Verfahren zum Betreiben einer Papiermaschine sowie Papierma ^¬ schine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Papiermaschine zum Herstellen von Papier, Karton oder Pappe gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Papiermaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 5.

Ein solches Verfahren sowie eine solche Papiermaschine zum Herstellen von Papier, Karton oder Pappe sind bereits aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt. Die Papiermaschine umfasst eine Fördereinrichtung, mittels welcher wenigstens eine aus einer Fasersuspension hergestellte Faser ^¬ stoffbahn in eine Förderrichtung gefördert wird. Die Papiermaschine weist ferner wenigstens einen Trocknungsbereich auf, in welchem die Faserstoffbahn, welche durch den Trocknungsbereich gefördert wird, mittels wenigstens eines Trocknungszy- linders getrocknet wird. Mit anderen Worten ist der Trock ^¬ nungszylinder in dem Trocknungsbereich angeordnet, sodass die Faserstoffbahn mittels des Trocknungszylinders getrocknet wird. Hierzu wird die Faserstoffbahn beispielsweise über den Trocknungszylinder geführt. Dabei ist es beispielsweise vor- gesehen, dass die Faserstoffbahn auf einer Matte, insbesonde ^¬ re einem Vlies, gefördert und über die Matte um den Trock ^¬ nungszylinder geführt wird.

Dem Trocknungsbereich, insbesondere dem Trocknungszylinder, wird ein erstes Medium zum Trocknen der Faserstoffbahn zugeführt. Mit anderen Worten wird das erste Medium in den Trocknungszylinder eingeleitet. Der Trocknungszylinder weist eine außenumfangsseitige Mantelfläche auf, um welche die Faser ^¬ stoffbahn, insbesondere über die Matte, geführt wird. Dabei weist die außenumfangsseitige Mantelfläche üblicher wenigs ^¬ tens eine Durchströmöffnung, insbesondere mehrere Durchströmöffnungen auf, durch welche das dem Trocknungszylinder zugeführte und insbesondere in den Trocknungszylinder eingeleite- te, erste Medium aus dem Trocknungszylinder ausströmen kann. Dies bedeutet, dass das erste Medium durch die Durchgangsöff ^¬ nung strömt. Das erste Medium strömt dann durch die Matte und insbesondere durch die Faserstoffbahn, wodurch diese getrock- net wird. Dadurch kann die Faserstoffbahn entfeuchtet werden.

Die Papiermaschine umfasst ferner wenigstens einen sich an den Trocknungszylinder in Förderrichtung anschließenden Glät- tungszylinder, mittels welchem die Faserstoffbahn auf wenigs- tens einer Seite geglättet wird. Dabei wird dem Glättungszy- linder ein zweites Medium zum Beheizen des Glättungszylinders zugeführt .

Der Glättungszylinder wird beispielsweise auch als MG- Zylinder bezeichnet, wobei MG „Machine Glazed" bezeichnet. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, sogenanntes

„einseitigglattes" Papier herzustellen. Hierbei handelt es sich um eine Papiersorte mit besonders hoher Festigkeit. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Papiermaschine der eingangs genannten Art derart weiter ^¬ zuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb der Papiermaschine realisierbar ist. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Papiermaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausge ^¬ staltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb der Papiermaschine realisierbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Medium stromab des Trocknungsbereichs, insbesondere des Trocknungszylinders, von dem Trocknungsbereich, insbesondere dem Trocknungszylinder, abgeführt und als Wärmequelle einer Wärmepumpe zuführt wird, mittels welcher das Medium stromauf des Trocknungsbereichs, insbesondere des Trocknungszylinders, erwärmt wird.

Das Medium strömt beispielsweise zunächst durch die Wärmepum- pe und wird mittels der Wärmepumpe erwärmt, woraufhin das er ^¬ wärmte Medium dem Trocknungsbereich, insbesondere dem Trocknungszylinder, zugeführt, insbesondere in den Trocknungszylinder eingeleitet, wird. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass in der ZellstoffIndustrie ein sehr hoher Wärmebedarf besteht, um beispielsweise Papier, Karton oder Pappe herzustellen. Dieser hohe Wärmebedarf rührt insbesondere daher, dass die zunächst sehr nasse beziehungsweise einen sehr hohen Feuchtegehalt aufweisende Faserstoffbahn getrocknet wird. Durch dieses

Trocknen kann ein erwünschter Feuchtegehalt der Faserstoffbahn eingestellt werden. Die der Erfindung zugrundeliegende Idee ist es nun, zumindest ein Teil der Wärme, die in dem Me ^¬ dium stromab des Trocknungsbereichs, insbesondere stromab des Trocknungszylinders, noch enthalten ist zu nutzen, um das Me ^¬ dium stromauf des Trocknungsbereichs, das heißt bevor das Me ^¬ dium dem Trocknungsbereich, insbesondere dem Trocknungszylinder, zugeführt wird, zu erwärmen. Dadurch kann der Wärmebedarf der Papiermaschine insgesamt im Vergleich zu herkömmlichen Papiermaschinen gering gehalten werden, sodass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens Pa ^¬ pier, Karton oder Pappe auf energiegünstige Weise hergestellt werden kann.

Zum Erwärmen des Mediums wird die Wärmepumpe genutzt, da das Medium stromab des Trocknungsbereichs eine geringere Tempera ^¬ tur als stromauf des Trocknungsbereichs aufweist. Da die Wär ^¬ mepumpe genutzt wird, kann von dem Medium an einer stromab des Trocknungsbereichs angeordneten ersten Stelle des Medi ^¬ ums, das an der ersten Stelle kälter als stromauf des Trock ^¬ nungsbereichs ist, Wärme abgeführt werden, sodass das Medium an einer stromauf des Trocknungsbereiches angeordneten zwei- ten Stelle mittels der abgeführten Wärme erwärmt werden kann. Mit anderen Worten kann die abgeführte Wärme dem Medium an der zweiten Stelle zugeführt werden, sodass ein besonders ef ^¬ fizienter Betrieb der Papiermaschine darstellbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass als die Wärmepumpe eine thermochemische Wärmepumpe ver ^¬ wendet wird, bei welcher mittels Wärme, die der Wärmepumpe zugeführt wird, eine chemische, Wärme aufnehmende Reaktion, das heißt eine endotherme Reaktion, bewirkt wird, wobei Wärme zum Erwärmen des zweiten Mediums mittels einer chemischen, Wärme abgebenden Reaktion, das heißt einer exothermen Reaktion, bereitgestellt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Wärmepumpe ein von dem Medium unterschiedliches Ar ^¬ beitsmedium umfasst, welches mittels wenigstens eines Ver ^¬ dichters verdichtet und mittels wenigstens einer Expansions ^¬ einrichtung expandiert wird. Dabei ist die Wärmepumpe bei ^¬ spielsweise als Kompressionswärmepumpe ausgebildet.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Wärmepumpe wenigstens einen Wärmetauscher zum Bewir ^¬ ken eines Wärmeübergangs von dem Medium an ein davon unterschiedliches, weiteres Medium umfasst. Das weitere Medium ist beispielsweise das Arbeitsmedium der Wärmepumpe.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Wärmepumpe wenigstens einen Wärmetauscher zum Bewir ^¬ ken eines Wärmeübergangs von einem vom Medium unterschiedli ^¬ chen, weiteren Medium an das erste Medium umfasst. Das weitere Medium ist beispielsweise das Arbeitsmedium der Wärmepumpe .

Um eine Papiermaschine der im Begriff des Patentanspruchs 6 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb der Papiermaschine realisiert werden kann, ist erfindungsgemäß wenigstens eine Wärmepumpe zum Er- wärmen des Mediums stromauf des Trocknungsbereichs vorgesehen ist, wobei das Medium von dem Trocknungsbereich stromab des Trocknungsbereichs abführbar und als Wärmequelle der Wärme ^¬ pumpe zuführbar ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfin- dungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Papiermaschine anzusehen und umgekehrt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er ^¬ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzug- ten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vor ^¬ stehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmals ^¬ kombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschrei ^¬ bung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung einer Papiermaschine zum Herstellen von Papier, Karton oder Pappe, mit wenigstens einer Wärmepumpe, mittels welcher ein besonders effizienter Betrieb der Papiermaschine realisierbar ist. Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Papiermaschine zum Herstel ^¬ len von Papier, Karton oder Pappe. Die Papiermaschine 10 um- fasst wenigstens eine Behältereinrichtung 12, in welcher beispielsweise eine Fasersuspension aufgenommen ist. Aus dieser Fasersuspension wird wenigstens eine Faserstoffbahn 14 hergestellt, aus welcher wiederum das Papier beziehungsweise der Karton oder die Pappe hergestellt wird. Die Faserstoffbahn 14 wird auch als Papierbahn, Bahn oder Zellstoffbahn bezeichnet und ist beispielsweise zunächst als sehr feuchtes Faservlies ausgebildet. Mittels einer im Ganzen mit 16 bezeichneten Fördereinrichtung der Papiermaschine 10 wird die Faserstoffbahn 14 in eine durch einen Richtungspfeil 18 veranschaulichte Förderrichtung gefördert. Die Papiermaschine 10 weist einen im Ganzen mit 20 bezeichne ^¬ ten Trocknungsbereich auf, durch welchen die Faserstoffbahn 14 mittels der Fördereinrichtung 16 hindurch gefördert wird. In dem Trocknungsbereich 20 wird die Faserstoffbahn 14 getrocknet. Darunter ist zu verstehen, dass die Faserstoffbahn 14, welche zunächst einen sehr hohen Feuchtegehalt aufweist, entfeuchtet wird, um dadurch den Feuchtegehalt der Faser ^¬ stoffbahn 14 zu reduzieren. Insbesondere wird durch das

Trocknen der Faserstoffbahn 14 ein gewünschter Feuchtegehalt eingestellt. Zum Trocknen der Faserstoffbahn 14 wird diese in dem Trocknungsbereich 20 erwärmt, wodurch Feuchtigkeit, die zunächst in der Faserstoffbahn 14 enthalten ist, zumindest teilweise aus der Faserstoffbahn 14 entfernt wird.

Hierzu ist in dem Trocknungsbereich 20 wenigstens ein Trocknungszylinder 26 angeordnet. Der Trocknungsbereich 20 umfasst dabei einen ersten Teilbereich 22 und einen zweiten Teilbereich 24, welcher sich bezogen auf die Förderrichtung an den ersten Teilbereich 22 anschließt. Dabei ist in dem ersten

Teilbereich 22 eine Mehrzahl von Trocknungszylindern 26 angeordnet, mittels welchen die Faserstoffbahn 14 getrocknet wird. Hierzu läuft die Faserstoffbahn 14 über die Trocknungs ^¬ zylinder 26. Die Faserstoffbahn 14 wird beispielsweise auf einer gas- beziehungsweise dampfdurchlässigen Matte, insbe ^¬ sondere durch den Trocknungsbereich 20, gefördert, wobei die Faserstoffbahn 14 über die Matte um den jeweiligen Trocknungszylinder 26 geführt und über die Matte an dem jeweiligen Trocknungszylinder 26 abgestützt wird. Dies bedeutet, dass die Matte zwischen der Faserstoffbahn 14 und dem jeweiligen Trocknungszylinder 26 angeordnet ist.

Ferner ist es denkbar, dass wenigstens einer der im Trocknungsbereich 20 angeordneten Zylinder ein Glättungszylinder ist. Der Glättungszylinder ist beispielsweise im zweiten

Teilbereich 24 angeordnet und schließt sich an zumindest ei ^¬ nen der anderen Trocknungszylinder 26 in Förderrichtung an. Die Faserstoffbahn 14 verläuft während ihres Verlaufs durch den Trocknungsbereich 20 auch über den Glättungszylinder, sodass die Faserstoffbahn 14 den Glättungszylinder beispielsweise berührt. Dabei ist es möglich, dass der Glättungszylin- der erwärmt beziehungsweise beheizt wird, sodass ein Wärme ^¬ übergang von dem Glättungszylinder 28 an die, insbesondere den Glättungszylinder berührende, Faserstoffbahn 14 erfolgen kann. Hierdurch wird die Faserstoffbahn 14 getrocknet. Ferner umfasst die Papiermaschine 10 Umlenkzylinder 38 zum Umlenken und Führen der Faserstoffbahn 14.

Der Glättungszylinder ist beispielsweise ein Hochpräzisions- Trockenzylinder und wird auch als MG-Zylinder bezeichnet. Dabei bedeutet MG „Machine Glazed" und bezeichnet „einseitig- glatt". Mittels des MG-Zylinders ist somit beispielsweise einseitigglattes Papier herstellbar. Hierbei handelt es sich um eine Papiersorte, welche eine besonders hohe Festigkeit aufweist. Hierzu weist der Glättungszylinder beispielsweise einen sehr großen Durchmesser auf, wobei die Faserstoffbahn 14 den Glättungszylinder eine besonders lange Zeit berührt. Durch die sehr lange Verweilzeit wenigstens einer Seite der Faserstoffbahn 14 auf einer außenumfangsseitigen Mantelfläche des Glättungszylinders kann eine besonders vorteilhafte Glät ^¬ te der Faserstoffbahn 14 auf einer dem Glättungszylinder zu- gewandten und insbesondere den Glättungszylinder berührenden Seite erzeugt werden. Dies bedeutet, dass die Faserstoffbahn 14 mittels des Glättungszylinders auf wenigstens einer Seite der Faserstoffbahn 14 geglättet wird, wobei diese Seite dem Glättungszylinder zugewandt ist.

Dem Trocknungsbereich 20, insbesondere dem jeweiligen Trocknungszylinder 26, wird beispielsweise ein Medium insbesondere dampfförmig zugeführt. Das dampfförmige Medium wird auch als Dampf bezeichnet, welcher insbesondere in den jeweiligen Trocknungszylinder 26 eingeleitet wird.

Zumindest einer der Trocknungszylinder 26 weist beispielswei ^¬ se eine außenumfangsseitige Mantelfläche auf, an welcher die Faserstoffbahn 14, insbesondere unter Vermittlung der Matte, abgestützt wird. Die jeweilige, außenumfangsseitige Mantel ^¬ fläche weist wenigstens eine Durchgangsöffnung auf. Insbeson ^¬ dere weist die jeweilige, außenumfangsseitige Mantelfläche eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen auf. Das Medium, das dem Trocknungszylinder 26 zugeführt und dabei in den Trocknungszylinder 26 eingeleitet wird, kann die jeweilige Durch ^¬ gangsöffnung durchströmen, sodass das Medium in Form von Luft oder Dampf über die jeweilige Durchgangsöffnung aus dem

Trocknungszylinder 26 ausströmen kann.

Das Medium kann dann durch die Matte und insbesondere durch die Faserstoffbahn 14 strömen, wodurch diese getrocknet beziehungsweise entfeuchtet wird.

In der Figur ist durch einen Richtungspfeil 30 die Zuführung des Mediums zu dem beziehungsweise in den Trocknungsbereich 20, insbesondere den jeweiligen Trocknungszylinder 26, veranschaulicht. Das Medium wird dem Trocknungsbereich 20 bei- spielsweise mit einer ersten Temperatur Tl zugeführt, sodass der Dampf beziehungsweise die Luft (Medium) mit der Tempera ^¬ tur Tl in den Trocknungsbereich 20, insbesondere den Trocknungszylinder 26, einströmt. Das Medium ist somit stromauf des Trocknungsbereichs 20 beispielsweise Trocknungsluft zum Trocknen der Faserstoffbahn 14.

Der Glättzylinder wird beispielsweise mittels des Mediums er ^¬ wärmt beziehungsweise beheizt. Das Medium kann beispielsweise keine außenumfangsseitige Mantelfläche des Glättungszylinders durchströmen, sondern wird beispielsweise aus dem Glättungs- zylinder über eine Auslassöffnung abgeführt, welche in einer axialen Stirnseite des Glättungszylinders vorgesehen ist.

Um nun einen besonders effizienten Betrieb der Papiermaschine realisieren zu können, umfasst die Papiermaschine 10 eine

Wärmepumpe 34. Aus der Figur ist erkennbar, dass das Medium stromab des Trocknungsbereichs 20 von dem Trocknungsbereich 20 abgeführt und als Wärmequelle der Wärmepumpe 34 zugeführt wird, mittels welcher das Medium stromauf des Trocknungsbe ^¬ reichs 20 erwärmt wird. Dies bedeutet, dass in Wärme, die noch in dem Medium stromab des Trocknungsbereichs 20, insbe ^¬ sondere stromab der Trocknungszylinder 26, enthalten ist, ge- nutzt wird, um mit Hilfe dieser Wärme das Medium stromauf des Trocknungsbereichs 20, insbesondere der stromauf der Trock ^¬ nungszylinder 26, zu erwärmen. Dies bedeutet, dass zumindest ein Teil der im Medium stromab des Trocknungsbereichs 20 ent ^¬ haltenen Wärme genutzt wird, um das Medium mittels der Wärme- pumpe 34 stromauf des Trocknungsbereichs 20 zu erwärmen.

Die Führung des Mediums von der Wärmepumpe 34 zu dem Trock ^¬ nungsbereich 20, insbesondere den Trocknungszylindern 26, ist in der Figur durch einen Richtungspfeil 28 veranschaulicht. Dabei wird das Medium dem Trocknungsbereich 20 beziehungswei ^¬ se den Trocknungszylindern 26 in gasförmigem beziehungsweise dampfförmigem Zustand, das heißt als Dampf zugeführt, sodass das Medium als Dampf in den Trocknungsbereich 20 beziehungsweise die Trocknungszylinder 26 einströmt. Das Medium wird dem Trocknungsbereich 20 mit einer Temperatur Tl zugeführt, welche beispielsweise in einem Bereich von einschließlich 190 Grad Celsius bis einschließlich 195 Grad Celsius liegt. Bei ^¬ spielsweise weist das von der Wärmepumpe 34 zum Trocknungsbe ^¬ reich 20 strömende Medium einen Massenstrom von 15 Kilogramm pro Sekunde und einen Druck von 12,5 bar auf.

In der Figur ist ferner durch einen Richtungspfeil 36 dargestellt, dass der Wärmepumpe 34 das Medium stromauf des Trock ^¬ nungsbereichs 20 beispielsweise mit einer Temperatur T2 zuge- führt wird, wobei diese Temperatur T2 beispielsweise geringer als die Temperatur Tl ist und beispielsweise 175 Grad Celsius betragen kann. Die Temperatur T2 ist somit geringer als die erste Temperatur Tl. Das die Temperatur T2 aufweisende Medium wird der Wärmepumpe 34 stromauf des Trocknungsbereichs 20 in einem ersten Aggregatszustand zugeführt. Das von der Wärme ^¬ pumpe 34 zum Trocknungsbereich 20 strömende Medium wird dem Trocknungsbereich 20 in einem zweiten Aggregatszustand zugeführt. Der zweite Aggregatszustand ist ein vom ersten Aggre- gatszustand unterschiedlicher Aggregatszustand. Beispielswei ^¬ se ist der erste Aggregatszustand flüssig, sodass der Wärme ^¬ pumpe 34 das Medium stromauf des Trocknungsbereichs 20 als Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zugeführt wird.

Der zweite Aggregatszustand ist beispielsweise gasförmig, so ^¬ dass das Medium dem Trocknungsbereich 20 als Gas beziehungs ^¬ weise Dampf zugeführt wird. Durch das mittels der Wärmepumpe 34 stromauf des Trocknungsbereichs 20 bewirkte Erwärmen des Mediums (Wasser) wird das Wasser verdampft, wodurch der

Dampf, der dem Trocknungsbereich 20 zugeführt wird, entsteht.

In der Figur ist ferner durch einen Richtungspfeil 38 die Führung des Mediums von dem Trocknungsbereich 20 zur Wärme- pumpe 34 dargestellt. Anhand des Richtungspfeils 38 ist er ^¬ kennbar, dass der Wärmepumpe 34 das Medium stromab des Trock ^¬ nungsbereichs 20 beispielsweise mit einer Temperatur T3 zuge ^¬ führt wird, wobei diese Temperatur T3 beispielsweise geringer als die Temperaturen Tl und T2 ist und beispielsweise 100 Grad Celsius betragen kann. Das die Temperatur T3 aufweisende Medium wird der Wärmepumpe 34 stromab des Trocknungsbereichs 20 in einem dritten Aggregatszustand zugeführt. Der dritte Aggregatszustand ist vorliegend flüssig, sodass das Medium stromab des Trocknungsbereichs 20 der Wärmepumpe 34 als Flüs- sigkeit, insbesondere Wasser, zugeführt wird.

In der Figur ist außerdem durch einen Richtungspfeil 40 dargestellt, dass das Medium stromab der Wärmepumpe und stromab des Trocknungsbereichs 20 der Wärmepumpe mit einer Temperatur T4 abgeführt wird. Die Temperatur T4 ist geringer als die

Temperatur T3 und beträgt beispielsweise 80 Grad Celsius. Das die Temperatur T4 aufweisende Medium weist beispielsweise ei ^¬ nen vierten Aggregatszustand auf, welcher beispielsweise dem dritten Aggregatszustand entspricht und demzufolge flüssig ist.

Insgesamt ist erkennbar, dass der dem Trocknungsbereich 20 zugeführte Dampf kondensieren kann, sodass aus dem Dampf Kon- densat beziehungsweise Flüssi ^" keit insbesondere in Form von Wasser entsteht, wobei dieses Kondensat, welches immer noch das Medium ist, als die zuvor genannte Wärmequelle stromab des Trocknungsbereichs 20 der Wärmepumpe 34 zugeführt wird.

Durch den Einsatz der Wärmepumpe 34 kann die gegenüber den Temperaturen Tl und T2 wesentliche geringere Temperatur T3 genutzt werden, um dem Medium stromab des Trocknungsbereichs 20 Wärme zu entziehen und das Medium mittels der entzogenen Wärme stromauf des Trocknungsbereichs 20 zu erwärmen und vor ^¬ liegend insbesondere zu verdampfen, so dass ein besonders ef ^¬ fizienter und somit energiegünstiger Betrieb der Papiermaschine 10 realisierbar ist. Insbesondere kann eine effiziente Dampferzeugung realisiert werden.

Die Wärmepumpe 34 ist beispielsweise als Kompressionswärme ^¬ pumpe ausgebildet und umfasst vorliegend einen ersten Wärme ^¬ tauscher 44, welcher auch als kalter Wärmetauscher bezeichnet wird. Ferner umfasst die Wärmepumpe 34 einen zweiten Wärme ^¬ tauscher 46, welcher auch als warmer oder heißer Wärmetauscher bezeichnet wird. Ferner umfasst die Wärmepumpe 34 einen Kreislauf 42, welcher von einem Arbeitsmedium durchströmbar ist. Die Wärmetauscher 44 und 46 sind in dem Kreislauf 42 an ^¬ geordnet und demzufolge von dem Arbeitsmedium durchströmbar.

Dem Wärmetauscher 44 wird das Medium, insbesondere mit der dritten Temperatur T3, stromab des Trocknungsbereichs 20 zu ^¬ geführt, so dass der Wärmetauscher 44 von dem Medium stromab des Trocknungsbereichs und von dem Arbeitsmedium durchströmbar ist. Über den Wärmetauscher 44 erfolgt ein Wärmeübergang von dem Medium an das Arbeitsmedium stromab des Trocknungsbereichs 20, wodurch das Arbeitsmedium erwärmt und das Medium stromab des Trocknungsbereichs 20 auf die Temperatur T4 ge ^¬ kühlt wird. Dadurch ist die vierte Temperatur T4 geringer als die dritte Temperatur T3, wobei beispielsweise dem Wärmetau ^¬ scher 44 das Medium abgeführt wird, was in der Figur durch den Richtungspfeil 40 veranschaulicht ist. Bezogen auf eine Strömungsrichtung des Arbeitsmediums durch den Kreislauf 42 ist stromab des Wärmetauschers 44 und dabei insbesondere stromauf des Wärmetauschers 46 eine Erwärmungs ^¬ einrichtung 48 angeordnet, mittels welcher das bereits über den Wärmetauscher 44 erwärmte Arbeitsmedium, insbesondere stromab des Wärmetauschers 44 und dabei insbesondere stromauf des Wärmetauschers 46, erwärmt wird.

Das erwärmte Arbeitsmedium wird stromab der Erwärmungseinrichtung 48 dem Wärmetauscher 46 zugeführt. Ferner wird dem Wärmetauscher 46 das Medium stromauf des Trocknungsbereichs 20 zugeführt, so dass der Wärmetauscher 46 von dem Medium stromauf des Trocknungsbereichs 20 und von dem Arbeitsmedium durchströmbar ist. Über den Wärmetauscher 46 erfolgt stromauf des Trocknungsbereichs 20 ein Wärmeübergang von dem Arbeits ^¬ medium an das Medium, wodurch das Medium stromauf des Trocknungsbereichs 20 von der Temperatur T2 auf die Temperatur Tl erwärmt wird. Dadurch wird das Medium stromauf des Trock ^¬ nungsbereichs 20 verdampft, so dass das Medium als Dampf dem jeweiligen Trocknungszylinder 26 zugeführt werden kann. Durch den Wärmeübergang von dem Arbeitsmedium über den Wärmetauscher 46 an das Medium kühlt das Arbeitsmedium ab.

Bezogen auf die Strömungsrichtung des Arbeitsmediums durch den Kreislauf 42 ist beispielsweise stromab des Wärmetauscher 46 und insbesondere stromauf der Wärmetauschers 44 eine Ex ^¬ pansionseinrichtung 50 angeordnet, mittels welcher das Arbeitsmedium expandiert beziehungsweise entspannt wird.

Bei der Ausgestaltung der Wärmepumpe 34 als Kompressionswärmepumpe umfasst die Erwärmungseinrichtung 48 beispielsweise einen Verdichter, welcher wenigstens ein Verdichterrad zum Verdichten des Arbeitsmediums aufweist. Der Verdichter ist beispielsweise als elektrischer Verdichter ausgebildet und umfasst dabei einen Motor insbesondere in Form eines Elektro ^¬ motors, mittels welchem das Verdichterrad insbesondere über eine Welle antreibbar ist. Durch das Antreiben des Verdichterrads wird das Arbeitsmedium verdichtet und dadurch er- wärmt. Zum Antreiben des Verdichterrads wird der Motor mit elektrischer Energie versorgt, so dass das Arbeitsmedium mit ^¬ tels des Verdichters mithilfe von elektrischer Energie bezie ^¬ hungsweise elektrischem Strom verdichtet und dadurch erwärmt werden kann.

Der Verdichter ist dabei eine Strömungsmaschine beziehungs ^¬ weise Fluidenergiemaschine . Der Wärmetauscher 46 ist bei ^¬ spielsweise ein Kondensator, mittels welchem das Arbeitsmedi ^¬ um kondensiert wird. Mittels der Expansionseinrichtung 50 wird das Arbeitsmedium entspannt, wobei der Wärmetauscher 44 beispielsweise ein Verdampfer ist, mittels welchem das Ar ^¬ beitsmedium verdampft wird. Schließlich kann das Arbeitsmedi ^¬ um mittels des Verdichters wieder verdichtet werden.

Das erste Medium weist beispielsweise einen Massenstrom von 15 Kilogramm pro Sekunde und einen Druck von 12,5 Bar auf. Bei der Papiermaschine 10 wird der hohe Massenstrom des Kon ^¬ densats aus dem Trocknungsbereich 20 genutzt, um das Medium stromauf des Trocknungsbereichs 20 zu erwärmen. Hierzu wird zumindest ein Teil der im Medium stromab des Trocknungsbe ^¬ reichs 20 enthaltenen Wärme der Wärmepumpe 34 zugeführt, wel ^¬ che zumindest ein Teil der in dem Medium stromab des Trock ^¬ nungsbereichs 20 enthaltenen Wärme nutzt, um das Medium, ins ^¬ besondere indirekt über das Arbeitsmedium, stromauf des

Trocknungsbereichs 20 zu erwärmen. Dadurch kann der Trocknungsbereich 20, insbesondere der jeweilige Trocknungszylinder 26, besonders effizient mit Dampf versorgt werden.

Ferner ist es denkbar, dass die Wärmepumpe 34 als eine thermochemische Wärmepumpe ausgebildet ist. Bei der thermo- chemischen Wärmepumpe wird mittels Wärme, die der Wärmepumpe 34 zugeführt wird, eine chemische, Wärme aufnehmende und so ^¬ mit endotherme Reaktion bewirkt. Ferner wird bei der thermo- chemischen Wärmepumpe Wärme zum Erwärmen des Mediums stromauf des Trocknungsbereichs 20 mittels einer chemischen, Wärme ab ^¬ gebenden und somit exothermen Reaktion bereitgestellt. Bei der thermochemischen Wärmepumpe entfallen beispielsweise das Arbeitsmedium, die Erwärmungseinrichtung 48 und die Expansionseinrichtung 50 sowie der Kreislauf 42. Dabei wird beispielsweise zumindest ein Teil der im Medium stromab des Trocknungsbereichs 20 enthaltenen Wärme, insbesondere über einen Wärmetauscher wie beispielsweise den Wärmetauscher 44, Edukten der endothermen chemischen Reaktion zugeführt wird, um dadurch die endotherme chemische Reaktion zu bewirken. Da ^¬ durch kann zumindest ein Teil der Wärme zum Bewirken der endothermen Reaktion in Produkten der endothermen chemischen Reaktion gespeichert werden.

Die endotherme chemische Reaktion ist beispielsweise eine Hinreaktion einer chemischen Gleichgewichtsreaktion. Die zuvor beschriebene exotherme chemische Reaktion ist beispiels ^¬ weise eine Rückreaktion der chemischen Gleichgewichtsreakti ^¬ on .

Dadurch können beispielsweise die Produkte der endothermen Reaktion als Edukte der exothermen Reaktion genutzt werden. Ferners sind Produkte der exothermen Reaktion Edukte der endothermen Reaktion. Somit wird im Rahmen der exothermen Reaktion Wärme freigesetzt, welche zuvor in den Produkten der endothermen Reaktion gespeichert wurde.

Wärme, die bei der exothermen Reaktion freigesetzt wird, kann, insbesondere über einen Wärmetauscher wie beispielswei ^¬ se den Wärmetauscher 46, an das Medium stromauf des Trocknungsbereichs 20 übertragen werden, um das Medium stromauf des Trocknungsbereichs 20 zu erwärmen. Da als Edukte der exo ^¬ thermen Reaktion die Produkte der endothermen Reaktion verwendet werden, ist die im Rahmen der exothermen Reaktion freigesetzte Energie beziehungsweise zumindest ein Teil der in den Produkten der endothermen Reaktion gespeicherten Energie, so dass über die chemische Gleichgewichtsreaktion bezie ^¬ hungsweise die endotherme Reaktion und die exotherme Reaktion zumindest ein Teil der im Medium stromab des Trocknungsbe- reichs 20 enthaltenen Energie genutzt werden kann, um das Me ^¬ dium stromauf des Trocknungsbereichs 20 zu erwärmen.

Das Trocknen der Faserstoffbahn 14 ist ein zumindest im Wesentlichen kontinuierlicher Prozess, so dass der Einsatz der thermochemischen Wärmepumpe, insbesondere in Kombination mit der durch den Verdichter bewirkbaren mechanischen Verdichtung, insbesondere des Arbeitsmediums, vorteilhaft ist.

Zur Realisierung der endothermen Reaktion wird beispielsweise ein endothermer Reaktor eingesetzt, über welchen den Edukten der endothermen Reaktion zumindest einen Teil der im Medium stromab des Trocknungsbereichs 20 enthaltenen Wärme zugeführt wird. Dies erfolgt vorzugsweise über einen indirekten Kon ^¬ takt, so dass beispielsweise Wärme von dem Medium an die Edukte der endothermen Reaktion übergehen kann. Dabei ist beispielsweise eine räumliche Trennung zwischen den Edukten der Hinreaktion und dem Medium vorgesehen. Alternativ ist es denkbar, dass das Medium stromab des Trocknungsbereichs 20 die Edukte der Hinreaktion direkt berührt, dass heißt an ^¬ strömt beziehungsweise umströmt. Beispielsweise wird dem endothermen Reaktor das Medium stromab des Trocknungsbereichs zugeführt. Der endotherme Reaktor ist beispielsweise in der Strömung des Mediums zu dem Trocknungsbereich 20 angeordnet.

Zur Realisierung der exothermen Reaktion wird beispielsweise ein exothermer Reaktor verwendet, über welchen beispielsweise Wärme, die bei der exothermen Reaktion freigesetzt wird, ins ^¬ besondere indirekt an das Medium stromauf des Trocknungsbe ^¬ reichs 20 übertragen wird. Dabei sind die Edukte und/oder Produkte der Rückreaktion beispielsweise räumlich von dem zu beheizenden Medium getrennt. Alternativ ist es denkbar, dass das Medium stromauf des Trocknungsbereichs 20 die Edukte und/oder Produkte der Rückreaktion direkt berührt, das heißt anströmt beziehungsweise umströmt. Der jeweilige Reaktor ist beispielsweise Bestandteil der Wärmepumpe 34. Insgesamt ist aus der Figur erkennbar, dass sich durch einen Einsatz der Wärmepumpe 34 ein besonders effizienter Betrieb der Papiermaschine 10, insbesondere ein besonders effizientes Trocknen der Faserstoffbahn 14 mittels der Trocknungszylinder 26, realisieren lässt.