Способ управления процессом формования бумажного полотна на бумагоделательной машине

 

Сущность изобретения: по эллипсу ориентации волокон в бумажном полотне измеряютугол ориентации, радиус-векторы в направлении осей эллипса и определяют корректирующий параметр, учитывающий измеренные величины по формуле JTFAF&1/ cos2 a + F& У 9-. где W FA+F& показатель, H ; FA и FB - радиус-вектора в направлении большой или малой осей эллипса , Н;аугол ориентации волокон, град. В зависимости от значения корректирующего параметра изменяют соотношение между скоростью напуска массы и скоростью сетки . В ходе производства бумаги периодически определяют корректирующий параметр и поддерживают указанное соотношение скоростей в заданных пределах для конкретного вида бумаги. 2 ил. С/) с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Il) (я)л 0 21 F t/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ztFk Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4872383/12 (22) 27.08.90 (46) 23.10.92. Бюл. hb 39 (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги (72) С.В.Солодовников, С.В,Богданов, Д.У.Товстош курова, В. Н.Отраш кевич, А.В.Ершов, Т.Н.Пермякова, С.И.Кравинский. В.А.Купчик, В,А.Ковалев и А.Я.Кунингас (56) Tappi Engineering Conference. Holik Н., Nlelschuhn Е., Dahe Н. influence of Headbox

Flow Conditions on Paper Properties and their

Constancy. Материалы Ор Escher %yes от

1987, стр. 3 — 7. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ФОРМОВАн 11i БУМАЖНОГО ПОЛОТНА НА БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЕ (57) Сущность изобретения: по эллипсу ориентации волокон в бумажном полотне измеИзобретение относится к способам формования бумажного полотна путем изменения соотношения между скоростью напуска бумажной массы и скоростью движения сетки.

Известен способ управления формованием бумажного полотна на бумагоделательной машине. включающий измерение корректирующего параметра на основе угла ориентации волокон в бумажном полотне по эллипсу ориентации и изменение соотношения между скоростью напуска бумажной массы и скоростью в зависимости от значения корректирующего параметра, Использование одного угла ориентации при управлении процессом формования ряют угол ориентации, радиус-векторы в направлении осей эллипса и определяют корректирующий параметр, учитывающий измеренные величины по формуле

6, В

1Л вЂ”,, где Nf— показатель, H ; FA u FB — радиус-вектора в направлении большой или малой осей эллипса, Н; а- угол ориентации волокон, град.

В зависимости от значения ко рректирующего параметра изменяют соотношение между скоростью напуска массы и скоростью сетки. В ходе производства бумаги периодически определяют корректиру1ощий параметр и поддерживают укаэанное соотношение скоростей в заданных пределах для конкретного вида бумаги, 2 ил. является недостаточно эффективным, поскольку угол не полностью характеризует ориентацию волокон в бумажном полотне.

При изменении угла ориентации прочность бумаги может оставаться практически неизменной. Также возможно, что при небольших колебаниях угла ориентации прочность бумаги уменьшается значительно, Поэтому в качестве корректирующего параметра необходим показатель, который наиболее полно характеризует прочностные свойства бумаги.

Целью изобретения является улучшение качества бумажного полотна путем повышения эффективности управления процессом формования бумажн<но полотна.

1770501

Указанная цель достигается тем, что в способе управления процессом формования бумажного полотна на бумагоделательной машине, включающем измерение корректирующего параметра на основе угла ориентации волокон в бумажном полотне по эллипсу ориейтации и изменение соотношения между скоростью напуска бумажной массы и скоростью ветки в зависимости от значения корректирующего параметра, согласно изобретению, дополнительно измеряют радиус-векторы в направлении большей и малой осей эллипса ориентации, корректирующий параметр определяют по следующей зави.симости:

W где W — корректирующий параметр, характеризующий механическую прочность бумаги, Н;

FA, в — радиус-векторы в направлении большой и малой осей эллипса ориентации волокон в бумажном полотне, Н; а- угол ориентации волокон, град.

Эллипс ориентации волокон рассматривается как функция распределения волокон в бумажном полотне и эта функция является комплексным показателем механической прочности бумаги, к которому могут быть применены общие законы сопротивления материалов.

На этом основании корректирующий параметр М/ рассматривается как момент. сопротивления эллипса в машинном направлении, характеризующий механическую прочность бумаги, и к нему применяют формулу сопротивления материалов: где !р — момент инерции эллипса ориентации ВОЛОКОН, F> — радиус-вектор в машинном направлении. л6+Я

Момент инерции lpF +F

По известной формуле из геометрии эллипса радиус-вектор в машинном направлении

F 1 где а- угол между машинным направлением и направлением большг; оси эллипса.

FA u FB - соответственно радиус-векторы в направлении большой и малой оси эл5 липса.

После подстановки в формулу !

Ч/ — - значений Ip и Г и математическоРм

ro преобразования получают конечную эа10 висимость для корректирующего параметра

Способ управления формованием бумажного полотна заключается в следую15 щем.

Производят построение эллипса ориентации волокон по образцу готовой бумаги с использованием оптических средств или по разрывному усилию в трех направлениях: в

20 машинном направлении, в поперечном и под фиксированным углом к машинному направлению.

По эллипсу измеряют угол ориентации и радиус-векторы в направлении большой и

25 малой оси эллипса.

По измеренным величинам определяют корректирующий параметр по следующей зависимости;

2 . ° 2

„д Fg " сов а sin а б б

РА + Гв где W — корректирующий параметр, характеризующий.механическую прочность бумаЗ5,и Нз.

FA, Рв — радиус-векторы в направлении большой и малой Оси эллипса ориентации волокон в бумажном полотне, Н; а- угол ориентации волокон, град, Согласно действующему ГОСТУ производят Б измерений и принимают за корректирующий параметр среднее ариф-! метическое произведенных пяти измерений, 45

В соответствии с полученным значением параметров изменяют соотношение между скоростью напуска бумажной массы и скоростью сетки, увеличивал или умень50 шая это соотношение.

Изменение соотношения скоростей приводит к изменению ориентации волокон в бумажном полотне, что в конечном счете улучшает механические свойства получаемого бумажного полотна, В процессе производства бумаги периодически.производят контроль качества бумаги и корректировку соотношений скоростей напуска массы и сетки. 1770501

15 або

В + Я1>

Э 14 . 44 47з . 21 94з

44 47

21 94

44,47 + 21,94

Для каждой бумагоделательной машины составляются контрольные таблицы корректирующих параметров и соответствующих им соотношений скоростей напуска и сетки. Эти таблицы составляются на каждый вид бумаги, выпускаемой на данной машине.

По этим таблицам перед началом производства определенного вида бумаги устанавливают соотношение скоростей напуска массы и сетки, а в процессе производства осуществляют контроль и корректировку указанным способом.

Зависимость между корректирующим параметром W и соотношением скорости напуска и сетки носит нелинейный характер. Поэтому определяют оптимальный диапазон значений W и соответствующих соотношений скоростей в каждом конкретном случае.

П О и м е р. Бумага офсетная массой

65 г/м, Корректирующий параметр определен в пределах 490-570, что соответствует диапазону соотношений скоростей напуска и сетки 1,005-1,015. Последовательность осуществления способа управления.

Предварительно производят построение эллипса ориентации волокон по разрывному усилию в трех направлениях; в машинном, поперечном и под углом к машинному.

По эллипсу получают значение угла ориентации волокон, равной 11,9О, и значения радиус-векторов в направлении большой и малой осей эллипса: F= 44,47 Н и Г= 21,94 Н.

Корректирующий параметр

- гвз,ев и

Найденное значение W находится вне заданного интервала и указывает, что соотношение скоростей напуска и сетки равны

0,989, то есть менее нижнего предела указанного диапазона.

Изменяют соотношение скоростей, чтобы ввести его в заданные пределы, беря для ориентации среднее значение соотношений 1,010. После этого снова определяют значение W указанным способом для удержания соотношения скоростей в заданном диапазоне. Таким образом осуществляют управление процессом формования, удерживая с помощью корректировки соотношение

50 скоростей напуска и сетки, соотвстствующие значениям механических свойств изготавливаемой бумаги.

Для сравнения способа с аналогом приведены два графика: фиг. 1 -- график изменения 1И; фиг. 2 — график изменения угла а ориентации волокон от тех же соотношений скоростей. При э1ом по оси ординат указаны соответственно значения W u а, а по оси абсцисс — соотношение скоростей. На графиках виден характер изменения корректирующих параметров — W» a.

Для сравнения взяты два интервала соотношения скоростей.

0,989 — 1,005 и 1,005-1,015

В первом интервале характеристики

W и а позволяют использовать их в качестве корректирующих параметров для изменения соотношения скоростей. При этом получают сравнимые между собой результаты управления процессом формования.

Однако на следующем участке интервала соотношений характер изменения угла( а существенно отличается от характера изменения W. Угол а на данном участке изменяется незначительно, что не позволяет достаточно точно осуществлять управление процессом, хотя в указанном интервале происходит значительное изменение механических свойств бумаги.

В то же время в этом интервале W характеризует эти изменения и характер изменения этого корректирующего параметра позволяет производить управление процессом формования путем изменения соотношения скоростей напуска и сетки. Это обеспечивает удержание соотношения скоростей в заданном интервале и сохранение качества бумаги по ее механическим свойствам.

Способ обеспечивает повышение эффективности управления процессом формирования бумажного полотна и улучшение качества производимой бумаги на бумагоделательной машине.

Формула изобретения

Способ управления процессом формования бумажного полотна на бумагоделательной машине, включающий измерение корректирующего параметра на основе угла ориентации волокон в бумажном полотне по эллипсу ориентации и изменение соотношения между скоростью напуска бумажной

177О501

<са

Я. (Зад

4Ь) (DD

О. 9Я5 09® о.99 r.eon X0a5 t.oà r.os s o Î

Соаганоыьте скоросмт иап ска микы и саюги массы и скоростью сетки в зависимости от значения корректирующего параметра, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества бумажного полотна путем повышения эффективности управления дополнительно измеряют радиус-векторы в направлении большой и малой оси эллипса ориентации, а корректирующий параметр определяют по следующей зависимости:

5 где Я вЂ” корректирующий параметр, характеризующий механическую прочность бумаги, Н;

ГА, Fa — радиус-векторы в направлении большой и малой оси аллипса ориентации

1О волокон в бумажном полотне, Н;

Q- угол ориентации волокон. град.

1770501

<Риг. Г

Составитель С.Солодовников

Редактор Т.Пилипенко Техред M.Ìîðãåíòàë Ко екто Н.Ревская рр р

Подписное

Заказ 3720 Тираж тиям и и ГКНТ СССР

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при

11.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

П оизводственно-издательский комбинат Патент ° г. Уж ор д, у . . У г о л.Гагарина, 101 рои в

+РР ь а

Ь.>

-zo

0985

4990 0995 . У,ОО /005 д10 1.0 5 /.0ZO

Соотноыеииб скоРвстей нйписка юссю и сел Ми