DE69513686T2

DE69513686T2 - Verfahren und vorrichtung zur entwässerung der sieb und/oder presspartie einer papiermaschine

Info

Publication number: DE69513686T2
Application number: DE69513686T
Authority: DE
Inventors: Juha Karvinen
Original assignee: Ecopump Oy
Current assignee: Ecopump Oy
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 2000-05-25
Anticipated expiration: 2015-09-23
Also published as: KR100416007B1; EP0792396A1; AU3474995A; WO1996012064A1; ATE187215T1; JP3813984B2; NO971691D0; AU694266B2; EP0792396B1; NZ292548A; NO971691L; FI96788C; FI944796A0; CA2201513A1; US5879513A; DE69513686D1; JPH10507236A; CA2201513C; FI96788B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 6 zur Entwässerung der Sieb- und/oder Preßsektion einer Papiermaschine, siehe U.S.-A-4,329,201.
In der Papierindustrie wird die Entwässerung unter Verwendung von Saugrohren, Saugkästen oder Saugwalzen durchgeführt, die mit Längsschlitzen oder Löchern versehen sind, und zwar gegen ein Sieb oder einen Filz. Jedes Saugrohr wird so angeordnet, daß das Sieb oder der Filz den Schlitz oder die Löcher passiert und das Trocknen wird durchgeführt, wenn das Wasser durch eine Zentrifugalkraft in die Walzenrinne geschleudert wird. Das Wasser wird in dem Saugrohr gesammelt und zu einem geeigneten Sammelplatz geführt. Eine Vorrichtung von diesem Typ wird in der finnischen Patentveröffentlichung 77706 vorgestellt. In derzeitigen Systemen wird der Unterdruck auf der Basis von Druck eingestellt, durch Verwendung verschiedener Ventilelemente oder durch das Variieren der Drehgeschwindigkeit einer Pumpeinheit, um den gewünschten Druck aufrechtzuerhalten. Von den Prozessen in einer Papiermaschine ist es das Unterdrucksystem, das für den höchsten Energieverbrauch verantwortlich ist. Es hat ebenfalls einen Effekt auf den Antriebsaustrag und den Dampfverbrauch der Preß- und Siebsektion. Bei den derzeitig verwendeten Lösungen beeinflußt die Unterdruckkapazität den negativen Druck, aber es war noch nicht möglich, den Effekt der Einstellung auf die Entwässerung der Papiermaschine festzustellen. Ein übermäßig hohes Unterdruckniveau ist für die Entwässerung nicht günstig. Statt dessen erhöht es die Pumpkosten und die Kosten, die aus der Abnutzung der Gewebe resultieren, sowie den Energieverbrauch, der durch verstärkte Reibung hervorgerufen wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine vollständig neue Lösung zu erzielen, die es gestattet die Nachteile der bekannten Technologie zu vermeiden.
Die Erfindung basiert auf einer Idee, gemäß der die Unterdruckkapazität auf der Basis von Wasservolumenmessungen mit Hilfe vorprogrammierter Daten eingestellt wird. Speziell ist die Erfindung durch das gekennzeichnet, was in den Ansprüchen aufgezeigt wird.
Die Lösung gemäß der Erfindung hat einige wesentliche Vorteile. Sie macht es möglich, die Entwässerung einer Papiermaschine so zu steuern, daß eine optimale Entwässerungssituation erreicht wird, mit dem Resultat, daß der Festkörperinhalt, z. B. hinter der Preßsektion, maximiert wird. Deshalb wird eine maximale Entwässerung für den Sieb- und Filztyp, der verwendet wird, erreicht. Die Betriebsfähigkeit der Papiermaschine wird verbessert. Ein einstellbares Unterdrucksystem gestattet merkliche Einsparungen im Energieverbrauch und hat vorteilhafte Effekte auf die Papierqualität. Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, die eine schematische Darstellung einer Vorrichtung ist, wie sie durch die Erfindung bereitgestellt wird.
Die Figur zeigt eine vereinfachte Form einer Vorrichtung zur Entwässerung der Sieb- und/oder Preßsektion einer Papiermaschine. Die Vorrichtung umfaßt mindestens ein Saugrohr 1 mit mindestens einer Öffnung 2 über den der Filz oder das Sieb 3 läuft, Unterdruckelemente 4, Rohrelemente 5, 6, welche das Saugrohr 1 mit den Unterdruckelementen 4 verbinden, Antriebselemente 7, 8 zum Betrieb der Unterdruckvorrichtungen 4 und zum Erzeugen eines Unterdrucks in dem Saugrohr, sowie Elemente 9, 10 zum Bewegen des Filzes oder des Siebes über das Saugrohr, wodurch ein Unterdruck zum Trocknen des Filzes oder Siebes erzeugt wird. Die Vorrichtung ist mit Regelungselementen 11, 12 zur Einstellung der Unterdruckkapazität und, zumindest in dem Saugrohr, mit Elementen 13 zum Messen und/oder Einstellen der entwässerten Wassermenge, auf deren Basis die Unterdruckkapazität mittels der Regulierungselemente eingestellt wird.
"Unterdruckkapazität" bezieht sich auf einen Wert, welcher gleich ist dem negativen Druck (p) * Pumpenförderungswert (Q).
Das Saugrohr 1 wird in einer bekannten Weise in der Vorrichtung angeordnet und hat eine Öffnung 2, die sich zum Filz oder Sieb 3 hin öffnet, welches darüber hinweg läuft. Mit dem Saugrohr 1 ist ein Rohr 5 verbunden, dessen eines Ende mit dem Hohlraum eines Abscheiders 16 in Verbindung steht. Vom unteren Ende des Abscheiders erstreckt sich ein Rohr 18 nach unten zum Behälter 17. Das Wasser strömt in dem Rohr 18 unter Schwerkrafteinwirkung. Alternativ kann eine Zentrifugalpumpe (nicht gezeigt) in Zuordnung zum Rohr 18 angebracht werden um das sogenannte Extraktionspumpensystem ausbilden. Ein Rohr 6, das am oberen Ende des Abscheiders beginnt, ist an seinem anderen Ende mit dem Unterdruckelement 4 verbunden, vorzugsweise einer Unterdruckpumpe. Die Pumpe 4 wird mittels der Antriebselemente 7, 8 betrieben.
Die Regelungselemente bestehen aus einer Steuerungseinheit 12 und mindestens einem Ventilelement 11. Die Steuerungseinheit 12 ist vorzugsweise ein Prozeßcomputer oder eine äquivalente Anlage. Das Ventilelement 11 besteht vorzugsweise aus mindestens einem Drosselventil und/oder einem Ersatz-Luftventil. Das Ventilelement 11 wird in der Verrohrung zwischen dem Saugrohr 1 und der Unterdruckvorrichtung 4 vorzugsweise in der Nähe des Saugrohrs angeordnet, im bevorzugtesten Fall in dem Rohr 6 zwischen der Pumpe 4 und dem Abscheider 16.
Die Vorrichtung umfaßt ein Sammelelement 15, vorzugsweise eine Quetschwasserwanne, in welche das Wasser durch eine Zentrifugalkraft hineingeschleudert wird.
Die Vorrichtung ist mit Meßvorrichtungen 13 zum Messen der entwässerten Wassermenge versehen. Das Meßelement, welches die Wassermenge mißt, die von dem Saugrohr 1 entwässert wird, wird vorzugsweise in dem Rohr 18 zwischen dem Sammelelement 15 und dem Behälter 19 angeordnet.
Die Steuerungseinheit 12 kann beispielsweise aus einem Prozeßcomputer bestehen, der so eingebunden ist, daß er die Daten empfängt, welche durch die Wassermeßeinrichtungen 13, 14 bereitgestellt werden, um die Unterdruckkapazität auf der Basis dieser Daten einzustellen. Die Einstellung dieser Unterdruckkapazität wird auf der Basis von Informationen eingeregelt, welche gemäß den Wassermessungen eingestellt werden, oder auf der Basis von vorprogrammierten Informationen. Die Steuerungseinheit regelt vorzugsweise das Ventilelement 11 und/oder den Antrieb 7 der Pumpe 4. Die Unterdruckkapazität wird in der Saugverrohrung mittels des Ventilelements 11 und/oder durch periodischen Betrieb der Pumpe 4 und/oder durch das Einstellen der Drehzahl der Unterdruckpumpe 4 und/oder durch das Variieren der Drehzahl des Zentrifugalgebläses oder der Position der statischen Flügel auf dessen Saug- und Druckseiten eingestellt. Bei der Lösung gemäß der Erfindung kann das Verhältnis der Wassermengen, die vom Saugrohr 1 und dem Sammelelement 15 entwässert werden, eingestellt oder programmiert werden.
Für Fachleute auf diesem technischen Gebiet ist es offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf das oben beschriebene Anwendungsbeispiel beschränkt ist, sondern innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche variiert werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Entwässerung der Sieb- und/oder Preßsektion einer Papiermaschine, wobei bei dem Verfahren mindestens ein Saugrohr (1) mit mindestens einer Öffnung (2) vorgesehen ist und das Saugrohr (1) mit einer Unterdruckvorrichtung (4) verbunden ist, um einen Unterdruck zumindest in diesem Unterdruckrohr zu erzeugen, und wobei bei diesem Verfahren ein Filz oder ein Sieb (3) über die Öffnung des Saugrohres bewegt wird, wobei Wasser von dem Filz oder dem Sieb entwässert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Wassermenge, die von dem Saugrohr (1) entwässert wird, gemessen wird, und auf der Basis der gemessenen Daten die Unterdruckkapazität mittels Regulierungsvorrichtungen (11, 12) eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassermenge die in ein Sammelelement (15) hinein entwässert wird, das unter der Walze (10) angeordnet ist, speziell Wasser, das unter dem Einfluß einer Zentrifugalkraft entwässert wird ebenfalls gemessen wird, und die Unterdruckkapazität auf der Basis der gemessenen Daten eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckkapazität in der Saugverrohrung mittels eines Ventilelements (11) eingestellt wird und/oder durch den periodischen Betrieb der Unterdruckpumpe (4) und/oder durch das Einstellen der Drehzahl der Unterdruckpumpe (4) und/oder durch das Variieren der Drehzahl eines Zentrifugalgebläses oder der Position der statischen Flügel auf dessen Saug- und Druckseiten.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckkapazität gemäß vorprogrammierten Daten gemäß einem Entwässerungsverhältnis zwischen Saugverrohrung (1) / Sammelelement (15) manuell oder durch automatische Vorrichtungen einstellbar eingestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerungseinheit (12) zum Einstellen der Unterdruckkapazität verwendet wird.

6. Vorrichtung zum Entwässern der Sieb- und/oder Preßsektion einer Papiermaschine, wobei die Vorrichtung mindestens ein Unterdruckrohr aufweist, das mit mindestens einer Öffnung (2) versehen ist, über welche ein Filz oder ein Sieb (3) geführt wird, Unterdruckelemente (4), Rohrelemente (5, 6), welche das Saugrohr (1) mit den Unterdruckelementen (4) verbinden, Antriebselemente (7, 8) zum Betrieb der Unterdruckelemente (4) zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Saugrohr, und Elemente (9, 10) zum Bewegen des Filzes oder Siebes (3) über dem Saugrohr, wobei damit ein Unterdruck zum Trocknen des Filzes oder Siebes erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die. Vorrichtung mit Elementen (13) zum Messen zumindest der Wassermenge versehen ist, die von dem Saugrohr (1) entwässert wird und auf deren Basis die Unterdruckkapazität mittels Regelungsvorrichtungen (11, 12) eingestellt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regulierungsvorrichtungen aus einer Steuerungseinheit (12) und mindestens einem Ventilelement (11) bestehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zusätzlich Elemente (14) zum Messen der Wassermenge aufweist, die von einer Wanne (15) oder einem ähnlichen Sammelelement abströmt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (11) aus mindestens einem Drosselventil und/oder einem Ersatz- Luftventil besteht.