CN109154142B - 用于对处理纤维的设备进行控制的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于对处理纤维(1)的设备至少部分根据设备的空转功率(PL)进行控制的方法，其中，所述设备具有壳体(2)，在所述壳体中布置有第一处理工具(3)和第二处理工具(4)，所述处理工具(3、4)分别固定在基板(7、8)上，具有旋转对称的形状，相互共轴地布置，绕共同的轴线(5)相对旋转并且限定出被纤维(1)沿径向穿流的处理间隙(6)，所述处理间隙的间隙宽度能够通过处理工具(3、4)的至少一个基板(7、8)的轴向移动被改变。在此由此改进对设备的控制，即，在至少一个处理工具(3、4)的使用寿命中，在存在纤维(1)或水的情况下分别多次测量空转功率(PL)的数值，将该数值存储早控制器的存储器中并且单独地或结合其他数值被控制器评估。
Description
本发明涉及一种用于对处理纤维的设备至少部分根据设备的空转功率进行控制的方法，其中，所述设备具有壳体，在所述壳体中布置有第一处理工具和第二处理工具，所述处理工具分别固定在基板上，具有旋转对称的形状，相互共轴地布置，绕共同的轴线相对旋转并且限定出被纤维沿径向穿流的处理间隙，所述处理间隙的间隙宽度能够通过处理工具的至少一个基板的轴向移动被改变。
由于纤维在处理时所具有的相对较高的稠度，尽管可相对彼此运动的处理工具不发生接触，而是以较小间距相互经过，但在这种设备(精制机)中实现了高强度的机械处理。在此出现了显著的作用力。
上述类型的设备例如应用于纸浆、TMP纸浆或由废纸中获得的纤维的质量改进。
长久以来已知的是，纸浆纤维、也即新鲜纸浆和/或旧纸纤维应该被研磨，以便在由此制成的纤维料幅中能够尤其在强度、孔隙度、成型和表面方面达到所期望的特性。
在为此使用的精制机中，研磨面基于相对较快的磨损而由可更换的、与相应的基板螺纹连接的研磨配件构成。
为了达到所期望的纤维特性、尤其研磨度，研磨配件必须尽可能良好地与要处理的纤维相匹配，而且用以避免配件的过度磨损。
此外，为了纤维处理的效率提升而促使对可供使用的研磨面的最佳利用。
由文献US 2004/01 12 997 A1和DE 2 939 587 A1以及DE 3 602 833 A1已知，在设备投入使用之前一次性地测量或计算空转功率并且作为用于机器控制的基础加以使用。
无论如何，在间隙过大的情况下都降低了处理的效率。在间隙过小的情况下又形成了过高的电流消耗和处理工具接触的风险。
本发明所要解决的技术问题在于利用尽可能简单的措施实现该设备的更安全且高效的运行。
所述技术问题根据本发明如此解决，即，在至少一个处理工具的使用寿命中，在处理间隙敞开和/或关闭期间在存在纤维或水的情况下分别多次测量空转功率的至少一个数值，将该数值存储进控制器的存储器中并且单独地或结合其他数值被控制器评估。
在此清楚的是，设备的空转功率在处理工具的运行持续过程中改变。随着处理工具的形廓的不断增加的磨损，空转功率相对急剧地下降。
然而在控制或调节设备时空转功率非常重要，该空转功率与单位时间的纤维处理量相关并且通常位于40至250、尤其40至150kWh之间。
因此应该将至少一个在处理间隙敞开和/或关闭情况下测得的空转功率的数值直接或间接地、例如通过平均值或与其他参数值的关联用于总功率的控制，并且还进而用于设备的专属功率的控制。
迄今通常应该在投入使用时确定设备的空转功率，并且存储用于控制或为此使用预设的数值。
总消耗功率由设备的空转功率和对所谋求的处理强度重要的专属功率组成。
由于各个处理工具先前经过的运行时间和处理工具随之增加的磨损、尤其该处理工具的形廓的磨损降低了该设备的当前的空转功率。因此相应地会降低总体的功率消耗。
然而由于在迄今的控制/调节中将空转功率视为恒定的，则会导致用于所需处理强度消耗的总功率被设定得过高，高20％甚至更大的数值。
此外，在处理间隙关闭时会导致功率基于因磨损而降低的空转功率而过高并且相应地必须进行后校准，或者甚至导致处理工具的损坏。
如果谋求对空转功率尽可能准确的确定，有利的是，在间隙宽度恒定的情况下实施空转功率的测量。
另一方面可以在更短的时间内在间隙宽度改变的情况下实现对空转功率更多的测量。
为了提高测量的准确性，通常有利的是，在处理间隙敞开和/或关闭时对空转功率的数值分别多次、优选以确定的时间间隔、例如数秒测量并且存储在存储器中。
在此可以实现测量准确性的明显提高，其方式在于，至少由在处理间隙敞开和/或关闭时测得的空转功率的数值的一部分构成至少一个第一平均值并且作为当前的空转功率存储在存储器中。
然而当处理间隙仅略微敞开时，仍旧可能造成针对空转功率的较大的测量误差。为了在求平均值时排除该数值，应该至少由在处理间隙敞开和/或关闭时测得的空转功率的数值的一部分构成第二平均值并且作为当前的空转功率取代第一平均值存储在存储器中，然而其中，与相应的第一平均值偏差大于20％的数值都被忽略。
鉴于针对当前的空转功率相对频繁的数值提供，旧的数值应该被忽略，从而根据一个或多个最后测得的空转功率的数值和/或其第一平均值和/或其第二平均值实现对设备的控制。
针对处理间隙在预定的最大运行时间内(例如24小时)保持关闭的情况，该处理间隙为了获得空转功率的尽可能即时的数值而被额外地为了确定空转功率而敞开并且重新关闭。
为了在至少一个处理工具更换之后能够将用于控制器的初始值存储在存储器中，有利的是，通过维护人员测量并且输入空转功率，或者在处理间隙关闭时通过控制器本身测量空转功率。
通常应该在确定空转功率时使主要的参数、例如压力、纤维悬浮液的流量和物料密度处于正常的运行范围。
为了获得设备的简单结构，应该旋转一个处理工具并且不旋转另一个处理工具，其中，至少一个旋转工具轴向可移动地支承。在特殊的实施方式中，处理工具和基板还可以一件式地设计。
特别有利地，根据本发明的方法应用在精制机、尤其LC(低稠度)精制机中，其中，纤维的物料密度位于2至6、优选3.5至4.5％之间。
所述纤维尤其可以涉及TMP、高产纸浆(Hochausbeute-Zellstoff)、MDF纤维、由木材或其他物料制成的碎屑。
以下应借助实施例对本发明进行更详细的阐述。在附图中：
图1：示出穿过精制机的示意性横截面，和
图2：示出随时间t的真实空转功率PLreal的变化和总功率PG的调整。
造纸纤维1根据图1直接被压入精制机配合件的中央、也即径向内部区域，所述精研机配合件通过两个处理工具3、4构成。
一个处理工具3是固定的并且由此构造为定子，而另一个处理工具4可旋转地支承在精制机的壳体2中。
处理工具3、4分别具有旋转对称的形状，其中，两个圆形的研磨面相互平行地布置，并且研磨面之间的间隙间距能够通过通常旋转的处理工具3的轴向移动设置。
旋转的研磨面在此能够通过可旋转地支承的轴沿旋转方向发生运动。该轴通过同样存在于壳体2中的驱动器被驱动。
待研磨的纤维悬浮液1在此处所示的实施例中通过入口经过中部到达两个处理工具3、4的研磨面之间的研磨间隙6。
纤维悬浮液1穿过共同作用的研磨面沿径向向外流动，并且通过出口离开邻接的环形腔。
两个研磨面分别通过多个研磨板构成，所述研磨板分别在相应的研磨面的周向区段上延伸。
研磨板沿周向方向相继排列地形成连续的研磨面。
研磨板和进而研磨面通常由多个基本上径向延伸的研磨条9和位于研磨条之间的槽构成。
本身已知的器件未被示出，利用所述器件使旋转的处理工具4沿轴向移动并且测量该轴向移动的程度。非旋转的处理工具3并不改变其轴向位置。
此外，处理工具3、4固定在相应的基板7、8上。与在此所示的实施例不同，处理间隙6不仅能够垂直地而且能够在锥形精制机的情况下相对于旋转轴线5倾斜地延伸。
图2示出精制机的真实空转功率PLreal在运行持续时间t内的变化，所述真实空转功率随着不断增加的运行持续时间t和进而随处理工具3、4的不断增加的磨损而大体上连续地降低。
在此，输入处理设备的总功率PG由空转功率PLreal和用于纤维1的处理强度、也即研磨功率的专属功率PS组成。
为了避免专属功率PS在处理工具3、4的运行时长内明显高于针对纤维1所谋求的处理强度所需的功率，为控制处理设备被存储的空转功率PL在运行时长t内多次更新，也即补偿为真实空转功率PLreal。
这在图2所示的在运行时长t内专属功率PS恒定的情况下意味着总功率PG同时和在与存储的空转功率PL相同的范围内并且以此以与真实空转功率PLreal非常相似的方式降低。
为控制处理设备而存储的空转功率PL的数值的更新总体上在存在纤维1的情况下在处理间隙6敞开和/或关闭期间在正常的运行参数、例如正常的压力、流量和物料密度下完成。
为此，在处理间隙敞开和/或关闭时对处理设备的空转功率PL分别多次并且以约为2s的确定的时间间隔多次测量，并且作为空转功率PL的数值存储在存储器中。
随后，由在处理间隙6敞开或关闭时测得的空转功率PL的数值构成第一平均值。由空转功率PL的测得数值则构成第二平均值并且被存储，其中，与相应的第一平均值偏差大于20％的数值被忽略。
如果针对处理间隙6的敞开计算第二平均值，并且针对处理间隙的关闭计算第二平均值，则由二者构成一个共同的用于控制器的第二平均值。
通过使用空转功率PL的第二平均值作为用于控制处理设备的基础，可以排除更大的测量误差。所顾虑的情况在于，随着不断接近关闭的处理间隙6，功率消耗增大并且明显高于空转功率PL。
对于设备的控制重要的仅仅是空转功率PL或相应的平均值的最后存储的结果，也就是说，可以覆盖/删除在控制器的存储器中较旧的数值。
如果处理间隙6在例如最长24h的较长时间范围内并未敞开，则控制器专门为确定当前的空转功率PL而实施处理间隙6的敞开和关闭。那么可以避免的是，真实空转功率PLreal过于明显地偏离存储在处理设备的控制器中的空转功率PL。
在处理设备投入使用或者试运行或更换处理工具3、4或其配合件时，空转功率PL在处理间隙6关闭时被测量并且作为用于控制器的初始值存储在存储器中。
对至少近似真实的空转功率PL的获取在处理工具3、4中不仅影响专属功率，而且还影响对间隙调节的控制。
此外还可以在低于预设的最低空转功率PL时推断出在处理工具3、4中相应较高的磨损，这就需要对处理工具进行更换。
Claims (14)
1.一种用于对处理纤维(1)的精制机至少部分根据精制机的空转功率(PL)进行控制的方法，其中，所述精制机具有壳体(2)，在所述壳体中布置有第一处理工具(3)和第二处理工具(4)，所述第一处理工具和第二处理工具分别固定在基板(7、8)上、具有旋转对称的形状、相互共轴地布置、绕共同的轴线(5)相对旋转并且限定出被纤维(1)沿径向穿流的处理间隙(6)，所述处理间隙的间隙宽度能够通过至少一个所述基板(7、8)的轴向移动被改变，其特征在于，在第一处理工具和第二处理工具中的至少一个的使用寿命中，在存在纤维(1)或水的情况下多次测量空转功率(PL)的数值，将该数值存储在控制器的存储器中并且单独地或结合其他数值被控制器评估。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在恒定的间隙宽度的情况下测量空转功率(PL)的数值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在间隙宽度变化的情况下测量空转功率(PL)的数值。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，空转功率(PL)的数值在处理间隙(6)敞开和/或关闭时分别多次测量并且存储在存储器中。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，空转功率(PL)的数值在处理间隙(6)敞开和/或关闭时分别以确定的时间间隔多次测量并且存储在存储器中。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，至少由在处理间隙(6)敞开和/或关闭时测得的空转功率(PL)的数值的一部分构成至少一个第一平均值并且存储在存储器中。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，至少由在处理间隙(6)敞开和/或关闭时测得的空转功率(PL)的数值的一部分构成第二平均值并且存储在存储器中，其中，与相应的第一平均值偏差大于20％的数值被忽略。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据一个或多个最后测得的空转功率(PL)的数值和/或空转功率的第一平均值和/或其第二平均值实现对精制机的控制。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个在处理间隙(6)敞开和/或关闭时测得的空转功率(PL)的数值被直接或间接用于精制机的总功率(PG)的控制。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在精制机的预定的最大运行时间被超过之后，处理间隙(6)为确定空转功率(PL)被敞开并且重新关闭。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在更换第一处理工具和第二处理工具中的至少一个之后，空转功率(PL)被测量并且作为用于控制器的初始值存储在存储器中。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在更换第一处理工具和第二处理工具中的至少一个之后，空转功率(PL)在处理间隙(6)关闭时被测量并且作为用于控制器的初始值存储在存储器中。
13.根据上述权利要求中任一项所述方法在精制机中的应用。
14.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，所述精制机是低稠度精制机。
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