FI117565B - Menetelmä paperikoneen tai vastaavan perälaatikon yhteydessä rainan neliöpainoprofiilin säätämiseksi - Google Patents

Description

117565

Menetelmä paperikoneen tai vastaavan perälaatikon yhteydessä rainan neliöpainoprofiilin säätämiseksi Förfarande i samband med en utloppsläda i en pappersmaskin eller motsvarande 5 för att reglera ytviktsprofilen 10 Keksinnön kohteena on menetelmä paperikoneen tai vastaavan perälaatikon yhteydessä rainan neliöpainoprofiilin säätämiseksi.

Paperikoneella tai vastaavalla valmistettavan rainan neliöpainoprofiili pitää olla koko rainan leveydellä vakio. Paperikoneen kuivatusosalla tapahtuvan kuivatus-15 kutistumisen johdosta, erityisesti rainan reunoilla, pitää rainan reuna-alueille syöttää paperimassasuspensio laimeampana kuin keskialueille. Käytännössä tämä on toteutettu laimcnnusperälaatikolla, jossa on esim. 60 mm:n välein venttiileitä, joiden kautta syötetään laimennusvettä. Venttiilien säätö tapahtuu automaattisesti ϊ.ϊ,: neliöpainoprofiilin mittauksen perusteella.

'Ϊ: 20 • · * : *.· Koska neliöpainoprofiilivirheet aiheutuvat enimmäkseen stabiileista paikallisista • · · *...* virheistä, voidaan neliöpainoprofiilin koijaus toteuttaa myös manuaalisella lai- • · · • * · •‘ ·* mennusventtiilisäädöllä. Manuaalisessa säädössä ongelmaksi muodostuvat ko- • · · ^ * · '···* neella tapahtuvat muutokset, kuten esimerkiksi lajinvaihdot ja retentiomuutokset.

25 Nämä muutokset on manuaalisilla laimennusperälaatikoilla perinteisesti kompen- • · · ;;; soitu säätämällä koko laimennusventtiiliprofiilia vastaamaan uutta muuttunutta « · .

• · *" tilannetta. Suuresta laimennusventtiililukumäärästä johtuen, on tällainen säätö • * ’·*.* työlästä ja hidasta. .

• · · · • · • · · ·· · 1 ‘1 30 Tilanteen parantamiseksi ehdotetaan uudenlaista säätöfilosofiaa ja säätömenetel-

III

mä, jossa kertaalleen hyväksi säädettyä laimennusventtiiliprofiilia ei enää muute- 2 117565 ta, vaan muutostilanteissa laimennusprofiilin teho säädetään oikeaksi säätämällä ainoastaan painetasoa laimennusventtiilien tulopuolella esimerkiksi laimennus-pumpun kierrosnopeutta säätämällä.

5 Retention pudotessa laimennuksen teho putoaa, jolloin ilman kolausta neliöpai-noprofiili muuttuu. Sen sijaan, että tilannetta korjattaisiin avaamalla lisää reuna-venttiilejä, reunaventtiilien virtausmäärää kasvatetaan painetasoa kaikkien laimennusventtiilien tulopuolella nostamalla, esimerkiksi nostamalla laimennus-pumpun kierroksia ja näin saadaan paperirainan neliöpainoprofiili oikenemaan.

10

Ehdotettu säätö vähentää huomattavasti laimennusventtiilien säätötarvetta, sekä pienentää kynnystä siirtyä automaattisesta venttiiliprofiloinnista manuaaliseen.

Mahdollista on myös käyttää retentiomittausta säädön apuna. Keksinnössä on oivallettu, että retentiomuutokset voidaan kompensoida ensimmäisen manuaalisen 15 laimennus/virtausventtiilien säädön jälkeen koskematta venttiileihin siten, että muutetaan venttiilien tulopuolen painetasoa esimerkiksi pumpun kierrosnopeutta säätämällä. Pumpun kierrosnopeuden säädön sijaan voidaan käyttää myös vakio-kierrosnopeuksista pumppua ja säätää sen painepuolella olevaa venttiiliä. Olen- ϊ,ϊ,ί naista että painetaso säätyy esimerkiksi laimennusvedenjakotukissa koko jakotu- • · « V · 20 kin leveydeltä ja siten laimennusventtiilien Vj, V2 .. tulopuolella. Retention laski- • · · : 1.· essa nostetaan painetasoa ja retention noustessa lasketaan painetasoa käsin säädet- • · 1 *...· tävien laimennusventtiilien Vi, V2...tulopuolella, edullisesti laimennusvedenjako- • · · * · · : .1 tukissa J2. Näin ollen keksinnön mukaisesti laimennusventtiilien V|, V2, V3...

« · · • · *···’ tulopuolen painetasoa säädetään valmistettavan rainan neliöpainoprofiilin muuttu- 25 essa. 5 • · ♦ • · · ♦ 1· ··· • · *·1 Paperikoneella tai vastaavalla tarkoitetaan paperi-kartonki-, pehmopaperi-ja sei- • · *.1.· lunkuivauskoneita.

« · « • · ♦ · ♦ ·· j ... . . . . · 1 : 30 Paperikone voidaan varustaa retention mittauslaitejäq estetyllä, joka havaitsee ·«· retentiomuutokset ensimmäisen laimennusventtiilien säädön jälkeen. Kyseiseen 3 117565 retentiomuutokseen perustuen voidaan suorittaa automaattisesti painetason säätö venttiilien V], V2.. tulopuolella. Näin ollen keksinnön mukaisessa menetelmässä retentiomuutoksiin perustuen säädetään virtaamaa kaikkien venttiilien kautta samanaikaisesti puuttumatta manuaalisten venttiilien säätöön.

5 Käsite retentio kuvaa sitä, miten paljon perälaatikosta tulevasta kuiva-aineesta jää viiralle. Esimerkiksi 60% retentio tarkoittaa, että 60% kuiva-aineesta jää viiralle.

65% retentio tarkoittaa, että 65% kuiva-aineesta jää viiralle. Kun viiravettä käytetään laimennusvetenä tarkoittaa tämä esimerkiksi sitä, että 65% retentiolla viira-10 vesi ja edelleen laimennusvesi käsittää vähemmän kuiva-ainetta kuin viiravesi ja laimennusvesi 60% retentiolla.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

15

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisiin piirustuksiin kuvioissa * esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei ole tarkoitus kuitenkaan yksinomaan rajoittaa.

• · · • · · • ♦ · ·*· ♦ 20 Kuviossa IA on esitetty havainnollisesti keksinnön mukainen perälaatikko kasit- * *.· täen manuaalisesti säädettävät laimennusventtiilit Vj, V2, V3...V,, ja kierrosno- ··· ! peudeltaan säädettävän pumpun.

• ♦ · • · · • * • · · • · '···* Kuviossa IB on esitetty säädön toinen suoritusmuoto, jossa on painetta säätävä 25 venttiili.

• * · • · · ♦ · · ♦ · · • ♦ • · *" Kuviossa 2A on esitetty ylimmässä kuvaajassa venttiiliaukeama (laimennusvent- * · *.*.* tiiliaukcama) pystykoordinaatistossa ja vaakakoordinaatistossa on paperikoneen • · » * · leveysasema.

:*·*: 30 * · • « * 1 • · • · • · a 4 117565

Keskimmäisessä kuvaajassa kuviossa 2A on esitetty ylimmän kuvaajan aukeamalla toteutunut laimennus. Pystykoordinaatistossa on laimennus ja vaakakoordinaa-tistossa on perälaatikon leveysasema.

5 Alimmassa kuvion 2A kuvaajassa on esitetty kuvion 2A venttiiliaukeamalla saavutettu neliöpaino koneleveydeltä 60% retentioasteella. Pystykoordinaatistossa on esitetty rainan neliöpaino ja vaakakoordinaatistossa koneleveys.

Kuviossa 2B on ylimmässä kuvaajassa esitetty kuvion 2A virheellisen neliöpainon -t 10 koijaus. Ylimmässä kuvaajassa on esitetty venttiiliaukeama pystykoordinaatistossa ja vaakakoordinaatistossa kyseistä aukeamaa vastaava koneen leveyspiste.

Keskimmäinen kuvaaja esittää pystykoordinaatistossa edellä mainitulla venttiili-aukeamalla aikaansaatua laimennusta koneleveydeltä ja alin kuvaaja esittää lopputulosta eli tasaista rainan neliöpainoa koko koneleveydeltä.

15

Kuviossa 3A on tapahtunut retentiomuutos 65%:iin. Edelleen venttiiliaukeama on sama kuin kuvion 2B kuvaajassa ja vastaavasti keskimmäisessä kuvaajassa esitetty laimennus. Retentiomuutoksesta johtuen kuitenkin laimennuksen teho on muut-ϊ.ϊ*: tunut ja rainan neliöpainoprofiili muuttunut epäedulliseksi, ei vakioksi konelevey- •*T: 20 deltä.

* * · "ή.

* · · * « • · · *...· Kuviossa 3B on esitetty keksinnön mukaisesti 65%:n retentioasteella suoritettu i korjaus. Ylimmässä kuvaajassa on esitetty venttiiliaukeamaa koneleveydeltä eli • * · « · *··.* kaikkien venttiilien kautta tapahtunutta virtaamaa on alennettu pudottamalla vent- 25 tiilien tulopuolen painetasoa samanaikaisesti. Kuviossa 3B ylimmässä kuvaajassa | # · · '|||* erityisesti on venttiiliavausprofiili muuttumaton. Keskimmäisessä kuvion 3B ku- • · *·“* vaajassa on esitetty koijatulla venttiilien Vi, V2.. tulopuolen painetasolla tapahtu- s • · ·.·.* va laimennus ja lopputuloksena alimmassa kuvaajassa kuviossa 3B on esitetty • · · > korjatulla venttiilien Vi, V2.. tulopuolen painetasolla saavutettu korjattu tasainen * ·*♦'; 30 neliöpaino koko koneleveydeltä. Rainan neliöpaino koneleveydeltä on nyt vakio.

• · · · * * * * * 5 117565

Kuviossa 4 on esitetty havainnollisesti retentioon pohjautuva laimennuksen säädön korjaus. Retentio lasketaan ja retentiolaskennan perusteella säädetään laimennus vedenjakotukki in J2 liittyvään linjaan liitettyä kierrosnopeudeltaan säädettävää pumppua Pj. Jos retentiossa (%) tapahtuu muutoksia säädetään pumpun kierros-5 nopeutta.

Kuviossa IA on esitetty laimennusperälaatikko 100 havainnollisena esityksenä.

Jakotukista J] johdetaan massa mi pillistön 11 kautta välikammioon E ja edelleen turbulenssigeneraattorin 12 putkiston kautta huulikartioon K ja edelleen muodos- 1 10 tusviiralle Hi. Kuviossa 1 esitetysti johdetaan laimennusvesi pumpun Pi pumppaamana laimennusvedenjakotukkiin J2 ja edelleen siitä kanaviin ai, a2, a3.. ja pe-rälaatikon pillistön 11 putkiin lian, 1 lai2...lla2i, lla22.. perälaatikon eri leveys-kohdilla. Kanavat ai, a2, a3... käsittävät manuaalisesti säädettävät laimennusvent- 1 2 tiilit Vi, V2 .. Säätämällä laimennusvedenjakotukista J2 johdetun laimennusveden 15 tuloa massan mi yhteyteen pillistöön 11 säädetään kulloisellakin leveyskohdalla paperirainan neliöpainoa. Laimennusvedenjakotukkiin J2 johdetaan viiravettä vii- · raosalta 200 kanavan b kautta. Kanava b käsittää viiravesikaivon 300, josta viira-vettä johdetaan laimennusvedenjakotukkiin J2.

• · · • 1 · *·« • · · V · 20 Laitteisto voi käsittää neliöpainoprofiilin säätölaitteiston paperikoneen kuivassa • · · : päässä, jolla voidaan mitata rainan neliöpainoprofiili. Jos neliöpainoprofiilissa ?·1 • · · *...1 alkuajojen jälkeen havaitaan rainan leveydeltä poikkeamaa suoritetaan laimennus- • · · • · · 1 ·’ venttiilien Vj, V2 .. manuaalinen säätöjä säädetään rainan neliöpainoprofiili suo- • 1 **·1 raksi. Tällöin laimennusventtiilien avauksen alunperin suora avausprofiili muut- # 25 tuu. On havaittu että retentiomuutokset viiravedessä ja edelleen laimennusvedessä 0 • i · aikaansaavat muutostarvetta laimennusventtiilien Vi, V2.. avausprofiilin muutta- ' .

* · • 1 miseksi neliöpainoprofiilin saamiseksi jälleen suoraksi.

• 1 • · t f 1 · # 1 1 ' ; 1 * 1 .

'···’ Keksinnön mukaisesti jos neliöpainoprofiilissa tapahtuu muutoksia retentiomuu- 2 t • 30 tosien johdosta pumpun Pi avulla säädetään laimennusveden painetta ennen lai- • · · ·,,,· mennusventtiilejä Vi, V2 .. ja saadaan rainan neliöpainoprofiilista jälleen suora.

6 117565

Jos retentio laskee, nostetaan laimennusveden painetta kaikkien laimennusventtii-lien V], V2... tulopuolella ja jos retentio nousee, lasketaan painetasoa kaikkien laimennusventtiilien Vi, V2... tulopuolella, edullisesti laimennusvedenjakotukissa J2. Tässä hakemuksessa ja keksinnössä on oivallettu, että edellä mainitun ensim-5 mäisen säädön jälkeen ei laimennusventtiilejä Vj, V2 ... siten tarvitse erikseen enää säätää vaan rainan neliöpainosäätö suoritetaan säätämällä kaikkien laimennusventtiilien Vi, V2.. kautta tapahtuvaa virtaamaa siten että säädetään laimennusventtiilien V), V2.. tulopuolella laimennusvedenjakotukissa J2 vallitsevaa laimennusveden painetta ja edelleen säädetään siten pumppua Pj. Pumppu Pi on 10 edullisesti kierrosnopeudeltaan säädettävä pumppuja sen avulla voidaan säätää laimennusventtiilien V], V2.. kautta tapahtuvaa virtaamaa säätämällä laimennusvedenjakotukissa J2 vallitsevaa laimennusveden painetta laimennusventtiilien Vj, V2.. tulopuolella.

15 Kuviossa IB on esitetty keksinnön toinen säädön suoritusmuoto, jossa pumppu P10 ei ole kierrosluvultaan säädettävissä, mutta jossa painetta laimennusvedenjakotukissa J2 säädetään säätämällä venttiiliä 13 laimennusvedenjakotukkiin J2 johtavassa laimennusveden tuontilinjassa b. Venttiili 13 on edullisesti kuristusventtii-r r1: li. Laimennusvesi on edullisesti viiraosalta 200 johdettua viiravettä. ^ 20 • V Kuviossa 2A ja 2B on esitetty eräs retentiolla 60% tapahtuva säätö. Kuvio 2A ylin ·«· ·...· ! kuvaaja esittää laimennusventtiilien Vi, V2, V3.. venttiiliaukeamaa pystykoor- : dinaatistossa ja vaakakoordinaatistossa on esitetty paperikoneen leveyttä hoito- « · · : *·..1 puolen (HP) ja käyttöpuolen (KP) välillä. Alkutilanteessa kuviossa 2A esitetysti 25 on venttiiliaukeama vakio koko koneleveydellä. Vastaavasti laimennus keskim- • · 1 · **“1 maisessa kuvaajassa on koneleveydeltä vakio. Mutta alemmassa kuvaajassa esite- • · • · “1 tysti on koneleveydeltä rainan neliöpainoprofiili epätasainen. Alemmassa kuvios- • » • · 9 ***** sa on pystykoordinaatistossa esitetty mitattu rainan neliöpainoprofiili kulloisessa- • · **;♦1 kin rainan leveyspisteessä. Neliöpainoprofiili on mitattu kuivatusta rainasta ennen 1.1 30 rullainta.

• « · * · * · • · ♦ 7 117565

Kuviossa 2B on esitetty kyseisellä 60% retentiolla tapahtuva säätö. Laimennus-venttiilien Vi, V2.. venttiiliaukeamaa säädetään niin että saadaan laimennusprofii-lista halutunlainen rainan leveyssuunnassa ja alemmassa kuvaajassa esitetysti on tuloksena suora neliöpainoprofiili koko rainan leveydeltä. Neliöpaino on siten 5 vakio rainaleveydeltä.

Kuviossa 3A on esitetty paperikoneen ajossa tapahtuvassa retentiomuutos. Reten-; tio kuvion 3 A esityksessä on 65%. Laimennusventtiilien Vj, V2.. venttiili aukeama on edelleen sama kuin aiemmassa säädössä ja vastaavasti myös keskimmäisessä 10 kuviossa esitetysti laimennus. Kuitenkin retentiomuutoksesta johtuen alemmassa kuviossa esitetysti muuttuu rainan neliöpainoprofiili suorasta reunoja kohti alenevaksi.

'-•Ί

Kuviossa 3B on esitetty keksinnön mukainen säätö. Keksinnön mukaisesti sääde-15 tään kaikkien laimennusventtiilien Vi, V2.. läpi menevää virtaamaa laimennusventtiilien Vj, V2.. avauksia muuttamatta säätämällä painetasoa venttiilien tulopuolella esimerkiksi pumpun Pi kierrosnopeutta säätämällä. Pumpun Pi avulla johdetaan laimennusvesi laimennusvesijakotukkiin J2 laimennusventtiilien Vi, V2 ί,ί.ϊ .. tulopuolella. Kuviossa 3B esitetysti on suoritettu edellä mainittu painetasosäätö

IM

V * 20 ja keskimmäisessä kuvaajassa esitetysti on laimennusta vähennetty painetta las-

·* I

: V kemalla laimennusventtiilien Vi, V2.. tulopuolelle ja siten pumpun Pi kierrosno- *...: peutta pienentämällä, jolloin lopputuloksena on saatu alemmassa kuvaajassa esi- «♦ · • » · ί .* tetty suora neliöpainoprofiili koneleveydeltä. Saavutetaan siten rainalle vakio ne- • · · • · *··.* liöpaino rainaleveydeltä.

25 ' · « · · ' ' *”·* Kuviossa 4 on esitetty rctentiolaskentaan perustuva seuranta. Jos retentiossa ta- • · 4 4 *“ pahtuu muutoksia suoritetaan retentiolaskennan perusteella pumpun Pj kierrosno- • * . peuden säätö ja siten säädetään virtaamaprofiili laimennusventtiilien V|, V2 ..

*«· *...: kautta siten että lopputuloksena saadaan suora neliöpainoprofiili rainaleveydeltä.

30 Säädettäessä painetta laimennusvedessä laimennusventtiilien Vi, V2.. tulopuolella • ♦ · !t i: pidetään laimennusventtiilien Vi, V2.. asetukset kuitenkin muuttumattomina.

8 117565

Suoritetaan päämassalinjan f sakeuden mittaus mittalaitteella Si ja viiralta kanavan b kautta johdetun viiraveden sakeuden mittaus mittalaitteella S2. Mittatiedot johdetaan linjojen ei ja e^ kautta laskentayksikköön 100, josta johdetaan linjan e3 kautta ohjaus pumpulle Pi sen kierrosnopeuden säätämiseksi lasketusta retentiosta 5 riippuvaisesti tai venttiilille 13 kuviossa (FIG IB) sen kuristuksen/avauksen säätämiseksi laimennusveden painetason säätämiseksi laimennusventtiilien Vi, V2- ( tulopuolella.

1° i * * f · » · · -i

• M

• · · » · · • · * # · • t »»· - • * · • ·« ·* · • * · • * • · * • · * · • · · • · · t · 1 • · ·

»M

• f • · ia *·· ;'i t • ' • · * • · ·

* · J

• » * * M» • · · • ♦ · * · • · « · · » · * t

IM

: 1

Claims (6)

1. 9 117565 j ’ r
2. 1. Menetelmä paperikoneen tai vastaavan perälaatikon (100) yhteydessä rainan neliöpainoprofiilin säätämiseksi, jossa menetelmässä johdetaan massa (mi) mas- 5 sanj ako tukista (J i) perälaatikon putkistoon (11) ja edelleen huulikartioon (K.) ja muodostusviiralle (Hi) ja jossa menetelmässä laimennusvesi johdetaan perälaatikon eri leveyskohtiin laimennusvedenjakotukista (J2) rainan neliöpainoprofiilin säätämiseksi, ja että on kanavat (ai, a2, a3...) putkiston (11) yhteyteen ja että kanavat (ai, a2, a3...) käsittävät laimennusventtiilit (Vi, V2, V3...), jolla laimennus-10 veden tuonti on säädettävissä halutuksi kulloisellekin perälaatikon leveyskohdalle, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään laimennusvetenä viiraosalta (200) johdettua viiravettä ja havainnoidaan viiraosan retentiota ja jos retentiossa tapahtuu muutos, säädetään kyseiseen muutokseen perustuen laimennusvedenjakotukis- Λ sa (J2) vallitsevaa painetta, jolloin jos retentio nousee, vähennetään laimennusve-15 den painetta laimennusvedenjakotukissa (J2) ja jos retentio laskee, lisätään lai- ; mennusveden painetta laimennusvedenjakotukissa (J2).
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laimennusve- ϊ.·,ϊ den paine laimennusvedenjakotukissa (J2) säädetään säätämällä laimennusveden • · · · 20 painetta säätämällä pumpun (P|) kierrosnopeutta. t« · • ♦ 1 2 3 • · ♦ 1 ·1· *...1 3. Edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että M » * · ♦ ‘ .1 menetelmässä säädetään pumpun (P|) kierrosnopeutta asemassa, jossa pumppu ··· *···1 sijaitsee kanavassa (b), jonka kautta laimennusvesi johdetaan laimennusvedenja- 25 kotukkiin (J2). ♦ · · * · · ··· 1 ... • ·
4. 4. Edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että me- • 1 1 i ^ *.1.1 netelmässä säädetään laimennusvedenjakotukin (J2) laimennusveden painetta sää- « « « 1 2 *...1 tämällä venttiiliä (13), joka sijaitsee laimennusveden tuontilinjassa (b) laimennus- r ΓΛ 30 vedenjakotukkiin (J2). 3 • · • « • 1 1 ' / : 117565 ίο
5. 5. Edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään sellaista venttiiliä (13), joka on kuristusventtiili ja että se sijaitsee laimennusvettä virtauttavan pumpun (Pio) painepuolella laimennusveden tuontilinjassa (b). 5
6. 6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään laimennusventtiilejä (Vi, V2...), jotka ovat käsin säädettäviä venttiilejä. 10 ? .·1 2 3 *1 * • · A • · A • M • 1 · » I · A A a A AA · • 1 · • · • f »AA • A AA» • »A • 1 · * · • « • A · • · • · • · 1 • . ' ' V1 • » » ··· • 1 1 • · • « AA· « • · • · · . A A A • A i . . AA • A • · 2 A · · • • AA • 1 A A A • · ! 3 i • · • · ···: 11 1 1 7565