SE509091C2 - Anordning för mätning av malningsförloppet i en raffinör innefattande sensorer - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 509 091 2 parametrar har man enligt teknikens ståndpunkt anordnat tryck- och temperatursensorer i en av malskivorna utmed radien av dessa. Dessa sensorer kan stå i en radiell rad eller vara radiellt förskjutna i förhållande till varandra och vara inskruvade eller på annat sätt fästade i en av malskivorna eller bakstycket som skivorna är fästade i. De kan också vara anordnade på en radiell skena som är monterad på eller mellan malsegmenten. De elektriska ledningarna som måste gå från sensorerna till någon indikeringsapparat eller dator samlas vanligen i ett kablage på baksidan av en av malskivorna. Sådana anord- ningar beskrives exempelvis i den amerikanska patentskrif- ten 4,l48,439 och den internationella patentansökningen WO 96/14156. Dessa patentskrifter utgör exempel på att malförhållandena i en raffinör är mycket viktiga och måste följas med god noggrannhet eftersom de påverkar massaegen- skaperna. Därför erfordras god direktmätning av tryck och temperatur för att egenskaperna i form av snabba variatio- ner ska kunna följas. Inom reglertekniken brukar detta anges som att liten stigtid på givaren erfordras om snabba dynamiska förhållanden ska kunna följas.

TEKNISKA PROBLEMET: För att önskemålet om en liten stigtid på givaren ska kunna uppfyllas är det nödvändigt att sensorerna icke belägges med harts och/eller fibrer, utan hålles rena och är anordnade i omedelbar närhet av massasuspensionen. Enligt de kända anordningarna har man det problemet att hålrummen för sensorerna snabbt fylls med harts och fibrer som leder till att givarna erhåller en alldeles för lång stigtid för reglerändamål samt att trycksensorerna, om de är av membrantyp, slutar att fungera p g a att harts och fibrer bildar en hård yta som omöjliggör avkänning av ångans och fibermassans tryck. Även om sensorerna är anbragta i eller på en skena fås igensättningsproblem eftersom sensorernas 10 15 20 25 30 35 .¿šb§,ܧï¿?, 3 placering är lagda i diskreta hålrum i skenan. Dessutom är denna nedsänkt ungefär 5 mm under ytan på slipbommarna.

Temperaturen på malgodset stiger från centrum och utåt mot periferin såsom framgår av' patentskriften. WO 96/14156.

Detta innebär att risken för uppbyggnad av harts och fibrer lättast erhålles vid den s k tryckpeaken som befinner sig vid ungefär halva radien utåt eftersom en viss stagnation av massaflödet erhålles vid denna position. Denna stagna- tion är orsakad av att ångan ändrar riktning i denna position. Vid denna s k tryckpeak ändras också vanligtvis profilen på malskivorna och spalten dem emellan blir något mindre avsmalnande utåt.

Enligt den kända tekniken är även bredden på skenan för stor och uppgår till mera än ca 8 mm. Detta orsakas främst av hållfasthetstekniska skäl. Det är dock önskvärt att bredden minimeras ytterligare, ned till ca 5 mm för att efterlikna de s k "dammarnas" bredd.

LösNINGEN= Enligt föreliggande uppfinning har man löst problemen enligt ovan och åstadkommit en anordning för mätning av malningsförloppet i en raffinör innefattande sensorer för avkännande av tryck och temperaturer anordnade i en eller flera radiella skenor som är nwnterad(e) i eller mellan malsegmenten hos den ena eller båda malskivorna, varvid anordningen kännetecknas av att skenorna på den smalsida som vetter mot malgodset och i eller nära vilken sensorerna är monterade är våg- eller sågtandsformade.

Det är enligt uppfinningen lämpligt att skenorna består av flera, lämpligen tre skivformade element, hopkopplade vid varandra och med identiska profiler på smalsidan mot malgodset. 10 15 20 25 30 35 509 091 4 Sensorerna är enligt uppfinningen lämpligen monterade på den mittre av de tre skivorna.

Temperatursensorerna är enligt uppfinningen lämpligen placerade på sidan av den mittre skivan, ca 0,5 mm från smalsidan, på en från centrum räknat uppåtgående våg eller tand.

Det är enligt uppfinningen lämpligt att trycksensorerna är placerade i en borrning i smalytan på toppen av en våg eller en tand eftersom risker för igensättning är minst i denna position.

Vidare är det enligt uppfinningen lämpligt att vid det omrâde av skenorna där malgodset har högst tryck, nämligen vid den s k stagnationspunkten, våg- eller tandningsutform- ningen är mindre utpräglad och smalsidans yta ligger något närmare malytan eftersom lokala turbulensfenomen kan förekoma i denna position.

Det är enligt uppfinningen lämpligt att smalsidan bortsett från våg- eller sågtandsutformingen i stort följer malseg- mentets utformning från centrum ut mot periferin.

Enligt uppfinningen är kanaler utformade i en eller flera av skivorna för inrymmande av kablar från sensorerna.

Den totala tjockleken av skenorna bör enligt uppfinningen ej överstiga 5 mm.

För förstärkning av den smutsavvisande förmågan bör enligt uppfinningen skenans smalsida vara belagd med ett hydrofobt skikt. 10 15 20 25 30 35 FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade figurer, där fig. 1 visar en vy av ett segment av en malskiva sedd från den sida som vetter mot den andra malski- van och där malningen försiggår, där fig. 2 visar en skena, både sammansatt och isärtagen, där fig. 3 visar en sektion av skenan enligt uppfinningen med en annorlunda profil på smalsidan, där fig. 4 visar hur sensorerna är placerade och där fig. 5 visar ytterligare en variation av skenan enligt uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING: Fig. 1 visar en del av en malskiva placerad på statorsidan med malsegmenten 1 och 2. Rotorskivan roterar i den vid sidan av skivan visade pilens riktning och malgodset strömmar utåt i den riktning som visas med pilarna på segmenten 1 och 2. Dessa malskivor är, såsom delvis anges, försedda med bommar 3 som åstadkomer eller underlättar själva malningen. Mellan skivsegmenten 1 och 2 är en skena 4 med sensorer enligt uppfinningen anordnad. Ledningarna från sensorerna samlas i ett kablage.

Fig. 2 visar en skena 4 enligt uppfinningen. Denna består av tre i det närmaste rektangulära skivor 5, 6 och 7 varvid skivorna 5 och 6 bildar ytterskivorna. Dessa skivor kan vara sammanhållna antingen genom ett värmetåligt klister 10 15 20 25 30 35 509 091 6 eller hopskruvade. De kan också vara försedda med pinnar 8 för underlättande av monteringen av skenan vid segmenten 1 och 2. Skenans 4 olika delar 5, 6 och 7 visas isärtagna för sig varav det framgår att de har samma utformning och är på den smalsida 9 som vetter mot den andra malskivan och malgodset vågformiga. Om en annan sammanhållning av skivorna mot varandra än med hjälp av värmehärdigt lim önskas, kan dessa vara hopskruvade genom skruvhålen 10.

Malgodset, d v s suspensionen av vatten och flis och redan mald fiber, strömmar utåt förbi den vågformade smalsidan 9 på kanalen såsom pilarna visar.

Temperatursensorerna 11 och trycksensorerna 12 är anordnade i eller nära smalsidan 9 såsom visas på skivan 7.

Fig. 3 visar en annan utföringsform av skenan enligt fig. 2 där vågorna på smalsidan 9 har ersatts med en sågtand- form. Suspensionen som strömmar fræm i pilens riktning lyfter upp det malda materialet så att det ej får tillfälle att belägga ytan. En viss risk för ansamling av fast material finnes i innerhörnen på läsidan av topparna, men denna nedsmutsning betyder föga, eftersom sensorerna är placerade på de uppåtgående delarna av ytan respektive själva toppen på denna. Fig. 3 visar således skivan 7 i annan skepnad än den enligt fig. 2.

Fig. 4 visar i förstorad skala vågformen på skivan 7. Såsom framgår av figuren är temperatursensoren 11 anordnad på den uppåtgående delen av vågen, medan trycksensorn 12 är anordnad på själva toppen av vågen. Trycksensorn 12 är anordnad i en borrning i skivan medan temperatursensorn 11 befinner sig på sidan av skivan och företrädesvis ungefär 0,5 mm från kanten på smalsidan. Spår är anordnade i skivan så att kablarna från sensorerna 11 och 12 kan föras ut på baksidan av malskivan. 10 15 20 25 30 35 ïšb§ib91*š 7 Temperatursensorerna kan utgöras av platinaelement, t ex Pt-100 element. De fästes med laseretsade fastsättnings- anordningar på skivan. För att minimera deras stigtid placeras de dikt an metallen. En lämplig typ av Pt-100 ele- ment utgöres av tunnfilmstypen för att platinaytan ska få god kontakt med skenan. Trådlindande Pt-100 element kan också användas, men på bekostnad av betydligt längre stigtider p g a att tråden därmed också mäter underliggande medias temperatur. Med lösningen enligt föreliggande uppfinning kan skenans bredd, vilken utgöres av de tre delarnas sammanlagda tjocklek, minimeras under 5 mm vilket är av stor betydelse för att minimera massaslip.

Såsom ovan nämnts i samband med fig. 2 är pinnar 8 anordna- de på skenan för monteringens skull. Den kan emellertid även skruvas in i. basplattan via genomgående hål, men nackdelen med denna lösning är att skenbredden ökas eftersonn en tillräckligt stor skruv' måste användas av underhållstekniska skäl.

I syfte att minimera risken för massaslip samt förhindra harts och fiberuppbyggnad på skenans slityta är det fördelaktigt om fibermassan snabbt lyftes upp till malytan direkt efter mätning. Detta kan genomföras genom att skenans yta ges ett våg- eller sågtandsmönster såsom ovan visats. I denna konstruktion kommer således vågtoppen att ligga närmast malytan och det är således fördelaktigt att tryckgivarna placeras i denna punkt eftersom mätning av “impact/bom" är intressant tillsammans med mätningen av mättning och eventuell överhettning av den genom malningen alstrade ångan. Temperaturgivarna kan däremot med fördel placeras på uppåtgående väg från centrunl i syfte att utnyttja den framrusande ångans rengörande effekt. Även andra mönsterformer kan tänkas, vilka lyfter fibermassan mot malytan. 10 15 20 25 30 - . v ~ nu 509 091 8 Den huvudsakliga harts- och fiberbyggnaden kommer att ske vid den s k stagnationspunkten då profilen på malskivorna ändras att löpa mera parallellt. För minimering av risken för detta anordnas vågformen i denna region mindre markant och smalsidan kan där ha en något slätare yta som också kan bringas närmare malytan i syfte att för spolningsändamål utnyttja den minskade ånghastigheten maximalt. Fig. 5 visar den sektion på smalsidan 9 där den slätare ytan vid stagna- tionspunkten anordnas.

Beläggningen av skenan och sensorerna kan även minskas genom att ett hydrofobt skikt anordnas på dessa element.

Detta skikt kan exempelvis bestå av en blandning av wolframkarbid och polytetrafluoretylen. Därmed underlättas renspolningen av harts och fibrer från skenans yta med hjälp av den fram- och bakåtgående ångan.

Genom föreliggande uppfinning har man således skapat en fästanordning för sensorerna som gör att dessa icke träder ur funktion eller får en minskad eller fördröjd stigtid.

Skenans smalsida kan ha olika utformning inom ramen för vad som kan anses vara vågformigt eller sågtandsformigt.

Uppfinningen är icke begränsad till de visade utförings- formerna utan den kan varieras på olika sätt inom patent- kravens ram. Således kan exempelvis nämnas att stora raffinörer ofta har två i förhållande till varandra radiellt förskjutna malringar, varvid den inre ringen kallas “breaker bar"-ringen. Även i denna inre ring kan skenan enligt föreliggande uppfinning anordnas. Endast en skena är dock att föredra.

Claims (10)

.f , in: 10 15 20 25 30 35 40 u 4 u n uu PATENTKRAV:

1. Anordning för mätning av malningsförloppet i en raffinör innefattande sensorer (11, 12) för avkännande av tryck och temperaturer anordnade i en eller flera radiella skenor (4) som är monterad(e) i eller mellan malsegmenten (1, 2) hos den ena eller båda malskivorna, k ä n n e t e c k n a d a v, att skenorna (4) på den smalsida (9) som vetter mot malgodset och i eller nära vilken sensorerna (11, 12) är' monterade är våg- eller sågtandsformade.

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v, att skenorna (4) består av flera, lämpligen tre, skivformiga element (S, 6, 7) hopkopplade vid varandra och med identiska profiler på smalsidan (9) mot malgodset.

3. Anordning enligt något av kraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v, att sensorerna (11, 12) är monterade på den mittre (7) av tre skivor (5, 6, 7).

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d a v, att temperatursensorerna (11) är placerade på sidan av den mittre skivan (7) ca 0,5 mm från smalsidan (9) på en från centrum räknat uppåtgående våg eller tand.

5. Anordning enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d a v, att trycksensorerna (12) är placerade i en borrning i smalsidan på toppen av en våg eller tand.

6. Anordning enligt något av kraven l-5, kännetecknad av,attviddetområdeav skenorna där malgodset har högst tryck, nämligen vid den s k "stagnationspunkten“ våg- eller tandningsutformningen Q 10 15 20 509 091 10 är mindre utpräglad och smalsidans yta (13) ligger något närmare malytan.

7. Anordning enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a d a v, att smalsidan (9) bortsett från våg- eller sågtandsutformningen i stort följer malseg- mentets utformning från centrum ut mot periferin.

8. Anordning enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a d a v, att kanaler är utformade i en eller flera av skivorna (5, 6, 7) för inrymmande av kablar från sensorerna (ll, 12).

9. Anordning enligt något av kraven 1-8, k ä n n e t e c k n a d a v, att den totala tjockleken av skenorna (5, 6, 7) ej överstiger 5 mm.

10. Anordning enligt något av kraven 1-9, k ä n n e t e c k n a d a v, att skenans smalsida (9) är belagd med ett hydrofobt skikt.