DE102010028367A1 - pressure measurement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des Drucks im Innenraum (3) einer Maschine (2) zur Behandlung einer Suspension (1), welcher von der Suspension (1) durchströmt wird und Gas beinhaltet. Dies soll zuverlässig dadurch erfolgen, dass über wenigstens eine Messleitung (4) ein Fluid in den Innenraum (3) gefördert und der Druck in der Messleitung (4) gemessen wird.The invention relates to a method for measuring the pressure in the interior (3) of a machine (2) for treating a suspension (1) through which the suspension (1) flows and which contains gas. This should be done reliably by delivering a fluid into the interior space (3) via at least one measuring line (4) and measuring the pressure in the measuring line (4).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des Drucks im Innenraum einer Maschine zur Behandlung von Hackschnitzeln, einer Suspension o. ä., welcher von der Suspension bzw. den Hackschnitzeln durchströmt wird und Gas, insbesondere Wasserdampf oder Luft beinhaltet.The invention relates to a method for measuring the pressure in the interior of a machine for the treatment of wood chips, a suspension o. Ä., Which is traversed by the suspension or the wood chips and gas, especially water vapor or air.
Derartige Maschinen sind starkem Verschleiß und Verschmutzung ausgesetzt. Insbesondere bei einem hohen Feststoffgehalt der Suspension kann es leicht zu einer Verstopfung des Innenraums und infolgedessen zu einer Beschädigung der Maschine kommen.Such machines are subject to heavy wear and contamination. In particular, with a high solids content of the suspension, it can easily lead to clogging of the interior and as a result to damage to the machine.
Außerdem werden der Suspension in der Maschine oft auch Chemikalien zugeführt, was bei einer Verstopfung zu einer gefährlichen, insbesondere explosiven Anreicherung dieser Chemikalie in der Maschine führen kann.In addition, the suspension in the machine often also supplied chemicals, which can lead to a clogging to a dangerous, especially explosive accumulation of this chemical in the machine.
Wichtig ist daher eine möglichst kontinuierliche Überwachung des Drucks im Innenraum.It is therefore important to monitor the pressure in the interior as continuously as possible.
Eine direkte Drucküberwachung mit Drucksensoren im Innenraum ist auf Grund von Ablagerungen ausgehend von den Feststoffen der Suspension oder einer eingeführten Chemikalie nicht zuverlässig genug.Direct pressure monitoring with pressure sensors in the interior is not reliable enough due to deposits from the solids of the suspension or an imported chemical.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine möglicht einfache und zuverlässige Möglichkeit zur Überwachung des Drucks im Innenraum derartiger Maschinen zu schaffen.The object of the invention is therefore to provide a possible simple and reliable way to monitor the pressure in the interior of such machines.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass über wenigstens eine Messleitung ein Fluid in den Innenraum gefördert und der Druck in der Messleitung gemessen wird.According to the invention, this object is achieved in that a fluid is conveyed into the interior via at least one measuring line and the pressure in the measuring line is measured.
Dabei steht der bei der Messleitung gemessene Druck im direkten Zusammenhang mit dem Druck im Innenraum der Maschine. Durch diese indirekte Messung des Drucks stellt eine Verschmutzung des Maschinen-Innenraums durch Feststoffe der Suspension oder Chemikalien keine Gefahr mehr für die Druckmessung dar.The pressure measured at the measuring line is directly related to the pressure inside the machine. As a result of this indirect measurement of the pressure, contamination of the machine interior by solids of the suspension or chemicals no longer poses a threat to the pressure measurement.
Dabei sollte das über die Messleitung zugeführte Fluid die Suspension selbst, aber auch deren Behandlung in der Maschine nicht beeinträchtigen. Daher ist es von Vorteil, wenn das Fluid der Messleitung von Wasser gebildet wird.In this case, the fluid supplied via the measuring line should not affect the suspension itself, nor its treatment in the machine. Therefore, it is advantageous if the fluid of the measuring line is formed by water.
Des Weiteren sollte die über die Messleitung zugeführte Menge an Fluid möglichst gering sein. Meist genügen hierbei 0,2 bis 10 l/min, insbesondere 1 bis 4 l/min um eine sichere Druckmessung zu gewährleisten. Dabei sollte die Fließgeschwindigkeit des Fluids beim Eintritt in den Innenraum zwischen 0,5 und 4 m/s, insbesondere zwischen 0,8 und 1,5 m/s liegen.Furthermore, the amount of fluid supplied via the measuring line should be as low as possible. In most cases, 0.2 to 10 l / min, in particular 1 to 4 l / min are sufficient to ensure reliable pressure measurement. The flow rate of the fluid when entering the interior should be between 0.5 and 4 m / s, in particular between 0.8 and 1.5 m / s.
Der Durchmesser der Austrittsöffnung der Messleitung in den Innenraum sollte zwischen 1 und 15 mm, vorzugsweise zwischen 4 und 8 mm liegen.The diameter of the outlet opening of the measuring line into the interior should be between 1 and 15 mm, preferably between 4 and 8 mm.
Um auch die Funktion der Druckmessung selbst zu überwachen, ist es vorteilhaft, wenn die Durchflussmenge des Fluids der Messleitung gemessen wird.In order to monitor the function of the pressure measurement itself, it is advantageous if the flow rate of the fluid of the measuring line is measured.
Eine zu geringe Durchflussmenge in der Messleitung deutet auf eine Verstopfung der Messleitung hin und verfälscht die Druckmessung.Too low a flow rate in the measuring line indicates a blockage of the measuring line and falsifies the pressure measurement.
Eine zu große Durchflussmenge ergibt sich bei einem Leck in der Messleitung und ist daher auch auszuschließen.Too large a flow rate results in a leak in the measuring line and is therefore also excluded.
Dementsprechend sollte die Druckmessung des Fluids der Messleitung nur erfolgen oder deren Ergebnis nur dann verarbeitet werden, wenn die Durchflussmenge des Fluids in vorgegebenen Grenzen liegt.Accordingly, the pressure measurement of the fluid of the measuring line should be made only or their result can only be processed if the flow rate of the fluid is within predetermined limits.
Im Interesse einer möglichst genauen Druckmessung sollte der Druck mit dem das Fluid zur Druckmessung gefördert wird, möglichst konstant sein. Alternativ oder ergänzend ist es aus gleichem Grund aber auch von Vorteil, wenn die Durchflussmenge des Fluids durch die Messleitung begrenzt wird und/oder im Normalbetrieb in einem vorgegebenen Bereich, vorzugsweise annähernd konstant gehalten wird.In the interests of the most accurate pressure measurement, the pressure with which the fluid is conveyed to the pressure measurement should be as constant as possible. Alternatively or additionally, it is for the same reason but also advantageous if the flow rate of the fluid is limited by the measuring line and / or is kept in normal operation in a predetermined range, preferably approximately constant.
Besondere Vorteile ergeben sich bei der Anwendung des Verfahrens in Fällen bei denen die Suspension von einer Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn gebildet wird.Particular advantages arise in the application of the method in cases in which the suspension is formed by a pulp suspension for producing a paper, cardboard, tissue or another fibrous web.
Wegen der Faserbestandteile sowie der relativ hohen Stoffdichten, die in der Regel zwischen 20 und 36%, insbesondere zwischen 25 und 32% liegen, ist eine direkte Druckmessung besonders problematisch.Because of the fiber components and the relatively high fabric densities, which are usually between 20 and 36%, in particular between 25 and 32%, direct pressure measurement is particularly problematic.
Dabei eignet sich das Verfahren besonders zur Druckmessung bei Refinern, Dispergern, Schneckenpressen, Förderschnecken, Heizschnecken, Pfropfschnecken o. ä., weil in diese Maschinen neben der Faserstoffsuspension oft auch Wasserdampf und/oder Chemikalien, beispielsweise Peroxid geführt werden.The method is particularly suitable for pressure measurement in refiners, dispersers, screw presses, screw conveyors, heating screws, grafting screws o. Ä., Because in addition to the pulp suspension often also steam and / or chemicals, such as peroxide are performed in these machines.
Auch die Drucküberwachung von Refinern für die Mahlung von Hackschnitzeln zu Fasern, bei der Wasserdampf entsteht und/oder vorher zugegeben wird, ist eine vorteilhafte Anwendung.Also the pressure monitoring of refiners for the grinding of wood chips to fibers, in which Water vapor is generated and / or added before, is an advantageous application.
Diese Maschinen sind überwiegend nur für einen Druck im Innenraum zwischen 0 und 4 bar, insbesondere zwischen 0 und 0,5 bar zugelassen.These machines are mainly approved only for a pressure in the interior between 0 and 4 bar, in particular between 0 and 0.5 bar.
Um eine sichere Funktion der Messung und ein Verstopfen der Messleitung zu verhindern, sollte der Druck des Fluids in der Messleitung maximal 1,3 bis 10 mal größer als der maximal zulässige Druck im Innenraum der Maschine sein.In order to prevent a safe function of the measurement and a clogging of the measuring line, the pressure of the fluid in the measuring line should be at most 1.3 to 10 times greater than the maximum permissible pressure in the interior of the machine.
Unabhängig von der speziellen Gestaltung und Art der Maschine ist es überwiegend von Vorteil, in einer Regelung/Steuerung der Maschine sicherzustellen, dass dann wenn der Druck des Fluids der Messleitung den maximal zulässigen Druck im Innenraum übersteigt und/oder wenn die Durchflussmenge des Fluids der Messleitung einen Sollwert über oder unterschreitet, der Antrieb der Maschine abgestellt und/oder die Dampfzufuhr zur Maschine unterbrochen und/oder die Zufuhr von Chemikalien zur Maschine abgestellt wird.Regardless of the specific design and type of machine, it is predominantly advantageous to ensure in a control of the machine that the pressure of the fluid of the measuring line exceeds the maximum permissible pressure in the interior and / or if the flow rate of the fluid of the measuring line exceeds or falls below a setpoint, shuts off the machine power and / or stops the steam supply to the machine and / or stops the supply of chemicals to the machine.
Im Ergebnis gewährleistet die Erfindung eine genaue und zuverlässige Druckmessung sowie die Möglichkeit zur Funktionsüberwachung der Druckmessung selbst.As a result, the invention ensures an accurate and reliable pressure measurement as well as the ability to monitor the function of the pressure measurement itself.
Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to several exemplary embodiments. In the attached drawing shows:
Bei der hier dargestellten Maschine
Hierzu wird wenigstens ein im Innenraum befindlicher Rotor
Der Dispergiereffekt steigt mit höherer Stoffdichte 22–35% der zugeführten Faserstoffsuspension
Die einfachste Ausführung ist ein Knet-Disperger, der besonders für die Aufbereitung brauner Verpackungspapiere eingesetzt wird.The simplest version is a kneading disperger, which is used especially for the processing of brown packaging papers.
Durch das Dispergieren werden größere Farbteilchen unter die Sichtbarkeitsgrenze zermahlen, noch auf der Faser haftende Druckfarbe abgelöst und Reste von Stickies so klein zermahlen, dass sie im nachfolgenden Prozess nicht mehr stören.By dispersing larger color particles are ground below the visibility limit, still detached on the fiber adhering ink and grinding remains of stickies so small that they do not interfere in the subsequent process.
In einigen Fällen wird eine Chemikalie
Im Innenraum
Wegen der Anlagerung von Fasern und Störstoffen, aber auch der Ablagerung von zugeführten Chemikalien
Daher ist eine möglichst kontinuierliche Messung des Drucks im Innenraum
Hierzu dient die indirekte Messung des Drucks wie in
Dabei wird über eine Messleitung
Die geförderte Fluidmenge liegt zwischen 1 und 3 l/min, so dass die Faserstoffsuspension
Zur Begrenzung der Durchflussmenge beim Fluid durchströmt dieses in der Messleitung
Dieser bekannte Durchflussbegrenzer
Nach dem Durchflussbegrenzer
Eine zu geringe Durchflussmenge beim Fluid deutet eine Verstopfung bei der Messleitung
In beiden Fällen wie auch für den Fall, dass die Druckmessung einen bestimmten Wert, im Allgemeinen den maximal für den Innenraum
Dieses Störprogramm stoppt den Antrieb
Die hier beschriebene indirekte Druckmessung ist einfach aufgebaut und kaum störanfällig, wobei über die Durchflussmessung sogar noch eine Selbstüberwachung des Messsystems erfolgt.The indirect pressure measurement described here has a simple structure and is hardly susceptible to interference, with the flow measurement even providing self-monitoring of the measuring system.
Da die Druckmessung vorzugsweise kontinuierlich erfolgt, können bereits vor Erreichen der maximal zulässigen Werte durch die Maschinensteuerung
Bei der in
Da der von der Pumpe
Über das darauf folgende handeinstellbare Ventil
Im Anschluss durchläuft das Fluid wie in
Um den Bereich des Fluidzugangs zum Innenraum
Im Normalbetrieb ist das Ventil
Soll der gemeinsame Anschluss zum Innenraum
Die Maschinensteuerung
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