ARRANGEMENT FOR REGULATING THE DRYING OF A PAPER WEB IN A PAPER MAKING MACHINE

Abstract: 1. An arrangement for the control of drying in a papermaking machine, in which a controllable capacitive high-frequency drier (4) is connected after the controllable drying section (3) having steam-heated drying cylinders, and the measured moisture content of the paper web (1) serves to control the high-frequency drier (4), characterised in that the final moisture content of the paper web (1), which is determined by means of a traversing measuring device (5), is fed to a computer (6), that the controller (31) of the drying section (3) is adjusted by means of the computer (6) to correspond to a predetermined average final moisture content (UE ) of the paper web (1), and that, in order to maintain a predetermined difference in moisture content (DELTA UHF ), the controller (41) of the high-frequency drier (4) is set by the computer (6) to give an average value of the electric power output (NH ) which is maintained constant by control of the field strength.

Description: Verfahren zum Regeln der Trockenpartie mit einem HR- Trockner an einer Patiermaschine Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln der Trocknung einer Papierbahn bei einer Papiermaschine, bei der der Trockenpartie ein kapazitiver Hochfrequenztrockner nachgeschaltet ist und die gemessene Endfeuchte der Bhn zur Steuerung des Trockenvorganges dient. Die kapazitive Hochfrequenztrocknung der Papierbann bei Papiermaschinen ist bekannt und hat sich recht gut bewährt (vgl. z.B. DT-PS 2 je7 674). Die Aufgabe der vorliegenden. Erfindung besteht darin, Trockenpartie und Hochfre quenztrockner so aufeinander abzustimmen, dass sich eine optimale Vergleichmässigung des Feuchteprofils der Papierbahn mit besonders wirtschaftlichem Energieverbrauch ergibt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Mittelwert der Verdampfungsleistung im Hochfrequenz trockner durch Änderung der Elektrodenfeldstärke auf einen vorgegebenen Wert gehalten wird und die Verdampfungsleistung der Trockenpartie so geregelt wird, dass die vorgegebene mittlere Endfeuchte der Papierbahn konstant bleibt und dass im HF-Trockner bei konstanter Elektrodenfeldstärke Kurzzeitschwankungen des Mittelwertes seiner Eingangsfeuchte durch Bereitstellung entsprechen- der Leistungsreserven selbsttätig so ausgeregelt werden, dass die vorgegebene Endfeuchte ebenfalls in etwa konstant gehalten wird. Als Mass für die Vergleichmässigung kann dabei das Verhältnis der Abweichungen von der mittleren Feuchte vor und hinter dem Hochfrequenztrockner dienen. Die Regelung beruht auf der Erkenntnis, dass die Vergleichmässigung sowohl von der durch Rochfrequenz verdampften Feuchtemenge als auch von der gewtinschten mittleren Endfeuchte abhängig ist. Bei einem kapazitiven Hochfrequenztrockner kann als ErsatzgröBe für die Verdampfungsleistung der Mittelwert des Anodenstromes des HF-Generators dienen und durch Änderung der Elektrodenfeldstärke auf -einen vorgegebenen Wert gehalten werden. Die Regelung und Steuerung der vorgenannten Vorgänge wird vorteilhafterweise von einem programmierten Rechner übernommen. Die Konstanthaltung der HF -Verdampfungs leistung kann auch ohne Rechner-mittels einer einfachen Regelstrecke im iF-Generator erfolgen. Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfubrungs beispieles sei die Erfindung näher beschrieben; es zeigen: Figur 1 den Aufbau der Regelstrecke und die Regelein richtungen in schematischer Darstellung und Figur 2 den ZusammeBhang zwischen Vergleichmässigung der Trocknung und der Verdampfungsleistung des Hochfrequenztrockners. Die in Richtung des Pfeiles 2 laufende Papierbahn 1 wird zunächst in der Trockenpartie 3 auf den nichtgezeigten Trockenzylindern weitgehend getrocknet. Daran schliesst sich eine weitere Trocknung und Vergleichmässigung des Feuchteprofils im kapazitiven Hochfrequenztrockner 4 4 an. Dieser Hochfrequenztrockner 4 kSnn in an sich bekannter Weise entsprechend dem vorgenannten Patent 2 027 674 aufgebaut sein. Die Feuchtewerte der getrockneten Bahn 1 werden mittels einer traversierenden Messvorrichtung 5 erfasst' und einem Rechner 6 zugeführt. Im Rechner 6 werden hieraus Feuchteprofil, mittlere prozentuale Endfeuchte UE und mittlere Abweichung b UE von der mittleren prozentualen Feuchte UE errechnet; die entsprechenden Daten für die p=entuale mittlere Feuchte UA und die mittlere Abweichung d Ua am Eingang'des Hochfrequenztrockners 4 können über eine weitere Messvorrichtung 7 ebenfalls im Rechner 6 bestimmt werden. Die Trockenpartie 3 wird über den Regler 31 hinsichtlich ihrer Verdampfungsleistung Nz so ausgeregelt, dass sich eine vorgegebene Einfangsfeuchte UA für den HF- trockner und bei einer mittleren Feuchtedifferenz von auch auch eine mittlere prozentuale Restfeuchte UE ein- stellt. Dem Regler 41 des Hochfrequenztrockners 4 wird als Sollwert vom Rechner 6 eine bestimmte mittlere Verdampfungsleistung H' die proportional zur Feuchtediffe renz des Hochfrequen2trockners 4 ist, vorgegeben. Die Elektrodenspannung bzw. die Feldstärke des Hochfrequenztrockners 4 wird so geregelt, dass der Mittelwert des Anodenstromes konstant gehalten wird, Als Zeit für die Mittelwertbildnng können z.B. zwei Minuten dienen. Auf diese Weise arbeitet Regler 41 in Verbindung mit der fünffachen Stellzeit des Reglers 31 so, dass sich ein optimaler Vergleichmässigungsfaktor F für die Trocknung ergibt. Kurzzeitschwankungen der Feuchte werden selbsttätig durch den HF-Trockner 4 bei konstanter Feldstärke ausgeglichen. Entsprechend dem im Programmspeicher 61 des Rechners niedergelegten Programm können die vorgenannten Werte Nz usw. vorteilhafterweise Je nach den vorliegenden Betriebsbedingungen und Papierqualitäten verändert werden. Die Zusammenhange für die vorgenannte Regelung seien anhand von Figur 2 naher erläutert, wobei zunächst folgende Definitionen eingeführt seien: UA = prozentuale mittlere Feuchte der Bahn 1 am Eingang des Hochfrequenztrockners 4. fl Ua = mittlere Abweichung von der mittleren prozentu alen Feuchte UA am Eingang des Hochfrequenztrock ners 4. UE = prozentuale mittlere Feuchte am Ausgang des Hoch frequenztrockners 4. fl UE = mittlere Abweichung von der mittleren Feuchte U. UA = F = Vergleichmässigungsfaktor des Hochfrequenz #UE trockners. UA - UE = #UHF = Feuchtedifferenz, die proportional der Verdampfungsleistung des Hochfrequenztrockners 4 ist. Es wurde festgestellt, dass der Vergleichsmässigungsfaktor F sowohl von der Feuchtedifferenz #UHF, d.h. also von der Verdampfungsleistung NR des Hochfrequenztrockners 4 als auch von der prozentualen mittleren Endfeuchte UE abhängig ist. Dieser durch Messergebnisse erwartete Zusammenhang zwi- schen Vergleichmässigungsfaktor F und Feuchtedifferenz #UHF ist in Figur 2 näher für verschiedene mittlere prozentuale Endfeuchten UE näher-dargestellt; ferner ist als Parameter noch die relative Feldstärke # = E/Emax ein- getragen, wobei E die jeweilige Feldstärke und Emax die maximale Feldstärke im EF-Trockner ist. Um einen optimalen und definierten Vergleichmässigungs faktor zu erhalten, sollte daher #UHF nicht sich selbst überlassen bleiben, sondern auf einen vorgegebenen Wert, z.B. auf einen konstanten WertJlUs gehalten werden. Falls dies nicht geschieht, würde sich bei einer Endfeuchte von z.3. 7% beim Arbeitspunkt A bei einer zufälligen Sen- kung von #UHF von 7 auf 3 eine Verringerung des Vergleichmässigungsfaktors F von 2,75 auf 2, d.h. -der Är- beitspunkt 5 ergeben, Die Konstanthaltung der Feuchte differenz auf dem Wert #US, d.h. des Langzeitmittelwer- tes der Verdampfungslelstung NH geschieht nun - wie vorstehend erwähnt - durch entsprechende Aussteuerun± des Bochfrequenztrockners 4 über den Mittelwert des Boch- frequenzstromes mittels Verändern der Elektrodenfeld- stärke (Richtung a). Der mittlere prozentuale FeuchteS gehalt UE wird dann vom Rechner durch entsprechence Aus- steuerung der Trockenpartie 3 auf dem vorgegebenen Wert gehalten. Damit ergibt sich auch eine definierte prozentuale mittlere Feuchte UA am Eingang des Hochfrequenz trockners 4. Kurzzeitschwankungen des Mittelwertes seiner Eingangsfeuchte werden bei konstanter Feldstärke durch Bereitstellung entsprechender Leistungsreserven selbsttätig so ausgeregelt, dass die vorgegebene End- feuchte ebenfalls in etwa konstant gehalten wird (Rich- tung b). Auf die vorgenannte Verfahrensweise erhält man bei einem hohen Vergleichmässigungseffekt eine optimale VerHteilnng der Heizleistung zwischen Trockenpartle und Hochfrequenztrockner. Damit wird die Produktion der Maschine erhöht und wertvolle Energie eingespart. 3 Patentansprüche 2 Figuren

Claims: PatentansrUche 1. Verfahren zum Regeln der Trocknung einer Papierbahn bei einer Papiermaschine, bei der der Trockenpartie.ein kapazitiver Hochfrequenztrockner nachgeschaltet ist und die gemessene Endfeuchte der Bahn als Regelgrösse für den Trockenvorgang dient, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, dass der Mittelwert der Verdampfungsleistung (NH) im Hochfrequenztrockner (4) durch Anderung der Elektrodenfeldstärke auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird und die Verdampfungsleistung der Trockenpartie (3) so geregelt wird, dass die vorgegebene mittlere Endfeuchte (UE) der Papierbahn (1) konstant bleibt und dass im EF-Trockner bei konstanter Elektrodenfeldstärke Kurzzeitschwankungen des Mittelwertes seiner Eingangsfeuchte durch Bereitstellung entsprechender Leistungsreserven selbsttätig so ausgeregelt werden, dab die vorgegebene Endfeuchte E) ebenfalls in etwa konstant gehalten wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, -d a d u r c h g e- k e n n z e i c h n e t, dass die vorgegebenen Werte programmabhängig änderbar sind. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als der mittleren Endfeuchte (UE) proportionale Grösse die Feuchte (UF) der Papierbahn am Einlauf des HF-Trockners gemessen wird.

Inventors: GRASSMANN, HANS-CHRISTIAN, DIPL.-ING.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1979
Main classification: G05D22
IPC codes: F26B13, D21F5, G05D22, D21F7, H05B6