DE2750507A1

DE2750507A1 - Verfahren zur messung der durchflussmenge der stofffluessigkeit pro zeiteinheit in einer papiermaschine sowie vorrichtung zur ausfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2750507A1
Application number: DE19772750507
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl Ing Dr Bubik; Rainer Ing Grad Jox; Hans-Joachim Dipl Ing Schultz
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1977-10-20
Filing date: 1977-11-11
Publication date: 1979-04-26
Also published as: ATA773377A; US4192710A; AT360330B; CH619777A5; CA1105733A

Description

P. 5240

ESCHER WYSS GMBH . Ravensburq / Württ., (Deutschland)

Verfahren zur Messung der Durchflussmenge der Stoffflüssigkeit pro Zeiteinheit in einer Papiermaschine sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Durchflussmenge der Stoffflüssigkeit pro Zeiteinheit in einer Papiermaschine anhand des Druckabfalles an einem drosselnden Element·

Gleichzeitig betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens bei einer Papiermaschine mit einem in der Strömung der Stoffflüssigkeit angeordneten drosselnden Element sowie einer Vorrichtung zur Messung des Druckabfalles an diesem Element durch einen Vergleich der Drücke vor dem Element und nach diesem.

Die Messung der zeitlichen Durchflussmenge der StoffflUssigkeit ist für Regelzwecke bei Papiermaschinen von besonderer Wichtigkeit. So ist es z.B. vorgeschlagen

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worden, zur Erzielung von Papier mit konstantem Flächengewicht eine zeitlich konstante Durchflussmenge der Stoffflüssigkeit,und zwar unabhängig von der Entwässerungsfähigkeit des Faservlieses,zuzuführen. Die bisherigen Verfahren und Vorrichtungen zur Messung dieser verhältnismässig grossen Durchflussmengen sind jedoch nicht befriedigend.

In vielen Fällen wurde bisher die Durchflussmenge aus den Einstellungen der Querschnitte am Stoffauflauf berechnet oder anhand der Leistungsaufnahme der die Stoffflüssigkeit zuführenden Pumpe abgeleitet. Beides führt zu sehr ungenauen Werten.

Eine genauere Bestimmung der Durchflussmenge ist nur mit der Hilfe von Durchflussmessern möglich. In der Regel wurden bisher zu diesem Zweck elektrisch induktive Durchflussmesser verwendet. Diese Durchflussmesser erfordern jedoch die Einhaltung genauer Einbaubedingungen, z.B. lange gerade Rohrstücke vor und nach dem Messgerät, um das Messergebnis nicht zu verfälschen. Luftblasen oder sonstige physikalische oder chemische Inhomogenitäten in der Strömung beeinflussen ungünstig das Messergebnis. Die Geräte selbst sind für die bei Papiermaschinen bestehenden dicken Rohrleitungen sehr teuer.

Andere Messverfahren mit der Messung des Druckabfalles an einem drosselnden Element, wie z.B. einer Blende, Düse oder einem Venturi-Rohr haben sich bisher in der Papierindustrie nicht durchgesetzt. Derartige drosselnde Elemente sind in der Regel für Fasersuspensionen nicht geeignet. Sie führen zu hohen Druckverlusten und fordern ebenfalls eine genaue Einhaltung der Einbaubedingungen.

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-rs'

Die Erfindung hat die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Ziel, mit deren Hilfe die erwähnten Nachteile beseitigt werden können und eine genaue Messung der Durchflussmenge mit der Hilfe bestehender Mittel ohne zusätzlichen Druckabfall und damit Leistungsverbrauch möglich ist

Das erfindungsgemässe Verfahren, durch welches dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass als drosselndes Element eine Lochplatte mit einer Mehrzahl parallel durchströmter Kanäle verwendet wird.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens bei einer Papiermaschine mit einem in der Strömung der Stoffflüssigkeit angeordneten drosselnden Element sowie einer Vorrichtung zur Messung des Druckabfalles an diesem Element durch einen Vergleich der Drücke vor dem Element und nach diesem, ist dadurch gekennzeichnet, dass als drosselndes Element eine Lochplatte mit einer Mehrzahl parallel durchströmter Kanäle dient.

Die Lochplatten, die z.B. in ihrer verfeinerten Form mit stufenartigen Ausweitungen aus der U.S.PS 3.725.197 bekannt sind, werden im Stoffauflauf der Papiermaschine zur gleichmässigen Verteilung der Stoffflüssigkeit über die Breite der Papiermaschine verwendet. Es ist auch bereits mit Erfolg vorgeschlagen worden, eine Lochplatte nach der US-PS 3.725.197 in einem von der Stoffflüssigkeit durchströmten Dämpfungsbehälter zu verwenden.

Es versteht sich, dass die Kanäle der Lochplatte nicht stufenartig ausgeweitet sein brauchen, sondern auch gerade zylindrische Bohrungen enthalten können.

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Erfindungsgemäss wird durch die Bestimmung des Druckabfalles an derartigen, bereits vorhandenen Lochplatten eine sehr genaue Messung der zeitlichen Durchflussmenge ermöglicht, und zwar ohne zusätzlichen Druckabfall und mit minimalem Aufwand. Die Lochplatte, insbesondere eine solche mit Kanälen mit stufenartigen Ausweitungen, ist nämlich immer so eingebaut, dass ihre Kanäle alle gleich durchströmt werden. Ausserdem wird an einer Lochplatte mit stufenartig ausgeweiteten Kanälen eine sehr feine gleichmässige Verwirbelung der Stoffflüssigkeit erhalten, so dass bei der Messung keine Druckschwankungen auftreten, welche den Messwert beeinflussen könnnten.

Es wird somit mit minimalen Mitteln eine Messung erhalten, welche genauer als die bisherigen Messverfahren und Messvorrichtungen ist.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.

Es zeigt:

Fig.l ein Schema einer Papiermaschine mit einem

Stoffauflauf, einer Stoffpumpe und einem Sieb,

Fig.2 einen schematischen Schnitt eines Dämpfungsbehälters mit einer Lochplatte,

Fig.3 eine der weiteren Möglichkeiten der Ausbildung

der Lochplatte in den Fig.l und 2,

Fig. 4 die Anwendung der Erfindung bei einem Saugformer und

Fig. 5 einen Mehrlagenstoffauflauf mit der erfindungsgemässen Messvorrichtung.

Die in der Fig. 1 schematisch dargestellte Papiermaschine enthält einen Stoffauflauf 1, welcher ein in nicht dargestellter bekannter Weise konisch sich verjüngendes Ver-

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teilrohr 2 aufweist. Das Verteilrohr ist, wie schematisch dargestellt, an eine Stoffleitung 3 mit einer Stoffpumpe angeschlossen. Die Stoffleitung 4 wird durch einen Elektromotor 5 mit einem Drehzahlregler 6 angetrieben. Ausserdem ist die Pumpe 4 mit einer Rückströmleitung 7 versehen, in welcher sich ein Regelventil 8 befindet. Schliesslich ist in der Stoffleitung noch gestrichelt ein Drosselventil 10 gezeichnet, das eventuell vorgesehen sein kann.

Wie noch aus der Fig.l hervorgeht, schliesstsich an das Verteilrohr 2 im Stoffauflauf 1 eine Lochplatte 11 an, welche parallel durchströmte Stoffkanäle 12 aufweist, die in diesem Fall mit stufenartigen Ausweitungen 13 versehen sind. Die stufenartigen Ausweitungen 13 sind in diesem Fall rechtwinklig, können jedoch auch andere Winkel aufweisen. Die Kanäle 12 können auch einfache zylindrische Kanäle sein.

An die Lochplatte 11 schliesst sich ein sich verjüngender Stoffauflaufkanal 14 an, welcher mit einem Ausgangsspalt 15 endet, aus welchem ein Strahl der Stoffflüssigkeit 16 nach aussen tritt. Der Strahl 16 wird im dargestellten Beispiel auf ein Sieb 16 gelegt, welches über einen Zylinder 17 geführt ist.

Wie noch aus der Fig.l hervorgeht, ist das Verteilrohr 1 mit einem Druckfühler 20 versehen. Gleichzeitig ist ein Druckfühler 21 im Stoffauflaufkanal 14 angeordnet. Die Signale der Druckfühler 20 und 21 werden einer Messvorrichtung 22 zugeführt, welche ein Vergleichsignal, z.B. ein Differenzsignal, bildet. Das Signal wird einem Regler 23

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zugeführt, welcher es mit einem Sollwert 24 vergleicht. Der Regler 23 bildet ein Regelsignal, welches dem Drehzahlregler 6 des Motors 5 zugeführt wird. Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, kann das Regelsignal auch den Regelventilen 8 oder Io zugeführt werden.

In der Fig. 1 sind zur Anschaulichkeit drei Möglichkeiten der Regelung der Stoffzufuhr dargestellt, nämlich durch den Drehzahlregler 6 und die Ventile 8 und 10. Es versteht sich, dass normalerweise nur eine von ihnen verwendet wird.

In der Fig.2 ist ein Dämpfungsbehälter 101 dargestellt, der eine Eingangsleitung 103 und eine Ausgangsleitung 103· aufweist. Zwischen den beiden Leitungen befindet sich eine Lochplatte 111 mit Kanälen 112. Die Kanäle können, wie dargestellt, stufenartige Ausweitungen 113 aufweisen, können jedoch auch z.B. zylindrisch sein oder andere Querschnittsformen haben. Die Stoffflüssigkeit bildet im Dämpfungsbehälter 101 einen Flüssigkeitsspiegel S, über welchem sich ein Luftraum L befindet.

Wie noch aus der Fig.2 hervorgeht, sind vor der Lochplatte 111 und nach dieser Druckfühler 120 und 121 vorgesehen, von welchen Messleitungen zu einem Vergleichsgerät 122 führen, das sein Vergleichsignal einem Messgerät 122· liefert. Das Messgerät 122· kann entweder ein Anzeigegerät sein, welches die pro Zeiteinheit durchströmende Durchflussmenge angibt oder es kann,ähnlich wie die Vorrichtung 23 aus der Fig.l, ein Regelsignal bilden, das einer nicht dargestellten Regelvorrichtung zugeführt wird.

Der Dämpfungsbehälter 101 kann an einer geeigneten Stelle der Papiermaschine eingesetzt werden. So kann er z.B. in der Leitung 3 angeordnet sein, um von der Stoffpumpe 4 herrührende Schwingungen auszuglätten.

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In der Fig. 3 ist schematisch eine weitere Möglichkeit der Ausbildung der Lochplatte dargestellt. Die in der Fig. 3 dargestellte Lochplatte 211 enthält Kanäle 212 mit konstantem zylindrischem Querschnitt.

Die Vorrichtung nach der Fig. 4 unterscheidet sich von der nach der Fig. 1, deren Ausschnitt sie darstellt, nur dadurch, dass der Stoffauflauf 1 bei einem Saugformer verwendet wird. Der Zylinder 17 enthält Bohrungen 218 und ist mit einem schematisch dargestellten Saugkasten 220 versehen. Der Stoffauflaufkanal ist mit einer Vorlippe 221 versehen, welche sich entlang der Oberfläche des Zylinders 17 erstreckt. Die übrigen Teile, welche der Ausführungsform nach der Fig. 1 entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Schliesslich zeigt die Fig. 5 die Anwendung der Erfindung bei einem Mehrlagenstoffauflauf,in dessen Stoffauflauf kanal 14 Trennwände angeordnet sind, welche in diesem drei Teilkanäle für die Stoffflüssigkeit bilden. Der Strahl der Stoffflüssigkeit wird zwischen zwei Siebe 16 gelegt, die über zwei Zylinder 17 geführt sind.

Der einzige Unterschied gegenüber der Vorrichtung nach der Fig. 1 besteht in diesem Fall darin, dass drei Verteilrohre 2 vorgesehen sind, und zwar jedes für eine andere Qualität der Stoffflüssigkeit. Jedem Verteilrohr 2 ist eine getrennte Stoffleitung 3 mit einer Stoffpumpe 4 zugeordnet. Im übrigen sind auch in dieser Figur die den Teilen aus der Figur 1 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

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Claims

Escher Wyss GmbH P.5240 /VsKU/

Patentansprüche

l.j Verfahren zur Messung der Durchflussmenge der Stoffflüssigkeit pro Zeiteinheit in einer Papiermaschine anhand des Druckabfalles an einem drosselnden Element, dadurch gekennzeichnet, dass als drosselndes Element eine Lochplatte (11, 111, 211) mit einer Mehrzahl parallel durchströmter Kanäle (12, 112,212) verwendet wird.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei einer Papiermaschine mit einem in der Strömung der StoffflUssigkeit angeordneten drosselnden Element sowie einer Vorrichtung zur Messung des Druckabfalles an diesem Element durch einen Vergleich der Drücke vor dem Element und nach diesem, dadurch gekennzeichnet, dass als drosselndes Element eine Lochplatte (11, 111, 211) mit einer Mehrzahl parallel durchströmter Kanäle (12, 112, 212) dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (12, 112) der Lochplatte stufenartige Ausweitungen (13, 113) aufweisen.

4· Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatte (11) im Stoffauflauf (1)

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der Papiermaschine angeordnet ist und zur Verteilung der Stoffflüssigkeit über die Breite der Papiermaschine dient.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatte (111) in einem von der Stoffflüssigkeit durchströmten Dämpfungsbehälter (101) angeordnet ist.

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