DE10233924A1

DE10233924A1 - Verfahren zum Betreiben einer Papiermaschine

Info

Publication number: DE10233924A1
Application number: DE2002133924
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Elenz; Thomas RÜHL
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2004-02-12

Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Papiermaschine wird die sich in der Pressenpartie ergebende Entwässerungsverteilung kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Papiermaschine.
Nach der Blattbildung, bei der die wichtigsten Blatteigenschaften festgelegt werden, muss die Papierbahn in der Pressenpartie weiter entwässert und verdichtet werden. Das Wasser, das in einem jeweiligen Pressnip aus dem Papier gepresst wird, wird durch ein oder zwei durch den Pressnip laufende Filzbänder abgeführt. Das aus dem Papier gepresste Wasser wird weiter über Abschleudern an Presswalzen oder Rohrsauger entfernt, die beispielsweise aus feststehenden, jeweils mit einem Schlitz bestehenden Rohren bestehen können, die an Vakuumpumpen angeschlossen sind und somit Wasser aus dem Filz saugen können.
Was die Entwässerungsverteilung in der Pressenpartie angeht, so ist bisher eine rein intuitive Handhabung aus der Erfahrung heraus die Praxis. Die sich in der Pressenpartie ergebende Entwässerungsverteilung ist daher bisher relativ unbestimmt.
Es besteht nun aber die Möglichkeit einer Messung von Wassermenge, Vakua, Linienkraft, Filzzug, Klappenstellung usw.

Ziel der Erfindung ist es, ein insbesondere hinsichtlich einer möglichst optimalen Entwässerungsverteilung verbessertes Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen. Dabei sollen insbesondere ein maximaler Trockengehalt, eine hohe Filzlebensdauer, ein stabiler Bahnlauf und/oder dergleichen erreicht werden, und zwar grundsätzlich sowohl für einfach als auch für doppelt befilzte Pressen. Überdies soll eine möglichst definierte Struktur, z.B. symmetrische Eigenschaften des Rohpapiers und z.B. eine definierte Blattverdichtung infolge der Entwässerung, erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Papiermaschine, bei dem die sich in der Pressenpartie ergebende Entwässerungsverteilung vorzugsweise automatisch kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt wird.

Es erfolgt also eine gezielte Kontrolle und/oder Beeinflussung (Steuern, Regeln) der Entwässerungsverteilung in der Pressenpartie. Eine entsprechende Kontrolle kann insbesondere der Prozessüberwachung dienen. Eine entsprechende Beeinflussung der Entwässerungsverteilung dient beispielsweise der Anpassung der Entwässerungsmengen und entsprechend der Entwässerungsverteilung an veränderte Randbedingungen zur Erzielung bzw. Aufrechterhaltung von zuvor definierten Zielgrößen. Bei diesen Zielgrößen kann es sich beispielsweise um die Papierqualität, die Runnability, Veränderungen der Bespannungen und/oder dergleichen handeln. Grundsätzlich ist insbesondere auch eine gezielte Beeinflussung durch automatisiertes Auslösen von geeigneten Maßnahmen, z.B. Veränderung von Betriebsparametern, denkbar.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Aufteilung der sich in der Pressenpartie ergebenden Gesamtentwässerung auf die einzelnen Pressnips kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt. Alternativ oder zusätzlich kann auch wenigstens ein sich zwischen verschiedenen Pressnips ergebendes Entwässerungsverhältnis kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt werden.

In bestimmten Fällen kann es auch von Vorteil sein, wenn die sich innerhalb eines jeweiligen Pressnips und/oder für zumindest einen Teil einer Presse ergebende Entwässerungsaufteilung nach oben und nach unten kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt wird.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung wird die sich für eine jeweilige Entwässerungsposition ergebende Entwässerungsaufteilung in eine Nipentwässerung und eine Rohrsaugerentwässerung kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt.

Zur Steuerung und/oder Regelung der Entwässerungsverteilung wird vorzugsweise zumindest eine der folgenden Kenn- oder Einflussgrößen herangezogen:

– Linienkraft im jeweiligen Pressnip
– Vakua, z.B. bei Rohrsaugern, Walzen und/oder dergleichen
– Bespannungskonditionierung über Spritzrohre
– Auslaufgeometrie der aus einem jeweiligen Pressnip auslaufenden Bespannungen
– Presswalzenkonditionierung
– Walzenoberfläche
– Filzzustand, z.B. Design, Spannungszustand und/oder dergleichen.

Dabei wird der Filzzustand vorzugsweise anhand von Online-Filzmessungen ermittelt. Zur Ermittlung des Filzzustandes kann beispielsweise der Wassergehalt, die Wasserdurchlässigkeit, der Spannungszustand und/oder dergleichen gemessen werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind beispielsweise zur Steuerung und/oder Regelung der Entwässerungsverteilung einzelne Entwässerungsmengen als Zielgrößen vorgebbar.

Teilweise können diese messtechnisch erfassten Werte noch durch Störgrößen beeinflusst werden (z.B. Spritzrohre), die dann bei der Auswertung bzw. Weiterverwertung der betreffenden Messwerte zu berücksichtigen bzw. zu korrigieren sind.

Eine entsprechende Presswalzenkonditionierung kann beispielsweise über Schaber und/oder Spritzrohre erfolgen.

Es können beispielsweise auch für das maximale Verhältnis Nipentwässerung/Rohrsaugerentwässerung bestimmte Werte vorgegeben werden. So können beispielsweise die Werte 90 : 10, 50 : 50 oder 10 : 90 oder dergleichen für ein solches maximales Verhältnis Nipentwässerung/Rohrsaugerentwässerung vorgegeben werden.

Zur Bestimmung der jeweiligen Verhältnisse Nipentwässerung/ Rohrsaugerentwässerung können insbesondere die betreffenden Wassermengen und die betreffenden Einflussgrößen gemessen werden, wobei die jeweiligen Verhältnisse Nipentwässerung/Rohrsaugerentwässerung aus den betreffenden erhaltenen Messwerten berechnet werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich beispielsweise ein maximaler Trockengehalt, eine hohe Filzlebensdauer, ein stabiler Bahnlauf und/oder dergleichen erzielen. Dies gilt grundsätzlich sowohl für einfach befilzte als auch für doppelt befilzte Pressen.

Erreicht wird dies insbesondere durch eine maximale Nipentwässerung, was gleichbedeutend mit einer geringen Rohrsaugerentwässerung ist. Das maximale Entwässerungsverhältnis Nip/Rohrsauger hängt u.a. von der Linienkraft und dem Filztyp ab. Die weiter oben angegebenen bevorzugten Verhältnisse können also insbesondere für unterschiedliche Filztypen und/oder unterschiedliche Geschwindigkeiten jeweils ein Optimum darstellen. Grundsätzlich sind, je nach den jeweiligen Gegebenheiten, auch andere Verhältniswerte denkbar.

Die Regelung der Rohrsauger kann automatisch erfolgen. Bei einer Wasserringluftpumpe ändert sich der Druck, bei einem so genannten "Turbair^®" (dynamisches Turbo-Gebläse) ändert sich das Volumen.

Insbesondere im Zusammenhang mit einer möglichen Prozesskontrolle ist unter anderem zu beachten, dass die Bespannungen der Pressenpartie, d.h. zum Beispiel die Pressfilze, die Pressmäntel, die Transferbänder und/oder dergleichen, einer zeitlichen Veränderung unterliegen. Diese Veränderung spiegelt sich auch sehr deutlich in der Charakteristik der Entwässerungsverteilung wieder. Die genaue Kontrolle der Entwässerungsverteilung gibt somit auch Aufschluss über den Zustand der Bespannungen bzw. deren Arbeitsfähigkeit. Definierte Grenzwerte der Entwässerungsverteilung können somit definierte Zustände der Bespannungen anzeigen, die dann z.B. als Information für die Restlaufzeit verwendet werden können.

Was eine mögliche Regelung der Entwässerungsverteilung betrifft, so ist unter anderem zu beachten, dass die Entwässerungsverteilung in der Pressenpartie Einfluss auf verschiedene Qualitätswerte des fertigen Papiers wie z.B. die Oberflächenverdichtung oder Porosität und auch die Runability z.B. durch einen konstanten Trockengehalt und ein stabiles Feuchtequerprofil beeinflusst. Die zeitliche Stabilität der gewünschten bzw. definierten Entwässerungsverteilung unterstützt somit konstante Qualitätswerte und Laufeigenschaften der Papiermaschine. Ungewollten Veränderungen der Entwässerungsverteilung infolge sich ändernder Randbedingungen kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren entgegengewirkt werden. Es sind definierte Veränderungen zur Anpassung an definierte Änderungen möglich. Zu den Veränderungen, die die Entwässerungsverteilung beeinflussen, zählen z.B. die folgenden:

– Schwankungen, Veränderungen der Stoffcharakteristik (Stoffzusammensetzung, Chemie, Retention)
– zeitliche Veränderungen der Bespannungen (Nasssiebe, Pressfilze, Pressmäntel, Transferbänder)
– definierte Veränderungen der Maschinengeschwindigkeit
– definierte Umstellung der Papiersorte (Stoffmodell, Flächengewicht)

Insbesondere im Hinblick auf die eingangs bereits erwähnte definierte Struktur des Rohpapiers, z.B. symmetrische Oberflächenverdichtung, ist es auch von Vorteil, wenn z.B. die Pressenpartie mit zwei Doppelfilz-Schuhpressen die Entwässerungsverteilung so gesteuert und/oder geregelt wird, dass in der in Maschinenlaufrichtung betrachtet zweiten Schuhpresse die Entwässerung über den Oberfilz zumindest im Wesentlichen gleich der Entwässerung über den Unterfilz ist, d.h. die Summe der Entwässerung nach oben gleich der Summe der Entwässerung nach unten ist.

Die betreffenden Wassermengen können gemessen und einander angeglichen werden. Es werden also beispielsweise die Wassermengen in der zweiten Presse gemessen, um die Bedingung zu erfüllen, wonach die Summe der Entwässerung nach oben gleich der Summe der Entwässerung nach unten sein soll.

Bei einer im Vergleich zur Entwässerung über den Unterfilz geringeren Entwässerung über den Oberfilz wird vorzugsweise die Linienkraft in der ersten Schuhpresse entsprechend verringert.

Bei einer im Vergleich zur Entwässerung über den Unterfilz höheren Entwässerung über den Oberfilz kann beispielsweise die Linienkraft in der ersten Schuhpresse entsprechend erhöht werden.

In bestimmten Fällen kann ein Entwässerungsverhältnis erste Pressezweite Presse von beispielsweise 2 : 1 oder 3 : 1 von Vorteil sein. Eine Reglung ist beispielsweise über die Linienkraft FL 1 der ersten Presse und/oder Vakua denkbar.

Die Erfindung ist grundsätzlich bei allen Pressentypen anwendbar.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Papiermaschine, bei dem die sich in der Pressenpartie ergebende Entwässerungsverteilung kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufteilung der sich in der Pressenpartie ergebenden Gesamtentwässerung auf die einzelnen Pressnips kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein sich zwischen verschiedenen Pressnips ergebendes Entwässerungsverhältnis kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich innerhalb eines jeweiligen Pressnips und/oder für zumindest einen Teil einer Presse ergebende Entwässerungsaufteilung nach oben und nach unten kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich für eine jeweilige Entwässerungsposition ergebende Entwässerungsaufteilung in eine Nipentwässerung und eine Rohrsaugerentwässerung kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung und/oder Regelung der Entwässerungsverteilung zumindest eine der folgenden Kenngrößen herangezogen wird: – Linienkraft im jeweiligen Pressnip – Vakua, z.B. bei Rohrsaugern, Walzen und/oder dergleichen – Bespannungskonditionierung über Spritzrohre – Auslaufgeometrie der aus einem jeweiligen Pressnip auslaufenden Bespannungen – Presswalzenkonditionierung – Walzenoberfläche – Filzzustand, z.B. Design, Spannungszustand und/oder dergleichen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Filzzustand anhand von Online-Filzmessungen ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Filzzustandes der Wassergehalt, die Wasserduchlässigkeit, der Spannungszustand und/oder dergleichen gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung und/oder Regelung der Entwässerungsverteilung einzelne Entwässerungsmengen als Zielgrößen vorgebbar sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung und/oder Regelung der Entwässerungsverteilung über zumindest eine der folgenden Einflussgrößen erfolgt: – Linienkraft im jeweiligen Pressnip – Vakua, z.B. bei Rohrsaugern, Walzen und/oder dergleichen – Bespannungskonditionierung über Spritzrohre – Auslaufgeometrie der aus einem jeweiligen Pressnip auslaufenden Bespannungen – Presswalzenkonditionierung – Walzenoberfläche – Filzzustand, z.B. Design, Spannungszustand und/oder dergleichen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das maximale Verhältnis Nipentwässerung/Rohrsaugerentwässerung Werte von insbesondere 90 : 10, 50 : 50 oder 10 : 90 vorgegeben werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der jeweiligen Verhältnisse Nipentwässerung /Rohrsaugerentwässerung die betreffenden Wassermengen und die betreffenden Einflussgrößen gemessen werden und die jeweiligen Verhältnisse Nipentwässerung/Rohrsaugerentwässerung aus den betreffenden erhaltenen Messwerten berechnet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich zweier aufeinander folgender Pressen die Entwässerungsverteilung so gesteuert und/oder geregelt wird, dass dann, wenn die sich für beide Pressen ergebende Summe der Entwässerung nach oben kleiner ist als die sich z.B. für die zweite Presse ergebende Summe der Entwässerung nach unten, die Linienkraft z.B. der ersten Presse verringert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich zweier aufeinander folgender Pressen die Entwässerungsverteilung so gesteuert und/oder geregelt wird, dass dann, wenn die sich für beide Pressen ergebende Summe der Entwässerung nach oben höher ist als die sich z.B. für die zweite Presse ergebende Summe der Entwässerung nach unten, die Linienkraft z.B. der ersten Presse erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen dem an einem Oberfilz eines Pressnips anliegenden Vakuum und dem am Unterfilz anliegenden Vakuum entsprechend verändert wird, um zu erreichen, dass die Summe aus der Entwässerung über die oberen Filze der einzelnen Pressnips gleich der Entwässerung über die Unterfilze der einzelnen Pressnips ist.