SE506687C2 - Förfarande och anordning för styrning av malningsförloppet i en raffinör - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 506 687 2 malgodset införes genom mitten på ena skivan, vilken är ekerförsedd. De ytor på skivorna som är vända mot varandra är försedda med knivar. Malgodset införes i den centrala delen och förs under malningen ut mot periferin. För att effektiv malning skall kunna ägaxnmlmåste skivorna tryckas mot varandra och en av malskivorna, företrädesvis den stationära är därför försedd med tryckorgan, företrädesvis av hydraultyp på ena sidan så att den kan tryckas mot den roterande skivan. Det resulterande tryck som är lämpligt vid exempelvis flismalning uppgår till några Bar exempelvis 6 Bar och temperaturen uppgår i ett sådant fall till 170- 180°C. Detta betyder att vattnet befinner sig vid kok- punkten och företrädesvis mättad ånga alstras i någon mån.

Det är även möjligt att mala vid högre temperatur varvid överhettad ånga uppkommer.

Förloppet som sker i en skivkvarn illustreras schematiskt på figuren 1. Denna visar i snitt en stationär malskiva 1 mot vilken en roterande malskiva 2 tryckes med lämpligt tryck. Malgodset 3 kommer in i centrum och förs utåt mot periferin såsom pilarna visar.

Temperaturen på malgodset stiger från centrum och utåt mot periferin. Detta sker givetvis pga den inre friktionen mellan malskivorna och den införda flis/massasuspensionen.

Denna friktion är liten vid centrum där malskivorna har liten periferihastighet och stor malspalt, men stiger utåt med stigande periferihastighet på malskivan 2 och minskad malspalt. Man har därför alltid trott att den högsta temperaturen uppnås närmare malskivornas periferidel vid ett område som betecknas med 4 på figuren. Det har emeller- tid nu visat sig att den maximala temperaturen befinner sig i det område som markeras med 5 för raffinörer som matas med flis och centrerat till 6 för raffinörer som matas med massa, det vill säga betydligt längre in mot centrum. 10 15 20 25 30 35 506 687 3 Figuren 2 visar två kurvor för temperaturen i beroende av radien från centrum på malskivorna. Kurvan 1 är uppgjord för ett maximalt tryck av 6 Bar mellan malskivorna 1 och 2 motsvarande en högsta temperatur av 170-l80°C, den sk tryckpeaken, uppkommer i detta fall långt in mot centrum.

Kurvan 2 har gjorts upp för en massaraffinör och tryck- peaken och således temperaturpeaken har i detta fall för- skjutits åt höger, dvs närmare malskivornas periferi.

Kurvan 2 avser närmast ett malgods som har malts tidigare och mönstret på malskivorna är därför något finare.

TEKNISKA PROBLEMET: Ovanstående utgör ett exempel på att malförhållandena i en raffinör kan vara.mycket olika. Dessa förhållanden påverkar de olika kvalitetsparametrarna på den färdigt malda massan eller det papper som denna massa tillverkas av. Det finns därför ett mycket starkt behov av att kunna påverka malförloppet så att önskade kvalitetsparametrar kan uppnås.

De fysikaliska egenskaper som påverkar malförhållanden är trycket i. malzonen, temperaturen i. malzonen samt kon- centrationen av flis och fiber. Om kvalitetsparametrarna skall kunna påverkas måste således dessa fysikaliska storheter kunna styras, dvs inmatningen av flis, vatten och temperaturen på vattnet och trycket, dvs hydraultrycket som anläggs mot en av malskivorna. Hur dessa faktorer samverkar och hur de skall kunna regleras för önskat kvalitetsresul- tat har man hittills inte kunna utröna.

LösNINGEN= Det har därför länge varit ett önskemål att kunna reglera kvaliteten på den malda massan och hålla malningsförloppet konstant så att önskad massa erhålles kontinuerligt och man har därför enligt uppfinningen åstadkommit ett förfarande för styrning av malningsförloppet i en raffinör, varvid för påverkan på de olika kvalitetsparametrarna för den malda massan det pålagda trycket på malskivorna i raffinören, 10 15 20 25 30 35 soe 687 4 inmatningen av flisflödet och dysvattnet samt eventuellt ångtrycket regleras med hjälp av värden från i malzonen uppmätta tryck och temperaturer, vilket förfarande känne- tecknas av att vid sjunkande eller stigande värden på (CSF), fiberlängd(FL), fiberbredd (FB), spetor (SHIVES), riv- hållfasthet (RIV), hos den malda massan eller det av den framställda pappret temperaturen i nmlzonen bringas att kvalitetsparametrar såsom avvattningsförmåga sjunka respektive stiga och att vid sjunkande eller stigande parametrar såsom ljusspridning (LJSP) och drag- hållfasthet (DRAG) temperaturen i malzonen höjes respektvie sänkes.

Med uttrycket "dysvattnet" avses det vatten som tillföres genom en dys till flisen för bildande av flissuspensionen.

Enligt uppfinningen regleras temperaturen i malzonen med hjälp av det pålagda trycket, tillflödet av flis eller dysvatten eller en kombination av dessa storheter.

Enligt uppfinningen matas de uppmätta värdena (ÄR-VÄRDENA) på trycket och temperaturen in i. en datorenhet där de önskade värdena (BÖR-VÄRDENA) är inmatade varifrån av- vikelserna från (BÖR-VÄRDENA) matas in i en styrenhet som reglerar det pålagda trycket på malskivorna i raffinören och tillflödet av flis eller vatten till denna, samt eventuellt ångtrycket.

Uppfinningen innefattar även en anordning för utövande av förfarandet vilken kännetecknas av en raffinör med tempera- tur och tryckmätare i malzonen, en dator innehållande (BÖR- VÄRDENA) för tryck och temperaturer i malzonen anordnad att kontinuerligt tillföras de uppmätta (ÄR-VÄRDENA) trycken och temperaturerna i malzonen och vidareföra skillnaden i (ÄR- och BÖR-VÄRDENA) till en styrenhet för styrning av det pålagda trycket på malskivorna i raffinören och/eller till- 10 15 20 25 30 35 506 687 5 flödet till denna av flis, massa och vatten, samt eventu- ellt ångtrycket.

Figuren 3 visar schematiskt styrningen av processen.

Enheten 10 som utgöres av en dator eller liknande elektro- nisk utrustning matas med (BÖR-VÄRDENA) 11 vilka lagras i denna enhet 10. Från processen 12 matas intermittent med hög samplingshastighet de uppmätta tryck och temperaturerna in i datorn 10 och skillnaden mellan dessa värden, (ÄR- VÃRDENA och BÖR-VÃRDENA) 14 matas in i styrenheten 15 som styr hydraultrycket 16, flisflödet 17 och/eller dysvatten- mängden 18. Temperaturen i processen 12 kan också påverkas av dysvattentemperaturen, men den hålles i allmänhet konstant och regleras på lämpligt sätt genom uppvärmning innan vattnet tillföres processen. Den malda massan tas ut från processen vid 19.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning är inte in- skränkt till någon bestämd anordning för avläsning av tryck och temperatur i malzonen. Sådana anordningar är emellertid kända genohnexempelvis svenska patentansökningen 9403743-9.

Genom denna anordning kan mätningar av tryck och temperatur ske med intervaller på millisekunder om så önskas. Detta betyder att man kan täcka in de intressanta tidskonstanter som förekommer i raffinörer, nämligen 0,3-0,9 sekunder. Med tidigare teknik har man inte kunnat utföra sådana snabba mätningar och således ej kunnat styra raffinörerna. Genom att man mäter utmed radien på malskivorna kan man få en tids- och rumsupplöst information som kan användas för styrning av massakvaliteten.

Själva idén med föreliggande uppfinning är att hålla temperatur- och/eller tryckkurvorna konstanta över tiden och därigenom minska variationerna. Detta kan göras genom att återkoppla informationen för dessa mätningar till någon eller några av styrvariablerna såsom nämts ovan nämligen 10 15 20 25 30 35 506 687 6 hastigheten påxnatningsskruven för flisflödet, doservatten- flödet till raffinören, och hydraultrycket som styr malski- vornas avstånd från varandra.

I händelse av att sk "twinraffinörer“ användes kan fördel- ningen mellan matningsskruvarna komma i fråga, men prin- cipen med ovannämnda parametrar äger till fullo giltighet.

Uppfinningen är också tillämplig på sk.dubbeldiskraffinörer och konkvarnar, där malskivorna utgöres av koner.

Genom att tryck och temperatur mäts utmed radien kan också uppehållstiden för fibern inne i raffinören beräknas.

Dessutom kan ångans hastighetskurva uppdelas och massans uppehållstid fram till och med det sk tryckpeaken beräknas samt massans uppehållstid från tryckpeaken till periferin.

Detta innebär att ett relativt mått kan skapas som till- sammans med den totala integralen för massaflödet genom raffinören kan ge information om hur raffineringen av flisen (massan) går till. Genom föreliggande uppfinning har man således kommit fram till hur man skall kunna göra för att använda temperatur- och tryckkurvorna direkt för att relatera dessa till massakvaliteten.

Genom uppmätningen enligt föreliggande uppfinning kan man dessutom få information om eventuella vibrationer och pulsationer i raffinören. Vibrationer kan uppkomma på olika sätt exempelvis genom att ett lager är skadat och pulsatio- ner kan uppkomma genom att raffinörens skivor ej är fullt parallella på insidan så att en pumpverkan uppkommer. Med mätningarna enligt föreliggande uppfinning kan således dessa fenomen åtgärdas.

Uppfinningen är inte begränsad till den visade utförings- formen utan den kan varieras på olika sätt inom patent- kravens ram.

Claims (1)

1. 5 10 15 20 25 30 35 40 506 687 PATENTKRAV: 10 Förfarande för styrning av nmlningsförloppet i en raffinör, varvid för påverkan på de olika kvali- tetsparametrarna för den malda massan det pålagda trycket på malskivorna i raffinören, inmatningen av flisflödet och dysvattnet samt eventuellt ångtrycket regleras med hjälp av värden från i malzonen uppmätta tryck och temperaturer, k ä n n e t e c k n a t a v, att vid sjunkande eller stigande värden på kvali- tetsparametrarnaavvattningsförmåga(CSF),fiberlängd (FL), fiberbredd (FB), spetor (SHIVES) och rivhåll- fasthet (RIV) hos den malda massan eller det av den framställda pappret temperaturen i malzonen bringas att sjunka respektive stiga och att vid sjunkande eller stigande värden på parametrarna ljusspridning (LJSP) och draghållfasthet (DRAG) temperaturen i malzonen höjes respektive sänkes. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att temperaturen i malzonen regleras med hjälp av trycket, tillflödet av flis eller dysvatten eller en kombination av dessa. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v, att de uppmätta värdena (ÄR-VÃRDENA) på trycket och temperaturen matas in i en datorenhet där de önskade värdena (BÖR-VÄRDENA) är inmatade, varifrån avvikelserna från (BÖR-VÃRDENA) matas in i en styrenhet som reglerar det pålagda trycket på malskivorna i raffinören och tillflödet av flis och/eller vatten till denna, samt eventuellt ångtrycket. Anordning för utövande av förfarandet enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d a v, en 506 687 8 raffinör med temperatur- och tryckmätare i malzonen, en dator innehållande (BÖR-VÄRDENM för tryck och temperaturer i malzonen anordnad att kontinuerligt tillföras de uppmätta (ÄR-VÄRDENA) trycken och temperaturerna i malzonen och vidareföra skillnaden i (ÄR- och BöR-VÄRDENA) till en styrennet för styr- ning av det pålagda trycket på malskivorna i raffi- nören och tillflödet till denna av flis, massa och vatten, samt eventuellt ångtrycket.