FI123972B - Method and Arrangement for Determining the Z-Directional Humidity Profile of a Web with a Drying Part of a Fibrous Machine - Google Patents
Method and Arrangement for Determining the Z-Directional Humidity Profile of a Web with a Drying Part of a Fibrous Machine Download PDFInfo
- Publication number
- FI123972B FI123972B FI20085513A FI20085513A FI123972B FI 123972 B FI123972 B FI 123972B FI 20085513 A FI20085513 A FI 20085513A FI 20085513 A FI20085513 A FI 20085513A FI 123972 B FI123972 B FI 123972B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- web
- moisture
- machine
- drying
- arrangement
- Prior art date
Links
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 29
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000861 blow drying Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 22
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 18
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 8
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000006101 laboratory sample Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
- D21F7/003—Indicating or regulating the moisture content of the layer
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
- D21F5/02—Drying on cylinders
- D21F5/04—Drying on cylinders on two or more drying cylinders
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
- D21F5/02—Drying on cylinders
- D21F5/06—Regulating temperature
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
- D21F7/001—Wire-changing arrangements
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G7/00—Damping devices
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3554—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for determining moisture content
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Paper (AREA)
Description
MENETELMÄ JA SOVITELMA RAINAN Z-SUUNTAISEN KOSTEUSPROFIILIN MÄÄRITTÄMISEKSI KUITURAINAKONEEN KUIVATUSOSALLAMETHOD AND APPLICATION FOR DETERMINING THE Z-DIRECTION HUMIDITY PROFILE OF RAINA ON THE DRYING PART OF A FIBER MACHINE
Keksinnön kohteena on menetelmä rainan z-suuntaisen kosteuspro-5 tiilin määrittämiseksi kuiturainakoneen kuivatusosalla ja vastaava sovitelma.The invention relates to a method for determining the z-direction moisture profile of a web in a dryer section of a fiber web machine and a corresponding arrangement.
Kuiturainakoneella valmistetaan mitä erilaisimpia paperi- ja kartonkilaatuja, yleisemmin rainoja. Osalla näistä paperi- ja 10 kartonkilaaduista eli kuiturainoista tasopoikkeamat, esimerkiksi kupruilu, käyristymä, kupruilu- ja/tai käyristymäpotentiaali, ovat erityisen suuri ongelma. Tasopoikkeamat ovat ongelmana etenkin pääosin sellusta valmistetuilla päällystämättömillä painopapereilla eli hienopapereilla, joita ei päällystetä ennen 15 painamista. Paperiin eli rainaan jäänyt tasopoikkeamapotentiaali purkautuu painatuksessa ja aiheuttaa ongelmia. Tasopoikkeamien hallinta on ollut kuitenkin vaikeaa, kun etenkin tasopoikkeama-potentiaalin tutkiminen on tapahtunut lähinnä jälkikäteen laboratorionäytteistä. Laboratoriokokeilla saadaan vain hyvin 20 hajanaisesti tietoa valmistettavan rainan tasopoikkeamista.A wide variety of paper and board grades, more generally webs, are produced with a fiber web machine. For some of these grades of paper and board, i.e., fibrous webs, plane deviations, such as bubbling, warping, bubbling and / or warping potential, are a particular problem. Plane aberrations are a problem especially with uncoated printing papers, i.e. fine papers, which are mainly coated with pulp and which are not coated prior to printing. The planar misalignment potential remaining in the paper or web is discharged during printing and causes problems. However, the control of level deviations has been difficult, especially since the investigation of the potential for level deviations has mainly been done ex post in laboratory samples. Laboratory tests provide only very scattered information about the plane deviations of the web being manufactured.
FI-kuulutusjulkaisussa numero 73480 esitetään menetelmä, jossa mitataan kartonkirainan keskimääräistä kostettu mittauselimillä ja kartonkirainan pinnan ja/tai selän pintakostetutta mit- 25 tauselimillä. Mittaustietojen perusteella säädetään etukuiva-co ^ tusosaa, jolloin kartonkirainan paksuussuuntainen kosteusprofii- c\j i li ennen Yankee-sylinteriä voidaan saada edulliseksi.FI Publication No. 73480 discloses a method of measuring the average wetted paperboard web with measuring members and the board and / or backboard wetted measuring members. On the basis of the measurement data, the front dry section is adjusted, whereby the thickness moisture profile of the paperboard before the Yankee cylinder can be obtained advantageously.
CD JCD J
OO
OO
^ Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudenlainen menetelmä, x £ 30 jolla rainan z-suuntainen kosteusprofiili saadaan määritettyä 00 entistä tarkemmin kuiturainakoneen kuivatusosalla. Tämän keksin- lÖ (5 non mukaisen menetelmän tunnusomaiset piirteet ovat, että oo c o o kosteutta mitataan useassa poikkisuuntaisessa kohdassa, ia kosteutta mitataan kuivatusosaan kuuluvan yksiviiravienniksi 35 sovitetun kuivatusviiran lävitse. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudenlainen sovitelma. Tämän keksinnön mukai- 2 sen sovitelman tunnusomaiset piirteet ovat, että sovitelmassa z-suunnan mittausvälineet on järjestetty poikkisuunnassa useaan eri kohtaan, ja z-suunnan mittausvälineet on järjestetty mittaamaan kosteutta kuivatusosaan kuuluvan yksiviiravienniksi sovite-5 tun kuivatusviiran lävitse.It is an object of the invention to provide a novel method, x £ 30, whereby the moisture profile of the web in the z-direction can be more precisely determined by the drying section of the fiber web machine. Characteristic features of the method of this invention are that the oo coo humidity is measured at several transverse locations and the moisture is measured through a dryer wire arranged as a single wire insert 35 in the dryer section. It is a further object of the invention to provide a novel arrangement. are that, in the arrangement, the z-direction measuring means are arranged in a plurality of different locations, and the z-direction measuring means are arranged to measure moisture through a single-wire delivery forming part of the dryer section.
Menetelmällä mitataan päällystämättömän rainan tasopoikkeamaa kuiturainakoneen kuivatusosalla. Rainalla tarkoitetaan kartonki-sia ja paperisia rainoja. Puolestaan kuiturainakoneella tarkoi-10 tetaan paperin tai kartongin valmistukseen tarkoitettuja rainan-muodostuskoneita. Lisäksi menetelmässä mitataan suoraan rainan kosteutta z-suunnassa konesuuntaisessa positiossa ainakin yhdessä poikkisuuntaisessa kohdassa, minkä perusteella lasketaan rainalle tasopoikkeama. Tasopoikkeamalla tarkoitetaan tasopoik-15 keamaa ja tasopoikkeamapotentiaalia. Kun rainalle tiedetään z-suuntainen kosteus ja edelleen tasopoikkeama tarkasti, voidaan rainan kuivausta säätää entistä tarkemmin. Tasopoikkeaman tunteminen on erityisen keskeistä valmistettaessa päällystämätöntä rainaa.The method measures the level deviation of an uncoated web on a drying section of a fiber web machine. By web is meant cardboard and paper webs. In contrast, a fiber web machine refers to web forming machines for making paper or board. In addition, the method measures directly the moisture of the web in the z-direction at the machine-direction position at least at one of the transverse locations, thereby calculating a planar deviation for the web. By plane deviation is meant the plane deviation and the plane deviation potential. By knowing precisely the moisture in the z-direction and further plane deviation, the drying of the web can be adjusted more precisely. Knowledge of plane deviation is particularly important in the manufacture of uncoated web.
2020
Eräässä sovellusmuodossa mittauksen ja laskennan perusteella säädetään kuiturainakoneen kuivatusparametreja. Rainan tasopoik- keamia voidaan säätää kuivatuksen aikana tapahtuvalla kostutuk- sella, joka voi tapahtua suihkuputkesta tulevalla vesisuihkulla 25 tai höyrylaatikosta tulevalla höyryllä. Ilmapuhalluksella co . n ^ voidaan kuivata rainaa hyvin tarkasti ja ilmapuhalluksen kuiva-In one embodiment, the drying parameters of the fiber web machine are adjusted based on the measurement and calculation. The level deviations of the web can be adjusted by moistening during drying, which may be by means of a water jet 25 from the jet or steam from a steam box. Air blowing co. n ^ can be dried very accurately and air-blown dry
CNJCNJ
^ tusparametrit on säädettävissä laajasti. Myös sylintereiden 9 lämpötiloja voidaan säätää tasopoikkeamien hallitsemiseksi, o 00 Mittauskohta on edullisin ennen säätötoimenpiteitä eli mittaus x £ 30 tehdään tällöin ennen kuivatus/kostutussäätöä.The setting parameters are widely adjustable. The temperatures of the cylinders 9 can also be adjusted to control the level deviations, o 00 The measuring point is most advantageous before the adjustment procedure, i.e. the measurement x £ 30 is then made before the drying / wetting adjustment.
coc/o
LOLO
m Menetelmässä kosteutta mitataan kuivatusosaan kuuluvan kuivatus- oo antureita voidaan sijoittaa kuiturainakoneelle useisiin positi-35 oihin. Kun mittauspositioita on useita, voidaan tasopoikkeamien kehittymistä seurata kuivatuksen aikana. Mikäli kuiturainako- o ..m In the method, moisture is measured on the drying section of the drying section, which can be placed on a fiber web machine at a number of positions. When there are several measurement positions, the development of plane deviations can be monitored during drying. If the fiber ..
o viiran lävitse. Mittauksen tapahtuessa kuivatusviiran lävitse c\j 3 neella on vapaa väli, sijoitetaan edullisesti myös siihen z-suunnan mittausvälineet.o Through the wire. As the measurement passes through the drying wire, the gap has a free space, preferably means for measuring in the z direction are also placed therein.
Eräässä kolmannessa sovellusmuodossa rainaa mitataan 50 - 95 %, 5 edullisesti 60 - 80 %, KAP-alueella. KAP:11a tarkoitetaan kuiva-ainepitoisuutta. Rainan tasopoikkeamien, etenkin käyristymäpo-tentiaalin, kehittyminen on voimakasta KAP-alueella 50 - 95 %. Erityisen keskeistä on seurata tasopoikkeamien kehitystä KAP-alueella 60 - 80 %. Rainan tasainen kosteus on tärkeää kalante-10 roinnissa, sillä rainan kosteudella on voimakas vaikutus rainan käyttäytymiseen kalanteroinnin aikana. Mikäli rainan kosteudessa on huomattavia poikkeamia ennen kalanterointia, kalanteroinnissa voi rainaan syntyä huomattavia laatu-/kiiltopoikkeamia.In a third embodiment, the web is measured in the KAP range of 50-95%, preferably 60-80%. KAP refers to the dry matter content. The development of web level deviations, especially curvature potential, is strong in the KAP range of 50-95%. It is particularly important to monitor the development of level deviations within the KAP range of 60-80%. The constant humidity of the web is important in calendering because the moisture of the web has a strong influence on the behavior of the web during calendering. If there are significant deviations in the moisture of the web prior to calendering, significant quality / gloss deviations may occur on the web during calendering.
15 Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin erästä keksinnön sovellusta kuvaaviin piirroksiin, joissaThe invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which:
Kuva 1 esittää kuiturainakoneen sivulta katsottuna, 20 Kuva 2 esittää keksinnön mukaisen sovitelman kuivatusosalla,Figure 1 is a side view of a fiber web machine, Figure 2 shows an arrangement according to the invention with a drying section,
Kuva 3 esittää keksinnön mukaisen sovitelman,Figure 3 illustrates an arrangement according to the invention,
Kuva 4 esittää keksinnön mukaisen sovitelman kuiturainakoneen poikkisuunnassa,Figure 4 illustrates an arrangement according to the invention in the cross-machine direction of the fiber web machine,
Kuva 5 esittää keksinnön mukaisen sovitelman kuiturainako- 25 neella, jossa yksiviiravientiä seuraa päällepuhallus- co ·- kuivatus, o c\| , Kuva 6 esittää rainan kuivaamisen aikana saatua dataa, jaFigure 5 illustrates an arrangement according to the invention with a fiber web machine in which a single wire pass is followed by a blow-drying, co c | , Figure 6 shows the data obtained during the drying of the web, and
CDCD
? Kuva 7 esittää rainan kuivaamisen aikana z-suuntaisen kosteu- 0 den ja lämpötilan vaihtelua.? Fig. 7 shows a variation in the z-direction humidity and temperature during the drying of the web.
1 30 co Kuvassa 1 esitetään yksi tavallinen kuiturainakone 18 kuitU-1 30 co Figure 1 shows one ordinary fiber web machine 18
LOLO
m rainakoneen 18 sivulta katsottuna. Kuiturainakoneeseen 18 kuuluu co kuivatusosa 14 ja konerullain 16. Keksinnön mukainen menetelmä 35 ja sovitelma on tarkoitettu käytettäväksi kuiturainakoneen 18 kuivatusosalla 14, johon kuuluu perättäisiä kuivatusryhmiä Rl - o peräkkäisinä osakokonaisuuksina viiraosa 10, puristinosa 12,m from 18 pages of a printing press. The fiber web machine 18 comprises a dryer section 14 and a machine reel 16. The method 35 and the arrangement of the invention are intended to be used with the dryer section 14 of the fiber web machine 18 which comprises successive drying groups R10 to the wire section 10, press section 12,
CMCM
4 R9. Kuiturainakoneella voidaan valmistaa hienopaperia, jota ei päällystetä, ja joka sisältää paljon sellua.4 R9. The fiber web machine can produce fine, uncoated fine paper that is high in pulp.
Kuvassa 1 esitetyssä kuiturainakoneessa käytetään yläpuolista 5 yksiviiravientiä 19, jossa kuivatussylinterit 22 ovat kuivatus-viiran 26 muodostaman silmukan ulkopuolella ja kääntötelat 24 sen sisäpuolella (kuva 2). Kun rainaa kuivataan yläpuolisella yksiviiraviennillä, raina kuivuu ensin alapuolelta. Toisin sanoen kuivatussylintereiden lämpövaikutus kohdistuu rainan 10 alapintaan. Tyypillisesti raina käyristyy ja/tai siihen jää käyristymäpotentiaalia, epäsymmetrisestä kuivatuksessa johtuen.The fiber web machine shown in Fig. 1 employs a top 5 single wire feeder 19 with drying cylinders 22 outside the loop formed by drying wire 26 and pivoting rolls 24 inside (Figure 2). When the web is dried with an overhead single wire feed, the web first dries from below. In other words, the thermal effect of the drying cylinders is applied to the lower surface of the web 10. Typically, the web is warped and / or has a warping potential due to asymmetric drying.
Kuvassa 1 esitetylle kuiturainakoneelle 18 voidaan sijoittaa kuvassa 3 esitettävä keksinnön mukainen sovitelma 20 päällystä-15 mättömän rainan 28 tasopoikkeamien mittaamiseksi kuiturainako-neen 18 kuivatusosalla 14.The fiber web machine 18 shown in Figure 1 can be provided with the arrangement 20 of the invention shown in Figure 3 for measuring plane deviations of the uncoated web 28 by the drying section 14 of the fiber web machine 18.
Kuva 2 esittää keksinnön mukaisen sovitelman 20 kuivatusosalla 14, johon kuuluu kuivatussylintereitä 22 kääntöteloja 24 ja 20 kuivatusviiroja 26. Lisäksi sovitelmassa kuivatusosan 14 ainakin yhteen konesuuntaiseen MD mittauspositioon 30 kuuluu poikkisuun- nassa ainakin yhdet z-suunnan kosteusmittausvälineet 32 ja sovitelmaan kuuluu tasopoikkeaman laskentavälineet 34. Z-suunnan mittausvälineillä tarkoitetaan välineitä z-suuntaisen kosteuden 25 suoraksi mittaamiseksi. Kun samaan kuivatusosan 14 konesuuntai-co ^ seen mittauspositioon 30 kuuluu kosteuden z-suunnan mittausväli- ^ neet 32, saadaan rainan z-suuntainen kosteus määritettyä. Tämän co ? tiedon perusteella tasopoikkeaman laskentavälineillä saadaan o 00 laskettua tasopoikkeama. Tasopoikkeaman tietäminen on erityisenFigure 2 illustrates an arrangement 20 according to the invention with a dryer section 14 comprising drying cylinders 22 with rotary rollers 24 and 20 drying wires 26. In addition, the arrangement 14 has at least one machine direction MD measuring position 30 in transverse direction at least one z-direction humidity measurement means 32 and Directional Measuring Instruments refers to means for directly measuring z-directional humidity 25. When the same machine-oriented measuring position 30 of the drying section 14 includes means 32 for measuring the humidity in the z-direction, the moisture in the z-direction of the web can be determined. This co? based on the information, the level deviation calculation tools provide o 00 to calculate the level deviation. Knowledge of plane deviation is particularly important
XX
£ 30 keskeistä päällystämättömille rainoille, joita ei jatkojalostuk- co sessakaan päällystetä.£ 30 core for uncoated webs that are not even coated in further processing.
LOLO
LOLO
COC/O
o Mikäli raina päällystetään tai pintaliimataan jatkojalostukses-o If the web is coated or surface glued for further processing,
CMCM
sa, sovitelmaa rainan tasopoikkeaman määrittämiseksi kuitu- 35 rainakoneen kuivatusosalla käytetään etukuivatusosalla. Etu- 5 kuivatusosalla raina kuivataan ennen päällystystä tai pintaliimausta .35, the arrangement for determining the plane deviation of the web with the drying section of the fiber web machine is used with the front drying section. With the front drying section, the web is dried before coating or surface sizing.
Kuva 3 esittää vapaan välin sovitelman ilman mittausta hieman 5 haittaavia kudoksia, jossa z-suunnan mittausvälineisiin 32 kuuluu pintamittausvälineet 36 kullekin pintakerrokselle 50. Z-suunta on merkitty kuvaan kaksipäisellä z-suunnan nuolella 43. Tarkemmin sanottuna ensimmäistä pintakerrosta 50' mitataan ensimmäisillä pintamittausvälineillä 36' ja toista pintakerrosta 10 50' ' mitataan toisilla pintamittausvälineillä 36''. Pintamittausvälineillä määritetään pintakerroksen kosteus. Pintakerrosten kosteuden määrityksellä eli pintamittausvälineillä saadaan määritetyksi rainojen z-suuntainen kosteus riittävällä tarkkuudella. Säteilyn vastaanotin 40 ja säteilyn lähetin 42 ovat 15 pintamittausvälineissä 36 samalla puolella rainaa 28.Figure 3 illustrates fabrics that slightly interfere with the free space arrangement without measuring 5, with the z-direction measuring means 32 including surface measuring means 36 for each surface layer 50. The z-direction is indicated by a double-ended z-direction arrow 43. More specifically, the first surface layer 50 and the second surface layer 10 50 '' is measured by the second surface measuring means 36 ''. The surface measurement instruments determine the moisture content of the surface layer. By determining the moisture content of the surface layers, i.e. surface measuring instruments, the z-directional humidity of the webs is determined with sufficient accuracy. The radiation receiver 40 and the radiation transmitter 42 are in the surface measuring means 36 on the same side of the web 28.
Kuvassa 3 esitettyihin z-suunnan mittausvälineisiin 32 voi kuulua lisäksi keskikerrosmittausvälineet 38 keskikerroksen 52 kosteuden määrittämiseksi. Ensimmäisten keskikerrosmittausväli-20 neiden 38' lähetin 42 on ensimmäisen pintakerroksen 50' puolella ja vastaanotin 40 toisen pintakerroksen 50'' puolella. Vastaavasti toisten keskikerrosmittausvälineiden 38'' lähetin 42 on toisen pintakerroksen 50'' puolella ja vastaanotin 40 ensimmäisen pintakerroksen 50' puolella. Säteilyn vastaanotin 40 ja 25 säteilyn lähetin 42 ovat keskikerrosmittausvälineissä 38 vastakin kaisilla puolilla rainaa 28. Tarkemmin sanottuna keskikerroksen o ^ kosteuden määritys perustuu siihen, että koko rainan kosteusThe z-direction measuring means 32 shown in Fig. 3 may further include middle layer measuring means 38 for determining the humidity of the middle layer 52. The transmitter 42 of the first middle layer measuring means 20 '38' is on the side of the first surface layer 50 'and the receiver 40 on the side of the second surface layer 50' '. Similarly, the transmitter 42 of the second center layer measuring means 38 '' is on the side of the second surface layer 50 '' and the receiver 40 is on the side of the first surface layer 50 '. The radiation receiver 40 and the radiation transmitter 42 in the middle layer measuring means 38 are located on opposite sides of the web 28. More specifically, the determination of the moisture in the middle layer is based on the fact that the entire web moisture
CDCD
? mitataan rainan lävitse ja huomioidaan rainan pintojen kosteudet o ^ laskennassa, jolloin saadaan tietoon keskikerroksen kosteus.? is measured through the web and the moisture content of the web surfaces is taken into account in the calculation, whereby the moisture of the middle layer is obtained.
E 30 co Voidaan ajatella myös sovellusta, jossa mitataan rainan toisen to pinnan kosteutta sekä rainan kosteutta lävitse. Tällöinkin oo § saadaan tietoa rainan z-suuntaisesta kosteusprofiilista.E 30 co An application may also be contemplated for measuring the moisture of one surface of the web and the moisture of the web through it. Here, too, oo § provides information about the moisture profile of the web in the z direction.
CVJCVJ
35 Kuvassa 3 esitettyihin z-suunnan mittausvälineisiin 32 kuuluu kahdet keskikerrosmittausvälineet 38. Tarkemmin sanottuna rainan 6 28 kosteutta määritetään ensimmäisillä keskikerrosmittausväli-neillä 38' ja toisilla keskikerrosmittausvälineillä 38 ' ' . Kahdet keskikerrosmittausvälineet 38, joissa lähetin 42 ja vastaanotin 40 ovat eripäin, tarkentavat keskikerroksesta saatavia tuloksia.The z-direction measuring means 32 shown in Fig. 3 includes two center layer measuring means 38. More specifically, the moisture of the web 6 28 is determined by the first middle layer measuring means 38 'and the second middle layer measuring means 38' '. The two middle layer measuring means 38, with the transmitter 42 and the receiver 40 being differently, refine the results obtained from the middle layer.
5 Z-suunnan mittausvälineisiin kuuluvat säteilyn lähettimet ja vastaanottimet ovat NIR-lähettimiä ja NIR-vastaanottimia. NIR-tekniikalla tarkoitetaan lähi-infrapunatekniikkaa. Tällöin rainan z-suuntaisesta kosteusprofiilista saadaan tarkkaa tietoa.5 Radiation transmitters and receivers included in the Z directional measuring instruments are NIR transmitters and NIR receivers. NIR refers to near infrared technology. This provides accurate information about the moisture profile in the z-direction of the web.
10 NIR-lähettimissä ja vastaanottimissa käytetään hyväksi kuituoptiikkaa. NIR-mittalaitteilla veden ja selluloosan mittaamiseen voidaan käyttää aallonpituuksia, joilla viiran absorptio ei ole merkittävää.10 NIR transmitters and receivers utilize fiber optics. With NIR instrumentation, water and cellulose can be used to measure wavelengths at which the absorption of the wire is not significant.
15 Kuvassa 2 esitettyyn sovitelmaan 20 kuuluu kostutusvälineet 60 rainan 28 kostuttamiseksi. Kostutusvälineistä virtaavan kostu-tusaineen virtaus on säädettävissä kuiturainakoneen poikkisuun-nassa. Tällöin kostutusta voidaan ohjata tarvittaville vyöhykkeille enemmän. Tasopoikkeamia voidaan säätää kostuttamalla 20 rainaa vesisuihkulla tai höyryllä. Vedellä kostutettaessa lisätään vain kosteutta. Höyryllä kostutettaessa tuodaan myös lämpöä, kun höyry lauhtuu rainan pintaan. Tasopoikkeamia voidaan hallita esimerkiksi kostuttamalla rainaa viimeiseksi kuivuneeseen puoleen nähden vastakkainen puoli kostutuslaitteella.The arrangement 20 shown in Figure 2 includes wetting means 60 for wetting the web 28. The flow of wetting agent flowing from the wetting means is adjustable in the transverse direction of the fiber web machine. This allows more wetting to be directed to the required zones. Plane deviations can be adjusted by moistening 20 webs with water spray or steam. When moistened with water, only moisture is added. When moistened with steam, heat is also introduced as the steam condenses on the surface of the web. Plane deviations can be controlled, for example, by wetting the web with the wetting device opposite to the last dried side.
25 Normaalissa yläpuolisessa yksiviiraviennissä rainaa kostutetaan co ^ rainan alapinnan puolelta. Höyrylaatikon toimintaa voidaan ^ tehostaa jäähdyttämällä rainaa ennen höyrylaatikkoa.In a normal overhead single wire delivery, the web is wetted from the underside of the web. The operation of the steam box can be enhanced by cooling the web prior to the steam box.
CDCD
OO
o ^ Kuvassa 2 esitetysti mittausvälineet 30 voivat kuulua eripuolil- x £ 30 le puolille rainaa 28. Kun mittausvälineet kuuluvat perättäisiin co positioihin eri puolille rainaa, rainan z-suuntaista kosteuspro- ld tiiliä saadaan mitattua lähes vastaavasti kuin yhdestä positios- oo o ta.As shown in Fig. 2, the measuring means 30 may lie on different sides x 30 30 le of the web 28. When the measuring means belong to successive co positions across the web, the z-direction moisture profile brick of the web can be measured almost similarly to one position.
c\j 35 Kuvassa 4 esitetään keksinnön mukainen sovitelma 20, josta näkyy z-suunnan mittausvälineiden 32 sijoitus kuiturainakoneen poik- 7 kisuunnassa. NIR-vastaanottimien 44 ja NIR-lähettien 46 välimatka a kuiturainakoneen poikkisuunnassa CD on alle 1000 mm, edullisesti alle 400 mm. Tällöin mittauksesta saadaan riittävän tarkka kuiturainakoneen poikkisuunnassa.Fig. 4 shows an arrangement 20 according to the invention showing the positioning of the z-direction measuring means 32 in the transverse direction of the fiber web machine. The distance a from the NIR receivers 44 to the NIR transmitters 46 in the transverse direction of the fiber web machine is less than 1000 mm, preferably less than 400 mm. In this case, the measurement results in a sufficiently accurate transverse direction of the fiber web machine.
55
Kuvassa 4 esitetyssä sovitelmassa z-suunnan mittausvälineitä 32 on ainakin kahdet, edullisesti ainakin kolmet, kuiturainakoneen poikkisuunnassa yhdessä konesuuntaisessa mittauspositiossa 30. Kun mittausvälineitä on samassa positiossa useita, saadaan 10 samasta rainan konesuuntaisesta kohdasta tietoa poikkisuunnassa. Kyseisen tiedon perusteella voidaan säätää rainan kuivatusta poikkisuunnassa.In the arrangement shown in Fig. 4, at least two, preferably at least three, z-direction measuring means 32 are provided in the transverse direction of the fiber web machine in one machine measuring position 30. When several measuring means are in the same position, 10 transverse machine position information is obtained. Based on this information, the drying of the web in the transverse direction can be controlled.
Z-suunnan mittausvälineiden yhteyteen voi kuulua poikkisuuntai-15 set liikutusvälineet. Poikkisuuntaisilla liikutusvälineillä varustetut mittausvälineet mahdollistavat rainan mittaamisen poikkisuunnassa laajasti, vaikka z-suunnan mittausvälineitä olisi vain muutamat, minimissään yhdet.The Z-direction measuring means may include transverse movement means. The measuring means provided with the transverse movement means allow wide measurement of the web in the transverse direction, even if there are only a few, at least one, measuring means in the z direction.
20 Kuvassa 5 esitetään keksinnön mukainen sovitelma, jossa kuiva- tusosaan 14 kuuluu yläpuolinen yksiviiravienti 19, jonka perässä on päällepuhalluskuivain 21. Tällöin rainan 28 tasopoikkeamia säädetään yksipuolisella ilmakuivaimella yläpuolisen yksiviirai- sen sylinterikuivatuksen jälkeen. Ilmakuivatus tapahtuu päälle- 25 puhallushuuvalla. Rainaa toispuoleisesti kuivattaessa raina co ^ käyristyy sille puolelle, joka kuivuu viimeisenä. Ilmakuivatuk- ^ sessa kuivatusparametreja voidaan säätää joustavasti.Figure 5 illustrates an arrangement according to the invention, wherein the drying section 14 includes an overhead single-wire outlet 19 followed by an over-blow dryer 21. In that case, the plane deviations of the web 28 are adjusted by a single-sided air dryer after overhead single-wire drying. Air drying is done by means of an overhead blower. When one side of the web is dried, the web coil curves to the side that dries last. In air drying, the drying parameters can be adjusted flexibly.
CDCD
cpcp
OO
^ Yksiviiravientiä seuraavassa ilmakuivatuksessa voidaan ajatella x £ 30 käytettävän myös leijukuivaimia. Leijukuivatuksessa voidaan co säätää esimerkiksi toiselta puolelta puhallettava ilma kuumem- uo maksi, jolloin rainaan saadaan siirretyksi lämpöenergiaa epäsym- o metrisesti. Ilmakuivaimissa kuivatusparametreja, kuten lämpöä ja cvj virtausta voidaan säätää nopeasti. Päällepuhalusyksikön voidaan 35 ajatella muodostuvan myös pystysuuntaisesta päällepuhallusryh-mästä.^ For air drying following a single wire run, x £ 30 can also be thought of as fluidized dryers. In fluidized-bed drying, for example, the air blown from one side can be adjusted to a hot soup, whereby heat energy is transmitted asymmetrically to the web. In air dryers, drying parameters such as heat and cvj flow can be adjusted quickly. The inflatable unit can also be thought of as consisting of a vertical inflatable group.
88
Kuvassa 6 esitetään kuiva-ainepitoisuus eli KAP-arvo ajan funktiona. X-akselilla 84 esitetään aika sekunteina. Y-akselilla 86 esitetään KAP-arvo prosentteina. Raina on kuivattu tuomalla siihen enemmän lämpöenergiaa yläpintaan kuin alapuolelle. 5 Yläpintakerroksen KAP-viiva 88 kuvaa miten yläpintakerroksen KAP muuttuu ajan funktiona. Alapintakerroksen KAP-viiva 92 kuvaa miten alapintakerroksen KAP muuttuu ajan funktiona. Ensimmäinen keskikerroksen KAP-viiva 90' kuvaa miten keskikerroksen KAP muuttuu ajan funktiona, kun anturi on yläpintakerroksen puolel-10 la. Toinen keskikerroksen KAP-viiva 90'' kuvaa miten keskikerroksen KAP muuttuu ajan funktiona, kun anturi on alapintakerroksen puolella.Figure 6 shows the solids content, or KAP, as a function of time. The X-axis 84 represents the time in seconds. The Y-axis 86 represents the KAP value as a percentage. The web is dried by applying more heat energy to the upper surface than to the underside. 5 Upper layer KAP line 88 describes how the upper surface layer KAP changes as a function of time. The lower surface KAP line 92 illustrates how the lower surface KAP changes as a function of time. The first mid-layer KAP line 90 'describes how the mid-layer KAP changes as a function of time when the sensor is on the upper surface layer -10a. The second mid-layer KAP line 90 '' describes how the mid-layer KAP changes as a function of time when the sensor is on the lower surface side.
Kuvassa 6 esitetystä NIR-mittaustuloksesta selviää, että yläpin-15 takerroksen KAP-viiva 88 kulkee kauttaaltaan alapintakerroksen KAP-viivan 92 yläpuolella. Toisin sanoen yläpintakerros kuivuu ennen alapintakerrosta tuotaessa lämpöenergiaa rainan yläpintaan. Keskikerroksen ensimmäisen KAP-viivan 90' ja keskikerroksen toisen KAP-viivan 90'' välillä on pieni ero. Keskikerroksen 20 kosteus mitataankin edullisesti molemmin puolin. Yläpuolisella yksiviiraviennillä raina kuivuu toisin päin, koska siinä lämpö-energia tuodaan rainan alapintaan.From the NIR measurement shown in Figure 6, it appears that the upper surface KAP line 88 of the upper layer 15 extends throughout the lower surface layer KAP line 92. In other words, the top surface layer dries before the bottom surface layer provides heat energy to the top surface of the web. There is a slight difference between the first KAP line 90 'of the middle layer and the second KAP line 90' 'of the middle layer. Preferably, the moisture of the central layer 20 is measured on both sides. On the other hand, with a single wire feed, the web dries in the opposite direction because it introduces thermal energy to the underside of the web.
Kuvassa 7 esitetään rainan kuiva-ainepitoisuus ja rainan lämpö- 25 tila ajan funktiona. X-akselilla 84 esitetään aika sekunteina, co >- Y-akselilla 86 esitetään KAP-arvo prosentteina ja lämpötila C\| , celsius-asteina. Raina on kuivattu tuomalla siihen enemmän co ? lämpöenergiaa yläpintaan kuin alapuolelle. Viivat 88, 90 ja 92 o ^ ovat KAP-viivoja. Puolestaan viivat 94 ja 96 ovat lämpötilavii- x £ 30 voja. Yläpintakerroksen lämpötilaviiva 94 kuvaa miten yläpinta- co kerroksen lämpötila muuttuu ajan funktiona. AlapintakerroksenFigure 7 shows the dry solids content of the web and the temperature of the web as a function of time. The X-axis 84 represents the time in seconds, the λ-Y-axis 86 represents the KAP as a percentage and the temperature C i | , in degrees Celsius. The web is dried by bringing more co? thermal energy to the upper surface than to the underside. Lines 88, 90 and 92 are the KAP lines. Lines 94 and 96, in turn, are temperature peaks x 30 pounds. The upper surface layer temperature line 94 illustrates how the upper surface layer temperature changes with time. bottom surface layers,
LOLO
g lämpötilaviiva 96 kuvaa miten alapintakerroksen lämpötila o muuttuu ajan funktiona. Raina on kuivattu tuomalla siiheng temperature line 96 describes how the temperature o of the lower surface layer changes as a function of time. The web has been dried by introducing it
CNJCNJ
enemmän lämpöenergiaa yläpintaan kuin alapuolelle. Keskikerrok- 35 sen KAP-viiva 90 on saatu keskiarvona kaksipuolisesta mittauk sesta .more thermal energy on the upper surface than on the underside. The KAP line 90 of the middle layer 35 is averaged from a two-sided measurement.
99
Kuvassa 7 esitetystä NIR-mittaustuloksista ja lämpötilamittauk-sen tuloksista selviää, että lämpötila nousee vasta, kun tietty kuiva-ainepitoisuus on saavutettu. Yläpintakerroksen lämpötila-viivan 94 ja alapintakerroksen lämpötilaviivan 96 lämpötilojen 5 välillä oleva ero on pientä verrattuna NIR-mittauksella ilmeneviin kosteuseroihin.From the NIR measurement results and the temperature measurement results shown in Figure 7, it is clear that the temperature does not increase until a certain dry matter content is reached. The difference between the temperatures 5 of the upper surface temperature line 94 and the lower surface temperature line 96 is small compared to the humidity differences observed by NIR measurement.
Edullisesti lähettimet ovat NIR-lähettimiä ja vastaanottimet NIR-vastaanottimia, jolloin saadaan mitattua suoraan kosteutta. 10 Kosteuden mittaaminen välillisesti lämpötilojen kautta on hyvin hankalaa ja siinä ilmenee merkittäviä virhetekijöitä. Kuvasta 7 ilmenee, että NIR-mittausvälineillä voidaan havaita pintojen kosteudessa huomattavia eroja, jopa yli 20 prosenttiyksikköä. Toisaalta NIR-mittausvälineillä voidaan havainnoida luotettavas-15 ti jo pieniäkin kosteuseroja rainan pintojen välillä.Preferably, the transmitters are NIR transmitters and the receivers are NIR receivers, whereby moisture can be measured directly. 10 Measuring humidity indirectly through temperatures is very difficult and has significant errors. Figure 7 shows that NIR measuring instruments can detect significant differences in surface humidity, even more than 20 percentage points. On the other hand, even small humidity differences between the web surfaces can be detected reliably by NIR measuring instruments.
co δ c\j ico δ c \ j i
CDCD
OO
o c\jo c \ j
XX
cccc
CLCL
COC/O
δ m co o o c\jδ m co o o c \ j
Claims (14)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20085513A FI123972B (en) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | Method and Arrangement for Determining the Z-Directional Humidity Profile of a Web with a Drying Part of a Fibrous Machine |
| DE102009003038A DE102009003038A1 (en) | 2008-05-28 | 2009-05-12 | Web e.g. paper web, moisture profile determining method for preventing flatness deviation in dryer section of fibrous material web machine, involves controlling drying of web based on measured moisture of web |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20085513A FI123972B (en) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | Method and Arrangement for Determining the Z-Directional Humidity Profile of a Web with a Drying Part of a Fibrous Machine |
| FI20085513 | 2008-05-28 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20085513A0 FI20085513A0 (en) | 2008-05-28 |
| FI20085513A FI20085513A (en) | 2009-11-29 |
| FI123972B true FI123972B (en) | 2014-01-15 |
Family
ID=39523164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20085513A FI123972B (en) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | Method and Arrangement for Determining the Z-Directional Humidity Profile of a Web with a Drying Part of a Fibrous Machine |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102009003038A1 (en) |
| FI (1) | FI123972B (en) |
-
2008
- 2008-05-28 FI FI20085513A patent/FI123972B/en not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-05-12 DE DE102009003038A patent/DE102009003038A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20085513A0 (en) | 2008-05-28 |
| DE102009003038A1 (en) | 2009-12-03 |
| FI20085513A (en) | 2009-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7506550B2 (en) | Apparatus and method for assessing the condition of at least one circulating band in a paper machine | |
| US5658432A (en) | Apparatus and method of determining sheet shrinkage or expansion characteristics | |
| FI72768B (en) | NONKKLY AV AV PAPPERSBANA I SUPERKALANDER. | |
| US8728276B2 (en) | Apparatus and method for controlling curling potential of paper, paperboard, or other product during manufacture | |
| CA2177920C (en) | Method and apparatus for lateral alignment of the cross-direction quality profile of a web in a paper machine | |
| FI116075B (en) | Paper machine control system | |
| FI20002618A0 (en) | Method and apparatus for pre-drying fiber-based pulp tape | |
| FI123972B (en) | Method and Arrangement for Determining the Z-Directional Humidity Profile of a Web with a Drying Part of a Fibrous Machine | |
| FI122156B (en) | Track measurement | |
| EP3647491A1 (en) | Method, system, rotating machine element and computer program product for measuring the moisture of a fibre web in a tissue machine | |
| US6749888B2 (en) | Method and apparatus for determining the profile of a coating layer | |
| US20070006762A1 (en) | Method and a device for controlling the quality of print | |
| US7249424B2 (en) | Method and device for controlling the moisture or coating quantity profile in a paper web | |
| EP0539271A2 (en) | Method for improving the printability of web offset paper | |
| US6712937B1 (en) | Method of operating a machine for the manufacture and/or refinement of material webs | |
| US20070235152A1 (en) | On-machine coater | |
| US20050274474A1 (en) | Papermaking machine | |
| EP1980666B1 (en) | Mechanical Fibers in Xerographic Paper | |
| US6706149B2 (en) | Web monitoring | |
| US7141141B1 (en) | Apparatus and method for determination and control of paper web qualities on a papermaking machine | |
| FI128944B (en) | Method, system and computer program product for monitoring and/or controlling the conditions in a subsystem of a fiber web or finishing machine | |
| US20110214829A1 (en) | Method for compensating for faults in a paper web | |
| FI108951B (en) | Process and apparatus for controlling a strength profile | |
| JP2705406B2 (en) | Manufacturing method of coated paper for printing | |
| Tysén | Thermographic method for quantifying in-plane non-uniform paper drying |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 123972 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
| MM | Patent lapsed |