FI74086B - Foerfarande och anlaeggning foer att lokarisera fel i en pappermaskins maskindelars drift. - Google Patents

Description

1 74086

MENETELMÄ JA LAITTEISTO PAPERIKONEEN KONE-ELIMIEN TOIMINNAN VIRHEIDEN PAIKALLISTAMISEKSI - FÖRFARANDE OCH ANLÄGGNING FÖR ATT LOKARISERA FEL I EN PAPPERMASKINS MASKINDELARS DRIFT

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laitteisto paperikoneen kone-elimien toiminnan virheiden paikallistamiseksi .

Paperikoneessa kuituraina muodostetaan viira-5 osalla, johon massasulppu johdetaan perä laa tikosta kapean huuliaukon läpi. Tasaisen rainanmuodostuksen edellytyksenä on, että paine perälaatikossa on stabiili ja että massasulpun koostumus on homogeeninen, ^orälaa-tikkoon tulevan koostumukseen ja/tai sakeuden tasaisuu-10 teen sekä perälaatikossa vallitsevan kokonaispainoon -·· stabiilisuuteen voivat haitallisesti vaikuttaa perälaa- tikon ja ennen perälaatikkoa olevien kone-elinten vir-heellisyydet tai virheellinen toiminta.

Veden poisto rainasta tapahtuu pääasia 11 isesti . 15 viiraosalla, jossa samoin kuin edellä, kone-elinten virheellisyydet tai virheellinen toiminta aiheuttavat epätasaisuutta paperiraineen.

Viiraosan jälkeen rainasta poistetaan vettä märkäpuristuksella, jossa raina viedään puristinvyöhyk-20 keen eli nipin läpi. Nipin muodostaa kaksi telaa, joita puristetaan toisiaan vastaan. Nipin toimintaan vaikut-tavat; lukuisat lisälaitteet ja rakenteet, kuten puris-' tinhuopa, joustava päällys toisessa tai molemmissa teloissa, rei’ityksellä, urituksella tai muulla tavalla 25 aikaansaatu onsipinta toisessa tai molemmissa telapin-·;· noissa, huovan ja telapinnan välissä oleva muovi-tai ··* metalliviira jne. Puristinosal la on tavallisesti useita erilaisia nippejä. Puristinosa kokonaisuudessaan on monimutkainen rakennelma ja sen häiriötön toiminta 30 on ensiarvoisen tärkeää paperikoneen ajettavuudelle.

Lisäksi puristinosan virheelliset kone-elimet ja/tai virheellinen toiminta voi aiheuttaa haitallista vaihtelua paperiin.

2 74086

Kuivatusosan jälkeen tai eräissä tapauksissa myös kui-vatusprosessin keskellä paperille voinaan tehdä käsittely, jota sanotaan kalanteroinniksr. Sen tärkeimpänä tavoitteena on aikaansaada paperiin haluttu pi.nt asiloys 5 ja kiilto sekä säätää paperin paksuus ja tiheys halutun suuruisiksi. Kalanteroinnissa raina johdetaan yhden tai useamman puristusvyöhykkeen eli nipin läpi, jonka muodostavat kovapintaiset ja sileät telat. Telojen virheellisyyksien tai kalenterin muun virheellisen toiminnan vuoksi paperiin ei aina saadakaan haluttuja 10 ominaisuuksia tai tasaisuutta ja kalenteri saattaa jopa aiheuttaa haitallista vaihtelua paperiin.

Edellä esitettyjä paperikoneen kone-elimien v i rhee11i s y k st o n tai virheellisen toim Lnann paperiin aiheuttamien vaihteluiden aiheuttajia ei pystytä suoraan ·. 15 paikallistamaan nykyisin paper ikoneissa olevienanalyysi- ! laitteistojen avulla. Erityisesti kone-elimien runsas lukumäärä ja niiden monipuolinen toiminta aiheuttaa ongelmia va1mistettavan paperin laadussa virheitä aiheuttavien kone-elimien toiminnan virheitä parka 11istettaos-: 20 sa. Käytännössä on lähes mahdotonta suoraan todeta ilman laajoja tutkimuksia ja kokeiluja, minkä kone-elimen viasta tai virheellisestä toiminnasta jokin paperin karakteristisen ominaisuuden vika tai laatutason muutos kulloinkin johtuu.

25 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on pois taa yllä esitetyt epäkohdat ja tuoda esiin kokonaan uudenlainen menetelmä ja laitteisto paperikoneen kone-elimien ja näiden toiminnan virheiden paikallistamiseksi. Edelleen esillä olevan keksinnön tarkoituksena 30 on luoda uudet edellytykset aiempaa tasalaatuisemman paperin häiriöttömään ja aiempaa huomattavasti taloudellisempaan ajoon aivan uudenlaisen mittaus- ja analyysimenetelmän avulla.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta 35 viitataan patenttivaatimuksiin.

Keksintö perustuu paperin ominaisuuks.i on jätti 3 74086 kuvaan on-line -havainnointiin sekö paperikoneen kone-elimien toiminnan jaksollisuuden jatkuvaan rekisteröintiin. Keksinnön mukaan paperin ominaisuuksien vaihtelujen jaksollisuutta verrataan paperikoneen kone-elimien 5 jaksollisuuteen paperin ominaisuuksien vaihtelujen ja virheiden lähteiden paikallistamiseksi.

Keksinnön ansiosta edellä esitetyt epäkohdat voidaan poistaa paikallistamalla paperikoneen kone-elimien toiminnan virheet ja korjaamalla virheitä: aihcut-.10 tavat kone-elimet. Edelleen keksinnön ansiosta voidaan luoda edellytykset aiempaa tasalaatuisemman paperin häiriöttömään ja aiempaa taloudellisempaan ajoon aivan uudenlaisen mittaus- ja analyysimenetelmän avulla. Lisäksi keksinnön ansiosta paperikoneen kone-elimien 15 piileviä vikoja voidaan paikallistaa jo ennen kuin *:* mainitut kone-elimet estävät paperikoneella ajoa rnainit- ·': tujen piilevien vikojen aiheuttaessa myöhemmin pakolli- sen pysäytyksen. Täten, keksinnön ansiosta, korjaustoimet voidaan suunnitella etukäteen ja keskittää siten, 20 että korjausseisokit aiheuttavat mahdollisimman pienen taloudellisen menetyksen ja paperin laatu sekä taloudellinen tuotanto turvataan pitkällä tähtäyksellä.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti suoritusesimerkkien avulla viitaten oheiseen 25 piirustukseen, jossa > kuva 1 esittää erästä paperikonetta varustettuna keksin- : non mukaisella laitteistolla, kuva 2 esittää kuvan 1 mukaista menetelmää ja laitteistoa juoksukaaviona, 30 kuva 3 esittää keksinnön mukaisella menetelmällä rekisteröityä paperin erään ominaisuuden vaihteluja ja paperikoneen eräiden kone-elimien jaksollisuutta.

Kuvassa 1 näkyy kaaviokuvana esitetty paperikone, joka on varustettu keksinnön mukaisella laitteel-35 la. Tässä sovellutuksessa paperikoneeseen kuuluu min. perä laatikko 25, viiraosa 26, puristinosa 27, kuivatusosa 28, kalanteri 29 ja paperin rullauslaitteisto 30. Edel- 4 74086 leen laitteistoon kuuluu perälaatikon lähestymisputkisto 24 pumppuineen 31 ja sihteineen 32. Kuvassa 1 esitetty paperikone on varustettu havainnointi el imi 1 lä 1-11, so. paperin analyysilaitteisto on valmistettavan paperin 5 ominaisuuksien ja näissä ominaisuuksissa esiintyvien vaihtelujen havainnoimiseksi. Edelleen laitteistoon kuuluu paperikoneen erilaisiin kone-elimiin ja osiin 13-22 sijoitetut vast, tahdistusanturit 43-53 mainittujen kone-elimien ja osien jaksollisuuden havainnoimi-10 seksi jatkuvasti. Kuvassa 1 ei ole esitetty keksinnön mukaiseen laitteistoon kuuluvaa rok i s tor .'lint i la i tet *\a havaittujen paperin ominaisuus vaihtelujen jaksollisuuden ja kone-elimien toiminnan jaksoi 1isuud^n rekisteröimiseksi sek" t. ie to j enkä s i t te 1 v-yks i kk ö" mainittujen 15 rekisteröityjen paperin ominaisuusvaihte 1 ujon jaksollisuuden ja kone-elimien toiminnan jaksollisuuden vertaamiseksi; rokistoröintilaite 40 ja tietojenkäsittely-yksikkö 41 näkyy sen sijaan kuvassa 2, joka vastaa kuvassa 1 esitetyn paperikoneen yhteyteen sijoitetun keksinnön 20 mukaisen laitteiston toiminnallista lohkokaaviota ja • jota kuvataan yksityiskohtaisemmin myöhemmin.

Kuvassa 1 esitetyt havainnoin ti e 1 imet 1-11 on tarkoitettu seuraamaan jatkuvatoimisesti valmistettavan paperin haluttuja ominaisuuksia, esim. neliömas-25 saa, paksuutta, sileyttä, transmissiota, kuituorientaa-tiota, ilman läpäisevyytteä, kosteutta, kiiltoa, opasiteettia, tayteainepitoisuutta ja esim. rainan lepatusta. Havainnointie 1imet 1-11 muodostuvat sopivasti tavanomaisista on-line -analyysyleitteista, joita on 30 saatavilla yleisesti. Haluttaessa laitteistoon voi kuulua myös muita paperin ominaisuuksia seuraavia havain-nointielimiä tai vain joku tai joitakin yllä mainittuja ominaisuuksia seuraavista havainnointielimistä.

Kuvassa 1 esitetyssä sovellutuksessa on esitet-35 ty esimerkinomaisesti paperikoneen eräiden kone-elimien yhteyteen sijoitettuja tahdistusantureita ko. kone-elimien toiminnan jaksollisuuden havainnoimiseksi ja rekis- i 5 74086 teröimiseksi. Täten perä laatikon 25 reikätela 13, viira-osan 2 6 rintatila 14 ja imusyl interi 15, imulaatikko 22, huopa 19 ja kaavari 21 on varustettu tahdistusan-tureillä 43; 44; 45; 52; 49; ja vast. 51. Viiraosan 5 imulaatikko 22 on varustettu myös paineanturilla 53 jaksottaisesti tapahtuvien painevaihtelujen havainnoimiseksi. Edelleen puristinosan 27 telat 16, 16' on varustettu tahdistuselimillä 46, vast. 46'. Edelleenkuivatus-osan 28 telat 17^-17^ on varustettu tahdistusantureil la 10 47; kuvassa esitetty ainoastaan telan 17 yhteyteen sijoitettu anturi rakenteen havainnollistamiseksi. Edelleen kuivatusosan jälkeisen kalanterin 29 telat 131--133 on varustettu tahdistusantureilla 47; kuvassa esitetty ainoastaan telan 17 sijoitettu anturi rakenteen havain-15 nollistamiseksi.

. Kuvassa 1 myös paperikoneen perälaatikon lähes- ; tymisputkisto 24 on varustettu paineantureilla 54, *’ 55 ja 56 syöttöpumpun 31 ja sihtien 32 välisen putkiston » · : osan, sihtien painepuolen ja vast, sihtien ja perälaa- 20 tikon välisen putkisto-osan paineiden ja painevaihtelun • jaksollisuuden havainnoimiseksi.

: Kuvassa 1 esitetyt tahdistusanturit ja paine- anturi 43-53 on tarkoitettu ainoastaan havainnollistamaan keksintöä, ja mainittuja tahdistusuntureita voidaan 25 sijoittaa huomattavasti lukuisampiin kohteisiin paperikoneessa. On huomattava, että esitetty sovellutus koskee havainnollisuuden vuoksi yksinkertaistettua ja pelkistettyä paperikoneen rakennetta, ja todellisuudessa paperikoneessa saattaa olla esim. useita satoja eri 30 kohteita, kuten teloja, imulaatikoita, imusylintereitä, kaavareita jne., joihin tahdistusantureita voidaan sijoittaa.

Tahdistusanturit muodostuvat telojen kaavarei-den ja imulaatikoiden kyseessä olessa edullisesti väräh-35 telyantureista. Telojen tai esim. viiran tai huovan kyseessä ollessa tahdistusanturi muodostuu sopivasti kierroslukua tai kierrosnopeutta mittaavasta anturista.

6 74086

Kuvassa 2 näkyy keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteiston toiminnallinen lohkokaavio. Paperin ominaisuuksia: paperin neliömassa, paksuus, siloys, transmissio, kuituorientaatio, ilmanläpäisevyys, kos-5 teus, kiilto, opasiteetti, täyteainepito.isuus ja esim. rainan lepatus mi. ttaavat havainnointie] imet eli anturit 1-11 lähettävät rekisteröinti laitteeseen 40 ja tietojenkäsittely-yksikköön 41 eli tietokoneeseen mitatut paperin ominaisuutta kuvaavat signaalit. Edelleen rokis-10 teröintilaitteeseen 40 rekisteröidään paperikoneen kone-elimien ja osien 13-24 toiminnan jaksollisuutta havainnoivien tahdistusanturien 43-53 antamat signaalit. Tietokone 40, 41 rekisteröi saamansa signaalit ja vertaa paperin ominaisuuksissa esiintyvien vaihtelujen jaksol-15 lisuutta paperikoneen eri kone-elimien toiminnan jaksollisuuteen. Samojen jaksojen ja/tai jaksojen kerrannaisten toistuessa paperin jossakin havainnoidussa ominaisuudessa ja paperikoneen jonkin kone-elimen toiminnassa, : . tietokone on ohjelmoitu ilmoittamaan mainittu paperin 20 ominaisuusvaihtelu ja erityisesti mainittu kone-elin, jonka toimintajakso vastaa mainittua paperin ominaisuuden vaihtelujaksoa. Tällöin kyseiseen kone-elimeen, esim. johonkin tiettyyn telaan voidaan kohdistaa tarkempi tutkimus sen toimintavirheiden havainnoimiseksi 25 mahdollisimman aikaisessa vaiheessa. Tällöin kyseisen kone-elimen korjaus voidaan ajoittaa suunnitellusti mahdollisimman edulliseen ajankohtaan paperikoneen kokonaistaloutta ajatellen. Täten keksintö tarjoaa aivan uudet mahdollisuudet paperikoneen eri osien toimin-30 nan seuraamiseksi erityisesti huoltoa ja kunnossapitoa varten.

Kuvassa 3 on esitetty havainnollisesti eräiden paperikoneen osien jaksollisuutta ja paperin laadussa esiintyviä vaihteluja ajan t funktiona. Kuvassa kuvaajat 35 a, b, c, d ja e esittävät paperikoneen eräiden telojen jaksollisuutta havainnoituna esim. kuvien 1-2 mukaisesti. Kuvaaja f esittää esim. oorä laat. Lkon painevaihtelu- li 74086 ja. Kuvaaja A esittää paperin ominaisuuksissa, esim. paksuudessa esiintyviä vaihteluja. Paperin paksuus näyttää olevan suhteellisen tasalaatuista ja täyttää laatuvaatimukset. Paksuudessa havaitaan kuitenkin aikavälein 5 tQ poikkeamia. Verrattaessa aikaväliä tQ kone-elimien kuvaajien a-f jaksollisuuteen havaitaan, että kone-elimen, esim. imutelan 15 kuvaajassa b esiintyy samat jaksot t0. Tällöin imutelaan voidaan kohdistaa tarkempi tutkimus telan kunnon selvittämiseksi.

10 Huomattakoon, että tässä kuvauksessa termillä paperikone tarkoitetaan tavanomaista paperikonetta, kartonkikonetta tai myös selluloosan valmistukseen käytettävää konetta. Edelleen paporikoneella tarkoitetaan edellä mainittujen koneiden yhteyteen kuuluvia 20 laitteita, tai erillisiä paperinvalmistuksessa käytettäviä koneita kuten kuivatusosaa, viiraosaa, paperin päällystyskonetta, superkalanteria jne.

Suoritusesimerkit on tarkoitettu ainoastaan Γ havainnollistamaan keksintöä, ja keksintöäjatusta voi- .·’ 25 daan patenttivaatimuksien puitteissa soveltaa minkälai- :* seen tahansa paperikoneeseen ja näiden yhteydessä käy- ·· tettäviin laitteisiin.

Claims (6)

1. Menetelmä paperikoneen kone-elimien ja näiden toiminnan virheiden paikallistamiseksi, tunnettu siitä, että menetelmässä havainnoidaan jatkuvasti paperin ominaisuuksien vaihteluja? havaittujen paperin ominaisuuksissa esiintyvien vaihtelujen jaksollisuus rekisteröidään; paperikoneen kone-elimien toiminnan jaksollisuus rekisteröidään jatkuvasti ja paperin ominaisuuksien vaihtelujen jaksollisuutta verrataan paperikoneen kone-elimien toiminnan jaksollisuuteen paperin ominaisuuksien virheiden lähteiden paikallistamiseksi .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä havainnoidaan ainakin jokin souraava paperin ominaisuus: neliömassa, paksuus, sileys, transmissio, kuituoriontaatio, ilman läpäisevvys, kosteus, kiilto, opasiteetti täyteainepitoi- : suus ja rainan lepatus, ja että mitatun ominaisuuden » jaksollisuus rekisteröidään.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mene- T telmä, tunnettu siitä, että menetelmässä rekis teröidään jatkuvasti ainakin jokin seuraava toiminta: perä laatikon reikätelan, viiraosan rintate 1 an, viiraosan imusylinterin, puristinosan telan, kuivatusosan telan, kalenterin telan, viiran, huovan, kaavarin värähtelyt ja imulaatikon värähtely sekä imulaatikon painevärähte- iy.

4. Laitteisto paperikoneen kone-elimien toiminnan virheiden paikallistamiseksi, tunnet-t u siitä, että laitteistoon kuuluu havainnointielimet (1-11) paperin ominaisuuksissa esiintyvien-vaihtelujen havainnoimiseksi jatkuvasti; paperikoneen kone-elimiin (13-22) sijoitetut tahdistusanturit (43-53) mainittujen kone-elimien toiminnan jaksollisuuden havainnoimiseksi jatkuvasti; rekisteröintilaite (40) havaittujen paperin ominaisuusva ihtelu jen jaksollisuuden ja kono-e] imien 9 74086 toiminnan jaksollisuuden rekisteröimiseksi jatkuvasti; sekä tietojenkäsittely-yksikkö (41) rekisteröityjen paperin ominaisuusvaihtelujen jaksoi lisuuden ja kone-elimien toiminnan jaksollisuuden vertaamiseksi sekä joksol-5 liset paperin ominaisuusvaihte1ut aiheuttavien kone-elimien toteamiseksi ominaisuusvaihtelujen ja kone-elimien samanjaksoisuuden perusteella.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että havainnointie 1 imet (1-11) 10 paperin ominaisuuksissa esiintyvien vaihtelujen havainnoimiseksi jatkuvasti käsittävät jonkin analyysilaittois-ta paperin neliömassan, paksuuden, sileyden, transmission, kuituorientaation, ilman läpäisevyyden, kosteuden, kiillon, opasiteetin, täytea inepitoisuuöen ja rainan 15 lepatuksen analysoimiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että tahöistusanturit (43-53) paperikoneen kone-elimien toiminnan jaksollisuuden havaitsemiseksi käsittävät ainakin johonkin seuraavaan 20 kohteeseen sijoitetun tahdistusanturin : perälaatikon \ (25) reikätela (13), viiraosan (25) rintatela (14), viiraosan (25) inusylinteri (15) , puristinosan (27) : tela (16), kuivatusosan (28) tela (17), kalanterin (29) tela (18), viira (19), huopa (20), kaavani (21) 25 ja imulaatikko (22). 30 35 10 74086