PL B1. PMPOLAND SPÓŁKA AKCYJNA, Jelenia Góra, PL BUP 04/08. ZDZISŁAW PRZYBYSZ, Jelenia Góra, PL KRZYSZTOF ŻODŹ, Jelenia Góra, PL

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. D21F 1/02 ( ) D21F 1/06 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Urządzenie do sterowania wypływem z wlewu (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 04/08 (73) Uprawniony z patentu: PMPOLAND SPÓŁKA AKCYJNA, Jelenia Góra, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 12/12 (72) Twórca(y) wynalazku: ZDZISŁAW PRZYBYSZ, Jelenia Góra, PL KRZYSZTOF ŻODŹ, Jelenia Góra, PL

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do sterowania wypływem z wlewu maszyny papierniczej. Wlew jest najważniejszym elementem maszyny papierniczej a jego podstawową funkcją jest równe i równomierne rozprowadzenie roztworu masy papierniczej (zawiesiny włóknistej) na sicie formującym. Parametry pracy wlewu determinują lub wpływają w istotny sposób na wiele końcowych parametrów papieru takich jak formowanie, charakterystyki powierzchni, stabilność arkuszy oraz ich wytrzymałość. Równomierność wypływu zawiesiny włóknistej ma decydujący wpływ na rozrzut gramatury (czyli masy 1 metra kwadratowego papieru określonego w gramach) zarówno w kierunku biegu maszyny papierniczej (MD) jak również w kierunku poprzecznym (CD). Ze względu na wymagania nowoczesnych maszyn przetwórczych zakres tolerancji rozrzutu gramatury powinien być możliwie wąski. Znane są różne urządzenia mające wpływ na rozkład gramatury. Celem jej korekty w kierunku poprzecznym (CD) stosuje się tak zwany zawór recyrkulacyjny zabudowany w zwężonej części kolektora zasilającego. Konstrukcja wylewu pozwala na regulację wysokości wypływu z dyszy wypływowej wlewu. Stosuje się również układy do rozcieńczania 35 strefowego zawiesiny włókien. Korygowanie gramatury w kierunku (MD) sprowadza się przede wszystkim do wytłumienia pulsacji wypływającej masy papierniczej. Innym istotnym wskaźnikiem jakościowym produkowanej wstęgi papieru jest jej wytrzymałość na rozerwanie mierzona w kierunku poprzecznym i w kierunku podłużnym. Stwierdzono, że przy przepływie laminarnym włókna długie i cienkie mają tendencję do układania się w kierunku biegu maszyny (MD) co powoduje, że wytrzymałość mechaniczna wstęgi papieru może być ponad dwukrotnie wyższa w kierunku wzdłużnym niż w kierunku poprzecznym wstęgi. Stwierdzono również, że nawet niewielkie odchylenie włókien długich od kierunku wzdłużnego w istotny sposób podwyższa wytrzymałość wstęgi w kierunku poprzecznym. Jednym ze znanych sposobów odchylania kierunku ułożenia włókien jest utrzymanie odpowiedniego stosunku pomiędzy prędkością wypływu (J) a prędkością biegu sita formującego (W) znanego w literaturze światowej pod pojęciem Efflux rate. Stwierdzono, że zarówno przy stosunku J/W<1 jak również przy J/W>1 włókna długie ulegają odchyleniu. Odchylenie włókien od kierunku biegu maszyny występuje również w przypadkach, kiedy sąsiadujące ze sobą strugi jednostkowe różnią się między sobą prędkością. Newralgicznymi strefami wlewu są strefy wypływu znajdujące się bezpośrednio w sąsiedztwie ścian bocznych skrzyni wlewowej. W tych miejscach występują opory przepływu wywołane przez te ściany boczne. Opory przepływu przy ścianach bocznych skutkują mniejszą prędkością wypływ u niż w strefie środkowej wlewu. Na uwagę zasługuje, że również płyty; górna i dolna dyszy wypływowej powodują opory przepływu. Zjawisko to było bagatelizowane ponieważ wpływ tych oporów nie rzutuje praktycznie na równomierność wypływu z wlewu w kierunku poprzecznym CD. Celem kontroli i regulacji przepływu zawiesiny włóknistej w skrajnych strefach wlewu stosowano środki techniczne pozwalające na zwiększenie przepływu przy ścianach bocznych. Jednym ze sposobów było doprowadzenie dodatkowej ilości zawiesiny włóknistej przez zainstalowanie dodatkowych rurociągów w strefie brzegowej. Natomiast we wlewach wyposażonych w rurowy wyrównywacz strumienia stosowano większe średnice wewnętrzne rurek tego wyrównywacza znajdujących się przy ścianach bocznych. Celem możliwości kontroli przepływu masy w strefach skrajnych wlewu na rurkach brzegowych zabudowano układy regulacji natomiast nadmiar masy ze stref brzegowych wlewu mógł być odprowadzany przez rurociągi zainstalowane w bocznych ścianach dyszy wypływowej wiewu. Przykład urządzenia regulacji wielkości przepływu w skrajnych partiach wlewu maszyny papierniczej przedstawia opis patentowy numer EP Rozwiązanie według tego wynalazku dotyczy wlewu zaopatrzonego w główny kolektor zasilający wyposażony w zawór recyrkulacyjny oraz rurowy układ wyrównywacza przepływu, poprzez który zawiesina włóknista doprowadzana jest z kolektora do komory wypływowej wlewu. Rurki wyrównywacza w rzędach końcowych są, w jednym przykładzie wykonania, wyprowadzone na zewnątrz, co pozwala zabudować na każdej z nich zawór regulacyjny oraz urządzenie do kontroli przepływu. Rozwiązanie według tego przykładu, głównie ze względu na brak miejsca, nadaje się do sterowania jedynie pierwszym skrajnym, pionowym rzędem rurek wyrównywacza. Innym przykładem urządzenia do regulacji wielkości przepływu według tego opisu patentowego jest zespół wykonany w postaci zintegrowanego bloku, obrobionego tak, że jest zaopatrzony w otwory przelotowe rozmieszczone zgodnie z podziałką rzędów rurek wyrównywacza, oraz otwór pionowy

3 PL B1 3 przenikający się częściowo z tymi otworami poziomymi, przy czym w otworze pionowym umieszczony jest z odpowiednią tolerancją pręt z wydrążeniami według podziałki rurek. Obrót tego pręta pozwala na jednoczesną zmianę wielkości przepływu we wszystkich rurkach wyrównywacza danego rzędu. Taki blok zaworowy może być zainstalowany zarówno na skrajnym rzędzie rurek jak również na sąsiednich lub też, jak wynika z opisu, na wszystkich rzędach rurek na całej szerokości wlewu, gdyby zachodziła taka potrzeba. Nadmiar zawiesiny włóknistej może być, w obu przykładach, odprowadzony rurociągami zabudowanymi w ścianach bocznych dyszy wypływowej sposobem znanym. Przedstawione powyżej rozwiązanie urządzenia do regulacji wielkości przepływu w skrajnych partiach wlewu maszyny papierniczej pozwala zarówno na skuteczną regulację wielkości przepływu jak i sterowanie prędkością przepływu w poszczególnych, pionowych rzędach wyrównywacza strumienia. Podobne, jak opisane wyżej bloki regulacji wielkości przepływu przedstawione są również w opisach zgłoszeń patentowych WO98/31873 oraz EP Urządzenie do sterowania wypływem z wiewu maszyny papierniczej według wynalazku, charakteryzuje się tym, że zespół zaworów liniowych sprzężonych ze sobą zespołem przekładni zębatych oraz wyposażony w pokrętło jest wykonany tak, że pojedynczy zawór liniowy jest zabudowany w osi poziomej, na przynajmniej jednej rurce wyrównywacza w skrajnym, poziomym szeregu rurek. Korzystnym jest, aby zawory liniowe były zabudowanie na poziomych szeregach rurek wyrównywacza jako zawory pojedyncze, podwójne i potrójne w tym samym zespole. Korzystnym jest również, aby zawory liniowe były ustawione wyjściowo z niejednakowym stopniem ich otwarcia. Urządzenie do sterowania wypływem z wiewu według wynalazku znajduje zastosowanie szczególnie we wiewach, w których wyrównywacz strumienia jest wykonany w postaci dwóch modułów, a mianowicie modułu prostownika przepływu oraz modułu dyszy dyfuzora. We wlewach tego typu, w miejscu styku tych dwóch modułów występuje płyta nośna, w której możliwym jest zabudowanie szeregu elementów ^regulacyjnych, korzystnie zaworów liniowych o podziałce pokrywającej się z rozstawem poziomych szeregów rurek prostownika przepływu. Zawory te są sprzężone ze sobą zespołem przekładni zębatych, sterowanych pojedynczym pokrętłem lub siłownikiem. Urządzenie może być zabudowane również w innych wiewach wyposażonych w rurowy wyrównywacz strumienia ale wówczas wymagane jest wykonanie przerwy na rurkach wyrównywacza celem zabudowy zespołu zaworów wraz z obudową na pierwszym i następnych, w zależności od potrzeb, pionowych rzędach rurek. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunkach, na których: Fig. 1 przedstawia układ skrzyni wlewowej w widoku bocznym z zaznaczeniem podziału wyrównywacza strumienia na moduł prostownika przepływu oraz moduł dyfuzora z zaznaczeniem miejsca zabudowy urządzenia do regulacji przepływu. Fig. 2 - przedstawia, w przekroju wzdłuż linii x-x na fig. 1, ogólną konstrukcję urządzenia do regulacji przepływu zabudowanego na pierwszym skrajnym rzędzie rurek prostownika przepływu. Fig. 3 - przedstawia przykład wykonania urządzenia w tym samym przekroju wzdłuż linii x-x, gdzie zawory skrajne, najwyżej i najniżej położone, sterują przepływem przez pojedynczą rurkę, natomiast kolejne, w części środkowej, sterują przepływem dwiema i trzema rurkami w ich poziomych szeregach. Fig. 4 - przedstawia przykład wykonania urządzenia w tym samym przekroju x-x, gdzie zawory skrajne sterują przepływem przez trzy rurki ułożone poziomo, natomiast kolejne, w części środkowej, sterują odpowiednio przepływem przez dwie rurki i rurkę pojedynczą. Fig. 5 - przedstawia przykład wykonania, gdzie poszczególne zawory liniowe mają różny stopień otwarcia i w takiej konfiguracji są sprzężone ze sobą zespołem przekładni zębatych. Urządzenie do sterowania wypływem z wlewu 3 może być zabudowane na płycie nośnej w miejscu styku elementów wyrównywacza strumienia, a mianowicie prostownika wypływu 1 i modułu dyszy dyfuzora 2. Urządzenie 3, w tym przykładzie wykonania, jest zestawione z zespołu zaworów liniowych 4 osadzonych z odpowiednią tolerancją w otworach poziomych wykonanych w płycie nośnej 5. Zawory są sprzężone ze sobą zespołem przekładni zębatych 6 z pokrętłem 7. Pokrętło jest zaopatrzone w skalę 8 wskazującą stopień otwarcia zaworów. Urządzenie według wynalazku pozwala na bardzo dokładną kontrolę i regulację wielkości przepływu roztworu zawiesiny włóknistej w strefach skrzyni wlewowej sąsiadujących ze ścianami bocznymi. Ponadto, poprzez szereg kombinacji polegających na sterowaniu przepływami w jednej, dwóch lub

4 4 PL B1 trzech usytuowanych w szeregu rurkach oraz poprzez stosowanie zespołów zaworów o różnych stopniach otwarcia, rozwiązanie pozwala na zróżnicowanie prędkości przepływu zawiesiny w warstwach pionowych a tym samym, poprzez odpowiednie odchylenie włókien, poprawę formowania produkowanej wstęgi a więc również parametrów jakościowych produkowanego papieru lub kartonu. Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie do sterowania wypływem z wlewu, zainstalowane w płycie nośnej lub w płycie pomocniczej na rurkach wyrównywacza strumienia w częściach brzegowych wlewu maszyny papierniczej, w którym roztwór masy papierniczej doprowadzany jest z głównego kolektora zasilającego poprzez rurowy wyrównywacz strumienia do komory wypływowej, znamienne tym, że zespół zaworów liniowych (4), sprzężonych ze sobą zespołem przekładni zębatych (6), oraz wyposażony w pokrętło (7) jest wykonany tak, że pojedynczy zawór (4) jest zabudowany w osi poziomej, na przynajmniej jednej rurce wyrównywacza w skrajnym, poziomym szeregu rurek. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawory liniowe (4) są zabudowane na poziomych szeregach rurek jako zawory pojedyncze, podwójne i potrójne w tym samym zespole. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że poszczególne zawory liniowe (4) są ustawione wyjściowo z niejednakowym stopniem otwarcia. Rysunki

5 PL B1 5

6 6 PL B1

7 PL B1 7

8 8 PL B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)