FI103677B

FI103677B - Menetelmä osamassan annostelusäiliön pinnankorkeuden ja sakeuden säätä miseksi

Info

Publication number: FI103677B
Application number: FI981328A
Authority: FI
Inventors: Taisto Huhtelin
Original assignee: Valmet Corp
Priority date: 1998-06-10
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 1999-08-13
Also published as: DE19926111A1; CA2334706C; WO1999064669A1; DE19926111C2; DE69914919D1; FI981328A0; US6210529B1; ATE259907T1; EP1102888A1; EP1102888B1; FI103677B1; AU4620099A; JP2002517636A; JP4279461B2; CA2334706A1

Description

103677

Menetelmä osamassan annostelusäiliön pInnankorkeuden ja sakeuden säätämiseksi Förfarande för att reglera ytan och konsistensen i en doseringsbehällaren för en delmassa 5

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty menetelmä osamassan annostelusäiliön pinnankorkeuden ja sakeu-10 den säätämiseksi.

Paperikoneen massan syöttö on yleensä pääpiirteissään seuraavanlainen. Osamassat varastoidaan tehtaalla erillisissä massatorneissa. Massatorneista massat syötetään annostelusäiliöihin ja siitä edel-15 leen yhteiseen sekoitussäiliöön, jossa osamassat sekoitetaan keskenään. Sekoitussäiliöstä massa syötetään konesäiliöön ja konesäiliös-tä on ylivirtaus takaisin sekoitussäiliöön.

Konesäiliöstä massa syötetään viirakaivon laimennusosaan, jossa 20 massa laimennetaan viiraosalta talteen kerätyllä viiravedellä. Vii- rakaivosta massa syötetään pyörrepuhdistimien kautta ilmanpoistosäi- liöön, josta ilmasta vapaa massa syötetään konesihdin kautta perä- laatikkoon ja perälaatikon huuliaukon kautta viiraosalle. Perälaati- kon ohivirtaus syötetään takaisin ilmanpoistosäiliöön ja viiraosalta ! 25 talteen kerätty viiravesi syötetään viirakaivoon.

• < 1 • · · · Paperin neliömassa ja tuhkapitoisuus mitataan on-line juuri ennen rullausta valmiista, kuivasta paperista yleensä beeta- ja röntgensä- • · • · · teilyyn perustuvilla mittalaitteilla. Tämän mittauksen perusteella • « · ·.· · 30 säädetään paperin neliömassaa esim. niin sanotulla neliömassavent- tiilillä, jolla ohjataan konesäiliön jälkeistä massavirtausta. Toi-nen mahdollisuus on säätää konesäiliöstä massaa viirakaivoon syöttä- • · vän pumpun kierrosnopeutta. Tuhkapitoisuuteen vaikutetaan täyteaine-annostuksella. Paperin konesuuntaan nähden poikkisuuntainen neliö-

• I I

35 massaprofiili saadaan kun mittalaite asennetaan liikkumaan edesta- '·>' kaisin radan poikki.

i « « · • · I ·

• I

2 103677

Keksinnön mukaisella menetelmällä pyritään siihen, että annoste-lusäiliössä pidetään koko ajan vakiopinnankorkeus ja että massa pysyy koko ajan halutussa vakiosakeudessa koko annostelusäiliös-sä.

5

Keksinnön mukaisen menetelmän pääasialliset tunnusmerkit on esitetty patenttivaatimuksessa l.

Sellaisissa prosessiratkaisuissa, joissa ei käytetä sekoitussäiliö-10 konesäiliöratkaisua osamassat syötetään suoraan prosessin päälinjassa olevaan sekoittumistilavuuteen. Tällöin edellytetään, että osa-massan annostelusäiliössä on koko ajan vakiosakeus ja vakiopaine. Keksinnön mukaisella menetelmällä taataan vakiosakeus ja vakiopaine annostelusäiliössä.

15

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää myös perinteisissä . , massan syötön prosessiratkaisuissa, joissa käytetään sekoitussäiliö-

• I I

[ konesäiliöratkaisua.

: 20 Keksinnön mukaiseen menetelmään liittyvän uuden prosessijärjestelyn ;j · · suhteen viitataan hakijan FI-patenttihakemukseen 981327.

j · · « · : : : Keksinnön mukaiseen menetelmään liittyvässä uudessa prosessijärjes- telyssä sovellettavan neliömassan säädön osalta viitataan hakijan j 25 FI-patenttihakemukseen 981329.

• · · • · · * * * * * *

Seuraavassa keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja selostetaan • · · : oheisten piirustusten kuvioihin viitaten, joiden yksityiskohtiin • · · “ keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus yksinomaan rajoittaa.

r 30 : » ·

• M

Kuviossa 1 on esitetty kaaviokuva eräästä perinteisestä paperikoneen • · massan syötön prosessijärjestelystä, jonka yhteydessä keksinnön •n m 3 103677 mukaista menetelmää annostelusäiliön pinnakorkeuden ja sakeuden pitämiseksi vakioarvossa voidaan käyttää.

Kuviossa 2 on esitetty kaaviokuva eräästä toisesta paperikoneen 5 massan syötön prosessijärjestelystä, jossa keksinnön mukaista menetelmää annostelusäiliön pinnakorkeuden ja sakeuden pitämiseksi vakioarvossa voidaan käyttää.

Kuviossa 3 on esitetty eräs muunnos kuvion 2 mukaisesta prosessijär-10 jestelystä.

Kuviossa 4 on esitetty eräs toinen muunnos kuvion 2 mukaisesta prosessijärjestelystä .

15 Kuviossa 5 on esitetty kaaviokuva keksinnön mukaisesta prosessijärjestelystä, jossa annostelusäiliön pinnankorkeus ja annostelusäiliön sakeus voidaan pitää vakioarvossa.

Kuviossa 1 on esitetty perinteinen tekniikan tason mukainen paperi-20 koneen massan syötön prosessijärjestely. Kuviossa on kuvattu vain yksi osamassa. Kuviossa ei ole kuvattu kuidun talteenottoa, osamassan virtaussäätöjä eikä myöskään osamassan annostelusäiliön pinnan-: : : säätöä.

• t • » « ;V. 25 Kuviossa 1 osamassa Mx syötetään varastosäiliöstä 10 ensimmäisellä * · pumpulla 11 annostelusäiliöön 20. Osamassaan tuodaan laimennus- · . vesivirtaus säätöventtiilin 18 kautta ensimmäisen pumpun 11 yh- • · · j.* teyteen. Lisäksi osamassaa laimennetaan massatornin 10 alaosassa

» » I

* * * - - • siihen tuotavalla laimennusvesivirtauksella 9. Annostelusäiliöstä 20 30 osamassa Mx syötetään toisella pumpulla 21 säätöventtiilin 22 ja * · · syöttöputken 23 kautta sekoitussäiliöön 30 johtavaan prosessin pää- • · · *,* · linjaan 60. Sekoitussäiliöstä 30 massa syötetään kolmannella pumpul- « , la 31 konesäiliöön 40. Konesäiliöstä 40 konemassa MT syötetään nel- i « » _··, jännellä pumpulla 41 toisen säätöventtiilin 42 kautta lyhyeen kier- 9 · 35 toon. Konesäiliöstä 40 on lisäksi ylijuoksu 43 takaisin sekoitussäi-liöön 30. Sekoitussäiliö 30 ja konesäiliö 40 muodostavat massojen • * 4 103677 tasausyksikön ja niissä massa laimennetaan lopulliseen annoste-lusakeuteen. Lisäksi niillä varmistetaan tasainen konemassan annostelu.

5 Osamassojen annostelu sekoitussäiliöön 30 tapahtuu siten, että ‘ sekoitussäiliössä 30 pyritään koko ajan ylläpitämään vakio pinnan-korkeus. Sekoitussäiliön 30 pinnankorkeusanturin LT mittaamien pin-nanmuutosten perusteella pinnankorkeussäätö laskee annosteltavan : massan kokonaistarpeen Qtot, joka tieto syötetään osamassan annoste- : 10 lusäätölohkoon 25. Annostelusäätölohkoon 25 syötetään lisäksi osa- =- massan Mi ennalta määrätty massaosuusarvo Kqj ja osamassan Mi sa- keusarvo CSi·

Annostelusäätölohko 25 laskee massan MT kokonaistarpeen Qtot ja en-15 naita määrättyjen osamassojen osuuksien perusteella osamassan syöttötarpeen Qi- Osamassan syöttötarpeen QA ja osamassan MA sakeus-tiedon CSj perusteella osamassan annostelusäätölohko 25 laskee osa-massan Mj virtaustavoitteen Fi. Tämän virtaustavoitteen Fi perusteella säätöventtiiliä 22 ohjataan mainitun virtauksen Fi aikaansaami-20 seksi sekoitussäiliöön 30. Osamassan virtausta mitataan myös koko ajan virtausanturilla FT, jonka mittausviesti syötetään vir- taussäätimen FC kautta osamassan säätöventtiiliin 22.

i * « i * i «

Sekoitussäiliöstä 30 massaa syötetään vakionopeudella kolmannella • 1'.'. 25 pumpulla 31 konesäiliöön 40. Tässä pumppausvaiheessa suoritetaan * * myös massan sakeuden säätö haluttuun konemassan MT sakeustavoittee- * * seen. Tämä tehdään laimennusvedellä, joka syötetään säätöventtiilin

T I I I

; 32 kautta sekoitussäiliön 30 ulostuloon kolmannen pumpun 31 imupuo- I · I • * * lelle. Laimennusvedellä laimennetaan sekoitussäiliössä 30 yleensä - 30 noin 3,2 % sakeudessa oleva massa lopulliseen noin 3 % annoste- • * *«*·* lusakeuteen. Laimennusveden säätöventtiiliin 32 syötetään pumpun 31 «·· • » · ; * f * painepuolelle liitetyn sakeusanturin AT mittausviesti. Neliömassan ? , I i säätäjälle syötetään sakeusanturin AT mittausviesti CsT mitattuna joko kolmannen pumpun 31 tai neljännen pumpun 41 jälkeen.

'·' 35 I i i « * f I f

M M I

.1-.=3 · · 5 103677

Neliömassan säätö tapahtuu siten, että neliömassan säätäjä 50 ohjaa neljännen pumpun 41 jälkeistä säätöventtiiliä 42. Tällä säätövent-tiilillä 42 säädetään prosessiin syötettävän massan virtausta, joka puolestaan vaikuttaa paperikoneesta saatavan paperiradan neliömas-5 saan. Lisäämällä virtausta neliömassa kasvaa ja vähentämällä virtausta neliömassa laskee.

Neliömassan säätäjässä 50 otetaan huomioon koneen nopeuden muutokset ja mahdollisesti myös konemassan sakeusmuutokset, tuhkan annostelun 10 muutokset ja retention muutokset. Näiden parametrien perusteella neliömassasäätö laskee konemassan virtaukselle tavoitearvon.

Tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa oletetaan yleensä, että lyhyen kierron alueelta ei tule paperiradan neliömassaan vaikuttavia 15 häiriöitä. Tällöin oletetaan, että pyörrepuhdistimien, ilmanpois- tosäiliön ja konesihdin toiminnassa ei tapahdu sellaisia muutoksia, joiden johdosta konemassan massakomponentteja poistuisi prosessista. Samoin oletetaan, että viirakaivosta pumpattavan laimennusveden sakeus pysyy vakiona.

20

Kuviossa 2 on esitetty kaaviokuva eräästä toisesta osamassojen syötön prosessijärjestelystä, jossa keksinnön mukaista menetelmää anil ; : nostelusäiliön pinnankorkeuden ja sakeuden pitämiseksi vakioarvossa 1 i ♦ j voidaan soveltaa. Kukin osamassa Mj syötetään annostelusäiliöstään • · 25 20i pumpulla 21j osamassan syöttöputken 23A kautta ilmastussäiliön • · • · t · 200 ja prosessin päälinjan ensimmäisen pumpun 110 väliseen syöttölin • · ♦ . jaan 100. Päälinjan ensimmäinen pumppu 110 syöttää massan lajittimen • S · 115 ja pyörrepuhdistimen 120 kautta päälinjan toisen pumpun 130 • I · % % * • imupuolelle. Päälinjan toinen pumppu 130 syöttää massan konesihdin 30 140 kautta perälaatikkoon 150. Viiraosalta 160 talteen kerätty vii- • * • 99 *.*.* ravesi syötetään kiertovesipumpulla 170 ilmauspoistosäiliöön 200.

999 . ·,* ’ Ylimääräinen viiravesi johdetaan ylijuoksulla F<,0 ympäröivän ilman , paineeseen.

i i i i « f I f · 35 Osamassat MA annostellaan osamassojen annostelusäiliöistä 20^ tarkas- • i · · 'ti massojen sekoittumistilavuuteen ilmanpoistosäiliöstä 200 tulevas- I t . · · » · 6 103677 sa laimennusveden syöttöputkessa 100. Annosteltavan osamassan tarkka vakiopaine saadaan aikaiseksi pitämällä osamassan annostelusäiliön 20i pinta ja sakeus vakiona ja järjestämällä osamassojen Mj sekoittu-miskohtaan vakio vastapaine. Sekoittumistilavuuden tarkka vakiopaine 5 saadaan aikaan siten, että osamassan Mj suuttimen ja sekoittumistilavuuden välillä tapahtuu riittävä paineenalennus, jolloin sekoittumistilavuuden paineenmuutokset eivät häiritse annostelua.

Kuviossa 2 suoritetaan massan laimennus kahdessa vaiheessa. Ensim-10 mäisen vaiheen laimennus suoritetaan päälinjan ensimmäisen pumpun 110 imupuolella kun osamassat Mt syötetään ilmanpoistosäiliön 200 ja päälinjan ensimmäisen pumpun 110 väliseen syöttölinjaan 100. Ilman-poistosäiliössä 200 pidetään pinnankorkeus vakiona primaaripuolen pinnankorkeuden säätäjällä (ei esitetty kuviossa), joka ohjaa kier-15 tovesipumpun 170 kierrosnopeutta. Virtaus syöttölinjaan 100 tapahtuu patopaineella vakiopaineessa, jolloin laimennusvesivirtauksen Fio syöttöpaine pysyy vakiona. Tällä taataan osamassoille Mj vakio vastapaine kun ne syötetään syöttölinjaan 100. Päälinjan ensimmäisellä pumpulla 110 pumpataan koko ajan vakiotilavuus massanpuhdistukseen 20 115, 120 ja toisen vaiheen laimennukseen.

i • · · * * * . . Toisen vaiheen laimennus suoritetaan päälinjan toisen syöttöpumpun • « * 130 imupuolella, johon tuodaan toinen vakiopaineinen laimennus- ! i < < • vesivirtaus F20 patopaineella ilmanpoistosäiliöstä 200. Perälaatikon J · « i « · 25 150 paineensäätö ohjaa päälinjan toisen syöttöpumpun 130 kierrosno- • · • · * peutta.

• · t • · · • · «

Lisäksi laimennusperälaatikkoon 150 syötetään kolmas laimennus- i vesivirtaus F30 ilmapoistosäiliöstä 200 laimennusvesisyöttöpumpulla - · « 30 180 sihdin 190 kautta. Tällä kolmannella laimennusperälaatikkoon 150 * *, syötettävällä laimennusvesivirtauksella F30 hoidetaan massan sakeuden t » f profilointi koneen poikkisuunnassa.

- i ' ί Kuviossa 3 on esitetty eräs muunnos kuvion 2 prosessijärjestelystä,

I 4 I

f 35 jossa ilmanpoistosäiliö 200 on sijoitettu viiraosan 160 alapuolella.

Tällöin viiraosalta 160 voidaan johtaa viiravesi suoraan patopai- 7 103677 neella ilmapoistosäiliöön 200. Ilmanpoistosäiliöstä 200 laimennusve-si syötetään kiertovesipumpulla 170 prosessin päälinjan ensimmäiseen F10 ja toiseen F2q laimennusvaiheeseen. Laimennusperälaatikkoon 150 syötetään edelleen kolmas laimennusvesivirtaus laimennusvesisyöttö-5 pumpulla 180 sihdin 190 kautta. Ensimmäisessä F10 ja toisessa F20 laimennusvesivirtauksessa voidaan pitää vakiopaine kiertovesipumpun 170 kierrosnopeuden säädöllä ja/tai syöttölinjojen 100, 101 kuristuksilla. Viiraosan 160 ja ilmanpoistosäiliön 200 välillä on myös tässä ylijuoksu F^g, josta ylimääräinen viiravesi johdetaan ympä-10 röivän ilman paineeseen. Ilmapoistosäiliöstä 200 mitataan pinnankor-keus pisteessä A ja pinnankorkeussäätäjällä LIC ohjataan virtaussää-täjää FIC, joka ohjaa viiraosalta 160 ilmanpoistosäiliöön 200 johtavan linjan venttiiliä 201. Tällä tavoin pidetään ilmanpoistosäiliön 200 pinta vakiokorkeudessa.

15

Kuviossa 4 on esitetty eräs toinen muunnos kuvion 2 prosessijärjes-telystä, jossa ilmanpoistosäiliö 200 on poistettu kokonaan. Tällöin perälaatikon 150 ja viiraosan 160 täytyy olla suljetut siten, että massa ei pääse kosketuksiin ympäröivän ilman kanssa. Suljetulta 20 viiraosalta 160 kerätty viiravesi syötetään tällöin suoraan kierto-vesipumpulla 170 prosessin päälinjan ensimmäiseen F10 ja toiseen F20 · laimennusvaiheeseen.

t · ’ Keksinnön mukaista menetelmää annostelusäiliön pinnankorkeuden ja 25 sakeuden pitämiseksi vakioarvossa voidaan luonnollisesti soveltaa t · 4 • · · ’·*·' myös kuvioissa 3 ja 4 esitettyjen prosessijärjestelyjen yhteydessä.

• · · • » ·

Kuvioissa 2-4 on esitetty tilanne, jossa käytetään laimennusperälaa- • * : : : tikkoa, mutta keksintöä voidaan käyttää myös muunlaisen perälaatikon . 30 yhteydessä. Tällöin ei tarvita toista kiertovesipumppua 180 ja sii- * *. hen liittyvää sihtiä 190 laisinkaan.

* * » • · · ψ t w ’ ·; ’ Kuvioissa 2-4 olevat päälinjan läjitin 115 ja pyörrepuhdistin 120 : voivat olla yksi tai moniportaisia.

• « « 35 8 103677

Kuvioiden 2-4 päälinjassa esitetyt ensimmäinen syöttöpumppu 110, läjitin 115 ja pyörrepuhdistin 120 voidaan jättää kokonaan pois tilanteessa, jossa osamassat M* on puhdistettu riittävän puhtaiksi jo ennen annostelusäiliöitä 20i. Tällöin prosessin päälinjassa tar-5 vitaan vain syöttöpumppu 130 ja sitä seuraava konesihti 140.

Kuviossa 5 on esitetty kaaviokuva keksinnön mukaisesta prosessijär-jestelystä, jolla annostelusäiliön 20 massan pinnankorkeutta S2o ja annostelusäiliön 20 massan sakeutta Cs20 voidaan säätää. Osamassa Mj 10 syötetään massatornin 10 alaosasta 10a ensimmäisellä pumpulla 11 virtauksena Fu annostelusäiliöön 20. Annostelusäiliöstä 20 osamassaa syötetään kolmannella pumpulla 21 perälaatikkoon johtavaan pääsyöt-tölinjaan 100 (Fig. 2, 3 ja 4). Annostelusäiliöstä 20 on ylijuoksu F13 pumppaussäiliöön 20a, josta osamassa Mx syötetään toisella pum-15 pulla 12 virtauksena F12 takaisin massatornin 10 alaosaan 10a.

Massatornin 10 alaosasta ensimmäisen pumpun 11 imupuolelle johtavaan - ensimmäiseen ulostulolinjaan 13a syötetään ensimmäinen laimennus- vesivirtaus F15, jolla ulostulolinjasta 13a ensimmäisellä pumpulla 11 20 annostelusäiliöön 20 ensimmäisellä syöttölinjalla 13b syötettävää . . massavirtausta Fu laimennetaan haluttuun sakeuteen. Toisen pumpun 12 • · i - | painepuolelta varastosäiliön 10 alaosaan 10a johtavaan toiseen syöt- l ' * < ! / tölinjaan 14b syötetään puolestaan toinen laimennusvesivirtaus F16, ' jolla massatornin 10 alaosassa 10a pidetään vakiosakeus Cs10a.

25 • · ·.·.* Osamassan Mi massatorni on iso, esim. noin 1 000 m3 varastosäiliö 10, • · · I jossa tornin yläosan 10b sakeus Cs10b on tyypillisesti 10-14 %.

Uutta massaa syötetään massatornin 10 yläosaan 10b (ei esitetty kuviossa) ja massatornin 10 alaosan 10a sakeus Csloa lasketaan tasol- .... · «

30 le 4 % massaa kierrättämällä ia laimennusvettä lisäämällä (ei esi-“ · · · J

f" i - · tetty kuviossa). Massatornin 10 alaosassa on myös ensimmäinen sekoi- • · · *»*·’ tuslaitteisto S10, jonka avulla massatornin 10 alaosassa 10a oleva ; « » massa pidetään vakiosakeudessa.

• · * ' * " 35 Ensimmäisellä pumpulla 11 pumpattavan massavirtauksen Fn määrää mitataan ensimmäisessä syöttölinjassa 13b pisteessä C ja säädetään 9 103677 halutuksi ensimmäiseen pumppuun liittyvällä toisella virtaussääti-mellä FIC2. Tämä toinen virtaussäädin FIC2 saa asetusarvonsa myöhemmin kuvattavalla tavalla. Toinen virtaussäädin FIC2 laskee ensimmäisen pumpun 11 kierrosnopeuden ja kierrosnopeuden säädin SIC2 säätää 5 ensimmäisen pumpun 11 kierrosnopeuden halutuksi.

Ensimmäisessä syöttölinjassa 13b pisteessä B mitataan massatornista 10 ensimmäisellä pumpulla 11 annostelusäiliöön 20 syötettävän massan sakeus. Ensimmäisellä sakeussäätimellä QIC1 voidaan suoraan ohjata 10 ensimmäistä virtaussäädintä FIC1, jolla ensimmäisen pumpun 11 imu-puolelle johdettavaa ensimmäistä laimennusvesivirtausta F1S säädetään. Tässä voidaan käyttää myös tehokkaampaa menetelmää, jossa ensimmäinen sakeussäädin QIC1 säätää ensimmäisen laimennusvesivir-tauksen F1S ja ensimmäisessä syöttölinjassa 13b pisteessä C mitatun 15 ensimmäisen pumpun 11 syöttämän massavirtauksen FX1 suhdetta. Kun ensimmäisellä pumpulla 11 syötettävä massavirtaus Fn muuttuu myös . . ensimmäisen virtaussäätimen FIC1 asetusarvo muuttuu, ja ensimmäinen • · · • i «

| virtaussäädin FIC1 muuttaa ensimmäistä laimennusvesivirtausta F1S

’ · nopeasti. Täten ensimmäinen sakeussäädin QIC1 voidaan virittää eli- • ·' 20 minoimaan massatornista 10 tulevia sakeusvaihteluita.

Ensimmäinen virtaussäädin FIC1 saa ensimmäisen laimennusveden vir-: : I taustiedon F15 ensimmäisen laimennusvesivirtauksen syöttölinjassa olevasta mittauspisteestä D ja säätää ensimmäisen säätöventtiilin ·'!'· 25 SV1 avulla virtauksen halutuksi. Tämä säätö eliminoi laimennus- f f · « vesilinjassa tapahtuvat painehäiriöt ja ensimmäisen säätöventtiilin • « · • SV1 kulumisesta johtuvat ongelmat osittain.

• · ·

• · I

• · · · · ·

Annostelusäiliössä 20 massaa sekoitetaan voimakkaasti toisella se-·"**· 30 koituslaitteistolla S20 , jotta saadaan syntymään tasainen sakeus

• M

annostelua varten. Kolmannella pumpulla 21 osamassa ML syötetään kuvioiden 2, 3 ja 4 tilanteissa osamassojen sekoitusputkeen. Erityisesti kuvioiden 2, 3 ja 4 mukainen prosessijärjestely vaatii tarkan osamassan ML annostelun annostelusäiliöstä 20. Tällöin koko annoste-35 lusäiliössä 20 täytyy olla tasainen sakeus ja annostelusäiliöstä 20 10 103677 kolmannelle pumpulle 21 lähtevässä syöttöputkessa 21a pitää olla tasainen syöttöpaine.

Massan pinta L20 voidaan pitää annostelusäiliössä 20 vakiokorkeudel-5 la pelkän pinnansäädön avulla. Tällöin toisen pumpun 12 imupuoli on kytketty suoraan annostelusäiliöön 20 ja neljännen pinnansäätäjän LIC4 mittauspiste F on annostelusäiliössä 20, jolloin pumppaussäiliö 20a on tarpeeton. Tällaisessa tilanteessa neljäs pinnansäätäjä LIC4 ohjaa toiseen pumppuun 12 liittyvää neljättä virtaussäädintä FIC4, 10 joka puolestaan ohjaa toiseen pumppuun 12 liittyvää neljättä kier- roslukusäätäjää SIC4. Paluuvirtausta F12 annostelusäiliöstä 20 säädetään tällöin suoraan annostelusäiliön 20 pinnankorkeuden L20 mukaan.

Kuviossa 5 annostelusäiliön 20 pinnansäätö on hoidettu toisella 15 tavalla. Annostelusäiliöstä 20 on ylijuoksu F13 pumppaussäiliöön 20a, josta massaa syötetään toisella pumpulla 12 takaisin massatornin 10 : alaosaan 10a. Pumppaussäiliössä 20a olevan massan pinnankorkeutta L4 mitataan pumppaussäiliössä 20a pisteessä F ja mittaustulos voidaan . syöttää neljännelle pinnansäätimelle LIC4, joka ohjaa neljättä kier- 20 rosnopeussäädintä SIC4, jolla toisen pumpun 12 kierrosnopeutta sää- ! '·'> m detään. Tällöin pumppaussäiliössä 20a olevan massan pinnakorkeus L4 \ i ", voidaan pitää vakiona.

: I « i I · *' Jos pumppaussäiliössä 20a olevan massan pinnankorkeus L4 saa vaeltaa -j ' 25 halutulla alueella, em. neljäs pinnansäädin LIC4 voidaan muodostaa * · • · * ·,*.· seuraavassa selostetulla uudella tavalla.

..i · · « « I · « V · •

Neljännen virtaussäätimen FIC4 asetusarvo SP4 lasketaan kaavalla: * ψ • · « • · • t : 30 SP4 = KO + K1*L4 (1) « « · * jossa L4 on pumppaussäiliössä 20a mitattu pinnankorkeus ja KO sekä r K1 ovat vakioita. Kun pumppaussäiliössä 20a olevan massan pinta L4 t- nousee poistovirtaus kasvaa vastaavasti. Toisen pumpun 12 tuottama -L 35 massavirtaus F12 mitataan toisessa syöttölinjassa 14b pisteessä I.

m 11 103677 Tämä mittaustieto syötetään myös viidenteen virtaussäätimeen FFIC5, jota selostetaan myöhemmin.

Massatornin 10 alaosaan 10a menevään toiseen syöttölinjaan 14b syö-5 tetään lisäksi pisteessä G laimennusvettä massatornin 10 alaosassa 10a olevan massan sakeuden saamiseksi halutuksi. Tätä toista laimen-nusvesivirtausta F16 säädetään siihen liittyvällä kuudennella vir-taussäätäjällä FIC6, joka säätää kuudetta säätöventtiiliä SV6. Kuudennen virtaussäätimen FFIC6 asetusarvo SP6 voidaan laskea pisteessä 10 D mitatun ensimmäisen laimennusvesivirtauksen F15 virtaustiedon ja muiden prosessia kuvaavien tunnuslukujen perusteella.

Kuudennen virtaussäätimen FFIC6 asetusarvo SP6 voidaan myös määrittää vaihtoehtoisella tavalla käyttäen apuna suhdesäätöä. Jos massa-15 tornin 10 alaosasta 10a ensimmäisellä pumpulla 11 pumpattavan massan sakeus kasvaa, niin ensimmäinen sakeussäätö QIC1 lisää ensimmäisen laimennusvesivirtauksen F15 määrää. Jotta massatornin 10 alaosan 10a sakeus saataisiin laskemaan halutulle tasolle on myös toista laimen-nusvesivirtausta F16 lisättävä.

20 Tähän tosiasiaan perustuen voidaan toiseen laimennusvesivirtaukseen ’’ ’ F16 liittyvän kuudennen virtaussäätäjän FIC6 asetusarvo laskea yhtä- '. löstä : Ί": 25 SP6 - K1*F(E) + K2*F(D) (2) » * • · · • a • « jossa K1 ja K2 ovat kokemusperäisiä toimintapisteestä riippuvia vakioita, F(E) on virtaus pisteessä E ja F(D) on virtaus pisteessä • · D.

• t * ’ • · a • a 30 a a a • a a

Termi K2*F(D) auttaa ensimmäistä virtaussäädintä FIC1 pysymään jät-

B

·,· ' kuvasti toiminta-alueella ja termillä K1*F(E) otetaan huomioon mas- ' t san annosteluvirtauksessa Fj kierrosta poistuvan vesimäärän ja mas- satornin 10 alaosasta 10a massan menovirtauksess a Fu kiertoon tule- 35 van vesimäärän eron laimennusvedet mukaan lukien.

12 103677

Toisen virtaussäätimen FIC2 asetusarvon laskenta tapahtuu viidennessä virtaussäätimessä FF1C5 seuraavassa esitetyllä tavalla:

Massatornin 10 alaosasta 10a annostelusäiliöön 20 ensimmäisellä 5 pumpulla 11 syötettävän massavirtauksen Fn asetusarvo SP2 pisteessä C lasketaan yhtälöllä: SP2 = Kl + F(E) 10 missä F(E) on pisteessä E mitattu annosteluvirtaus Fi ja Kl on kor-jaustermi. Kl voi olla vakio, jolloin ensimmäisen pumpun 11 tuottama 3 menovirtaus Fn annostelusäiliöön 20 on koko ajan kyseisen vakion verran suurempi kuin kolmannen pumpun 21 annostelusäiliöstä 20 poistama annosteluvirtaus F^ Tässä tilanteessa toinen pumppu 12 poistaa 15 ylimääräisen massan takaisin massatorniin 10.

Edellä mainittu korjaus termi Kl voidaan myös määrittää esim. seuraa- van yhtälön mukaisesti: 20 Kln = Kln-j + K2*(FSP(In) - F(IJ) ] \ missä FSP(I) on paluuvirtauksen F12 asetusarvo pisteessä I ja F(I) on - ' ' todellinen mitattu paluuvirtaus F1Z pisteessä I. Tilanteessa, jossa 1 ·' ·' toisen pumpun 12 tuottaman massavirtauksen Flz mitattu virtausarvo on 25 pienempi kuin vastaava asetusarvo ensimmäisen pumpun 11 asetusarvo • · SP2 kasvaa ja päinvastaisessa tapauksessa se laskee. Tällä järjeste-lyllä voidaan ottaa huomioon esim. kuidun talteenoton yhteydessä I massan menovirtaukseen Fu tuleva säätöpiirin kannalta tuntematon massavirtauksen lisäys tai vähennys siten, että toisen pumpun 12 * * 30 syöttämä massan paluuvirtaama F12 pysyy halutussa arvossa. Jos toisen * * * pumpun 12 pisteessä I mitattu paluuvirtaama F(In) on suurempi kuin • · · * * * toisen pumpun 12 paluuvirtaaman asetusarvo FSP(In) korjaustermi Kl j ·,,,- vähentää ensimmäisen pumpun 11 syöttämää massavirtaamaa Fn kunnes 4 tasapainotila saavutetaan ja päinvastoin.

1 ”,[· 35 « 13 103677

Edellä kuvatussa suoritusmuodossa pumpuilla 11, 12 ja 13 on käytetty kierrosnopeuden säätöä niiden tuottamien massavirtausten Fll< F12 Ja Fi säätämiseksi. Kierrosnopeuden säädön asemesta voidaan massavirtausten säädössä käyttää kunkin pumpun yhteyteen sijoitettua säätö-5 venttiiliä. Tällöin pumppu pyörii vakionopeudella ja massavirtausta säädetään säätöventtiilillä, jolla massavirtausta voidaan kuristaa.

On myös mahdollista käyttää sekä pumpun kierrosnopeuden säätöä että säätöventtiiliä massavirtausten säädöissä.

10 Kuvioon 5 on myös viittauksenomaisesti piirretty menovirtauksen Fn mahdollinen liitäntä jauhatukseen JAU ja kuidun talteenottoon KTO. Jauhatuksessa osamassa, joka halutaan jauhaa kiertää jauhimen kautta, jonka jälkeen se palaa ensimmäiseen syöttölinjaan 13b. Sama virtaus, joka lähtee jauhimiin palaa jauhimista. Kuidun talteenotos- 15 sa osamassa esim. sellu kiertää kuidun talteenotossa, jossa siihen voidaan sitoa nollavedestä kiekkosuotimella talteenotettua kuitua, tuhkaa ja hienoainesta. Tällöin kuidun talteenottoon lähtevä virtaus ja sieltä ensimmäiseen syöttölinjaan 13b palaava virtaus eivät välttämättä ole yhtä suuria.

20 . . Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän \ keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat ' ' voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetys- ; ,' tä.

:"· 25 « · « · · »Il • · • · v « · · * · · • t • ♦ « • t f • · • · · • 1 · • · «

V

· · m φ Ψ

Claims

14 103677

1. Menetelmä osamassan (Mx) annostelusäiliön (20) pinnankorkeuden (L20) ja sakeuden (Cs2o) säätämiseksi, joka menetelmä käsittää seu- 5 raavat vaiheet: • osamassaa (M!) syötetään menovirtauksena (Fu) massatornin (10) alaosasta (10a) ensimmäisellä pumpulla (11) annostelusäiliöön (20), johon mainittuun menovirtaukseen (Fn) tuodaan ensimmäinen laimennusvesivirtaus (F15), jolla annostelusäiliöön (20) syötettä- 10 vän osamassan sakeus säädetään halutuksi, • osamassaa (Mx) sekoitetaan voimakkaasti (S20) annostelusäiliössä (20) tasaisen sakeuden aikaansaamiseksi annostelusäiliöön (20), • osamassaa (Mj) syötetään annosteluvirtauksena (Fj) annostelusäi-liöstä (20) kolmannella pumpulla (21) paperi- tai kartonkikoneen 15 lyhyeen kiertoon, tunnettu siitä, että menetelmä lisäksi käsittää seuraavat vaiheet: • annostelusäiliön (20) pinnankorkeus (L20) pidetään vakiona annostelusäiliön (20) pinnansäätäjällä, • osamassaa (Mx) syötetään annostelusäiliön (20) pinnansäätäjän 20 ohjaamana paluuvirtauksena (F12) toisella pumpulla (12) annoste- , , lusäiliöstä (20) takaisin massatornin (10) alaosaan (10a), johon ' ' paluuvirtaukseen (F12) tuodaan toinen laimennusvesivirtaus (F16) , ' '· jolla massatornin (10) alaosan (10a) sakeus säädetään halutuksi, = ; · osamassaa (Mx) sekoitetaan voimakkaasti (S10) massatornin (10) j '"> 25 alaosassa (10a) tasaisen sakeuden aikaansaamiseksi massatornin (10) alaosassa (10a) . • · · • · « • « ·

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että annostelusäiliön (20) pinnankorkeus (L20) pidetään vakiona annoste- 30 lusäiliöstä (20) pumppaussäiliöön (20a) johdetulla ylijuoksulla • ♦ « (F13) , jolloin osamassaa (Mi) syötetään paluuvirtauksena (F12) pump- *.!.* paussäiliöstä (20a) toisella pumpulla (12) takaisin massatornin (10) alaosaan (10a), johon paluuvirtaukseen (F12) tuodaan toinen laimen- ‘ nusvesivirtaus (F16) , jolla massatornin (10) alaosan (10a) sakeus « · r 35 säädetään halutuksi, 15 103677

3. Menetelmä osamassan (M3) annostelusäiliön (20) pinnankorkeuden (L20) ja sakeuden (Cs20) säätämiseksi, joka käsittää seuraavat vaiheet: • osamassa (Mx) johdetaan massatornin (10) alaosasta (10a) ensimmäi- 5 sen pumpun (11) imupuolelle johtavaan ensimmäiseen ulostulolinjaan (13a), josta osamassa syötetään ensimmäisellä pumpulla (11) meno-virtauksena (Fn) ensimmäisen pumpun (11) jälkeistä ensimmäistä syöttölinjaa (13b) pitkin annostelusäiliöön (20), jossa osamassaa (Mj) sekoitetaan (S2o) voimakkaasti tasaisen sakeuden (Cs20) ai-10 kaansaamiseksi annostelusäiliöön (20), • osamassaan (Mj) johdetaan ensimmäinen laimennusvesivirtaus (F15) mainittuun ensimmäiseen ulostulolinjaan (13a) pisteessä (A), jolla ensimmäisellä laimennusvesivirtauksella (F15) annostelusäiliöön (20) syötettävän osamassan (Mi) sakeus säädetään halutulle tasol- 15 le, • osamassa (Mx) syötetään annostelusäiliöstä (20) kolmannella pumpulla (21) annosteluvirtauksena (F2) annostelulinjaa (23) pitkin paperi- tai kartonkikoneen lyhyeen kiertoon, tunnettu siitä, että menetelmä lisäksi käsittää seuraavat vaiheet: 20. osamassa (M1) johdetaan annostelusäiliöstä (20) ylijuoksulla (F13) . . pumppaussäiliöön (20a), jolla ylijuoksulla (F13) annostelusäiliön ) \ (20) pinnankorkeus (L20) pidetään vakioarvossa, '· ' · osamassa johdetaan pumppaussäiliöstä (20a) toisen pumpun (12) i i < >' imupuolelle johtavaan toiseen ulostulolinjaan (14a), josta osamas- 25 sa (Mj) syötetään toisella pumpulla (12) paluuvirtauksena (F12) • · toisen pumpun (12) jälkeistä toista syöttölinjaa (14b) pitkin • · « ; : : takaisin massatornin (10) alaosaan (10a), jossa osamassaa (Mx) sekoitetaan (S10) voimakkaasti tasaisen sakeuden (Cs11) aikaansaa-miseksi massatornin (10) alaosaan (10a). • · i • · 30. osamassaan (Mx) johdetaan toinen laimennusvesivirtaus (F16) mai- · · • nittuun toiseen syöttölinjaan (14b) pisteessä (G), jolla toisella « m » m ·,?,* laimennusvesivirtauksella (F16) massatornin (10) alaosaan (10a) ·,,,· syötettävän osamassan paluuvirtauksen (F12) sakeus säädetään halu- .···. tuksi, jotta massatornin (10) alaosan (10a) sakeus (Cs,,) pysyy • r iiti; 35 vakioarvossa. 16 103677

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäistä laimennusveden syöttövirtausta (F15) säädetään ensimmäisestä syöttölinjasta (13b) pisteestä (B) mitatun osamassan (MJ sakeuden perusteella. 5

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäistä laimennusveden syöttövirtausta (F15) säädetään ensimmäisestä syöttölinjasta (13b) pisteestä (B) mitatun osamassan - (MJ sakeudesta (Cs^) sekä ensimmäisestä syöttölinjasta (13b) pis- 10 teestä (C) mitatun osamassan (MJ virtauksesta (Fu) ja pisteestä (D) mitatun ensimmäisen laimennusveden virtauksesta (F15) muodostetun suhteen perusteella.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu sii-15 ta, että toista laimennusveden syöttövirtausta (F16) säädetään pisteestä (D) mitatun ensimmäisen laimennusveden syöttövirtauksen (F1S) >> perusteella suoralla suhdesäädöllä.

~ * * ,* / 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu six- * · · 1 · ·' 20 tä, että toista laimennusveden syöttövirtausta (F16) säädetään pis- ’ * teestä (D) mitatun ensimmäisen laimennusveden syöttövirtauksen (F1S) • 9 ja annostelulinjasta (23) pisteestä (E) mitatun osamassan (MJ an- i « I · nosteluvirtauksen (FJ perusteella, jolloin otetaan huomioon osamas san annosteluvirtauksessa (FJ annostelusäiliöstä (20) poistuvan 25 vesimäärän ja osamassan menovirtauksessa (FX1) annostelusäiliöön (20) tulevan vesimäärän ero laimennusvedet mukaan lukien. • · • · t l

’··** 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu sii- * · · * * : tä, että osamassan (MJ menovirtaus (Fu) massatornin (10) alaosasta i 30 (10a) annostelusäiliöön (20) säädetään vakion (Kl) verran suuremmak- * * * si kuin annostelulinjasta (23) pisteestä (E) mitatun osamassan an- • · nosteluvirtaus (FJ .

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 35 osamassan (MJ menovirtausta (Fn) säätävän toisen virtaussäätäjän (FIC2) asetusarvo (SP2) lasketaan yhtälöstä: 17 103677 SP2 = ΚΙ + F (E), missä F(E) on virtaus pisteessä (E) ja K1 on korjaustermi, jonka avulla virtaus pisteessä I viritetään halutuksi FSP(E) yhtälöstä: Kln = KV, + K21 (FSP (In) - F(IJ). 5

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osamassan (Mx) paluuvirtausta (F12) pumppaussäiliöstä (20a) massatornin (10) alaosaan (10a) säädetään suoraan pumppaussäiliöstä (20a) pisteestä (F) mitatun pinnankorkeuden (L4) perusteella, jol- 10 loin pumppaussäiliön (20a) pinta (L4) pysyy vakiotasolla.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osamassan (Mx) paluuvirtausta (F12) pumppaussäiliöstä (20a) massatornin (10) alaosaan (10a) säädetään laskemalla paluuvir- 15 tausta (F12) säätävän neljännen virtaussäätimen (FIC4) asetusarvo (SP4) seuraavasta yhtälöstä: . . SP4 = KO + K11L4 ) missä (L4) on pumppaussäiliöstä (20a) pisteestä (F) mitattu pinnan- · korkeus (L4) ja (KO) sekä (Kl) ovat vakioita, jolloin pumppaussäili- 20 ön (20a) pinnankorkeus (L4) vaeltaa siten, että pinnan noustessa ' ' myös paluuvirtaus (F12) kasvaa ja pinnan laskiessa myös paluuvirtaus ·,·,· (F12) vähenee. • · « • · · • e 1 • « · • e · e • e · e e e • e e • · • · • · · f M * · • · • · · · · · e • · 18 103677