EP1318229A1 - Method for controlling sorting systems and sorting system for using the method - Google Patents
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- EP1318229A1 EP1318229A1 EP02024605A EP02024605A EP1318229A1 EP 1318229 A1 EP1318229 A1 EP 1318229A1 EP 02024605 A EP02024605 A EP 02024605A EP 02024605 A EP02024605 A EP 02024605A EP 1318229 A1 EP1318229 A1 EP 1318229A1
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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- D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
- D21G9/0009—Paper-making control systems
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-
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- D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
- D21D5/02—Straining or screening the pulp
Definitions
- the invention relates to a method for regulating in particular multi-stage Sorting systems in paper production according to the generic term of claim 1 and a suitable for performing this method Sorting system.
- Sorting systems for paper production are used to make a fiber suspension to be divided into at least two fractions, namely one such called fine fraction and a so-called coarse fraction.
- the fine fraction consists of a large part of that in the fiber suspension contained water and as many paper fibers as possible, while the Coarse fraction, i.e. the fraction, which the in the respective sorters of the Sorting systems used sieves cannot happen as little as possible Fibers and possibly contain all interfering impurities.
- Every high-quality sorting process ensures the greatest possible purity the fine fraction obtained in the end, as little fiber loss as possible, i.e. minimal fiber content in the coarse fraction, and one as possible large production volume aimed for, whereby under production or Production quantity the amount of accepted material is understood.
- the object of the invention is to develop a method in the preamble of Claim 1 specified type so that on the one hand the above achieved the goals of a good sorting process as best as possible can be and on the other hand in the regulation carried out Predefinable target values such as Efficiency and fiber loss specified taking fluctuations in raw material quality into account can.
- the operating personnel can also specify the target values "efficiency” and "fiber loss” via the status controller.
- These specifications are then implemented by the control implemented according to the invention in manipulated variables for the control valves so that the sorting system runs optimally in accordance with the specifications. It is particularly advantageous that not only the control valves can be influenced via the status controller, but that, for example, if a minimal fiber loss is sought, machine parameters can also be influenced, such as the rotor speed of a sorter via a frequency converter.
- the sticky surface is in the fine fraction on the ordinate of this representation (Acceptable substance) applied.
- An increasing sticky area in the accepted fabric means less purity.
- the parameter relating to the overflow relates to the quantity of reject that can be set during operation of the sorter, here measured volumetrically.
- the slot width refers to the screen basket of the sorter used.
- Profile angle is to be understood as the angle at which the upper edge of a sieve bar is inclined with respect to the circumference. A large profile angle corresponds to a relatively strong turbulence in the inlet area of the slotted screen, which means on the one hand a higher throughput, but on the other hand a lower purity of the accepted material.
- the slot speed refers to the suspension as it passes through the slot. It results essentially from the entire slot area and from the volume flow pumped through the sorting machine.
- the speed is the speed of the rotor of a sorter, which is used to keep the screen clear is provided and preferably with different speeds can be operated.
- FIG. 2 shows a diagram of an embodiment of the invention performing, three-stage sorting system.
- the sorting system shown as an example in FIG. 2 is constructed in three stages and is controlled by a state controller 25 in operation.
- the system comprises a first sorter 1, in which a sieve 2 is located.
- the sieve contains a large number of openings which are designed in this way are that part of the incoming fiber suspension S as a fine fraction F can pass through the openings while a coarse fraction G is rejected becomes.
- the suspension S is supplied by a pump 24.
- a flow sensor 7 and a Control valve 8 arranged, and a corresponding flow sensor 6 and a corresponding control valve 4 are in the output line for the Coarse fraction provided.
- the flow sensors 6, 7 deliver their signals to the state controller 25, while the control valves 4, 8 receive their control signals from the state controller 25 received.
- the coarse fraction G of the first sorter 1 is via a collection unit 3 and a pump 24 fed to a second sorter 9 with a sieve 10.
- This sorter 9 is also in the outlet line for the fine fraction a flow sensor 13 and a control valve 14 and in the outlet line a flow sensor 11 and a control valve 12 for the rough function arranged, the sensors in turn their signals to the state controller 25 deliver and the control valves 12, 14 controlled by the state controller 25 or be regulated.
- This third sorter 15 also applies to both the output line for the fine fraction as well as in the outlet line for the coarse fraction in each case a flow sensor 20 or 17 and a control valve 21 or 18 are provided, again in an analogous manner to the previous ones
- the flow sensors sort their measurement signals at the State controller 25 deliver while the control valves 21 and 18 of this State controller 25 are controlled or regulated.
- the fine fraction of the third sorter 15 is via the collecting unit 3 and the pump 24 fed to the second sorter 9, which also contains the coarse fraction of the receives the first sorter via the collecting unit 3.
- a complete balancing is based on the online flow measurements which enables mass flows in all sorters. The production targets and fiber loss are recorded.
- the target size of efficiency or good quality can also be about an online quality sensor 5 is detected, its output signals be fed to the state controller 25 for further processing. This but is not mandatory. A sensible regulation or control is also possible if the operator specifies qualitatively whether he want to drive higher quality or higher production.
- a further development of the invention is characterized in that at least a return RC is provided for the first sorter 1.
- This Return flow is branched off from the fine fraction F in front of the flow sensor 7 and led to the input line for the suspension S, the Return expediently opens before the feed pump 24.
- the return RC are in turn a flow sensor 22 and a control valve 23 arranged, wherein the sensor 22 sends its signals to the state controller 25 supplies and the control valve 23 controlled by the state controller 25 or is regulated.
- the return flow of the fine fraction can be as additional operating parameters integrated into the control concept become. The advantage that can be achieved is that this additional Operating parameters have a significant impact on sorting efficiency has, but only little influence on the other operating parameters.
- FIG. 3 shows a particularly preferred embodiment variant of the invention, which differs from the exemplary embodiment according to FIG. 2 in that that the return RC is not on the first sorter, but rather on the second sorter 9 of the system shown is provided.
- this Return RC is a flow sensor analogous to the embodiment according to FIG. 2 22 'and a control valve 23' are provided, the flow sensor 22 'delivers its output signals to the state controller 25 while the control valve 23 'its control signals from the state controller 25 receives.
- the use of a return RC at a higher level the overall arrangement, as in the exemplary embodiment according to FIG. 3 in connection with level 9, is particularly advantageous because in these levels, the dirt load is already greater and thus the return can develop the best possible effectiveness.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung von insbesondere mehrstufigen
Sortiersystemen bei der Papiererzeugung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes
Sortiersystem.The invention relates to a method for regulating in particular multi-stage
Sorting systems in paper production according to the generic term
of
Sortiersysteme für die Papiererzeugung dienen dazu, eine Faserstoffsuspension in mindestens zwei Fraktionen aufzuteilen, nämlich in eine so genannte Feinfraktion und eine so genannte Grobfraktion. Die Feinfraktion besteht dabei aus einem großen Teil des in der Faserstoffsuspension enthaltenen Wassers sowie aus möglichst vielen Papierfasern, während die Grobfraktion, d.h. die Fraktion, welche die in den jeweiligen Sortierern des Sortiersystems verwendeten Siebe nicht passieren kann, möglichst wenig Fasern und möglichst alle störenden Verunreinigungen enthalten soll.Sorting systems for paper production are used to make a fiber suspension to be divided into at least two fractions, namely one such called fine fraction and a so-called coarse fraction. The fine fraction consists of a large part of that in the fiber suspension contained water and as many paper fibers as possible, while the Coarse fraction, i.e. the fraction, which the in the respective sorters of the Sorting systems used sieves cannot happen as little as possible Fibers and possibly contain all interfering impurities.
Da die störenden und zu entfernenden Verunreinigungen ein breites Größenspektrum besitzen, lässt es sich nicht vermeiden, dass die von kleineren und kleinsten Teilchen gebildeten Verunreinigungen zusammen mit den Fasern in die Feinfraktion gelangen. Um den Anteil von Verunreinigungen in der Feinfraktion zu minimieren und möglichst zu verhindern, dass in der am Ausgang einer Sortieranlage erhaltenen Feinfraktion überhaupt noch Störstoffe vorhanden sind, wurden aufwendige Sortierverfahren entwickelt, die Anlagen mit einer größeren Anzahl von Sortierern erfordern, die in Reihe und/oder parallel geschaltet sein können. Es hat sich jedoch gezeigt, dass der Erfolg einer Sortieranlage nicht nur durch die Anzahl der verwendeten Sortierapparate und deren Qualität bestimmt wird, sondern vor allem auch durch die verfahrenstechnische Gestaltung des Sortierverfahrens selbst.Because the disruptive and removable impurities are a wide Possess range of sizes, it cannot be avoided that of smaller and smallest particles together formed impurities get into the fine fraction with the fibers. To the proportion of impurities to minimize and prevent as much as possible in the fine fraction, that in the fine fraction obtained at the exit of a sorting system at all There are still elaborate sorting methods developed the plants with a larger number of sorters require that can be connected in series and / or in parallel. It has However, it has been shown that the success of a sorting system is not only due to the Number of sorting devices used and their quality determined is, but above all through the process engineering design the sorting process itself.
Bei jedem hochwertigen Sortierverfahren wird eine möglichst große Reinheit der am Ende gewonnenen Feinfraktion, ein möglichst geringer Faserverlust, d.h. minimale Faseranteile in der Grobfraktion, sowie eine möglichst große Produktionsmenge angestrebt, wobei unter Produktion bzw. Produktionsmenge die erhaltene Gutstoffmenge verstanden wird.Every high-quality sorting process ensures the greatest possible purity the fine fraction obtained in the end, as little fiber loss as possible, i.e. minimal fiber content in the coarse fraction, and one as possible large production volume aimed for, whereby under production or Production quantity the amount of accepted material is understood.
Eine besondere Problematik im Zusammenhang mit der Erreichung dieser Zielsetzung resultiert vor allem aus Schwankungen der Rohstoffqualität, die im negativen Sinne verursacht werden kann durch größere Mengen an in Zeitungen eingelegte Werbeprospekte, und im positiven Sinne durch fallende Rohstoffpreise, was die Verarbeitung von Materialien fördert, die zu einer überdurchschnittlich hohen Rohstoffqualität führen. Diese Sachverhalte erschweren es, Sortiersysteme bekannter Art so zu steuern oder zu regeln, dass eine bestimmte Zielgröße, wie z.B. Wirkungsgrad oder minimaler Faserverlust, erreicht wird.A particular problem in connection with the achievement of this The objective results primarily from fluctuations in raw material quality, which can be caused in the negative sense by larger amounts of advertising brochures inserted in newspapers, and in a positive sense falling raw material prices, which promotes the processing of materials that lead to above-average raw material quality. These facts make it difficult to control sorting systems of a known type or to regulate that a certain target, such as Efficiency or minimal fiber loss is achieved.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren von der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 angegebenen Art so zu optimieren, dass einerseits die vorstehend
erwähnten Ziele eines guten Sortierverfahrens bestmöglich erreicht
werden können und andererseits bei der durchgeführten Regelung
vorgebbare Zielgrößen wie z.B. Wirkungsgrad und Faserverlust vorgegeben
und dabei Schwankungen der Rohstoffqualität berücksichtigt werden
können.The object of the invention is to develop a method in the preamble of
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen
Merkmale. This object is achieved by the specified in
Wesentlich für die Erfindung ist dabei, dass über online-Messungen und/oder Berechnungen eine vollständige Bilanzierung der Massenströme in allen Sortierern durchgeführt und davon Gebrauch gemacht wird, dass die Abhängigkeiten der Zielgrößen, wie z.B. Wirkungsgrad und Faserverlust, von den Betriebsparametern bekannt sind und sich durch Gleichungen beschreiben lassen. Das Sortiersystem kann aus diesem Grunde durch ein lineares Gleichungssystem modelliert werden, wobei dann dieses Modell durch Implementierung eines Zustandsreglers erfindungsgemäß dazu genutzt wird, die Anlage im optimalen Betriebszustand zu fahren.It is essential for the invention that online measurements and / or calculations a complete balancing of the mass flows carried out in all sorters and use is made of that the dependencies of the target values, e.g. Efficiency and fiber loss, are known from the operating parameters and are characterized by equations let describe. The sorting system can for this reason be modeled by a system of linear equations, then this model according to the invention by implementing a state controller is used to keep the system in optimal operating condition drive.
Durch das dem Sortiersystem auf diese Weise übergeordnete Regelkonzept
können beispielsweise neben der Zielgröße "Produktion" auch bezüglich
der Zielgrößen "Wirkungsgrad" und "Faserverlust" über den Zustandsregler
Vorgaben durch das Bedienpersonal gemacht werden. Diese Vorgaben
werden dann durch die erfindungsgemäß realisierte Regelung in Stellgrößen
für die Regelventile so umgesetzt, dass das Sortiersystem entsprechend
den Vorgaben optimal läuft.
Von besonderem Vorteil ist dabei, dass nicht nur die Regelventile über den
Zustandsregler beeinflusst werden können, sondern dass beispielsweise
dann, wenn ein minimaler Faserverlust angestrebt wird, auch Maschinenparameter
beeinflusst werden können, wie z.B. die Rotordrehzahl eines
Sortierers über einen Frequenzumrichter.Due to the control concept that is superior to the sorting system in this way, for example, in addition to the "production" target variable, the operating personnel can also specify the target values "efficiency" and "fiber loss" via the status controller. These specifications are then implemented by the control implemented according to the invention in manipulated variables for the control valves so that the sorting system runs optimally in accordance with the specifications.
It is particularly advantageous that not only the control valves can be influenced via the status controller, but that, for example, if a minimal fiber loss is sought, machine parameters can also be influenced, such as the rotor speed of a sorter via a frequency converter.
Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eines auch zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes Sortiersystem sind in den Unteransprüchen beschrieben und werden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1
- ein Diagramm zur Erläuterung des Einflusses der Maschinenparameter auf das Sortierergebnis gemäß einem Beispiel,
- Fig. 2
- ein Diagramm zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Sortiersystems, und
- Fig. 3
- eine bevorzugte Ausführungsvariante des Beispiels nach Fig. 2.
- Fig. 1
- 1 shows a diagram to explain the influence of the machine parameters on the sorting result according to an example,
- Fig. 2
- a diagram for explaining an embodiment of a sorting system according to the invention, and
- Fig. 3
- a preferred embodiment of the example of FIG. 2nd
Fig. 1 zeigt an einem Beispiel, wie sich bestimmte wählbare Parameter von Sortierern auf die Reinheit der Feinfraktion bzw. des Gutstoffes auswirken.1 shows an example of how certain selectable parameters of Impact sorters on the purity of the fine fraction or the accepted material.
Auf der Ordinate dieser Darstellung ist die Sticky-Fläche in der Feinfraktion (Gutstoff) aufgetragen. Eine zunehmende Sticky-Fläche im Gutstoff bedeutet dabei ein geringere Reinheit.The sticky surface is in the fine fraction on the ordinate of this representation (Acceptable substance) applied. An increasing sticky area in the accepted fabric means less purity.
Auf der Abszisse sind verschiedene Parameter eingetragen.
Der den Überlauf betreffende Parameter betrifft die bei Betrieb des Sortierers
einstellbare Menge des Rejects, hier volumetrisch gemessen. Die
Schlitzweite bezieht sich auf den Siebkorb des verwendeten Sortierers.
Unter Profilwinkel ist der Winkel zu verstehen, in dem die Oberkante eines
Siebstabes gegenüber dem Umfang geneigt ist. Ein großer Profilwinkel
entspricht dabei einer relativ starken Verwirbelung im Einlaufbereich des
Schlitzsiebes, was einerseits einen höheren Durchsatz, andererseits aber
eine geringere Reinheit des Gutstoffs bedeutet.
Die Schlitzgeschwindigkeit bezieht sich auf die Suspension beim Durchtritt
durch den Schlitz. Sie resultiert im wesentlichen aus der gesamten
Schlitzfläche und aus dem durch die Sortiermaschine gepumpten Volumenstrom. Various parameters are entered on the abscissa.
The parameter relating to the overflow relates to the quantity of reject that can be set during operation of the sorter, here measured volumetrically. The slot width refers to the screen basket of the sorter used. Profile angle is to be understood as the angle at which the upper edge of a sieve bar is inclined with respect to the circumference. A large profile angle corresponds to a relatively strong turbulence in the inlet area of the slotted screen, which means on the one hand a higher throughput, but on the other hand a lower purity of the accepted material.
The slot speed refers to the suspension as it passes through the slot. It results essentially from the entire slot area and from the volume flow pumped through the sorting machine.
Die Drehzahl ist die Drehzahl des Rotors eines Sortierers, der zur Siebfreihaltung vorgesehen ist und vorzugsweise mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden kann.The speed is the speed of the rotor of a sorter, which is used to keep the screen clear is provided and preferably with different speeds can be operated.
Im rechten Teil der Fig. 1 is als Beispiel eine Referenzeinstellung angegeben.In the right part of FIG. 1, a reference setting is given as an example.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm einer ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellenden, dreistufigen Sortieranlage.2 shows a diagram of an embodiment of the invention performing, three-stage sorting system.
Wie anhand der Fig. 1 zu sehen ist, haben die im Betrieb beeinflussbaren Parameter Überlaufmenge und Schlitzgeschwindigkeit einen erheblichen Einfluss auf den Systemwirkungsgrad. Vergleichbares gilt für den Faserverlust bzw. Eindickfaktor. Derartige Zusammenhänge sind maßgeblich dafür, dass das Sortiersystem durch ein lineares Gleichungssystem mathematisch modelliert werden kann und unter Verwendung eines solchen Modells in einem Zustandsregler die jeweilige Anlage im gewünschten optimalen Betriebszustand gefahren werden kann.As can be seen from FIG. 1, those that can be influenced during operation Parameters overflow quantity and slot speed a considerable Influence on system efficiency. The same applies to fiber loss or thickening factor. Such relationships are crucial for making the sorting system mathematical by a linear system of equations can be modeled and using such Model in a state controller the respective system in the desired optimal operating condition can be driven.
Die in Fig. 2 als Beispiel dargestellte Sortieranlage ist dreistufig aufgebaut
und wird über einen Zustandsregler 25 im Betrieb geregelt.The sorting system shown as an example in FIG. 2 is constructed in three stages
and is controlled by a
Die Anlage umfasst einen ersten Sortierer 1, in dem sich ein Sieb 2 befindet.
Das Sieb enthält eine Vielzahl von Öffnungen, welche so gestaltet
sind, dass ein Teil der einströmenden Faserstoffsuspension S als Feinfraktion
F die Öffnungen passieren kann, während eine Grobfraktion G abgewiesen
wird. The system comprises a
Die Zuführung der Suspension S erfolgt über eine Pumpe 24. In der Ausgangsleitung
für die Feinfraktion F ist ein Durchfluss-Sensor 7 sowie ein
Stellventil 8 angeordnet, und ein entsprechender Durchfluss-Sensor 6
und ein entsprechendes Stellventil 4 sind in der Ausgangsleitung für die
Grobfraktion vorgesehen.The suspension S is supplied by a
Die Durchfluss-Sensoren 6, 7 liefern ihre Signale an den Zustandsregler
25, während die Stellventile 4, 8 ihre Steuer- bzw. Regelsignale vom Zustandsregler
25 erhalten.The flow sensors 6, 7 deliver their signals to the
Die Grobfraktion G des ersten Sortierers 1 wird über eine Sammeleinheit
3 und eine Pumpe 24 einem zweiten Sortierer 9 mit Sieb 10 zugeführt.
Auch bei diesem Sortierer 9 sind in der Auslassleitung für die Feinfraktion
ein Durchfluss-Sensor 13 und ein Stellventil 14 und in der Auslassleitung
für die Grobfunktion ein Durchfluss-Sensor 11 und ein Stellventil 12
angeordnet, wobei die Sensoren wiederum ihre Signale an den Zustandsregler
25 liefern und die Stellventile 12, 14 vom Zustandsregler 25 gesteuert
bzw. geregelt werden.The coarse fraction G of the
Während die Feinfraktion des zweiten Sortierers 9 der Ausgangsleitung für
die Feinfraktion F des ersten Sortierers 1 zugeführt wird, gelangt die
Grobfraktion des zweiten Sortierers 9 über eine Sammeleinheit 3 und eine
Pumpe 24 zu einem dritten Sortierer 15 mit Trennsieb 16.During the fine fraction of the second sorter 9 of the output line for
the fine fraction F of the
Auch für diesen dritten Sortierer 15 gilt, dass sowohl in der Ausgangsleitung
für die Feinfraktion als auch in der Ausgangsleitung für die Grobfraktion
jeweils ein Durchfluss-Sensor 20 bzw. 17 und ein Stellventil 21
bzw. 18 vorgesehen sind, wobei wiederum in analoger Weise zu den vorhergehenden
Sortierern die Durchfluss-Sensoren ihre Messsignale an den
Zustandsregler 25 liefern, während die Stellventile 21 und 18 von diesem
Zustandsregler 25 gesteuert bzw. geregelt werden. Die Feinfraktion des
dritten Sortierers 15 wird über die Sammeleinheit 3 und die Pumpe 24
dem zweiten Sortierer 9 zugeführt, welcher ebenfalls die Grobfraktion des
ersten Sortierers über die Sammeleinheit 3 erhält.This
Über die online-Durchflussmessungen wird eine vollständige Bilanzierung der Massenströme in allen Sortierern ermöglicht. Die Zielgrößen Produktion und Faserverlust sind damit erfasst.A complete balancing is based on the online flow measurements which enables mass flows in all sorters. The production targets and fiber loss are recorded.
Die Zielgröße Wirkungsgrad oder Gutstoffqualität kann ebenfalls über
einen online-Qualitätssensor 5 erfasst werden, dessen Ausgangssignale
dem Zustandsregler 25 zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Dies
ist aber nicht zwingend erforderlich. Eine sinnvolle Regelung bzw. Steuerung
ist auch dadurch möglich, dass der Bediener qualitativ vorgibt, ob er
eine höhere Qualität oder eine höhere Produktion fahren möchte.The target size of efficiency or good quality can also be about
an online quality sensor 5 is detected, its output signals
be fed to the
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest
für den ersten Sortierer 1 ein Rücklauf RC vorgesehen ist. Dieser
Rücklauf wird von der Feinfraktion F vor dem Durchfluss-Sensor 7 abgezweigt
und zur Eingangsleitung für die Suspension S geführt, wobei die
Rückführung zweckmäßigerweise vor der Förderpumpe 24 mündet. In
dem Rücklauf RC sind wiederum ein Durchfluss-Sensor 22 und ein Stellventil
23 angeordnet, wobei der Sensor 22 seine Signale an den Zustandsregler
25 liefert und das Stellventil 23 vom Zustandsregler 25 gesteuert
oder geregelt wird. Die Rücklaufströmung der Feinfraktion kann dabei als
zusätzlicher Betriebsparameter in das Regelungskonzept eingebunden
werden. Der dabei erreichbare Vorteil liegt darin, dass dieser zusätzliche
Betriebsparameter einen signifikanten Einfluss auf den Sortierwirkungsgrad
hat, aber nur geringen Einfluss auf die übrigen Betriebsparameter. A further development of the invention is characterized in that at least
a return RC is provided for the
Fig. 3 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung,
die sich vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dadurch unterscheidet,
dass der Rücklauf RC nicht am ersten Sortierer, sondern vielmehr am
zweiten Sortierer 9 der dargestellten Anlage vorgesehen ist. In dieser
Rückführung RC ist analog zur Ausführungsform nach Fig. 2 ein Durchflusssensor
22' und ein Stellventil 23' vorgesehen, wobei der Durchflusssensor
22' seine Ausgangssignale an den Zustandsregler 25 liefert, während
das Stellventil 23' seine Steuer- bzw. Regelsignale vom Zustandsregler
25 erhält. Die Verwendung eines Rücklaufs RC in einer höheren Stufe
der Gesamtanordnung, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 im Zusammenhang
mit der Stufe 9, ist deshalb besonders vorteilhaft, weil in
diesen Stufen die Schmutzfracht bereits größer ist und damit die Rückführung
die bestmögliche Wirksamkeit entfalten kann.3 shows a particularly preferred embodiment variant of the invention,
which differs from the exemplary embodiment according to FIG. 2 in that
that the return RC is not on the first sorter, but rather on the
second sorter 9 of the system shown is provided. In this
Return RC is a flow sensor analogous to the embodiment according to FIG. 2
22 'and a control valve 23' are provided, the flow sensor
22 'delivers its output signals to the
Darauf hinzuweisen ist, dass im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen
nach den Fig. 2 und 3 generell ausgangs- bzw. eingangsseitige
Messungen vorgesehen sind, was aber nicht bedeutet, dass sämtliche
Massenströme stets über Messungen erfasst werden müssen. Es ist ebenso
möglich, dass nur ein Teil der Massenströme online über Messwerte
erfasst wird und die verbleibenden Massenströme rechnerisch ermittelt
werden. Es genügt beispielsweise bei einem Sortierer, der über drei Anschlüsse
ver- oder entsorgt wird, zwei Massenströme zu erfassen, weil sich
dann ein dritter Massenstrom aufgrund des Arbeitens mit einem inkompressiblen
Medium berechnen lässt.It should be noted that in connection with the
Es sei ausdrücklich noch darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 und 3 sowohl mit einer größeren als auch mit einer kleineren Anzahl von Sortierern realisiert werden kann. It should be expressly pointed out that the invention Method compared to the embodiments of FIGS. 2 and 3 with both a larger and a smaller number of Sorters can be realized.
- 11
- erster Sortiererfirst sorter
- 22
- Siebscree
- 33
- Sammeleinheitcollection unit
- 44
- Stellventil, Grobfraktion erster SortiererControl valve, coarse fraction first sorter
- 55
- Qualitätssensorquality sensor
- 66
- Durchfluss-Sensor, Grobfraktion erster SortiererFlow sensor, coarse fraction first sorter
- 77
- Durchfluss-Sensor, Feinfraktion erster SortiererFlow sensor, fine fraction first sorter
- 88th
- Stellventil, Feinfraktion erster SortiererControl valve, fine fraction first sorter
- 99
- zweiter Sortierersecond sorter
- 1010
- Siebscree
- 1111
- Durchfluss-Sensor, Grobfraktion zweiter SortiererFlow sensor, coarse fraction of second sorter
- 1212
- Stellventil, Grobfraktion, zweiter SortiererControl valve, coarse fraction, second sorter
- 1313
- Durchfluss-Sensor, Feinfraktion zweiter SortiererFlow sensor, fine fraction of second sorter
- 1414
- Stellventil, Feinfraktion zweiter SortiererControl valve, fine fraction of second sorter
- 1515
- dritter Sortiererthird sorter
- 1616
- Siebscree
- 1717
- Durchfluss-Sensor, Grobfraktion, dritter SortiererFlow sensor, coarse fraction, third sorter
- 1818
- Stellventil, Grobfraktion, dritter SortiererControl valve, coarse fraction, third sorter
- 1919
- Abfallwaste
- 2020
- Durchfluss-Sensor, Feinfraktion dritter SortiererFlow sensor, fine fraction third sorter
- 2121
- Stellventil, Feinfraktion dritter SortiererControl valve, fine fraction third sorter
- 2222
- Durchfluss-SensorrücklaufFlow sensor Return
- 22'22 '
- Durchfluss-Sensor (Rücklauf RC)Flow sensor (return RC)
- 2323
- StellventilrücklaufControl valve return
- 23'23 '
- Stellventil (Rücklauf RC)Control valve (return RC)
- 2424
- Pumpepump
- 2525
- Zustandsregler (Prozessor)State controller (processor)
Claims (16)
bei dem die jeweils einer Sortierstufe zugeführte Faserstoffsuspension (S) in mindestens zwei Fraktionen, nämlich eine Feinfraktion (F) und eine Grobfraktion (G) aufgeteilt und zumindest ein Anteil einer Grobfraktion nochmals sortiert und wenigstens die dabei erhaltene Feinfraktion in den Sortiervorgang rückgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Sortierstufe (1, 9, 15) des Sortiersystems die ein- und ausgangsseitigen Massenströme durch online-Messung und/oder Berechnung erfasst und die gewonnenen Werte einem dem Sortiersystem zugeordneten Prozessor (10) zur mathematischen Modellierung und Zustandsregelung des Sortiersystems zugeführt werden, und dass in Abhängigkeit von vorgebbaren Zielgrößen wie Produktion, Wirkungsgrad, Faserverlust und dergleichen die ausgangsseitigen Massenströme der Sortierer (1, 9, 15) und/oder auswählbare Maschinenparameter des Sortiersystems beeinflusst werden.Process for regulating in particular multi-stage sorting systems in paper production,
in which the fiber suspension (S) fed to each sorting stage is divided into at least two fractions, namely a fine fraction (F) and a coarse fraction (G) and at least a portion of a coarse fraction is sorted again and at least the fine fraction obtained in this way is returned to the sorting process,
characterized in that at each sorting stage (1, 9, 15) of the sorting system the mass flows on the input and output sides are recorded by online measurement and / or calculation and the values obtained are assigned to a processor (10) assigned to the sorting system for mathematical modeling and state control of the sorting system are supplied, and that the output-side mass flows of the sorters (1, 9, 15) and / or selectable machine parameters of the sorting system are influenced as a function of predefinable target variables such as production, efficiency, fiber loss and the like.
dadurch gekennzeichnet, dass die Massenströme zumindest zum Teil über Durchflussund/oder Stoffdichtemessungen online erfasst werden. Method according to claim 1,
characterized in that the mass flows are recorded online at least in part via flow and / or material density measurements.
dadurch gekennzeichnet, dass die mathematische Modellierung des Sortiersystems über ein System linearer Gleichungen vorgenommen wird, welche die Abhängigkeit der Zielgrößen von den Betriebsparametern beschreiben.Method according to claim 1 or 2,
characterized in that the mathematical modeling of the sorting system is carried out using a system of linear equations which describe the dependency of the target variables on the operating parameters.
dadurch gekennzeichnet, dass das Gleichungssystem im Prozessor mittels Echtzeit-Algorithmen gelöst wird.Method according to claim 3,
characterized in that the equation system in the processor is solved using real-time algorithms.
dadurch gekennzeichnet, dass über den Zustandsregler (25) die jeweiligen Zielgrößen qualitativ einzeln oder in wählbaren Kombinationen vorgebbar sind.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that the respective target variables can be specified qualitatively individually or in selectable combinations via the state controller (25).
dadurch gekennzeichnet, dass veränderten Maschinenkonfigurationen, insbesondere Verschleiß oder Siebkorbwechsel, durch Anpassung der Konstanten des Gleichungssystems Rechnung getragen wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that changed machine configurations, in particular wear or screen basket changes, are taken into account by adapting the constants of the system of equations.
dadurch gekennzeichnet, dass über die mathematische Modellierung des Sortiersystems Betriebsgrenzen, wie minimal zulässiger Durchsatz, minimale Rejectmenge und dergleichen, vorgebbar sind. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that the mathematical modeling of the sorting system allows operating limits, such as minimum permissible throughput, minimum reject quantity and the like, to be specified.
dadurch gekennzeichnet, dass im Sortiersystem alle Feinfraktionen vorwärts geführt werden.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that all fine fractions are fed forward in the sorting system.
dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgebbarer Teil der Feinfraktion (F) zumindest des ersten Sortierers (1) zum Eingang dieses Sortierers (1) rückgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 7,
characterized in that a predeterminable part of the fine fraction (F) of at least the first sorter (1) is returned to the input of this sorter (1).
dadurch gekennzeichnet, dass der rückgeführte Anteil der Feinfraktion (F) über den Zustandsregler (25) gesteuert oder geregelt wird.Method according to claim 9,
characterized in that the recycled portion of the fine fraction (F) is controlled or regulated via the state controller (25).
dadurch gekennzeichnet, dass ein die abgeführte Feinfraktion (F) des Sortiersystems erfassender Qualitätssensor (5) ein Eingangssignal für den Zustandsregler (25) liefert.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that a quality sensor (5) which detects the fine fraction (F) removed from the sorting system supplies an input signal for the state controller (25).
dadurch gekennzeichnet, dass das vom Qualitätssensor (5) dem Zustandsregler (25) zugeführte Signal zumindest die Menge der beim ersten Sortierer (1) rückgeführten Feinfraktion beeinflusst.A method according to claim 11,
characterized in that the signal supplied by the quality sensor (5) to the state controller (25) influences at least the amount of the fine fraction returned by the first sorter (1).
gekennzeichnet durch
einen ersten Sortierer (1) und wenigstens einen zweiten Sortierer (9), wobei an den Ausgängen für die Feinfraktion (F) und die Grobfraktion (G) der Sortierer (1, 9) Durchfluss-Sensoren (4, 7; 11, 13) und Stellventile (4, 8; 12, 14) vorgesehen sind und die Feinfraktion des zweiten Sortierers (9) der abgeführten Feinfraktion des ersten Sortierers zugeführt wird, sowie einen Zustandsregler (25), der zur Bilanzierung der Massenströme die Ausgangssignale aller Durchfluss-Sensoren erhält und die Stellventile in Abhängigkeit von vorgebbaren Zielgrößen der Sortierung unter Berücksichtigung einer mathematischen Modellierung des Sortiersystems steuert oder regelt.Sorting system for paper production, in particular for carrying out the method according to one or more of the preceding claims,
characterized by
a first sorter (1) and at least a second sorter (9), the sorters (1, 9) having flow sensors (4, 7; 11, 13) at the outputs for the fine fraction (F) and the coarse fraction (G) and control valves (4, 8; 12, 14) are provided and the fine fraction of the second sorter (9) is fed to the removed fine fraction of the first sorter, and a state controller (25) which receives the output signals of all flow sensors for balancing the mass flows and controls the regulating valves depending on predeterminable target variables of the sorting, taking into account a mathematical modeling of the sorting system.
dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgang für die Grobfraktion des zweiten Sortierers (9) ein dritter Sortierer (15) nachgeschaltet ist, dessen Ausgängen für die Feinfraktion und die Grobfraktion jeweils Durchfluss-Sensoren (16, 17) und Stellventile (21, 18) zugeordnet sind, die ihre Messsignale an den Zustandsregler (25) liefern und ihre Steuersignale vom Zustandsregler (25) erhalten, dass die Grobfraktion des dritten Sortierers nach Entwässerung einer Deponie (19) zugeführt wird und die Feinfraktion zusammen mit der Grobfraktion des ersten Sortierers dem Eingang des zweiten Sortierers (9) zugeführt ist.Sorting system according to claim 13,
characterized in that the output for the coarse fraction of the second sorter (9) is followed by a third sorter (15), the outputs of which are assigned flow sensors (16, 17) and control valves (21, 18) for the fine fraction and the coarse fraction , which deliver their measurement signals to the status controller (25) and receive their control signals from the status controller (25), that the coarse fraction of the third sorter is fed to a landfill (19) after drainage and the fine fraction together with the coarse fraction of the first sorter to the input of the second Sorter (9) is fed.
dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung für die abgeführte Feinfraktion des Sortiersystems ein Qualitätssensor (5) angeordnet ist, dessen Ausgangssignale dem Zustandsregler (25) zugeführt sind. Sorting system according to claim 13 or 14,
characterized in that a quality sensor (5) is arranged in the line for the discharged fine fraction of the sorting system, the output signals of which are fed to the state controller (25).
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest dem ersten Sortierer ein Rücklauf (RC) für die Feinfraktion zugeordnet ist, dass in der entsprechenden Rücklaufleitung ein Durchfluss-Sensor (22) sowie ein Stell- oder Regelventil (23) angeordnet ist, wobei die Messsignale des Durchfluss-Sensors (22) dem Zustandsregler (25) zugeführt sind und das Stellventil (23) über den Zustandsregler (25) betätigt ist.Sorting system according to one of claims 13 to 15,
characterized in that a return (RC) for the fine fraction is assigned to at least the first sorter, that a flow sensor (22) and a control or regulating valve (23) are arranged in the corresponding return line, the measurement signals of the flow sensor (22) are fed to the status controller (25) and the control valve (23) is actuated via the status controller (25).
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