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Praxisnahe Möglichkeiten zur Energieeinsparung in der Siebpartie

 Beitrag für die apr zum Thema Siebtechnik von Dipl.-Ing. Thomas Villforth und Dipl.-Ing. Reinhard Knoll

Steigende Energiekosten werden auch in Zukunft die größte Herausforderung für die energieintensive Papierindustrie darstellen. Aus diesem Grund werden große Anstrengungen unternommen, die Energieeffizienz zu steigern. Dieser Beitrag soll aus der Sicht eines Siebherstellers die Möglichkeiten zur Energieeinsparung in der Siebpartie aufzeigen.

Der Siebpartie kommt eine sehr wichtige Bedeutung zu. Die Blattbildung ist das Fundament der Papierherstellung.

Der direkte Anteil des Energiebedarfs liegt in der Siebpartie zwar nur bei ca. 15%, die Blattbildung kann aber die Trocknung maßgeblich beeinflussen und die Trocknung stellt mit ca. 65% Anteil am Energiebedarf den größten Brocken dar.

 Sehr oft entdecken wir bei der genaueren Analyse der Siebpartie gravierende Mängel im Entwässerungsverlauf. Vor allem bei der Anordnung der Entwässerungselemente und der Einstellung der Vakua im Bereich der Flachsauger. Der Entwässerungsverlauf sollte möglichst harmonisch verlaufen damit ein maximaler Trockengehalt am Ende der Siebpartie erreicht werden kann. Damit läßt sich am meisten Energie einsparen. Die mechanische Entwässerung in Sieb- und Pressenpartie ist um ein vielfaches billiger als die thermische Trocknung.  Bei der Optimierung der Siebpartie bieten wir gerne unsere unterstützende Hilfe in Form von Entwässerungsanalysen mit der entsprechenden Interpretation durch unsere erfahrenen Papieringenieure an.

Wir wollen uns aber auf einen weiteren interessanten Aspekt konzentrieren,  der durch ein zugeschnittenes Siebdesign ebenfalls zur Effizienz und Energieeinsparung bei der Entwässerung beiträgt.

 

 

Bis zu 75% der Antriebsleistung einer Siebpartie werden im Bereich der Sauger verbraucht. Das Faservlies mitsamt dem Sieb werden durch das Vakuum fest an den stehenden Sauger gepresst. Durch die hohen Normalkräfte entsteht Reibung und Verschleiß.

Früher war das beste Mittel gegen den Verschleiß an den Sieben, das abriebfeste Material Polyamid (PA) im Wechsel mit Polyester (PET) an der Laufseite der Siebe zu verweben. Das Polyamid war gut gegen den Abrieb. Es hat aber den Nachteil, dass es Wasser absorbiert und damit aufquillt. Dies kann übrigens auch zu den hochstehenden Siebrändern führen. Außerdem bietet Polyamid keine guten Festigkeitswerte und ein Sieb aus 100% Polyamidfäden wäre sehr lappig und dehnbar wie ein Gummiband. Das Polyester ist wesentlich fester und nimmt kein Wasser auf. Allerdings ist die Abriebfestigkeit schlecht.

Die Anordnung von PET und PA auf der Laufseite des Siebes ist im folgenden Bild zu sehen.

 Im Urzustand sind die Drahtdurchmesser von PET und PA gleich groß. Durch die Absorption von Wasser vergrößert sich allerdings der Durchmesser der PA Fäden und es entsteht auf der Laufseite des Siebes eine Art Treppenstruktur. Das führt beim Lauf über die Entwässerungselemente zu erhöhter Reibung  und Verschleiß. Im Extremfall kann das Sieb auch laute Pfeiftöne von sich geben, die durch die Schwingungsanregung dieser Treppenstruktur entstehen können.

 

Eine wesentliche Weiterentwicklung stellt die Verwendung unseres Vextreme Fadens auf der Laufseite dar. Dieser neu entwickelte Werkstoff vereint die Vorteile von Polyester und Polyamid. Er ist sehr dimensionsstabil und gleichzeitig abriebfest. Damit kann er zu 100% auf der Laufseite verwendet werden und bildet dabei eine monoplane Laufseite.

Der Reibungsverlust wird auf ein Minimum reduziert und die Antriebsleistung gesenkt.

 

Zusammenfassung:

Das größte Optimierungspotenzial zur Reduzierung des Energiebedarfs in der Siebpartie liegt in der Einstellung des Entwässerungsverlaufes. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Steigerung der Effizienz und Energieeinsparung bei der Entwässerung durch ein zugeschnittenes Siebdesign. Hier hat sich der Einsatz unserer neuen Vextreme Fäden bestens bewährt. Das wichtigste Instrument zur Optimierung der Papiermaschine ist eine umfassende Zusammenarbeit zwischen Lieferant und Kunden unter Berücksichtigung sämtlicher wichtiger Einflussfaktoren.