在衛生紙從漿板原料到原紙的造紙過(guò)程中,有些關(guān)鍵的工藝參數必須要控制好,才能生產(chǎn)出質(zhì)量合格的原紙。在造紙過(guò)程中,主要分流送部分與抄紙部分,其中流送部分有碎漿、磨漿、配漿、上漿等內容,抄紙部分有成形、壓榨、干燥、壓光、卷取等內容,其他與之配套有真空、白水、損紙等系統。如何控制好這些過(guò)程中各步驟的關(guān)鍵工藝參數,直接影響到所生產(chǎn)出來(lái)原紙質(zhì)量的好壞。下面我將根據實(shí)際的工作經(jīng)驗詳細討論對幾個(gè)造紙過(guò)程步驟的控制。
1、碎漿
碎漿過(guò)程要控制的主要工藝參數為碎漿的濃度、時(shí)間和抽漿濃度。碎漿的濃度、時(shí)間決定漿料的疏解程度,抽漿濃度是下一步驟磨漿的基本條件。當碎漿過(guò)程開(kāi)始加水時(shí),把流量計所測量的流量就開(kāi)始累加計算,根據/加水量=(漿板重量x漿板絕干量)/濃度-漿板重量0的公式計算確定碎漿與抽漿的加水量。當漿板下到開(kāi)動(dòng)的碎漿槽里且累加流量等于碎漿的加水計算量時(shí),關(guān)閉加水自動(dòng)閥,開(kāi)始計算碎漿時(shí)間,這用定時(shí)器或在DCS程序中都可輕易實(shí)現。達到所設定的時(shí)間后,打開(kāi)自動(dòng)閥加水,直到累加流量等于抽漿的加水計算量,同時(shí)進(jìn)行抽漿,這樣便可在漿池內得到穩定濃度的漿料。
2、磨漿
磨漿過(guò)程要控制的主要工藝參數有漿料通過(guò)量、磨漿功率與磨漿濃度。因為實(shí)時(shí)配漿使長(cháng)短纖維的用量常常變化較大,同時(shí)影響到磨漿機的出口壓力,這就需要改變回流量,控制漿料在磨漿機通過(guò)量,來(lái)穩定磨漿機的出口壓力。通過(guò)流量計測量出配漿所需的漿流量與回流量,而兩者之和便是漿料在磨漿機通過(guò)量。設定漿料通過(guò)量,控制回流閥,讓回流量隨配所需的漿流量的變化而反向變化,這樣便可得到穩定的漿料通過(guò)量。對測量出的瞬間濃度與濃度設定值的比較,通過(guò)PID調節稀釋自動(dòng)閥來(lái)控制磨漿濃度。
對雙盤(pán)磨而言,控制磨漿功率即控制它的進(jìn)刀深度。以磨漿功率的設定值為中線(xiàn)設定一個(gè)在工藝允許范圍內的偏離區,磨漿功率在偏離區內,不進(jìn)刀也不退刀;若向上超出偏離區則退刀,反之向下超出偏離區則進(jìn)刀。為了保護盤(pán)磨,控制進(jìn)退刀的電機有快速與慢速兩檔,又以磨漿功率的設定值為中線(xiàn)設定一個(gè)大于偏離區的區域,磨漿功率在這個(gè)區域內慢速進(jìn)退刀,反之磨漿功率在區域外則快速進(jìn)退刀。這樣在所設的漿料通過(guò)量與磨漿功率都穩定的情況下,可得到打漿度符合工藝要求的良漿。
3、配漿
現在高速衛生紙機的工藝流程都是實(shí)時(shí)配漿,一般分上層漿料與下層漿料,上層漿料由長(cháng)纖、短纖配成,短纖居多,使上層紙面手感較滑;下層漿料由長(cháng)纖、短纖、損紙配成,長(cháng)纖與損紙居多,使生產(chǎn)出來(lái)的衛生紙有較好的拉力。配漿過(guò)程要控制的主要工藝參數是每條配漿線(xiàn)路的流量。每條配漿線(xiàn)路都配有流量計,配漿池有液位傳感器,根據配漿池的液位測量值與設定值進(jìn)行PID控制,把其輸出值結合配漿時(shí)每條漿料線(xiàn)路所占百分比的設定值及實(shí)際濃度,通過(guò)公式/瞬間流量=配漿池的液位PID控制輸出值@配漿百分比@系數/濃度0便可計算出每條線(xiàn)路所需的瞬間流量,即流量的設定值。根據流量的設定值與流量計的輸入值,對每條線(xiàn)路流量計前的自動(dòng)閥進(jìn)行PID調節,則流量的實(shí)際值接近設定值,從而使上下層的漿料達到工藝要求的穩定狀態(tài)。
4、上漿
上漿過(guò)程要控制的主要工藝參數有上漿濃度、上漿流量。其上漿濃度的控制是一個(gè)典型的PID控制，通過(guò)對稀釋自動(dòng)閥的調節達到接近設定濃度的目的。而對上漿流量的控制相對就比較復雜了,在卷取部中配有掃描架測量紙頁(yè)的定量與水份,為了達到定量穩定的目的,以?huà)呙杓軠y量的定量為輸入值,每種紙工藝要求的定量為設定值,進(jìn)行反應較慢的PID調節;而它的輸出值參與一定的算式計算,得到上下層的上漿流量的設定值;再結合現場(chǎng)流量計測量的流量為輸入值進(jìn)行動(dòng)作較快的PID控制,把輸出值賦予上下層定量閥的步進(jìn)電機,調節定量閥的開(kāi)度。經(jīng)過(guò)雙層的PID控制,在卷取部得到的定量基本趨于設定值。
5、成形
在定量閥開(kāi)度、上漿濃度、流漿箱唇板開(kāi)度等參數確定后,成形部要控制的主要工藝參數只剩漿網(wǎng)速比了。因為網(wǎng)速基本等于紙機的速度,所以要控制漿網(wǎng)速比,就要調節噴漿速度。先從成形輥的傳動(dòng)電機的編碼器處得到瞬時(shí)轉速,結合成形輥的周長(cháng)算出線(xiàn)速度,即網(wǎng)速;再通過(guò)公式/漿速=漿網(wǎng)速比@網(wǎng)速0計算出在工藝要求的漿網(wǎng)速比下的漿速,通過(guò)系數把它轉換成所要求上下層沖漿泵的轉速,這樣計算出來(lái)的轉速為設定值,從沖漿泵傳動(dòng)電機的編碼器處得到瞬時(shí)轉速為輸入值,經(jīng)過(guò)比較不斷修正給沖漿泵的輸出值,達到控制漿速的目的。
6、壓榨
壓榨過(guò)程要控制的主要工藝參數有壓榨輥與烘缸的壓力及烘缸電機、壓榨輥電機、成形輥電機這三個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)的負荷分配。壓榨輥與烘缸的接觸是靠壓縮空氣維持的,在壓榨輥兩邊的氣囊引出氣路安裝壓力傳感器,監測瞬間的氣壓,并為PID控制的輸入值;以設定的總氣壓乘以?xún)蛇呍O定的百分比,便得到兩邊氣壓的設定值;再把輸出值送給各自的壓力比例調節器,控制氣囊的氣壓。這樣便完成了一個(gè)PID控制過(guò)程。烘缸電機、壓榨輥電機、成形輥電機的三點(diǎn)傳動(dòng)負荷分配也會(huì )影響到紙頁(yè)的質(zhì)量,先以烘缸的速度為基準,根據負荷分配確定壓榨輥與成形輥的基本速度;再以壓榨輥為基準,經(jīng)過(guò)二次負荷分配確定成形輥的速度。
7、干燥
干燥系統包括烘缸的蒸氣系統和氣罩的熱風(fēng)系統。蒸氣系統主要是把烘缸均勻加熱和排走烘缸內的冷凝水。所以它的主要工藝參數是進(jìn)缸的蒸氣壓力及通過(guò)烘缸的蒸氣流量。控制進(jìn)缸的蒸氣壓力是以二次蒸發(fā)氣的循環(huán)熱泵為主,補充新蒸氣的自動(dòng)閥為輔。在烘缸的蒸氣進(jìn)口處附近安裝壓力傳感器,所測量的壓力作為輸入值,結合其設定值進(jìn)行PID控制,把輸出值乘以2,再把所得的計算值與100比較,取較小的值賦給二次蒸發(fā)氣的循環(huán)熱泵的自動(dòng)閥;同時(shí)把所得的計算值減去100,再把它與0比較,取較大的值賦給補充新蒸氣的主輔功能。通過(guò)烘缸的蒸氣流量即二次蒸發(fā)氣的流量,由再用蒸氣與排放蒸氣兩條氣路組成。以烘缸的蒸氣出口處附近安裝的流量傳感器所測量的瞬時(shí)流量作為輸入值,結合其設定值進(jìn)行PID控制,通過(guò)上述的同樣方法對輸出值進(jìn)行處理后,再送給再用蒸氣自動(dòng)閥與排放蒸氣自動(dòng)閥,做到先調節再用蒸氣自動(dòng)閥,待它的開(kāi)度達到100%后,再調節排放蒸氣自動(dòng)閥。這樣穩定了通過(guò)烘缸的蒸氣流量,有利于烘缸冷凝水的排出。
氣罩的熱風(fēng)系統的主要工藝參數有熱風(fēng)風(fēng)速與熱風(fēng)溫度。熱風(fēng)風(fēng)速由調節干濕部的循環(huán)風(fēng)機的轉速決定,并通過(guò)電流反饋不斷修正其輸出值,使它的轉速接近設定值。熱風(fēng)溫度是由天然氣與空氣的比例調節閥的開(kāi)度控制,在進(jìn)氣罩的熱風(fēng)管上安裝溫度傳感器,測量熱風(fēng)溫度并以它為輸入值,通過(guò)PID控制輸出調節天然氣與空氣的比例調節閥的開(kāi)度,使熱風(fēng)溫度接近設定值。而熱風(fēng)溫度的設定值又是由卷取部處的掃描架所測量的水份決定,測量出的水份為輸入值,工藝要求的水份為設定值,通過(guò)反應較慢的PID控制,輸出值便是熱風(fēng)溫度的設定值。同樣有兩層PID控制,水份也在生產(chǎn)過(guò)程中得到穩定的控制。
8、卷取
卷取過(guò)程要控制的主要工藝參數是起皺率。起皺率的大小關(guān)系到生產(chǎn)出來(lái)的紙的厚薄及皺紋,起皺率的控制主要通過(guò)改變抄速差來(lái)實(shí)現的。設定抄速差后,以烘缸的線(xiàn)速度為基準,計算出卷紙缸的線(xiàn)速度,根據卷紙缸的直徑,把線(xiàn)速度轉化成轉速,送給傳動(dòng)部分的卷紙缸起動(dòng)控制單元,加上從卷紙缸傳動(dòng)電機的編碼器處得到瞬時(shí)轉速的反饋,對輸出信號進(jìn)行修正,從而使卷紙缸的轉速不斷接近設定值,達到控制抄速差的目的。
維亞造紙機械廠(chǎng)家認為：只要認清控制的目的,在多種控制思路中選取能合適、穩定的達到工藝所要求的參數,就一定能造出好紙來(lái)。
