EP1249532B1 - Verfahren und Anlage zur Formationsregelung - Google Patents

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EP1249532B1
EP1249532B1 EP02007538A EP02007538A EP1249532B1 EP 1249532 B1 EP1249532 B1 EP 1249532B1 EP 02007538 A EP02007538 A EP 02007538A EP 02007538 A EP02007538 A EP 02007538A EP 1249532 B1 EP1249532 B1 EP 1249532B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
formation
retention
value
process according
retention agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02007538A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1249532A2 (de
EP1249532A3 (de
Inventor
Michael Dr. Schwarz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7681523&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1249532(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1249532A2 publication Critical patent/EP1249532A2/de
Publication of EP1249532A3 publication Critical patent/EP1249532A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1249532B1 publication Critical patent/EP1249532B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009—Paper-making control systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S162/00—Paper making and fiber liberation
    • Y10S162/09—Uses for paper making sludge
    • Y10S162/10—Computer control of paper making variables
    • Y10S162/11—Wet end paper making variables

Definitions

  • the invention relates to a method and a system for producing a fibrous web, in particular paper or board web.
  • the retention is determined online via the measured substance densities in the white water and in the material feed to the headbox and kept constant by regulating the amount of retention agent or quantities.
  • a known paper plant with such a retention control is shown schematically in FIG.
  • This retention-based method has i.a. the disadvantage that the formation becomes increasingly worse with increasing retention. To avoid a bad formation, the retention must be set with a large safety margin to the maximum possible retention.
  • Formation is generally understood to mean the structure and the degree of uniformity of the fiber distribution in the fibrous web, eg paper, measured or assessed, for example by means of transmitted light.
  • the formation is also commonly referred to as the "review" of the fibrous web or paper. Retention is the proportion of the sieve or the sieve retained mass to the total applied to the sieve mass to understand.
  • EP 1 054 102 A2 it is proposed to regulate the grammage of a paper or board web by means of two control loops.
  • the additional control loop is used, e.g. determine the change in retention using a white water consistency measurement and take appropriate countermeasures.
  • the aim of the invention is to provide an improved method and an improved system of the type mentioned, in which the aforementioned disadvantages are eliminated.
  • the formation can be kept at the predetermined target level, in particular by correspondingly changing the amount of addition of at least one retention agent.
  • the retention is kept continuously at the maximum possible value.
  • the retention can also be kept constant at a predefinable high level.
  • the formation is maintained at the predetermined target level by correspondingly changing the ratio of the added amounts of the two retention agents.
  • the formation control can be carried out in different ways. In the following his purely exemplary called some possibilities.
  • the formation can be adjusted or regulated, for example, by correspondingly changing or increasing or reducing two retention agent mass flows Q R1 , Q R2 at a constant ratio Q R1 / Q R2 .
  • Another possibility is e.g. in that the formation is measured, the measured value is compared with a desired value, the addition amount of the first retention agent is adjusted accordingly to equalize the formation to the desired value, and the addition amount of the second retention agent or the ratio between the addition amounts of the two retention agents is adjusted so far until the formation deteriorates again.
  • the retention control which can take place in a conventional manner, in particular be faster than the formation control.
  • the two different retention aids can comprise, for example, polymers with different charge density (anionic / cationic) and / or different molecular weight.
  • the two different retention agents may include, for example, polyethyleneimine (PEI) and polyacrylamide (PAM).
  • the first retention agent comprises a polymer, e.g. Polyacrylamide, and the second retention agent inorganic microparticles, e.g. Bentonite, Hydrocol, etc.
  • a polymer for coarse flocculation and a means for fine flocculation may be provided.
  • the formation control also includes raw material influences and / or the water flow in the wet part. This is possible in particular through the use of fuzzy logic and / or predictive controls.
  • the formation is worsened to a lesser extent with increasing retention than with the use of long-fiber raw materials.
  • This substance-dependent relationship between formation and retention can be taken into account in the control algorithm. This can be done, for example, in the context of a formation control superimposed on a retention control or by the fact that the ratio Q R1 / Q R2 of the mass flows of the retention agents of the dual system is also selected depending on the type of pulp (type of raw material).
  • the inventive plant for producing a fibrous web comprises the features specified in claim 14.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of an embodiment of a plant 10 for producing a fibrous web 12, which may be in particular a paper or board web.
  • the system 10 of FIG. 2 is not an embodiment of the invention.
  • the plant 10 comprises a constant part, a paper machine and a formation controller 13 for controlling the formation.
  • the formation controller 13 is a quality control, in which the formation leads to the retention.
  • the formation of the fibrous web 12 is measured as a controlled variable online.
  • the relevant measured value is fed to the formation controller 13.
  • the formation is finally maintained at a predetermined target level.
  • the formation can be maintained at the predefinable desired level by correspondingly changing the added quantity of at least one retention agent.
  • the retention agent flow is changed in a line 17, for example, via a flow controller 18, the to From the formation controller 13 receives a corresponding setpoint.
  • the flow controller 18 (FIC, flow indicated control)
  • the retention agent flow is measured in the line 17 and compared with the relevant, supplied by the formation controller 13 setpoint.
  • the flow controller 18 actuator 19 in particular a valve, is provided, via which the retention medium then adjusted accordingly, ie equalized to the desired value.
  • At least one fabric density value preferably the fabric density value of the white water I, C L and / or the fabric density value of the high consistency fiber suspension (C H ) are input to the headbox 22 in the feeder 15.
  • a control variable output by the formation controller 13 can then be used to set the mass or volume flow of at least one retention agent so that the formation value assumes the desired size. In the present case, as already explained, this can be done via at least one flow controller 18, for example.
  • volume flow Q L of low consistency C L is preferably white water I.
  • the measuring point in question is designated by a).
  • the control of white water consistency at other points can also be measured.
  • FIG. 2 another possible measuring point is designated b).
  • the mixing pump 26 is supplied in addition to the white water I and thick matter.
  • the white water II is fed to the fiber recovery.
  • the retention agent not only affects the retention of the solid particles, but also the formation. Since the formation of the finished fibrous web 12 is measured online, the retention can be kept continuously at the maximum possible value.
  • retention In dual systems, i. With the addition of two different retention agents at two different sites, retention can always be kept constant at a high level.
  • the formation may be e.g. be maintained at the predetermined target level by correspondingly changing the ratio of the added amounts of the two retention agents.
  • the formation can be adjusted or regulated, for example, by correspondingly changing or increasing or reducing two retention agent mass flows Q R1 , Q R2 at a constant ratio Q R1 / Q R2 .
  • Another possibility is, for example, that the formation is measured, the measured value is compared with a desired value, for approximation the formation is adjusted to the desired value of the addition amount of a first retention agent of a dual system and adjusted to the highest possible level of retention, the addition of a second retention agent of the dual system or the ratio between the addition of the two retention agents is adjusted until the formation again deteriorated.
  • Figure 3 shows a schematic representation of an exemplary control system of such an embodiment of the system according to the invention.
  • the formation control comprising the formation controller 13 may be combined with a conventional retention control comprising a retention controller 28.
  • the controller 28 comprehensive loop for the retention control is superimposed on the controller 13 comprehensive control circuit for the formation control.
  • the retention control can be faster than the formation control.
  • the formation controller 13 supplies to the retention controller 28 a signal F via which, for example, the consistency value 24 of low consistency C L and / or the output value 30 of the retention controller 28 can be directly influenced.
  • Figure 4 shows a schematic partial representation of the control system of another embodiment of the plant according to the invention for producing a fibrous web, which differs from that of Figure 2 essentially in that both a first retention agent 1 and a second retention agent 2 is added in the dual system.
  • the retention controller 18 receives from the higher-level formation controller 13 a desired value for the mass or volume flow of the first retention agent 1 as a function of the formation.
  • the second retention agent 2 is readjusted by a ratio regulator 18 '.
  • the ratio controller 18 ' obtains a setpoint value for the ratio from the higher-level formation controller 13, this setpoint being dependent on the retention, and / or the formation, and / or at least one substance parameter, e.g. the type of material (e.g., short fiber, long fiber, recycled fiber, mixtures thereof, etc.).
  • control system for example, at least substantially again be designed as that shown in Figure 2. Parts corresponding to each other are assigned the same reference numerals.
  • FIG 5 shows a schematic partial representation of the control system of another embodiment of the plant according to the invention for producing a fibrous web. This embodiment is compared to that of FIG 4 by a supply line 32 of a portion of the white water I directly added to the headbox 22.
  • This supply line 32 is required for dilution water headboxes for sectional cross-sectional control of the basis weight (see eg ModuleJet).
  • this Siebwasserteilvolumenstrom is flow-controlled (FIC, flow indicated control) and flows directly from the white water tank 34 to the headbox 22nd
  • the consistency value Q M ie the value in question after the mixing point, are supplied to the formation controller 13 via the measuring device 20.
  • the two different retention agents may comprise, for example, polymers with different charge density (anionic / cationic) and / or different molecular weight.
  • the two different retention agents may include, for example, polyethyleneimine (PEI) and polyacrylamide (PAM).
  • a polymer e.g. Polyacrylamide
  • a second retention agent inorganic microparticles e.g. Bentonite, hydrocol, etc.
  • the formation is worsened to a lesser extent with increasing retention than with the use of long-fiber raw materials.
  • This substance-dependent relationship between formation and retention can be taken into account in the control algorithm. This can be done, for example, in the context of a formation control overlaid on a retention control (cf., in particular, FIG. 3) or in that the ratio Q R1 / Q R2 of the mass flows of the retention system of the dual system is also selected depending on the type of pulp (type of raw material).

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn.
  • Bei den bisher bekannten Anlagen zur Papierherstellung wird die Retention über die gemessenen Stoffdichten im Siebwasser und in der Stoffzuführung zum Stoffauflauf online ermittelt und durch Regelung über die Retentionsmittelmenge bzw. -mengen konstant gehalten. Eine bekannte Papieranlage mit einer solchen Retentionsregelung ist schematisch in der Figur 1 dargestellt.
  • Dieses auf einer Regelung der Retention basierende Verfahren weist u.a. den Nachteil auf, daß die Formation mit höher werdender Retention zunehmend schlechter wird. Zur Vermeidung einer schlechten Formation muß die Retention mit einem großen Sicherheitsabschlag zur maximal möglichen Retention eingestellt werden.
  • Dabei ist unter Formation allgemein die Struktur und der Grad der Einheitlichkeit der Faserverteilung in der Faserstoffbahn, z.B. Papier, gemessen oder beurteilt z.B. mittels durchgeschickten Lichtes, zu verstehen. Die Formation wird allgemein auch als die "Durchsicht" der Faserstoffbahn bzw. des Papiers bezeichnet. Unter Retention ist der Anteil der vom Sieb bzw. den Sieben zurückgehaltenen Masse zur gesamten auf das Sieb aufgebrachten Masse zu verstehen.
  • In dem Fachaufsatz von Jones D.G. et al.: "A new non linear optimal control strategy for paper formation", Measurement and Control, Institute of Measurement and Control, London, GB, Vo. 32, Nr. 8, Oktober 1999, Seiten 241 - 245, wird darauf hingewiesen, dass zur Regelung der Formation auch die Menge der Retentionsmittel (floculent agents) herangezogen werden kann. Es ist aus dieser Publikation außerdem bekannt, dass ein Zuviel an Retentionsmitteln die Formation des hergestellten Blattes verschlechtern kann.
  • In der EP 1 054 102 A2 wird vorgeschlagen, das Flächengewicht einer Papier- oder Kartonbahn mit Hilfe von zwei Regelkreisen zu regeln. Dabei wird der zusätzliche Regelkreis eingesetzt, um z.B. mit Hilfe einer Siebwasser-Konsistenzmessung die Veränderung der Retention zu ermitteln und entsprechende Gegenmaßnahmen zu treffen.
  • Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen die zuvor genannten Nachteile beseitigt sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
  • Dabei kann die Formation insbesondere durch entsprechendes Verändern der Zugabemenge wenigstens eines Retentionsmittels auf dem vorgebbaren Sollniveau gehalten werden.
  • Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Retention laufend auf dem jeweils maximal möglichen Wert gehalten.
  • Indem zwei unterschiedliche Retentionsmittel an zwei verschiedenen Stellen zugegeben werden (Dualsystem), kann auch die Retention konstant auf einem vorgebbaren hohen Niveau gehalten werden. Vorteilhafterweise wird die Formation durch entsprechendes Verändern des Verhältnisses der Zugabemengen der beiden Retentionsmittel auf dem vorgebbaren Sollniveau gehalten.
  • Dabei kann die Formationsregelung auf unterschiedliche Weise durchgeführt werden. Im folgenden seinen rein beispielhaft einige Möglichkeiten genannt.
  • So kann die Formation beispielsweise dadurch eingestellt bzw. geregelt werden, daß zwei Retentionsmittelmasseströme QR1, QR2 bei konstantem Verhältnis QR1/QR2 entsprechend verändert bzw. erhöht oder reduziert werden.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht z.B. darin, daß die Formation gemessen wird, der Meßwert mit einem Sollwert verglichen wird, zur Angleichung der Formation an den Sollwert die Zugabemenge des ersten Retentionsmittels entsprechend eingestellt wird und zur Einstellung eines möglichst hohen Niveaus der Retention die Zugabemenge des zweiten Retentionsmittels bzw. das Verhältnis zwischen den Zugabemengen der beiden Retentionsmittel soweit nachgestellt wird, bis sich die Formation wieder verschlechtert.
  • Überdies ist es beispielsweise möglich, die Formationsregelung einer Retentionsregelung zu überlagern. Dabei kann die Retentionsregelung, die auf herkömmliche Weise erfolgen kann, insbesondere schneller sein als die Formationsregelung.
  • Die beiden unterschiedlichen Retentionsmittel können beispielsweise Polymere mit unterschiedlicher Ladungsdichte (anionisch/kationisch) und/oder unterschiedlichem Molekulargewicht umfassen. Dabei können die beiden unterschiedlichen Retentionsmittel beispielsweise Polyethylenimin (PEI) und Polyacrylamid (PAM) umfassen.
  • Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt das erste Retentionsmittel ein Polymer, z.B. Polyacrylamid, und das zweite Retentionsmittel anorganische Mikropartikel, z.B. Bentonit, Hydrocol, usw. Es kann somit beispielsweise ein Polymer zur Grobflockung und ein Mittel zur Feinflockung vorgesehen sein.
  • In bestimmten Fällen ist es von Vorteil, wenn in die Formationsregelung auch Rohstoffeinflüsse und/oder die Wasserführung im Naßteil mit einbezogen werden. Dies ist insbesondere durch den Einsatz von Fuzzy-Logik und/oder Predictive Controls möglich.
  • So wird beispielsweise bei der Verwendung kurzfasriger Rohstoffe die Formation bei steigender Retention in geringerem Maße verschlechtert als bei dem Einsatz langfasriger Rohstoffe.
  • Dieser stoffabhängige Zusammenhang zwischen Formation und Retention kann im Regelalgorithmus berücksichtigt sein. Dies kann beispielsweise im Rahmen einer einer Retentionsregelung überlagerten Formationsregelung oder dadurch geschehen, daß das Verhältnis QR1/QR2 der Massenströme der Retentionsmittel des Dualsystems auch je nach Faserstoffart (Rohstoffart) gewählt wird.
  • Die erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, umfaßt die in Anspruch 14 angegebenen Merkmale.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlage sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer bekannten Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit einer herkömmlichen Regelung der Retention,
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit einer Regelung der Formation,
    Figur 3
    eine schematische Darstellung des Regelungssystems einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit einer einer Retentionsregelung überlagerten Formationsregelung,
    Figur 4
    eine schematische Teildarstellung des Regelungssystems einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn, bei dem ein zweites Retentionsmittel zugegeben wird, und
    Figur 5
    eine schematische Teildarstellung des Regelungssystems einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit einer Zuleitung eines Teils des Siebwassers I direkt zum Stoffauflauf.
  • Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer Anlage 10 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 12, bei der es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln kann. Die Anlage 10 nach Fig. 2 ist kein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Anlage 10 umfaßt einen konstanten Teil, eine Papiermaschine und einen Formationsregler 13 zur Regelung der Formation. Dabei dient der Formationsregler 13 einer Qualitätsregelung, bei der die Formation die Retention führt.
  • Über eine vor der Aufrollung 14 vorgesehene Meßeinrichtung 16 wird die Formation der Faserstoffbahn 12 als Regelgröße online gemessen. Der betreffende Meßwert wird dem Formationsregler 13 zugeführt. Über die automatische Formationsregelung 13 wird die Formation schließlich auf einem vorgebbaren Sollniveau gehalten.
  • Unter Formation ist allgemein die Struktur und der Grad der Einheitlichkeit der Faserverteilung in der Faserstoffbahn 12, gemessen oder beurteilt z.B. mittels hindurchgeschickten Lichts, zu verstehen. Die Formation wird allgemein auch als die "Durchsicht" der Faserstoffbahn bezeichnet.
  • Die Formation kann insbesondere durch entsprechendes Verändern der Zugabemenge wenigstens eines Retentionsmittels auf dem vorgebbaren Sollniveau gehalten werden.
  • Im vorliegenden Fall wird der Retentionsmitteldurchfluß in einer Leitung 17 z.B. über einen Durchflußregler 18 entsprechend verändert, der dazu vom Formationsregler 13 einen entsprechenden Sollwert erhält. Mittels des Durchflußreglers 18 (FIC, flow indicated control) wird der Retentionsmitteldurchfluß in der Leitung 17 gemessen und mit dem betreffenden, vom Formationsregler 13 gelieferten Sollwert verglichen. In der Leitung 17 ist zudem ein über den Durchflußregler 18 beaufschlagbares Stellglied 19, insbesondere ein Ventil, vorgesehen, über das der Retentionsmitteldurchfluß dann entsprechend nachgestellt, d.h. an den Sollwert angeglichen wird.
  • Außer dem mittels der Meßeinrichtung 16 online gemessenen Formationswert kann in den Formationsregler 13 insbesondere auch zumindest ein Stoffdichtewert, vorzugsweise der Stoffdichtewert des Siebwassers I geringer Konsistenz (WW I = white water I, CL) und/oder der Stoffdichtewert der Faserstoffsuspension hoher Konsistenz (CH) in der Zuführung 15 zum Stoffauflauf 22 eingegeben werden.
  • In der Fig. 2 sind beispielhaft zwei solche jeweils durch einen Stoffdichtewert gebildete Eingangsgrößen für den Formationsregler 13 angedeutet und mit "20" bzw. "24" bezeichnet.
  • Eine vom Formationsregler 13 ausgegebene Stellgröße kann dann dazu verwendet werden, den Massen- bzw. Volumenstrom zumindest eines Retentionsmittels so einzustellen, daß der Formationswert die gewünschte Größe annimmt. Im vorliegenden Fall kann dies, wie bereits erläutert, beispielsweise über wenigstens einen Durchflußregler 18 geschehen.
  • Bei dem Volumenstrom QL niedriger Konsistenz CL handelt es sich zwar bevorzugt um Siebwassers I. Die betreffende Meßstelle ist mit a) bezeichnet. Zur Regelung kann jedoch auch die Siebwasserkonsistenz an anderen Stellen gemessen werden. In der Figur 2 ist eine weitere mögliche Meßstelle mit b) bezeichnet.
  • Wie anhand der Figur 2 zu erkennen ist, wird der Mischpumpe 26 außer dem Siebwasser I auch Dickstoff zugeführt.
  • Das Siebwasser II wird der Faserrückgewinnung zugeführt.
  • Durch die Retentionsmittel wird nicht nur die Retention der Feststoffpartikel, sondern auch die Formation beeinflußt. Da die Formation der fertigen Faserstoffbahn 12 online gemessen wird, kann die Retention laufend auf dem jeweils maximal möglichen Wert gehalten werden.
  • Bei Dualsystemen, d.h. bei der Zugabe von zwei unterschiedlichen Retentionsmitteln anzwei verschiedenen Stellen, kann auch die Retention stets konstant auf einem hohen Niveau gehalten werden. Dabei kann die Formation z.B. durch entsprechendes Verändern des Verhältnisses der Zugabemengen der beiden Retentionsmittel auf dem vorgebbaren Sollniveau gehalten werden.
  • Die Formation kann beispielsweise dadurch eingestellt bzw. geregelt werden, daß zwei Retentionsmittelmasseströme QR1, QR2 bei konstantem Verhältnis QR1/QR2 entsprechend verändert bzw. erhöht oder reduziert werden.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht z.B. darin, daß die Formation gemessen wird, der Meßwert mit einem Sollwert verglichen wird, zur Angleichung der Formation an den Sollwert die Zugabemenge eines ersten Retentionsmittels eines Dualsystems entsprechend eingestellt wird und zur Einstellung eines möglichst hohen Niveaus der Retention die Zugabemenge eines zweiten Retentionsmittels des Dualsystems bzw. das Verhältnis zwischen den Zugabemengen der beiden Retentionsmittel soweit nachgestellt wird, bis sich die Formation wieder verschlechtert.
  • Überdies ist es beispielsweise möglich, die Formationsregelung einer Retentionsregelung zu überlagern. Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung ein beispielhaftes Regelungssystems einer solchen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage.
  • Wie anhand der Figur 3 zu erkennen ist, kann die den Formationsregler 13 umfassende Formationsregelung mit einer einen Retentionsregler 28 umfassenden herkömmlichen Retentionsregelung kombiniert sein. Dem den Regler 28 umfassenden Regelkreis für die Retentionsregelung wird ein den Regler 13 umfassender Regelkreis für die Formationsregelung überlagert. Dabei kann die Retentionsregelung schneller sein als die Formationsregelung. Der Formationsregler 13 liefert an den Retentionsregler 28 ein Signal F, über das beispielsweise der Stoffdichtewert 24 niedriger Konsistenz CL und/ oder der Ausgangswert 30 des Retentionsreglers 28 direkt beeinflußt werden kann.
  • Figur 4 zeigt in schematischer Teildarstellung das Regelungssystems einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn, das sich von dem der Figur 2 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß im Dualsystem sowohl ein erstes Retentionsmittel 1 als auch ein zweites Retentionsmittel 2 zugegeben wird. In der rein beispielhaft wiedergegebenen Regelung erhält der Retentionsregler 18 von dem übergeordneten Formationsregler 13 einen Sollwert für den Massen- bzw. Volumenstrom des ersten Retentionsmittels 1 als Funktion der Formation.
  • Das zweite Retentionsmittel 2 wird durch einen Verhältnisregler 18' nachgeregelt. Der Verhältnisregler 18' erhält einen Sollwert für das Verhältnis von dem übergeordneten Formationsregler 13, wobei dieser Sollwert abhängig ist von der Retention, und/oder der Formation und/oder wenigstens einem Stoffparameter wie z.B. der Stoffart (z.B. Kurzfaser, Langfaser, Recyclingfasern, Mischungen daraus usw.).
  • Im übrigen kann dieses Regelungssystem beispielsweise zumindest im wesentlichen wieder so ausgelegt sein wie das gemäß Figur 2. Einander entsprechenden Teilen sind gleiche Bezugszeichen zugeordnet.
  • Figur 5 zeigt in schematischer Teildarstellung das Regelungssystems einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn. Diese Ausführungsform ist gegenüber der gemäß Figur 4 durch eine Zuleitung 32 eines Teils des Siebwassers I direkt zum Stoffauflauf 22 ergänzt.
  • Diese Zuleitung 32 wird bei Verdünnungswasser-Stoffaufläufen zur sektionalen Querprofilregelung des Flächengewichts benötigt (vgl. z.B. ModuleJet). Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dieser Siebwasserteilvolumenstrom durchflußgeregelt (FIC, flow indicated control) und fließt direkt vom Siebwasserbehälter 34 zum Stoffauflauf 22.
  • Es ist z.B. auch möglich, diesen Siebwasserteilstrom über eine Entlüftungsvorrichtung zu führen, entsprechend dem Dickstoff und dem Siebwasser I.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel kann, muß aber nicht, anstelle des Konsistenzmeßwertes CH vor der Mischstelle des Siebwasserteilstroms I und des Volumenstroms QH, der Konsistenzwert QM, d.h. der betreffende Wert nach der Mischstelle, über die Meßeinrichtung 20 dem Formationsregler 13 zugeführt werden.
  • Bei Dualsystemen können die beiden unterschiedlichen Retentionsmittel beispielsweise Polymere mit unterschiedlicher Ladungsdichte (anionisch/kationisch) und/oder unterschiedlichem Molekulargewicht umfassen. So können die beiden unterschiedlichen Retentionsmittel beispielsweise Polyethylenimin (PEI) und Polyacrylamid (PAM) umfassen.
  • Es ist beispielsweise auch möglich, als erstes Retentionsmittel ein Polymer, z.B. Polyacrylamid, und als zweites Retentionsmittel anorganische Mikropartikel, z.B. Bentonit, Hydrocol, usw., zu verwenden. Es kann somit beispielsweise ein Polymer zur Grobflockung und ein Mittel zur Feinflockung eingesetzt werden.
  • Durch den Einsatz von Fuzzy-Logik und Predictive Controls können auch komplexere Abhängigkeiten der Formation von Rohstoffeinflüssen und der Wasserführung im Naßteil berücksichtigt werden.
  • So wird beispielsweise bei der Verwendung kurzfasriger Rohstoffe die Formation bei steigender Retention in geringerem Maße verschlechtert als bei dem Einsatz langfasriger Rohstoffe.
  • Dieser stoffabhängige Zusammenhang zwischen Formation und Retention kann im Regelalgorithmus berücksichtigt sein. Dies kann beispielsweise im Rahmen einer einer Retentionsregelung überlagerten Formationsregelung (vgl. insbesondere Figur 3) oder dadurch geschehen, daß das Verhältnis QR1/QR2 der Massenströme der Retentionsmittel des Dualsystems auch je nach Faserstoffart (Rohstoffart) gewählt wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    erstes Retentionsmittel
    2
    zweites Retentionsmittel
    10
    Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn
    12
    Faserstoffbahn
    13
    Formationsregler
    14
    Aufrollung
    15
    Zuführung
    16
    Meßeinrichtung
    17
    Leitung
    18'
    Verhältnisregler
    18
    Durchflußregler
    19
    Stellglied, Ventil
    20
    Stoffdichtewert
    22
    Stoffauflauf
    24
    Stoffdichtewert
    26
    Mischpumpe
    28
    Retentionsregler
    30
    Ausgangswert
    32
    Zuleitung
    34
    Siebwasserbehälter
    a)
    Konsistenzmeßstelle
    b)
    Konsistenzmeßstelle

Claims (26)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, bei dem die Formation der Faserstoffbahn (12) als Regelgröße online gemessen und über eine automatische Formationsregelung (13) auf einem vorgebbaren Sollniveau gehalten wird, wobei die Formation durch entsprechendes Verändern der Zugabemenge wenigstens eines Retentionsmittels auf dem vorgebbaren Sollniveau gehalten wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwei unterschiedliche Retentionsmittel an zwei verschiedenen Stellen zugegeben werden und daß die Retention konstant auf einem vorgebbaren hohen Niveau gehalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß die Retention laufend auf dem jeweils maximal möglichen Wert gehalten wird.
  3. Verfahren nachAnspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß die Formation durch entsprechendes Verändern des Verhältnisses der Zugabemengen der beiden Retentionsmittel auf dem vorgebbaren Sollniveau gehalten wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß die Formation dadurch eingestellt bzw. geregelt wird, daß zwei Retentionsmittelmasseströme QR1, QR2 bei konstantem Verhältnis QR1/QR2 entsprechend verändert bzw. erhöht oder reduziert werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß die beiden unterschiedlichen Retentionsmittel Polymere mit unterschiedlicher Ladungsdichte und/oder unterschiedlichem Molekulargewicht umfassen.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß die Formation gemessen wird, der Meßwert mit einem Sollwert verglichen wird, zur Angleichung der Formation an den Sollwert die Zugabemenge des ersten Retentionsmittels entsprechend eingestellt wird und zur Einstellung eines möglichst hohen Niveaus der Retention die Zugabemenge des zweiten Retentionsmittels bzw. das Verhältnis zwischen den Zugabemengen der beiden Retentionsmittel soweit nachgestellt wird, bis sich die Formation wieder verschlechtert.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß die Formationsregelung einer Retentionsregelung überlagert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß die beiden unterschiedlichen Retentionsmittel Polyethylenimin (PEI) und Polyacrylamid (PAM) umfassen.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Retentionsmittel ein Polymer, z.B. Polyacrylamid, und das zweite Retentionsmittel anorganische Mikropartikel, z.B. Bentonit oder Hydrocol, umfaßt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß Rohstoffeinflüsse und/oder die Wasserführung im Naßteil mit in die Formationsregelung einbezogen werden.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß die Formationsregelung unter Einsatz von Fuzzy-Logik und/oder Predictive Controls erfolgt.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß in einen Regler (13) zur Regelung der Formation zumindest ein online gemessener Formationswert, zumindest ein Stoffdichtewert, vorzugsweise der Stoffdichtewert des Siebwassers geringer Konsistenz (CL) und/oder der Stoffdichtewert der Faserstoffsuspension hoher Konsistenz (CH) zum Stoffauflauf, eingegeben wird und daß eine vom Regler ausgegebene Stellgröße dazu verwendet wird, den Massen- bzw. Volumenstrom zumindest eines Retentionsmittels so einzustellen, daß der Formationswert die gewünschte Größe annimmt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in den Regler (13) als weitere Eingangsgröße zumindest ein Wert für zumindest einen Stoffparameter eingegeben wird.
  14. Anlage (10) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer automatische Formationsregelung, bei der die Formation der Faserstoffbahn als Regelgröße online gemessen und auf einem vorgebbaren Sollniveau gehalten wird, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Formation durch entsprechendes Verändern der Zugabemenge wenigstens eines Retentionsmittels auf dem vorgebbaren Sollniveau zu halten,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwei unterschiedliche Retentionsmittel an zwei verschiedenen Stellen zugebbar sind und daß Mittel vorgesehen sind, um die Retention konstant auf einem vorgebbaren hohen Niveau zu halten.
  15. Anlage nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß Mittel vorgesehen sind, um die Retention laufend auf dem jeweils maximal möglichen Wert zu halten.
  16. Anlage nach Anspruch 14 oder 15,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß Mittel vorgesehen sind, um die Formation durch entsprechendes Verändern des Verhältnisses der Zugabemengen der beiden Retentionsmittel auf dem vorgebbaren Sollniveau zu halten.
  17. Anlage nach Anspruch 14 oder 15,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß die Formation dadurch einstellbar bzw. regelbar ist, daß zwei Retentionsmittelmasseströme QR1, QR2 bei konstantem Verhältnis QR1/QR2 entsprechend verändert bzw. erhöht oder reduziert werden
  18. Anlage nach einem derAnsprüche 14 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß die beiden unterschiedlichen Retentionsmittel Polymere mit unterschiedlicher Ladungsdichte und/oder unterschiedlichem Molekulargewicht umfassen.
  19. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß Mittel vorgesehen sind, durch die die Formation gemessen wird, der Meßwert mit einem Sollwert verglichen wird, zur Angleichung der Formation an den Sollwert die Zugabemenge des ersten Retentionsmittels entsprechend eingestellt wird und zur Einstellung eines möglichst hohen Niveaus der Retention die Zugabemenge des zweiten Retentionsmittels bzw. das Verhältnis zwischen den Zugabemengen der beiden Retentionsmittel soweit nachgestellt wird, bis sich die Formation wieder verschlechtert.
  20. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Formationsregelung einer Retentionsregelung überlagert ist.
  21. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß die beiden unterschiedlichen Retentionsmittel Polyethylenimin (PEI) und Polyacrylamid (PAM) umfassen.
  22. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß das erste Retentionsmittel ein Polymer, z.B. Polyacrylamid, und das zweite Retentionsmittel anorganische Mikropartikel, z.B. Bentonit oder Hydrocol, umfaßt.
  23. Anlage nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß Rohstoffeinflüsse und/oder die Wasserführung im Naßteil mit in die Formationsregelung einbezogen sind.
  24. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 23,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß die Formationsregelung unter Einsatz von Fuzzy-Logik und/oder Predictive Controls erfolgt.
  25. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 24,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß sie einen Regler (13) umfaßt, in den zur Regelung der Formation zumindest ein online gemessener Formationswert, zumindest ein Stoffdichtewert, vorzugsweise der Stoffdichtewert des Siebwassers geringer Konsistenz (CL) und/oder der Stoffdichtewert der Faserstoffsuspension hoher Konsistenz (CH) zum Stoffauflauf, eingebbar ist und daß der Regler eine Stellgröße ausgibt, die dazu verwendet wird, den Massen- bzw. Volumenstrom zumindest eines Retentionsmittels so einzustellen, daß der Formationswert die gewünschte Größe annimmt.
  26. Anlage nach Anspruch 25,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß in den Regler (13) als weitere Eingangsgröße zumindest ein Wert für zumindest einen Stoffparameter eingebbar ist.
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