用于洗涤和脱水纸浆的设备、用于控制这种设备的系统以及用于在这种设备中处理纸浆的方法与流程

文档序号:17531581发布日期:2019-04-29 13:33阅读:182来源:国知局
用于洗涤和脱水纸浆的设备、用于控制这种设备的系统以及用于在这种设备中处理纸浆的方法与流程

本发明涉及一种在用于洗涤和脱水纸浆(尤其是含纤维素纸浆)的设备中处理纸浆(尤其是含纤维素纸浆)的方法和系统,该设备包括两个可旋转的压榨辊和槽,压榨辊具有可渗透的外表面,压榨辊安装在所述槽中,压榨辊在它们之间限定压隙,在该压隙中压榨纸浆,并且该设备布置成将纸浆在压榨辊的转动方向馈送通过压隙,压榨辊中的至少一个借助压隙相对于另一个压榨辊可移动以改变该压隙。纸浆在设备中的处理由一组可变的操作参数确定,这些操作参数在操作期间是可变的。在本发明的实施例中,压榨辊的旋转速度和压隙是操作参数,并且在其它实施例中,如果本发明用于具有固定压隙的系统中,则旋转速度是操作参数。此外,本发明涉及一种用于控制上述类型设备的系统,以及一种包括用于控制这种设备的系统的上述类型设备。



背景技术:

在生产基于纤维素的产品时,辊式压榨机常常用来洗涤和脱水基于纤维素的纸浆。纸浆通过安装在辊式压榨机中的两个协配的压榨辊之间,压榨辊具有穿孔的外表面,即所谓的罩盖表面,由此外表面对于从纸浆中挤压出来的液体是可渗透的,并且在压榨辊之间的辊隙或压隙中压榨纸浆,由此将液体从纸浆中挤压出来。压榨辊还包括在压隙之前的一个或多个洗涤区域和/或脱水区域。在ep1035250中公开了这种压榨辊的一个例子,其中,压榨辊的中心轴线在大致相同的水平面中,并且纸浆在压榨辊的旋转方向馈送通过压隙,并且纸浆从下往上通过压榨辊之间的压隙。

主要地,即使存在诸如基于设备输出的系统的其它类型的控制系统,用于洗涤纸浆的压榨辊设备的控制系统是基于扭矩,并且调节压榨辊的旋转速度以保持期望的扭矩值。例如,如果设备的输出增加,则辊的旋转速度增加以便保持期望的扭矩值。

已经进行了许多提高输出和洗涤效率的尝试。例如,us3,730,079公开了一种压榨机,该压榨机包括两个围绕平行轴线可旋转的压榨辊,其中压榨辊中的一个相对于另一个侧向可移动以改变其间压隙的横截面。压榨力通过多个单独的联接系统施加至侧向可移动的压榨辊,这些联接系统由单独的流体压力操作的致动器进行致动。设置气动可伸长的管或弹簧来推动该可移动压榨辊远离另一个。该压榨机的目的是保持压榨辊的轴线平行,同时允许压榨辊的相对侧向运动。

在se532099中公开了一种系统和方法,其中压榨辊之间的距离是可变操作参数,设定用于特定控制参数的至少一个期望值,控制参数包括压榨辊之间的距离,特定控制参数测量特定控制参数;并且其中在操作期间调节压榨辊之间的距离,以将设定期望值和测量的特定控制参数值之间的差异保持在一定水平之下。

然而,仍然需要用于在包括两个可旋转的压榨辊的用于洗涤和脱水纸浆的设备中处理纸浆的改进的且更灵活的方法和系统,其更准确地提供具有期望质量的纸浆并且其增加设备的容量。



技术实现要素:

本发明基于以下认识:通过提供包括基于压榨辊的旋转速度作为可变控制参数的第一控制回路的控制方法和系统,能够实现洗涤设备的改进的洗涤效率、容量、高度的灵活性和生产稳定性,其中基于包括用于控制参数线性负载和/或槽压并且在较佳实施例中压榨辊的扭矩的预定阈值的第一组控制规则来控制或调整旋转速度的调节。

此外,本发明基于以下认识:通过提供包括两个同时操作的控制回路的组合的控制方法和系统,能够实现洗涤设备的改进的洗涤效率、容量、高度的灵活性和生产稳定性,其中第一个环路基于槽压和/或线性负载调节压榨辊的旋转速度,并且第二控制回路包括基于线性负载和槽压调节压榨辊之间的距离。第一控制回路基于第一组控制规则并且第二控制回路基于第二组控制规则。在较佳实施例中,第一控制回路基于槽压、线性负载和扭矩。

通常,基于控制参数槽压和/或线性负载(并且在较佳实施例中为扭矩)控制旋转速度的第一控制回路旨在:在相继减小旋转速度的同时,相继地将相应的控制参数带到它们相应的预定(例如由操作员设定)阈值或尽可能接近该值。基于控制参数槽压和/或线性负载控制压榨辊之间的距离的第二控制回路旨在相继地将相应的控制参数带到它们相应的预定(例如由操作员设定)阈值或阈值尽可能接近该值。

在本发明的实施例中,通过提供包括两个同时操作的控制回路的组合的控制方法和系统,能够实现关于洗涤设备的洗涤容量、效率和生产稳定性的令人满意的结果,其中第一个环路基于槽压和/或线性负载(在较佳实施例中为槽压、线性负载和扭矩)中的任何一个或组合调节压榨辊的旋转速度,并且第二控制回路包括基于线性负载和槽压调节压榨辊之间的距离。

在本发明的实施例中,通过提供包括基于槽压、扭矩和线性负载调节压榨辊的旋转速度的第一回路的控制方法和系统,能够实现关于洗涤设备的容量、洗涤效率和生产稳定性的令人满意的结果。

根据本发明的目的,提供了用于提高洗涤设备的容量、洗涤效率和生产稳定性的方法和系统。

根据所附权利要求,已实现了这些和其它目的。

在本发明的上下文中,术语“在操作期间”是指设备的操作正在进行的期间,即在设备在连续运行、空转运行时或在压榨和洗涤纸浆时工作参数可调节,而无需强制关闭设备。压榨辊的旋转轴线可以在大致相同的水平面内,并且可移动压榨辊然后相对于另一个侧向可移动,或者压榨辊的旋转轴线能以其它方式定位。例如,压榨辊的旋转轴线可以在大致相同的垂直面内,并且可移动压榨辊然后在大致垂直方向上下可动。

根据本发明的一个方面,提供了一种在用于洗涤和脱水纸浆的设备中的方法,该设备包括两个具有可渗透外表面的可旋转压榨辊和其中安装有压榨辊的槽,压榨辊在它们之间限定压隙,在该压隙中压榨纸浆,并且设备布置成在压榨辊的旋转方向上馈送纸浆通过压隙,并且纸浆在设备中的处理由至少一个在操作期间是可变的可变操作参数确定。该方法包括以下步骤:

·包括压榨辊的旋转速度作为可变操作参数;

·包括槽压和/或线性负载作为控制参数,其各自与预定的阈值相关联;

·测量控制参数;

·比较测量的控制参数和相应的预定阈值;以及

·如果测量的控制参数和相应的阈值彼此偏离(通常,在操作期间,偏差意味着测量值低于阈值,但在某些条件下,偏差可能是测量值超过阈值),则根据第一组控制处理规则在操作期间调节和/或保持旋转速度,例如,如果测量的控制参数中的至少一个与相应的阈值对应并且测量的控制参数中没有一个超过它们相应的阈值,旋转速度保持在当前速度。

根据实施例,其中压榨辊中的至少一个相对于另一个压榨辊可移动以改变压隙,该方法还包括:

·包括压榨辊之间的距离作为可变操作参数;以及

·如果线性负载和/或槽压的测量值和相应的阈值彼此偏离,则根据第二组控制处理规则在操作期间调节压榨辊之间的距离,其中所述第二组控制处理规则与所述第一组控制处理规则同步操作。第二组控制处理规则可以例如包括:如果线性负载测量为对应于相应的阈值并且槽压测量为偏离阈值,则增加压榨辊之间的距离。

在实施例中,还可以设想包括例如纸浆分配装置的压力或节流件间隙宽度作为操作参数。节流件间隙宽度是指节流件的可变开口间隙。例如,节流件布置在纸浆分配装置的出口附近或出口中。在国际专利申请wo2014109693中描述了这种节流件。

在较佳实施例中,包括扭矩作为控制参数并且阈值与扭矩相关联。

此外,可以设想包括出口浓度、纸浆进入纸浆分配装置的流量以及压榨辊的旋转速度与纸浆进入纸浆分配装置的流量之间的比率作为控制参数。

在本发明的较佳实施例中,至少一个操作参数的调节旨在使相应的控制参数或至少一个或一些控制参数尽可能接近相应的阈值,该阈值可以由操作员设定并可以设定为最大期望值,例如,关于用于洗涤和脱水纸浆的设备的磨损、性能或工艺效率。如果阈值是最大值,则操作参数的调节旨在使控制参数接近它们相应的最大值(即设定的阈值)

根据本发明的又一方面,提供了一种在用于洗涤和脱水纸浆的设备中处理纸浆的方法,该设备包括两个具有可渗透外表面的可旋转压榨辊和其中安装有压榨辊的槽,压榨辊在它们之间限定压隙,在该压隙中压榨纸浆,并且设备布置成在压榨辊的旋转方向上馈送纸浆通过压隙,并且纸浆在设备中的处理由一组在操作期间是可变的可变操作参数确定。

根据实施例,第一和第二组控制处理规则可以包括(然而,以下规则是一个示例性的并且是非穷举的规则列表):

·第一组可以包括,如果至少一个控制参数的测量值和相应的阈值彼此对应,则将压榨辊的旋转速度保持在当前水平。

·第一和第二组可以包括,如果控制参数的测量值和相应的阈值对于所有控制参数彼此对应,则将压榨辊之间的距离和压榨辊的旋转速度保持在当前水平。

·第一组和第二组可以包括,如果槽压和线性负载的测量值和相应的阈值彼此对应,则将压榨辊之间的距离和压榨辊的旋转速度保持在当前水平。然而,如果扭矩(或纸浆分配装置中的压力)同时超过阈值,则应该增加旋转速度。

·第一组可以包括,如果测量值高于阈值,则增加压榨辊的旋转速度。

·第一组可以包括,如果控制参数的测量值和相应的阈值彼此偏离并且测量值都低于相应的阈值,则降低压榨辊的旋转速度。

·第二组可以包括,如果槽压或线性负载的测量值和相应的阈值彼此偏离,则调节压榨辊之间的距离。

·第二组可以包括,如果线性负载的测量值和相应的阈值彼此偏离并且阈值和槽压的测量值彼此对应,则减小压榨辊之间的距离。

·第二组可以包括,如果线性负载的测量值低于阈值,并且阈值和槽压的测量值彼此对应,则减小压榨辊之间的距离。

·第二组可以包括,如果槽压的测量值和相应的阈值彼此偏离并且线性负载和阈值彼此对应,则增加压榨辊之间的距离。

·第二组可包括,如果槽压的测量值低于阈值并且线性负载对应于阈值,则增加压榨辊之间的距离。

上面的示例是非穷举的处理规则列表。例如,进一步的规则包括第二组包括,如果槽压或线性负载的测量值和相应的阈值彼此偏离,则调节压榨辊之间的距离,使得槽压和相应的阈值以及线性负载和相应的阈值之间的偏差之和被最小化。

根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制洗涤和脱水纸浆的设备的系统,该设备包括两个具有可渗透外表面的可旋转压榨辊和其中安装有压榨辊的槽,压榨辊在它们之间限定压隙,在该压隙中压榨纸浆,并且设备布置成在压榨辊的旋转方向上馈送纸浆通过压隙,并且纸浆在设备中的处理由至少一个在操作期间是可变的可变操作参数确定。将压榨辊的旋转速度包括作为可变操作参数。该系统还包括用于测量控制参数的值的测量装置,其中包括槽压和/或线性负载作为控制参数,布置成比较控制参数的测量值和相应的阈值以识别它们之间的偏差的分析装置,以及用于根据第一组控制处理规则如果在操作期间识别偏差则在操作期间调节和/或保持旋转速度的调节装置。

还可以包括例如纸浆分配装置的压力或节流件间隙宽度作为操作参数。

该系统包括用于为相应的控制参数设定至少一个阈值的设定装置,其中,组合槽压和/或线性负载在实施例中取决于控制回路,也包括扭矩作为控制参数。

此外,还可以包括出口浓度、纸浆进入纸浆分配装置的流量以及压榨辊的旋转速度与纸浆进入纸浆分配装置的流量之间的比率作为控制参数。

在本发明的实施例中,提供了一种系统,该系统包括至少一个相对于另一个压榨辊可移动的压榨辊以改变压隙,其中包括压榨辊之间的距离作为可变操作参数,其中包括槽压和线性负载作为控制参数,并且其中将所述调节装置布置成用于根据第二组控制处理规则在操作期间调节压榨辊之间的距离。如果线性负载和/或槽压和相应的阈值彼此偏离,则第二组控制处理规则与第一组控制处理规则同步操作。

在本发明的实施例中,系统还包括用于为相应的控制参数设定至少一个阈值的设定装置。

在本发明的实施例中,将控制器布置成根据第一组控制处理规则,如果控制参数的测量值和相应的阈值彼此对应,则指示调节装置将压榨辊的旋转速度保持在当前水平。

在本发明的实施例中,调节装置包括用于调节压榨辊旋转速度的旋转速度调节装置。

在本发明的实施例中,调节装置包括至少一个液压驱动装置,用于将可移动压榨辊远离另一个推动或者朝向彼此推动。

在本发明的实施例中,将控制器布置成根据第一组控制处理规则,如果控制参数的测量值和相应的阈值对于所有控制参数彼此对应,则指示调节装置将压榨辊之间的距离和压榨辊的旋转速度保持在当前水平。

在本发明的实施例中,将控制器布置成根据第二组控制处理规则,如果槽压和线性负载的测量值和相应的阈值彼此对应,则指示调节装置将压榨辊之间的距离和压榨辊的旋转速度保持在当前水平。

在本发明的实施例中,将控制器布置成根据第一组控制处理规则指示调节装置,如果测量值高于阈值,则指示调节装置增加压榨辊的旋转速度。

在本发明的实施例中,将控制器布置成根据第一组控制处理规则,如果控制参数的测量值和相应的阈值彼此偏离并且测量值低于相应的阈值,则指示调节装置降低压榨辊的旋转速度。

在本发明的实施例中,将控制器布置成根据第二组控制处理规则,如果槽压和线性负载的测量值和相应的阈值彼此偏离,则指示调节装置调节压榨辊之间的距离。

在本发明的实施例中,将控制器布置成根据第二组控制处理规则,如果线性负载的测量值和相应的阈值彼此偏离并且阈值和槽压的测量值彼此对应,则指示调节装置减小压榨辊之间的距离。

在本发明的实施例中,将控制器布置成根据第二组控制处理规则,如果线性负载的测量值低于阈值并且槽压的测量值和阈值彼此对应,则指示调节装置减小压榨辊之间的距离。

在本发明的实施例中,将控制器布置成根据第二组控制处理规则,如果槽压的测量值和相应的阈值彼此偏离并且线性负载彼此对应,则指示调节装置增加压榨辊之间的距离以将差异减小到低于预定水平。

在本发明的实施例中,将控制器布置成根据第二组控制处理规则,如果槽压的测量值低于阈值并且线性负载与相应的阈值彼此对应,则指示调节装置增加压榨辊之间的距离以将差异减小到低于预定水平。

根据本发明的另一方面,提供了一种用于洗涤和脱水纸浆的设备,该设备包括两个具有可渗透外表面的可旋转压榨辊和其中安装有压榨辊的槽,压榨辊在它们之间限定压隙,在该压隙中压榨纸浆,并且设备布置成在压榨辊的旋转方向上馈送纸浆通过压隙,并且纸浆在设备中的处理由一组在操作期间是可变的可变操作参数确定,并且该设备包括根据本发明的各方面的系统。

另外,提供了一种包括指令的计算机程序产品,当计算机执行程序时,该指令使计算机执行根据本发明的方法。

根据本发明的另一方面,提供了根据本发明的计算机实现的方法。

通过本发明,可以显著地提高设备的性能和灵活性。例如,本发明要求设备能更接近控制参数(例如线性负载和槽压)的最大值或极限操作,这提供了更高的输出一致性和改进的洗涤效率。优点的其它示例包括本发明能够限制线性负载,以便减少磨损和/或在处理效率方面实现线性负载的期望水平。本发明还提供减小槽压的可能性,以减少纤维损失。

本发明的另一个优点是由于控制回路自动操作,因此它显著地减少了对手动监视的需要。这也消除了不同操作员之间的差异并降低了不必要的生产停止的风险,因为控制系统自动处理干扰。

本发明的又一个优点是本发明能在使用传统控制方法(即仅基于用于扭矩的阈值控制旋转速度)的系统中实现。

总之,本发明实现了改进的洗涤设备的容量、洗涤效率和生产稳定性。

操作者能在操作期间设定并且还可以改变用于控制参数的阈值。取决于被调节的可变操作参数的数量,能根据不同种类的算法或技术来执行可变操作参数的调节。例如,可同时调节若干操作参数,或者可一次调节一个操作参数然后调节另一个操作参数。

根据本发明的有利实施例,控制参数(例如槽压、扭矩和线性负载)的至少一个最大值被设定为阈值,并且在操作期间调节可变操作参数以使它们更接近它们相应的最大值或将控制参数保持在它们相应的最大值处。这进一步改进了设备的性能和灵活性,由此能以更加有效的方式获得压榨纸浆的期望质量。

根据本发明的设备的另一有利实施例从从属权利要求和具体实施方式中显现。

附图说明

现在为了示例目的将借助实施例并参考附图来更详细地描述本发明,在附图中:

图1是用于洗涤和脱水纸浆的设备的实施例的示意图,该设备设有根据本发明的用于控制它的系统的实施例,

图2是示出根据本发明的设备的实施例的一部分的示意图,

图3a是示出根据本发明的方法的各方面的示意流程图,

图3b是示出根据本发明的方法的进一步方面的示意流程图,

图3c是示出根据本发明的方法的进一步方面的示意流程图,

图4是示出根据本发明的方法的进一步方面的示意流程图,

图5是示出根据本发明的方法的进一步方面的示意流程图,以及

图6是示出控制参数如何随着时间变化的示例的简化示意图,其取决于在某些操作条件下的操作参数的调节。

具体实施方式

图1示意地示出根据本发明的用于洗涤和脱水含纤维素的纸浆的设备的实施例,该设备设有示意地用方框示出的根据本发明系统的实施例。同样在wo2014/109693中,描述了一种其中可以使用本发明的用于洗涤和/或脱水纸浆的设备,其在此通过引用纳入。

该设备包括第一可转动压榨辊102和第二可转动压榨辊104,每个压榨辊102、104具有穿孔的(即设有多个孔)可渗透外表面106、108,由此外表面106、108对于从纸浆中挤压出来的滤出液是可渗透的。孔的形状通常是圆形的,但也可能是任何形状。压榨辊102、104包括多个滤出液通道110,这些滤出液通道110在外表面106、108的径向内部从而将排出的滤出液引导离开。两个压榨辊102、104在它们之间限定压隙/辊隙112,在该压隙112中压榨纸浆,两个压榨辊102、104布置成在相反方向上旋转,左压榨辊102布置成在逆时针方向旋转,并且右压榨辊104布置成在顺时针方向旋转。该设备布置成将纸浆在压榨辊102、104的旋转方向馈送通过压隙112。压榨辊102、104的旋转轴线在大致相同的水平面内,并且该设备布置成将纸浆在从下向上的大致垂直方向上馈送通过压隙112。压榨辊102、104中的一个、这里是第一压榨辊102相对于另一压榨辊104侧向可移动,从而在设备的操作下改变压隙112。在压榨机的其它实施例中,两个压榨辊102、104都侧向可移动,以在设备的操作下改变压隙112。纸浆在设备中的处理由一组可变的操作参数确定,这些操作参数在操作期间是可变的。

该设备包括外壳,该外壳包括其中安装有压榨辊102、104的槽114、116、118,槽114、116、118部分地包围每个压榨辊102、104的外表面106、108,由此对于每个压榨辊102、104限定间隙124、125,间隙由槽114、116、118与相应压榨辊102、104的外表面106、108来界限。槽114、116、118可被加压,并包括第一侧槽段114和第二侧槽段116,该第一侧槽段114部分地包围第一压榨辊102的外表面106,该第二侧槽段116部分地包围第二压榨辊104的外表面108。

所述外壳包括第一外壳件115和第二外壳件117,该第一外壳件115在第一压榨辊102的两端之间延伸并且第一侧槽段114安装至该第一外壳件115,该第二外壳件117在第二压榨辊104的两端之间延伸并且第二侧槽段116安装至该第二外壳件117。第一外壳件115围绕第一轴121可枢转,并且第二外壳件117围绕第二轴123可枢转,由此外壳件115、117与其侧槽段114、116一起在关闭位置和打开位置之间可移动,该打开位置用于提供到压榨辊102、104的通路。此外,槽114、116、118包括中央槽段118,该中央槽段118在压隙112和侧槽段114、116之间部分地包围压榨辊102、104的外表面106、108。

该设备包括第一纸浆分配装置126和第二纸浆分配装置128,该第一纸浆分配装置126用于将纸浆分配到第一压榨辊102上,该第二纸浆分配装置128用于将纸浆分配到第二压榨辊104上。纸浆分配装置126、128布置成将纸浆沿着每个压榨辊102、104的整个长度分配到间隙124。压榨辊102、104的外表面106、108上所分配的纸浆在压榨辊102、104上形成纸浆垫。这里,纸浆分配装置126、128呈纸浆分配螺旋机的形式。然而,其它种类的纸浆分配装置也是可以的。纸浆分配装置126、128还可包括沿着压榨辊102、104的纵向延伸部一个接一个分配的若干单独的纸浆分配元件。每个纸浆分配装置126、128经由连接装置140、142可连接至纸浆供给系统,并且供给系统将纸浆供给至每个纸浆分配装置126、128。

该设备还包括纸浆输送螺旋机(未示出),该纸浆输送螺旋机例如可以呈纸浆分解螺旋机或切碎螺旋机的形式,朝该纸浆输送螺旋机输送已在压隙112中压榨的纸浆。纸浆输送螺旋机平行于压榨辊102、104的纵向轴线延伸,并且布置成分解纸浆并将纸浆轴向地输送离开压榨机用以进一步处理。

本发明的系统适于通过控制至少一个可变操作参数来控制该设备,该至少一个可变操作参数在操作期间可变并且确定纸浆在该设备中的处理。根据本发明的较佳实施例,操作参数可以包括:

·压榨辊102、104的旋转速度,其用在第一控制回路中;

在某些实施例中,装置的控制基于第一控制回路。此外,操作参数还可以包括:

·与压隙112的横截面对应的压榨辊102、104之间的距离,其用在第二控制回路中;

在第一和第二控制回路同步运行的实施例中,因此使用两个操作参数。此外,还可以包括其它可变操作参数,诸如:

·纸浆分配装置126、128中的压力。

·节流件间隙宽度,其指的是布置在纸浆分配装置附近或出口中的节流件的开口间隙。这例如在国际专利申请wo2014109693中描述。

该系统可以包括操作单元160,用于为特定控制参数设定至少一个阈值,该特定控制参数包含在控制参数的组中。单元160在图1中仅示意性地示出,并且可包括经由其设定控制参数的输入装置162,以及用于显示设定的控制参数的显示装置164。在实施例中,设定装置可以是操作单元、固定计算机、膝上电脑、移动单元或与系统通信的任何其它装置,并使操作员能够设定和调节阈值。

根据本发明的较佳实施例,以下控制参数包括在所述组中:

·压榨辊102、104r的扭矩;

·作用在压隙112中的纸浆上的线性负载,并且该线性负载被压榨辊102、104的扭矩影响;和/或

·槽压,即槽内的压力,(和/或槽入口处的压力)。

在该组中还可包括其它的控制参数,诸如:

·出口浓度;

·进入纸浆分配装置126、128的纸浆的流量;以及

·压榨辊102、104的旋转速度与进入纸浆分配装置126、128的纸浆的流量之间的比率。

该系统包括用于测量特定控制参数的测量装置,并且该测量装置包括:用于测量出口纸浆浓度的装置168;用于测量槽压的装置170;用于测量压榨辊102、104之间距离的装置172;用于测量压榨辊102、104的扭矩的装置174;用于测量线性负载的装置175;用于测量压榨辊102、104的旋转速度的装置178;用于测量进入纸浆分配装置126、128的纸浆流量的装置180;以及用于测量或计算上述比率的装置182。上述用于测量的装置呈合适的传感器或器件的形式。用于测量槽压的装置170可安装在槽中的各个位置,例如槽中的最低一个/多个区域以测量那里的槽压。线性负载例如能通过将用于测量线性负载的装置175设置成连接至压榨辊102、104的轴承来测量,并且并从在轴承上的测量的负载确定该线性负载。

该系统包括调节装置,用于在操作期间调节该设定的一个或多个可变操作参数。调节装置包括:用于调节压榨辊102、104的旋转速度的装置214;以及用于调节压榨辊102、104之间距离的装置,该装置包括液压驱动装置202,用于促使压榨辊104远离或朝向另一压榨辊102侧向可移动,并且用于设置和保持压榨辊102、104之间的特定距离(参见图2)。然而,也可能是用于调节压榨辊102、104之间距离的其它装置,诸如基于机电的装置。

调节装置可以适于调节仅仅一个可变操作参数,或者适于调节两个或更多个可变操作参数。当调节两个或更多个可变操作参数时,调节装置可适于同时调节若干操作参数,或者适于一次调节一个操作参数然后调节另一个操作参数。

调节装置、测量装置、设定装置和显示装置连接至控制器或控制装置166,该控制器或控制装置166适于控制或指示调节装置并适于从测量装置和设定装置取回数据。控制装置166包括处理器167和用于存储数据的存储装置169。控制装置166包括用于执行计算的装置182或分析装置,例如,来自用于测量来自纸浆分配装置126、128的纸浆流量的装置180的测量的所述比率,以及用于测量压榨辊102、104的旋转速度的装置178。

图2示意性地示出了可以在其中实施本发明的设备的实施例,示出了压榨辊在设备的第一端处可枢转安装。第一压榨辊102的轴204和第二侧向可移动压榨辊104的轴206由容纳在轴承壳体208、210中的轴承支承。第一压榨辊102的轴承壳体208固定地附连至该设备的外壳212,并且侧向可移动压榨辊104的轴承壳体210可移动地附连至外壳212,由此第二压榨辊104相对于外壳212可移动,并且相对于另一压榨辊102侧向可移动。液压驱动装置202定位在压榨辊102、104的轴204、206之间,并且连接至各个压榨辊102、104的轴承壳体208、210。相应的液压驱动装置安装在设备的第二端。液压驱动装置202适于促使侧向可移动压榨辊104远离另一压榨辊102并朝向另一压榨辊102,用以在压榨辊102、104之间提供特定的距离并保持该距离。用于测量线性负载的装置174呈连接至液压驱动装置202的测力计(loadcell)201的形式。

图3a-3c借助示意流程图示出了根据本发明的方法的各方面,该方法例如可应用至如图1和图2中所示的设备,但是也可应用至其它包括固定的可转动压榨辊(图3a中所示的第一控制回路)的用于洗涤和脱水含纤维素纸浆的设备,以及包括两个可移动压榨辊的设备。

在图3a中,总体上示出了第一控制回路。首先,在301处包括压榨辊的旋转速度作为可变操作参数。在302处包括扭矩和线性负载和/或槽压作为控制参数,并且操作员可以在303处设定阈值,例如对于每个控制参数的最大值。在设备的操作期间,在304处测量特定控制参数。在305处,比较控制参数的测量值和相应的阈值以识别它们之间的偏差。在实践中,比较测量值和相应的设定阈值以识别测量值是低于还是高于相应的阈值(考虑围绕阈值的任何公差区间)。如果否、即如果测量值与相应的阈值之间存在偏差不同,则在306处根据第一组控制规则调节所述组的一个或多个可变操作参数,以使控制参数成为或对准更接近用于该控制参数的相应的阈值。如果是、即如果测量值和相应的阈值彼此对应,则处理返回到步骤304并且操作参数保持在当前值或当前水平。在处理运行期间,用户可以手动适配控制参数的设定。

在图3b中,总体示出了同步操作的第一和第二控制回路的实施例。在310处,包括压榨辊之间的距离和压榨辊的旋转速度作为操作参数。在311处,包括槽压和线性负载作为控制参数。在312处,操作员设定阈值,例如对于每个控制参数的最大值。在设备的操作期间,在313处测量特定控制参数。在314处,比较控制参数的测量值和相应的阈值以识别偏差。在实践中,比较测量值和相应的设定阈值以识别测量值是低于还是高于相应的阈值(考虑围绕阈值的任何公差区间)。如果否、即如果测量值与相应的阈值之间存在偏差不同,则在315处根据第一和第二组控制规则调节所述组的一个或多个可变操作参数,以使控制参数成为或对准更接近用于该控制参数的相应的阈值。如果是、即如果测量值和相应的阈值彼此对应,则处理返回到步骤313并且操作参数保持在当前值或当前水平。在处理运行期间,用户可以手动适配控制参数的设定。

在图3c中,总体示出了同步操作的第一和第二控制回路的又一实施例。在320处,包括压榨辊之间的距离和压榨辊的旋转速度作为操作参数。在321处,包括槽压、线性负载和扭矩作为控制参数。在322处,操作员设定阈值,例如对于每个控制参数的最大值。在设备的操作期间,在323处测量特定控制参数。在324处,比较控制参数的测量值和相应的阈值以识别偏差。在实践中,比较测量值和相应的设定阈值以识别测量值是低于还是高于相应的阈值(考虑围绕阈值的任何公差区间)。如果否、即如果测量值与相应的阈值之间存在偏差不同,则在325处根据第一和第二组控制规则调节所述组的一个或多个可变操作参数,以使控制参数成为或对准更接近用于该控制参数的相应的阈值。如果是、即如果测量值和相应的阈值彼此对应,则处理返回到步骤323并且操作参数保持在当前值或当前水平。在处理运行期间,用户可以手动适配控制参数的设定。

下面描述了许多示例性控制处理规则(但是并非穷举的):

·根据第一组控制规则,在406处,如果控制参数的测量值在相应的阈值处(即,这些值彼此对应或者这些值之间的差异是可接受的),则在407处,压榨辊102、104的旋转速度保持在当前水平。

·根据第一组控制规则,在406、503处,如果控制参数的测量值对于所有控制参数在相应的阈值处(这些值彼此对应或者这些相应值之间的差异是可接受的),则在407、504处,压榨辊102、104之间的距离和压榨辊102、104的旋转速度保持在当前水平。

·根据第一和第二组控制规则,在406、503处,如果槽压和线性负载的测量值在相应的阈值处(这些值彼此对应或者差异是可接受的),则在407、504处,压榨辊102、104之间的距离和压榨辊102、104的旋转速度保持在当前水平。

·根据第一组控制规则,在404处,如果控制参数的测量值与相应的阈值不同(这些值彼此偏离或者差异不可接受)并且测量值超出阈值,则在405处,增加压榨辊102、104的旋转速度以减小差异。

·根据第一组控制规则,在408处,如果控制参数的测量值不同于或偏离于相应的阈值并且测量值低于相应的阈值,则在409处,减小压榨辊102、104的旋转速度以减小差异。

·根据第二组控制规则,在505、506、508处,如果槽压或线性负载的测量值不同于或偏离于相应的阈值,则在507、509处调节压榨辊102、104之间的距离以减小差异。

·根据第二组控制规则,在508处,如果线性负载的测量值不同于阈值并且槽压在阈值处(这些值彼此对应或者测量值和阈值之间的差异是可接受的),则在509处,减小压榨辊102、104之间的距离,以减小线性负载和阈值之间的差异。

·根据第二组控制规则,在506处,如果槽压的测量值不同于阈值并且线性负载在阈值处(这些值彼此偏离或者测量值和阈值之间的差异是可接受的),则在507处,增加压榨辊102、104之间的距离,以减小槽压和阈值之间的差异。

现在将参照图4-6讨论本发明的另外实施例。

在图4中,示出了基于扭矩、线性负载和槽压用于控制压榨辊的旋转速度的第一控制回路。在本发明的实施例中,用于压榨辊旋转速度的控制回路是基于扭矩、线性负载和槽压中的至少一个或任何一个的组合。

在图5中,示出了基于线性负载和槽压用于控制压榨辊之间的距离的第二控制回路。根据本发明,组合了用于压榨辊的旋转速度和压榨辊之间的距离的控制回路,并从而可以优化设备的洗涤效率、容量和操作稳定性。然而,能够彼此独立地操作两个控制回路。例如,在某些实施例中,仅运行基于旋转速度的第一控制回路。该实施例例如用于压隙不可调节的系统中。

在图6中,示出了组合了两个控制回路的简化示意性示例操作场景。

首先转到图4,在401处设定控制参数线性负载、扭矩和槽压的最大值,并且在402处测量相应控制参数的当前值。在403处,如果其中一个测量值超出最大值或相对于最大值的预定的最高水平(例如,可以允许测量值在围绕最大值的范围内),则在404处旋转速度将增加。同时,如图5中所示,只有当线性负载或槽压偏离最大值时,才会调节压榨辊之间的距离,参见505-509。具体地,在步骤505和506处,如果线性负载处在最大水平处或在设定公差内,并且槽压不是,则在507处增加压榨辊之间的距离。在另一方面,在步骤505和508处,如果槽压处在最大水平处或在设定公差内,并且线性负载不是,则在509处减小压榨辊之间的距离。

现在返回图4,在步骤406处,如果其中一个控制参数在最大水平但不超过最大水平,则在407处保持压榨辊的旋转速度。同时,如上所述,在用于压榨辊之间距离的控制回路中,如果线性负载或槽压不是处在如在505-509处所示的它们相应的最大值,则将调节压榨辊之间的距离。如果所有阈值都低于它们的最大值,则将在405处减小压榨辊的旋转速度。同时,压榨辊之间的距离将根据线性负载在506、507处是否偏离其最大值或者取决于槽压在508、509处是否偏离其最大值而增大或减小。

这也在图6中示出,图6是简化和示意性示例,其中示出了控制参数、槽压、扭矩和线性负载的值,以及调节操作参数、压榨辊之间的距离和压榨辊的旋转速度如何随着时间的推移影响控制参数。

尽管上面已经使用其示例性实施例描述了本发明,但是在不脱离如在所附权利要求限定的本发明的范围的情况下,可以进行如本领域技术人员理解的其改变、修改和组合。

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