气通道。

13、根据本发明的有利特征，循环空气系统包括补充(make-up)空气管道，该补充空气管道设有阻尼器，所述阻尼器用于控制新鲜空气到循环空气系统中的进入流。

14、根据本发明的有利特征，循环空气系统包括位于废气通道中的消音器。

15、根据本发明的有利特征，循环空气系统包括热量回收单元。

16、根据本发明的有利特征，空气干燥机的框架包括隔离件。

17、根据本发明的有利特征，用于端子箱的壳体通过通风空气进行通风。

18、根据本发明的有利特征，空气干燥机在入口通道中包括位于电阻元件之前的穿孔板，以提供通过电阻元件的稳定且均匀的空气流。

19、根据本发明的有利方面，空气干燥机是气垫式干燥机。

20、根据本发明的有利方面，空气干燥机被配置为在纤维幅材生产线的施胶部中干燥施胶的纤维幅材。

21、根据本发明的有利方面，空气干燥机被配置为在纤维幅材生产线的涂布部中干燥涂布的纤维幅材。

22、根据本发明的有利方面，空气干燥机被配置为调节纤维幅材的湿度分布，特别是调节施胶的和/或涂布的纤维幅材的湿度分布。

23、因此，根据空气干燥机(有利地为根据本发明的气垫式干燥机)的有利方面，干燥空气的温度通过电阻元件被调节，所述电阻元件位于空气干燥机中，使得每个干燥区域具有其自身的电阻元件组，被配置为通过调节电阻元件组的加热功率来调节干燥空气的温度。电阻元件组定位于第二通道中，只要在刚刚完成调节之后经由喷嘴将干燥空气朝向纤维幅材吹送即可。因此，既不需要稀释空气也不需要用于其的通道结构。干燥空气循环系统位于空气干燥机外部，但是其仅需要循环空气吹气机。

24、现在，已经令人惊讶地认识到，通过布置成由电阻元件对干燥空气的温度进行调节，空气干燥机的构造可以被显著地简化，但是仍然容易且有效地提供幅材的横向方向上的湿度分布，其中电阻元件位于空气干燥机内部，使得每个干燥区域具有其自身的电阻元件组，被配置为通过调节电阻元件组的加热功率来调节干燥空气的温度。借助于干燥空气的调节温度，可以在幅材的横向方向上改变幅材的湿度分布。取决于温度，可以在幅材的横向方向上在预定位置中或多或少地干燥幅材。根据本发明，通过或多或少地干燥某些确定位置的幅材而不是整体幅材，可以改变或均衡幅材的湿度分布。根据本发明的装置是简单的，由此它不需要沉重的投资或维护成本。此外，当可以在不使用额外的冷稀释空气的情况下执行湿度分布时，节省了用于幅材的干燥和湿度分布所需的能量。本发明的一个优点还在于，在分布期间，吹气构件中的压力也基本上保持在相同的水平，从而避免了运行性能问题。

25、在本技术中，空气干燥机意指位于纤维幅材生产线的干燥部中的干燥装置，特别是位于施胶部或涂布部中，通过该空气干燥机，经温度调节的干燥空气从幅材的一侧或两侧朝向待干燥的幅材的表面以高速被吹送。空气干燥机包括电阻元件，干燥空气的温度通过所述电阻元件被调节到合适的温度。干燥空气可以通过电阻元件被加热到(即，温度调节空气的温度是)150℃-500℃、优选200℃-500℃、更优选300℃-450℃的高温。经温度调节的干燥空气被引导到用于温度调节空气的通道中，该通道通常横跨待干燥的纤维幅材从其第一边缘延伸到其第二边缘，即，在纤维幅材的横向方向上延伸。空气从用于温度调节空气的通道被供应到分配通道，该分配通道垂直于用于温度调节空气的通道布置。因此，分配通道的纵轴线(即，纵向方向)平行于待干燥的纤维幅材的行进(即，运行)方向，并且垂直于纤维幅材的横切方向(即，横向方向)。空气从分配通道被供应到吹气喷嘴，干燥空气从吹气喷嘴以高速朝向待干燥的幅材被吹送。因此，在空气干燥机中以无接触(即，不接触)的方式进行干燥。

26、温度调节空气可以被供应到空气干燥机的期望数量的分配通道中，优选地被供应到每个分配通道中。通常，纤维幅材生产线、其施胶部和涂布部包括若干空气干燥机，这些空气干燥机随后在幅材的行进方向上布置在经过的纤维幅材的一侧或两侧上。优选地，温度调节空气被供应到施胶部或涂布部中的空气干燥机的分配通道中，由此在纤维幅材的横切方向上的湿度分布可以最终被优化。

27、通过本发明及其有利特征和方面，实现了许多优点和益处：由于不需要用于稀释空气的装置、通道和其它设备，因此利用惊人地简单的构造实现了用于纤维幅材的干燥和/或湿度控制的运行良好的空气干燥机。此外，由于不需要稀释空气并且需要较少的不同通道结构而提高了能量效率，因此空气干燥机在纤维幅材的长度方向上的空间需求较短。因此，空气干燥机简单，并且极容易操作以提供纤维幅材的横向湿度分布的区域方式控制。

28、在本专利申请中提出的本发明的示例性实施例不应被解释为对所附权利要求的适用性提出限制。在本专利申请中使用的动词“包括”及其衍生词是开放性的限定，其不排除未被提及的特征的存在。除非另有明确说明，否则此后描述的特征能够自由地互相组合。

技术特征：

1.一种用于干燥纤维幅材、特别是施胶的和/或涂布的纤维幅材的空气干燥机，所述空气干燥机(10)包括框架(30)、用于入口循环空气(cin)的入口通道(12)和用于出口循环空气(cout)的出口通道(13)，所述空气干燥机(10)还包括被配置为朝向经过的纤维幅材(w)供应干燥空气的吹气喷嘴(19)、被配置为向所述吹气喷嘴(19)供应所述干燥空气的分配通道(18)、被配置为向所述分配通道(18)供应温度调节空气的通道(17)，其特征在于，所述空气干燥机(10)包括电阻元件(15)，所述电阻元件被配置为调节从所述入口通道(12)供应的空气的温度，并且所述电阻元件被定位于被配置为向所述分配通道(18)供应温度调节空气的所述通道(17)之前。

2.根据权利要求1所述的空气干燥机，其特征在于，所述电阻元件(15)被定位于所述空气干燥机(10)的所述框架(30)内部。

3.根据权利要求1或2所述的空气干燥机，其特征在于，所述空气干燥机(10)包括端子箱(14)，所述端子箱连接到所述电阻元件(15)并且位于壳体(34)内部，所述壳体(34)能移除地附接到所述框架(30)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的空气干燥机，其特征在于，所述空气干燥机(10)包括若干吹气喷嘴(19)，所述吹气喷嘴在所述经过的纤维幅材(w)的横向方向上形成若干分布区域，并且每个分布区域包括一组电阻元件(15)。

5.根据权利要求4所述的空气干燥机，其特征在于，定位于所述空气干燥机(10)内部的所述电阻元件(15)被配置为调节所述干燥空气的温度，使得每个分布区域具有其自己的电阻元件(15)或一组电阻元件(15)，该电阻元件或该组电阻元件被配置为通过调节该电阻元件(15)或该组电阻元件(15)的加热功率来调节所述干燥空气的温度。

6.根据权利要求4或5所述的空气干燥机，其特征在于，所述分布区域的宽度为200mm-1000mm。

7.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥机，其特征在于，用于温度调节空气的所述通道(17)横跨待干燥的纤维幅材(w)从其第一边缘延伸到其第二边缘，即，在所述纤维幅材(w)的横向方向上延伸。

8.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥机，其特征在于，所述分配通道(18)被布置为，使得所述分配通道(18)的纵轴线、即纵向方向平行于待干燥的所述纤维幅材(w)的行进方向、即运行方向，并且垂直于所述纤维幅材(w)的横切方向、即横向方向。

9.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥机，其特征在于，所述温度调节空气的温度为150℃-500℃、优选为200℃-500℃、更优选为300℃-450℃。

10.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥机，其特征在于，所述空气干燥机(10)连接循环空气系统或包括循环空气系统，所述循环空气系统包括循环风扇(21)和排气风扇(22)，所述循环风扇用于将所述入口循环空气(cin)提供到所述空气干燥机(10)的所述入口通道(12)中，并使干燥空气在所述空气干燥机(10)中再循环，所述排气风扇用于将废气从所述循环空气系统移除到废气通道(25)。

11.根据权利要求10所述的空气干燥机，其特征在于，所述循环空气系统包括补充管道(23)，所述补充管道设有阻尼器(24)，所述阻尼器用于控制所述补充管道(23)中的新鲜空气到所述循环空气系统中的进入流。

12.根据权利要求10或11所述的空气干燥机，其特征在于，所述循环空气系统包括位于所述废气通道(25)中的消音器(26)。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的空气干燥机，其特征在于，所述循环空气系统包括热量回收单元。

14.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥机，其特征在于，所述空气干燥机(10)的所述框架(30)包括隔离件(20)。

15.根据权利要求3至14中任一项所述的空气干燥机，其特征在于，用于所述端子箱(14)的所述壳体(34)通过通风空气(v)进行通风。

技术总结
本发明涉及一种用于干燥纤维幅材的空气干燥机，特别是用于施胶的和/或涂布的纤维幅材的空气干燥机，该空气干燥机(10)包括框架(30)、用于入口循环空气(Cin)的入口通道(12)和用于出口循环空气(Cout)的出口通道(13)，该空气干燥机(10)还包括被配置为朝向经过的纤维幅材(W)供应干燥空气的吹气喷嘴(19)、被配置为向吹气喷嘴(19)供应干燥空气的分配通道(18)、被配置为向分配通道(18)供应温度调节空气的通道(17)。空气干燥机(10)包括电阻元件(15)，所述电阻元件被配置为调节从入口通道(12)供应的空气温度并且所述电阻元件定位于被配置为向分配通道(18)供应温度调节空气的通道(17)之前。

技术研发人员：P·海基莱,R·鲁斯
受保护的技术使用者：维美德技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23