FI58365C - Foerfarande foer reglering av en pappersmaskin - Google Patents

Description

L'-ψ .w* Lii ί: : r.l ij π ^u-m^ f l«uW»J rBl _KUULUTUSJUUKA.su r 7 , c J®Ta LBJ UTL&GG N I NGSSKRI FT Ö83 65 C ^ Patentti iiyönr:-ty i.C 01 i>81 Patent sie-JJelat ^ X (SI) Kv.ik?/Inta.3 D 21 F 1/06 // D 21 D 1/22 SUOMI —FINLAND (21) »Wtcl1»k*mu*—2UU3/71* (22) Htkemitpllvl—AmBknlnffdag 19.08.7^ (23) AikupUvi—Glklghtndnf 19-08.7^ (41) Tulhit JulkMui—BlMt offmtllf 07.03-75

Patentti- j« rekisterihallitut m wm.-

Patent- och registerstyrelsen ' ' AnMkan utta*Toeh utUkrifwn pJwic«nd 30.09.80 (32)(33)(31) Pyydetty «tuollcu*—priorltet 06.09.73

Sveitsi-Schveiz(CH) 12801/73 (71) Escher Wyss G.m.b.H., Ravensburg/Wiirtt., Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Peter Biörnstad, Ravensburg, Saksan Liittotasavalta-Forbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Menetelmä paperikoneen säätämiseksi - Förfarande för regiering av en pappersmaskin

Keksinnön kohteena on menetelmä paperikoneen raffinöörin jauhinasteen säätämiseksi koneen perälaatikkoon syötetyn massasuspension, jonka läpivirtaus-määrä ajansuhteen ja sakeus ovat vakiot, suotautumiskyvystä riippuvaisesti.

Paperikoneen elementtien tai käyttösuureiden, kuten esimerkiksi kartio-myllyn säätämiseen, käytetään useimmiten ei-jatkuvia mittausmenetelmiä. Tällaisia mittausmenetelmiä ovat esimerkiksi Schopper-Riegler -koe tai Freeness -testi. Tällöin on toisaalta hyvin vaikeaa ottaa tosiasiallisesti edustavaa massaliete-näytettä ja toisaalta säätää paperikoneen käyttöarvot sellaisten kokeiden tulosten mukaan.

Säätö vaatii hyvin paljon taitoa ja kokemusta. Myös monimutkaiset mittausmenetelmät suotautumiskyvyn jatkuvaksi mittaamiseksi ovat tulleet tunnetuiksi. Vastaavat laitteet ovat käytössä arkoja eivätkä ne monimutkaisesta rakenteestaan huolimatta ole tarpeeksi luotettavia. Kuten ei-jatkuvissa mittausmenetelmissä, on myös tässä edustavan näytteen valinnan ongelmalla suuri merkitys.

58365

Toisaalta massalietteen jauhatusasteeseen, jolla on perustuva vaikutus suotautumiskykyyn, vaikuttava kartiomylly varustettiin erikoisella säätölaitteella jauhatusasteen pitämiseksi vakiona. Siten pidettiin muuttamalla kartiomyllyn roottorin ja staattorin välistä rakoa kartiomyllyn tehonotto, lämpötilannousu tai massalietteen paineennousu tulo- ja lähtökanavan välillä vakiona. Monimutkaisista säädöistä huolimatta ne eivät käsittäneet kartiomyllyn kulumista ja sen vaikutusta jauhatustulokseen. Myös massalietteen laadun muutoksilla oli vaikutus, 1 jota tunnetut säädöt eivät voineet ottaa mukaan.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada säätö, jossa ei ole mainittuja haittoja ja joka on yksinkertainen ja sallii siitä huolimatta moitteettoman vaikutuksen paperikoneen käyttösuureisiin, erikoisesti kartiomyllyn jauhatusasteeseen.

Keksinnön mukaiselle säädölle, jonka avulla tämä päämäärä saavutetaan, on luonteenomaista se, että massan paine perälaatikossa toimii mittaussignaalina raffinöörin säätöä varten.

Tällä toimenpiteellä vältetään vaikeudet, jotka tunnetuissa paperikoneissa liittyvät esimerkiksi mittaukseen tarvittavan edustavan massalietenäytteen valintaan. Mittaussignaali otetaan suoraan koneen siitä kohdasta, jossa suotautumis-kyky herkimmin vaikuttaa, nimittäin viiralla tapahtuvan huovikkeen muodostumisen aikana.

Jos huovikkeen muodostumisen aikana sen alla vallitsee vakiopaine, voidaan mittaussignaalina käyttää massalietteen viirallelaskulaitteessa vaikuttavaa massalietteen painetta.

Sillä tavoin mahdollistuu massalietteen suotautumiskyvyn hyvin herkkä mittaus, koska huovikkeen äkillinen paksuuden lisäys estää heti viiraveden läpivirtauksen ja massalietteen paine nousee massalietteen viirallelaskulaitteessa ja päinvastoin.

Jos toisaalta massalietteen viirallelaskulaitteessa muodostuvan huovikkeen alapuolella vaikuttavaa painetta säädetään massalietteen viirallelaskulaitteessa vaikuttavasta massalietteen paineesta riippuen, on mahdollista ottaa mittaussignaaliksi huovikkeen alapuolella vaikuttava paine. Tämän kaltaisella säädön muodostuksella on mahdollista paineen sovituksen, esimerkiksi imurintatelan tyhjön, avulla ylittää kartiomyllyssä tapahtuvan muutoksen ja sen massalietteen viirallelaskulaitteessa aiheuttaman vaikutuksen välillä vallitseva kuollut aika.

Kun kartianyllyn jauhatusvaikutukseen vaikuttamiseen käytetään mittaussignaalia, joka on kytketty massalietteen viirallelaskulaitteeseen, saadaan tällä tavalla erittäin yksinkertainen paperikoneen rainamuodostuksen säätö, jolloin kyseessä olevassa tapauksessa voidaan tähänastiset monimutkaiset kartiomyllyn säädöt jättää pois.

3 58365 Tällöin on mahdollista vaikuttaa mittaussignaalista riippuen joko kar-tiomyllyn roottorin kierroslukuun tai roottorin ja staattorin välissä olevaan rakoon.

Paitsi kartiomyllyn jauhatusastesseen vaikuttamiseen voidaan mittaussignaalia käyttää myöskin massalietteen viirallelaskulaitteen jälkeen kytkettyihin veden poistoelemsnttsihin, kuten esimerkiksi erilaisiin kuivauslait-teisiin tai puristimiin vaikuttamiseen.

Jos koneessa on useita massalietteen viirallelaskulaitteita, joita syötetään yhteisellä kartiomyllylläf voidaan yksittäisten massalietteen viiral-lelaskulaitteiden mittaussignaalit yhdistää ja yhdistettyä signaalia voidaan käyttää säädön mittaussignaalina.

Keksinnön lisäyksityiskohdat ilmenevät seuraavasta liitteenä olevan piirustuksen avulla tehdystä suoritusmuotoeslmerkin kuvauksesta, Jossa» kuviossa 1 on imuerintelalla varustetun paperikoneen osan sekä kartio-myllyn kaaviokuva, kuviossa 2 on kuvion 1 osa, jossa on toisenlainen kartiomyllyn jauhatus-vaikutukseen vaikuttamistapa, kuviossa 3 on kaaviokuva imurintatelasta, jossa massalietteen syöttölaitteen paineeseen vaikutetaan telan sisällä vaikuttavan tyhjön avulla.

Kuviossa 4 esitetään tapa, millä kuivaussylinterin kuumennukseen vaikutetaan massalietteen viirallelaskulaitteen mittaussignaalista riippuen, kuviossa 3 on yhteen kartiomyllyyn liitettyjen massalietteen viirallelas-kulaltteiden mittaussignaalien yhdistämiskytkentä.

Kuviossa 1 on esitetty massalietteen viirallelaskulaitteella 2 varustettu imurintatela 1. Imurintatela 1 käsittää onton telan 5* jossa on viira 4* joka on esimerkiksi kutistettu telan 3 päälle. Telassa 3 on imulaatikot 3» 6* 7 jotka on kytketty viiravedenerottimen 8 kautta tässä esittämättä jätettyyn alipainelähteeeeen, esimerkiksi tyhjöpumppuun. Selvyyden vuoksi on kuviossa 1 esitetty vain yksi vedenerotin 8.

Erotettu vesi Joutuu vedenerottimesta viiravedensäiliöön 10, Joka on varustettu nesteen pinnan vakiotason säilyttämiseksi ylijuoksuaukolla 1. Vii-ravedensälliöstä 10 johtaa putkijohto 12 massalietteen syöttöpumppuun 13, jonka eyöttöputkijohto 14 johtaa massalietteen viirallelaskulaitteeseen 2. Viiralle 4 muodostettu huoviko 18 nostetaan viiralta 4 huovan 20 Ja puristus-telan 21 avulla.

Kuviossa 1 on lisäksi esitetty kartiomylly 22, Jossa on staattorl 23 ja roottori 24. Molempien viimeksi mainittujen välillä on kaaviollisesti esitetty Ja tunnetulla tavalla muodostettu rako S. Raon suuruuden ja siten massaliet-teen jauhatusvaikutuksen tai jauhatusasteen muuttamiseksi on kartiomylly varustettu vaihtimilla 23» Jonka avulla roottoria 24 voidaan siirtää, esimerkiksi 4 58365 käsin, akselin suunnassa. Koska staattori 23 ja roottori 24 ovat kuten tavallista kartiomaisia, saadaan siten aikaan raon S haluttu suuruuden sruutos.

Kuvion 1 mukaan käytetään kartiomyllyn 22 roottoria sähkömoottorilla 26 muuttuvalla kierrosluvulla. Moottorin 26 kierrosluvun muuttamiseksi on varattu ohjauslaite 27, jossa on säädin 2Θ, jolla on annettu arvo 29· Säädin 2Θ saa mittaussignaalin signaalinjohtimen 30 kautta paineentunnustimesta 31, joka on järjestetty massalietteen viirallelaskulaitteeseen 2. Paineentunnus-tin sijaitsee massalietteen viirallelaskulaitteen loppupään alueella, jossa vallitsee pienin paine ja jossa tämän paineen muutokset ilmenevät suhteellisesti suurimpina.

Massaliete, jonka sakeus on esimerkiksi 3,5 ?&» johdetaan massalletekyy-pistä 32 putkijohdolla 35 kartiomyllyyn. Kyyppiin massallete johdetaan putkijohdosta 34. Kyypissä on ylijuoksuaukko 35· jonka avulla varmistetaan se, että massalietteen syöttö kartiomyllyyn 22 tapahtuu aina staattisella vakiopaineel-la.

Massalietteen sakeuden vakiona pitämiseksi on putkijohtoon 33 järjestetty sakeuden mittauselin 43· joka voi toimia esimerkiksi leikkausvoimien mittausperiaatteella. Mittauselimen 43 mittaussignaali johdetaan säätimeen 44· joka vaikuttaa venttiiliin 45· joka on kytketty vesijohtoon 46.

Kartiomyllystä massaliete joutuu putkijohdon 36 kautta putkijohdossa 12 olevalle sekoitusasemalle 37· jossa se sekoitetaan säiliöstä 10 tulevaan viiraveteen ja ohennetaan. Suspension läpivirtausmäärän vakiona pitämiseksi on putkijohtoon 36 varattu sinänsä tunnettu läpivirtausmittarilla 13, säätimellä 16 ja säätöventtiilillä 17 varustettu säätölaite.

Kun massalietteen viirallelaskulaitteeseen 2 johdetun suspension ajallinen läpivirtausmäärä on vakio ja kun suspensio samanaikaisesti syötetään va-kiosakeudella, sekä kun imulaatikoissa 3,6,7,erikoisesti imulaatikossa 6, on vakiotyhjö, vaikuttaa massalietteen suotautumiskyky ja siten viiralle 4 muodostettu huovikkeen 18 päästökyky massalietteen paineeseen massalietteen viiralle-laskulaitteessa 2. Heti kun suotautumiskyky alenee, nousee paine ja päinvastoin laskee, kun suotautumiskyky kasvaa.

Kuviossa 1 esitetyssä järjestelyssä seuraa paineen muutoksesta massa-lietteen viirallelaskulaitteessa 2·heti massalietteen jauhatusasteen muutos kartiomyllyseä. Jos esimerkiksi tunnustimen 31 määrittämä paine nousee, joka viittaa suotautumiskyvyn pienenemiseen ja mssalietteen liian hienoksi jauhatukseen, pienentää moottori 26 roottorin 24 kierroslukua ja tarvittava säätö saadaan täten tehtyä.

Kuten kuviosta 1 vielä ilmenee, voidaan putkijohtoon 30 liittää säädin 40, joka syöttää signaalinsa johtimen 41 kautta paperikoneen muihin elementteihin. Säätimen 40 annettu arvo on merkitty numerolla 42.

Kuvio 2, joka esittää kuvion 1 osaa, osoittaa toista mahdollisuutta 5 58365 vaikuttaa kartiomyllyn jauhatusasteeseen. Toisiaan vastaavat osat on kuviossa 2 merkitty samoilla viitemerkeillä kuin kuviossa 1.

Kuvion 2 mukaan on kartiomyllyn 22 käyttömoottori 26 varustettu tehon-mittausta varten mittalaitteella 50. Mittalaite 30 vaikuttaa signaalijohtimen 31 kautta säätimeen 32, johon myös säätimen 2Θ signaali johdetaan. Säädin 32 vaikuttaa servomoottoriin 33« joka säätää kartiomyllyn 22 staattorin 23 ja roottorin 24 välisen raon S suuruutta. Osat 30-33 muodostavat tällöin alistetun säätöpiirin, joka on säätimen 28 vaikutuksen alaisena. Jauhatusasteeseen vaikuttaminen tapahtuu tässä tapauksessa ei ainoastaan moottorin 26 kierrosluvun muutoksella vaan myös roottorin 24 akselin suuntaisen liikkeen avulla staattorin 23 suhteen aikaansaadulla raon S suuruuden muutoksella.

Kuvio 3 esittää samoin kuvion 1 osaa, jossa on toinen imurintatelan suoritusmuoto. Myös tässä on toisiaan vastaavat osat merkitty samoilla viite-merkeillä.

Kuvion 3 mukaan on erottimeen 8 johtavaan tyhjöputkijohtoon 60 järjestetty säätöventtiili 61, joka on yhdistetty signaalijohtimella 62 säätimeen 63· Säädin 63 saa toisaalta signaalijohtimen 64 kautta paineentunnustimen 31 mittaussignaalin ja toisaalta annetun arvon 63* Tässä järjestelyssä vaikutetaan imulaatikon 6 tyhjöön sillä tavoin, että paineentunnustimen 31 mittaama paine pysyy tällöin massalietteen suo-tautumiskyvystä riippumatta vakiona. Tässä tapauksessa ei säätöön käytetä paineentunnustimen 31 mittaussignaalia vaan paineentunnustimen 66 mittaussignaalia. Paineentunnustimeen 66 vaikuttaa paine, joka vaikuttaa imulaatikos-sa 6 ja se lähettää mittaussignaalinsa johtlmeen 30', joka voi olla liitetty säätimeen 28 samalla tavalla kuin johdin 30.

Kuvio 4 esittää paineentunnustimen 31 tmi 66 mittaussignaalin käytön toista mahdollisuutta.

Kuviossa 4 johdetaan säätimen 40 signaali johtimen 41 kautta säätimeen 49, joka vaikuttaa säätöventtiiliin 33* joka on höyryjohdossa 36. Höyry-johto toimii tulistetun höyryn syöttöjohtona sylinteriin 37, jonka yli äsken euotautunut, mutta vielä kostea paperiraina 50 johdetaan. Säätöventtiilin 33 jälkeen on putkijohtoon 36 liitetty paineen- tai lämpötilantunnlstin 47* joka syöttää mittaussignaalinsa säätimeen 49 siggaalijohdonta 48 pitkin.

Kuviossa 4 esitetyn järjestelyn avulla voidaan tulistetun höyryn lämpötila sylinterissä 37 tiettynä ajankohtana ja siten kuumennusteho sovittaa massalietteen suotautumiskyvyn antamien vaatimusten mukaiseksi.

Kuvio 3 esittää lopuksi järjestelyä,joka tulee käyttöön silloin, kun useita lietemassan vilrallelaskulaittelta syötetään yhteisellä kartiomyllyllä.

Kuvion 3 mukaan johdetaan esimerkiksi massalietteen viirallelaskulait-teen yksittäisen paineentunnustimen 31 mittaussignaali signaalijohtlmien 30" kautta kombonaattoriin 70, joka voi olla esimerkiksi yksinkertainen summaus- 6 58365 elin. Kombinaattori JO lähettää muodostajiansa signaalin johtimeen 30, jossa se, kuten äsken selostettiin* johdetaan säätimeen 28. Samalla tavalla voidaan signaali johtaa johtimesta 30 myös säätimeen 40 lähtöjohtimella 41· Paitsi kuu-mennussylinterin kuivausvaikutuksen säätöön voidaan tätä säätömenetelmää käyttää myös vaikutettaessa erilaisiin toisiin kuivatuselementteihin, kuten esimerkiksi imulaatikkoihin ja imuvyöhykkeisiin.

Ψ;