DE102007049777B4 - Regeleinrichtung und Verfahren zur Feuchteregelung einer Papierbahn sowie Trockenpartie - Google Patents

Regeleinrichtung und Verfahren zur Feuchteregelung einer Papierbahn sowie Trockenpartie Download PDF

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Abstract

Regeleinrichtung zur Feuchteregelung einer Papierbahn (33) in einer Trockenpartie, welche mindestens einen beheizbaren Trockenzylinder (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebsregler (1) vorgesehen ist, mit welchem die dem Trockenzylinder (30) zugeführte Wärmemenge auf einen Sollwert regelbar ist, wobei der Sollwert auf der Basis einer aus der Papierbahn zu verdampfenden Wassermenge bestimmt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung zur Feuchteregelung einer Papierbahn in einer Trockenpartie, welche mindestens einen beheizbaren Trockenzylinder aufweist. Eine solche Trockenpartie ist beispielsweise Bestandteil einer Papiermaschine zur Herstellung von Papier als Bahnware aus einer Fasersuspension, dem so genannten Stoff. Aus dem Stand der Technik sind Trockenpartien bekannt, welche eine Vielzahl von beheizbaren Trockenzylindern aufweisen. Die Anzahl der Trockenzylinder beträgt dabei bis zu 100. Im Betrieb läuft die herzustellende Papierbahn über die Oberfläche der Trockenzylinder, wobei durch Wärmeübergang vom Trockenzylinder auf die Papierbahn das in der Papierbahn enthaltene Wasser verdampft wird.
  • Aus der DE 699 15 701 T2 ist die Beheizung der Trockenzylinder durch Wasserdampf bekannt. Dazu wird Wasserdampf mit einem bestimmten Druck in die Trockenzylinder geleitet. Der Eingangsdruck wird dabei durch eine Druckregelung konstant gehalten. Dampfmenge und -druck werden so gewählt, dass der Dampf im Trockenzylinder weitgehend kondensiert. Dadurch wird die Kondensationsenthalpie des Dampfes an die Trockenzylinder abgegeben. Durch diesen Phasenübergang wird die größtmögliche Heizleistung sichergestellt. Da die Kondensationstemperatur und der Druck in einer festen, eindeutigen Beziehung zueinander stehen, entspricht die Regelung des Dampfdruckes einer Temperaturregelung der Trockenzylinder.
  • Da die pro Zeiteinheit umgesetzte Dampfmenge jedoch nicht bekannt ist, ist auch die im Trockenzylinder deponierte Wärmemenge nicht bekannt. Ein zu großer Eintrag von Wärmeenergie in die durchlaufende Papierbahn führt somit zur Übertrocknung des Papiers, so dass dieses mittels einer Nachbefeuchtung wieder auf einen gewünschten Feuchte-Sollwert eingestellt werden muss. Sofern die im Trockenzylinder depo nierte Wärmemenge zu gering ist, ist die aus der Maschine auslaufende Papierbahn zu feucht.
  • Zur Lösung dieses Problems wird die Feuchte einer auslaufenden Papierbahn hinter der Trockenpartie mittels eines Feuchtesensors gemessen.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Regeleinrichtung zur Feuchteregelung einer Papierbahn in einer Trockenpartie bereitzustellen, welche eine Papierbahn mit vorgebbaren Feuchtegehalt bereitzustellen vermag.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Regeleinrichtung zur Feuchteregelung einer Papierbahn in einer Trockenpartie, welche einen oder mehrere beheizbare Trockenzylinder aufweist, wobei ein Betriebsregler vorgesehen ist, mit welchem die den Trockenzylindern zugeführte Wärmemenge auf einen Sollwert regelbar ist, der auf der Basis einer aus der Papierbahn zu verdampfenden Wassermenge bestimmt ist. Ferner kann eine Vorsteuereinrichtung vorhanden sein, aus welcher der Sollwert vorbestimmbar und mittels einer Einrichtung zur Bestimmung eines Feuchte-Ist-Wertes korrigierbar ist.
  • Weiterhin besteht die Lösung der Aufgabe in einem Verfahren zur Feuchteregelung einer Papierbahn in einer Trockenpartie, welche einen oder mehrere beheizte Trockenzylinder aufweist, bei welchen zunächst ein Sollwert für den Wärmebedarf der Trockenzylinder auf der Basis einer aus der Papierbahn zu verdampfenden Wassermenge ermittelt wird, und nachfolgend die den Trockenzylindern zugeführte Wärmemenge auf diesen Sollwert geregelt wird. Der Sollwert für den Wärmebedarf kann anhand eines Feuchte-Ist-Wertes mit einem Korrekturwert versehen werden.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Feuchte einer Papierbahn am Auslauf einer Trockenpartie zuverlässig geregelt werden kann, wenn statt einer Dampfdruckregelung eine Dampfmen genregelung verwendet wird. Über die Regelung der Dampfmenge ist die in der Trockenpartie umgesetzte Wärmemenge bis auf einen konstanten Verlustfaktor bekannt. Diese kann daher an die aus der Papierbahn zu verdampfende Menge Wasser angepasst werden. Selbstverständlich ist dieses Prinzip auf jede andere Beheizung übertragbar. Sofern die Trockenzylinder mit einem flüssigen Wärmeträger beheizt werden, kann aus der Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Auslauf und der Durchflussmenge die umgesetzte Wärme eindeutig bestimmt werden. Im Fall einer elektrischen Beheizung der Trockenzylinder kann die umgesetzte Wärme aus den elektrischen Anschlusswerten des Heizelementes bestimmt werden. Durch die Regelung der umgesetzten Wärme anstelle der Temperatur wird der Zusammenhang zwischen der Regelgröße und der aus dem Papier verdampften Menge Wasser linear. Der Regler weist somit keine Nichtlinearitäten mehr auf.
  • Um die Qualität der Regelung zu erhöhen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Dampfmengenregler mit einer Vorsteuerung zu kombinieren. Die Vorsteuerung liefert einen theoretisch berechneten Wert für die aus dem Papier zu verdampfende Wassermenge. Aus diesem theoretischen Wert wird eine benötigte Wärmemenge berechnet und über den Betriebsregler den Trockenzylindern zugeführt. Ein am Auslauf der Maschine bestimmter Feuchtewert dient weiterhin zur Ansteuerung des Betriebsreglers. Dieser wird jedoch nur noch zur Korrektur des theoretisch berechneten Wertes benötigt.
  • Die Vorsteuereinrichtung, welche einen theoretischen Wert für die Wärmemenge zur Verfügung stellt, kann beispielsweise durch ein lineares Modell realisiert werden. Mittels dieses Modells kann aus den Eingangsgrößen, beispielsweise dem verwendeten Stoff, der herzustellenden Sorte, dem Arbeitspunkt der Papiermaschine, den verwendeten Sieben oder aus Regelabweichungen der Nachtrockenpartie analytisch ein benötigter Wärmewert berechnet werden.
  • In einer anderen Ausführungsform kann die Vorsteuerung durch eine numerische Kennfeldmatrix realisiert werden. Diese Matrix besteht aus diskreten, in einem Speicher abgelegten Wer ten. Aus einem solchen vieldimensionalen Wertefeld kann die Vorsteuereinrichtung in Abhängigkeit der Eingangsgröße einen benötigten Wert für die Wärmemenge auslesen.
  • Eine weitere Alternative zur Realisierung der Vorsteuereinrichtung besteht in einem neuronalen Netz. Ein solches Netz besteht aus einer Vielzahl von Eingangsneuronen, welche jeweils einen Eingangswert entgegennehmen und einer Vielzahl von versteckten „hidden”-Neuronen, welchen mit den Eingangsneuronen und untereinander verbunden sind und je eine mathematische Operation auf die Eingangswerte durchführen. Die so berechneten Ausgangswerte der versteckten Neuronen werden einem Ausgang zugeführt. Die mathematischen Operationen, die Anzahl der Neuronen und die Verknüpfungen sind dabei so gewählt, dass das neuronale Netz zu jedem n-Tupel von Eingangswerten eine zu verdampfende Wassermenge oder einen Heizwärmebedarf als Ausgangswert bereitstellt.
  • Sofern die Vorsteuerung als neuronales Netz realisiert ist, handelt es sich besonders bevorzugt um ein lernfähiges neuronales Netz. Dieses ist in der Lage, aus langfristigen Regelabweichungen, welche den benötigten Wärmewert verändern, selbsttätig neue Sollwerte zu generieren, welche dann im weiteren Betrieb keiner oder geringerer Korrekturen bedürfen.
  • Schließlich kann die Vorsteuereinrichtung in Fuzzy-Logik realisiert werden. Eine solche Realisierung ermöglicht zuverlässige Aussagen über die benötigte Wärmemenge, auch wenn die zugeordneten Eingangsgrößen unscharf und fehlerbehaftet sind.
  • Die Eingangswerte werden der Vorsteuerung entweder durch Sensoren entlang der Papiermaschine zur Verfügung gestellt oder aus den Regeleinrichtungen anderer Maschinenteile ausgelesen oder vom Betriebspersonal über einen Wahlschalter eingestellt.
  • Die Vorsteuerung kann in einer Ausführungsform der Erfindung in Hardware, beispielsweise aus diskreten Bauelementen, als ASIC oder mittels programmierbarer Logikbausteine erstellt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann die Vorsteuereinrichtung und/oder der zugeordnete Betriebsregler auch als Software erstellt werden, welche durch einen Mikroprozessor verarbeitet wird.
  • Die Trockenpartie mit der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung kann durch eine Einrichtung zur Detektion eines Abrisses der durchlaufenden Papierbahn ergänzt werden. Aufgrund der Regelung der zugeführten Wärmemenge stellt sich auf dem Trockenzylinder zusammen mit der durchlaufenden Papierbahn und der darin enthaltenen Menge Wasser eine Mischtemperatur ein. Beim Abriss der Papierbahn und konstanter Wärmezufuhr steigt daher die Temperatur der Trockenzylinder unkontrolliert an. Somit wird vorteilhaft bei detektiertem Abriss der Papierbahn auf die bekannte Temperaturregelung umgeschaltet. Sofern die Trockenzylinder mit Dampf beheizt werden, kann diese Temperaturregelung als Druckregelung ausgeführt sein.
  • Die hier beschriebene Vorsteuereinrichtung kann für jeden Trockenzylinder einer Papiermaschine vorgesehen werden. Eine besonders einfache Regelung wird jedoch dadurch erzielt, dass die Vorsteuereinrichtung und der Betriebsregler nur einfach vorhanden sind und die in der gesamten Trockenpartie umzusetzende Wärmemenge festlegen. Die Aufteilung der Wärmemenge auf die verschiedenen Trockenzylinder einer Trockenpartie erfolgt dann durch eine Vielzahl einfacher Regler, welchen der mit einer Konstante modifizierte Sollwert des Betriebsreglers zugeführt wird. Durch die Wahl der Konstanten kann dabei der in jedem Zylinder umgesetzte Anteil der Gesamtwärme festgelegt werden.
  • Um ein detaillierteres Verständnis der oben beschriebenen Merkmale der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, wird im folgenden eine genauere Beschreibung der oben kurz zusammengefassten Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele angegeben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die beigefügten Zeichnungen lediglich typische Ausführungsform der Er findung zeigen und daher ihren Umfang nicht einschränken, da die Erfindung andere, ebenso wirksame Ausführungsformen zulassen kann. Die Erfindung wird im Hinblick auf verschiedene funktionale Bauelemente beschrieben werden. Dabei wird darauf hingewiesen, dass solche funktionalen Bauelemente durch Hardware- und/oder Softwarebauelementen umgesetzt werden können, die zum Durchführen der spezifischen Funktionen dienen.
  • 1 zeigt eine Prinzipskizze für die Feuchteregelung einer Vortrockenpartie,
  • 2 zeigt die Prinzipskizze der Feuchteregelung einer Nachtrockenpartie,
  • 3 zeigt die Aufteilung der nach 1 oder 2 bestimmten Gesamtwärmemenge auf eine Vielzahl von Trockenzylindern.
  • 1 zeigt schematisch eine Vortrockenpartie VTP mit einem beheizten Trockenzylinder 30 und einer durchlaufenden Papierbahn 33. Diese Darstellung ist rein schematisch und bedeutet nicht, dass lediglich ein einzelner beheizbarer Trockenzylinder vorhanden ist.
  • Über die Leitung 26 wird ein Wärmeträgermedium, im Beispiel Dampf, zugeführt. Die Menge des zugeführten Dampfes lässt sich über Ventil 8 einstellen und über die Durchflussmessung 31 bestimmen.
  • Der Betriebsregler 1 regelt die über Ventil 8 zugeführte Dampfmenge auf einen vorgegebenen Sollwert. Der Betriebsregler stellt damit den Grundregelkreis dar. Der Sollwert setzt sich aus einem theoretisch vorbestimmten Wert aus der Vorsteuereinrichtung 2 und mehreren Korrekturwerten zusammen. Die Korrekturwerte können aus der Regelung 3 der Feuchte der durchlaufenden Papierbahn und aus der Vorsteuereinrichtung 21, 22 und 23 bestimmt werden. Daneben sind weitere Korrekturwerte möglich. Der Betriebsregler wird beispielsweise alle 2 Sekunden abgetastet.
  • Die Vorsteuereinrichtung 2 bestimmt aus einer Vielzahl von Eingangsgrößen eine spezifische Basiswassermenge bezogen auf die Stoffmenge (mWasser/mStoff) und gibt diese über Leitung 24 aus. Die zur Vorhersage verwendeten Eingangsgrößen sind wie folgt: Über Anschluss 11 wird die Geschwindigkeit vist der Papiermaschine bereitgestellt. Über Eingang 12 steht ein Datensatz zur Verfügung, welcher die Eigenschaften eines Anstrichmaterials oder einer Leimung repräsentiert. Über Anschluss 13 und 14 werden Informationen über den verwendeten Stoff und die daraus herzustellende Papiersorte eingegeben. Leitung 15 übermittelt Informationen über den Arbeitspunkt der Papiermaschine. Leitung 16 repräsentiert Daten über die verwendete Siebe und Pressdrücke. Ein Sortenwechsel wird über Anschluss 18 angezeigt. Somit kann die Regelung bis zum Erreichen eines stabilen Betriebszustandes nach Sortenwechsel einen geänderten Wert für die Basiswassermenge ausgeben oder die Vorsteuerung für diesen Zeitraum vollständig außer Betrieb setzen.
  • Sofern zusätzlich zur Vortrockenpartie eine Nachtrockenpartie vorgesehen ist, so können auch deren Betriebsparameter über Leitung 17 bei der Vorsteuerung der Basiswassermenge berücksichtigt werden.
  • Bei der Vorsteuerung selbst handelt es sich entweder um ein lineares Modell, eine numerische Kennfeldmatrix oder ein neuronales Netz. Die Basiswassermenge wird beispielsweise ereignisgesteuert ausgegeben, also bei Änderung einer Eingangsgröße oder automatisiert, z. B. alle 16 Sekunden.
  • Die Vorsteuerung gibt auf Leitung 19 eine maximal zulässige Geschwindigkeit der Papiermaschine aus, welche zur Regelung aller Komponenten der Nass- und Trockenpartie herangezogen wird. Damit wird verhindert, dass der Trockenpartie eine Papiermenge zugeführt wird, welche diese in der Durchlaufzeit nicht mehr bearbeiten kann. Zusätzlich kann auf Leitung 20 ein Wert für eine Geschwindigkeits-Rampe angegeben werden.
  • Die Vorsteuerung gibt auf Leitung 24 eine Basiswassermenge, normiert auf die Stoffmenge aus. Neben der Basiswassermenge auf Leitung 24, welche im Wesentlichen von Strich, Stoff und Sorte abhängig ist, gibt die Vorsteuerung auf Leitung 25 einen Zusatzsollwert aus, um einen kurzfristig höheren oder niedrigeren Wassergehalt zu berücksichtigen, beispielsweise bei Sortenwechsel. Dieser Zusatzsollwert 25 wird zum Wert der angestrebten Papierfeuchte addiert und auf Leitung 4 einem Feuchteregler 3 zugeführt. Weiterhin ist eine Messeinrichtung vorgesehen, welche die tatsächlich vorhandene Papierfeuchte am Auslauf der Vortrockenpartie misst und als Ist-Wert dem Feuchteregler 3 über Leitung 5 zur Verfügung stellt. Aus dem Vergleich von Soll- und Istwert errechnet der Regler 3 einen Wert, welche zum Basiswasserwert 24 addiert wird. Dabei kann die Korrektur zu einer höheren oder niedrigeren Wassermenge führen. Der Zusatztrockenbedarf wird synchron mit der Messung der Feuchte aus der Vorsteuerung 2 abgefragt, beispielsweise alle 60 Sekunden.
  • Zur Korrektur langfristiger Abweichungen steht ein in der Vorsteuereinrichtung 2 berechneter Wert 21 zur Verfügung. Dieser wird nach Integration über die Zeit auch auf Anschluss 22 ausgegeben und im Addierer 23 summiert. Die Elemente 21, 22 und 23 stellen somit einen PI-Regler dar. Die Integrationszeit dieses Reglers beträgt dabei mehrere Minuten bis Stunden. Auch dieser langfristige Korrekturwert wird zur Basiswassermenge auf Anschluss 24 addiert. Somit steht am Eingang des Multiplizierers 27 ein mit Korrekturwerten optimierter Wert für die aktuell zu verdampfende Wassermenge, bezogen auf die Stoffmenge, zur Verfügung.
  • Über Anschluss 28 wird die pro Zeiteinheit aus dem Stoffauflauf austretende Stoffmenge dem Multiplizierer 27 zur Verfügung gestellt, so dass an dessen Ausgang eine absolute, zu verdampfende Wassermenge berechnet wird. Die Stoffmenge wird dabei etwa alle 10 bis 120 Sekunden bestimmt. Da sich eine Änderung der Stoffmenge nicht sofort auf den Wärmebedarf der Trockenpartie auswirkt, sondern erst nach Durchlauf des Pa piers durch die Nasspartie, wird der Wert auf Leitung 28 durch ein Verzögerungsglied 29 geleitet. Dieser Wert wird auch einer optional vorhandenen Nachtrockenpartie zur Verfügung gestellt.
  • Der Berechner 6 errechnet aus der absolut pro Zeiteinheit zu verdampfenden Wassermenge einen Wärmebedarf, welcher in der Trockenpartie benötigt wird. Somit steht am Ausgang des Berechners 6 ein Sollwert für die Dampfmenge zur Verfügung, welche vom Betriebsregler 1 an die Vortrockenpartie geliefert wird. Der Berechner 6 kann auch einen Begrenzer enthalten, welcher den maximal ausgegebenen Wärmewert auf die in der verwendeten Vortrockenpartie umsetzbare Wärmemenge begrenzt.
  • Neben dem Betriebsregler 1 steht ein Abrissregler 7 zur Verfügung. Sofern dieser den Abriss der Papierbahn detektiert, wird zur Vermeidung einer unzulässig hohen Betriebstemperatur der Vortrockenpartie VTP von der Regelung der zugeführten Wärmemenge auf die Regelung der Temperatur umgeschaltet. Diese Regelung geschieht bei dampfbeheizten Trockenzylindern dadurch, dass vom Betriebsdruck 9 auf den Abrissdruck 10 umgeschaltet wird und durch den Abrissregler 7 der Dampfdruck konstant gehalten wird.
  • 2 zeigt die Regelung einer Nachtrockenpartie NTP mit einem beheizten Trockenzylinder 30 und einer durchlaufenden Papierbahn 33. Diese Darstellung ist rein schematisch und bedeutet nicht, dass lediglich ein einzelner beheizbarer Trockenzylinder vorhanden ist.
  • Auch diese Regeleinrichtung besteht aus einem Betriebsregler 1, welcher die Dampfmenge und damit die Wärmemenge aus dem Zufluss 26 über ein Ventil 8 regelt. Der Betriebsregler stellt somit den Grundregelkreis dar. Ebenso ist der Abrissregler 7 identisch vorhanden. Auch die Regelung der Nachtrockenpartie enthält eine Vorsteuereinrichtung 2. Diese erhält dieselben Eingangssignale 11 bis 15 und 18 wie die Vortrockenpartie, um daraus eine Basiswassermenge 24 zu berechnen.
  • Langfristige Korrekturen zur Basiswassermenge werden über den PI-Regler 21, 22 und 23 bestimmt und zu der Basiswassermenge addiert. Die Berechnung der theoretischen Basiswassermenge 24 ist jedoch in der Nachtrockenpartie erleichtert, da der Feuchte-Ist-Wert des Papiers am Auslauf der Vortrockenpartie bekannt ist. Dieser Ist-Wert muss in der Vorsteuereinrichtung nur noch um den Einfluss von Strich oder Leimung und nichtdampfabhängiger Trocknung korrigiert werden. Hierzu steht ebenfalls eine numerische Kennfeldmatrix, ein neuronales Netz oder ein lineares Modell zur Verfügung.
  • Die aus der Vorsteuerung bestimmte Basiswassermenge pro Stoffmenge 24 wird wiederum mit dem Ausgangswert eines Feuchtereglers 3 korrigiert. Der Feuchteregler 3 gibt die Differenz zwischen einem Feuchtesollwert der Nachtrockenpartie 4 und einem gemessenen Istwert 5 am Ende der Nachtrockenpartie aus. Dieser korrigierte Basiswasserwert wird wieder am Multiplizierer 27 zur Verfügung gestellt. Dort erfolgt die Multiplikation mit der aufgebrachten Stoffmenge 28, deren Wert von der Steuerung der Vortrockenpartie an die Nachtrockenpartie durchgereicht wird. Um die Verzögerung durch die Durchlaufzeit durch die Vortrockenpartie auszugleichen, ist ein weiteres Delay-Glied 29 vorgesehen. Die am Ausgang des Multiplizieres 27 zur Verfügung gestellte absolute Wassermenge wird wieder vom Berechner und Begrenzer 6 in eine Wärmemenge bzw. einen Dampfmengenstrom umgerechnet, welche die Eingangsgröße des Betriebsreglers 1 bildet.
  • Sofern die Nachtrockenpartie an ihrer Kapazitätsgrenze arbeitet und keine weitere Feuchtigkeit mehr aus der Papierbahn abzuführen vermag, wird dieser Zustand über Anschluss 17 an die Vorsteuereinrichtung 2 der Vortrockenpartie signalisiert. Die Vorsteuerung 2 der Vortrockenpartie gibt dann einen Zusatzsollwert 25 aus, welcher eine erhöhte Wärmemenge für die Vortrockenpartie bewirkt. Somit wird der Nachtrockenpartie weniger feuchtes Papier zugeführt, so dass der vorgegebene Feuchte-Sollwert des Endproduktes wieder erreichbar ist.
  • Auch die Vorsteuerung der Nachtrockenpartie kann ihre maximal zulässige Geschwindigkeit und eine maximale Änderungsgeschwindigkeit über Leitung 19 und 20 signalisieren.
  • 3 zeigt im rechten Bildteil beispielhaft eine Vortrockenpartie oder eine Nachtrockenpartie mit einer Vielzahl beheizter Trockenzylinder 30a, 30b, 30c, .... Jedem Trockenzylinder 30 ist ein Regelventil 8a, 8b, 8c, ... zugeordnet. Dieses ist an eine gemeinsame Dampfzuführung 26 angeschlossen.
  • Ein Dampfmengenmesser 31 misst die über Leitung 26 den Trockenzylindern 30a, 30b, 30c, ... zugeführte Dampfmenge. Diese Ist-Dampfmenge wird dem Betriebsregler 1 zugeführt. Der zur Trocknung der durchlaufenden Papierbahn notwendige Sollwert gelangt aus dem Berechner 6 in den Betriebsregler 1. Die weiteren vorgelagerten Regeleinrichtungen aus 1 und 2 sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.
  • Um eine Aufteilung der Gesamtwärmemenge auf die einzelnen Trockenzylinder 30a, 30b, 30c, ... zu ermöglichen, wird der Ausgangswert des Betriebsreglers 1 mit einer Konstanten k1, k2, k3, ..., kn pro Trockenzylinder multipliziert. Die Konstanten k1, k2, k3, ..., kn legen dabei den Anteil der Gesamtwärmemenge fest, welcher in jedem der Trockenzylinder 30a, 30b, 30c, ... umgesetzten wird. Das modifizierte Ausgangssignal wird durch eine Abrissumschaltung 7a, 7b, 7c, ... pro Trockenzylinder durchgeschleift und auf je einen Regler 32a, 32b, 32c, ... geleitet. Dieser regelt im Betrieb den Dampfdruck jedes einzelnen Trockenzylinders auf den modifizierten Sollwert, so dass die Summe der in allen Trockenzylindern umgesetzten Wärmemengen der vom Betriebsregler 1 bestimmten Wärmemenge entspricht.
  • Sofern die Abrissumschalter 7a, 7b, 7c, einen Abriss der Papierbahn über das Abrisssignal 34 detektieren, wird das Eingangssignal der Regler 32a, 32b, 32c mit einem konstanten Sollwert für den Dampfdruck verbunden. In diesem Fall regeln die Regler 32a, 32b, 32c, ... die Temperatur der Trockenzylinder 30a, 30b, 30c, ... auf eine vorgebbare Solltemperatur. Bei Wie deranlaufen der Maschine verbindet der Abrissregler 7 die Regelvorrichtung 32 wieder mit dem durch die Konstanten k1, k2, k3, ..., kn modifizierten Sollwert aus dem Betriebsregler 1. Damit werden die Trockenzylinder wieder auf die umgesetzte Wärmemenge geregelt.

Claims (21)

  1. Regeleinrichtung zur Feuchteregelung einer Papierbahn (33) in einer Trockenpartie, welche mindestens einen beheizbaren Trockenzylinder (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebsregler (1) vorgesehen ist, mit welchem die dem Trockenzylinder (30) zugeführte Wärmemenge auf einen Sollwert regelbar ist, wobei der Sollwert auf der Basis einer aus der Papierbahn zu verdampfenden Wassermenge bestimmt ist.
  2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorsteuereinrichtung (2) vorhanden ist, aus welcher der Sollwert des Betriebsreglers (1) vorbestimmbar und mittels einer Einrichtung zur Bestimmung eines Feuchte-Ist-Wertes (4, 3) korrigierbar ist.
  3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuereinrichtung (2) eine numerische Kennfeldmatrix und/oder ein neuronales Netz und/oder ein lineares Modell und/oder Fuzzy Logik umfasst.
  4. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung vorgesehen ist, welche der Vorsteuereinrichtung die Maschinengeschwindigkeit (11) und/oder die Stoffzusammensetzung (13) und/oder die Papiersorte (14) und/oder das Anstrichmaterial (12) und/oder den Pressdruck (16) und/oder den Betriebszustand einer nachgeordneten Trockenpartie (17) als Eingangswerte zur Verfügung stellt.
  5. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Empfangen eines einen Abrisses der durchlaufenden Papierbahn (33) anzeigenden Abrisssignals (34) eingerichtet ist.
  6. Regeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Abrissregler (7) umfasst, der dazu vorge sehen ist, statt der Regelung der Wärmemenge eine Regelung der Temperatur der Trockenzylinder vorzunehmen, und dass die Regeleinrichtung dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des Abrisssignals (34) zwischen dem Betriebsregler und dem Abrissregler umzuschalten.
  7. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung vorhanden ist, um die den Trockenzylindern (30) zugeführte Wärmemenge auf die einzelnen Trockenzylinder (30a, 30b, 30c, ...) aufzuteilen.
  8. Trockenpartie mit einer Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  9. Trockenpartie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Vortrockenpartie und eine Nachtrockenpartie aufweist.
  10. Trockenpartie nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme den Trockenzylindern durch Dampf zugeführt wird.
  11. Trockenpartie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der zugeführten Wärme durch eine Dampfmengenregelung erfolgt.
  12. Verfahren zur Feuchteregelung einer Papierbahn in einer Trockenpartie, welche mindestens einen beheizten Trockenzylinder aufweist, welches die folgenden Schritte enthält: • Bestimmen eines Sollwertes für den Wärmebedarf der Trockenzylinder mittels einer Vorsteuereinrichtung auf der Basis einer aus der Papierbahn zu verdampenden Wassermenge, • Regelung der den Trockenzylindern zugeführten Wärmemenge auf den Sollwert.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für den Wärmebedarf in der Vorsteuereinrichtung aus der Maschinengeschwindigkeit und/oder der Stoffzusammensetzung und/oder der Papiersorte und/oder dem Anstrichmaterial und/oder dem Pressdruck bestimmt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuereinrichtung zusätzlich einen Wert für die zulässige Geschwindigkeit der Maschine ausgibt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuereinrichtung einer Vortrockenpartie in Abhängigkeit des Betriebszustandes der zugeordneten Nachtrockenpartie eine Korrektur zum Sollwert für den Wärmebedarf ausgibt.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für den Wärmebedarf in Abhängigkeit der der Trockenpartie zugeführten Papiermenge modifiziert wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass langfristige Abweichungen des Sollwertes für den Wärmebedarf in der Vorsteuereinrichtung korrigiert werden.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung der Trockenzylinder mit Dampf erfolgt.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Wärmemenge über die Regelung der Dampfmenge erfolgt.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abriss der durchlaufenden Pa pierbahn statt der Regelung der Wärmemenge eine Regelung der Temperatur erfolgt.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Temperatur durch Regelung des Dampfdruckes erfolgt.
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ES (1) ES2770249T3 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69915701T2 (de) * 1998-12-04 2005-02-10 Metso Paper, Inc. Verfahren und vorrichtung zur regelung von dem ersten teil der trockenpartie einer papiermaschine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE724895C (de) * 1938-07-07 1942-09-09 Siemens Ag Einrichtung zum UEberwachen und selbsttaetigen Regeln der Feuchtigkeit eines Halb- oder Fertigerzeugnisses, z. B. einer Papierbahn
US3687802A (en) * 1970-06-22 1972-08-29 Owens Illinois Inc Controlling the moisture,mullen and basis weight of paper
AT404641B (de) * 1995-05-16 1999-01-25 Andritz Patentverwaltung Verfahren zur steuerung und/oder regelung eines trocknungsprozesses, insbesondere von papiertrocknung
JP2002519538A (ja) * 1998-07-07 2002-07-02 アールストロム グラスフィブル オサケ ユキチュア ファジー制御器を用いる気泡法の実施
US6440270B1 (en) * 1998-12-14 2002-08-27 Metso Paper Automation Oy Method and apparatus for controlling dryer section of paper machine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69915701T2 (de) * 1998-12-04 2005-02-10 Metso Paper, Inc. Verfahren und vorrichtung zur regelung von dem ersten teil der trockenpartie einer papiermaschine

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