CN112714675B - 带有重组分分离器的清洁装置的控制方法 - Google Patents

带有重组分分离器的清洁装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种针对用于清洁纤维悬浮液(1)的装置的控制方法，所述装置具有至少一个用于纤维悬浮液(1)的腔室(2)以及与所述腔室连接的重组分分离器(3)。在此应优化重组分的排出，即以光学方式检测并在控制装置时考虑重组分分离器(3)区域中的湍流的程度和/或杂质负荷的程度和/或填充高度。

Description

带有重组分分离器的清洁装置的控制方法
技术领域
本发明涉及一种针对用于清洁悬浮液的装置的控制方法，所述装置具有至少一个用于悬浮液的腔室以及与所述腔室连接的重组分分离器。
背景技术
水力旋流器非常适用于通过离心力将悬浮液、尤其纸浆悬浮液中的重组分和轻组分集中并通过排出口或分离器排出。
在沉淀罐中通过在重力的作用下的沉淀进行重组分的分离。
通常在这种装置中，小的金属部件、碎玻璃和沙子通过重组分分离器排出。
为了避免磨损已知的是，将稀释水导入腔室中，或者将重组分滤渣稀释并且在此将纤维冲回到腔室中。
若稀释水导入得太少，则有堵塞以及高磨损的风险，在稀释水过多时，则滤渣会导回腔室中。
在排出重组分滤渣时，周期时间是可变的。在此，周期时间太短意味着较高的纤维损耗和滑阀磨损，而周期时间太长则削弱分离效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，优化重组分的分离。
按照本发明上述技术问题以此解决，即在重组分分离器区域中的湍流的程度和/或杂质负荷(德语：
Figure GDA0003987561450000011
)的范围和/或填充高度以光学检测并且在装置的控制中加以考虑。在这种光学检测中，单个颗粒关于时间或确定的时间间隔的位置变化基于图像被评估。
利用这些测量数据甚至可以实现在压力波动时最佳的分离。因此可以通过相应的控制元件调节重组分分离器的负荷和排空。
有利的是，湍流的程度通过评估悬浮液中单个颗粒的速度检测，和/或杂质负荷的范围通过评估悬浮液中颗粒的密度检测，和/或重组分分离器中的填充高度通过评估静止颗粒和移动颗粒的数量之间的比例检测。
为了避免堵塞、为了促使纤维向腔室中的回流以及为了影响腔室中的流动以便减小磨损通常有利的是，在重组分分离器的区域中和/或位于重组分分离器之前的腔室的部段中将稀释液引入悬浮液中。在此，输入的稀释液的量应根据湍流的程度和/或杂质负荷的范围控制。
从悬浮液去除的物料或组分被收集在重组分分离器中并可借助重组分闸从该封闭系统中排出。
为了实现重组分闸，重组分分离器具有第一和第二可控滑阀，滤渣腔位于其间。
一旦建立滤渣腔与导引悬浮液的腔室之间的连接的第一滑阀打开并且第二滑阀关闭，则滤渣腔就持续填充待去除的废弃物。
实际上的排放以此进行，即第一滑阀被关闭并且通向滤渣排出部的第二滑阀打开，以此使位于滤渣腔中的内容物被排空。通常，该内容物由于其重量而从滤渣腔掉出，但是它也可以被吸出或者冲出。这种排放通常自动地利用周期控制系统进行。
为了使得纤维损耗最低和分离效率最大，应根据杂质负荷的范围和/或滤渣腔中的填充高度控制滑阀的控制系统并且也以此控制周期时间。此外，由于周期时间通常较长，所以滑阀也受到了保护。
在对重组分分离器中的参数的光学检测方面，在滤渣腔的至少一侧上应布置至少一个光源和至少一个相机。
在此为了保护测量器件有利的是，滤渣腔的壁是部段式透明的并且光源和/或相机布置在滤渣腔外部。
为了避免光源对相机的不利影响，光源和相机应在滤渣腔外部与滤渣腔的壁的透明的部段相对布置，并且有分隔壁位于光源和相机之间，该分隔壁尽可能地延伸直至滤渣腔的壁。
特别有利的是本发明用于水力旋流器的情况。水力旋流器具有圆形横截面的腔室，入口以及轻组分出口在一个端部上通入腔室中，并且重组分分离器在相对的端部上通入腔室中。
纤维悬浮液通常通过切向的喷射经入口在腔室中形成圆形轨迹，其中，纤维悬浮液由于离心力而被压到腔室的壁上。在此，纤维悬浮液螺旋形地从入口向重组分分离器的方向移动。
在此，腔室构造成至少部段式锥形的，其中，腔室的直径向重组分分离器的方向减小。直径的减小导致旋转速度的提高并且以此导致离心力(德文作
Figure GDA0003987561450000031
和
Figure GDA0003987561450000032
)的增强。重组分以此被压到腔室的壁上并且在那里集中。在腔室的端部，重组分可以通过分离器排出。
由于轻组分在腔室的中心轴线上集中，所以优选管形的沿中心轴线延伸的轻组分出口应在腔室的中心在腔室的入口侧的端部上突出。悬浮液的轻组分可以通过该出口被泵出。
为了能清洁高稠度的纤维悬浮液有利的是，若例如在文献EP 1 069 234 中所述，至少一个用于稀释液的输入管路通入腔室中。
特别有利的是，水力旋流器用于清洁纤维悬浮液的重组分，并且在此，已清洁的纤维悬浮液通过轻组分出口导出。
同样本发明能用于具有入口和构造相似的重组分闸的沉淀罐。
由于较高的纤维份额，特别有利的是在处理用于制造纸幅、纸板幅、纸巾幅或者其他纤维料幅的纤维悬浮液的情况中，该纤维悬浮液在入口处优选具有0.5至6％、尤其1.5至3.5％之间的稠度。
甚至当处理在该制造过程中产生的废水形式的纤维悬浮液时也有利地利用本发明得到在纤维损耗方面的优点。
附图说明
下面就两个实施例进一步阐述本发明。附图中示出：
图1：剖切水力旋流器的示意性横截面，
图2：剖切沉淀罐的截面，并且
图3：剖切带有相机11和光源10的测量装置的纵截面。
具体实施方式
图1所示的水力旋流器形式的装置用于清洁造纸机的浆料制备设施的纤维悬浮液1，其具有稠度在1.5至3.5％之间的重组分。
水力旋流器的固定的壳体围成具有圆形横截面的细长的腔室2。
入口12位于腔室2的一端，待清洁的纤维悬浮液1通过该入口切向注入。纤维悬浮液1由此被形成圆形轨迹，其中，悬浮液1被压向腔室2的壁 19。
由于在此作用的离心力，重组分积聚在腔室2的壁19上并且轻组分积聚在腔室2的中部。
重组分以此在腔室2的壁19上螺旋形到达腔室2的具有重组分分离器 3的相对的端部，重组分通过重组分分离器3从水力旋流器导出到滤渣排出部9。
存在于腔室2中心的、已清除掉重组分的纤维悬浮液1作为轻组分成分通过轻组分出口13泵出。
为此，管状的轻组分出口13在入口侧端部沿中心轴线延伸至腔室2的中心。
在入口12上向重组分分离器3的方向上连接有锥形的水力旋流器部段，其中腔室2的直径向分离器3的方向连续减小。
由于这种逐渐变细，悬浮液1的旋转速度这样增加，使重组分集中在腔室2的壁19上。
与此相反，图2示出用于清洁由造纸机的浆料制备设施的含纤维的废水形成的悬浮液1的沉淀罐。
悬浮液1通过入口12进入沉淀罐的腔室2。由于重量较大，重组分沉到腔室2的底部并在底部聚集在底部的凹部中，该凹部通至重组分分离器3。在此，重组分也从重组分分离器3导至滤渣排出部9。
以此清洁过的流体就可以通过轻组分出口13排出。
在这两种情况中，重组分分离器3都具有滤渣腔6，滤渣腔6由两个可控的滑阀7、8限定边界。一个滑阀7面向清洁装置的腔室2，而另一个滑阀 8朝滤渣排出部9定向。
若要将重组分收集在滤渣腔6中，则打开通向腔室2的滑阀7，并且关闭通向滤渣排出部9的滑阀8。若在滤渣腔6中收集了足够的滤渣，则通过关闭通向腔室2的滑阀7并随后打开通向滤渣排出部9的滑阀8，将滤渣腔排空。
为了清空分离器3对这些滑阀7、8的控制由控制装置14根据杂质负荷的范围和/或滤渣腔6中的填充高度进行。
在按照图1的水力旋流器的情况中还示出一种可行方案，通过阀门16 将稀释液5导入滤渣腔6，以此抑制堵塞并且在高稠度的情况下也可以无故障地使用水力旋流器。
此外，还有稀释液4通过阀门15在紧邻重组分分离器3之前的腔室2 的部段导入悬浮液1中。该稀释液4可以切向注入或与悬浮液1在腔室2中的旋转流动方向相反地注入，由此也可以影响旋转流动，以避免高磨损。
导入的稀释液4、5的范围或者说程度由控制装置14通过对阀门15、16 的相应控制调节。在此，控制装置14使用关于湍流的程度和/或关于滤渣腔 6中的杂质负荷的范围的信息。这里还要考虑，过多的稀释液4、5会将滤渣冲回腔室2中，这降低分离效率。
在沉淀罐的情况下，稀释也可以在重组分分离器3前方或到其滤渣腔6 中进行并且可以以水力旋流器情况中相同的方式控制。通常这用于防止堵塞。
不受应用情况影响的是，重组分分离器3在湍流程度、杂质负荷范围以及填充高度方面的参数可以光学地检测。为此，滤渣腔6的壁19具有视镜 18，滤渣腔6外部的光源10和相机11与视镜18对应。
为了垂直照明观察，多个LED形式的光源10环形围绕相机11延伸。这保证均匀的照明。
在此，为了防止相机11的观察区域被光源10不利地影响，按照图3，在光源10和相机11之间有分隔壁17，分隔壁17延伸至滤渣腔6的壁19，即在此延伸到作为壁19的一部分的视镜18。
由相机11将测量数据传送到控制装置14上并在那里评估。在此，湍流的程度通过评估滤渣腔6中颗粒的速度检测，杂质负荷的范围通过评估滤渣腔6中颗粒的密度检测，并且重组分分离器3的滤渣腔中的填充高度通过评估静止颗粒和移动颗粒的数量之间的比例检测。

Claims (13)

1.一种针对用于清洁悬浮液(1)的装置的控制方法，所述装置具有至少一个用于悬浮液(1)的腔室(2)以及与所述腔室连接的重组分分离器(3)，其特征在于，
在重组分分离器(3)区域中的湍流的程度和杂质负荷的范围和填充高度以光学检测并且在对所述装置的控制中加以考虑，其中，在所述光学检测中，单个颗粒的位置变化被评估，其中，重组分分离器(3)包括滤渣腔(6)，所述滤渣腔(6)由两个可控的滑阀(7、8)限定边界，其中一个滑阀面向腔室(2)并且另一个滑阀面向滤渣排出部(9)，其中，在正常运行中，通向腔室(2)的滑阀(7)是打开的，而通向滤渣排出部(9)的滑阀(8)是关闭的；并且为了排空所述滤渣腔(6)，关闭通向腔室(2)的滑阀(7)并且接着打开通向滤渣排出部(9)的滑阀(8)，并且其中，根据所述杂质负荷的范围和/或滤渣腔(6)中的填充高度控制滑阀(7、8)。
2.按照权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
湍流的程度通过评估悬浮液(1)中单个颗粒的速度检测。
3.按照权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
杂质负荷的范围通过评估悬浮液(1)中颗粒的密度检测。
4.按照权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
重组分分离器(3)中的填充高度通过评估静止颗粒和移动颗粒的数量之间的比例检测。
5.按照权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
在重组分分离器(3)的区域中和/或位于重组分分离器之前的腔室(2)的部段中将稀释液(4、5)引入悬浮液(1)中，稀释液的量根据湍流的程度和/或所述杂质负荷的范围控制。
6.按照权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
为了光学检测，在所述滤渣腔(6)的至少一侧上布置至少一个光源(10)和至少一个相机(11)。
7.按照权利要求6所述的控制方法，其特征在于，
滤渣腔(6)的壁(19)是部段式透明的并且光源(10)和/或相机(11)布置在滤渣腔(6)外部。
8.按照权利要求7所述的控制方法，其特征在于，
光源(10)和相机(11)在滤渣腔(6)外部与滤渣腔(6)的壁(19)的透明的部段相对置地布置，并且在光源(10)和相机(11)之间具有分隔壁(17)，所述分隔壁延伸直至滤渣腔(6)的壁(19)。
9.按照权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述装置构造成水力旋流器。
10.按照权利要求9所述的控制方法，其特征在于，
所述水力旋流器具有圆形横截面的腔室(2)，入口(12)以及轻组分出口(13)在一个端部上通入腔室中，并且重组分分离器(3)在相对的端部上通入腔室中。
11.按照权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述装置构造成具有入口(12)和重组分分离器(3)的沉淀罐。
12.按照权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
用于制造纸幅、纸板幅、纸巾幅或者其他纤维料幅的纤维悬浮液(1)在入口(12)处具有0.5至6％之间的稠度。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，
用于制造纸幅、纸板幅、纸巾幅或者其他纤维料幅的纤维悬浮液(1)在入口(12)处具有1.5至3.5％之间的稠度。
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