АППАРАТ ДЛЯ ПРОМЫВКИ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ, СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТАКИМ АППАРАТОМ И СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ В ТАКОМ АППАРАТЕ Российский патент 2020 года по МПК D21C9/06 

Область техники

Настоящее изобретение относится к способам и системам для обработки волокнистой массы, особенно целлюлозосодержащей волокнистой массы, в аппарате для промывки и обезвоживания волокнистой массы, особенно целлюлозосодержащей волокнистой массы, содержащем два вращающихся отжимных вала с проницаемой наружной поверхностью и ванну, в которой установлены отжимные валы, причем между отжимными валами образуется зона отжима, в которой происходит отжим волокнистой массы, и аппарат выполнен с возможностью подачи волокнистой массы в направлении вращения отжимных валов через зону отжима, при этом по меньшей мере один из отжимных валов способен перемещаться относительно другого отжимного вала, благодаря чему зона отжима может варьироваться. Обработка волокнистой массы в аппарате определяется набором переменных рабочих параметров, которые меняются во время работы. В вариантах осуществления настоящего изобретения рабочими параметрами являются зона отжима и скорость вращения отжимных валов, а в других вариантах осуществления изобретения, если изобретение применяется в системе с фиксированной зоной отжима, рабочим параметром является скорость вращения. Кроме того, настоящее изобретение относится к системе управления аппаратом вышеупомянутого типа и к аппарату вышеупомянутого типа, содержащему систему управления аппаратом.

Предпосылки изобретения

При производстве продуктов на основе целлюлозы для промывки и обезвоживания волокнистой массы на основе целлюлозы часто применяют валковый пресс. Волокнистую массу пропускают между двумя взаимодействующими отжимными валами, установленными в валковом прессе, при этом отжимные валы имеют перфорированную наружную поверхность, так называемую поверхность оболочки, благодаря чему наружная поверхность является проницаемой для жидкости, отжимаемой из волокнистой массы, и сжимают волокнистую массу в зоне контакта валов, или в зоне отжима между отжимными валами, благодаря чему из волокнистой массы отжимается жидкость. Перед зоной отжима валковый пресс также включает в себя одну или более промывочных зон и/или зон обезвоживания. Один пример такого валкового пресса раскрыт в EP 1035250, где центральные оси отжимных валов лежат по существу в одной и той же горизонтальной плоскости, а волокнистая масса подается в направлении вращения отжимных валов через зону отжима, при этом волокнистая масса проходит через зону отжима между отжимными валами снизу вверх.

В принципе, даже если существуют другие типы систем управления, такие как системы, основанные на выходном сигнале из аппарата, системы управления для отжимных валковых аппаратов для промывки волокнистой массы преимущественно основаны на крутящем моменте, и для поддержания желаемого значения крутящего момента в таком аппарате регулируется скорость вращения отжимных валов. Например, если производительность аппарата увеличивается, для поддержания желаемого значения крутящего момента увеличивается скорость вращения валов.

Был предпринят ряд попыток улучшить производительность и эффективность промывки. Например, в США № 3730079 раскрыт пресс, содержащий два отжимных вала, вращающихся вокруг параллельных осей, причем один из отжимных валов выполнен с возможностью перемещения вбок относительно другого вала для изменения при этом поперечного сечения имеющейся между зоны отжима. Сила сжатия прикладывается к способному перемещаться вбок отжимному валу с помощью множества отдельных рычажных систем, приводимых в действие отдельными гидро- или пневмоприводами. Пневматически раздвигаемые трубы или пружины предназначены для того, чтобы отводить способный перемещаться отжимной вал от другого вала. Целью такого пресса является поддержание параллельности осей отжимных валов с обеспечением при этом возможности относительного бокового перемещения отжимных валов.

В SE 532099 раскрыта система и способ, в которых расстояние между отжимными валами является переменным рабочим параметром, при этом устанавливается по меньшей мере одно желаемое значение конкретного регулируемого параметра, регулируемые параметры включают в себя расстояние между отжимными валами, и конкретный регулируемый параметр является измеряемым конкретным регулируемым параметром; и при этом во время работы регулируют расстояние между отжимными валами, чтобы поддерживать разницу между установленным желаемым значением и значением измеренного конкретного регулируемого параметра ниже определенного уровня.

Однако все еще существует потребность в улучшенных и более гибких способах и системах обработки волокнистой массы в аппарате для промывки и обезвоживания волокнистой массы, содержащем два вращающихся отжимных вала, которые с более высокой точностью обеспечивали бы волокнистую массу желаемого качества и которые увеличивали бы производительность аппарата.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение основано на понимании того, что высокая степень гибкости, улучшенная эффективность промывки, производительность промывочного аппарата и стабильность производства могут быть достигнуты путем обеспечения способов и систем управления, включающих в себя первый управляющий контур, основанный на скорости вращения отжимных валов в качестве переменного регулируемого параметра, где регулирование скорости вращения управляется или регулируется на основе первого набора правил управления, включающих в себя заданные пороговые значения регулируемых параметров линейной нагрузки и/или давления в ванне, а в предпочтительных вариантах осуществления изобретения - крутящего момента отжимных валов.

Кроме того, настоящее изобретение основано на понимании того, что высокая степень гибкости, улучшенная эффективность промывки, производительность промывочного аппарата и стабильность производства могут быть достигнуты путем обеспечения способов и систем управления, включающих в себя комбинацию двух одновременно работающих управляющих контуров, где первый контур относится к регулированию скорости вращения отжимных валов на основании давления в ванне и/или линейной нагрузки, а второй управляющий контур включает в себя регулирование расстояния между отжимными валами на основе линейной нагрузки и давления в ванне. Первый управляющий контур основан на первом наборе правил управления, а второй управляющий контур основан на втором наборе правил управления. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения первый управляющий контур основан на давлении в ванне, линейной нагрузке и крутящем моменте.

Как правило, первый управляющий контур, в котором скоростью вращения управляют на основе регулируемых параметров давления в ванне и/или линейной нагрузки (и в предпочтительных вариантах осуществления – крутящего момента), нацелен на последовательное доведение соответствующего регулируемого параметра до соответствующего ему заданного (например, установленного оператором) порогового значения или максимально близкое приближение к такому значению при одновременном постепенном уменьшении скорости вращения. Второй управляющий контур, в котором расстоянием между отжимными валами управляют на основе регулируемых параметров давления в ванне и линейной нагрузки, нацелен на постепенное доведение соответствующего регулируемого параметра до соответствующего ему заданного (например, установленного оператором) порогового значения, или порога, или максимально близкое приближение к такому значению.

В вариантах осуществления настоящего изобретения удовлетворительных результатов в отношении эффективности промывки, производительности промывочного аппарата и стабильности производства можно достичь путем обеспечения способов и систем управления, включающих в себя комбинацию двух одновременно работающих управляющих контуров, где первый контур выполняет регулирование скорости вращения отжимных валов на основе любого из или комбинации параметров давления в ванне и/или линейной нагрузки (в предпочтительных вариантах осуществления – давления в ванне, линейной нагрузки и крутящего момента), а второй управляющий контур включает в себя регулирование расстояния между отжимными валами на основе линейной нагрузки и давления в ванне.

В вариантах осуществления настоящего изобретения удовлетворительных результатов в отношении эффективности промывки, производительности промывочного аппарата и стабильности производства можно достичь путем обеспечения способа и системы управления, включающей в себя первый контур, в котором регулирование скорости вращения отжимных валов основано на давлении в ванне, крутящем моменте и линейной нагрузке.

В соответствии с задачей настоящего изобретения предлагаются способы и системы для повышения эффективности промывки, производительности промывочного аппарата и стабильности производства.

Эти и другие задачи решаются в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.

В контексте настоящего изобретения термин "во время работы" относится ко времени продолжающейся работы аппарата, то есть рабочие параметры можно регулировать в то время, как аппарат постоянно работает, работе в холостом режиме или во время отжима и промывки волокнистой массы без необходимости в выключении аппарата. Оси вращения отжимных валов могут располагаться по существу в одной и той же горизонтальной плоскости, и тогда подвижный отжимной вал может перемещаться вбок относительно другого вала, или оси вращения отжимных валов могут располагаться по-другому. Например, оси вращения отжимных валов могут находиться по существу в одной и той же вертикальной плоскости, и тогда подвижный отжимной вал может перемещаться по существу в вертикальном направлении, вверх или вниз.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предлагается способ в аппарате для промывки и обезвоживания волокнистой массы, содержащем два вращающихся отжимных вала с проницаемой наружной поверхностью и ванну, в которой установлены отжимные валы, причем между отжимными валами образуется зона отжима, в которой происходит отжим волокнистой массы, и аппарат выполнен с возможностью подачи волокнистой массы в направлении вращения отжимных валов через зону отжима, и обработка волокнистой массы в аппарате определяется по меньшей мере одним переменным рабочим параметром, который меняется во время работы. Способ включает в себя этапы:

- включение скорости вращения отжимного вала в качестве переменного рабочего параметра;

- включение давления в ванне и/или линейной нагрузки в качестве регулируемых параметров, каждый из которых соотносится с заданным пороговым значением;

- измерение регулируемых параметров;

- сравнение измеренных регулируемых параметров и соответствующего заданного порогового значения; и

- если измеренный регулируемый параметр и соответствующее пороговое значение отклоняются друг от друга (часто во время работы отклонение означает, что измеренное значение ниже, чем пороговое значение, но при определенных условиях отклонение может состоять в том, что измеренное значение превышает пороговое значение), регулирование и/или поддержание скорости вращения во время работы в соответствии с первым набором правил процесса управления, например, если по меньшей мере один из измеренных регулируемых параметров соответствует соответствующему пороговому значению, и ни один из измеренных регулируемых параметров не превышает соответствующего ему порогового значения, скорость вращения поддерживается на текущей скорости.

В соответствии с вариантами осуществления, в которых по меньшей мере один из отжимных валов способен перемещаться относительно другого отжимного вала для изменения зоны отжима, способ дополнительно содержит:

- включение расстояния между отжимными валами в качестве переменного рабочего параметра; и

- если измеренное значение линейной нагрузки и/или давления в ванне и соответствующее пороговое значение отклоняются друг от друга, регулирование расстояния между отжимными валами во время работы в соответствии со вторым набором правил процесса управления, причем упомянутый второй набор правил процесса управления задействуют (эксплуатируют) синхронно с упомянутым первым набором правил процесса управления. Второй набор правил процесса управления может включать в себя, например, увеличение расстояния между отжимными валами, если измерена линейная нагрузка, соответствующая соответствующему пороговому значению, и измерено давление в ванне, отклоняющееся от порогового значения.

В вариантах осуществления в качестве рабочих параметров также предполагается включать, например, давление устройства для распределения волокнистой массы или величину зазора дроссельной заслонки. Величина зазора дроссельной заслонки относится к переменной ширине зазора при открытии дроссельной заслонки. Например, дроссельная заслонка расположена вблизи к или на выпуске устройства для распределения волокнистой массы. Такая дроссельная заслонка описана в международной патентной заявке WO 2014109693.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения в качестве регулируемого параметра включен крутящий момент, и пороговое значение соотносится с крутящим моментом.

Кроме того, в качестве регулируемых параметров предполагается включать консистенцию волокнистой массы на выпуске, расход волокнистой массы в устройство для распределения волокнистой массы и соотношение между скоростью вращения отжимного вала и расходом волокнистой массы в устройство для распределения волокнистой массы.

В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения регулировки упомянутого по меньшей мере одного рабочего параметра нацелены на доведение соответствующего регулируемого параметра или по меньшей мере одного или нескольких из регулируемых параметров как можно ближе к соответствующему пороговому значению, которое может устанавливаться оператором и может быть установлено на максимальное желаемое значение, например, с учетом износа, эксплуатационных характеристик или эффективности технологического процесса в аппарате для промывки и обезвоживания волокнистой массы. Если пороговое значение является максимальным значением, регулировки рабочих параметров нацелены на доведение регулируемых параметров до соответствующего им максимального значения (т.е. установленного порогового значения).

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается способ обработки волокнистой массы в аппарате для промывки и обезвоживания волокнистой массы, содержащем два вращающихся отжимных вала с проницаемой наружной поверхностью и ванну, в которой установлены отжимные валы, причем между отжимными валами образуется зона отжима, в которой происходит отжим волокнистой массы, и аппарат выполнен с возможностью подачи волокнистой массы в направлении вращения отжимных валов через зону отжима, и обработка волокнистой массы в аппарате определяется набором переменных рабочих параметров, которые меняются во время работы.

В соответствии с вариантами осуществления первый и второй наборы правил процесса управления могут включать в себя (однако следующие правила являются иллюстративными и представляют собой неисчерпывающий перечень правил):

- первый набор может включать в себя поддержание скорости вращения отжимного вала на текущем уровне, если измеренное значение по меньшей мере одного регулируемого параметра и соответствующее пороговое значение соответствуют друг другу;

- первый и второй наборы могут включать в себя поддержание расстояния между отжимными валами и скорости вращения отжимного вала на текущем уровне, если измеренное значение регулируемого параметра и соответствующее пороговое значение соответствуют друг другу для всех регулируемых параметров;

- первый и второй наборы могут включать в себя поддержание расстояния между отжимными валами и скорости вращения отжимного вала на текущем уровне, если измеренное значение давления в ванне и линейной нагрузки и соответствующее пороговое значение соответствуют друг другу. Однако, если крутящий момент (или давление в устройстве для распределения волокнистой массы) в то же самое время превышает пороговое значение, скорость вращения следует увеличить;

- первый набор может включать в себя увеличение скорости вращения отжимного вала, если измеренное значение превышает пороговое значение;

- первый набор может включать в себя уменьшение скорости вращения отжимного вала, если измеренное значение регулируемого параметра и соответствующее пороговое значение отклоняются друг от друга, и все измеренные значения ниже соответствующих пороговых значений;

- второй набор может включать в себя регулирование расстояния между отжимными валами, если измеренное значение давления в ванне или линейной нагрузки и соответствующее пороговое значение отклоняются друг от друга;

- второй набор может включать в себя уменьшение расстояния между отжимными валами, если измеренное значение линейной нагрузки и соответствующее пороговое значение отклоняются друг от друга, а пороговое значение и измеренное значение давления в ванне соответствуют друг другу;

- второй набор может включать в себя уменьшение расстояния между отжимными валами, если измеренное значение линейной нагрузки ниже порогового значения, а пороговое значение и измеренное значение давления в ванне соответствуют друг другу;

- второй набор может включать в себя увеличение расстояния между отжимными валами, если измеренное значение давления в ванне и соответствующее пороговое значение отклоняются друг от друга, а линейная нагрузка и пороговое значение соответствуют друг другу;

- второй набор может включать в себя увеличение расстояния между отжимными валами, если измеренное значение давления в ванне ниже порогового значения, а линейная нагрузка соответствует пороговому значению.

Приведенные выше примеры представляют собой неисчерпывающий перечень правил процесса. Например, если измеренное значение давления в ванне или линейной нагрузки и соответствующее пороговое значение отклоняются друг от друга, дополнительные правила включают в себя то, что второй набор включает в себя регулирование расстояния между отжимными валами таким образом, чтобы сумма отклонений между давлением в ванне и соответствующим пороговым значением и линейной нагрузкой и соответствующим пороговым значением была минимизирована.

В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагается система управления аппаратом для промывки и обезвоживания волокнистой массы, содержащим два вращающихся отжимных вала с проницаемой наружной поверхностью и ванну, в которой установлены отжимные валы, причем между отжимными валами образуется зона отжима, в которой происходит отжим волокнистой массы, и аппарат выполнен с возможностью подачи волокнистой массы в направлении вращения отжимных валов через зону отжима, и обработка волокнистой массы в аппарате определяется по меньшей мере одним из переменных рабочих параметров, которые меняются во время работы. Скорость вращения отжимного вала включена в качестве переменного рабочего параметра. Система дополнительно содержит средства измерения для измерения значения регулируемых параметров, причем в качестве регулируемых параметров включены давление в ванне и/или линейная нагрузка, анализирующее устройство, выполненное с возможностью сравнения измеренного значения регулируемого параметра и соответствующего порогового значения для выявления отклонений между ними, и регулировочное средство для регулирования и/или поддержания скорости вращения во время работы, если выявлены отклонения во время работы в соответствии с первым набором правил процесса управления.

Также в качестве рабочих параметров можно включать, например, давление устройства для распределения волокнистой массы или величину зазора дроссельной заслонки.

Система содержит установочное средство для установки по меньшей мере одного порогового значения соответствующего регулируемого параметра, при этом в зависимости от управляющего контура в качестве регулируемых параметров в вариантах осуществления включаются комбинации давления в ванне и/или линейной нагрузки, а также крутящего момента.

Кроме того, в качестве регулируемых параметров также можно включать консистенцию волокнистой массы на выпуске, расход волокнистой массы в устройство для распределения волокнистой массы и соотношение между скоростью вращения отжимного вала и расходом волокнистой массы в устройство для распределения волокнистой массы.

В вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается система, содержащая по меньшей мере один подвижный отжимной вал, способный перемещаться относительно другого отжимного вала для изменения зоны отжима, при этом в качестве переменных рабочих параметров включено расстояние между отжимными валами, при этом в качестве регулируемых параметров включены давление в ванне и линейная нагрузка, и при этом упомянутое регулировочное средство выполнено с возможностью регулирования расстояния между отжимными валами во время работы в соответствии со вторым набором правил процесса управления. Второй набор правил процесса управления задействуют синхронно с первым набором правил процесса управления, если линейная нагрузка и/или давление в ванне и соответствующее пороговое значение отклоняются друг от друга.

В вариантах осуществления настоящего изобретения система дополнительно содержит установочное средство для установки по меньшей мере одного порогового значения для соответствующего регулируемого параметра.

В вариантах осуществления настоящего изобретения контроллер выполнен с возможностью в соответствии с первым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству поддерживать скорость вращения отжимного вала на текущем уровне, если измеренное значение регулируемого параметра и соответствующее пороговое значение соответствуют друг другу.

В вариантах осуществления настоящего изобретения регулировочное средство включает в себя устройство регулирования скорости вращения для регулирования скорости вращения отжимных валов.

В вариантах осуществления настоящего изобретения регулировочное средство включает в себя по меньшей мере одно устройство гидравлического привода для отведения подвижного отжимного валa от другого или их приближения друг к другу.

В вариантах осуществления настоящего изобретения контроллер выполнен с возможностью в соответствии с первым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству поддерживать расстояние между отжимными валами и скорость вращения отжимного вала на текущем уровне, если измеренное значение регулируемого параметра и соответствующее пороговое значение соответствуют друг другу для всех регулируемых параметров.

В вариантах осуществления настоящего изобретения контроллер выполнен с возможностью в соответствии со вторым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству поддерживать расстояние между отжимными валами и скорость вращения отжимного вала на текущем уровне, если измеренное значение давления в ванне и линейной нагрузки и соответствующее пороговое значение соответствуют друг другу.

В вариантах осуществления настоящего изобретения контроллер выполнен с возможностью в соответствии с первым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству увеличить скорость вращения отжимного вала, если измеренное значение превышает пороговое значение.

В вариантах осуществления настоящего изобретения контроллер выполнен с возможностью в соответствии с первым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству уменьшить скорость вращения отжимного вала, если измеренное значение регулируемого параметра и соответствующее пороговое значение отклоняются друг от друга, и измеренные значения ниже соответствующих пороговых значений.

В вариантах осуществления настоящего изобретения контроллер выполнен с возможностью в соответствии со вторым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству регулировать расстояние между отжимными валами, если измеренное значение давления в ванне или линейной нагрузки и соответствующее пороговое значение отклоняются друг от друга.

В вариантах осуществления настоящего изобретения контроллер выполнен с возможностью в соответствии со вторым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству уменьшить расстояния между отжимными валами, если измеренное значение линейной нагрузки и соответствующее пороговое значение отклоняются друг от друга, а пороговое значение и измеренное значение давления в ванне соответствуют друг другу.

В вариантах осуществления настоящего изобретения контроллер выполнен с возможностью в соответствии со вторым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству уменьшить расстояния между отжимными валами, если измеренное значение линейной нагрузки ниже порогового значения, а измеренное значение давления в ванне и соответствующее пороговое значение соответствуют друг другу.

В вариантах осуществления настоящего изобретения контроллер выполнен с возможностью в соответствии со вторым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству увеличить расстояние между отжимными валами, если измеренное значение давления в ванне и соответствующее пороговое значение отклоняются друг от друга, а линейная нагрузка и соответствующее пороговое значение соответствуют друг другу, чтобы уменьшить разницу ниже заданного уровня.

В вариантах осуществления настоящего изобретения контроллер выполнен с возможностью в соответствии с упомянутым вторым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству увеличить расстояние между отжимными валами, если измеренное значение давления в ванне ниже порогового значения, а линейная нагрузка и соответствующее пороговое значение соответствуют друг другу, чтобы уменьшить разницу ниже заданного уровня.

В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагается аппарат для промывки и обезвоживания волокнистой массы, содержащий два вращающихся отжимных вала с проницаемой наружной поверхностью и ванну, в которой установлены отжимные валы, причем между отжимными валами образуется зона отжима, в которой происходит отжим волокнистой массы, и аппарат выполнен с возможностью подачи волокнистой массы в направлении вращения отжимных валов через зону отжима, и обработка волокнистой массы в аппарате определяется набором переменных рабочих параметров, которые меняются во время работы, и аппарат содержит систему в соответствии с аспектами настоящего изобретения.

Кроме того, предлагается компьютерный программный продукт, содержащий команды, которые, когда программа выполняется компьютером, заставляют компьютер осуществлять способы согласно настоящему изобретению.

В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагаются реализуемые компьютером способы согласно настоящему изобретению.

Посредством настоящего изобретения эксплуатационные характеристики и гибкость аппарата могут быть значительно улучшены. Например, настоящее изобретение предусматривает возможность работы аппарата ближе к максимальным значениям или пределам регулируемых параметров, например, линейной нагрузки и давления в ванне, что обеспечивает более высокую консистенцию на выпуске и повышенную эффективность промывки. Дополнительные примеры преимуществ включают в себя то, что настоящее изобретение позволяет ограничивать линейную нагрузку, чтобы уменьшить износ, и/или достигать уровня линейной нагрузки, желаемого с точки зрения эффективности процесса. Настоящее изобретение также обеспечивает возможности для уменьшения давления в ванне, чтобы уменьшить потери волокна.

Другое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что оно значительно уменьшает необходимость ручного управления, поскольку управляющие контуры работают в автоматическом режиме. Это также устраняет различия между разными операторами и снижает риск нежелательных остановок производства, поскольку система управления справляется с помехами автоматически.

Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что настоящее изобретение можно реализовывать в системах, использующих традиционный подход к управлению, то есть управление скоростью вращения только на основе порогового значения крутящего момента.

В целом, настоящее изобретение обеспечивает повышенную эффективность промывки, производительность промывочного аппарата и стабильность производства.

Пороговые значения для регулируемых параметров могут быть установлены оператором во время работы аппарата, а также могут быть изменены во время работы. Регулирование переменных рабочих параметров можно осуществлять в соответствии с различными видами алгоритмов или методов в зависимости от числа переменных рабочих параметров, подлежащих регулировке. Например, несколько рабочих параметров можно регулировать одновременно, или же сначала можно регулировать один рабочий параметр, а затем другой.

В соответствии с преимущественным вариантом осуществления настоящего изобретения в качестве порогового значения задается по меньшей мере одно максимальное значение регулируемых параметров, например, давления в ванне, крутящего момента и линейной нагрузки, и переменные рабочие параметры регулируются во время работы так, чтобы приблизить их к регулируемым параметрам или поддерживать регулируемые параметры на уровне соответствующего им максимального значения. Это дополнительно повышает эксплуатационные характеристики и гибкость аппарата, благодаря чему желаемое качество отжатой волокнистой массы может быть достигнуто более эффективным путем.

Дополнительный преимущественный вариант осуществления аппарата согласно настоящему изобретению вытекает из зависимых пунктов формулы изобретения и подробного описания предпочтительных вариантов осуществления.

Краткое описание чертежей

Теперь настоящее изобретение будет описано в иллюстративных целях более подробно с помощью вариантов его осуществления и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлен схематический вид варианта осуществления аппарата для промывки и обезвоживания волокнистой массы, снабженного вариантом осуществления системы управления им согласно настоящему изобретению;

на фиг. 2 представлен схематический вид, иллюстрирующий часть варианта осуществления аппарата согласно настоящему изобретению;

на фиг. 3a представлена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая аспекты способа согласно настоящему изобретению;

на фиг. 3b представлена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая дополнительные аспекты способа согласно настоящему изобретению;

на фиг. 3c представлена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая дополнительные аспекты способа согласно настоящему изобретению;

на фиг. 4 представлена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая дополнительные аспекты способа согласно настоящему изобретению;

на фиг. 5 представлена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая дополнительные аспекты способа согласно настоящему изобретению; и

на фиг. 6 представлена упрощенная схематическая диаграмма, показывающая пример того, как при определенных рабочих условиях могут меняться во времени регулируемые параметры в зависимости от регулирования рабочих параметров.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

На фиг. 1 схематически показан вариант осуществления аппарата для промывки и обезвоживания целлюлозосодержащей волокнистой массы согласно настоящему изобретению, снабженного вариантом осуществления системы согласно настоящему изобретению, схематически проиллюстрированной с помощью блоков. Также аппарат для промывки и/или обезвоживания волокнистой массы, в котором может применяться настоящее изобретение, описан в WO 2014/109693, который включен в настоящий документ путем ссылки.

Аппарат содержит первый вращающийся отжимной вал 102 и второй вращающийся отжимной вал 104, причем каждый отжимной вал 102, 104 имеет проницаемую наружную поверхность 106, 108, которая является перфорированной, то есть снабжена отверстиями, благодаря чему наружная поверхность 106, 108 проницаема для фильтрата, отжатого из волокнистой массы. Обычно форма отверстий является круглой, но возможна любая форма. Отжимные валы 102, 104 содержат ряд каналов 110 для фильтрата радиально вглубь наружной поверхности 106, 108 для отвода выводимого фильтрата. Два отжимных вала 102, 104 образуют между собой межваловый промежуток/зону 112 отжима, в котором(ой) происходит отжим волокнистой массы, и выполнены с возможностью вращения в противоположных направлениях, причем левый отжимной вал 102 выполнен с возможностью вращения в направлении против часовой стрелки, а правый отжимной вал 104 выполнен с возможностью вращения по часовой стрелке. Аппарат выполнен с возможностью подачи волокнистой массы в направлении вращения отжимных валов 102, 104 через зону 112 отжима. Оси вращения отжимных валов 102, 104 лежат по существу в одной и той же горизонтальной плоскости, и аппарат выполнен с возможностью подачи волокнистой массы через зону 112 отжима по существу в вертикальном направлении снизу вверх. Один из отжимных валов 102, 104, в данном случае – первый отжимной вал 102, является подвижным и способен перемещаться вбок относительно другого отжимного вала 104 для изменения зоны 112 отжима во время работы аппарата. В других вариантах осуществления пресса оба отжимных вала 102, 104 способны перемещаться вбок для изменения зоны 112 отжима во время работы аппарата. Обработка волокнистой массы в аппарате определяется набором переменных рабочих параметров, которые меняются во время работы.

Аппарат содержит корпус, который включает в себя ванну 114, 116, 118, в которой установлены отжимные валы 102, 104, при этом ванна 114, 116, 118 частично окружает наружную поверхность 106, 108 каждого отжимного вала 102, 104, в результате чего для каждого отжимного вала 102, 104 образуется зазор 124, 125, ограниченный ванной 114, 116, 118 и наружной поверхностью 106, 108 соответствующего отжимного вала 102, 104. Ванна 114, 116, 118 может находиться под давлением и содержит первый боковой сегмент 114 ванны, который частично окружает наружную поверхность 106 первого отжимного вала 102, и второй боковой сегмент 116 ванны, который частично окружает наружную поверхность 108 второго отжимного вала 104.

Упомянутый корпус содержит первый элемент 115 корпуса, который проходит между концами первого отжимного вала 102 и на котором установлен первый боковой сегмент 114 ванны, и второй элемент 117 корпуса, который проходит между концами второго отжимного вала 104 и на котором установлен второй боковой сегмент 116 ванны. Первый элемент 115 корпуса способен поворачиваться вокруг первой оси 121, а второй элемент 117 корпуса способен поворачиваться вокруг второй оси 123, благодаря чему элементы 115, 117 корпуса вместе с их боковыми сегментами 114, 116 ванны способны перемещаться между закрытым положением и открытым положением для обеспечения доступа к отжимным валам 102, 104. Кроме того, ванна 114, 116, 118 содержит центральный сегмент 118 ванны, частично окружающий наружную поверхность 106, 108 отжимных валов 102, 104 между зоной 112 отжима и боковыми сегментами 114, 116 ванны.

Аппарат содержит первое устройство 126 для распределения волокнистой массы, распределяющее волокнистую массу по первому отжимному валу 102, и второе устройство 128 для распределения волокнистой массы, распределяющее волокнистую массу по второму отжимному валу 104. Устройства 126, 128 для распределения волокнистой массы выполнены с возможностью распределения волокнистой массы в зазоре 124 по всей длине каждого отжимного вала 102, 104. Волокнистая масса, распределенная по наружной поверхности 106, 108 отжимного вала 102, 104, образует мат на отжимных валах 102, 104. Здесь устройство для распределения волокнистой массы 126, 128 имеет форму шнека для распределения волокнистой массы. Однако возможны и другие виды устройств для распределения волокнистой массы. Устройство 126, 128 для распределения волокнистой массы также может содержать несколько отдельных средств распределения волокнистой массы, расположенных одно за другим вдоль продольной протяженности отжимного вала 102, 104. Каждое устройство 126, 128 для распределения волокнистой массы выполнено с возможностью присоединения к системе подачи волокнистой массы через соединительные средства 140, 142, и система подачи подает волокнистую массу в каждое устройство 126, 128 для распределения волокнистой массы.

Аппарат также включает в себя шнековый винт (не показан) для транспортировки волокнистой массы, который, например, может иметь форму дезинтегрирующего винта для разбивки волокнистой массы или шредерного винта, к которому подается волокнистая масса, отжатая в зоне 112 отжима. Шнековый винт для транспортировки волокнистой массы проходит параллельно продольным осям отжимных валов 102, 104 и выполнен с возможностью разбивки волокнистой массы и транспортировки волокнистой массы в осевом направлении от пресса для дальнейшей обработки.

Система согласно настоящему изобретению предназначена для управления аппаратом путем регулирования по меньшей мере одного переменного рабочего параметра, который можно менять во время работы и которым определяется обработка волокнистой массы в аппарате. Согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения рабочие параметры могут включать в себя:

- скорость вращения отжимных валов 102, 104, которая используется в первом управляющем контуре;

В определенных вариантах осуществления управление аппаратом основано на первом управляющем контуре. Кроме того, рабочие параметры также могут включать в себя:

- расстояние между отжимными валами 102, 104, которое соответствует поперечному сечению зоны 112 отжима и которое используется во втором управляющем контуре;

Поэтому в тех вариантах осуществления изобретения, где первый и второй управляющие контуры работают синхронно, используются оба рабочих параметра. Кроме того, могут быть включены также дополнительные переменные рабочие параметры, такие как:

- давление в устройстве 126, 128 для распределения волокнистой массы.

- величина зазора дроссельной заслонки, которая относится к зазору при открытии дроссельной заслонки, расположенной вблизи к или на выпуске устройства для распределения волокнистой массы. Это описано, например, в международной патентной заявке WO 2014109693.

Система может содержать операторский блок 160 для установки по меньшей мере одного порогового значения конкретного регулируемого параметра, причем конкретный регулируемый параметр включен в группу регулируемых параметров. Блок 160 схематически проиллюстрирован на фиг. 1 и может включать в себя средство 162 ввода, посредством которого устанавливаются регулируемые параметры, и средство 164 отображения (дисплей) для отображения установленного регулируемого параметра. В вариантах осуществления изобретения установочное средство может представлять собой операторский блок, стационарный компьютер, ноутбук, мобильное устройство или любое другое устройство, осуществляющее связь с системой и позволяющее оператору устанавливать и регулировать пороговые значения.

Согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения в упомянутую группу включены следующие регулируемые параметры:

- крутящий момент отжимных валов 102, 104;

- линейная нагрузка, которая действует на волокнистую массу в зоне 112 отжима и вызвана крутящим моментом отжимных валов 102, 104; и/или

- давление в ванне, то есть давление внутри ванны (и/или давление на входе в ванну).

В группу также могут быть включены дополнительные регулируемые параметры, такие как:

- консистенция волокнистой массы на выпуске;

- расход волокнистой массы в устройство 126, 128 для распределения волокнистой массы; и

- соотношение между скоростью вращения отжимного вала 102, 104 и расходом волокнистой массы в устройство 126, 128 для распределения волокнистой массы.

Система включает в себя средства измерения для измерения конкретного регулируемого параметра, и средства измерения включают в себя средство 168 для измерения консистенции волокнистой массы на выпуске, средство 170 для измерения давления в ванне, средство 172 для измерения расстояния между отжимными валами 102, 104, средство 174 для измерения крутящего момента отжимных валов 102, 104, средство 175 для измерения линейной нагрузки, средство 178 для измерения скорости вращения отжимного вала 102, 104, средство 180 для измерения расхода волокнистой массы в устройство 126, 128 для распределения волокнистой массы и средство 182 для измерения или вычисления вышеупомянутого соотношения. Вышеупомянутые средства для измерения выполнены в виде подходящих датчиков или оборудования. Средства 170 для измерения давления в ванне могут быть установлены в различных местах ванны, например, в самой нижней области/областях ванны для измерения там давления в ванне. Линейную нагрузку можно измерять, например, за счет наличия средства 175 для измерения линейной нагрузки в соединении с подшипниками отжимных валов 102, 104 и определять линейную нагрузку по измеренной нагрузке на подшипники.

Система включает в себя регулировочные средства для регулирования одного или нескольких из переменных рабочих параметров набора во время работы. Регулировочные средства включают в себя средство 214 для регулирования скорости вращения отжимных валов 102, 104 и средство для регулирования расстояния между отжимными валами 102, 104, причем эти средства включают в себя устройства 202 гидравлического привода для отведения способного перемещаться вбок отжимного валa 104 от другого отжимного вала 102 и для его приближения к другому отжимному валу 102, а также для обеспечения и поддержания конкретного расстояния между отжимными валами 102, 104 (см. фиг. 2). Однако возможны другие средства для регулирования расстояния между отжимными валами 102, 104, такие как средства на основе электромеханики.

Регулировочные средства могут быть приспособлены для регулирования только одного переменного рабочего параметра или могут быть приспособлены для регулирования двух или более переменных рабочих параметров. При регулировании двух или более переменных рабочих параметров регулировочные средства могут быть приспособлены для регулирования нескольких рабочих параметров одновременно или могут быть приспособлены для регулирования сначала одного рабочего параметра, а затем другого.

Регулировочные средства, средства измерения, установочные средства и средство отображения соединены с контроллером или управляющим устройством 166, предназначенным для управления регулировочными средствами или выдачи им команд и приспособленным для получения данных от средств измерения и установочных средств. Управляющее устройство 166 содержит процессор 167 и запоминающее средство 169 для хранения данных. Управляющее устройство 166 включает в себя средство 182 для выполнения вычислений или анализирующее устройство, например, для вычисления упомянутого соотношения по измерениям средства 180 для измерения расхода волокнистой массы из устройства 126, 128 для распределения волокнистой массы и средства 178 для измерения скорости вращения отжимного вала 102, 104.

На фиг. 2 схематически показан вариант осуществления аппарата, в котором может быть реализовано настоящее изобретение, при этом показана шарнирная установка отжимных валов на первом конце аппарата. Шпиндель 204 первого отжимного вала 102 и шпиндель 206 второго, способного перемещаться вбок отжимного вала 104 опираются на подшипники, расположенные в корпусах 208, 210 подшипников. Корпус 208 подшипника первого отжимного вала 102 жестко прикреплен к корпусу 212 аппарата, а корпус 210 подшипника способного перемещаться вбок отжимного вала 104 подвижно прикреплен к корпусу 212, благодаря чему второй отжимной вал 104 способен перемещаться относительно корпуса 212 и перемещаться вбок относительно другого отжимного вала 102. Устройство 202 гидравлического привода размещено между шпинделями 204, 206 отжимных валов 102, 104 и присоединено к корпусу 208, 210 подшипника каждого отжимного вала 102, 104. Еще одно соответствующее устройство гидравлического привода установлено на втором конце аппарата. Устройства 202 гидравлического привода приспособлены для отведения способного перемещаться вбок отжимного вала 104 от другого отжимного вала 102 и его приближения к другому отжимному валу 102 для обеспечения конкретного расстояния между отжимными валами 102, 104 и для поддержания такого расстояния. Средство 174 для измерения линейной нагрузки выполнено в виде датчика 201 нагрузки, присоединенного к устройству 202 гидравлического привода.

На фиг. 3a-3c проиллюстрированы аспекты способа согласно настоящему изобретению в виде блок-схем последовательности операций, причем способы применимы к аппарату, показанному, например, на фиг. 1 и фиг. 2, но также могут применяться к другому аппарату для промывки и обезвоживания целлюлозосодержащей волокнистой массы, содержащему фиксированные вращающиеся отжимные валы (первый управляющий контур показан на фиг. 3a), и к аппаратам, содержащим два способных перемещаться отжимных вала.

На фиг. 3a схематично показан первый управляющий контур. Сначала на этапе 301 в качестве переменного рабочего параметра включают скорость вращения отжимных валов. Крутящий момент и линейная нагрузка и/или давление в ванне включают в качестве регулируемых параметров на этапе 302, и на этапе 303 оператор может устанавливать пороговое значение, например, максимальное значение для каждого из них. Во время работы аппарата измеряют конкретные регулируемые параметры на этапе 304. На этапе 305 сравнивают измеренные значения регулируемых параметров и соответствующее пороговое значение для выявления отклонений между ними. На практике измеренное значение и соответствующее установленное пороговое значение сравнивают для того, чтобы выявить, находится ли измеренное значение ниже или выше соответствующего порогового значения (принимая во внимание любой интервал допуска, окружающий пороговое значение). Если ответ "нет", т.е. если существует отклонение между измеренным значением и соответствующим пороговым значением, то на этапе 306 один или несколько переменных рабочих параметров упомянутого набора регулируют в соответствии с первым набором правил управления, чтобы приблизить регулируемый параметр к соответствующим пороговым значениям этого регулируемого параметра или совместить их. Если ответ "да", т.е. если измеренные значения и соответствующие пороговые значения соответствуют друг другу, то процесс возвращается на этап 304, и рабочие параметры поддерживают на текущих значениях или уровнях. Во время проведения процесса пользователь может вручную адаптировать установку регулируемых параметров.

На фиг. 3b схематично показан вариант осуществления первого и второго управляющих контуров, работающих синхронно. На этапе 310 в качестве рабочих параметров включают расстояние между отжимными валами и скорость вращения отжимных валов. На этапе 311 в качестве регулируемых параметров включают давление в ванне и линейную нагрузку. На этапе 312 оператор устанавливает пороговое значение, например, максимальное значение для каждого из регулируемых параметров. Во время работы аппарата измеряют конкретные регулируемые параметры на этапе 313. На этапе 314 измеренные значения регулируемых параметров и соответствующие пороговые значения сравнивают для выявления отклонений. На практике измеренное значение и соответствующее установленное пороговое значение сравнивают для того, чтобы выявить, находится ли измеренное значение ниже или выше соответствующего порогового значения (принимая во внимание любой интервал допуска, окружающий пороговое значение). Если ответ "нет", т.е. если существует отклонение между измеренным значением и соответствующим пороговым значением, то один или несколько переменных рабочих параметров упомянутого набора регулируют на этапе 315 согласно первому и второму набору правил управления, чтобы приблизить регулируемый параметр к соответствующим пороговым значениям такого регулируемого параметра или совместить их. Если ответ "да", т.е. если измеренные значения и соответствующие пороговые значения соответствуют друг другу, то процесс возвращается на этап 313, и рабочие параметры поддерживают на текущих значениях или уровнях. Во время проведения процесса пользователь может вручную адаптировать установку регулируемых параметров.

На фиг. 3c схематично показан дополнительный вариант осуществления первого и второго управляющих контуров, работающих синхронно. На этапе 320 в качестве рабочих параметров включают расстояние между отжимными валами и скорость вращения отжимных валов. На этапе 321 в качестве регулируемых параметров включают давление в ванне, линейную нагрузку и крутящий момент. На этапе 322 оператор устанавливает пороговое значение, например, максимальное значение для каждого из регулируемых параметров. Во время работы аппарата измеряют конкретные регулируемые параметры на этапе 323. На этапе 324 измеренные значения регулируемых параметров и соответствующее пороговое значение сравнивают для выявления отклонений. На практике измеренное значение и соответствующее установленное пороговое значение сравнивают для того, чтобы выявить, находится ли измеренное значение ниже или выше соответствующего порогового значения (принимая во внимание любой интервал допуска, окружающий пороговое значение). Если ответ "нет", т.е. если существует отклонение между измеренным значением и соответствующим пороговым значением, то один или несколько переменных рабочих параметров упомянутого набора регулируют согласно первому и второму наборам правил управления на этапе 325, чтобы приблизить регулируемый параметр к соответствующим пороговым значениям для такого регулируемого параметра или совместить их. Если ответ "да", т.е. если измеренные значения и соответствующие пороговые значения соответствуют друг другу, то процесс возвращается на этап 323, и рабочие параметры поддерживают на текущих значениях или уровнях. Во время проведения процесса пользователь может вручную адаптировать установку регулируемых параметров.

Ниже описан ряд примерных правил процесса управления (которые, однако, не являются исчерпывающими):

- В соответствии с первым набором правил управления, если на этапе 406 измеренное значение регулируемого параметра находится у соответствующего порогового значения (т.е. эти значения соответствуют друг другу или разница между значениями является приемлемой), на этапе 407 скорость вращения отжимного вала 102, 104 поддерживают на текущем уровне.

- В соответствии с первым набором правил управления, если на этапах 406, 503 измеренное значение регулируемого параметра находится у соответствующего порогового значения для всех регулируемых параметров (эти значения соответствуют друг другу или разница между соответствующими значениями является приемлемой), на этапах 407, 504 расстояние между отжимными валами 102, 104 и скорость вращения отжимного вала 102, 104 поддерживают на текущем уровне.

- В соответствии с первым и вторым набором правил управления, если на этапах 406, 503 измеренное значение давления в ванне и линейной нагрузки находится у соответствующего порогового значения (эти значения соответствуют друг другу или разница является приемлемой), на этапах 407, 504 расстояние между отжимными валами 102, 104 и скорость вращения отжимного вала 102, 104 поддерживают на текущем уровне.

- В соответствии с первым набором правил управления, если на этапе 404 измеренное значение регулируемого параметра отличается от соответствующего порогового значения (эти значения отклоняются друг от друга или разница является неприемлемой) и измеренное значение превышает пороговое значение, на этапе 405 скорость вращения отжимного вала 102, 104 увеличивают, чтобы уменьшить эту разницу.

- В соответствии с первым набором правил управления, если на этапе 408 измеренное значение регулируемого параметра отличается или отклоняется от соответствующего порогового значения и измеренные значения ниже соответствующих пороговых значений, на этапе 409 скорость вращения отжимного вала 102, 104 уменьшают, чтобы уменьшить разницу.

- В соответствии со вторым набором правил управления, если на этапах 505, 506, 508 измеренное значение давления в ванне или линейной нагрузки отличается или отклоняется от соответствующего порогового значения, на этапах 507, 509 расстояние между отжимными валами 102, 104 регулируют, чтобы уменьшить разницу.

- В соответствии со вторым набором правил управления, если на этапе 508 измеренное значение линейной нагрузки отличается от порогового значения, а давление в ванне находится у порогового значения (эти значения соответствуют друг другу или разница между измеренным значением и пороговым значением является приемлемой), на этапе 509 расстояние между отжимными валами 102, 104 уменьшают, чтобы уменьшить разницу между линейной нагрузкой и пороговым значением.

- В соответствии со вторым набором правил управления, если на этапе 506 измеренное значение давления в ванне отличается от порогового значения, а линейная нагрузка находится у порогового значения (эти значения отклоняются друг от друга или разница между измеренным значением и пороговым значением является приемлемой), на этапе 507 расстояние между отжимными валами 102, 104 увеличивают, чтобы уменьшить разницу между давлением в ванне и пороговым значением.

Теперь со ссылкой на фиг. 4-6 будут обсуждены дополнительные варианты осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 4 показан первый управляющий контур для управления скоростью вращения отжимных валов на основании крутящего момента, линейной нагрузки и давления в ванне. В вариантах осуществления настоящего изобретения управляющий контур для управления скоростью вращения отжимных валов основан на по меньшей мере одном параметре из крутящего момента, линейной нагрузки и давления в ванне или любом сочетании этих параметров.

На фиг. 5 показан второй управляющий контур для управления расстоянием между отжимными валами на основании линейной нагрузки и давления в ванне. В соответствии с настоящим изобретением управляющие контуры для управления скоростью вращения отжимных валов и расстоянием между отжимными валами комбинируются, и тем самым могут быть оптимизированы эффективность промывки, производительность и стабильность работы аппарата. Однако возможно, чтобы два управляющих контура работали независимо друг от друга. Например, в определенных вариантах осуществления, работает только первый управляющий контур, основанный на скорости вращения. Такой вариант осуществления применяется, например, в системе, где зона отжима является нерегулируемой.

На фиг. 6 показан упрощенный и схематичный пример сценария работы с двумя комбинированными управляющими контурами.

Если обратиться сначала к фиг. 4, на этапе 401 устанавливают максимальные значения регулируемых параметров линейной нагрузки, крутящего момента и давления в ванне, а текущие значения для соответствующих регулируемых параметров измеряют на этапе 402. Если на этапе 403 одно из измеренных значений превышает максимальное значение или заданный наивысший уровень по отношению к максимальному значению (например, измеренному значению может быть разрешено находиться в некотором диапазоне около максимального значения), на этапе 404 скорость вращения будет увеличена. В то же время, как показано на фиг. 5, расстояние между валами будет регулироваться только в том случае, если линейная нагрузка или давление в ванне отклоняется от максимального значения, см. этапы 505-509. В частности, если на этапах 505 и 506 линейная нагрузка находится на максимальном уровне или в пределах установленного допуска, а давление в ванне нет, то на этапе 507 расстояние между отжимными валами увеличивают. С другой стороны, если на этапах 505 и 508 давление в ванне находится на максимальном уровне или в пределах установленного допуска, а линейная нагрузка нет, то на этапе 509 расстояние между отжимными валами уменьшают.

Возвращаясь теперь к фиг. 4, если на этапе 406 один из регулируемых параметров находится на максимальном уровне, но не превышает его, то на этапе 407 поддерживают скорость вращения отжимных валов. В то же время, как показано на этапах 505-509, в управляющем контуре для управления расстоянием между валами расстояние между отжимными валами будет регулироваться в том случае, если линейная нагрузка или давление в ванне не находится на соответствующем им максимальном значении, как описано выше. Если все пороговые значения ниже своих максимальных значений, то на этапе 405 скорость вращения отжимных валов будет уменьшена. В то же время, расстояние между отжимными валами будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от того, отклоняется ли линейная нагрузка от своего максимального значения на этапах 506, 507, или отклоняется ли давление в ванне от своего максимального значения на этапах 508, 509.

Это также проиллюстрировано на фиг. 6 в виде упрощенного и схематичного примера, где показаны значения регулируемых параметров, а именно давления в ванне, крутящего момента и линейной нагрузки, и то, как регулировки рабочих параметров, а именно расстояния между отжимными валами и скорости вращения отжимных валов, влияют на регулируемые параметры с течением времени.

Хотя настоящее изобретение было описано выше с использованием иллюстративных вариантов его осуществления, как понятно специалисту в данной области техники, могут быть проделаны их изменения, модификации и комбинации без отступления от объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.

Способ обработки волокнистой массы в аппарате для промывки и обезвоживания волокнистой массы и система управления таким аппаратом, содержащим два вращающихся отжимных вала (102, 104) с проницаемой наружной поверхностью (106, 108) и ванну (114, 116, 118), в которой установлены отжимные валы (102, 104), между которыми образуется зона (112) отжима. Обработка определяется набором переменных рабочих параметров, которые регулируют и/или поддерживают во время работы в ответ на отклонения измеренных значений регулируемых параметров от соответствующих им заданных пороговых значений. Переменные рабочие параметры включают в себя скорость вращения отжимных валов. Регулируемые параметры включают в себя давление в ванне и/или линейную нагрузку. 5 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ обработки волокнистой массы в аппарате для промывки и обезвоживания волокнистой массы, содержащем два вращающихся отжимных вала (102, 104) с проницаемой наружной поверхностью (106, 108) и ванну (114, 116, 118), в которой установлены отжимные валы (102, 104), причем между отжимными валами (102, 104) образуется зона (112) отжима, в которой происходит отжим волокнистой массы, и аппарат выполнен с возможностью подачи волокнистой массы в направлении вращения отжимных валов через зону (112) отжима, характеризующийся тем, что обработка волокнистой массы в аппарате определяется по меньшей мере двумя переменными рабочими параметрами, которые являются изменяемыми во время работы, причем по меньшей мере один из отжимных валов (102, 104) способен перемещаться относительно другого отжимного вала (102, 104) для изменения зоны отжима, причем способ содержит включение (301) скорости вращения отжимного вала (102, 104) и расстояния между отжимными валами (102, 104) в качестве переменных рабочих параметров посредством первого и второго одновременно работающих управляющих контуров, причем упомянутый первый управляющий контур содержит:

- включение (302) давления в ванне и линейной нагрузки в качестве регулируемых параметров, каждый из которых соотносится с заданным пороговым значением, причем в качестве заданного порогового значения соответствующего регулируемого параметра устанавливают желаемое максимальное значение;

- измерение (304; 313; 402, 502) регулируемых параметров;

- сравнение (305; 314; 403, 404, 406, 408, 503, 505, 506, 508) измеренных регулируемых параметров и соответствующего заданного порогового значения; и

- если измеренный регулируемый параметр и соответствующее заданное пороговое значение отклоняются друг от друга, регулирование и/или поддержание (306; 405, 407, 409, 504, 507, 509) скорости вращения во время работы в соответствии с первым набором правил процесса управления, причем скорость вращения уменьшают, когда давление в ванне и линейная нагрузка ниже их соответствующих максимальных значений, чтобы уменьшить разницу между измеренным значением и максимальным значением,

и причем упомянутый второй управляющий контур содержит этапы:

- включения (311) давления в ванне и линейной нагрузки в качестве регулируемых параметров, каждый из которых соотносится с заданным пороговым значением; причем в качестве заданного порогового значения соответствующего регулируемого параметра устанавливают желаемое максимальное значение;

- измерения (304; 313; 402, 502) регулируемых параметров;

- сравнения (305; 314; 403, 404, 406, 408, 503, 505, 506, 508) измеренных параметров и соответствующего заданного порогового значения; и

- если измеренное значение линейной нагрузки и/или давления в ванне и соответствующее заданное пороговое значение отклоняются друг от друга, регулирование (315; 405, 407, 409, 504, 507, 509) расстояния между отжимными валами во время работы в соответствии со вторым набором правил процесса управления, причем расстояние между отжимными валами уменьшают, если линейная нагрузка ниже максимального уровня, а давление в ванне находится на максимальном уровне, и расстояние между отжимными валами увеличивают, если давление в ванне ниже максимального уровня, а линейная нагрузка находится на максимальном уровне.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что включают (311) крутящий момент в качестве регулируемого параметра в упомянутый первый управляющий контур, причем упомянутый крутящий момент соотносится с заданным пороговым значением.

3. Способ по любому из пп. 1, 2, характеризующийся тем, что упомянутый первый набор правил процесса управления включает в себя, если измеренное значение регулируемого параметра и соответствующее заданное пороговое значение соответствуют друг другу (406), а другие измеренные регулируемые параметры ниже соответствующего им заданного порогового значения, поддержание (407) скорости вращения отжимного вала (102, 104) на текущем уровне.

4. Способ по любому из пп. 1-3, характеризующийся тем, что упомянутый первый набор правил процесса управления включает в себя, если измеренные значения регулируемого параметра и соответствующие заданные пороговые значения соответствуют друг другу (406), поддержание (407) скорости вращения отжимного вала (102) на текущем уровне.

5. Способ по любому из пп. 1-4, характеризующийся тем, что упомянутый первый набор правил процесса управления включает в себя, если по меньшей мере одно измеренное значение регулируемого параметра превышает соответствующее заданное пороговое значение (404), увеличение (405) скорости вращения отжимного вала (102, 104).

6. Способ по любому из пп. 1-5, характеризующийся тем, что упомянутый первый набор правил процесса управления включает в себя, если измеренные значения всех регулируемых параметров ниже соответствующих заданных пороговых значений (408), уменьшение (409) скорости вращения отжимного вала (102, 104).

7. Способ по любому из пп. 1-6, характеризующийся тем, что упомянутый второй набор правил процесса управления включает в себя, если измеренное значение давления в ванне и линейной нагрузки и соответствующее заданное пороговое значение соответствуют друг другу (503), поддержание (504) расстояния между отжимными валами (102, 104) на текущем уровне.

8. Способ по любому из пп. 1-7, характеризующийся тем, что упомянутый второй набор правил процесса управления включает в себя, если измеренное значение давления в ванне или линейной нагрузки и соответствующее заданное пороговое значение отклоняются друг от друга (505, 506, 508), регулирование (507, 509) расстояния между отжимными валами (102, 104).

9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором упомянутые регулируемые параметры могут включать в себя давление устройства для распределения волокнистой массы и/или величину зазора дроссельной заслонки, которая относится к зазору при открытии дроссельной заслонки, расположенной вблизи к или на выпуске устройства для распределения волокнистой массы.

10. Система управления аппаратом для промывки и обезвоживания волокнистой массы, содержащим два вращающихся отжимных вала (102, 104) с проницаемой наружной поверхностью (106, 108) и ванну (114, 116, 118), в которой установлены отжимные валы (102, 104), причем между отжимными валами (102, 104) образуется зона (112) отжима, в которой происходит отжим волокнистой массы, и аппарат выполнен с возможностью подачи волокнистой массы в направлении вращения отжимных валов через зону (112) отжима, причем по меньшей мере один из отжимных валов (102, 104) способен перемещаться относительно другого отжимного вала (102, 104) для изменения зоны отжима, и обработка волокнистой массы в аппарате определяется переменными рабочими параметрами, которые являются изменяемыми во время работы, характеризующаяся тем, что в качестве переменных рабочих параметров включены скорость вращения отжимного вала (102, 104) и расстояние между отжимными валами (102, 104), и тем, что система содержит:

- средства (170, 175) измерения для измерения значений регулируемых параметров, при этом в качестве регулируемых параметров включены давление в ванне и линейная нагрузка;

- анализирующее устройство (182), выполненное с возможностью сравнения измеренного значения регулируемого параметра и соответствующего заданного порогового значения для выявления отклонений между ними, причем в качестве заданного порогового значения соответствующего регулируемого параметра устанавливают желаемое максимальное значение;

- регулировочное средство (214) для регулирования и/или поддержания скорости вращения во время работы, если выявлены отклонения во время работы, в соответствии с первым набором правил процесса управления; и

- регулировочное средство (202), чтобы одновременно с упомянутым регулировочным средством (214) для регулирования и/или поддержания скорости вращения регулировать расстояние между отжимными валами во время работы в соответствии со вторым набором правил процесса управления, если линейная нагрузка и/или давление в ванне и соответствующее пороговое значение отклоняются друг от друга, причем упомянутый второй набор правил процесса управления задействуется синхронно с упомянутым первым набором правил процесса управления, причем скорость вращения уменьшается, когда давление в ванне и линейная нагрузка ниже их соответствующих максимальных значений для снижения разницы между измеренным значением и максимальным значением, и причем расстояние между отжимными валами уменьшается, если линейная нагрузка ниже максимального уровня, а давление в ванне находится на максимальном уровне, и расстояние между отжимными валами увеличивается, если давление в ванне ниже максимального уровня, а линейная нагрузка находится на максимальном уровне.

11. Система по п. 10, характеризующаяся тем, что в качестве регулируемого параметра включен крутящий момент, причем упомянутый крутящий момент соотносится с заданным пороговым значением, и дополнительно содержащая средство (174) измерения для измерения крутящего момента отжимных валов (102, 104).

12. Система по любому из пп. 10, 11, характеризующаяся тем, что она дополнительно содержит установочное средство (160) для установки по меньшей мере одного порогового значения соответствующего регулируемого параметра в качестве заданного порогового значения, причем в качестве регулируемых параметров включены давление в ванне, линейная нагрузка и крутящий момент.

13. Система по любому из пп. 10-12, характеризующаяся тем, что контроллер (166) выполнен с возможностью в соответствии с упомянутым первым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству поддерживать (407) скорость вращения отжимного вала (102, 104) на текущем уровне, если измеренное значение регулируемого параметра и соответствующее пороговое значение соответствуют друг другу (406).

14. Система по любому из пп. 10-13, характеризующаяся тем, что второе регулировочное средство включает в себя по меньшей мере одно устройство гидравлического привода для отведения способного перемещаться отжимного валa от другого или их приближения друг к другу.

15. Система по любому из пп. 10-14, характеризующаяся тем, что контроллер выполнен с возможностью в соответствии с упомянутым первым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству поддерживать расстояние между отжимными валами (102, 104) и скорость вращения отжимного вала (102, 104) на текущем уровне, если измеренное значение регулируемого параметра и соответствующее заданное пороговое значение соответствуют друг другу (406) для всех регулируемых параметров.

16. Система по любому из пп. 10-15, характеризующаяся тем, что контроллер выполнен с возможностью в соответствии с упомянутым вторым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству поддерживать расстояние между отжимными валами (102, 104) и скорость вращения отжимного вала (102, 104) на текущем уровне, если измеренное значение давления в ванне и линейной нагрузки и соответствующее заданное пороговое значение соответствуют друг другу (503).

17. Система по любому из пп. 10-16, характеризующаяся тем, что контроллер выполнен с возможностью в соответствии с упомянутым первым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству увеличить скорость вращения отжимного вала (102, 104), если измеренное значение превышает заданное пороговое значение (404).

18. Система по любому из пп. 10-17, характеризующаяся тем, что контроллер выполнен с возможностью в соответствии с упомянутым первым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству уменьшить скорость вращения отжимного вала (102, 104), если измеренное значение регулируемого параметра и соответствующее заданное пороговое значение отклоняются друг от друга, и измеренные значения ниже соответствующих заданных пороговых значений (408).

19. Система по любому из пп. 10-18, характеризующаяся тем, что контроллер выполнен с возможностью в соответствии с упомянутым вторым набором правил процесса управления выдавать команду регулировочному средству регулировать расстояние между отжимными валами (102, 104), если измеренное значение давления в ванне или линейной нагрузки и соответствующее заданное пороговое значение отклоняются друг от друга (505, 506, 508).

20. Система по любому из пп. 10-19, в которой упомянутые регулируемые параметры могут включать в себя давление устройства для распределения волокнистой массы и/или величину зазора дроссельной заслонки.

21. Аппарат для промывки и обезвоживания волокнистой массы, содержащий два вращающихся отжимных вала (102, 104) с проницаемой наружной поверхностью (106, 108) и ванну (114, 116, 118), в которой установлены отжимные валы (102, 104), причем между отжимными валами (102, 104) образуется зона (112) отжима, в которой происходит отжим волокнистой массы, и аппарат выполнен с возможностью подачи волокнистой массы в направлении вращения отжимных валов через зону (112) отжима, и обработка волокнистой массы в аппарате определяется набором переменных рабочих параметров, которые являются изменяемыми во время работы, причем аппарат содержит систему управления аппаратом, характеризующийся тем, что система содержит признаки, которые упомянуты в любом из пп. 10-20.

22. Компьютерный программный продукт, содержащий команды, которые, когда программа выполняется компьютером, заставляют компьютер осуществлять способ по любому из пп. 1-9.

23. Реализуемый компьютером способ по любому из пп. 1-9.