SE464474B - Reglersystem foer ventilation av en pappersmaskins torkkaapa - Google Patents

Description

464 474 10 15 20 25 sn' 35 2 Skillnaden mellan trycket på utsidan och insidan av kåpan varierar i kåpans höjdriktning från positiv till negativ p g a den s k skorstenseffektens skiktande tryck- verkan. Den nivå där ovannämnda tryckskillnad är noll och där ingen läckageströmning varken inli eller ut ur kåpan äger rum kallas kåpans 0-nivå. Under ifrågavarande 0-nivå strävar sålunda luften att strömma in i kàpan, och på motsvarande sätt strävar luften att ovanför denna O-nivå strömma ut ur kåpan. I allmänhet strävar man efter att reglera ifrågavarande O-nivå till en höjd av ca 2 m över nivån för pappersmaskinsalens golv, emedan de öppningar genom vilka pappersbanan leds in och ut ur kåpan befinner sig på denna höjd. Genom en sådan enligt uppfinningen föreslagen reglering av O-nivån till nämnda höjd strävar man att motverka de menliga luftströmmar som uppkommer vid pappersbanans svårtätade in- och utgångsöppningar.

Vid förut kända manuella reglersystem för ventilation av en kåpa till en pappersmaskin har man vid förändring av maskinens hastighet eller av avdunstningen från det papper som tillverkas varit tvungen att manuellt "ställa in" kåpans O-nivå på nytt.

För uppnående av ovan angivna ändamål och för elimi- nering av nämnda olägenheter har enligt uppfinningen åstadkommits ett reglersystem, som är av den inledningsvis beskrivna typen och som därutöver har de särdrag som anges i den kännetecknande delen av efterföljande patentkravet 1. Föredragna utföringsformer av uppfinningen anges i efterföljande underordnade patentkrav.

I det följande beskrivs uppfinningen närmare under hänvisning till ett i figurerna på bifogade ritning visat utföringsexempel enligt uppfinningen, till vilket exempels detaljer uppfinningen på intet sätt är snävt begränsad.

Fig 1 visar i form av ett blockschema ett exempel på ett fördelaktigt utförande av reglersystemet enligt upp- finningen. 10 15 20 25 30 35 464 474 3 Fig 2 visar en medelst manuell mätning pá förhand uppmätt utloppsluftström som funktion av en ersättnings- luftström, när kàpans 0-nivá hàlls pà en viss konstant höjd.

I enlighet med fig 1 leds en ersättningsluftström, dvs den inkommande luftströmmen ml, genom en kanal 11 in i en kåpa 10 til en mångcylindertork till en pappersmaskin.

Inne i kåpan 10 finns i allmänhet tvà rader av àngupp- hettade torkcylindrar 35, över vilka en pappersbana W, som skall torkas, förs fram i slingor. Pappersbanans W ingång in i kåpan 10 har hänvisningsbeteckningen Win och utgången W out Ersättningsluftkanalen 11 förgrenar sig i tvà del- kanaler lla och llb, vilka lämpligen fördelar den från inblásningsanordningen 11 inkommande ersättningsluften in i kåpan 10. I ersättningsluftkanalen ll är anordnad en fläkt 12, som framdriver ersättningsluften genom en värme- växlare 13, där ersättningsluften ges en lämplig tempera- tur. I ersättningsluftkanalen 11 finns ett reglerspjäll 14, vars läge styrs medelst en annan regulator 19 via en förbindning 17. Efter reglerspjället 14 finns i ersätt- ningsluftkanalen 11 en strömningsgivare, som mäter ersätt- ningsluftens strömning ml och som baserar sig på mätning av t ex tryckskillnad, samt strömningsgivarens sändare 15, vilken via en förbindning 16 är kopplad till ovannämnda regulator 19.

En utloppsluftkanal 18 är förbunden med kàpans 16 övre del. En utloppsluftström m2 strömmar genom en värme- átervinningsanordning (LTO) 15. Efter anordningen 25 finns i utloppsluftkanalen ett reglerspjäll 26, som styrs av en första regulator 30 via en förbindning 27. Efter regler- spjället 26 finns i utloppsluftkanalen 18 en utloppsluft- fläkt 28, där en kanal 29 på fläktens 28 trycksida leder till den omgivande luften. Med utloppsluftströmmen m2 av- leds det vatten som i kàpan 10 avdunstat från banan W. 464 474 10 15 20 25 30 35 4 I utloppsluftskanalen 18 är anordnad en mätgivare och sändare 22 för utloppsluftströmmen m2, en fuktgivare och sändare 23 för utloppsluftströmmen samt en mätgivare och : sändare 24 för utloppsluftströmmens temperatur (torr tem- peratur). Givaren och sändaren 22 för utloppsluftströmmen : m2 är via en förbindning 21 kopplad till regulatorn 19, medelst vilken ersättningsluftströmmen m styrs. De mät- signaler som fås av mätsändarna 23 och Zå för utloppsluft- strömmens m2 temperatur och fuktighet leds via förbind- ningar 36 och 37 till regulatorn 30, medelst vilken man via en förbindning 27 styr reglerventilen 26 i utlopps- luftkanalen 18. Den första regulatorn 30 och den andra regulatorn 19 kan konstruktionsmässigt och/eller funk- tionsmässigt åtminstone i någon man integreras.

Den andra regulatorns 19 funkton styrs enligt upp- finningen av en enhet 20, t ex en mikroprocessor, i vars minne man i form av en tabell eller en kalkylerbar funk- tion har lagrat en i fig 2 visad, pà förhand definierad kurva kl, som är av väsentlig betydelse för hur regler- systemet enligt uppfinningen fungerar. En inställnings- värdereglereneht 33 är via förbindningar 31 och 32 kopplad till den första regulatorn 30.

I det följande beskrivs de nya särdragen hos kon- struktionen och funktionssättet för reglersystemet enligt uppfinningen.

Den i fig 2 visade kurvan kl, vilken är lagrad i minnet för den enhet 20 som reglerar den andra regulatorn 19, mäts manuellt genom att man minskar utloppsluftström- -men m2 medelst t ex reglerspjället 26 och genom att man reglerar ersättningsluftströmmen ml medelst reglerspjället 14 i kanalen ll så, att den i kàpan 10 befintliga O-nivån Q ställs in pá en given vald konstant höjd, t ex på 2 m höjd över maskinsalens golv. På ovan visat sätt är punkterna 1, v 2 och 3 i fig 2 definierade, och den funktion som dessa punkter representerar har approximerats med kurvan (lin- jen) kl. Kurvan kl är av avgörande betydelse för hur reg- lersystemet enligt uppfinningen fungerar och är specifik 10 15 20 25 30 35 464 474 5 för varje enskild tork. Kurvan kl kan definieras exakt endast genom speciella förhandsmätningar. Om man vill ställa in kåpans 0-nivå på en annan höjd, bör man mäta upp en annan motsvarande kurva, vilken i fig 2 visas som den brutna linjen kz. I enhetens 20 minne har man i form av en funktion eller en tabell eller tabeller lagrat kurvan kl och k2...kn).

Reglersystemet enligt uppfinningen fungerar på föl- jande sätt. Regulatorn 30 håller utloppsluftens fuktighet konstant om utloppsluftens temperatur hålls konstant. I allmänhet eftersträvas i utloppsluften ett så stort fukt- värde som möjligt, t ex ca 200 g H20/kg tl. Fuktigheten i hålls konstant genom att man me- (eller kurvorna kl utloppsluftströmmen m2 delst regulatorn 30 reglerar reglerspjället 26 i kanalen 18 under samtidig mätning av utloppsluftens fuktighet me- delst fuktmätaren 23. Härvid reglerar regulatorn 30 fuk- tigheten i utloppsluften till den nivå som inställs i in- ställningsvärdereglerenheten 33. Det optimala värdet för fuktigheten i utloppsluften är beroende av utloppsluftens temperatur, och därför leds den temperatursignal som mätts medelst termometern 24 från regulatorn 30 eller direkt från termometern via förbindningen 31 till inställninge- värdereglerenheten 33 för fuktnivån, vilken enhet auto- matiskt ändrar inställningsvärdet för fuktigheten som funktion av temperaturen.

Medelst samma strömningsmätare 22 mäter reglersyste- met den för rätt fuktighet reglerade utloppsluftvolym- strömmen, varvid den mätsignal som beskriver nämnda volym- ström leds till regulatorn 19 via förbindningen 21. Med hjälp av den i enheten 20 lagrade kurvan kl väljer regula- torn 19 som sitt inställningsvärde den ersättningsluft- mängd mio som motsvarar värdet för utloppsluftströmmen mzo (fig 2), vilket förverkligas medelst reglerkretsen 14, 15, 216, l7,.19 och 20. Ett resultat av denna reglering är att reglerspjället 14 i ersättningsluftkanalen ll söker sig till ett sådant (nytt) läge, att följden härav blir att 0- nivån i kåpan 10 ställer sig in på den höjd som represen- teras av kurvan k t ex på ämnda 2,0 m. ll 464 474 10 15 20 25 30 35 6 Det ovan beskrivna reglersystem avpassas att fungera så, eller också styrs så, att man t ex efter ett banbrott kan_fortsätta verksamheten medelst i minnet tidigare lag- rade inställningsvärden i t ex en halv timmes tid, så att förändringsfenomenen efter banbrottet hinner jämna ut sig, varefter man låter inställningsvärdena i regulatorerna 19, 30 börja glida styrda av reglersystemet. På så sätt und- viks instabilitetsfenomen efter banbrott.

Medelst reglersystemet enligt uppfinningen kan man bibehålla det i utloppsluftströmmen på förhand bestämda fördelaktiga fuktvärdet och sålunda förhindra av alltför höga fuktvärden i utloppsluftströmmen förorsakad konden- sering av vatten inuti kåpan 10, vilket kan skada t ex banan W. En väsentlig fördel ligger även däri att man und- viker ständiga mätningar av 0-nivån i kåpan 10, vilka är besvärliga och föga noggranna. Vid förhandsbestämning av kurvan kl kan mätningen av O-nivån baseras på många tryck- skillnadsmätningar som företagits i representativa punkter i kåpan 10, och sålunda kan mätningarnas noggrannhet och tillförlitlighet förbättras.

I det följande presenteras patentkraven, inom ramen för vilka uppfinningens olika detaljer kan variera och avvika från föregående exempel. .n m'

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 464 474 PATENTKRAV

1. Reglersystem för ventilation av en pappersmaskins torkkàpa (10), medelst vilket man mäter och reglerar både den från kåpan avledda utloppsluftströmmen (m2) och den i kåpan inledda ersättningsluftströmmen (ml) och vid vilket man mäter utloppsluftströmmens fuktnivå och temperatur, k ä n n e t e c k n a t därav, att reglersystemet omfat- tar två reglerkretsar, av vilka man medelst den första reglerkretsen (23, 24, 26, 27, 30, 31, 32, 33) mäter ut- loppsluftströmmens fuktnivå och reglerar denna genom att påverka storleken av utloppsluftströmmen (m2) enligt ett med en inställningsvärdesenhet (33) inställt värde, och att man medelst den andra reglerkretsen (14, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22) i reglersystemet håller O-punkten av skillnaden mellan trycket innanför och utanför kåpan (10) som ventileras, dvs kàpans s k 0-nivå, pá en konstant höjd genom att mäta utloppsluftens strömningsmängd (m2), som regleras medelst nämnda första reglerkrets, och genom att ställa in den andra reglerkretsens inställningsvärde för ersättningsluftens strömningsmängd (ml) till ett värde som motsvarar ett på förhand bestämt och i den andra regler- kretsen lagarat värde för en konstant 0-nivå i kåpan (10).

2. Reglersystem enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a t därav, att den första reglerkretsen har mätanordningar (20, 37) för utloppsluftströmmens (m2) temperatur, från vilka mätanordningar (20, 37) den där erhållna mätsignalen är ledbar till reglerkretsens in- ställningsvärdesenhet (33) för ändring av reglerkretsens inställningsvärde för fuktigheten enligt ett på förhand inställt fuktighet-temperatur-beroende.

3. Reglersystem enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att den första regler- kretsen har en till dess regulator (19) kopplad inställ- ningsvärdesenhet (20), i vilken information om den in- bördes relationen mellan utloppsluftströmmen och er- 464 474 10 15 20 25 30 35 8 sättningsluftströmmen för en vald konstant 0-nivå i tork- kåpan (10) är lagrad.

4. Reglersystem enligt något av patentkraven 1-3, kl k ä n n e t e c k n a t därav, att den andra reglerkret- sen har medelst tryckskillnadsgivare eller motsvarande : fungerande mätanordningar (21, 22) för utloppsluftmängden (m2), från vilka anordningar (21, 22) de där erhållna mätsignalerna är ledbara till reglerkretsens inställninge- värdesenhet (20), från vilken man för den andra regulatorn (19) erhåller ett variabelt inställningsvärde som motsva- rar en konstant 0-nivå i kåpan (10), och att den andra reglerkretsen dessutom har mätanordningar (15, 16) samt regler- och funktionsanordningar för ersättningsluftström- mängden (ml), medelst vilka anordningar man påverkar reg- lerspjället (14) eller motsvarande i ersättningsluftkana- len (ll).

5. Reglersystem enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t därav, att det är anordnat och/eller styrt att fungera sà, att inställningsvärdena för vardera reglerkretsen efter ett driftsavbrott i torken hålls konstanta under en viss tid, så att de efter avbrot- tet uppträdande förändringsfenomen, som inverkar på reg- lersystemet, hinner utjämnas, varefter inställningsvärdena kopplas att styras av reglersystemet.

6. Reglersystem enligt något av patentkraven l-5, k ä n n e t e c k n a t därav, att man vid definieringen av det beroende mellan utloppsluftströmmen (m2) och er- sättningsluftströmmen (ml) som motsvarar den konstanta O- -nivån i kåpan (10) utför mätningarna av ifrågavarande O- nivå innanför kåpan (10) i flera representativa punkter för denna och att de sålunda erhållna mätresultaten till- lämpas som medeltal, vid behov som vägt medeltal. f)