SE434861B - Anordning for reglering av koncentrationen hos en fibersuspension - Google Patents

Description

20 25 30 8207419-6 2 flödesmätaren 6 som via flödesgivaren 7 ger en elektrisk signal proportionell mot aktuellt flöde. En del av denna signal används som börvärde för flödes- reglering av grovspädvattentillsatsen. Mätning av tillsatt vatten sker med flödesmätaren 8 och flödesgivaren 9. Regulatcr i denna reglering är 10, där I FFIC står för "Fractional Flow Indication Control".

Konoentrationsreglering av suspensionen_sker med hjälp av finspädvattentill- sats via ventil 11 med ställdon 12. Regleringen består i övrigt av koncentra- tionsmätaren 13, koncentrationsgivaren lä och regulatorn 15. önskad koncentra- tionsnivå ställs in med börvärdet 16.

Suspensionsflödet (ma/s) som passerar ledningen 17 bestäms huvudsakligen av övriga delar av tillverkningsprocessen, exempelvis pappersmaskinens produk- tionshastighet. För att erhålla rätt flöde ingår därför i denna del av pro- cessen en flödesreglering med mätning via tidigare nämnda don 6 och 7. önskat flöde, relaterat till produktionshastighet, ställs in med börvärdet 18. En sådan reglering måste av processtekniska skäl bestå av en s k "split range" - eller avlösande reglering. Vid lågt flöde och då suspensionsnivån i torn 1 när väsentligt högre än i efterföljande tank (ej visad) fungerar inte massa- pumpen 19. Flödesregleringen sker då via ventilen 20 med sitt ställdon 21.

Pumpen 19, som drivs av strömriktare 22, körs då med ett konstant och lågt varvtal. Vid ökat flödesbehov avlöses denna reglering så att regleringen sker via massapumpen 19. Ventilen 20 har då ett fast ventilläge. Regulator för dessa båda avlösande regleringar är 23. Övergång från det ena reglersättet till det andra sker med konventionell teknik och är ej visad i figuren.

Känd teknik omfattar också att det i tornet kan ingå en med motor 2H driven omrörare 25 för att homogenisera massan. Motorns 24 tillförda ström, effekt eller via drivaxeln överfört moment och varvtal kan mätas i mätare 26 och mätvärdet 27 kan betraktas som ett mått på koncentrationen hos suspensionen i tornet 1. I vissa typer av koncentrationsregleringar används detta mått på koncentrationen som återföring (= ärvärde)2 Ett mätvärde 30 på koncentratio- nen på fibersuspensionen som lämnar tornet kan självfallet erhållas med hjälp av en koncentrationsmätare 28 och givare 29.

Regulatorerna 10, 15 och 23 kan vara av s k självinställande typ.

Tekniskt problem Processreglersystem av den typ som ingår i teknikens ståndpunkt är ofta 3 82071419-6 besvärliga ur reglerteknisk synpunkt. Detta beror bland annat på att ventiler med ställdon alltid har en dödzon eller ett glapp, varför mätning av process- storheter (koncentration, flöde, nivå m m) kan bjuda på problem. Ofta har man långa och beroende på produktionshastigheten varierande flödestransporttider. kfl Då t ex en ändring av finspädvattentillsatsen via ventil 11 har skett tar det en viss tid, varierande beroende på flödeshastighet, innan koncentra- tionsmätaren registrerar att en ändring har skett. Förstärkningen i regler- systemen varierar därför ofta med arbetspunkten och detta resulterar i att man får svängningar i utgående suspensions koncentration. Eftersom regler- 10 systemen är kopplade till och samverkande med varandra blir det i regel mycket svårt att få en optimal total reglering för denna del av processen.

Höga krav på prestanda, såsom noggrannhet och snabbhet, kräver därför att förstärknings- och integrationsparametrar justeras vid varje ändring av systemens arbetspunkter. 15 K För att i någon mån reducera dessa problem har man ofta fått införa ett eller flera utjämningskar i fiberflödet.

Genom tillkomsten av självinställande regulatorer har möjligheterna förbätt- rats för att uppnå bättre prestanda.

Fördelar 20 Med en anordning enligt uppfinningen kan berörda reglersystems prestanda väsentligt förbättras. Speciellt innebär anordningen att effekten av de mät- och stabilitetstekniska problem som uppstår i samband med de stora och varierande transporttider som finns 1 dessa system avsevärt reduceras.

Uppfinningen medger att ingående reglersystem förvarnas om kommande änd- FJ kïl ringar och kan därför sätta in motåtgärder på en tidigare tidpunkt än vad tidigare känd teknik och praxis har medgett. Detta innebär att fluktuatio- ner i koncentrationen blir av väsentligt mindre omfattning än vad fallet är utan denna anordning.

Lösning av problemet 30 Det organ som först känner att en koncentrationsändring beroende på inhomo- gen eller varierande massa är på gång, är omröraren 2ü, 25. Som tidigare om- talat kan man få ett mätvärde 27 på koncentrationen genom att antingen mäta 'c 15 20 25 30 1 _8207l+19~6 å, tillförd ström, effekt eller moment och varvtal till omrörarens drivmotor.

Uppfinningen går ut på att låta mätvärdet 27, alternativt mätvärdet ÉO från den direkta koncentrationsmätningen, tillföras både till koncentra- tionsregleringen och till flödesregleringen för grovspädning, såsom fram- går av fig 2.

Mätvärdena 27 eller 30 anordnas att ingå i en framkoppling (feed forward control) av koncentrationsregleringen. En framkoppling är definitionsmässigt (SS H01 06 01) en reglering där styrstorheten beror både av differensstor- heten och en eller flera av systemets instorhetero Innebörden av detta arrangemang är att, då en koncentrationsändring är på gång, man inte behöver vänta till dess att-suspensionen har passerat pumpen 19, ventilen 20 och kommit fram till koncentrationsmätaren 13, lfl, som också i sig själv har en inneboende tröghet, förrän en åtgärd för att motverka ändringen kan sättas i gång.

För att ytterligare minska fluktuationer i suspensionens koncentration och därmed minska omfattningen av nödvändiga ingrepp av koncentrationsregleringen, kan mätvärdena 21 eller 30 anordnas att tillföras flödesregleringen för grov- spädning av massan, dvs till kvotregleringen. Detta sker på ett sådant sätt att då koncentrationen stiger ökas vattentillsatsen utöver det som kvotregle- ringen anger och vice versa.' Kort beskrivning av ritningar I figur 1 redovisas en koncentrationsreglering av en fibersuspension såsom den ofta utförs enligt känd teknik. Som det framgår består denna del av papperstillverkningsprocessen av ett flertal samverkande regleringar, t ex förutom själva koncentrationsregleringen av_flera flödesregleringar.

I figur 2 visas hur man i enlighet med en anordning enligt uppfinningen väsentligt kan förbättra koncentrationsregleringens prestanda. En mätsígnal 27 eller 30 motsvarande koncentrationen i eller omedelbart efter tornet 1 är anordnad att tillföras kdncentrations- och flödesregleringarna.

Beskrivning av utföringsform En utföringsform enligt uppfinningen skall beskrivas med hjälp av figur 2.

Förutom det konventionella utförande som framgår av figur 1 och som beskri- vits under kähd teknik ingår en feed~forward koppling. Denna består i att

Claims (6)

8207419-6 5' mätsignalen 27 eller 30, som utgör ett mått på fiberkoncentrationen i eller vid tornet tillföres de båda regulatorerna 10 ocn 15. Signalmässigt är detta anordnat att med konventionell teknik fungera så att då mätdon (28, 29) eller omröraren känner att koncentrationen på den massa som förs ut av tornet 1 och in i ledning 17 ökar, skall signalen astadkomma ökad spädvattentillförsel dels till tornet via ventil Ä och dels till ledning 17 via ventil 11. Anordningen enligt uppfinningen kan komma till användning tillsammans med känd teknik av annat utförande än den som återges i figur 1 och den är icke begränsad till här beskriven utföringsform. ' PATENTKRAV

1. Anordning för reglering av koncentrationen hos en fibersuspension med hjälp av ett fiberkoncentrationsreglersystem som innefattar ett mätorgan (13, 1H) för avkänning av koncentrationen hos den i en ledning (17) flytande suspen- sionen, en regulator (15) som mottar information från mätorganet (13-1H) samt avger signal till verkställande organ (11, 12) som påverkar tillförsel av spädvatten till ledningen (17), samt anordning för avgivande av en mätsignal (27, 30) som är ett mått på fiberkoncentrationen i eller vid ett suspensions- torn (1) från vilket suspension matas in i ledningen (17), k ä n n e - t e c k n a d av att mätsignalen (27, 30) är anordnad att tillföras regula- torn (15) i form av en feed-forward styrsignal, dvs signalen är anordnad att verkställa åtgärder mot en ändring i koncentrationen innan ändringen obser- veras av koncentrationsreglersystemets mätanordning (13, 1B).

2. Anordning enligt patentkrav 1, k â'n n e t e o k n a d av att mät- signalen (27) erhålles med hjälp av en omrörare (2ä, 25) i suspensionstornet (1).

3. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att mät- signalen (30) erhålles med hjälp av en koncentrationsmätanordning (28, 29) i ledningen (17) intill suspensionstornet (1).

4. U. Anordning enligt patentkrav 1, där förutom koncentrationsreglersystemet är anordnat ett flödesregleringssystem för grovspädvattentillsats till tornet (1) som innefattar ett mätorgan (8, 9), en regulator (10) och verkställande organ (H, 5) och som är styrt så att kvoten mellan vattentillsats och suspen- sionsflöde mätt vid mätdon (6) och givare (7) är konstant (kvotreglering), .r

5. '5. Anordning enligt patentkrav 5, &207h19-6 6 klä n n e t e c k n a d av att mätsignalen (27, 30) är anordnad att till- föras regulatorn (10) på ett sådant sätt att då koncentratiqnen enligt något. av mätvärdena (27, 30) ökar, grovspädvattentillförseln ökar och vice versa. k å n n e t e c k n a d av att mät- signalen (27) erhålles med hjälp av en omrörare (23, 25) i suspensíonstornet (1).

6. Anordning enligt-patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d av att mät- signalen (30) erhålles med hjälp av en koncentrationsmätanordning (28, 29) i ledningen (17) intill suspensionstornet (1).