FI67900C - Anlaeggning foer optimering av papperstillverkning. - Google Patents

Description

67900

Laitteisto paperinvalmistuksen optimoimiseksi - Anläggning för optimering av pappersti11verkning

Keksintö kohdistuu laitteistoon paperinvalmistuksen optimoimiseksi, laitteiston käsittäessä useampia Kuivatus-sylinteriryhmiä, joiden läpi tuorehöyry johdetaan sopivimm in radan kulkusuuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan.

Paperirainan kuivatustekniika ssa edellä esitetyn kaltaisten kuivatussy1interiryhmien käyttö on yleisesti tunnettua. Tuore-höyry johdetaan ensimmäisenä ku i va t u s sy 1 i n t e r i r y hmää n - höyry-ryhmään -, joka on viimeisenä ku i vat u s osa s sa . Tästä ryhmästä höyry ja lauhde poistetaan kussakin sylinterissä olevalla sif onijärjeste 1y11ä, esim. ns. pyörivällä Siionilla, jolloin ennen höyryn johtamista seuraavaan sy1interiryhmää n erotetaan lauhde ja mahdollisesti lisätään edellisestä höyry ryhmä stä saatuun 1äpivirtaushöyryyn tuorehöyryä sopivan höyryn paineen säätämiseksi, ennen sen johtamista ko. h öy ry ryhmää n .

Tunnetut kuivatusosat, joissa höyryryhmiä käytetään, on säädetty siten, että kuhunkin ryhmään kuuluvien sy 1 in t ere i d en lukumäärä on vakio. Tärnä aiheuttaa sekä tuotannollisia että energiataloudellisia ongelmia. Tällainen kiinteä ryhmäjako toimii optimaalisesti ainoastaan tietyllä tuotannolla ja paperilaadulla.

Silloin, kun paperikonetta käytetään maksimiteholla, t.s. pyritään saamaan aikaan mahdollisimman suuri tuotanto, kuivatus-sylintereissä vaaditaan tämän saavuttamiseksi maksimipaine, joka luonnollisesti vaihtelee ajettavan paperilaadun mukaisesti. Toisaalta taas mikäli paperikonetta käytetään osateholla, on paperin valmistuksen määräävänä tekijänä energiatalous, t.s. mahdollisimman pienet energiakustannukset tuotettua tuote-yksikköä kohti luonnollisesti varmistaen tuotteen laadun. Tuotantotalouteen vaikuttaa eniten energiatalous, t.s. kuivatukseen käytettävää höyryn massavirtaa on pyrittävä minimoimaan .

2 67900 Tämän keksinnön tarkoituksena on esittää laitteisto, jolla paperin valmistus, erityisesti monisy1interikuivattimen osalta, voidaan toteuttaa optimaalisesti. Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle laitteistolle tunnusomaista se, että ainakin osa sylintereistä on yhdistetty kahteen perättäiseen ryhmään venttii1ie 1imi 11ä ja että jokainen tällai nen venttii1ie 1 in on yhdistetty venttii1ielinten ja/tai prosessin ohjausjärjestelmään tai vastaavaan, jolloin kunkin tällaisen sylinterin ryhmä on valittavissa paperin valmistuksen, esim. tuotantomäärän, energiatalouden tai vastaavan ti1 asuu reen, kanna 1 ta optimaalisesti. Edellä esitetyn tunnusmerkin mukaisesti toteutetulla laitteistolla voidaan lisätä tuotantoa n. 3%, mikä marginaalisena tuotannon1isäyksenä merkitsee huomattavaa kannattavuuden lisäystä. Toisaalta taas paperikoneen kapasiteetin vajaakäytön aikana voidaan käytettävän höyryn lämpösisältö käyttää optimaalisesti hyödyksi, jolloin saavutetaan kustannussäästöjä. Edellä mainitut edut voidaan saada aikaan huonontamatta paperin laatua. Lisäksi keksinnön mukaisella laitteistolla varustetulla kuivatusosa 11 a voidaan ajaa erilaisia paperilaatuja optimi oi oi ssa.

Keksintöä on lähemmin havainnollistettu seuraavassa selityksessä, jossa viitataan oheiseen piirustukseen, joka esittää kaaviollista esimerkkiä paperikoneen kuivatusosasta, jossa keksinnön mukaista laitteistoa käytetään.

Kuvassa on esitetty viitenumeroilla 1-3 höyryryhmiä, joita esimerkissä on kolme kappaletta, mutta joiden lukumäärä voi vaihdella kahdesta ylöspäin. Paperiradan kulkusuuntaa on esitetty nuolella 4. Tuorehöyry tuodaan päähöyryputkea 5 pitkin kuivatusosaan. Kukin höyryryhmä 1-3 on yhdistetty säätöventtii-Iillä 6-8 vastaavan höyryryhmän 1-3 jakoputkeen 9-11. Paperi-radan kulkusuunnassa (nuoli 4) viimeisenä olevasta höyryryh-mastä 1 lauhde ja höyry johdetaan lauhdeputkistossa 12 lauhde-säiliöön 13, josta läpivirtaus- ja paisuntahöyry johdetaan li 67900 3 höyryryhmään 2 putkessa 14. Ennen höyryn johtamista höyryryh-mään 2 sen painetaso säädetään sekoittamalla siihen tuorehöy-ryä pää höy rypu tken 5 tuorehöyryn sää t öven 11 i i 1 i ä 7 käyttäen. Vastaava toiminta on toteutettu myös höyryryhmien 2 ja 3 välillä. Vastaavat osat on esitetty heittomerkein varustetuilla viitenumeroilla. Lauhteen poisto 1auhdesäi1iöstä on esitetty viitenumerolla 15·

Keksinnön mukainen laitteisto ns. liukuvan ryhmäjaon aikaansaamiseksi höyryryhmien 1 ja 2 sekä 2 ja 3 välillä, on esimerkinomaisesti esitetty siten, että höyryryhmien 1 ja 2 välillä on kaksi sylinteri paria 16 ja 17, joiden höyryryhmä on valittavissa joko höy ryryhmä stä 1 tai höyryryhmä st ä 2. Höyryryhmien 2 ja 3 välillä puolestaan on esimerkinomaisesti esitetty ainoastaan yksi syl int eri pari 18, jonka höyryryhmä on valittavissa.

Seuraavassa selostetaan lähemmin sy1interiparin 18 valintaa.

Sylinteriparin 18 tulopuolella (höyrypuolel1 a) on kaksi säätö-venttiiliä 19, 20 ja poistopuolel1 a (lauhdepuole 11 a) vastaavasti sää t övent t i i 1 it 21 ja 22. Sää tövent t i i 1 i t 19-22 samoin kuin sylinteri pari en 16 ja 17 sekä tulopuolella että poisto-puolella olevat säätöventtii1it on yhdistetty säätöventtii1ien ja/tai prosessin ohjausjärjestelmään tai vastaavaan 23.

Ohjausjärjestelmä 23 säätää venttiileitä 19-22 tuotantomäärän, energiatalouden, paperin laadun tai vastaavan tilasuureen kannalta optimaalisen tuloksen aikaansaamiseksi, jolloin sylin-teripari 18 kuuluu joko höyryryhmään 2 tai 3 tai on pois käytöstä. Esimerkiksi mikäli sylinteri pari 18 halutaan sijoittaa sylinteri ryhmään 3, ovat venttii1iel imet 19 ja 21 auki ja ven11ii1ie 1imet 20 ja 22 puolestaan kiinni. Mikäli sylinteri-parin 18 halutaan kuuluvan sylinteri ryhmää n 2 on tilanne päinvastainen. Ohjausjärjestelmä 23 antaa säätöventtii1 ei 11 e 19-22 tarvittavat käskyt sähköisesti tai vastaavalla tavalla.

67900 4

Luonnollisesti edellä esitetyn liukuvan ryhmäjaon toteuttaminen voidaan suorittaa myös jonkin erillisen sylinterin suhteen eikä vain sy1interiparien suhteen.

Keksinnön mukainen liukuva ryhmäjako on edullisesti toteutettavissa esimerkiksi silloin kun kuivatussy1 intereissä käytetään ns. pyörivää sifonia lauhteen poistamiseksi, jolloin höyry-ryhmien välinen paine-ero on n. 0,5 bar’ia.

ESIMERKKI ;

Tarkastellaan paperikonetta, jonka toiminta-arvot ovat seuraavat: koneen nopeus 630 m/min rainan bruttoleveys 5,3 m tuotanto 10,5 t kuiva-ain etta/h

Koneen höyry ryhmä j ako ja käytetyt höyrypaineet ilmenevät taulukosta 1. Sarakkeessa 1 nähdään nykyisin käytössä oleva ryhmäjako sekä tuotantotiedot. Sarakkeissa 2, 3 ja 4 esitetään keksinnön mukaisella laitteistolla saavutettava tuotannon nousu sekä tätä vastaava hoy ryryhmä jako.

! T~T |-- 1 ! 2 3 4 ____I_ «_I________ 1 höyry ryhmä ( | - höyrynpaine /bar 4,0 j 4,0 4,0 j 4,0 - sylinterien lkm 16 ! 19 20 ; 20 ! j 2 höyryryhmä ( ! | - höyrynpaine / bar 3,5 j 3,5 j 3,5 ! 3,5 - sylinterien lkm. 10 '' 7 6 \ 7 i 3 nöyryryhne ! j ; - höyrynpaine / bar f 1,9 j 1,9 1,9 1,9 - sylinterien lkm j 6 ! 6 6 5 t i

Tuotanto t ka/h ! 10,5 j 10,6 10,6 40,8 > ! !

Tuotannon nousu % 0 n. 1 1,2 : 2,4 i ti 5 67900

Taulukosta nähdään, että 1. ja 2. höyryryhinän välisen paine-eron ollessa n. 0,5 bar saadaan liukuvalla ryhmäjaolla ko. tapauksessa yli 2% lisätuotantoa. Laskelmassa käytetty paine-ero (0,5 bar) 1. ja 2. höyry ryhmän välillä on pienehkö ja useasti tuotantokoneilla onkin käytössä tätä korkeampia paine-eroj a.