帶紙漿稠度調節器的紙漿稠度可調式紙漿輸送裝置的製作方法

2023-04-23 09:20:51 2

專利名稱：帶紙漿稠度調節器的紙漿稠度可調式紙漿輸送裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種造紙機紙漿稠度可調的紙漿輸送裝置，以及涉及一種用於此類紙漿輸送裝置的調整裝置和調整方法。
由DE 4316054已知一種用於造紙機的紙漿稠度可調的設計為至少局部分段的紙漿輸送裝置，其中，有可能分段影響供入的紙漿懸浮液。在此類紙漿輸送裝置中尤其可以這樣來進行單位面積重量橫剖面調整，即，通過分段影響紙漿稠度，而纖維取向橫剖面調整則通過分段影響容積流量來實現。其中稀釋液劑量的調整通常由一個控制器來完成。單位面積重量橫剖面實際剖面在紙漿輸送裝置外部例如在濾篩區按某個時間間隔ΔT檢測，並與在控制器中儲存的額定剖面比較。在實際剖面與額定剖面有偏差時，通過相應地操縱在紙漿輸送裝置各個分段中的調節機構將紙漿稠度調整到期望值。藉助於此類橫剖面調節器工作的紙漿輸送裝置例如公開在DE 4239845中。此文件的內容全面吸收在本申請的公開內容中，故不再進一步涉及。
當然，採用這類按DE 4239845的單位面積重量橫剖面調節器可達到的橫剖面質量，主要受單位面積重量橫剖面在某些設備中出現的縱向波動的限制。單位面積重量的縱向波動的主要原因是在紙漿射流中的稠度變化。稠度變化的主要原因是在稠紙漿中和過濾水(Siebwasser)中的稠度變化，以及稠紙漿和過濾水不均勻的混合。此外，由於壁的摩擦，在供料管道中可能產生離析過程。由於控制迴路中的幹擾，例如調節機構滯後，以及測量的幹擾噪聲和調節器參數的寫法(Regelerparametrierung)，也都可能導致稠紙漿劑量波動。最後，由於更換品種後或設備起動時的振蕩過程，可能引起在紙漿輸送裝置中的稠度波動。藉助於迄今使用的調整稠度的方法，由於單位面積重量縱剖面的測量信號質量不佳，所以不可能將單位面積重量縱剖面中的稠度波動降到足夠的程度。必不可免的單位面積重量的縱向偏差和剩餘偏差，在測量實際橫剖面時以一種過程噪聲的方式得到了降低。但儘管如此為了能獲得用於橫剖面調整的足夠準確的測量值，應當通過將測量值經過比較嚴格的過濾，以抑制過程噪聲。由於這種過濾，橫剖面調節器的調節作用只能按大的時間間隔和/或一個過小的幅度實施。
其結果是，調節的振蕩特性減慢，以及，可藉助於調節器調整的橫剖面，由於有噪聲的剖面數據而受橫剖面中隨機因素的限制。
因此本發明的目的是提供一種紙漿輸送裝置，它使縱剖面幹擾減少，以及提供調整此種紙漿輸送裝置的調整裝置和方法，它允許從有噪聲的剖面數據中更好地和快速地獲取橫剖面並因而可以比按照現有技術更準確地調整橫剖面。
本發明的目的是這樣實現的，即採用一種造紙機的紙漿稠度可調的紙漿輸送裝置，它包括一根公共的紙漿懸浮液供入管；多個分段，公共的供入管分路到這些分段中；以及用於影響在多個分段的每一個中紙漿懸浮液流成分的裝置，至少一個紙漿稠度傳感器，用於分段調整紙漿稠度。
本發明還採用一種造紙機的紙漿稠度可調的紙漿輸送裝置的調整裝置，它包括至少一個設在紙漿輸送裝置外部的單位面積重量橫剖面傳感器，它檢測紙幅的單位面積重量橫剖面；一個控制器，用於調整單位面積重量橫剖面；用於影響多個分段的每一個中紙漿懸浮液流的成分；一個紙漿稠度調節器，它位於單位面積重量橫剖面控制器下遊，調整紙漿輸送裝置多個分段的每一個中的紙漿稠度。
以及還採用一種造紙機的紙漿稠度可調的紙漿輸送裝置調整方法，此方法包括下列步驟在紙漿輸送裝置外部以一個掃描速率ΔT測定紙幅的單位面積重量橫剖面；與儲存在控制器內的單位面積重量橫剖面的額定剖面進行比較；在實際值與額定值產生偏差時，操縱配屬於紙漿輸送裝置每一個分段的一個調節機構；藉助於掃描速率ΔT在紙漿輸送裝置內任意地點測定紙漿懸浮液的紙漿稠度；將此紙漿稠度實際值與紙漿稠度的額定值進行比較；以及在發生偏差時操縱配屬於紙漿輸送裝置每一個分段的調節機構。
紙漿輸送裝置每個分段的紙漿稠度調整，可以按比迄今更好的方式，比迄今可能的更快地抵消因供入紙漿懸浮液稠度變化引起的縱剖面波動。因此，藉助於單位面積重量橫剖面傳感器，在紙漿輸送裝置後面的造紙機區域內記錄的單位面積重量橫剖面具有低強度的噪聲，並因而能迅速確定。所以在可能發生橫剖面偏差時可以以足夠高的速度進行調整。藉助於紙漿稠度傳感器確定紙漿稠度，可以在紙漿輸送裝置的不同地點實施。在一種費用最低的實施形式中可以規定，紙漿稠度傳感器設在公共的紙漿懸浮液供入管內，但也可以設在回程中。在一種最佳的實施形式中為每一個分段配設一個自己的紙漿稠度傳感器，因此有可能準確地控制紙幅每個分段的縱剖面波動，而不僅僅是涉及例如在公共的供入管或分配管中平均成分的稠度調整。
在本發明中紙漿稠度傳感器可以採用這種測量原理，即並非精確地測定稠度的絕對值，而僅僅是相對於一個預先給定的平均值的稠度偏差或波動。但這一偏差或波動必須以非常高的解析度來確定。為此在第一種實施形式中規定，紙漿稠度傳感器採用光信號作為測量信號。以這種測量原理為基礎，可以設想藉助於光散射、光反射或藉助於微粒計數器測定紙漿稠度。在最後一種最佳實施形式中，紙漿稠度傳感器包括一個用於發光的雷射器和一個用於檢測光信號的光電二極體。每秒鐘通過設有此紙漿稠度傳感器的紙漿輸送裝置的微粒數，可藉助於此類裝置每時間單位加以計算。然後，據此可以確定相對於預定平均值的偏差。但絕對不需要確定微粒的準確數量。因為只需測定稠度的波動，所以在一種簡化後的實施形式中這樣做就足夠了，即，不是測定準確的微粒數，而是使用間接的量，例如每秒鐘在光電二極體處的明暗轉換數或它的「閃光強度」。在本發明的另一種設計中，也可以取代採用光信號作為測量信號，設置從其它測量原理為基礎的紙漿稠度傳感器，例如採用微波信號。
除了提供一種改進的紙漿輸送裝置外，本發明還提供一種用於此類紙漿稠度可調的尤其是分段的紙漿輸送裝置的調整裝置，它除了有用於縱向重量橫剖面的控制器外還包括紙漿稠度調節器，紙漿稠度調節器設在單位面積重量橫剖面控制器的下遊。這意味著，紙漿稠度調節器從屬於單位面積重量橫剖面控制器並通常以一個高得多的調節速度工作，因為與單位面積重量橫剖面相比，紙漿稠度是一種快速改變的量。
在本發明的進一步設計中規定，用於紙漿稠度調節器的額定值在一個控制器內根據單位面積重量橫剖面的實際值來確定，相對於此額定值來確定波動量並因而起動調節器。上述實際值藉助於在紙漿輸送裝置外部的單位面積重量橫剖面傳感器測定。
如前面已闡明的那樣，在本發明的一種有利的改進中可以規定，紙漿稠度調整並不是以紙漿稠度的絕對值為基礎，而僅僅是差值信號，這是在紙漿稠度偏離了預先給定的額定值時產生的並據此進行調整。
因為紙漿稠度其本身是一種快速變化的受控量，所以若此量以一個比單位面積重量橫剖面高的掃描速率讀入則是特別有利的。
下面藉助於附圖和實施例詳細說明本發明。


圖1為本發明的紙漿輸送裝置及其所屬的調整裝置以及紙幅起始段的原理圖。
在圖1中作為紙漿稠度可調式紙漿輸送裝置的舉例表示的分段式紙漿輸送裝置，包括一根紙漿懸浮液的中央供入管1。此供入管1分為多個分段。在下面要說明的實施例中，紙漿輸送裝置的這些一個個分段至少逐段地設計為一根根紙漿供入管2，但按本發明的思想不受此限制。通過公共供入管供入的紙漿懸浮液分配到一根根紙漿供入管2。在多個一根根紙漿供入管上各至少設有一根稀釋劑供入管3，稀釋劑，例如稀釋水或已稀釋的紙漿懸浮液，可通過它們引入各紙漿供入管2中。因此在各供入管2中混合區4後面的紙漿懸浮液的紙漿稠度被調整到所期望的值，這一值當然便也存在於紙漿輸送裝置的有關分段中。紙漿懸浮液經由各紙漿懸浮液供入管2進入紙漿輸送裝置分段式紊流發生器5中。通過噴嘴6，紙漿流到例如成形篩上形成紙幅7。在離紙漿輸送裝置噴嘴6的一定距離處，藉助於傳感器8測量紙幅的單位面積重量橫剖面，傳感器可橫向於所畫的紙幅的移動方向例如被一個電動機9驅動。由單位面積重量橫剖面傳感器8所測得的數據，經測量線10傳遞給控制計算機12，例如以比例係數14的圖像表示出由控制計算機12算出的單位面積重量橫剖面。若沒有按本發明的稠度調節器，則如上所述由於單位面積重量的縱向波動，所以單位面積重量橫剖面測量中含有嚴重的噪聲。為了抑制這種噪聲，在傳統的設計中可能規定使用適當的濾波器，但這樣一來橫剖面調節器的調節作用幾乎沒有或僅以不夠高的幅度實施。
按本發明的調整裝置，如按DE 4239845的現有技術的調節器那樣，包括一個單位面積重量橫剖面控制器，它藉助於控制計算機12通過控制在各稀釋劑供入管3中配設的調節機構16進行控制，調節機構16最好設計為調節閥。特別有利的是採用機電式調節閥，它們可通過導線18控制。
按本發明除了每一根紙漿供入管2的例如按DE 4239845的單位面積重量橫剖面控制器外，還配設有一個紙漿稠度調節器20。在一種最佳實施形式中，此紙漿稠度調節器可設置在單位面積重量橫剖面控制器的後面，確切地說墊在其下方。此紙漿稠度調節器包括用於每個分段亦即每根紙漿供入管2的一個調節器21。紙漿稠度傳感器22與調節器21連接。在按本發明的紙漿輸送裝置的本實施形式中，在每一根紙漿供入管2中設有一個紙漿稠度傳感器22，它位於混合區4的下遊。當然也可以將紙漿稠度傳感器安置在紙漿輸送裝置內部的其它位置上。例如在一種經簡化的實施形式中，可以設想將紙漿稠度傳感器設在公共的供入管1中，以取代設在一根根紙漿供入管2內。由傳感器測得的測量信號傳遞給各紙漿供入管2不同的調節器21，並根據此信號控制用於將稀釋水加入各紙漿供入管2的調節機構或改變總的水量。此外，在本實施例中還規定，此同一個調節機構16，既作為用於單位面積重量橫剖面控制器的調節機構，也同樣被用作為稠度調節器的調節機構，以及，每一根紙漿供入管2隻設一根稀釋劑供入管3。當然也可以設兩根單獨的稀釋劑供入管和兩個可分開控制的閥，其中之一用於單位面積重量橫剖面控制器，另一個則用於稠度調節器。
在另一種實施形式中，稠度傳感器22也可以設在回程中。本發明的重要思想在於，儘管稠度傳感器在指出的三種情況下有不同的配置，但仍能滿足要求，也就是說，實現按本發明分別調整分段式紙漿輸送裝置各供入管2中的稠度。作為紙漿稠度傳感器可設想這樣一些傳感器，即它們不是測定紙漿稠度的絕對值，而僅僅測定與一個事先給定值的偏差。這些傳感器例如是微粒計數器，其中採用光作為測量信號。藉助於包括光電二極體和用於發出雷射束的裝置在內的微粒計數器，可以非常準確地確定稠度的波動。也可以取代微粒計數器，僅僅採用在光電二極體處每秒鐘的明暗轉換數，作為用於稠度波動並因而用於調整的度量，或採用在光電二極體處的「閃光強度」。另一種用於確定稠度波動的以光為基礎的測量原理例如是光散射或光反射。當然，取代採用光也可以使用其它測量信號，它們對紙漿懸浮液的稠度波動敏感。其中的一個例子是採用微波，它們引入紙漿懸浮液中，評估其基於流動的紙漿懸浮液的應答函數，用于波動的控制。
採用按本發明的紙漿輸送裝置的結構，可以在去紙漿輸送裝置分段的每一根紙漿供入管2內，以極高的截止頻率控制稠度波動。然後傳感器8上得到一個單位面積重量橫剖面信號，這一信號與迄今能得到的信號相比噪聲強度低得多，並因而可以快速地和精確地施加單位面積重量橫剖面控制的作用。
權利要求
1.一種造紙機的紙漿稠度可調的紙漿輸送裝置，它包括1.1、一根公共的紙漿懸浮液供入管(1)；1.2、多個分段，公共的供入管分路到這些分段中；以及1.3、用於影響在多個分段的每一個中紙漿懸浮液流成分的裝置，其特徵在於1.4、至少設有一個紙漿稠度傳感器(22)，用於分段調整紙漿稠度。
2.按照權利要求1所述的紙漿稠度可調的紙漿輸送裝置，其特徵在於紙漿稠度傳感器(22)設在多個分段中。
3.按照權利要求2所述的紙漿輸送裝置，其特徵在於紙漿稠度傳感器(22)設在每一個分段中。
4.按照權利要求1所述的紙漿輸送裝置，其特徵在於紙漿稠度傳感器(22)設在紙漿分配管的回程中。
5.按照權利要求1所述的紙漿輸送裝置，其特徵在於紙漿稠度傳感器(22)設在公共的供入管(1)中。
6.按照權利要求1至5中任一項所述的紙漿輸送裝置，其特徵在於紙漿稠度調整是一種波動控制。
7.按照權利要求1至6中任一項所述的紙漿輸送裝置，其特徵在於紙漿稠度傳感器(22)採用光信號作為測量信號。
8.按照權利要求7所述的紙漿輸送裝置，其特徵在於紙漿稠度傳感器(22)有一個用於發光的雷射器，以及有一個用於檢測光信號的光電二極體。
9.按照權利要求1至6中任一項所述的紙漿輸送裝置，其特徵在於紙漿稠度傳感器(22)採用微波信號作為測量信號。
10.按照權利要求1至9中任一項所述的紙漿輸送裝置，其特徵在於分段至少在一個區段內設計為單獨的紙漿供入管(2)。
11.一種造紙機的紙漿稠度可調的紙漿輸送裝置的調整裝置，它包括11.1、至少一個設在紙漿輸送裝置外部的單位面積重量橫剖面傳感器(8)，它檢測紙幅的單位面積重量橫剖面；11.2、一個控制器(12)，用於調整單位面積重量橫剖面；11.3、用於影響多個分段的每一個中紙漿懸浮液流的成分；其特徵在於11.4、調整裝置包括一個紙漿稠度調節器(20)，它位於單位面積重量橫剖面控制器下遊，調整紙漿輸送裝置多個分段的每一個中的紙漿稠度。
12.按照權利要求11所述的調整裝置，其特徵在於紙漿稠度調節器(21)的額定值，由控制器(12)根據單位面積重量橫剖面預先給定。
13.按照權利要求11或12所述的調整裝置，其特徵在於紙漿稠度調節器(21)包括紙漿稠度傳感器(22)，在紙漿稠度偏離預先給定的額定值時發出一個差值信號。
14.按照權利要求11至13中任一項所述的調整裝置，其特徵在於紙漿稠度調節器(21)以一個比單位面積重量橫剖面的控制要高得多的掃描速率進行工作。
15.按照權利要求11至14中任一項所述的調整裝置，其特徵在於紙漿輸送裝置的各個分段，至少在一個區段內設計為單獨的紙漿供入管(2)。
16.一種造紙機的紙漿稠度可調的紙漿輸送裝置調整方法，此方法包括下列步驟16.1、在紙漿輸送裝置外部以一個掃描速率ΔT測定紙幅的單位面積重量橫剖面；16.2、與儲存在控制器內的單位面積重量橫剖面的額定剖面進行比較；16.3、在實際值與額定值產生偏差時，操縱配屬於紙漿輸送裝置每一個分段的一個調節機構；此方法的特徵在於下列其它步驟16.4、藉助於掃描速率ΔT在紙漿輸送裝置內任意地點測定紙漿懸浮液的紙漿稠度；16.5、將此紙漿稠度實際值與紙漿稠度的額定值進行比較；以及16.6、在發生偏差時操縱配屬於紙漿輸送裝置每一個分段的調節機構。
17.按照權利要求16所述的造紙機紙漿稠度可調的紙漿輸送裝置的調整方法，其中，在測定紙漿稠度時並非測量絕對值，而僅僅是測量與額定值的偏差，以及，當存在偏差時操縱配屬於紙漿輸送裝置每一個分段的調節機構。
18.按照權利要求16或17所述的方法，其特徵在於紙漿稠度的額定值由在步驟16.1中確定的單位面積重量橫剖面值形成。
19.按照權利要求16至18中任一項所述的方法，其特徵在於用於測定紙漿稠度亦即測定紙漿稠度與預定的額定值的偏差的掃描速率Δt，比用於單位面積重量橫剖面的掃描速度ΔT要小得多。
全文摘要
一種造紙機的紙漿稠度可調的紙漿輸送裝置,它有一根公共的紙漿懸浮液供入管;多根紙漿供入管,公共的供入管分路到這些紙漿供入管中;以及用於影響在多根紙漿供入管的每一根中的紙漿懸浮液流成分的裝置。其中至少設有一個紙漿稠度傳感器,用於分段的紙漿稠度調整。
文檔編號D21F1/06GK1175645SQ971173
公開日1998年3月11日 申請日期1997年8月13日 優先權日1996年8月30日
發明者魯道夫·明奇, 烏爾裡克·比奇曼 申請人:沃依特·蘇爾澤製紙機械公司