SE532558C2 - Förfarande för att begränsa processbetingelser i raffinörer för att förhindra fiberklippning och haveri av malsegment - Google Patents

Description

30 35 532 553 2 förs i de flesta fall in i raffmörerna tillsammans med spädvatten via centrum (7) av malskivoma och om malgodset exempelvis utgörs av vedflis eller bearbetad massa från en tidigare rafñnör så fmfördelas detta malgods på sin väg ut mot malskivomas periferi (8). Malzonen (9), eller som den också kallas raffineringszonen, mellan malskivoma kan ha en variabel malspalt (10) utmed radien (11) på malskivoma beroende på vilken slipning som applicerats på malskivomas ytor.

Malskivornas diameter varierar beroende på raffinörfabrikat och raffmörernas produktionskapacitet. Tidigare göts malskivoma i ett stycke men idag är det också vanligt att modultillverka malskivoma i ett antal malsegment (12 och 13), se Figur 1 och Figur 2. Segmenten kan exempelvis sträcka sig från malskivomas centrum till dess perifen' eller delas upp i två ringar, en inre (14) och en yttre ring (15). Zonema mellan de inre och yttre ringarna kallas ofta ”breaker bar zone” respektive periferizon.

Malsegmentens ytor (16) designas ofta på olika sätt med karaktäristiska mönster i form av bommar (17) och dammar (18). Bommama fungerar som knivar och defibrerar flisen altemativt raffinerar den bildade massafibern. Förutom i den direkta malzonen transporteras vid HC-raffmering både fibrer, vatten och ånga också i dammarna mellan bommarna. Genom olika mönsterdesign kan man få malsegmenten att bli matande altemativt stoppande av fibermassan i syfte att påverka strömningsbetingelserna och därmed skapa speciella massakvaliteter. Det friktionsarbete som flisen och massan utsätts för i malzonen gör att det inkommande vattnet förångas vid HC-raffinering. Mängden ånga som produceras är spatialt beroende varfor både vatten och ånga kan förekomma tillsammans med flis eller massa i malzonen. Vanligtvis antar man i detta fall att vattnet i malzonen är bundet till fibrema alternativt fiber-nätverket. Vid LC-raffinering genereras ingen ånga.

Det fmns också andra typer av raffmörer såsom konkvarnar eller raffinörer där båda malskivoma roterar motriktat eller raffinörer som består av fyra malskivor, där en i mitten roterande rotor har malskivor monterade på båda sidorna och två stationära malskivor som trycks ihop med hjälp av exempelvis hydraulkolvar för att få två malzoner.

Vid framställning av massa utifrån vedflis altemativt tidigare raffinerad massa pressas malskivoma ihop så att malzonens spalt (10) blir ungefär 0.2-0.7 mm beroende på vilken raffinörtyp som används.

Malspalten är en central styrvariabel och en ökning eller minskning av spalten sker ofta elektromekaniskt eller med hjälp av hydraulkolvar som applicerar ett hydraultryck (5) på en eller flera malskivor beroende på raffinörtyp. Därmed uppstår en axial kraft som läggs på malskivoma. Den kraft som håller emot den axiala kraften 10 15 20 25 30 35 40 532 558 3 utgörs vid HC-raffinering av dels den kraft som fås genom förångning av vatten dels den kraft som malgodsets fibernätverk genererar. I de fall LC-raftinering används är det kraftema orsakade av tryckökningen i vattenfasen samt malgodsets fibemätverk som håller emot den axiala kraften. Om malspalten ändras med exempelvis 10 % påverkas massakvaliteten betydligt. Det är därför viktigt att ha kunskap om den aktuella malspaltens bredd. Det finns malspaltsgivare på marknaden idag som är applicerade direkt i malskivorna. Vanligtvis används endast en malspaltsgivare per malzon, huvudsakligen för att förhindra ihopslagning av malskivoma och således inte i första hand för att styra malspalten.

Det fmns också andra system pâ marknaden där temperaturen mäts utmed malzonen i syfte att visualisera en temperaturprofil (19) altemativt tryckprofil (20) för styrningsändarnål, se Figur 3. Vid LC-raffinering är det företrädesvis tryckprofilen som är intressant att följa. Vid HC-raffinering räcker det oftast att följa temperaturprofilen.

Vid en förändrad betingelse i malspalt, produktion (det vill säga flis- alternativt massatillförsel) och spädvattentillsats ändras temperaturen som därmed kan styras.

Flera temperatur- och/eller trycksensorer används vanligtvis och kan placeras direkt i malsegmenten alternativt irmeslutas i en parallellepipedisk långsträckt skena (21) sträckande sig utefter malsegmentens (12 och 13) aktiva radie (11), se Figur 1, Figur 2 och Figur 4, enligt förfarandet i EP 0788 407 - Mätning i Malzon. Vanligtvis implementeras den parallellepipediska skenan mellan två malsegment i den yttre ringen på större raffinörer, se Figur 2.

Malsegmentens design har visat sig ha stor betydelse för hur temperaturproftlen utmed den aktiva radien ser ut varför det är svårt att på förhand bestämma var temperatursensorema (22) och/eller trycksensorerna (22) ska placeras i skenan (21).

I övrigt finns det egentligen inga andra mätsystem som har applicerats i raffinörernas malzon. Däremot finns det instrument som kan placeras i blåsledningen ut från raffmören där den framlöpande massaströnnnens torrhalt kan beräknas med hjälp av algoritmer kopplade till NIR (Near Infra Red)-mätningar.

Vad gäller säkerhetssystem för att förhindra ihopslagning av malskivorna används idag, förutom malspaltsgivare, oftast vibrationsgivare som är placerade på statorhållaren (3) och/eller rotorhållaren(-na) (4), nedan kallade hållare, som malsegmenten är monterade på. 10 15 20 25 30 35 40 532 558 Redogörelse fór uppfinningen Tekniska problemet: Ett omfattande material beträffande raffinörstyming med hjälp av torrhaltsrnätriing, malspaltsmätning och temperaturmätning inklusive säkerhetssystem för att förhindra ihopslagning av malsegment har redovisats i litteraturen. Säkerhetssystemen är ofta uppbyggda av både hårdvara i form av exempelvis accelerometrar och malspaltsgivare, och mjukvara i form av exempelvis frekvensanalysalgoritrner och begränsningsfunktioner.

Resultaten visar att mätning av vibrationer på hållaren ofta uppvisar en tydlig avvikelse från vibrationer orsakade av faktiska lokala fluktuationer i malgodset inne i malzonen, vilka kan uppkomma på grund av inhomogenitet antingen i malgodset eller i de två ytterligare faserna vid HC-raffinering som är vätska respektive ånga alternativt kombinationer av de tre vilket ofta är fallet. Vid LC-raffmering kan också inhomogeniteter uppstå även om det i detta fall endast är två faser.

Inhomogenitetema i malgodset är centrala för redogörelsen av det tekniska problemet.

Om malgodsets packningsgrad varierar lokalt i tid och rum kan detta skapa lokala områden där den spatiala temperaturen alternativt trycket ökar eller minskar på grund av att malgodsets packningsgrad ökar eller minskar. Detta i sin tur leder till fluktuationer i tryckfördelriingen i malzonen vilket orsakar olinj ära processbetingelser och till följd en varierande uppehållstid av fibrerna i malzonen vilket kan orsaka försärnrad massakvalitet genom fiberklippning. Fiberklippning innebär att fibrernas längd kortas onödigt mycket när de slår mot malsegmentens bommar. Den mest oönskade situationen är om massafibremas nätverk kollapsar, det vill säga att malgodset repellerande kraft mot malsegmenten drastiskt minskar, och orsakar ihopslagning av malsegmenten.

Under lång tid har man trott att man genom konstruktion av absolutmätande malspaltsgivare ska kunna förbättra och komplettera traditionella vibrationsmätsystem. Fysiska mätsensorer, baserade på till exempel induktiv teknik, finns på marknaden men ger ofta en relativ mätning samtidigt som de ger brusiga mätsignaler som måste filtreras för att kunna hanteras for olika Ur ett säkerhetsperspektiv uppvisar därför kommersiellt tillgängliga malspaltsgivare sällan den robusthet som efterfrågas. Därtill erhålls inte rumslig upplösning av malgodsets karaktär i malzonen. Detta gäller också för accelerometrar som appliceras på hållama där det företrädesvis går att fånga upp vibrationer som härrör från hela hållarens dynamik. Problemet med denna teknik är således att viktig information om de lokala fluktuationerna filtreras bort. 10 15 20 25 30 35 532 558 Temperaturmätning har enligt litteraturen visat sig vara en ovanligt robust teknik för styming vid HC-raffinering.

Vid mätning av temperaturprofilen i malzonen har det framkommit att när produktion, spädvattentillförsel och malspalt ändras så påverkas temperaturprofilen dynamiskt.

Den dynamiska förändringen åskådliggörs lämpligen genom att studera Figur Sa, där en stegförändring av spädvattnet påverkar temperaturprofilen på olika sätt beroende på var utmed radien (11) man betraktar händelseförloppet. När spädvattentillförseln ökar minskar temperaturen (23) före temperaturmaximum (24). Efter temperaturmaximum ökar temperaturen (25). Anledningen till detta är att det inkommande vattnet kyler den tillbakagående ångan samtidigt som den framåtgående ångan värms upp.

När produktionen ökar så medför det oftast att hela temperaturprofilen (19) lyfter till en annan nivå (26), se Figur 5b. Detta gäller vanligtvis också när malspalten (10) minskar, vilket är ekvivalent med att det elektromekaniska trycket alternativt hydraultrycket (5) som läggs på malskivoma via hydraulkolvarna ökar.

Alla processbetingelser, exempelvis ökad produktion eller spädvattentillfórsel som ändrar den aktiva volymen i malzonen vid konstant hydraultryck, påverkar följaktligen både malspalten och temperatur- och/eller tryckprofilens utseende. Detta får till följd att massans uppehållstid i malzonen kan variera vilket påverkar fluktuationema i malzonen och slutligen massakvaliteten vid normal drift. Det kan även inträffa att processbetingelserna påverkas negativt så att raffinören driver iväg mot arbetspunkter som av säkerhetsskäl är förbjudna på grund av risk för haveri.

Dessa förbjudna områden är svåra att på förhand prediktera med dagens teknik förrän det är fór sent och en ihopslagning är ett faktum.

Ett problem med dagens HC-rafñnering är således att man inte heller kan komma till rätta med den lokala fluktuatíonsproblematiken genom användande av en enkel kraftbalans där den axiala kraften Fc, (27) utgör summan av den kraft F, (28) som ångan genererar och den kraft F p (29) som malgodset upprätthåller, se Figur 6a. Man kan förenklat säga att dessa krafter är de integrerade krafterna över alla malsegmenten vilka inte ger något mervärde till lösningen järnfört med vibrationsmätningar på hållaren om den inte vidareutvecklas så att den beskriver de distribuerade krafterna fc; (30),fi (31) och f, (32) utmed malzonen, se Figur 6b.

För att förenkla beskrivningen nedan vid specialfallet LC-raffinering antar vi att vätskefasens kraft f, inkluderar f, eftersom det är svårt att särskilja tryckinforniationen som kommer från vätska respektive malgods. När HC-raffinering åsyftas kommer vi att använda begreppen distribuerade krafter för att beskriva axialkraftsfördelningen, fiz, ångkraftsfördelningen, fs, och massans kraftfórdelning, fp, som uppstår genom fibemätverket. 10 15 20 25 30 35 532 558 I samband med ett antal forskningsprojekt utförda på Chalmers Tekniska Högskola har en helt ny teoretiskt baserad fysikalisk modell dokumenterats (”Refining models for control purposes” (2008), Anders Karlström, Karin Eriksson, David Sikter and Mattias Gustavsson, Nordic Pulp and Paper joumal). Modellen, som beskriver HC- raffinering, förutsätter således att temperaturen och/eller det absoluta trycket mäts utmed ett segment, företrädesvis utmed den yttre ringen i raffinören där den egentliga raffineringen sker, i syfte att matematiskt spänna upp både materialbalansen och energibalansen i raffinören och därmed beräkna malspalten, se den svenska patentansökan 0502784-2. Det som skiljer modellen från tidigare rudimentära försök att beskriva fysiken runt själva malförloppet är att den beräknar både det reversibla termodynarniska arbetet och det irreversibla raffineringsarbete som utövas på fibrerna där skjuvluafterna har en central roll för att iterera fram rätt malspalt. Man kan säga att modellen beskrivs utgående från ett entropiperspektiv istället för ett entalpibaserat synsätt som inte tar hänsyn till skjuvningen mellan fibrer, fiberflockar, vätska och malsegment.

I forskningsprojektet utvecklades samtidigt en ny typ av parallellepipedisk skena för temperaturprofilrnätriing i syfte att mer noggrant följa snabba fluktnationer i ångfasen i malzonen. Därigenom erhölls en ny möjlighet att beräkna trycket utmed malsegmentens radie vilket i sin tur medförde att den kraft som ångan skapar i malzonen kunde predikteras. Det stod på ett tidigt stadium klart att tidigare. lösningar för att förhindra ihopslagning av malsegment inte fungerar i den utsträckning som önskas. En av anledningarna till detta är, vilket ovanstående modell visar, att den dynamiska förändringen vid olika steg i produktion, spädvatten och hydraultryck är starkt olinjär vilket innebär att i vissa situationer, exempelvis när låg torrhalt föreligger i malzonen, påverkas temperaturproñlen inte nämnvärt emedan andra betingelser påverkar temperaturproñlen dramatiskt som schematiskt återges i Figur Sa - Figur Sb. Olinjäritetema påverkas också av hur malsegmenten är designade vilket får till följd att utseendet pâ temperatur (19, 33) - och tryckprofilema kan variera både spatialt, se Figur Se, och dynamiskt. Detta innebär att det inte alltid är möjligt att på förhand beskriva hur malgodsets konsistens i malzonen påverkas av de distribuerade fluktuationema vilket kan orsaka lokal kollaps av fibernätverket utmed malsegmentens radie. Därtill kommer den distribuerade axiala kraften fd, det vill säga den spatialt verkande kraften som fördelas på malsegmentens yta, se Figur 6b, att vara starkt beroende av de designparametrar som beskriver malsegmentens slipning.

Malsegmentens slipning beskrivs följaktligen av en vektor och denna information ingår som en del för att överhuvudtaget kunna beräkna skjuvningen mellan malsegmentens bommar och massan i ovanstående fysikaliska modell. 10 15 20 25 30 35 40 532 5533» 7 Vid LC-raffinering förekommer liknande fenomen men då beskrivs de fysikaliska betingelserna utgående från att systemet endast har två faser.

Problemet är emellertid att de distribuerade fluktuationerna i lcraftbalansen ännu inte går att mäta med någon utrustning varför andra lösningar på problemet måste tillgripas.

Lösningen: Föreliggande uppfinning utgör lösningen på detta problem och avser ett förfaringssätt som använder robust temperatur- och/eller nyckmätrxing i kombination med tillgängliga mätsignaler från processen, designpararnetrar från malsegrrtentens slipning och en modell för att estimera fram den distribuerade axiala kraften fd och den vid malning av malgods resulterande ångkraften f, alternativt den vid LC-raffmering vätskerelaterade kraften fi.

I de fall, vid LC~raffinering, där endast temperatur-mätning används enligt förfarandet i EP 0 907416, förutsätter systemet att betingelsema i malgodset är mättade, det vill säga trycket i malzonen kan beräknas utgående från temperaturmätningen eftersom mättad ånga antas förekomma i hela malzonen. I de fall överhettning kan föreligga måste både temperatur och tryck mätas fór att beräkna ångkraften f, Eftersom mätsensorerna är placerade utmed radien i malzonen så bildas en temperaturvektor som formar den så kallade temperaturprofilen. För att kunna beskriva denna skapas också en radievektor som beskriver sensorernas position.

För att återge de olinjära fenomenen i processen förutsätts att modellen kan beskriva verkligheten tillräckligt bra för att ett användbart mått på fc, ska erhållas. Ingående huvudparametrar till modellen är huvudsakligen hydraultrycket som läggs på stator- och/eller rotorhållarna, in- och utloppstryck i malzonen, malsegmentsparametrar såsom periferiringens in- och utgångsradier, malsegmentens slipning samt i vissa fall också produktion, spädvattentillfórsel, och motorlast. En del parametrar kan ansättas som konstanter, såsom radieposition for inre och yttre malsegmentringar emedan andra måste betraktas som variabler och mätas kontinuerligt.

Det första som vanligtvis genomförs vid användandet av modellen är att interpolera de vektorelement som motsvarar mätpunktema i syfte att utöka vektorstorleken.

Vanligtvis mäts endast temperatur och/eller tryck i ett fåtal positioner, tex tio, utmed radien. Syftet är att beskriva de radiella fenomen i malzonen så noggrant som möjligt också med hänsyn tagen till att det fmns diskontinuiteter som lämpligen approximeras 10 15 20 25 30 35 532 E58 8 med en mjuk kontinuerlig övergång (34). Exempel på sådana dískontinuiteter är Övergångarna från en slipning (35) till en annan på malsegmenten, se Figur 7a.

Om ångtrycket mäts altemativt räknas fram utgående från mätning av temperaturprofilen samt antagandet om rnättad ånga, kan därefter den distribuerade ångkraften beräknas genom f,(r)=1:(f)A(f)=1:(r)2ffdf där P,( r) är det distribuerade ångtrycket vid HC-raffmering och Af r) är arean för det infinitsimala elementet dr. Diskretiseringen av radien i ett antal element dr görs lämpligen utgående från den interpolerade temperatur- eller tryckvektorns längd.

Vid LC-raffinering erhålls analogt f, (f) = P. (f)A(f)= P, (mer där P1 r) är det vätskerelaterade trycket.

Information om hur den distribuerade axiala kraften, 32, kan se ut kan erhållas genom exempelvis den skjuvkraftsprofil (36), §(r) som fås när man använder den fysikaliska modellen beskriven ovan, se Figur 7b. Denna modell är dock något komplicerad eftersom man behöver mäta ett antal process variabler samt estimera ett antal fysikaliska tillstånd för att få skjuvkraften utmed malsegmentens radie :=«1a§fj) dänwrepresenterar vinkelhastigheten fór, a,(r)fiberkoncentrationen, A(r) malspalten och ,u, (r) fiberviskositeten. Givetvis är denna beskrivning, trots sin komplexitet, en förenkling eftersom skjuvkraftema för vatten och ånga inte inkluderas men den ger en tillräckligt bra modell, som är experimentellt verifierad (”Study of tangential forces and temperature profiles in commercial refiners” (2003), Hans-Olof Backlund, Hans Höglund, Per Gradin, Intemational Mechanical Pulping Conference, p.379-388, Quebec City) för hur distributionen i malzonen kommer att se ut.

En förenkling av ovanstående koncept är att skapa en liknande distributionsvektor som exempelvis kan vara baserad på kunskap om malskivornas slipning, 'l/(f) i kombination med skjuvkraftsdistributionen. Det har nämligen visat sig att malsegmentens slipning och skjuvkraftsdistributionen är relaterade till varandra.

Genom att studera Figur 7a och Figur 7b förstår man att skjuvningen bör vara som 10 15 20 25 30 35 532 558 9 störst nära malsegmentens periferi (8) och minst nära centrum (7). Ett exempel på funktion (37) som kan användas för att beskriva distributionen är i _ W , 2 2 2 *P -1- (r) llw(f1|=~/w,+vn+---+vf,-1 a Denna hjälpfunktion, se Figur 7b har ett liknande utseende som skjuvkraften (36).

Genom att vi vet att den kända axiala kraften Fd= Ifddræ J-'Pdr 'in 'in där r,~,, och rm, motsvarar periferiringens in- och utgångsradier, kan fo, extraheras ut.

När det elektromekaniska trycket altemativt hydraultrycket som läggs på statorhållama och/eller rotorhållarna i kombination med hustryck, vilket vanligtvis kan negligeras, ökar så medför detta att den distribuerade axiala kraften fd (30) ökar till fc, (37) i Figur 8. Eftersom temperaturen vid HC-raffinering också ökar gäller det att f, (31) ökar till f, (38) i Figur 8, speciellt i området runt temperaturmaximum, se Figur Sh. Det som dock är signifikant är att f, ökar mest. och närmar sig fc, när man börjar nå rafñnörens begränsningar på grund av processens inbyggda olinjäriteter.

Därmed uppstår en lokal kollaps av massagodset eftersom fibernätverket inte kan upprätthålla en tillräckligt stor kraft f, samtidigt som den ökar dramatiskt främst i periferin men delvis också nära centrum. Detta återges i Figur 9 där f, (32) lokalt kan minska till f, (39) som ligger under minsta toleransnivå på kraften f, även benämnd begränsningsvärde (40). Vidare innebär det analogt att när produktionen ökar så kommer temperaturprofilen att höjas enligt Figur 5b vilket medför att f, kommer att förflyttas närmare fc, och därmed resulterai samma typ av nätverkskollaps som i Figur 8 och Figur 9. Nätverkskollapsen är således orsakad av stora lokala fluktuationer vid den maximala temperaturen men också nära periferin av malsegmentena vilket gör att raffinören kan hamna i olinjära driftstillstånd som är svåra att hantera. Av speciellt intresse är att stora fluktuationer i f, nära periferin kan upptäckas relativt tidigt vilket kan användas för att på ett tidigt stadium indikera risk för fiberklippning. Förutom den förenklade begränsningsvärdet (40) kan man därför införa en mer soñstikerad begränsningfunktion som också hanterar exempelvis derivatan av j, med avseende på tiden, speciellt i regionerna nära centrum och periferin.

Exakt när malgodset kollapsar vid HC-raffinering är svårt att förutsäga om man inte estimerar fram f. men fiberklippning kan ske redan när 12 är ungefär 80 % av fc; beroende på om malsegmenten är nya eller gamla eller om man kör raffinören vid 10 15 20 25 30 35 40 532 558 10 arbetspunkter där man har lokalt hög torrhalt. En ihopslagning av malsegmenten kan ske när som helst efter att man nått fiberklippning och det kan vara svårt att komma ur detta tillstånd utan att ta ned raffinören och starta om den igen.

Det är följaktligen viktigt att påpeka att mätningen av temperaturen, alternativt trycket eller en kombination av de båda, utmed malsegmentens radie är nödvändig för att överhuvudtaget kunna estimera fram ångkraften vid HC-raffinering med denna metod.

När metoden används vid LC-raffinering förenklas förfarandet eftersom fc; alltid ska vara mindre än f, för att inte få ihopslagning av malsegmenten.

Oavsett om HC- eller LC-raffinering används kan metoden användas för styrningsändamål.

Den acceptabla skillnaden mellan fc, och f, vid HC-raffinering skall vara välspeciñcerad, speciellt i regionen nära temperaturmaximum, och styrs företrädesvis med hjälp av det pålagda hydraultrycket. Skillnaden mellan fc; och fi och följaktligen fp, kan också pâverkas av andra parametrar som inloppstryck och spädvattentillrörsel eftersom dessa påverkar volymen i malzonen och därmed temperaturprofilen men inte lika mycket som vid en hydraultrycksändring eller produktionsändring. Figur 10 visar schematiskt styrningen av processen. Enheten (41) som utgörs av en dator eller liknande elektronisk utrustning matas med differensen mellan (börvärdena) (42) och (ärvärdena) på den estimerade skillnaden mellan fc, och fi (10). Styrenheten (41) styr sedan huvudsakligen det pålagda elektromekaniska trycket alternativt hydraultrycket (5) men också flis- eller massaflödet (6) i kombination med tillfört vatten (43) kan förekomma.

Från processen (44) matas intermittent med hög samplingshastighet de uppmätta processignalerna (45) (såsom produktion, spädvattentillförsel, hydraultryck, temperaturprofil och/eller tryckprofil, motorlast, in- och utgående flödens temperaturer och tryck, ingående torrhalt etc.) tillsammans med geometriska och materialkaralctäristiska parametrar (46) (såsom malsegmentens slipning, position för temperatur- och/eller trycksensorer, densitet, viskositet etc.), erforderliga för beräkningen av skillnaden mellan fc, och f” in i en datorenhet (47). Den malda massan tas ut från processen vid (48). I fallet med LC-raffinering matas skillnaden mellan fc; och f; in i datorenheten (47).

I de fall en tillräckligt noggrann malspaltsgivare firms tillgänglig kan ovanstående beräkningsförfarande också inkludera denna för uppföljning.

Huvudändamålet med uppfinningen är således att beskriva ett förfaringssätt, som med stor tillförlitlighet kan presentera en on-line baserad estimering av de distribuerade 10 15 20 532 558 11 krafterna fc; och f, altemativt skillnaden mellan dessa f, (alternativt skillnaden mellan fo, och f, vid LC-rafimering) i raffinörens malzon och därigenom implementera en begränsning som nämnda skillnad inte får understiga enligt Figur 9. Eftersom nämnda skillnad kan estimeras kan också en jämnare massakvalitet i form av exempelvis medelfiberlängd alternativt fraktioner av fibrers fiberlängd och specificerad avvattning på massan produceras under förutsättning att man kan styra skillnaden runt nämnda begränsning.

Uppfinningen är baserad på att temperaturprofilen och/eller den absoluta tryckprofilen kan mätas i malzonen samt att malsegmentens slipningsfördelning är tillgänglig och/eller att skjuvkraftsfórdelningen genom exempelvis en entropimodell är tillgänglig. Andra fórdelningsfuriktioner som approximativt kan återge den distribuerade axiala kraften kan också användas. I ovanstående text visas två exempel på fördelningsfunktioner, se Figur 7b.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning är inte inskränkt till någon bestämd anordning for avläsning av temperatur eller tryck i malzonen. Sådana anordningar är emellertid kända genom exempelvis svenska patentet 94037433-9 och EP 0907416.

Uppfimiingen är inte begränsad till den visade utfiiringsformen utan den kan varieras på olika sätt inom patentkravens ram. 10 15 20 25 30 35 533 558 12 Beskrivning av ritningsunderlag: Figur 1: Snitt av ett stationär malskiva som trycker mot ett roterande malskiva.

Figur 2: Två malsegment med mellanliggande parallellepipedisk långsträckt skena för mätning av temperatur och/eller tryck.

Figur 3: Temperaturprofil och tryckprofil som funktion av malzonsradien.

Figur 4: Parallellepipedisk långsträckt skena med diskret placerade temperatur- och/eller trycksensorer.

Figur Sa: Temperaturprofilens utseende före och efter en ökning av spädvattentillförseln.

Figur 5b: Temperaturprofilens utseende före och efter en ökning av produktionen.

Figur 5c: Temperaturprofilens utseende före och efter ett malsegmentbyte.

Figur 6a: Den samlade integrerade axialkraften som uppviigs av summan av ångkraft och den kraft som erhålls genom malgodsets fibernätverk.

Figur 6b: Den distribuerade axialkraften i kontbination med den distribuerade ångkraften och den distribuerade kraften som fås genom malgodsets fibemätverk.

Figur 7a: Malspalt som funktion av den aktiva radien.

Figur 7b: Skjuvkraft samt fördelningsfunktion som funktion av den aktiva radien, använd för att beskriva den variabla distributionen av den axiala kraften.

Figur 8: Exempel på distribuerad axialkraft och ångkraft som funktion av radien vid två olika hydraultryck alternativt två olika malspalter.

Figur 9: Exempel på distribuerad kraft relaterad till malgodsets fibernätverk som funktion av radien vid två olika hydraultryck alternativt två olika malspalter.

Figur 10: Schematisk beskrivning över hur processen styrs med hjälp av exempelvis pålagt hydraultryck altemativt malspalt för att förhindra att fiberklíppning altemativt ihopslagning av malsegment.

Claims (1)

10 15 20 25 30 35 40 9532 558 13 Patentkrav:

1. Förfarande för att intermittent beräkna skillnaden mellan den distribuerade axiala kraften som verkar på malsegment och den distribuerade kraften som uppkommer i en raffinörs malzon, där den estimerade skillnaden matas in i en datorenhet där en önskad börvärdesfiinktion är inmatad, varifrån avvikelsen från börvärdena matas in i en styrenhet som styr det pålagda trycket på malskivorna i rafñnören, kännetecknat av att ett flertal positionsangivna tryckgivare och/eller temperaturgivare, placerade utefter den aktiva radien på raffmörens malsegment, tillsammans med spatial information om malsegmentens slipning, används ihop med information om åtminstone endera av processvariablerna flis eller massatillfórsel, raffinörens uppmätta motorlast, spädvattentillsats, temperatur på ingående flöden, temperatur på utgående flöden, tryck på ingående flöden, tryck på utgående flöden eller det pålagda trycket på malskivoma i raffinören för att med hjälp av en modell begränsa nämnda skillnad. . Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att den estimerade skillnaden mellan den distribuerade axiala kraften och den distribuerade ångkraften alternativt när vätska/malgods trycksätts vid lågkoncentrationsraffinering (ärvärdesfunktion) matas in i en datorenhet där den önskade begränsningsfunktionen (börvärdena) är inmatade, varifrån avvikelserna från börvärdena matas in i en styrenhet som reglerar tillflödet av flis eller massa och spädvattentillsats och in- och utloppstryck till malzonen altemativt kombinationer av dessa fór att kompensera forskjutningar i den distribuerade ångkraften. . Förfarande enligt något av krav 1-2, kännetecknat av att den estimerade skillnaden mellan den distribuerade axiala kraften och den distribuerade ångkraften altemativt när vätska/malgods trycksätts vid lågkoncentrationsraffinering (ärvärdesfunktionen) matas in i en datorenhet där den önskade begränsningsfunktionen (börvärdena) är inmatade, i syfte att styra den medelfiberlängd altemativt de uppkomna fraktionerna av fibrer med olika fiberlängd och/eller massans avvattning och/eller andra massaspeciñka kvalitetsvariabler med hjälp av reglering av det pålagda trycket på malskivorna eller tillflödet av flis/massa eller spädvattentillsats eller inloppstryck till malzonen eller utloppstryck från malzonen altemativt kombinationer av dessa.