Способ управления процессом дефибрирования при производстве древесной массы

 

Изобретение относится к производству древесной массы дефибрированием древесины , а именно к способу управления процессом дефибрирования при производстве древесной массы путем регулирования температуры воды в зоне дефибрирования в зависимости от удельной мощности дефибрирования и температуры древесной массы в зоне схода ее с поверхности дефибрерного камня, С целью повышения качества древесной массы дополнительно измеряют температуры воды, подаваемой на дефибрерный камень из секций переднего спрыска , а температуру древесной массы измеряют в нескольких точках зоны схода по ширине камня. Температуру воды в зоне дефибрирования регулируют с коррекцией температуры воды, подаваемой из секций переднего спрыска. Указанную коррекцию осуществляют по измеренным значениям температуры древесной массы. Использование способа обеспечивает повышение однородности показателей качества древесной массы и улучшение качества производимой бумаги. 5 ил. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sf>s D 21 В 1/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ.И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4856578/12 (22) 28.06.90 (46) 23.03.92. Бюл. М 11 (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги (72) И.Д. Сап ожн и ко в, Ю.В.Ук коне н, E.Â.ÊðàñHî8, А.А.Зуйков, В.А.Федермессер и А.А.Колпаков (53) 676.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1000504, кл. 0 21 В 1/04, 1983.

Патент Ф РГ М 3325049, кл. О 21 8 1/26, опублик. 1975. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ДЕФИБРИРОВАНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ДРЕВЕСНОЙ МАССЫ (57) Изобретение относится к производству древесной .массы дефибрированием древе- сины, а именно к способу управления про. цессом дефибрирования при производстве древесной массы путем регулирования темИзобретение относится к производству древесной массы дефибрированием древесины и может быть использовано в целлюлозна"буиажной промышленности.

Изеестен способ автоматического регулирования температуры дефибрирования, включающий измерение мощности, потребляемой электроприводом дефибрерного камня, обработку этого сигнала вместе с сигналом, пропорциональным задаииой температуре, и регулирование температуры спрыскной воды в зависимости от значения полученного сигнала.

Нвд@статк@м зтого спосо6е явля@тся е высокая точность измерения температуры массы в процессе дефибрирования, по„„59ÄÄ 172115ОА1 пературы воды в зоне дефибрирования в зависимости от удельной мощности дефибрирования и температуры древесной массы в зоне схода ее с поверхности дефибрерного камня. С целью повышения качества древесной массы дополнительно измеряют температуры воды, подаваемой на дефибрерный камень из секций переднего спрыска, а.температуру древесной массы измеряют в нескольких точках зоны схода по ширине камня. Температуру воды в зоне дефибрирования регулируют с коррекцией температуры воды, подаваемой из секций переднего спрыска. Указанную коррекцию осуществляют по измеренным значениям температуры древесной массы.

Использование способа обеспечивает повышение однородности показателей качества древесной массы и улучшение качества производимой бумаги. 5 ил. скольку оно осуществляется косвенным образом, что приводит к снижению эффективности регулирования температуры дефибриро ван ия, Известен способ управления процессом дефибрирования при производстве древесной массы путем регулирования температуры воды в зоне дефибрирования в зависимости от удельной мощности дефибрирования и температуры древесной массы в зоне схода ее с .поверхности дефибрерного камня. . 8 этом способе измерение температуры древесной массы производят только в одном участке зоны схода массы с дефибрерного камня или в ванне дефибрера:. и на

1721150

15

25

30 точках зоны по ширине дефибрерного кам- 35 ня, температуру воды в зоне дефибрирования регулирует с коррекцией температуры

40 основании этого судят о температуре в зоне дефибрирования, т.е. в зоне контакта древесины с рабочей поверхностью камня, и производят регулирование температуры всей спрыскной воды, подаваемой на дефибрер. ный камень.

Условия дефибрирования древесины различны по ширине камня и разницу этих условий необходимо корректировать измемумием температуры спрыскной воды по ширине камня, что в прототипе не осуществляется. Это является причиной снижения качества древесной массы.

Кроме того, вскипание воды из-за разности температур происходит раньше в средней части зоны дефибрирования, что приводит к появлению нестабильности нагрузки на дефибрерный камень и снижению производительности дефибрера.

Целью изобретения является повышение качества древесной массы.

Указанная цель достигается тем, что в способе управления процессом дефибрирования древесины при производстве древесной массы путем регулирования температуры воды в зоне дефибрирования в зависимости от удельной мощности дефибрирования и температуры древесной массы в зоне схода ее с поверхности дефибрерного камня, согласно изобретению. дополнительно измеряют температуру воды, подаваемой на дифибрерный камень из секций переднего спрыска, температуру древесной массы измеряют в нескольких воды, подаваемой .из секций переднего спрыска, по измеренным значениям температуры древесной массы, Способ включает измерение температуры древесной массы в нескольких точках эоны схода массы по ширине камня. С этой целью по ширине камня в зоне схода устанавливают датчики температуры по числу точек измерения, Центральный участок зоны является базовым.

Передний спрыск разделяют с помощью перегородок на секции, число которых соответствует числу точек измерения зоны схода массы. Каждая секция спрыска имеет средство подвода воды и средство регулирования температуры спрыскной воды. При работе дефибрера измеряют температуру древесной массы в точках зоны

Схода и удельную мощность дефибрирования и в зависимости от этих показателей регули pyeT TeMnepaTypy спрыскной cope e cooTветствующей секции спрыска. При этом

55 температуру повышают от середины камня к его краям, Необходимость такого характера регулирования температуры спрыскной воды по ширине объясняется тем фактом, что температура процесса дефибрирования неравномерна и снижается от середины дефибрерного камня к его краям. При этом верхний предел темп-.ратуры массы во всех точках схода не должен превышать 99 С.

Канал коррекции температуры спрыскной воды по удельной мощности дефибрирования работает в те периоды, когда по технологическим поичинам, вызванным разницей в струк-.уре древесины, различием промежутков между отдельными бревнами, различием в состоянии рабочей поверхности и структуры дефибрерного камня, возникают колебания параметров технологического процесса, что нежелательно при дефибрировэнии при температуре, близкой к точке кипения воды.

Это отрицательно сказывается на стабильность качества древесной массы, Такие периоды в процессе дефибрирования идентифицируются по колебаниям удельной мощности дефибрирования (т.е. по отношению активной мощности, потребляемой электроприводом дефибрерного камня, к расходу древесины за единицу времени). Они возникают в этих случаях с высокой частотой на протяжении достаточно длительного времени.

Реагируя на такие колебания, регулятор удельной мощности дефибрирования подает сигнал, равномерно убывающий от 5-10 до 0 С, на снижение температуры спрыскной воды и температуры дефибрирования, В результате этого воздействия про.цесс стабилизируется.

Пример. Способ реализуется на серийном дефибрере ДЦ-04-1, При работе дефибрера измеряют с помощью датчиков температуру в нескольких точках зоны схода массы по ширине камня, В зависимости от полученных измерений регулируют температуру спрыскной воды в каждой секции переднего спрыска, увеличивая температуру воды от центральной секции к крайним секциям спрыска. При управлении учитывают значения удельной мощности дефибрирования, Количество единиц спрыска и количество соответствуюа(их им участков зоны схода не менее трех.

Исследование режимов работы дефибрера показывает, что температура в центральном участке эоны дефибрирования на

8-15 С выше, чем по краям. Соответственно значения температуры спрыскной воды имеют значения 53-70 С для центральной и

1721150 способ; на фиг.2 — органы управления процессом дефибрирования; на фиг,З вЂ” структурная схема системы управления процессом дефибрирования; на фиг,4 — 10 структурная схема регулятора удельной

50 дом датчика 6 температуры воды, а вторым. 55

68-78 С для крайних секций переднего спрыска. При этом температура древесной массы по всем участкам в зоне схода выравнивается и соответствует 83-99 С.

На фиг.1 — общий вид дефибрера, с помощью которого реализуется предлагаемый мощности дефибрирования; на фиг,5— структурная схема регулирования скорости подачи древесины.

Дефибрер содержит дефибрерный камень 1, ванну 2 для древесной массы, шахту

3 для подачи древесины-баланса к дефибрерному камню, электропривод 4 подачи баланса, передний спрыск 5, датчики 6 температуры спрыскной воды, датчик 7 температуры древесной массы в зоне схода массы с поверхности дефибрерного камня, электропривод 8 дефибрерного камня, датчик активной мощности 9 электропривода 8 камня, датчик расхода 10 баланса за единицу времени, Спрыск 5 (см, фиг,2) по ширине камня 1 разделен на секции 11 с помощью перегородок. Каждая секция 11 имеет индивидуальное средство 12 подвода спрыскной воды. Датчики 7 температуры массы установлены по числу секций 11 спрыска . Отдельно для каждой секции 11 выполнено средство 13 регулирования температуры спрыскной воды.

Средство 13 включает датчик 6 температуры воды в секции, регулятор 14 температуры воды, исполнительный орган 15 и регулятор 16 температуры массы, Кроме того, для центральной секции спрыска средство 13 содержит задатчик 17 температуры . массы, а для остальных секций 11 средство

13 содержит функциональный преобразователь 18.

Указанные на фиг.2 элементы вместе с задатчиком удельной мощности 19 дефибрирования, датчиком удельной мощности 20 и регулятором удельной мощности 21 составляют систему управления процессом дефибрирования (см. фиг,3).

8 каждом средстве 13 регулирования вход исполнительного органа 15 соединен с выходом регулятора 14 температуры воды, который первым входом соединен с выховходом — с выходом регулятора 16 температуры древесной массы, первый вход которого соединен с выходом датчика 7 температуры массы, второй вход регулятора

16 в центральном участке зоны схода соеди35

45 нен с выходом задатчика 17 температуры массы, второй вход регулятора 13 температуры массы в каждом участке зоны, кроме центрального, соединен через функциональный преобразователь 18 с датчиком 7 температуры массы на центральном участке зоны схода. Выходы задатчика 19 и датчика 20 удельной мощности подключены к входам регулятора 21 удельной мощности, выход которого подключен к третьим входам регулятора

14 температуры спрыскной.воды.

Датчик удельной мощности дефибрирования 20 состоит из датчика активной мощности 9 электропривода 8 дефибрерного камня, датчика 10 расхода баланса за единицу времени и делителя 22. Схема соединений отдельных элементов датчика удельной мощности дефибрирования 20 представлена на фиг,З.

Схема регулятора удельной мощности дефибрирования 21 (см. фиг.4) содержит на входе сумматор,23, формирователь импульсов 24, первый интегратор 25, компаратор

26,. ждущий мультивибратор 27, второй интегратор 28 и коммутатор 29. Существуют моменты, когда по какой-либо причине, например, из-за низкого качества древесины или перекоса баланса в шахте, температура воды в одной или нескольких секциях спрыска при компенсациях этих возмущений достигает предельного значения и больше не меняется. При этом регулирование температуры древесной массы путем изменения температуры воды невозможно.

Возвращение температуры воды в середину диапазона ее изменения с сохранени-. ем при этом температуры массы осуществляется изменением усилия прижима баланса. Этим обеспечивается расширение диапазона регулирования температуры древмассы.

Для такого расширения диапазона регулирования устройство управления (см. фиг.5) дополнительно содержит две ячейки

ИЛИ 30 и 31; регулятор 32 скорости подачи древесины и пороговые элементы 33 по числу датчиков 6 температуры воды в секциях

11. При этом входы пороговых элементов 33 подключены к выходам соответствующих датчиков 6 температуры воды, первые выходы пороговых элементов 33 подключены к входам первой ячейки ИЛИ 30, вторые выходы пороговых элементов 33 подключены к входам второй ячейки ИЛИ 31. а,выходы ячеек 30 и 31 подключены к входам регулятора 32 скорости подачи древесины, выход которого подключен к электроприводу 4 подачи древесины.

Устройстао работает следующим образом.

1721150

При вращении камня 1 происходит истирание баланса о его поверхность. Через передний спрыск 5 подают воду на поверхность камня, изменяя ее температуру в ходе управления процессом дефибрирования.

С помощью датчиков 7 измеряют температуру древесной массы в каждом участке зойы схода ее с поверхности камня 1, Регулирование осуществляют по каждой секции

8 спрыска 5. Полученный от датчика 7 сигнал подается в регулятор 1б температуры массы, на вход которого подается также сигнал, соответствующий заданному значению температуры массы. Этот сигнал для центральной секции вырабатывается задатчиком 17 температуры массы, а для каждой из остальных — функциональным преобразователем

18, на вход которого подается сигнал от, датчика 7 температуры массы в центральном участке зоны схода.

Выходной сигнал регулятора 16 температуры массы является задающим для регулятора 14 температуры воды, который воздействует на исполнительный орган 15, регулирует температуру воды s секции 8 спрн:«a 5. Датчик б температуры воды в секции 8 подает сигнал обратной связи на вход регулятора 14 температуры воды. Таким образом, регулированием температуры спрыскной воды влияют на температуру в зоне дефибрирования, которую контролируют по температуре древесной массы в зоне ее схода с поверхности камня. Указанное регулирование производится по секциям 8, при этом температура древесной массы на каждом участке зоны схода корректируется по определенной зависимости с температу рой массы в центральном участке. Эту зависимость реализует функциональный преобразователь 18 по формуле тм= К be.ц. + К2 где К1 и К2 — постоянные величины, определяемые на конкретном дефибрере при наладке;

t,ö. — температура массы в центральном участке зоны схода;

t — температура массы в участке зоны схода, кроме центрального.

При улравлении процессом с помощью изменения скорости подачи баланса, когда

5 температура подаваемой воды в любой из секций 8 спрыска 5 достигает одного из предельных значений регулирования и управление процессом за счет изменения ее становится невозможным, сигнал от датчи10 ка 6 температуры воды поступает через свой пороговый элемент 33 на ячейку ИЛИ 30 или

31. Выходной сигнал с ячейки ИЛИ поступает на регулятор 32 скорости подачи баланса, с помощью которого изменяется (увеличи15 вается или уменьшается) скорость подачи баланса к поверхности камня 1, что влияет на усилие прижима и температуру в зоне дефибрирования.

Использование способа обеспечивает

20 равномерность условий процесса в зоне дефибрирования по ширине камня, что приводит к повышению однородности показателей качества древесной массы.

При этом выравнивается степень помо25 ла древесной массы и увеличивается величина разрывной длины производимой бумаги.

Формула изобретения

Способ управления процессом дефибрирования при производстве древесной массы путем регулирования температуры воды в зоне дефибрирования в зависимости

35 от удельной мощности дефибрирования и температуры древесной массы в зоне схода ее с поверхности дефибрерного камня, о т— лича ющийся тем,что,сцельюповышения качества древесной массы, дополнительно

40 измеряют температуру воды, подаваемой на дефибрерный камень из секций переднего спрыска, температуру древесной массы измеряют в нескольких точках зоны схода по ширине дефибрерного камня, а температуру воды в

45 зоне дефибрирования регулируют с коррекцией температуры воды, подаваемой из секций переднего спрыска, по измеренным значениям температуры древесной массы.

1721150

1721150

1721150

Составитель И. Сапожников

Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор Т.Иванова

Заказ 931 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101