SE0901588A1 - Förfarande för att styra massakvalitet ut från raffinörer - Google Patents
Förfarande för att styra massakvalitet ut från raffinörerInfo
- Publication number
- SE0901588A1 SE0901588A1 SE0901588A SE0901588A SE0901588A1 SE 0901588 A1 SE0901588 A1 SE 0901588A1 SE 0901588 A SE0901588 A SE 0901588A SE 0901588 A SE0901588 A SE 0901588A SE 0901588 A1 SE0901588 A1 SE 0901588A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- pulp
- pulp quality
- sensors
- grinding
- quality estimate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 73
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 39
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 11
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 6
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 5
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 claims 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N N-[2-(1H-indol-3-yl)ethyl]-N-methylprop-2-en-1-amine Chemical compound CN(CCC1=CNC2=C1C=CC=C2)CC=C GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000283011 Rangifer Species 0.000 description 2
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000004890 malting Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- 230000001373 regressive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 101100421131 Caenorhabditis elegans sek-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006101 laboratory sample Substances 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- VXYRWKSIAWIQMG-UHFFFAOYSA-K manganese(2+) N-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate triphenylstannyl acetate Chemical compound [Mn++].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.CC(=O)O[Sn](c1ccccc1)(c1ccccc1)c1ccccc1 VXYRWKSIAWIQMG-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005312 nonlinear dynamic Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004540 process dynamic Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
- D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
- D21B1/14—Disintegrating in mills
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/002—Control devices
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
- D21D1/30—Disc mills
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
- D21D1/30—Disc mills
- D21D1/303—Double disc mills
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
- D21D1/30—Disc mills
- D21D1/306—Discs
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/34—Paper
- G01N33/343—Paper pulp
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
: Det finns behov att vid rafñnering/malning av malgods använda mätinformation fråntraditionella processvariabler i kombination med mätsignaler från raffinörers malzonerför estimering av massakvalitet ut från raffinörlinjer. Föreliggande uppfinningmöjliggör detta och avser ett förfaringssätt för att förbättra stymingen avmalningsförloppet i en eller flera sammankopplade raffinörer genom att användaestimerade massakvalitetsinforrnation från varje raffinör för att snabbt kunna möta ochreglera raffineringen vid processtömingar. Publ. Figur llb
Description
15 20 25 30 35 40 2 Flertalet raffinörer innehåller två cirkulära malskivor, mellan vilka det gods som skall behandlas bringas att passera, se Figur 1. Vanligen utgörs skivorna av en stationär malskiva (1) och en roterande malskiva (2) som roterar med mycket hög hastighet.
Den stationära malskivan, som sitter fastspänd med bultar i en statorhållare (3), pressas vanligtvis elektromekaniskt alternativt med hjälp av ett hydraultryck (5) mot den roterande malskivan, som sitter fastspänd på en rotorhållare (4). Malgodset (6) förs i de flesta fall in i raffinörema tillsammans med spädvatten via centrum (7) av malskivoma och om malgodset exempelvis utgörs av vedflis eller bearbetad massa från en tidigare raffinör så finfördelas detta malgods på sin väg ut mot malskivomas periferi (8). Malzonen (9), eller som den också kallas raffineringszonen, mellan malskivoma kan ha en variabel rnalspalt (10) utmed radien (11) på malskivoma beroende på vilken slipning som applicerats på malskivomas ytor.
Malskivomas diameter varierar beroende på raffinörfabrikat och raffinörernas 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 periferi 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). Bommarna fungerar som knivar och defibrerar flisen alternativt raffinerar den bildade massafibem. Förutom i den direkta malzonen transporteras vid HC-raffinering både fibrer, vatten och ånga också i dammarna mellan bommama. Genom olika mönsterdesign kan man få malsegmenten att bli matande altemativt stoppande av fibermassan i syfte att påverka strömningsbetingelsema 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 varför 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 altemativt fibemätverket. Vid LC-raffinering genereras ingen ånga.
Det finns också andra typer av raffinörer 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. 10 15 20 25 30 35 40 3 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 malskivorna. Den kraft som håller emot den axiala kraften 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-raffinering används är det krafterna orsakade av tryckökningen i vattenfasen samt malgodsets fibemätverk som håller emot den axiala kraften. Om malspalten ändras med exempelvis 10 % påverkas massakvaliteten betydligt.
Det finns system på marknaden där temperaturen mäts utmed malzonen i syfte att visualisera en temperaturprofil (19) alternativt tryckprofil (20) för styrningsändamål, se Figur 3. Vid LC-raffinering är det företrädesvis tryckprofilen som är intressant att följ a. Vid HC-raffinering räcker det oftast att följa temperaturprofilen.
Vid en förändrad betingelse i malspalt, produktion (det vill säga flis- altemativt massatillförsel) och spädvattentillsats ändras temperaturen som därmed kan styras.
Flera temperatur- och/eller trycksensorer används vanligtvis och kan placeras direkt i malsegmenten altemativt inneslutas 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 temperaturprofilen utmed den aktiva radien ser ut varför det är svårt att på förhand bestämma var temperatursensorema (22) och/eller trycksensorema (22) ska placeras i skenan (21).
Utanför malzonen finns det instrument som kan placeras i blåsledningen ut från raffinören där den framlöpande massaströmmens torrhalt kan beräknas med hjälp av algoritmer kopplade till NIR (Near Infra Red)-mätningar. Dessa används som standard för styrning av torrhalten med hjälp av spädvattenflödet.
Massakvaliteten mäts inte direkt efter varje raffinör utan snarare när massan behandlats färdigt i raffinörerna. Detta sker vanligtvis efter det så kallade latencykaret där fibrerna i massan under ungefär 20 minuter får möjlighet att räta ut sig innan de förs vidare till pappersmaskin eller annan utrustning. Samplingshastigheten på massakvaliteten kan variera mellan 20 till 30 minuter beroende på hur många processlinjer som varje massaanalysator ska hantera.
Temperatunnätning har enligt litteraturen visat sig vara en ovanligt robust teknik också för direkt styrning vid HC-raffinering US2000/6024309 eftersom mätning av 10 15 20 25 30 35 4 temperaturprofilen i malzonen har visat att när produktion, spädvattentillförsel och malspalt ändras så påverkas temperaturprofilen dynamiskt. Den dynamiska förändringen åskådliggörs lämpligen genom att studera Figur 5a, där en stegförändring av spädvattnet påverkar temperaturprofilen på olika sätt beroende på var utmed radien (1 1) 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 altemativt hydraultrycket (5) som läggs på malskivoma via hydraulkolvarna ökar. Försök har också genomförts där profilens utseende kunnat förskjutas spatialt från (19) till (32), se Figur 5c.
I traditionella reglerkoncept för raffinörstyrning vill man ofta styra den specifika energin, E, det vill säga kvoten mellan raffinörens motorlast, och flisflödet(30) F p altemativt enbart motorlasten, torrhalten ut från raffinören, C för varje enskild raffinör, nedan indikerade med subindcx p för primärraffinör respektive s för sekundärraffinönse nedan. Massarelaterade variabler(37), exempelvis Canadian standard freeness, CSF, vilka analyseras efter det så kallade latencykaret(38), se Figur 6a som visar ett förenklat flödesschema styrs ofta manuellt utan något automatiserat reglerkoncept. Elementen i utsignalvektom Y påverkas således av elementen i insignalvektorn U som vanligtvis innehåller hydraultryck(5) Phyd” spädvattenflöden(29) F D, och flisflöde(30) F p beroende på om man betraktar primär- eller sekundärraffinören.
E 811 812 813 Phydr” E 8 8 P » w» 12111111 p 821, 822, 823,, F ” Cs 821, 822, FD, P? där G representerar överföringsfunktionsmatriser med dess element gij som beskriver dynamiken i systemet. Massaegenskapemaßl) ut från varje raffinör styrs inte och varierar således beroende på vad som de facto sker i varje raffinörs malzon. Den linjära funktionen G ger en förenkling av hur processdynamiken ser ut eftersom dynamiken är starkt olinjär och vi kommer tillbaka till detta nedan.
Raffinörprocesser består oftast av seriekopplade raffinörsteg; ett som kallas primärsteg(34) och ett som kallas sekundärsteg(35), inklusive ett processteg som 10 15 20 25 30 35 40 5 omfattar en rejektraffinör(36), se Figur 6a. Ibland kan en annan struktur förekomma med parallella lösningar vilket gör reglerkoncepten komplexa och svåra att överblicka.
Exempel på reglerkoncept som finns på marknaden idag är beskrivet i bland annat en avhandling från Mittuniversitetet i Sverige, ”Quality Control of Single Stage Double Disc Chip Refining”, Joar Lidén, 2003 samt US2005/0263259 där reglerkoncept baserade på Model Productive Control, MPC, används för stora komplexa system omfattande flera raffinörlinjer men också enskilda raffinörlinjer och raffinörer. Dessa koncept har dock inte utgått från att mätning erhålls direkt från malzonen via exempelvis temperaturprofiler som i US2000/6024309 utan fokuserar främst på tillgängliga processvariabler som mäts utanför raffinören.
I samband med ett antal forskningsinsatser har det genomförts off-line försök för att prediktera massakvaliteten ut från raffinörlinjen med hjälp av så kallade ”Auto Regressive Moving Average eXogenous”(ARMAX) modeller. Dessa baserar sig på känd systemidentifieringsteknik, se “System identification, Theory for the user", Lennart Ljung, 2nd edition, Prentice Hall, New Jersey (1999), och är en delmängd av ett antal systemidentifieringsverktyg som finns tillgängliga på marknaden. Off-line försöken resulterade i artikeln ”Reflning zone temperature control: A good choice for pulp quality control? ”, Karin Eriksson och Anders Karlström, IMPC09, 2009 där de dynamiska effekterna på massakvaliteten studerades med hjälp av en ny typ av ARMAX-modellering som är fortfarande kan karaktäriseras som tillståndemodeller som är lätta att övesätta till överföringsfunktioner G om så önskas. Syftet var att undersöka om man kan få någon empirisk korrelation överhuvudtaget mellan massakvalitet och stegändringar i spädvattenflödet, produktionen och hydraultrycket från en primärraffrnör. Det bestående resultatet av forskningsinsatsen var att prediktionen av massakvaliteten blev något bättre när information om primärraffinörens temperaturprofil inkluderades i vektom U.
Ovanstående beskrivningar om vad som händer i malzonen vid olika driftsbetingelser har tagits med för att slutligen introducera det vi kallar riktningsberoende dynamik.
Riktningsberoende dynamik innebär i korthet att massakvalitetsförändringen från olika stegändringar i insignaler, såsom produktion (30,3l), spädvattenflöde(29) och hydraultryck(5) se Figur 6b, ser olika ut beroende på om steget är negativt eller positivt, se ”Realísation and estímation of piecewise-linear output-error models", Rosenqvist and Karlström, Automatica (2005). I vissa arbetspunkter är det riktningsberoende beteendet underordnat men i andra arbetspunkter nära raffrnörernas processbegräns-ningar kan det vara centralt.
Riktningsberoendet återspeglar således en olinjär dynamik som kan orsaka stora problem när man ska designa reglersystem. 10 15 20 25 30 6 Man beskriver ibland processens dynamik med en olinjär funktion fm istället för den linjära representationen gm. Förenklat kan man uttrycka funktion fm som kmlT gmT = 1+ ST T z ml fm km2~L gm¿ = 1+ sT m2l det vill säga en olinjär funktion (med tidskonstantema Tm; respektive Tm; och förstärkningarna km, respektive k,,,2) som approximativt kan beskrivas av två linjära överföringsfunktioner där T och l beskriver riktningen på stegändringen i elementen u,,, som återfinns i insignalvektom U. Notera att vi här inte beskriver varje matriselement utan koncentrerar för enkelhets skull beskrivningen på varje överföringsfunktion m.
Alla raffinörer är olika på grund av konstruktion, typ av malsegment och olinjäriteter i processen. Därför bör en enkel analys i form av dubbelriktade stegsvar genomföras vid införande av avancerad styrning. Anledningen till detta är givetvis att säkerställa vilka element fm som kan negligeras samt undersöka graden av den riktningsberoende dynamiken. Om även sensordynarniken inkluderas i systembeskrivningen kan även detta påverka de riktningsberoende stegsvaren i processen, vilket måste beaktas i reglerloopsdesignen.
I samband med ovanstående forskningsinsatser har en fysikalisk modell dokumenterats ”Refining models for control purposes” (2008), Anders Karlström, Karin Eriksson, David Sikter and Mattias Gustavsson, Nordic Pulp and Paper journal. 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 termodynamiska arbetet och det irreversibla raffineringsarbete som utövas på fibrema.
Modellen visar att variationema i temperaturprofilen också påverkar den lokala torrhaltsestimeringen vilket medför att det predikterade irreversibla raffineringsarbetet varierar. Att använda den framräknade spatiala torrhalten har ännu inte testats on-line för styming av raffineringsprocesser men den visar att bearbetningen av massafibrerna påverkas lokalt vilket tidigare inte varit påvisbart. 10 15 20 25 30 35 40 Redogörelse fór uppfinningen Tekniska problemet: Ett omfattande material beträffande raffinörstyrning med hjälp av torrhaltsmätning, malspaltsmätning och temperaturmätning inklusive säkerhetssystem för att förhindra ihopslagning av malsegment har redovisats i litteraturen. Dokument rörande raffinörstyrning med hjälp av massakvalitetsmätning är dock förvånansvärt undcrrepresenterad.
Mätsystem för massakvalitet är ofta uppbyggda av både hårdvara i forrn av exempelvis provtagare från processen och bildanalyssystem för fiberkaraktärisering.
Det senare är kopplat till mjukvara som beräknar massafraktioner som ligger till grund för exempelvis Medelfiberlängds- (MFL) beräkningar. Avvattningsmåttet Canadian Standard Freeness (CSF) återges vanligtvis också av mätsystemen för massakvalitet.
En del resultat visar att mätning av massakvalitetsvariabler med sådan apparatur ofta uppvisar en tydlig avvikelse från faktiska betingelser erhållna under den direkta raffineringen av fibrerna. Detta kan vara orsakat av att exempelvis två seriellt kopplade raffinörer, ofta benämnda primär- och sekundärraffinör, kan köras på en mängd olika sätt dynamiskt samtidigt som olika arbetspunkter kan användas och detta har man inte tagit hänsyn till i patent som tidigare publicerats. Avvikelser i massakvalitetsmätningen kan också vara orsakad av lokala fluktuationer i latencykaret(38) i Figur 6a vilket gör att inhomogeniteter skapas och försvårar själva styrningen av massakvaliteten.
Under lång tid har man trott att det går att styra karaktären på massan och därigenom indirekt den slutliga massakvaliteten efter sekundärsteget med hjälp av enbart temperaturprofilen och/eller tryckprofilen ut från primärraffinören. Detta är givetvis en förenklad sanning eftersom massakvaliteten skapas utgående från betingelsema i både primärraffinören och sekundärraffinören. Forskningen visar också att temperaturprofilen reagerar olika beroende på raffinör, malsegmentmönster och var i malzonema fibrema bearbetas längst, det vill säga relaterat till den lokala uppehållstiden. Detta innebär att man måste koppla temperaturprofilerna och/eller tryckprofllema på ett mer genomtänkt sätt till de slutliga massakvalitetsvariablema jämfört med tidigare patentförslag.
Ett annat problem som inte tagits hänsyn till tidigare är att trots en jämn utgående torrhalt i blåsledningen ut från raffinörer kan den lokala torrhalten utmed malzonens radie variera betydligt. Detta påverkar givetvis den slutliga massakvaliteten eftersom fibrernas uppehållstid därmed varierar vilket innebär att det inte räcker med att mäta torrhalten ut från primärraffinören och/eller sekundärraffinören. 10 15 20 25 30 35 40 Man har också trott att genom en bra konstruktion av absolutmätande massakvalitetsmätare så kan de karaktäristiska massaegenskapema som erhålls från primär- och sekundärraffinörema styras. Vi kan dock konstatera att många absolutmätande styrsystem ibland inte används för on-line styrning överhuvudtaget i TMP-processlinjer, vilket beror på osäkerheten i mätningen och att samplingshastigheten är långsam och ibland upp till 25 minuter mellan varje mätning vilket gör att reglerkoncept som föreslås inte används i praktiken för reglerändamål. I Figur 7 visas ett typiskt exempel på uppmätt CSF(39) som funktion av tiden och vi ser att variationen jämfört med det glidande medelvärdet på CSF (40) är ungefär +/- 20 ml (41). Vanligtvis behövs en säkrare CSF signal än vad som är fallet i Figur 7. I Figur 8 visas en medelvärdesbildad signal (42) över 5 sampel (vilket motsvarar ungefär 125 minuter) med en variation på +/- 7 ml (43) som är mer acceptabel. Sett ur ett reglerperspektiv är det oacceptabelt att ha sådana tidshorisonter att hantera när massakvaliteten i malzonema skapas inom en sekund.
Förutom att massakvalitetskaraktäriseringen är osäker har man också andra problem när reglertekniska lösningar ska formuleras. Ett centralt problem som måste hanteras är de långa dödtidema i processen. Dödtiden för ett typiskt system med två seriellt kopplade raffinörer med efterföljande latencykar kan vara allt mellan 20-30 minuter beroende på processdesign. Detta innebär att en ändring i raffineringsbetingelsema i någon av raffinörernas malzoner slår igenom först efter 20-30 minuter i den uppmätta massakvaliteten. Detta kan man eventuellt lösa med en mer genomtänkt processdesign men vanligtvis vill man ha ett latencykar mellan raffinörlinjen och massakvalitetsanalysatom.
Hur man ska hantera inhomogenitetema i malgodset, orsakade av ojämn styrning av raffineringsbetingelsema, är således centrala för redogörelsen av det tekniska problemet. Om malgodsets packningsgrad i malzonen varierar lokalt i tid och rum kan detta skapa lokala områden där den spatiala temperaturen alternativt trycket kan vara till stor hjälp.
Alla processbetingelser, exempelvis ökad produktion eller spädvattentillförsel som ändrar den aktiva volymen i malzonen vid konstant hydraultryck, påverkar följaktligen både malspalten och temperatur- och/eller tryckprofilens utseende enligt tidigare beskrivning, se Figur 5. Detta får till följd att mässans uppehållstid i malzonen kan variera vilket påverkar fluktuationema i rnalzonen 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 10 15 20 25 30 35 9 med dagens teknik vilket gör att dessa problem upptäcks först efter ungefär 25 till 125 minuter beroende på massaanalysatoms samplingshastighet och tillförlitlighet. En dellösning på problemet har varit att styra temperaturprofilen i malzonema vilket har påpekats i ett antal tidigare patent men man har hittills inte vetat hur temperaturprofilema förhåller sig till den erhållna rnassakvaliteten.
I anslutning till tidigare nämnda ARMAX-modelleringsförsök på en primärraffinör visade det sig vara svårt att veta vilka insignaler som krävs för att man ska få en bra dynamisk uppföljning av massakvaliteten eftersom processlinjen innehåller flera raffinörer men det stod klart att temperaturprofilinformation ger ett mervärde som insignaler vid prediktering av massakvaliteten.
Ett annat problem som uppkom vid systemidentifieringsförsöken var att modellerna endast beskriver den dynamiska responsen vid ändringar i processen och därigenom saknas kunskap om massakvalitetens absolutnivåer. Vi får därigenom ett biasproblem, det vill säga att de estimerade signalema avviker från absolutvärdet på den uppmätta utsignalen samtidigt som vi ska hantera två tidsskalor, en för den snabba dynamiken som följer av den snabba profilmätningen i malzonen och en för den långsamma dynamiken orsakad av massakvalitetsanalysatoms långsamma samplingshastighet.
ARMAX modellema är som tidigare nämnts linjära tillståndsmodeller och det medför problem när olinjära processer med riktningsberoende dynamik ska identifieras. Det har också visat sig vara problematiskt att hantera långsammare variationer, trender, i processen som oftast beror på olinjära fenomen som slitage av malsegment et cetera.
Ett ytterligare problem som inte penetrerats i litteraturen är hur de linjära systemidentifieringsmetodema, exempelvis ARMAX-modellema, kan återskapa tillförlitliga tidskonstanter och förstärkningar som kan användas för stymingsändamål där riktningsberoende dynamik föreligger.
Hur identifieringen av massakvalitetsvariablema ska gå till optimalt och hur denna nyvunna kunskap ska kunna användas för att intersampla massakvalitet via mjuka sensorer, dvs. algoritmer(empiriska modeller) som gör det möjligt att snabba upp samplingsfrekvensen, från dagens 25 minuter till ungefär 1-2 minuter, har till dags dato inte heller varit känt och detta har medfört att det tekniska problemet inte tidigare lösts.
Inga resultat har ännu publicerats där både primär- och sekundärrafñnörerna är bestyckade med mätskenor för temperatur och/eller tryckmätning vilket visat sig utgöra en viktig del av den tekniska lösningen nedan. 10 15 20 25 30 35 10 Lösningen: Föreliggande uppfinning utgör lösningen på dessa problem och avser ett förfaringssätt som använder robust temperatur- och/eller tryckmätning direkt i malzonen kombinerat med tillgängliga mätsignaler från processen och en modell för att estimera fram den spatiala torrhalten i varje malzon och/eller den estimerade massakvaliteten för att styra en hel raffinörlinje.
Eftersom mätsensorerna är placerade utmed radien i malzonen så bildas en temperaturvektor som formar den så kallade temperaturprofilen, se Figur 5. I de fall trycksensorer används kallas det följaktligen tryckprofil.
För att få en bra karaktärisering av massakvaliteten räcker det inte att mäta malzonstemperaturen i en punkt eller temperaturproñlen enbart i primärraffinören.
Istället måste temperatur- och eller tryckprofilenia från både primär- och sekundärraffinören användas eftersom båda raffinörerna påverkar massakvaliteten. I vissa fall kan också rejektraffinören ingå om den signifikant påverkar slutprodukten, det vill säga massakvaliteten.
FYSIKALISK MODELL FÖR SPATIAL TORRHALTSMÄTNIN G I händelse av att en torrhaltsmätning sker i blåsledningen ut från raffinörema styrs den företrädesvis av spädvattenflödena. Den fysikaliska modellen beskriven i ”Refining models for control purposes” (2008), Anders Karlström, Karin Eriksson, David Sikter and Mattias Gustavsson, Nordic Pulp and Paper journal har visat sig vara användbar för beräkning av torrhalten ut från raffinörema. En järnförelse mellan uppmätt och predikterad torrhalt visar att den predikterade torrhalten överensstämmer bättre med laboratorieprover tagna i blåsledningen.
Variationer i torrhalten lokalt i malzonen kan inte mätaren i blåsledningen hantera.
Istället måste den fysikaliska modellen användas för att komma åt dessa inre tillstånd utmed radien i malzonen. Detta innebär således att den fysikaliska modellen ger oss tillgång till torrhaltsprofilen i malzonen. Modellen förutsätter dock att energibalansen i processen använder temperaturprofilen eller tryckproñlen som ingångsvariabel i beräkningen. En stor förändring i exempelvis den inre delen av temperaturprofilen ger en stor förändring i den estimerade torrhalten i samma region, se Figur 5.
EMPIRISK MODELL Genom tillgången på temperaturprofiler och/eller tryckprofiler från primär- och sekundäiraffinörer i kombination med traditionella processvariabler som flisflöde, spädvattenflöde och hydraultryck och inloppstryck, som tillsammans kan utgöra 10 15 20 25 30 35 40 11 insignalvektom u( t), kan vi studera hur massakvaliteten i vektom y( t) förhåller sig till olika förändringar i processen under förutsättning att en tillförlitlig modell kan skapas.
Anledningen till varför detta är intressant är givetvis att vi vill koppla, via empiriska modeller, processvariabler och malzonsinformation till flera massakvalitetsvariabler, exempelvis CSF och MFL, som kan användas för styrningsändamål.
Vi ska inte fördjupa oss allt för mycket i detaljer rörande alla typer av empiriska modeller som kan förekomma men i de fall vi använder en linjär modell så är ett exempel viktigt att visa för att man ska förstå vad vi vill åstadkomma.
Det är viktigt att poängtera att modellen A(q)y(I)=B(<1)u(l-Hk)+ C(q)e(ï), är en ”Auto Regressive Moving Average eXogenous”(ARMAX)-baserade ekvation där utsignalvektom y( t) innehåller de signaler man vill modellera. Insignalvektorn u( t) kan som ovan nämnts innehålla exempelvis några variabler från malzonens temperaturprofil, produktion, spädvattenflöde och hydraultryck som också kan ersättas med malspalten om den finns uppmätt. nk representerar dödtiden för respektive inlsignal till utsignalen, e( t) anger felet och A( q), B(q) och C( q ) är polynom i operatom q .
Det bör påpekas att modellen endast hanterar variationerna vilket innebär att det inte är absolutvärdet som modelleras. Utsignalvektom y( t) måste därför kopplas samman med den långsamt varierande delen(40) av den signal som man modellerar för att absolutvärdet, exempelvis massakvalitetsvariablema CSF(39) eller andra dynamiska karaktäristiska mätsignaler, ska erhållas, se Figur 7. Ofta utgör den långsamma delen av signalen av medelvärdet eller en starkt filtrerad linjär trend, se vidare “System identification, Theory for the user”, Lennart Ljung, 2nd edition, Prentice Hall, New Jersey (1999).
Insignalvektom u( t) har en tendens att bli komplex och oöverskådlig för fall där hela raffinörlinjer betraktas varför den lämpligen delas upp i vektorer för processvariablerna Vqm-m, (44) och Vmc, (46) samtidigt som mätsignaler från malzonema representeras av vektorerna T(,,,,-,,,, (45) och TM, (47), se Figur 9a. En annan anledning till uppdelningen är också att man ibland inte behöver all information som insignaler i modellframtagningen. För vissa typer av raffinörer räcker det med att ha enbart mätsignaler från malzonen T(,,,,-,,,) (45) och TWC, (47). I andra fall kan det vara viktigt att ha med även processvariablerna VÛm-m, (44) och Vßec, (46), speciellt om raffinöremas arbetspunkter varierar starkt i tiden.
För att generera de dynamiska empiriska modellerna i Figur 9a kan exempelvis ARMAX-modeller eller andra modeller användas. Utsignalerna (48,49) från varje 10 15 20 25 30 35 40 12 modell i kombination med den långsamina delen av signalen (51) summeras och utgör den slutliga massakvalitetsvektom (50).
Notera att bra modeller erhålls endast om uppehållstiden i latencykaret beaktas eftersom en tillräckligt stor excitation av en insignal i raffinörerna kommer att synas i den uppmätta massakvaliteten först efter ungefär 20 minuter. I identifieringen av utsignalen y( t) måste därför dödtiden nk inkluderas för att man ska få bra dynamisk följning av den uppmätta massakvaliteten.
MODELLFÖRBÄTTRINGAR Av ya) I den modell som beskriver massakvaliteten ut från raffinören vill vi dock hitta estimat som är betydligt snabbare än vad som erhålls med ovanstående modell i Figur 9a. I Figur 9b återges ett exempel, Den verkliga variationen i massakvaliteten ut från latencykaret (52) modelleras och erhålls som summan av variationen i massakvaliteten från primär- (48) respektive sekundärraffinörerna (48) och återges av (53). Om vi exkluderar dödtiden nk från modellen erhålls niassakvaliteten (54). Om vi dessutom förkortar insvängningsförloppen orsakade av omrörningsfenomen och naturlig filtrering i latencykaret erhålls en modifierad utsignal ymoj t) (55) som återger massakvalitetsvariationen betydligt snabbare än vad som massakvalitetsanalysatom kan åstadkomma.
MODELLFÖRBÄTTRINGAR AV DEN LÃNGSAMT VARIERANDE SIGNALEN Den modifierade utsignalen ymd( t) ska sedan kopplas till en modifierad långsamt varierande signal för att få en ny estimerad massakvalitet utan dödtid, se Figur 10. När det är små variationer i processen är det normalt små variationer i massakvaliteten men inte i den uppmätta massakvaliteten. Därför används en långsamt varierande signa1(56) skapad av exempelvis den medelvärdesbildade signalen (42) i Figur 8 eller en medelvärdesbildad signal över 2-10 sampel beroende på vilken filtrering man vill använda.
Således, genom att utnyttja den medelvärdesbildade signalen 2-10 sampel bakåt i tiden som den långsamt varierande delen (56) i kombination med den modifierade utsignalen ymojt) (57) som har snabb variation fås ett mer tillförlitligt värde där vi kopplar två tidsskalor till varandra och utnyttjar snabbheten samtidigt som vi kan följa den långsiktiga trenden i mätsignalen från massakvalitetsanalysatorn, se Figur 10.
För olinjära system kan också riktade försök göras för att man ska kunna skapa modeller för att ta hand om så kallad riktningsberoende dynamik, se Figur 6b, där funktionen fm beskriver systemets respons på olika ändringar i insignalerna u( t).
Vilken systemstruktur som väljs för att prediktera massakvaliteten beror på den noggrannhet som krävs för att man ska kunna styra processen. I många fall kan en linjär modell fungera tillräckligt bra emedan andra situationer kräver olinjära 10 15 20 25 30 35 13 lösningar. Det bör närrmas i sammanhanget att ovanstående identifieringsteknik för att hitta en bra tillståndsmodell, som sedan kan transformeras till nedanstående system av överföringsfunktioner, kan användas för att estimera fram förstärkning och tidskonstanter enligt ekvationen k r 1+ST1T fm _ f kmzr: m2 :gmi :IT mZJ, genom att omstrukturera (segmentera) mätserierna för att fånga dynamik som beskriver T och t.
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 massakvaliteten vid HC-raffinering eller vid LC- raffinering.
Genom tillgången på snabb information från exempelvis temperatursensorer i malzonema på primär- och sekundärraffinörema i kombination med en tillräckligt bra modell kan man således få en snabb prediktion av massakvalitetsvariablema. Därmed kan kvaliteten på massan förhindras driva i väg utanför specifikationen på grund av ändringar i driftsbetingelsema. Detta sker lämpligen genom att intersampla massakvaliteten (57) exempelvis varje minut, se Figur 10, så att man kan använda prediktionen som hjälpmedel i olika reglerkoncept. Det är samtidigt viktigt att den predikterade massakvaliteten (57) hela tiden jämförs med den uppmätta massakvaliteten (39) även om den estimerade kvaliteten oftast är mer noggrann och passar bättre för styrningsändamål.
Figur lla visar schematiskt styrningen av allmängiltiga processer med ett traditionellt reglerkoncept där en regulator (C) erhåller differensen mellan ett börvärde (SP) och en uppmätt signal (M) och därefter via ett styrdon styr en process (H).
Figur llb visar schematiskt stymingen av processen med det nya reglerkonceptet.
Regulatom (C) som utgörs av en dator eller liknande elektronisk utrustning matas med differensen mellan (börvärdena (SP)) och (ärvärdena (PV)) på den snabba estimerade massakvaliteten(M,,,,,d). Styrenheten (C) matar ut information till ett distributionsblock (D) som fördelar styrsignalen till de inre reglerkretsar för varje raffinör som ingår i reglerkonceptet. De inre reglerkretsarna kan bestå av ett flertal inre reglerkretsar för att styra den spatialt estimerade torrhalten med hjälp av spädvattenflödet och/eller de uppmätta temperaturprofilerna och/eller tryckprofilerna i primär- respektive 10 15 20 25 30 35 14 sekundärraffinörema. Temperaturprofilema och/eller tryckprofilema styr företrädesvis av hydraultrycken (5) i respektive raffinör men också i kombination med tillfört vatten (43) och/eller flismatníng(6). Relevanta variabler från mätningsdonen i rnalspalten tillsammans med modellerad torrhalt i olika positioner i malspalten matas sedan in i ett modellblock som summerar den slutliga estimerade variationen på massakvaliteten (58). Denna signal adderas till den uppmätta signalen M via ett filter Mfil, om signalkvaliteten på M varierar mycket i tiden.
En mängd olika distributionsrutiner kan formuleras och en återges i Figur 1lc. där två seriellt kopplade block K och R beskriver en av operatörerna satt fördelning och R är en rutin som relaterar till den faktiska förstärkningsfördelningen för malzonsmätningarna/estimeringarna vid normal drift. Genom K kan operatören således förstärka eller minska Rs inverkan på respektive inre reglerkrets. Den inre loopen förutsätter mätning av någon fysikalisk storhet i malzonen, se Figur 11d. Varje reglerkrets har sin egen regulator C för att ta hand om den dynamik H som de facto kan skilja från raffinör till raffinör. Modellen, se Figur lle kan beskrivas på olika sätt men gemensamt med alla modeller är att den tar hand om snabba variationer på samma tidskala som de inre reglerkretsama. Utsignalema från varje delmodell F (59) summeras och formar ymod(55) som sedan summeras med en trendsignal (60), se Figur llb och Figur 11f. Den slutliga modifierande signalen (Mmod) återkopplas sedan för att skapa den erforderliga reglerdifferensen som går in i regulatorn (C). Notera i Figur llf återges ett godtyckligt antal seriekopplade och/eller parallellkopplade raffinörer som styrs i gällande reglerkoncept.
I de fall en tillräckligt noggrarm malspaltsgivare finns 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 massakvaliteten samtidigt som densamma används för styming av slutlig massakvalitet ut från den sista raffinören och därefter latencykaret.
Uppfinningen är baserad på att temperaturprofilen och/eller den absoluta tryckprofilen kan mätas i primär- och/eller sekundärraffinöremas malzoner och/eller att den spatiala torrhalten i malzonen kan estimeras fram med en modell.
Förfarandet enligt föreliggande uppfinning är inte inskränkt till någon bestämd anordning för avläsning av temperatur eller tryck i malzonen. Sådana anordningar är emellertid kända genom exempelvis svenska patentet 9601420-4. 15 Uppfinningen är inte heller begränsad till den visade utföringsformen utan den kan varieras på olika sätt inom patentkravens ram. 10 15 20 25 30 35 40 16 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: Schematisk ñgur över hur två rafflnörer är kopplade till ett latencykar med efterföljande massakvalitetsanalysator. I figuren ingår även en rejektraffinör.
Figur 6b: Exempel på riktningsberoende dynamik Figur 7: Exempel på en uppmätt massakvalitetsvariabel i form av CSF.
Figur 8: Exempel på en medelvärdesbildad signal över 5 sampel utgående från signalen i Figur 7.
Figur 9a: Schematisk figur över hur modelleringsblocken är kopplade och summerade för att återge variationen i massakvaliteten.
Figur 9b: Schematisk figur för att beskriva hur en modifierad massakvalitetsvariabels beteende förändras när dödtid och tidskonstanter modifieras för att bättre återge vad som händer i varje raffinör.
Figur 10: Exempel på medelvärdesbildad signal (DC-nivå) och signal med snabb variation (AC-nivå) som sedan ska summeras och återge slutgiltig massakvalitet.
Figur 1 la: Traditionellt reglerkretskoncept. 10 15 17 Figur 11b: Nytt reglerkoncept enligt detta patent.
Figur 11c: Distributionsblock för fördelning av utsignal från regulator till respektive inre reglerkrets.
Figur l1d: Exempel på inre reglerkrets med godtyckligt antal raffinörer som är seriellt och/eller parallellt kopplade.
Figur 11e: Exempel på modellblock med efterföljande summering till slutlig massakvalitetsvariation.
Figur 11f: Sammanställning av hela reglerkonceptet i dess detalj.
Claims (1)
1. 8 Patentkrav: 1 En anordning för estimering av massakvalitet efter malning, omfattande åtminstone 10 15 20 en raffinör försedd med en spatialt distribuerad uppsättning sensorer och en massakvalitetsmätare som ger ett absolut massakvalitetsestimat på massan efter malning i den åtminstone en raffinören, kännetecknad av att en signalbehandlingsenhet beräknar ett relativt massakvalitetsestimat ur mätvärden från åtminstone den spatialt distribuerade uppsättningen sensorer och där anordningens massakvalitetsestimat är en funktion av både det absoluta och det relativa massakvalitetsestimatet. En anordning enligt krav 1, kännetecknad av att anordningen omfattar åtminstone en första raffinör försedd med en första spatialt distribuerad uppsättning sensorer och en andra raffinör försedd med en andra spatialt distribuerad uppsättning sensorer, där signalbehandlingsenheten beräknar det relativa massakvalitetsestimatet ur mätvärden från åtminstone de första och andra spatialt distribuerade uppsättningarna sensorer. En anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att den spatiala distributionen för sensorema i åtminstone en raffinör utgörs av en radiell distribution i raffinörens malzon En anordning enligt något av de ovanstående kraven, kännetecknad av att signalbehandlingsenheten vid beräkning av det relativa massakvalitetsestimatet därtill använder mätvärden från åtminstone en raffinör på åtminstone endera av malspalt, massans torrhalt vid utloppet, flisflöde, spädvattenflöde eller inloppstryck. 5 En anordning enligt något av de ovanstående kraven, kännetecknad av att 10 15 20 19 massakvalitetsmätaren mäter massakvaliteten i en lagringstank. En metod för reglering av utgående massakvalitet från åtminstone en raffinör, där åtminstone en av raffinörens processvariabler styrs med en regleranordning, där regleranordningen styr processvariablerna med utgångspunkt från indata i form av åtminstone ett massakvalitetsestimat, där den åtminstone en raffinören är försedd med en spatialt distribuerad uppsättning sensorer och en massakvalitetsmätare som ger ett absolut massakvalitetsestimat på massan efter malning i den åtminstone en raffinören, kännetecknad av att en signalbehandlingsenhet beräknar ett relativt massakvalitetsestimat ur mätvärden från åtminstone den spatialt distribuerade uppsättningen sensorer och där massakvalitetsestimatet, som utgör indata till regleranordningen, är en funktion av både det absoluta och det relativa massakvalitetsestimatet. En metod enligt krav 6, kännetecknad av att signalbehandlingsenheten beräknar det relativa massakvalitetsestimatet ur mätvärden från åtminstone en första och andra spatialt distribuerad uppsättningar sensorer, där en första raffmör är försedd med den första spatialt distribuerade uppsättningen sensorer och en andra raffinör är försedd med den andra spatialt distribuerad uppsättning sensorer. En metod enligt krav 6 eller 7, kännetecknad av att den spatiala distributionen för sensorema i åtminstone en raffinör utgörs av en radiell distribution i raffinörens malzon. En metod enligt något av kraven 6-8, kännetecknad av att signalbehandlingsenheten vid beräkning av det relativa massakvalitetsestimatet därtill använder mätvärden från åtminstone en raffinör på åtminstone endera av malspalt, massans torrhalt vid utloppet, flisflöde, spädvattenflöde eller inloppstryck. 20 10 En metod enligt något av kraven 6-9, kännetecknad av att massakvalitetsmätaren mäter massakvaliteten i en lagringstank.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0901588A SE0901588A1 (sv) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Förfarande för att styra massakvalitet ut från raffinörer |
EP10839881A EP2517006A1 (en) | 2009-12-21 | 2010-12-20 | Procedure for controlling the pulp quality from refiners |
PCT/SE2010/000309 WO2011078760A1 (en) | 2009-12-21 | 2010-12-20 | Procedure for controlling the pulp quality from refiners |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0901588A SE0901588A1 (sv) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Förfarande för att styra massakvalitet ut från raffinörer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE534105C2 SE534105C2 (sv) | 2011-04-26 |
SE0901588A1 true SE0901588A1 (sv) | 2011-04-26 |
Family
ID=43899684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0901588A SE0901588A1 (sv) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Förfarande för att styra massakvalitet ut från raffinörer |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2517006A1 (sv) |
SE (1) | SE0901588A1 (sv) |
WO (1) | WO2011078760A1 (sv) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105113306B (zh) * | 2015-07-02 | 2017-01-04 | 浙江佳维康特种纸有限公司 | 一种高匀度高强度薄型纸的制浆工艺 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE506687C2 (sv) * | 1996-04-15 | 1998-02-02 | Anders Karlstroem | Förfarande och anordning för styrning av malningsförloppet i en raffinör |
US6778936B2 (en) * | 2000-03-08 | 2004-08-17 | J & L Fiber Services, Inc. | Consistency determining method and system |
US6938843B2 (en) * | 2001-03-06 | 2005-09-06 | J & L Fiber Services, Inc. | Refiner control method and system |
CA2595551C (en) * | 2005-02-11 | 2009-12-08 | Fpinnovations | Method of refining wood chips or pulp in a high consistency conical disc refiner |
-
2009
- 2009-12-21 SE SE0901588A patent/SE0901588A1/sv unknown
-
2010
- 2010-12-20 EP EP10839881A patent/EP2517006A1/en not_active Withdrawn
- 2010-12-20 WO PCT/SE2010/000309 patent/WO2011078760A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE534105C2 (sv) | 2011-04-26 |
EP2517006A1 (en) | 2012-10-31 |
WO2011078760A1 (en) | 2011-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Aliustaoglu et al. | Tool wear condition monitoring using a sensor fusion model based on fuzzy inference system | |
CN104459089B (zh) | 一种高浓磨浆***游离度的软测量方法 | |
Frauendorfer et al. | Polymerization online monitoring | |
CN105723207A (zh) | 分析含有固体物质的颗粒的液体样品的方法和***以及此种方法和***的用途 | |
Duchesne et al. | Modeling of the solids transportation within an industrial rotary dryer: A simple model | |
Kolacz | Investigating flow conditions in dynamic air classification | |
SE0901588A1 (sv) | Förfarande för att styra massakvalitet ut från raffinörer | |
US7809462B2 (en) | Power savings method for rotating pulp and paper machinery | |
SE506687C2 (sv) | Förfarande och anordning för styrning av malningsförloppet i en raffinör | |
EP2488695B1 (en) | Procedure and system for refining a fibrous material with improved energy efficency and pulp quality | |
Karlström et al. | Pulp property development Part III: Fiber residence time and consistency profile impact on specific energy and pulp properties | |
SE532558C2 (sv) | Förfarande för att begränsa processbetingelser i raffinörer för att förhindra fiberklippning och haveri av malsegment | |
CA2744638C (en) | Procedure and system for control of a refiner to improve energy efficiency and pulp quality | |
SE1000668A1 (sv) | Förfarande för att styra massakvalitet ut från raffinörer vid varierande råvarublandningar | |
Karlström et al. | Fiber energy efficiency Part I: Extended entropy model | |
SE0900916A1 (sv) | Förfarande för att minimera skillnaden mellan temperaturprofiler i raffinörer med två malzoner | |
Wheeldon et al. | Investigation of the comminution process in pendular roller mills | |
Karlström et al. | Fiber energy efficiency Part IV: Multi-scale modeling of refining processes | |
SE530528C2 (sv) | Förfarande för att beräkna malspalt i raffinörer med hjälp av temperatur- och tryckmätning i malzonen | |
Karlström et al. | Refiner optimization and control Part I: Fiber residence time and major dynamic fluctuations in TMP refining processes | |
US20120255691A1 (en) | Procedure For Controlling The Pulp Quality From Refiners | |
Gommeren | Study of a closed circuit jet mill plant using on-line particle size measurements. | |
Karlströmand et al. | Refiner optimization and control Part II: Test procedures for describing dynamics in TMP refining processes | |
Huhtanen | Numerical study on refiner flows: Determination of refining efficiency and pulp quality by mixing analogy | |
Pairin et al. | Performance monitoring for extraction system in tapioca starch industry using state-space model |