EP1247896A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Funktion von Spritzdüsen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Funktion von Spritzdüsen Download PDF

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EP1247896A2
EP1247896A2 EP02002826A EP02002826A EP1247896A2 EP 1247896 A2 EP1247896 A2 EP 1247896A2 EP 02002826 A EP02002826 A EP 02002826A EP 02002826 A EP02002826 A EP 02002826A EP 1247896 A2 EP1247896 A2 EP 1247896A2
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spray
jet
spray jet
measuring arrangement
nozzles
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EP02002826A
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Joachim Dr. Grabscheid
Ulrich Begemann
Oswald Satzger
Wolfgang Mayer
Ralf Rziha
Wolfganf Dr. Bamberger
Georg Dr. Kleiser
Thomas RÜHL
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Voith Patent GmbH
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Voith Paper Patent GmbH
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    • B05B12/004—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area comprising sensors for monitoring the delivery, e.g. by displaying the sensed value or generating an alarm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/32—Washing wire-cloths or felts
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    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
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    • B05B12/082—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to a condition of the discharged jet or spray, e.g. to jet shape, spray pattern or droplet size

Definitions

  • the invention relates to methods and associated devices for monitoring the function of spray nozzle arrangements in machines for manufacturing and / or Refinement of paper, cardboard, tissue or other fibrous webs, the Spray nozzles at least in one row next to each other across the machine direction are arranged.
  • the nozzles can be caused by particles contained in the spray water pollute. Deposits can change the spray pattern and thus the uniform Disrupt water distribution or even clog the nozzles.
  • the object of the invention is the rapid detection of malfunctions in the spray nozzles with as little effort as possible.
  • the object was achieved on the one hand in that the function of the Spray nozzles on the measurement of the flow pulse of the spray jet of the respective Spray nozzle is detected.
  • the function the spray nozzles on the influence of a light beam by the spray jet is recorded.
  • the one reflected by the spray jet can Part and / or the part of the light beam passing through the spray jet is measured become. In any case, changes in the proportion of the received light beam indicate for disturbances of the spray jet.
  • Both methods enable the rapid detection of faults in individual or several spray nozzles and thus a quick reaction to it. As a result Alarm is triggered or a similar-looking device is put into operation.
  • the pressure of the spray liquid can also increase over a short period of time be counteracted, so that a reduction in the flow impulse is counteracted.
  • the methods and the devices described below are particularly suitable especially for use in a cross-machine direction running spray tube with several, arranged side by side spray nozzles for Conditioning screens, felts and tapes with cleaning fluid, in particular Water.
  • the endless belts, sieves, but especially the press felts of press sections must be cleaned and dried using so-called conditioning devices become.
  • the tapes, sieves and felts should Parameters that are as uniform as possible across the machine direction, above all have a uniform moisture profile.
  • Spray pipes often come with it the spray width distributed spray nozzles for use. Guide faulty spray nozzles consequently to an uneven water distribution across the web width and impair thus the quality of the fibrous web in the corresponding machine section.
  • the high-pressure jets should therefore be clearly and sharply delineated. contaminated Spray nozzles lead to a widened, turbulent and milky spray jet.
  • a measuring arrangement consisting of a Light transmitter and a light receiver connected to a control unit is. Because of the simplicity, a measuring arrangement can be assigned to each spray jet so that the response time in the event of faults is very short. Should he Effort can be reduced, it is possible that the measuring arrangement along several Spray blasting is designed to be traversable.
  • the mechanical process directed at the flow pulse is preferred implemented in that the measuring arrangement is connected to a control unit Flow pulse meter is formed and along several spray jets is designed to be traversable. Because the flow pulse meter placed in the spray jet traversing not only leads to a limitation of the effort, but also to minimize the influence of each spray jet. Of course, this advantage is particularly great when the measurement arrangement is along all spray jets are designed to be traversable.
  • the minimum time required is decisive for the type of execution Measurement of a spray jet and the maximum desired time interval of the measurements a spray jet, since the latter of course the reaction time of the measuring arrangement impressed.
  • the flow pulse of the respective spray jet can be from a tachometer be measured, which with an impeller placed in the spray jet is coupled.
  • the flow impulse is measured by a pressure gauge placed in the spray jet. It is advantageous if there is an orifice between the pressure gauge and the spray nozzle a measuring opening to limit the part of the spray jet to be detected is.
  • the measuring opening should be so large that an acceptable spray jet this can pass unhindered while a widened as a result of a nozzle malfunction Spray jet is partially intercepted. This increases the measuring accuracy of the Pressure gauge.
  • a felt 1 for conditioning is a cross-machine direction 11 extending spray tube 12 assigned.
  • the felt 1 is around an endlessly rotating press felt of a press nip of a press section Drainage of the fibrous web.
  • the spray tube 12 has spray nozzles directed at the felt 1 at regular intervals 2 for moistening the same. So that this not only in, but also across Machine direction 11, d. H. the tape running direction is as even as possible, the function of the spray nozzles 2 must be monitored.
  • repair measures can be taken immediately be initiated so that the impact on the manufacturing process of the Stay fibrous web minimal.
  • FIG. 2 shows a traversing measuring arrangement.
  • the function of the spray nozzles 2 is not constant, but time-cyclical detected.
  • the pressure exerted by the spray jet 4 on a pressure gauge 8 is measured, for which purpose the pressure gauge 8 is moved between felt 1 and spray nozzle 2.
  • the Pressure is proportional to the flow impulse, so its reduction from Normal means a malfunction of the spray nozzle 2.
  • spray jets 4 become more normal Extension all the way to the pressure gauge 8. This is achieved through an aperture 9 with a measuring opening 10 to limit the part to be detected of the spray jet 4, which is arranged between the spray nozzle 2 and the pressure gauge 8 is. If the spray jet 4 is widened due to a nozzle fault, the bounces outer part of the spray jet 4 from the aperture 9. As a result, with disturbed spray jets 4 only a part of the respective spray jet 4 reaches the pressure gauge 8 the sensitivity to the detection of faults.
  • the flow pulse should be detected by evaluating the rotation of an impeller are, the impeller is partially driven into the spray jet 4 for this purpose.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren sowie dazugehörige Vorrichtungen zur Überwachung der Funktion von Spritzdüsenanordnungen in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung von Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahnen, wobei die Spritzdüsen (2) zumindest in einer Reihe quer zur Maschinenlaufrichtung (11) nebeneinander angeordnet sind.
Dies erfolgt auf einfache Weise über eine optische Überwachung des Spritzstrahls (4) oder eine Messung des Strömungsimpulses des Spritzstrahls (4).

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren sowie dazugehörige Vorrichtungen zur Überwachung der Funktion von Spritzdüsenanordnungen in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung von Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahnen, wobei die Spritzdüsen zumindest in einer Reihe quer zur Maschinenlaufrichtung nebeneinander angeordnet sind.
Trotz Einsatz von Filtern können die Düsen durch im Spritzwasser enthaltene Partikel verschmutzen. Ablagerungen können das Strahlbild verändern und somit die gleichmäßige Wasserverteilung stören oder sogar die Düsen verstopfen.
Die Aufgabe der Erfindung ist das schnelle Erkennen von Störungen bei den Spritzdüsen mit möglichst geringem Aufwand.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe einerseits dadurch gelöst, dass die Funktion der Spritzdüsen über die Messung des Strömungsimpulses des Spritzstrahls der jeweiligen Spritzdüse erfasst wird. Es ist andererseits jedoch auch möglich, dass die Funktion der Spritzdüsen über die Beeinflussung eines Lichtstrahls durch den Spritzstrahl erfasst wird.
Bei der letztgenannten optischen Überwachung kann der vom Spritzstrahl reflektierte Teil und/oder der durch den Spritzstrahl gelangende Teil des Lichtstrahls gemessen werden. In jedem Fall deuten Veränderungen im Anteil des empfangenen Lichtstrahls auf Störungen des Spritzstrahls hin.
Beide Verfahren ermöglichen die schnelle Erfassung von Störungen bei einzelnen oder mehreren Spritzdüsen und somit eine schnelle Reaktion darauf. Als Folge kann Alarm ausgelöst oder eine ähnlich wirkende Einrichtung in Betrieb genommen werden. Über einen kurzen Zeitraum kann auch der Druck der Spritzflüssigkeit erhöht werden, so dass einer Minderung des Strömungsimpulses entgegengewirkt wird.
Besonders geeignet sind die Verfahren sowie die nachfolgend beschriebenen Vorrichtungen insbesondere für den Einsatz bei einem quer zur Maschinenlaufrichtung verlaufenden Spritzrohr mit mehreren, nebeneinander angeordneten Spritzdüsen zur Konditionierung von Sieben, Filzen und Bändern mit Reinigungsflüssigkeit, insbesondere Wasser.
Die endlos umlaufenden Bänder, Siebe, aber insbesondere die Pressfilze von Pressenpartien müssen über sogenannte Konditioniereinrichtungen gereinigt und getrocknet werden. Am Ende des Konditioniervorganges sollen die Bänder, Siebe und Filze quer zur Maschinenlaufrichtung möglichst gleichmäßige Parameter, vor allem auch ein gleichmäßiges Feuchteprofil aufweisen. Dabei kommen oft Spritzrohre mit über die Bahnbreite verteilten Spritzdüsen zur Anwendung. Gestörte Spritzdüsen führen folglich zu einer ungleichmäßigen Wasserverteilung über die Bahnbreite und beeinträchtigen somit die Qualität der Faserstoffbahn im entsprechenden Maschinenabschnitt.
Die Hochdruckstrahlen sollen daher klar und scharf abgegrenzt sein. Verschmutzte Spritzdüsen führen zu einem aufgeweiteten, turbulenten und milchigen Spritzstrahl.
Bei der Vorrichtung zur Durchführung des optischen Verfahrens ist wesentlich, dass dem zu überwachenden Spritzstrahl eine Messanordnung bestehend aus einem Lichtsender und einem, mit einer Steuereinheit verbundenen Lichtempfänger zugeordnet ist. Wegen der Einfachheit kann jedem Spritzstrahl eine Messanordnung zugeordnet werden, so dass die Reaktionszeit bei Störungen sehr gering ist. Soll der Aufwand verringert werden, so ist es möglich, dass die Messanordnung entlang mehrerer Spritzstrahlen traversierbar gestaltet ist.
Das auf den Strömungsimpuls gerichtete mechanische Verfahren wird vorzugsweise dadurch umgesetzt, dass die Messanordnung von einem, mit einer Steuereinheit verbundenen Strömungsimpulsmesser gebildet wird und entlang mehrerer Spritzstrahlen traversierbar gestaltet ist. Da der Strömungsimpulsmesser in den Spritzstrahl gebracht werden muss, führt das Traversieren nicht nur zu einer Begrenzung des Aufwandes, sondern auch zu einer Minimierung der Beeinflussung eines jeden Spritzstrahls. Besonders groß ist dieser Vorteil natürlich, wenn die Messanordnung entlang aller Spritzstrahlen traversierbar gestaltet ist.
Entscheidend für die Art der Ausführung sind dabei die minimal erforderliche Zeit zur Messung eines Spritzstrahls und das maximal gewünschte Zeitintervall der Messungen eines Spritzstrahls, da letzteres natürlich die Reaktionszeit der Messanordnung prägt.
Der Strömungsimpuls des jeweiligen Spritzstrahls kann dabei von einem Drehzahlmesser gemessen werden, welcher mit einem, in den Spritzstrahl gebrachten Flügelrad gekoppelt ist.
Wegen der direkten Abhängigkeit des Strömungsimpulses vom Druck, den der Spritzstrahl auf eine Fläche ausübt, ist es jedoch auch möglich, dass der Strömungsimpuls von einem in den Spritzstrahl gebrachten Druckmesser gemessen wird. Dabei ist es von Vorteil, wenn zwischen Druckmesser und Sprühdüse eine Blende mit einer Messöffnung zur Begrenzung des zu erfassenden Teils des Spritzstrahls angeordnet ist. Die Messöffnung soll dabei so groß sein, dass ein akzeptabler Spritzstrahl diese ungehindert passieren kann, während ein infolge einer Düsenstörung aufgeweiteter Spritzstrahl teilweise abgefangen wird. Dies erhöht die Messgenauigkeit des Druckmessers.
Wesentlich ist bei beiden Vorrichtungen die Tatsache, dass der Strömungsimpuls bei verunreinigten Spritzdüsen stark abnimmt.
Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
  • Figur 1: eine optische Messanordnung und
  • Figur 2: eine mechanische Messanordnung.
    • In beiden Ausführungen ist einem Filz 1 zur Konditionierung ein quer zur Maschinenlaufrichtung 11 verlaufendes Spritzrohr 12 zugeordnet. Bei dem Filz 1 handelt es sich um einen endlos umlaufenden Pressfilz eines Pressspaltes einer Pressenpartie zur Entwässerung der Faserstoffbahn.
    Das Spritzrohr 12 besitzt in regelmäßigen Abständen auf den Filz 1 gerichtete Spritzdüsen 2 zur Befeuchtung desselben. Damit dies nicht nur in, sondern auch quer zur Maschinenlaufrichtung 11, d. h. der Bandlaufrichtung möglichst gleichmäßig erfolgt, muss die Funktion der Spritzdüsen 2 überwacht werden.
    Sollten Fehlfunktionen festgestellt werden, so können umgehend Reparaturmaßnahmen eingeleitet werden, so dass die Auswirkungen auf den Herstellungsprozess der Faserstoffbahn minimal bleiben.
    In Figur 1 ist die optische Überwachung des Spritzstrahl 4 gezeigt, wobei der von einem Lichtsender 5 durch den Spritzstrahl 4 gerichtete Lichtstrahl 3 ausgewertet wird. Anhand des, auf der gegenüberliegenden Seite des Spritzstrahls 4 von einem Lichtempfänger 7 gemessenen Anteils vom ausgesandten Lichtstrahl 3 können Rückschlüsse auf die Beschaffenheit des Spritzstrahls 4 und somit auch auf die Funktion der Spritzdüse 2 gezogen werden.
    Sollte der Lichtempfänger 7 bezüglich des Spritzstrahls 4 auf derselben Seite wie der Lichtsender 5 angeordnet werden, so kann damit der vom Spritzstrahl 4 reflektierte Anteil des Lichtstrahls 3 zur Auswertung benutzt werden.
    Im Gegensatz hierzu zeigt Figur 2 eine traversierende Messanordnung. Zur Begrenzung des Aufwandes wird die Funktion der Spritzdüsen 2 nicht ständig, sondern zeitzyklisch erfasst.
    Hierzu wird der vom Spritzstrahl 4 auf einen Druckmesser 8 ausgeübte Druck gemessen, wozu der Druckmesser 8 zwischen Filz 1 und Sprühdüse 2 gefahren wird. Der Druck ist proportional zum Strömungsimpuls, so dass dessen Verringerung vom Normalen eine Fehlfunktion der Sprühdüse 2 bedeutet.
    Um möglichst genaue Messergebnisse zu erhalten, werden nur Spritzstrahlen 4 normaler Ausdehnung vollständig zum Druckmesser 8 gelassen. Erreicht wird dies durch eine Blende 9 mit einer Messöffnung 10 zur Begrenzung des zu erfassenden Teils des Spritzstrahls 4, welche zwischen Sprühdüse 2 und Druckmesser 8 angeordnet ist. Sollte der Spritzstrahl 4 wegen einer Düsenstörung aufgeweitet sein, so prallt der äußere Teil des Spritzstrahls 4 an der Blende 9 ab. Da folglich bei gestörten Spritzstrahlen 4 nur ein Teil des jeweiligen Spritzstrahls 4 zum Druckmesser 8 gelangt, erhöht sich die Empfindlichkeit hinsichtlich der Erkennung von Störungen.
    Sollte der Strömungsimpuls durch Auswertung der Drehung eines Flügelrades erfasst werden, so wird das Flügelrad hierzu teilweise in den Spritzstrahl 4 gefahren.

    Claims (13)

    1. Verfahren zur Überwachung der Funktion von Spritzdüsenanordnungen in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung von Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahnen, wobei die Spritzdüsen (2) zumindest in einer Reihe quer zur Maschinenlaufrichtung (11) nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Funktion der Spritzdüsen (2) über die Beeinflussung eines Lichtstrahls (3) durch den Spritzstrahl (4) erfasst wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
      der vom Spritzstrahl (4) reflektierte Teil des Lichtstrahls (3) gemessen wird.
    3. Verfahren nach'Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
      der durch den Spritzstrahl (4) gelangende Teil des Lichtstrahls (3) gemessen wird.
    4. Verfahren zur Überwachung der Funktion von Spritzdüsenanordnungen in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung von Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahnen, wobei die Spritzdüsen (2) zumindest in einer Reihe quer zur Maschinenlaufrichtung (11) nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Funktion der Spritzdüsen (2) über die Messung des Strömungsimpulses des Spritzstrahls (4) der jeweiligen Spritzdüse (2) erfasst wird.
    5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
      3, dadurch gekennzeichnet, dass
      dem zu überwachenden Spritzstrahl (4) eine Messanordnung bestehend aus einem Lichtsender (5) und einem, mit einer Steuereinheit (6) verbundenen Lichtempfänger (7) zugeordnet ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
      jedem Spritzstrahl (4) eine Messanordnung zugeordnet ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Messanordnung entlang mehrerer Spritzstrahlen (4) traversierbar gestaltet ist.
    8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
      eine Messanordnung von einem, mit einer Steuereinheit verbundenen Strömungsimpulsmesser gebildet wird und entlang mehrerer Spritzstrahlen (4) traversierbar gestaltet ist.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
      die Messanordnung entlang aller Spritzstrahlen (4) traversierbar gestaltet ist.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
      der Strömungsimpuls des jeweiligen Spritzstrahls (4) von einem Drehzahlmesser gemessen wird, welcher mit einem, in den Spritzstrahl (4) gebrachten Flügelrad gekoppelt ist.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
      der Strömungsimpuls von einem, in den Spritzstrahl (4) gebrachten Druckmesser (8) gemessen wird.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
      zwischen Druckmesser (8) und Spritzdüse (2) eine Blende (9) mit einer Messöffnung (10) zur Begrenzung des zu erfassenden Teils des Spritzstrahls (4) angeordnet ist.
    13. Anwendung des Verfahrens sowie der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei einem quer zur Maschinenlaufrichtung (11) verlaufenden Spritzrohr (12) mit mehreren, nebeneinander angeordneten Spritzdüsen (2) zur Konditionierung von Sieben, Filzen (1) und Bändern mit Reinigungsflüssigkeit, insbesondere Wasser.
    EP02002826A 2001-04-04 2002-02-08 Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Funktion von Spritzdüsen Withdrawn EP1247896A3 (de)

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    DE10116666A DE10116666A1 (de) 2001-04-04 2001-04-04 Spritzdüsen
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    EP1247896A2 true EP1247896A2 (de) 2002-10-09
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    EP02002826A Withdrawn EP1247896A3 (de) 2001-04-04 2002-02-08 Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Funktion von Spritzdüsen

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    EP (1) EP1247896A3 (de)
    DE (1) DE10116666A1 (de)

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    EP1247896A3 (de) 2004-01-02
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