FI116241B - Method and apparatus for determining retention of a wire portion of a paper machine - Google Patents
Method and apparatus for determining retention of a wire portion of a paper machine Download PDFInfo
- Publication number
- FI116241B FI116241B FI20020855A FI20020855A FI116241B FI 116241 B FI116241 B FI 116241B FI 20020855 A FI20020855 A FI 20020855A FI 20020855 A FI20020855 A FI 20020855A FI 116241 B FI116241 B FI 116241B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- mass flow
- total
- headbox
- filler
- tap water
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- D21G9/0027—Paper-making control systems controlling the forming section
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
- D21F1/66—Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
1 1 62411 1 6241
Menetelmä ja laitteisto paperikoneen viiraosan retention määrittämiseksiMethod and apparatus for determining retention of wire portion of a papermaking machine
Keksinnön alaField of the Invention
Keksinnön kohteena on menetelmä paperikoneen viiraosan retenti-5 on määrittämiseksi.The invention relates to a method for determining the retention-5 of a paper machine wire section.
Edelleen keksinnön kohteena on laitteisto paperikoneen viiraosan retention määrittämiseksi.The invention further relates to apparatus for determining the retention of the wire section of a paper machine.
Edelleen keksinnön kohteena on menetelmä paperikoneen viira-osan retention säätämiseksi, missä menetelmässä säädetään viiraosan reten-10 tiota ohjaamalla retentioaineen virtausta.The invention further relates to a method for adjusting the retention of a wire section of a papermaking machine, which method is to control the retention of the wire section by controlling the flow of the retention agent.
Edelleen keksinnön kohteena on laitteisto paperikoneen viiraosan retention säätämiseksi, johon laitteistoon kuuluu välineet viiraosan retention säätämiseksi retentioaineen virtausta ohjaamalla.The invention further relates to an apparatus for controlling the retention of a wire section of a papermaking machine which comprises means for controlling the retention of a wire section by controlling the flow of the retention agent.
Keksinnön tausta 15 Paperi- ja kartonkikoneen viiraosan retentio ilmoittaa, mikä osa pe- rälaatikosta viiraosalle purkautuvasta kiintoaineesta jää suotautumistapahtu-man jälkeen viiralle ja siten muodostuvaan paperirainaan. Koska kuidut ovat normaalisti noin 2-4 mm pitkiä, on kuitujen retentio luonnostaan korkea, koska viiraosan viiran läpimitaltaan n. 0,2 mm aukkoja huomattavasti pitempinä : 20 ne jäävät helposti viiralle mekaanisen suotautumisen kautta. Kuitujen retentio : .·. on yleensä hyvä, lähes 100 %. Koska hieno- ja täyteainekomponenttien läpi- ]*.*, mitta on tyypillisesti 0,1 - 10 μητι, ei niillä ole mahdollisuutta jäädä viiralle me- kaanisen suotautumisen kautta ennen kuin kuituverkosta on muodostunut vii-ralle. Näin hieno-ja täyteaineiden luonnollinen retentio viiralla on tyypillisesti 25 hyvin alhainen. Hieno- ja täyteaineiden kiinnittämiseksi paperirainaan käyte-* · · * täänkin erilaisia kemiallisia retentioaineita. Retentioaineiden avulla täyteainere- tentio saadaan nostettua tasolle 20 - 40 %.BACKGROUND OF THE INVENTION The retention of the wire section of a paper and board machine indicates which portion of the solid discharged from the head box to the wire section remains on the wire and the resulting web after the drainage event. Because the fibers are normally about 2-4 mm long, the fibers have a naturally high retention because the wire portion has a wire diameter of about 0.2 mm much longer: it is easily left on the wire by mechanical drainage. Fiber retention:. is generally good, almost 100%. Because the fine and filler components have a size of 0.1 to 10 μητι, they do not have the ability to remain on the wire through mechanical drainage before the fiber mesh has formed. Thus, the natural retention of fine and filler materials on the fabric is typically very low. Various chemical retention agents are also used to attach fine and filler materials to the paper web. The retention agents can be used to raise the filler retention to 20-40%.
* Tällä hetkellä paperi- ja kartonkikoneilla yleisesti käytetty tapa viira- ·’.,[·· osan retention määrittämiseksi on laskea viiraosan kokonaisretentio R ja vii- 30 raosan täyteaine- eli tuhkaretentio RA kaavoista ·. R= i_£aL|.ioo% ja (1) ...: l Chbx ) > » 2 116241 ( C λ* The current method commonly used on paper and board machines to determine the retention of wire ·,., · Is to calculate the total retention R of the wire section and the filler or ash retention RA of the wire section ·. R = i_ £ aL | .ioo% and (1) ...: l Chbx)> »2 116241 (C λ
Ra = 1--— -100%, (2) V Ahbx ) missä Cw on viiraveden kokonaissakeus [g/l], Chbx on perälaatikon kokonais-sakeus [g/l], CAww on viiraveden täyteaine- eli tuhkasakeus [g/l] ja CAhbx on pe- 5 rälaatikon täyteaine- eli tuhkasakeus [g/l]. Kaavojen (1) ja (2) mukainen retention määritelmä perustuu siihen ajatukseen, että viiraosalta poistettavan, viira-vesikiertoon menevän veden määrä on lähestulkoon sama kuin perälaatikon vesimäärä. Koska todellisuudessa perälaatikosta tulevasta vedestä poistetaan viiraosalla noin 95 %, voidaan kaavoja (1) ja (2) modifioida huomioimaan tämä 10 virhe. Jos oletetaan, että viiraosalla poistetaan K % perälaatikosta viiraosalle tulevasta vedestä, muuttuu esimerkiksi kaava (1) muotoon ( c Λ R= 1 -K^- 100%. (3) ^ Chbx) 15 Mikäli vedenpoisto viiraosalta tapahtuu kahteen suuntaan eli kysymyksessä on kitaformeri tai paperikoneella on käytössä laimennusperälaatikko, kaavat (1) ja (2) saavat uuden muodon. Esimerkiksi laimennusperälaatikolliseila paperikoneella viiraosan kokonaisretentio : f c λ : .·, 20 R= 1--^- -100% (4) I (1 -d)-Chhx +d-C^) ja viiraosan täyteaineretentio f c ^Ra = 1 - -100%, (2) V Ahbx) where Cw is the total consistency of the tap water [g / l], Chbx is the total consistency of the headbox [g / l], CAww is the filler or ash consistency of the tap water [g / l] ] and CAhbx is the filler or ash consistency [g / l] of the headbox. The definition of retention according to formulas (1) and (2) is based on the idea that the amount of water removed from the wire section and entering the wire water cycle is approximately the same as the amount of water in the headbox. Since in fact about 95% of the water coming from the headbox is removed by the wire section, formulas (1) and (2) can be modified to account for this error. Assuming that the wire section removes K% from the headbox water entering the wire section, for example, equation (1) changes to (c Λ R = 1 -K ^ - 100%. (3) ^ Chbx) 15 If the wire section dewatering takes place in two directions or the paper machine is using a dilution headbox, formulas (1) and (2) get a new shape. For example, the dilution headbox collector screen on a paper machine has a total retention of the wire section: f c λ: ·, 20 R = 1 - ^ - -100% (4) I (1 -d) -Chhx + d-C ^) and the filler retention f c ^
Ra= 1--^- , (5)Ra = 1 - ^ -, (5)
t (1— d) · CAhbx + d · CAww Jt (1— d) · CAhbx + d · CAww J
: 25 missä d on laimennussuhde, joka ilmoittaa laimennusveden virtauksen suhteen perälaatikon kokonaishuulivirtaukseen.: 25 where d is the dilution ratio, which is the ratio of the dilution water flow to the total lip flow of the headbox.
Tämän selityksen yhteydessä termillä ’’viiraosan retentio” tarkoite-•. · ‘ taan yleisesti toisistaan erottelematta sekä viiraosalle syötettävään koko pape- 30 rimassaan vaikuttavaa viiraosan kokonaisretentiota että paperimassan osa-komponentteihin eli kuituihin, täyteaineisiin ja kuituperäisiin hienoaineisiin vaikuttavaa viiraosan kuituretentiota, viiraosan täyteaineretentiota ja viiraosan 3 116241 hienoaineretentiota. Mikäli tarkoitetaan täsmälleen viiraosan kokonaisretentio-ta tai paperimassan tietyn osakomponentin retentiota, käytetään tästä retenti-osta sen täsmällistä nimitystä. Viiraosan kokonaisretentio koostuu siis kuitu-, hienoaine- ja täyteaineretentioista.In the context of this description, the term '' wire retention 'is intended to mean. Generally, without distinguishing between the total retention of the wire portion affecting the entire paper pulp fed to the wire portion and the fiber retention of the wire portion, the filler retention of the wire portion and the fines of the wire portion affecting the pulp constituents, i.e. fibers, fillers and fines. If the exact retention of the wire section or the retention of a particular component of the pulp is to be referred to, the exact designation herein is used. Thus, the total retention of the wire section consists of fiber, fines and filler retentions.
5 Nykyään paperikoneen viiraosan retentiota säädetään epäsuorasti säätämällä paperikoneen viiraveden kokonaissakeutta. Viiraveden kokonais-sakeutta säädetään retentioaineen annostelun avulla. Ratkaisu perustuu siihen, että viiravesi sisältää valtaosan lyhyen kierron heikosti retentoituvista komponenteista eli hieno- ja täyteaineista, ja kun hallitaan viiravesisakeudet, 10 hallitaan samalla merkittävä lyhyen kierron tilan indikaattori. Retentioaineen lisäys kasvattaa retentiota, mikä näkyy viiraveden sakeuden alenemisena. Koska viiraveden sakeus alenee, hieno- ja täyteaineen paluukierto perälaati-kolle on vähäisempää, jolloin myös perälaatikon sakeus alenee. Ratkaisu perustuu siis viiraveden, tai laimennusperälaatikon kyseessä ollessa perälaatikon 15 laimennusveden sakeuden vakiointiin kulloinkin halutulle tasolle.5 Nowadays, the retention of the paper machine wire part is indirectly controlled by adjusting the total paper machine wire water consistency. The overall consistency of the tap water is controlled by the dosing of the retention agent. The solution is based on the fact that tap water contains the majority of short-circuiting components, i.e. fine and filler materials, and while controlling tap water consistency, a significant indicator of short-cycle status is also controlled. The addition of a retention agent increases retention, which is reflected in a decrease in the consistency of the tap water. As the consistency of the tap water decreases, the return of fine and filler material to the headbox is reduced, which also reduces the consistency of the headbox. Thus, the solution is based on stabilizing the consistency of the dilution water in the headwater 15, or in the case of the dilution headbox, to the desired level at any given time.
Retention määrittäminen kaavojen (1) - (5) avulla perustuu ajatukseen, että perälaatikon ja viiraveden kokonaissakeus- ja täyteainesakeusmit-taukset ovat virheettömiä ja edustavat koko sitä massatilavuutta joka perälaa-tikossa ja viiravedessä on. Käytännössä täysin edustavan näytteen ottaminen 20 etenkin viiravedestä on hyvin hankalaa, sillä viiraosalta poistuvien vesijakeiden sakeudet voivat olla hyvinkin erilaisia. Täten lähes aina viiravesisakeus edus-: taa vain tiettyä jaetta viiraosan vesistä ja on näin ollen biasoitunut todelliseen i sakeuksien keskiarvoon verrattuna. Viiraveden sakeusmittauksen tarkkuutta < i s voidaan parantaa mittaamalla sakeus formeritelalta tulevasta vesijakeesta, 25 jonka virtaama ja täten myös vaikutus retentioon on suurin. Toinen vaihtoehto ; viiraveden sakeusmittauksen tarkkuuden parantamiselle on mitata viiraveden .’·] sakeus sellaisesta paikasta, esimerkiksi laimennusperälaatikon laimennus-The determination of retention by formulas (1) to (5) is based on the idea that the total consistency and filler consistency measurements of the headbox and tap water are accurate and represent the total volume of mass that the headbox and tap water have. In practice, taking a fully representative sample, especially of tap water, is very difficult because the consistency of the water fractions leaving the wire section can be very different. Thus, almost always the tap water consistency represents only a certain fraction of the wire section waters and is thus biased relative to the true average of the densities. The accuracy of the tap water consistency measurement <i s can be improved by measuring the consistency of the water fraction from the former roller which has the highest flow rate and thus the effect on retention. The second option ; to improve the accuracy of tap water consistency measurement is to measure tap water. '·] from a location such as a dilution headbox
I II I
vesilinjasta, missä eri vesijakeet ovat jo sekoittuneet keskenään. Viiraveden . . sakeusmittauksen sijoituspaikan valinnallakaan ei kuitenkaan päästä eroon I · · 30 mittaukseen liittyvistä dynaamisista ilmiöistä, jotka haittaavat hetkellisen viira-*·;·* osan retention määrittämistä niin tarkasti, että esimerkiksi retention säätö voi- ; täisiin toteuttaa optimaalisesti ottaen huomioon nykyään sekä valmistettavalle paperille että tuotannon tehokkuudelle asetettavat korkeat laatu- ja t I · tehokkuusvaatimukset.water line, where different water fractions are already mixed together. Tap water. . however, even the selection of the location of the consistency measurement does not overcome the dynamic phenomena of I · · 30 measurement that interfere with the determination of the retention of the momentary wire * ·; · * portion so that, for example, retention adjustment can; optimization, taking into account the high standards of quality and efficiency currently required for both paper and production efficiency.
·;·; 35 EP-julkaisussa 1 054102 on esitetty menetelmä paperi- tai kartonki- rainan neliöpainon säätämiseksi paperi- tai kartonkikoneessa, jossa on käy- 4 116241 tössä laimennusperälaatikko ja jossa menetelmässä mitataan rainan neliöpai-no ja määritetään koneen viiraretentio, joiden perusteella paperi- tai kartonki-rainan neliöpainoa säädetään muuttamalla perälaatikkoon tulevan massan ja laimennusveden virtausta. Esitetyssä ratkaisussa viiraretentio määritetään si-5 nänsä tunnetulla tavalla viiraveden sakeuden ja massan virtauksen tai massan perälaatikkosakeuden perusteella.·; ·; 35 EP 1 054102 discloses a method for adjusting the basis weight of a paper or board web in a paper or board machine having a dilution headbox operating and measuring the basis weight of the web and determining the paper retention of the machine, the basis weight of the web is adjusted by changing the flow of pulp and dilution water entering the headbox. In the disclosed solution, wire retention is determined in a manner known per se based on the consistency of the tap water and the mass flow or mass headbox consistency.
DE-julkaisussa 10043142 on puolestaan esitetty menetelmä paperin tai kartongin kuivamassan säätämiseksi paperi- tai kartonkikoneessa, jossa on käytössä laimennusperälaatikko. Menetelmässä määritetään rainan kuiva-10 massaa kuvaavan mallin avulla laskennallinen arvo rainan kuivamassalle, jota laskennallista arvoa verrataan kuivamassan asetusarvoon. Rainan kuivamas-saa säädetään asetusarvon ja laskennallisen arvon erotuksen perusteella ohjaamalla perälaatikolle syötettävän massan syöttövirtausta ja/tai massaan sekoitettavan laimennusveden tai lisäaineen virtausta. Julkaisussa esitetyn rat-15 kaisun eräässä sovellutusmuodossa massaan lisättävä lisäaine on retentio-ainetta, jonka virtausta ohjaamalla pyritään viiraosan retentoitumisaste säätämään vakioksi rainan kuivamassan säätämiseksi. Rainan laskennallinen kuivamassa määritetään massan sakeuden, laimennusveden sakeuden ja virtauksen sekä koneen nopeuden perusteella ja Tainasta mitattua neliöpainoa 20 käytetään rainan kuivamassaa kuvaavan mallin kalibroimiseen.DE publication 10043142, in turn, discloses a method for adjusting the dry mass of paper or paperboard in a paper or board machine using a dilution headbox. The method determines, by means of a model describing the dry mass of the web, a calculated value for the dry mass of the web, which is compared with the set value of the dry mass. The dry weight of the web is adjusted based on the difference between the setpoint and the calculated value by controlling the flow rate of the pulp to be fed to the headbox and / or the flow of dilution water or additive mixed with the pulp. In one embodiment of the disclosed rat-15 roll, the additive to be added to the pulp is a retention agent, the flow control of which is directed to constant the retention rate of the wire portion to control the dry mass of the web. The calculated dry mass of the web is determined from the consistency of the pulp, the consistency and flow of the dilution water and the speed of the machine, and the basis weight 20 measured from the dough is used to calibrate the dry weight model of the web.
Myös Fl-hakemuksissa 974327 ja 974328 on esitetty menetelmät ·,: · paperin ominaisuuksien säätämiseksi massaan lisättävän retentioaineen an- i f: nostelun avulla. Fl-hakemuksessa 974 327 esitetyssä menetelmässä mitataan :Y: viiravedestä täyteaineen määrää kuvaava suure ja edelleen mitataan paperin 25 tuhkapitoisuus ja/tai perälaatikon tuhkapitoisuus ja viiraveden täyteaineen .·, : määrää säädetään ohjaamalla retentioaineen virtausta viiraveden täyteaineen .···’ määrää kuvaavan suureen perusteella ja paperin tuhkapitoisuutta säädetään ohjaamalla täyteaineen virtausta paperin tuhkapitoisuuden ja/tai perälaatikon . , tuhkapitoisuuden perusteella. Ratkaisun mukaan mallinnetaan retentioaineen • 1 t :: 30 virtauksen vaikutus viiraveden täyteaineen määrään ja paperin tuhkapitoisuu- * > · ·: teen ja täyteaineen virtauksen vaikutus paperin tuhkapitoisuuteen ja viiraveden täyteaineen määrään ja kyseisen mallinnuksen perusteella säädetään viiraveden täyteaineen määrää ja paperin tuhkapitoisuutta ohjaamalla samanaikai-*, sesti retentioaineen virtausta ja täyteaineen virtausta. Fl-hakemuksessa 35 974 328 esitetyssä menetelmässä mitataan paperin neliöpaino ja säädetään ’ paperin neliöpainoa ohjaamalla konemassan virtausta mainitun mittauksen pe- 5 116241 rusteella. Menetelmässä mallinnetaan retentioaineen virtauksen ja konemas-san virtauksen vaikutus paperin neliöpainoon ja kyseisen mallinnuksen perusteella säädetään paperin neliöpainoa ohjaamalla samanaikaisesti retentioaineen virtausta ja konemassan virtausta.Also, Fl applications 974327 and 974328 disclose methods for adjusting the properties of paper by increasing the retention agent an i f: by adding retention agent to the pulp. The method disclosed in F1 application 974 327 measures: Y: a measure of filler content in tap water and further measuring the ash content of the paper and / or the ash content of the headbox and the filler of tap water ·,: is controlled by controlling the retention flow. and adjusting the ash content of the paper by controlling the flow of filler to the ash content of the paper and / or the headbox. , based on the ash content. The solution simulates the effect of a retention agent • 1 t :: 30 flow on the ash content and the ash content of the paper - *> · ·: and the effect of the flow on the ash content and the ash content of the paper and adjusts the amount of ash and the ash , namely the retention agent flow and the filler flow. The method disclosed in Fl application 35 974 328 measures the basis weight of the paper and adjusts the basis weight of the paper by controlling the flow of the machine pulp on the basis of said measurement. The method simulates the effect of retention agent flow and machine stock flow on the basis weight of paper, and based on such modeling, adjusts the basis weight of paper by simultaneously controlling the retention agent flow and the machine stock flow.
5 Ongelmana kaikissa edellä esitetyissä ratkaisuissa on edelleen kui tenkin se, että ratkaisuissa oletetaan viiraveden tai perälaatikon kokonais- tai täyteainesakeusmittauksien edustavan perälaatikon ja viiraveden koko massa-tilavuutta, mikä voi estää viiraosan retention tarkan määrittämisen ja edelleen viiraosan retention säätämisen erilaisissa tuotanto-olosuhteissa riittävän tar-10 kasti.5 However, all of the above solutions still have the problem of assuming total or filler consistency measurements of tap water or headbox to represent the total volume of headbox and tap water, which may prevent accurate determination of wire retention and further adjustment of wire retention under varying production conditions. 10 boxes.
Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laitteisto paperikoneen viiraosan retention määrittämiseksi aikaisempaa tarkemmin.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for determining more precisely the retention of a wire section of a papermaking machine.
15 Keksinnön mukaiselle menetelmälle viiraosan retention määrittämi seksi on tunnusomaista se, että määritetään paperirainan massavirta viiraosal-la käyttäen viiraosan jälkeen mitattuja paperirainan ominaisuuksia, määritetään viiraveden massavirta ja määritetään viiraosan retentio mainitun paperirainan massavirran ja viiraveden massavirran perusteella.The method for determining the retention of a wire section according to the invention is characterized by determining the paper web mass flow rate in the web section using the paper web properties measured after the wire section, determining the web flow mass and determining the web section retention based on said paper web mass flow and web flow.
20 Edelleen keksinnön mukaiselle laitteistolle viiraosan retention mää- : rittämiseksi on tunnusomaista se, että laitteistoon kuuluu välineet määrittä- : .·. mään paperirainan massavirta viiraosalla käyttäen viiraosan jälkeen mitattuja paperirainan ominaisuuksia, välineet viiraveden massavirran määrittämiseksi .··’, ja välineet viiraosan retention määrittämiseksi mainitun paperirainan massavir- * · . 25 ran ja viiraveden massavirran perusteella.Further, the apparatus according to the invention for determining the retention of the wire part is characterized in that the apparatus comprises means for determining:. to determine the web flow mass flow on the wire section using the paper web properties measured after the wire section, the means for determining the water flow mass flow ·· ', and the means for determining the retention of the wire section on said paper web mass flow. 25 ran and tap water mass flow.
Edelleen keksinnön mukaiselle menetelmälle viiraosan retention säätämiseksi on tunnusomaista se, että määritetään paperirainan massavirta viiraosalla käyttäen viiraosan jälkeen mitattuja paperirainan ominaisuuksia, : määritetään viiraveden massavirta, määritetään viiraosan retentio mainitun 30 paperirainan massavirran ja viiraveden massavirran perusteella ja säädetään viiraosan retentiota ohjaamalla retentioaineen virtausta määritetyn viiraosan retention perusteella.Further, the method of adjusting the retention of a web portion according to the invention is characterized in .
Edelleen keksinnön mukaiselle laitteistolle viiraosan retention sää-,tämiseksi on tunnusomaista se, että laitteistoon kuuluu edelleen välineet mää-35 rittämään paperirainan massavirta viiraosalla käyttäen viiraosan jälkeen mitattuja paperirainan ominaisuuksia, välineet viiraveden massavirran määrittämi- 116241 6 seksi, välineet viiraosan retention määrittämiseksi mainitun paperirainan mas-savirran ja viiraveden massavirran perusteella ja että viiraosan retentio on sovitettu säädettäväksi ohjaamalla retentioaineen virtausta määritetyn viiraosan retention perusteella.Further, the apparatus of the invention for controlling the retention of the wire section is characterized in that the apparatus further comprises means for determining the paper flow of the paper web on the wire section using paper web properties measured after the wire section. clay flow and tap water mass flow and that the retention of the wire section is adapted to be controlled by controlling the flow of the retention agent based on the retention of the wire section determined.
5 Keksinnön olennaisen ajatuksen mukaan viiraosan retentio määrite tään siten, että määritetään paperirainan massavirta viiraosalla käyttäen viira-osan jälkeen mitattuja rainan ominaisuuksia ja määritetään perälaatikon massavirta ja/tai viiraveden massavirta ja että määritetään paperikoneen viiraosan retentio mainitun paperirainan massavirran ja perälaatikon massavirran ja/tai 10 viiraveden massavirran perusteella. Keksinnön erään sovellutusmuodon mukaan määritettävä viiraosan retentio on viiraosan kokonaisretentio, jolloin paperirainan massavirta on paperirainan kokonaismassavirta ja vastaavat perä-laatikon ja viiraveden massavirrat ovat perälaatikon kokonaismassavirta ja viiraveden kokonaismassavirta. Keksinnön erään toisen sovellutusmuodon mu-15 kaan määritettävä viiraosan retentio on viiraosan täyteaineretentio, jolloin paperirainan massavirta on paperirainan täyteainemassavirta ja vastaavat perä-laatikon ja viiraveden massavirrat ovat perälaatikon täyteainemassavirta ja viiraveden täyteainemassavirta. Keksinnön erään kolmannen sovellutusmuodon mukaan määritetään perälaatikon kokonaismassavirta paperirainan kokonais-20 massavirran ja viiraveden kokonaismassavirran perusteella, määritetään perä-laatikon kokonaissakeus mainitun perälaatikon kokonaismassavirran perus-·,; teella ja määritetään viiraosan kokonaisretentio mainitun perälaatikon koko- i naissakeuden perusteella. Vastaavalla tavalla voidaan myös määrittää viirave- den kokonaismassavirta paperirainan kokonaismassavirran ja perälaatikon ko-25 konaismassavirran perusteella, määritetään viiraveden kokonaissakeus maini-.·. : tun viiraveden kokonaismassavirran perusteella ja edelleen viiraosan koko- ,*Y naisretentio mainitun viiraveden kokonaissakeuden perusteella. Edelleen pe rälaatikon ja viiraveden täyteainesakeudet ja niiden perusteella edelleen vas-, , taava viiraosan täyteaineretentio voidaan määrittää vastaavalla tavalla kyseisiä :: 30 sakeuksia vastaavien massavirtojen perusteella.According to an essential idea of the invention, the retention of the wire section is determined by determining the paper flow mass flow on the wire section using the web properties measured after the wire section and determining the headbox mass flow and / or tap water mass and the paper machine wire flow and headstock based on mass flow. According to one embodiment of the invention, the retention of the wire section to be determined is the total retention of the wire section, wherein the paper stream mass flow is the total paper stream flow and the corresponding headbox and tap water mass flows are the total headbox flow and total tap stream. According to another embodiment of the invention, the retention of the wire section to be determined is the retention of the wire section filler, wherein the paper web mass flow is the paper web filler mass flow and the corresponding headbox and tap water mass flows are headbox filler mass flow and tap water filler mass flow. According to a third embodiment of the invention, the total headbox flow rate is determined based on the total paper stock flow rate of the paper web and the total mass flow rate of the tap water, the total consistency of the headbox is determined based on the basic mass flow rate of said headbox. and determining the total retention of the wire section based on the total consistency of said headbox. Similarly, the total mass flow rate of the tap water can be determined based on the total mass flow rate of the paper web and the total mass flow of the headbox, the total consistency of the tap water being determined. : based on the total mass flow of tap water and still the size of the wire section, * Y retention based on the total consistency of said tap water. Further, the filler consistency of the main box and the tap water, and on the basis thereof further the filler retention of the wire section, can be similarly determined on the basis of the mass flows corresponding to the respective thicknesses.
*··>’ Keksinnön mukaisen ratkaisun ansiosta paperikoneen viiraosan re- :Y; tentio voidaan määrittää tarkasti käyttämällä perälaatikon massavirtaa ja/tai ;viiraveden massavirtaa sekä paperirainan massavirtaa viiraosalla, joka paperirainan massavirta määritetään käyttäen viiraosan jälkeen mitattuja paperirai-·;·; 35 nan ominaisuuksia. Keksinnön mukainen ratkaisu on helposti toteutettavissa v.: vastaavalla tavalla sekä viiraosan kokonaisretentiota että viiraosan täy- 116241 7 teaineretentiota määritettäessä. Paperirainan kokonaismassavirran ja viirave-den kokonaismassavirran avulla voidaan myös tarvittaessa tarkentaa perälaa-tikon kokonaissakeuden mittausta, jolloin viiraosan kokonaisretentio voidaan määrittää tarkasti myös viiraveden ja perälaatikon sakeuksien perusteella, mi-5 käli sakeusmittauksessa epäillään virhettä. Vastaavalla tavalla saadaan perä-laatikon täyteainesakeuden ja viiraveden kokonaissakeuden ja täy-teainesakeuden mittauksia tarkennettua kyseisiä sakeuksia vastaavien mas-savirtojen perusteella. Edelleen tarkan viiraosan retention arvon ansiosta viira-osan retentiota voidaan säätää tarkasti ottaen huomioon sekä valmistettavan 10 paperin laatuominaisuudet että tuotannon tehokkuus.* ··> 'Thanks to the solution of the invention, the re-: Y; the tension can be accurately determined using headbox mass flow rate and / or; tap water mass flow rate and paper web mass flow rate by a wire portion which is determined by using a paper strip measured after the wire portion; 35 nan features. The solution according to the invention is easily implemented in the same way when determining the total retention of the wire section and the complete retention of the wire section 116241 7. The total web flow rate and total flow rate of the paper web can also be used to refine the measurement of total headbox consistency, whereby the total retention of the wire section can also be accurately determined by the tap water and headbox consistency, if any error in the consistency measurement is suspected. Similarly, measurements of headbox filler consistency and total tap water and filler consistency can be refined on the basis of mass flows corresponding to those thicknesses. Further, the precise retention value of the wire section allows the wire section retention to be accurately controlled, taking into account both the quality characteristics of the paper being manufactured and the production efficiency.
Tämän selityksen yhteydessä termillä "paperi" tarkoitetaan paperin lisäksi myös kartonkia ja pehmopaperia, jolloin se mitä on esitetty paperikoneen ja paperinvalmistuksen yhteydessä, koskee vastaavalla tavalla myös kartonki- ja pehmopaperikonetta ja niillä tapahtuvaa kartongin ja pehmopaperin 15 valmistusta.In the context of this specification, the term "paper" includes not only paper but also cardboard and tissue paper, whereby what is disclosed in connection with a paper machine and papermaking also applies to the paperboard and tissue machine and the board and tissue production thereof.
Kuvioiden lyhyt selostusBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti paperikonetta ja paperikoneen lyhyttä kiertoa, 20 kuvio 2 esittää kaavamaisesti lohkokaavion muodossa kokonaisre- : tention määrittämistä ja edelleen kokonaisretention säätämistä kyseisen koko- * t I · * naisretention perusteella, . v, kuvio 3 esittää kaavamaisesti lohkokaavion muodossa erästä toista » « · .···. sovellutusmuotoa kokonaisretention määrittämiseksi ja edelleen sen säätämi- ! 25 seksi mainitun määritetyn kokonaisretention perusteella, ;// kuvio 4 esittää kaavamaisesti lohkokaavion muodossa viiraveden kokonaissakeuden säätämistä tilanteessa, missä viiraveden kokonaissakeu-delle määritetään tavoitearvo viiraosan kokonaisretentiolle määritetyn tavoi-: tearvon perusteella ja 30 kuvio 5 esittää kaavamaisesti lohkokaavion muodossa viiraveden .v. täyteainesakeuden säätämistä tilanteessa, missä viiraveden täyteainesakeu- * 1 » delle määritetään tavoitearvo viiraosan täyteaineretentiolle määritetyn tavoi-tearvon perusteella.The invention will be explained in more detail in the accompanying drawings, in which Figure 1 schematically shows a paper machine and a short cycle of a paper machine, Figure 2 schematically illustrates in block diagram form total retention and further adjusts total retention based on this size *. v, Fig. 3 schematically shows in block diagram form another »« ·. ···. an embodiment for determining total retention and further adjusting it! 25 is a schematic block diagram of adjusting total tap water consistency in a situation where a target value for total tap water consistency is determined based on a target value for total wire retention, and FIG. 5 is a schematic block diagram of wire. adjusting filler consistency in a situation where a target value for the filler consistency of tap water is determined based on a target value determined for filler retention of the wire section.
116241 8116241 8
Keksinnön yksityiskohtainen selostusDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Kuviossa 1 on kaavamaisesti esitetty paperikone 1 ja sen lyhyt kierto. Selvyyden vuoksi kuviossa 1 ei ole esitetty varsinaista paperikoneen 1 massaosastoa, missä paperikoneelle 1 syötettävä paperimassa valmistetaan 5 yhdestä tai useammasta kuituraaka-aineesta ja erilaisista täyte- ja lisäaineista. Paperikoneeseen 1 kuuluu perälaatikko 2, mistä paperimassa syötetään viira-osalle 3, jonka viiralle 3’ paperimassasta muodostuu paperiraina 4. Paperirai-na 4 johdetaan puristinosalle 5 ja edelleen kuivatusosalle 6. Kuivatusosalta 6 raina johdetaan rullaimelle 7. Kuviossa 1 on edelleen esitetty ennen rullainta 7 10 sijoitettu mittaraami 8, jossa mittaraamissa 8 edestakaisin liikkuvassa mittakel-kassa olevilla mittausvälineillä mitataan valmiin paperirainan 4 laatuominaisuuksia. Paperikoneeseen 1 voi kuulua vielä muitakin osia, kuten esimerkiksi liimapuristin, kalanteri tai päällystysyksikkö, joita ei selvyyden vuoksi ole esitetty kuviossa 1. Edelleen paperikoneen 1 toiminta on alan ammattimiehelle si-15 nänsä tunnettu, joten sitä ei tässä yhteydessä ole selitetty sen tarkemmin.Figure 1 schematically illustrates the paper machine 1 and its short rotation. For the sake of clarity, Figure 1 does not show the actual pulp compartment of the papermaking machine 1, wherein the pulp to be fed to the papermaking machine 1 is made from one or more fibrous raw materials and various fillers and additives. The paper machine 1 comprises a headbox 2, from which the pulp is fed to a wire section 3, on which the paper mass 4 forms a paper web 4. The paper web 4 is guided to the press section 5 and further to the drying section 6. 10 is a measuring frame 8 in which the measuring means 8 are used to measure the quality characteristics of the finished paper web 4 by means of measuring means in a reciprocating measuring tray. The paper machine 1 may further comprise other components, such as an adhesive press, a calender or a coating unit, which, for reasons of clarity, are not shown in Figure 1. Further, the operation of the paper machine 1 is known to those skilled in the art and is not described in detail herein.
Paperikoneen 1 massaosastolta tuleva paperimassa syötetään pe- rälaatikkoon 2 viirakaivon 9 kautta. Viirakaivoon 9 tai yleisesti paperikoneen 1 lyhyeen kiertoon syötettävää paperimassaa kutsutaan myös konemassaksi KM. Viirakaivossa 9 konemassaan KM sekoitetaan vettä konemassan KM sa- 20 keuden säätämiseksi perälaatikkosakeuteen. Konemassaan KM sekoitettava vesi on viiran 3' läpi suotautunutta viiravettä, joka sisältää jonkin verran kuituja, : mutta suurimmalta osin paperirainaan 4 heikosti retentoituvia täyte- ja hieno- * aineita. Mikäli perälaatikko 2 on laimennusperälaatikko, viiraosalle 3 syötettä- :Y: vää paperimassaa voidaan laimentaa lisäämällä massaan viiravettä viira- 25 kaivon 9 lisäksi myös perälaatikossa 2. Viiraveden kerääminen viirakaivoon 9 ;: ja sekoittaminen perälaatikkoon 2 syötettävään massaan muodostaa paperiko- , · · ·. neen 1 lyhyen kierron, jonka tehtävänä on palauttaa viiraosalta 3 poistuva vesi ja retentoida sen sisältämä kiintoaine takaisin paperirainaan 4 sekä vaimentaa ; . ja tasata perälaatikkoon tulevia häiriöimpulsseja. Selvyyden vuoksi on kuvios- ;!,: 30 sa 1 jätetty esittämättä paperikoneen 1 lyhyeen kiertoon edelleen kuuluvia eri- *; · ’ laisia puhdistimia, ilmanpoistosäiliöitä ja sihtejä, joiden tehtävänä on puhdistaa :V: perälaatikkoon 2 syötettävä massa siihen sekoittuneista epäpuhtauksista ja kaasuista. Paperikoneen lyhyen kierron toiminta on alan ammattimiehelle si- ', nänsä tunnettu, joten sitä ei tässä yhteydessä ole selitetty sen tarkemmin.The pulp from the pulp compartment of the papermaking machine 1 is fed to the headbox 2 via a wire well 9. The pulp to be fed to the wire pit 9 or generally to the short circuit of the papermaking machine 1 is also called the machine pulp KM. In the wire well 9, water is mixed with the mechanical pulp KM to adjust the consistency of the mechanical pulp KM to the headbox consistency. The water to be mixed with the machine pulp KM is tap water drained through the wire 3 'and contains some fibers, but for the most part fillers and fines which are poorly retentive to the paper web 4. If the headbox 2 is a dilution headbox, the pulp feed to the wire section 3 can be diluted by adding tap water to the pulp in addition to the wire well 9 in the headbox 2. Collecting the tap water into the wire well 9 ;: and mixing it into the feed box. a short circuit 1 for returning the water exiting the wire section 3 and retaining the solid contained therein in the paper web 4 and damping it; . and smooth out the interference pulses entering the headbox. For the sake of clarity, the patterns still missing from the short circulation of the papermaking machine 1 are omitted; · Purifiers, air purifiers, and strainers to purify: V: the mass of impurities and gases mixed into the headbox 2. The operation of a short machine for a paper machine is well known to those skilled in the art, so it has not been further described herein.
: ; 35 Viiraosan 3 kokonaisretentio R määritetään viiraosan 3 massata- * * • ·’ seen perusteella. Viiraosan 3 massatase eli perälaatikosta 2 viiraosalle 3 syö- 116241 9 tettävän kokonaismassavirran Qhhx, viiraosalta 3 puristinosalle 5 siirtyvän ko-konaismassavirran ja viiraosalta 3 lyhyeen kiertoon suotautuvan kokonaismassavirran Qww keskinäiset osuudet pystytään ratkaisemaan, kun kyseisistä kolmesta kokonaismassavirrasta tunnetaan kaksi. Tunnettaessa mainittu 5 viiraosan 3 massatase pystytään kokonaisretentio R laskemaan. Koska viira-osalta 3 puristinosalle 5 siirtyvää kokonaismassavirtaa Qpap tai täyteainemas- savirtaa QApap ei pystytä käytännössä määrittämään viiraosalla 3, määritetään viiraosan 3 kokonaisretentio R ja/tai viiraosan 3 täyteaineretentio RA viiraosan 3 jälkeen määritettyjen paperirainan 4 kokonaismassavirran [kg/s] tai 10 täyteainemassavirran QApapRL [kg/s] perusteella. Tällöin siis paperirainan 4 ko-konaismassavirta [kg/s] viiraosalla 3 määritetään paperikoneen 1 kuivassa päässä olevan paperirainan 4 kokonaismassavirran QpapRL perusteella ja paperirainan 4 täyteainemassavirta QÄpap [kg/s] viiraosalla 3 määritetään paperikoneen 1 kuivassa päässä olevan paperirainan 4 täyteainemassavirran 15 0-ApapRL perusteella. Paperikoneen 1 kuivalla päällä tarkoitetaan viiraosan 3 jälkeistä koneosuutta eli siihen kuuluu puristinosa 5 ja sitä seuraavat paperikoneen 1 osat. Paperirainan 4 kokonaismassavirta ja täyteainemassavirta kuivassa päässä voidaan siis määrittää muullakin kohdalla paperikonetta 1 kuin juuri ennen rullainta 7 sijoitetun mittaraamin 8 kohdalla.:; 35 The total retention R of the wire section 3 is determined by the mass * * • · 'of the wire section 3. The mass balance of the wire section 3, i.e. the relative proportions of the total mass flow Qhhx from the head box 2 to the wire section 3, the total mass flow from the wire section 3 to the press section 5 and the total flow stream Qww drained from the wire section 3 can be solved. If known, the mass balance of said wire section 3 is capable of calculating the total retention R. Since the total mass flow Qpap or filler mass flow QApap transferred to the press section 5 is practically not determinable by the wire section 3, the total retention R of the section 3 and / or the filler retention RA of the section 3 is determined by the total mass flow [Q [kg / s]. Thus, the total mass flow rate [kg / s] of the paper web 4 by the wire section 3 is determined by the total flowrate QpapRL of the paper web 4 at the dry end of the papermaking machine 1 and the filler mass flowrate QÄpap [kg / s] by. The dry end of the paper machine 1 refers to the machine part after the wire section 3, i.e. it comprises the press section 5 and the subsequent parts of the paper machine 1. Thus, the total mass flow rate of the paper web 4 and the filler mass flow rate at the dry end can be determined at a position other than that of the measuring frame 8 placed just before the roller 7.
20 Viiraosan 3 kokonaisretentio R voidaan määrittää tarkasti, kun tun netaan paperirainan 4 kokonaismassavirta Qpap viiraosalla 3 ja joko perälaati- '···'· kon 2 kokonaismassavirta Qhbx, viiraveden kokonaismassavirta Qm tai nämä # » * ·;*/ molemmat kokonaismassavirrat. Samaa periaatetta voidaan hyödyntää vas- taavasti viiraosan 3 täyteaineretention RA määrittämiseksi. Seuraavassa esi- :,., *’ 25 merkissä on esitetty viiraosan 3 kokonaisretention R määritys viiraveden ko- : ’ ·.: konaismassavirran ja paperirainan 4 kokonaismassavirran Q perusteel- la.The total retention R of the wire section 3 can be accurately determined by knowing the total mass flow rate Qpap of the paper web 4 by the wire section 3 and either the total flowrate Qhbx of the headstock · ··· ’kon 2, the total flowrate Qm, or both. Similarly, the same principle can be used to determine the filler retention RA of the wire section 3. The following precursor,., * '25 shows the determination of the total retention R of the wire section 3 on the basis of the bulk water flow Q:.
Viiraveden kokonaismassavirta [kg/s] voidaan laskea kaavasta * * » > * » » #The total mass flow rate [kg / s] of tap water can be calculated from the formula * * »> *» »#
f Cf C
: : 30 O = ———, (6) 10oo V ’ missä on viiraveden virtaus [l/s] ja Cw on viiraveden kokonaissakeus [g/l]. Käytännössä viiraveden virtaus on likipitäen yhtä suuri kuin perälaatikon 2 virtaus fhhx [l/s], joka voidaan määrittää esimerkiksi perälaatikolle 2 menevästä 35 syöttöputkesta 10 suoraan virtausta mittaamalla tai välillisesti perälaatikon 2 116241 10 huuliaukon paineen perusteella. Paperiralnan 4 kokonaismassavirta QpapRl [kg/s] paperikoneen kuivassa päässä voidaan laskea kaavasta (7). Tällöin oletetaan, että rainasta ei poistu muuta kuin vettä sen edetessä paperikoneessa puristinosalta 5 rullaimelle 7 eli Qpress = QpapRIi, missä Qpress on paperirainan 4 5 kokonaismassavirta puristinosalla 5.:: 30 O = ———, (6) 1000 V 'where is the tap water flow [l / s] and Cw is the total tap water consistency [g / l]. In practice, the flow of tap water is approximately equal to the flow rate fhhx [l / s] of headbox 2, which can be determined, for example, by direct flow measurement from the 35 inlet tubes 10 to headbox 2 or indirectly based on lipstick pressure. The total mass flow rate QpapR1 [kg / s] of the paper web 4 at the dry end of the paper machine can be calculated from equation (7). It is then assumed that nothing but water leaves the web as it advances in the papermaking machine from press section 5 to roller 7, i.e. Qpress = QpapRIi, where Qpress is the total mass flow of paper web 4 5 at press section 5.
Π = ™papRI- ' iΠ = ™ papRI- 'i
QpapRL 10Q0 L P°P^j v papRL ’ \ ’ / missä on paperirainan 4 keskimääräinen kuivapaino [g/m2], vpapRL on 10 paperirainan 4 nopeus [m/s] ja on paperirainan 4 leveys paperikoneen 1 kuivassa päässä. Paperirainan 4 kuivapaino m^ määritetään paperirainan 4 neliöpainon BW ja kosteuden Moi perusteella, jotka mitataan tavallisesti mitta- raamissa 8 olevassa paperirainan 4 poikkisuunnassa edestakaisin liikkuvassa mittakelkassa olevilla mittalaitteilla. Paperirainan 4 nopeus vw(ll voidaan mää- 15 ritellä lähimmän käyttöryhmän nopeudesta. Paperirainan 4 kokonaisleveys lpap viiraosalla 3 on ^pap ~ ^press 4rim * (®) 20 missä on viiraosalta 3 puristinosalle 5 menevän paperirainan 4 leveys ja ·.: · lmm on viiraosalla 3 paperirainasta 4 sen valmistuksen aikana poistettujen reu- i naleikkauksien leveys, eli > · lpress ~ ^hbx ^trim ’ 25 ,···' missä lhhx on perälaatikon 2 huuliaukon leveys. Perälaatikon 2 huuliaukon le veys lhbx ja reunaleikkauksien leveys l,rim voidaan määrittää alan ammattimie- : „ ·, helle sinänsä tunnetulla tavalla. Paperirainan 4 kuivan pään kokonaismassa- virta QpapRL skaalataan vastaamaan leikkaamatonta eli trimmaamatonta perä- ’ *; · ’ 30 laatikon 2 kokonaismassavirtausta Qhhx kaavan » « O (10) mukaisesti, missä on paperirainan 4 kokonaismassavirta viiraosalla 3.QpapRL 10Q0 L P ° P ^ j v papRL '\' / where the average dry weight of the paper web 4 is [g / m 2], vpapRL is the speed [m / s] of the paper web 4 and is the width of the paper web 4 at the dry end. The dry weight m 2 of the paper web 4 is determined from the basis weight BW of the paper web 4 and the moisture Moi, which are usually measured in the transverse direction of the paper web 4 in the measuring frame 8 by means of a reciprocating measuring tray. The speed vw (ll of the paper web 4 can be determined from the speed of the nearest operating group. The total width lpap of the paper web 4 on the wire section 3 is ^ pap ~ ^ press 4rim * (®) 20 where is the width of the paper web 4 the wire section 3 of the paper web 4 has the width of the edge cuts removed during its manufacture, i.e.,> lpress ~ ^ hbx ^ trim '25, ···' where lhhx is the width of the lip opening lhbx of the head box 2 and the width l, rim can be determined by a person skilled in the art: "·, in a manner known per se. The total dry mass flow rate QpapRL of the paper web 4 is scaled to correspond to the uncut or untrammeled stern *," 30 "2 total mass flows Qhhx according to the total mass flow of the paper web 4 by the wire section 3.
35 Kun oletetaan, että puristinosalla 5 ja kuivatusosalla 6 tapahtuvat massahäviöt 116241 11 ovat merkityksettömiä, voidaan perälaatikon 2 massavirralle Qhbx muodostaa täten estimaatti35 Assuming that the mass losses 116241 11 occurring on the press section 5 and the drying section 6 are insignificant, an estimate of the mass flow Qhbx of the headbox 2 can thus be obtained.
Qhhx ~ Qww + Qpap > 0 ”0 5 jonka perusteella voidaan edelleen määrittää kokonaisretention R estimaattiQhhx ~ Qww + Qpap> 0 ”0 5 which can further be used to determine the estimate of total retention R
AA
RR
R = 0p^ = —^--100%. (12)R = 0p ^ = - ^ - 100%. (12)
Qhhx Qm Qpap 10Qhhx Qm Qpap 10
Esitetyllä ratkaisulla voidaan viiraosan 3 kokonaisretentio R määrittää tarkasti kahden tunnetun kokonaismassavirran perusteella, joista toinen massavirta on paperirainan 4 kokonaismassavirta viiraosalla 3, joka määritetään käyttäen viiraosan 3 jälkeen mitattuja paperirainan 4 ominaisuuksia.With the solution shown, the total retention R of the wire section 3 can be accurately determined from two known total mass flows, one of which is the total mass flow of the paper web 4 by the wire section 3 determined using the properties of the paper web 4 measured after the wire section.
15 Tarkan kokonaisretention R estimaatin R ansiosta viiraosan 3 kokonaisreten- tiota R voidaan kaikissa tuotanto-olosuhteissa säätää ohjaamalla perälaatik-koon syötettävään massaan lisättävän retentioaineen virtausta fra tarkasti siten, että sekä valmistettavalle paperille että tuotannon tehokkuudelle asetettavat laatu- ja tehokkuusvaatimukset voidaan saavuttaa.Thanks to an accurate estimate of total retention R, the total retention R of the wire section 3 can be adjusted under all production conditions by accurately controlling the flow rate of the retention agent added to the head box feed so that quality and performance requirements for both paper and production efficiency can be achieved.
20 Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti lohkokaavion avulla edelläFigure 2 is a schematic block diagram of the foregoing
» I»I
i .i : esitetyn mukainen kokonaisretention R estimaatin R laskenta ja kokonaisre- • > !,! j tention R säätäminen retentioaineen annostelua muuttamalla, kun retentio ;Y: lasketaan suoraan viiraosan 3 massataseesta käyttäen hyväksi paperikoneen : ": 1 kuivassa päässä tehtäviä mittauksia. Kokonaisretention estimaatin R ja ko- , *' : 25 konaisretention asetusarvon tai tavoitearvon RSP perusteella määritetään ase- t Y ] tusarvo fraSP retentioaineen virtaukselle, jonka mukaan retentioaineen virtaus ta fra ohjataan. Retentioaineen virtausta fm voidaan muuttaa esimerkiksi ku- . . viossa 1 esitetyn venttiilin 11 avautumaa muuttamalla.i .i: Calculation of total retention R as shown and total->!!! Adjustment of the retention R by varying the retention agent dosage when retention; Y: directly calculated from the mass balance of the wire section 3 using a papermaking machine: ": 1 dry-end measurement. The total retention estimate R and co, * ': 25 total retention setpoint or target RSP t Y] is the value of fraSP for the retention agent flow to control the retention agent flow ta fra The retention agent flow fm may be varied, for example, by changing the opening of valve 11 shown in FIG.
Kaavan (12) mukaista kokonaisretention R estimaattia R päivite-'*;** 30 tään tyypillisesti 30 - 60 sekunnin välein. Päivitysväli riippuu siitä kuinka nope- :Y: asti mittaraamissa 8 kulkeva mittakelkka kulkee paperirainan 4 yli eli kuinka . ’ ·, usein saadaan uusi arvo paperirainan 4 kuivapainolle m. Mikäli kokonais retention R säätämiseksi tarvitaan nopeampaa eli useammin määritettyä retention estimaattia, voidaan tämä määrittää perälaatikon 2 kokonaismassavir-.:.: 35 ran Qhhx estimaatin ja perälaatikon 2 kokonaissakeuden Chbx estimaatin avulla, 116241 12 joiden avulla voidaan myös parantaa perälaatikon 2 sakeusmittauksen tarkkuutta. Perälaatikon 2 tarkkaa kokonaissakeutta Chbx vastaava perälaatikon 2 kokonaismassavirta Qhhx eroaa mahdollisesti tarkasti arvosta poikkeavan sakeusmittauksen perusteella lasketusta massa virrasta Qhhx termin AQbbx: n ver-5 ran ^Qhbx = Qhbx ~ Qhbx ’ 0 ^)The estimate R of total retention R of formula (12) is updated - '*; ** 30 typically every 30 to 60 seconds. The refresh interval depends on how fast: The Y-gauge carriage up to Y: passes over the paper web 4, i.e. how. '·, Often a new value for the dry weight of the paper web 4 is obtained. If a faster, more frequently determined retention estimate is needed to adjust total retention R, this can be determined using the headbox 2 total mass vir:.: 35 ran Qhhx estimate and the headbox 2 total consistency Chbx estimate. which can also improve the accuracy of the headbox 2 consistency measurement. The total mass flowrate Qhhx corresponding to the exact total consistency Chbx of the headbox 2 may differ from the mass flow calculated from the consistency measurement deviated from the value Qhhx by verifying the value of AQbbx = Qhbx ~ Qhbx '0 ^)
Jos oletetaan, että kaavan (11) mukainen estimoitu perälaatikon 2 massavirta 10 Qhbx on hyvin lähellä oikeaa eli Qhbx ~ Qhbx, voidaan sakeusmittauksesta johtuvaa poikkeamaa ΔQhhx estimoida AQhbx = Qhbx ~ Qhbx ’ 04) 15 mistä voidaan edelleen laskea sakeuden korjausestimaatti ΔChbx AQ = ^ 'AChb* « AC -^fis&L.iooO. (15) hhx 1000 hbx fhhxAssuming that the estimated mass flow rate 10 Qhbx of the headbox 2 according to formula (11) is very close to the right, i.e. Qhbx ~ Qhbx, the deviation ΔQhhx due to the consistency measurement can be estimated from AQhbx = Qhbx ~ Qhbx '04) AChb * «AC - ^ fis & L.iooO. (15) hhx 1000 hbx fhhx
Kaavan (15) mukaisen sakeuden korjausestimaatin AChhx perusteella perälaa- : 20 tikon 2 sakeusestimaatti on • <» · • · · « < « chbx=chbx-Achbx, (16) ; missä Chbx on mitattu perälaatikon 2 sakeus ja AChbx on massataseesta esti- .···. 25 moitu kokonaissakeuden Chbx korjaustermi. Oletettaessa termin AChhx muuttu- I t van hitaasti, sen riippuessa esimerkiksi paperin lajista, voidaan nopean koko-: . ·, naisretention R estimaatin R laskentaan käytettävän perälaatikon 2 sakeuden tarkkuutta parantaa. Retention estimaatti R voidaan tämän jälkeen laskea, joko kaavan (1) mukaisesti v\: 30 f C λ R= 1 -t*2*- -100% (17) *; · \ Ch bx j tai kaavasta (1) johtaen 116241 13 R = fhbx'Chhx ~ f** 'C™ . i oo%. (18) fhbx ^hbxBased on the consistency correction estimate AChhx of formula (15), the density estimate of the headband 2 is: • chbx = chbx-Achbx, (16); where Chbx is the measure of the consistency of the headbox 2 and AChbx is the est. 25 is the corrected term for total consistency Chbx. Assuming that the term AChhx changes slowly, depending, for example, on the type of paper, a rapid size can be obtained. ·, Improves the accuracy of the headbox 2 used to calculate the estimate R for female retention R. The retention estimate R can then be calculated, either according to formula (1) v 30: C λ R = 1 -t * 2 * -100% (17) *; · \ Ch bx j or deriving from formula (1) 116241 13 R = fhbx'Chhx ~ f ** 'C ™. i oo%. (18) fhbx ^ hbx
Kuviossa 3 on esitetty kaavamaisesti lohkokaavion avulla kokonaisretention R 5 säätäminen, kun retentionlaskennassa käytetään edellä esitetyn mukaisesti määritettyä perälaatikon 2 kokonaissakeutta.Figure 3 is a schematic block diagram of adjusting total retention R 5 when using the total consistency of headbox 2, as determined above, for retention calculation.
Viiraosan 3 kokonaisretention R määrittäminen ja viiraveden koko-naissakeuden Cm mittauksen tarkkuuden parantaminen voidaan toteuttaa vastaavalla tavalla paperirainan 4 kokonaismassavirran Qpap ja perälaatikon 2 10 kokonaismassavirran Qhbx perusteella. Edelleen viiraosan 3 kokonaisretention R määrittäminen ja sekä perälaatikon 2 kokonaissakeuden Chbx mittauksen että viiraveden kokonaissakeuden Cm mittauksen tarkkuuden parantaminen voidaan toteuttaa vastaavalla tavalla paperirainan 4 kokonaismassavirran Qmi perälaatikon 2 kokonaismassavirran Qhhx ja viiraveden kokonaismassa- 15 virran Qm perusteella.The determination of the total retention R of the wire section 3 and the accuracy of the measurement of the total consistency Cm of the tap water can be similarly performed on the basis of the total mass flow Qpap of the paper web 4 and the total mass flow Qhbx of the headbox 2. Further, determining the total retention R of the wire section 3 and improving the accuracy of both the measurement of the total consistency Chbx of the headbox 2 and the measurement of the total consistency Cm of the water can be similarly based on the total mass flow Qhhx of the paper web 4 and the total mass flow stream Qm.
Esitetty ratkaisu on täysin vastaava määritettäessä viiraosan 3 kokonaisretention R sijaan viiraosan 3 täyteaineretentiota RA, jolloin kyseessä olevat massavirrat ovat perälaatikon 2 täyteainemassavirta QAhbx, viiraveden täyteainemassavirta QAww ja paperirainan 4 täyteainemassavirta QApap viira-20 osalla 3. Vastaavat sakeudet ovat perälaatikon 2 täyteainesakeus CAhhx ja vii-«· · > raveden täyteainesakeus CAww ja paperin kuivapainon mpapR, ja täyteaine- eli lii tuhkapitoisuuden ApapRL perusteella määritetty täyteaineen eli tuhkan määrä.The solution shown is fully equivalent in determining the filler retention RA of the wire section 3, instead of the total retention R of the wire section 3, where the mass flows concerned are the filler mass flow rate QAhbx The crumb filler consistency CAww and the dry weight of paper mpapR, and the filler or ash content determined on the basis of ApapRL ash content.
’ Erään sovellutusmuodon mukaan esitettyä ratkaisua viiraosan ko- konaisretention R tai täyteaineretention RA määrittämiseksi käytetään perä-25 laatikon 2 tai viiraveden kokonaissakeuden Chbx, Cm tai täyteainesakeuden O CAbbx> CAww tavoitearvon ChbxSP, CmSr, CAhbxSP tai CAwwSP laskemiseksi. Seuraa- vassa esimerkissä esitetään viiraveden kokonais- ja täyteainesakeuksien ta-: : *: voitearvojen laskenta, koska viiraveden sakeus on nykyään retention säädös- ; : sä tyypillisesti säädettävä suure. Perälaatikon 2 kokonais- ja täyteainesakeu- 30 den tavoitearvojen laskenta voidaan kuitenkin toteuttaa vastaavalla tavalla.According to one embodiment, the solution for determining the total retention R or filler retention RA of the wire section is used to calculate the target value ChbxSP, CmSr, CAhbxSP, or CAwwSP for the back box 2 or total water consistency Chbx, Cm or filler consistency O CAbbx> CAww. The following example shows the level of total and filler consistency of tap water: *: Calculation of lubricant values, since tap water is now a retention control; is typically an adjustable quantity. However, the calculation of the target values for the total and filler consistency of the headbox 2 can be carried out in a similar manner.
:.v Tuotettavalle paperille asetetaan tavoitearvot mpapSm, [g/m2] kuiva- painolle ja A[%] täyteainepitoisuudelle. Mikäli paperirainan 4 leveys mit-·;· tauspisteessä on lpapR1 [m] ja nopeus on vpapRL [m/s], on kuivanpään kokonais- : : ‘: tuotannon tavoite [kg/s] 35 116241 14 O - m'K‘Ps,’3J: ./ .v HQ\ xipapsmi. ~ IQQQ 1 papRL v papRL ’ V 13 7 joka skaalataan vastaamaan leikkaamatonta viiraosan 3 kokonaismassavirran Qpop tuotantotavoitetta 5: .v Target values are set for the paper to be produced, mpapSm, [g / m 2] for dry weight and A [%] for filler content. If the width of the paper web 4 at the measurement point is lpapR1 [m] and the velocity is vpapRL [m / s], the total dry end::: production target [kg / s] 35 116241 14 O - m'K'Ps , '3J: ./ .v HQ \ xipapsmi. ~ IQQQ 1 papRL v papRL 'V 13 7 which is scaled to correspond to the uncut Qpop production target 5 of the uncut wire section 3
QpapSP QpapSPRL Qhbx ^press) (20)QpapSP QpapSPRL Qhbx ^ press) (20)
Vastaavasti täyteaineen tai tuhkan tuotantotavoite [kg/s] paperissa on ^ Q-ApapSP = QpapSPRL ' QpapSP' (21)Similarly, the filler or ash production target [kg / s] for paper is ^ Q-ApapSP = QpapSPRL 'QpapSP' (21)
Haluttaessa saavuttaa kokonaisretention R tavoitearvo RSP pitää kaavaa (12) vastaavalla tavalla toteutua 15 RSI, =—--100%. (22)In order to achieve the target value for total retention R, RSP has to fulfill 15 RSI, = —-- 100%, in accordance with formula (12). (22)
O+OO + O
z+papSP 'z + papSP '
Kaavasta (22) voidaan ratkaista n - ‘ QpapSP ~ ^SP ' QpapSP _ QpapSP _ ~ RSP RSP/\00 ^papSP' : 20 : V: Koska edelleen pätee > · · • · \ *,] r\ _ f ^wwSP QpapSP _(0A\ “ 1000 ~ 7^/100 ^papSP' K } • * « I · , . 25 missä CwiY, on viiraveden kokonaissakeuden tavoitearvo [g/l], saadaan viira- * · » veden kokonaissakeuden tavoitearvoksi •V. f o Λ l Ä„/100 c„s,=^--->--. (25) Λ % «/ 116241 15From formula (22) we can solve n - 'QpapSP ~ ^ SP' QpapSP _ QpapSP _ ~ RSP RSP / \ 00 ^ papSP ': 20: A: Since still holds> · · • · \ *,] r \ _ f ^ wwSP QpapSP _ (0A \ "1000 ~ 7 ^ / 100 ^ papSP 'K} • *« I ·,. 25 where CwiY, is the target value for total tap water consistency [g / l], we obtain the target value for the total tap water * V. fo Λ l Ä / 100 c „s, = ^ ---> -. (25) Λ%« / 116241 15
Mikäli kokonaisretention R tavoiteretention RSP sijaan halutaan asettaa täyteaineretention RÄ tavoitearvo RASP, voidaan edellä esitetyllä tavalla johtaa yhtälö viiraveden täyteainesakeuden CAww tavoitearvon CAwwSr [g/i] laskemiseksi 5 (n λ ^APaPsi__q .1000 \rasf /ioo c,„s, = —----, (26) J ww missä Rasp on täyteaineretention RA tavoitearvo [%]. Kuviossa 4 on kaavamaisesti esitetty lohkokaavion avulla viiraveden kokonaissakeuden Cw ja kulo viossa 5 viiraveden täyteainesakeuden CAww säätäminen, kun sakeuksien tavoitearvot CwSP ja CAwwSP lasketaan retentiotavoitteiden RSP ja RASP avulla.If it is desired to set the filler retention target RAS instead of the total retention R target retention RSP, the equation for calculating the target filler consistency CAww of the tap water filler CAwwSr [g / i] can be derived as described above (n λ ^ APaPsi__q.1000 \ rasf / ioo c, „s, = —- ---, (26) J ww where Rasp is the target filler retention RA value [%] Figure 4 is a schematic block diagram of adjusting the total tap water consistency Cw and the run in step 5 of tap water filler consistency CAww when calculating the consistency targets CwSP and CAwwSP .
Kuviossa 1 ja edellä olevissa esimerkeissä paperirainan 4 laatuominaisuudet mitataan juuri ennen rullainta 7 olevan mittaraamin 8 yhteyteen sovitetuilla mittalaitteilla tai -välineillä. On kuitenkin selvää, että tarvittavat 15 paperirainan 4 laatuominaisuudet voidaan mitata missä tahansa osassa paperikonetta 1 viiraosan 3 jälkeen. Täten kyseiset paperirainan 4 laatuominaisuudet voidaan mitata heti viiraosan 3 jälkeen, puristinosalla 5, kuivatusosalla 6 tai juuri ennen rullainta 7, kuten kuviossa 1 on esitetty.In Fig. 1 and in the examples above, the quality properties of the paper web 4 are measured by measuring devices or means fitted directly to the measuring frame 8 just before the reel 7. However, it is clear that the required quality properties of the paper web 15 can be measured in any part of the paper machine 1 after the wire section 3. Thus, such quality properties of the paper web 4 can be measured immediately after the wire section 3, the press section 5, the drying section 6 or just before the roller 7, as shown in Figure 1.
Kuvioiden 2-5 lohkokaavioissa esitetyt toiminnot toteutetaan pa- • · · ··: : 20 perikoneen 1 automaatiojärjestelmään kuuluvilla laitteilla, kuten tietokoneilla :: tai muilla erityiskäyttöisillä laskenta- ja/tai ohjaus- ja säätölaitteilla. Laskentaa v.: tarvitsevat toiminnot toteutetaan edullisesti ohjelmallisesti. Jokainen kuvioissa 2-5 esitetty toiminto, missä laskentaa tarvitaan, voidaan luonnollisesti toteut-taa toisistaan erillisissä laskentayksiköissä- tai laitteissa, mutta edullisesti 25 kaikki tarvittavat laskentatoiminnot toteutetaan yhdessä keskitetyssä lasken-The functions illustrated in the block diagrams of Figures 2-5 are implemented by means of: • 20 · · · · · · · · · · · · · · · ·: 20 peripheral 1 automation system devices, such as computers :: or other special purpose calculating and / or controlling devices. Calculation v .: The necessary functions are preferably implemented in software. Each of the functions shown in Figures 2-5, where computing is required, can of course be implemented in separate computing units or devices, but preferably all the necessary computing functions are performed in one central computing unit.
• · I• · I
tayksikössä- tai laitteessa.per unit or device.
: , ·, Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollis- « I · i. ‘ tamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patentti vaatimusten puitteissa. Täten edellä esitetty menetelmä ja sen sovellutusmuo-The drawings and the related description are intended only to illustrate the idea of the invention. The details of the invention may vary within the scope of the patent claims. Thus, the above method and its embodiment
» I»I
:.v 30 dot pätevät vastaavalla tavalla myös kuituperäiselle hienoainekselle, vaikka ’ esimerkeissä onkin käsitelty ainoastaan kokonaisretention ja täyteaineretenti- on määrittämistä ja kyseisten retentioiden hyödyntämistä retention säätämi-seen. Suoranaisen retentionsäädön lisäksi retention tarkan estimaatin avulla 116241 16 voidaan myös parantaa muiden retentiotietoa tarvitsevien sovellusten toimintaa.Similarly, the .v 30 dots apply equally to fiber fines, although the examples are limited to determining total retention and filler retention and utilizing those retentions to adjust retention. In addition to direct retention control, the exact retention estimate 116241 16 can also improve the performance of other applications requiring retention information.
«t < • · i « t > * *«T <• · i« t> * *
Claims (44)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20020855A FI116241B (en) | 2002-05-06 | 2002-05-06 | Method and apparatus for determining retention of a wire portion of a paper machine |
| FI20021499A FI20021499A (en) | 2002-05-06 | 2002-08-20 | Method and apparatus for controlling the dry mass of a wire section of a papermaking machine |
| US10/427,143 US20050082027A1 (en) | 2002-05-06 | 2003-04-30 | Method for determining retention of wire section in paper machine |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20020855 | 2002-05-06 | ||
| FI20020855A FI116241B (en) | 2002-05-06 | 2002-05-06 | Method and apparatus for determining retention of a wire portion of a paper machine |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20020855A0 FI20020855A0 (en) | 2002-05-06 |
| FI20020855A FI20020855A (en) | 2004-01-12 |
| FI116241B true FI116241B (en) | 2005-10-14 |
Family
ID=8563888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20020855A FI116241B (en) | 2002-05-06 | 2002-05-06 | Method and apparatus for determining retention of a wire portion of a paper machine |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20050082027A1 (en) |
| FI (1) | FI116241B (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005051656A1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Voith Patent Gmbh | Method and device for producing a fibrous web |
| FI123335B (en) * | 2008-05-20 | 2013-02-28 | Metso Automation Oy | LED luminaire matrix with pulsing devices |
| US9309625B2 (en) | 2012-10-18 | 2016-04-12 | Honeywell Asca Inc. | Concept to separate wet end and dry end paper machine control through estimation of physical properties at the wire |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3822783A1 (en) * | 1988-07-06 | 1990-01-11 | Basf Ag | METHOD FOR CONTROLLING THE ADDITION OF RETENTION AGENTS IN PAPER PRODUCTION |
| SE503386C2 (en) * | 1994-09-30 | 1996-06-03 | Skogsind Tekn Foskningsinst | Procedure for determining the amount of filler in paper |
| FI974328A (en) * | 1997-11-25 | 1999-05-26 | Valmet Automation Inc | Method and apparatus for adjusting paper properties |
| FI974327A (en) * | 1997-11-25 | 1999-05-26 | Valmet Automation Inc | Method and apparatus for adjusting the properties of paper |
| US6080278A (en) * | 1998-01-27 | 2000-06-27 | Honeywell-Measurex Corporation | Fast CD and MD control in a sheetmaking machine |
| US6086716A (en) * | 1998-05-11 | 2000-07-11 | Honeywell-Measurex Corporation | Wet end control for papermaking machine |
| FI112961B (en) * | 1998-11-26 | 2004-02-13 | Metso Paper Inc | Method and apparatus for measuring retention profile and controlling retention in a paper machine / cardboard machine |
| FI982625A (en) * | 1998-12-04 | 2000-06-05 | Valmet Automation Inc | Method and apparatus for adjusting paper properties |
| FI115081B (en) * | 2001-10-19 | 2005-02-28 | Metso Automation Oy | Method and apparatus for controlling the operation of a pulp department of a paper machine |
| FI20012175A (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-10 | Metso Paper Automation Oy | Method and apparatus for controlling the operation of a wire section |
-
2002
- 2002-05-06 FI FI20020855A patent/FI116241B/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-04-30 US US10/427,143 patent/US20050082027A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20020855A (en) | 2004-01-12 |
| US20050082027A1 (en) | 2005-04-21 |
| FI20020855A0 (en) | 2002-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2295557C (en) | Wet end control for papermaking machine | |
| US6179964B1 (en) | Method and control device for paper web profile control with plurality of sensors | |
| CA2334660C (en) | Paper stock shear and formation control | |
| US7566382B2 (en) | Method and arrangement for controlling short circulation in a paper machine or the like | |
| US20030089479A1 (en) | Device for controlling or regulating the basis weight of a paper or cardboard web | |
| CA2334722A1 (en) | Method for regulation of the basis weight of paper or board in a paper or board machine | |
| US5958189A (en) | Wet part of a paper making machine | |
| CA2177920C (en) | Method and apparatus for lateral alignment of the cross-direction quality profile of a web in a paper machine | |
| CA2282751A1 (en) | Regulation system in a paper machine for controlling variation of the basis weight of the paper in the machine direction | |
| FI116241B (en) | Method and apparatus for determining retention of a wire portion of a paper machine | |
| US7279072B2 (en) | Method and apparatus for adjusting operation of wire section | |
| WO2012117162A1 (en) | Porosity measurement | |
| JP2002504633A (en) | Adjustment system for paper machine | |
| FI103822B (en) | A method for optimizing flocking | |
| US6993408B2 (en) | Method for the control of quality in a paper web | |
| JP3248534B2 (en) | Method of continuous overall adjustment of headbox and / or former | |
| CA2081581A1 (en) | Apparatus and method for the on-line control of the filler content of a paper product | |
| US3407114A (en) | Cross machine control in papermaking | |
| WO2005080681A1 (en) | Method for coating a paper/ board web | |
| WO2008040851A1 (en) | Method and arrangement for determining the amount of coating agent in individual coating agent layers in multilayer curtain coating | |
| CA2412059A1 (en) | Method and regulation arrangement for controlling dewatering profile of a former | |
| FI83102C (en) | Path forming part in paper machine | |
| US20060027350A1 (en) | Method for producing a fibrous material web and monitoring system | |
| Mustalahti et al. | A modern on-line porosity analyser for paper and board machines | |
| FI90672C (en) | Path forming process in paper or cardboard machines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: METSO AUTOMATION OY Free format text: METSO AUTOMATION OY |
|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 116241 Country of ref document: FI |
|
| MM | Patent lapsed |