JPH0696833B2

JPH0696833B2 - フリーネス制御方法

Info

Publication number: JPH0696833B2
Application number: JP29382492A
Authority: JP
Inventors: 奉文小林
Original assignee: 東京ペーパーマシナリーサービス株式会社; 株式会社日本ジョイント
Priority date: 1992-10-07
Filing date: 1992-10-07
Publication date: 1994-11-30
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: JPH06123089A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリファイナー装置より流
出するパルプの濾水度（本願ではフリーネスという。）
を所定に保つフリーネス制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】製紙工程においてリファイナー装置はパ
ルプを磨砕する重要な装置で、このリファイナー装置の
コントロール結果によって、紙力、地合、透気度、光沢
等の質に、さらには、操業の安定及び製品の均一化、運
転立ち上り時間等に大きな影響を与えることが知られて
いる。また、このリファイナー装置のコントロールは、
該リファイナー装置より流出するパルプのフリーネスを
所定に保つようにするため種々の方式が提案されてい
る。

【０００３】そして、従来フリーネスを所定に保つフリ
ーネス制御法として代表的なものは、リファイナー装置
の電動機の電気負荷を一定に保つ方法（以下、ロード制
御という。）が採用されている。

【０００４】上記ロード制御は、リファイナー装置の電
動機の電気負荷値を測定する一方、この測定値を設定値
と比較し、測定値が設定値より高くなるとリファイナー
ディスク間隙を広げ、逆に低くなるとリファイナーディ
スク間隙を狭めて電気負荷が設定値を保つように制御し
ている。

【０００５】しかし、上記のロード制御はフリーネスを
略均一に保つことができるも、謂わば間接制御で正確な
フリーネス値を設定できないので、近時はリファイナー
装置の出口側（以下、二次側という）にフリーネス計を
設置し、このフリーネス計で測定した測定値を上記ロー
ド制御の補正用信号として使用する試みがなされてい
る。

【０００６】さらに、近時は、より正確なフリーネス制
御が要望され、上記フリーネス計の測定値以外にも、原
料の流量、温度、濃度、圧力等を測定し、これら測定値
を補正信号に加える試みもなされている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上記従来のフ
リーネス制御法は、フリーネス計が連続測定ができず一
定時間ごとにサンプリングを行って測定を行う間欠測定
であるので、なお、外的条件の変動によってフリーネス
が変動することが避けられないという課題を有してい
る。

【０００８】そして、原料の流量、温度、濃度、圧力等
の補正信号を加えると、上記課題は多少解決できるが、
流量、温度、濃度、圧力等の多数の条件を所定の計算式
で演算して組み合わせると、複合誤差等が発生し思わぬ
値の補正信号が生ずることがあり、これら補正信号の使
用も充分なる信頼性を得られないでいる。

【０００９】そこで、本発明は上記課題を解決すべくな
されたもので、各種条件下のもとに、リファイナー装置
が現時点で実際にフリーネス変動に対して機能している
仕事量を算出し、さらに、このリファイーナー装置の実
際の仕事量が、目標とするフリーネスに対してどの程度
過不足を有するかを算出して、より正確にフリーネスを
目標値に安定できるフリーネス制御方法を提供すること
を目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的に沿い、先述
特許請求の範囲を要旨とする本発明の構成は前述課題を
解決するために、リファイナー装置の一次側と二次側と
に夫々フリーネス計を設け、両フリーネス計の測定値の
差をリファイナー装置の電動機の電気負荷値で除算し
て、電気負荷値単位あたりのリファイナー装置の仕事量
（デルタフリーネス）を算出し、また、別途設定した目
標フリーネス値と、二次側フリーネス計の測定値との差
（現状フリーネス偏差）を演算し、上記デルタフリーネ
スと現状フリーネス偏差との積により得られたコントロ
ール値により、リファイナーディスク間隙を制御するよ
うになした技術的手段を講じたものである。

【００１１】

【作用】それ故、本発明フリーネス制御方法は、リファ
イナー装置の一次側と二次側とのフリーネス計の測定値
の差で、リファイナー装置がフリーネスを変化させた総
合仕事量が求められる。

【００１２】そして、上記リファイナー装置はリファイ
ナーディスクの間隙を調整することで、上記総合仕事量
を調整可能となしてあるので、総合仕事量をこのリファ
イナーディスクの間隙調整量で除算すれば単位調整距離
あたりの仕事量が演算できる。しかし、この単位調整距
離あたりの仕事量は移動側ディスクの各位置で直線的な
比例関係にあるものでないから複雑な計算式が必要とな
るので、本発明では総合仕事量をリファイナー装置の電
動機の電気負荷で除算して電気負荷値単位あたりのリフ
ァイナー装置の仕事量（デルタフリーネス）を算出てし
おり、このデルタフリーネスは前記単位調整距離あたり
の仕事量と実質的に同じとなる作用を呈する。

【００１３】また、別途設定した目標フリーネス値と、
二次側フリーネス計の測定値との差（現状フリーネス偏
差）を演算すると、この現状フリーネス偏差は現在の仕
事量の過不足部を示すので、この値でデルタフリーネス
を乗算するとリファイナーディスクの必要調整量、言い
換えるとコントロール値が求められるので、この値によ
ってリファイナーディスク間隔を調整すればフリーネス
を目標値に合わせることができる作用を呈するものであ
る。

【００１４】そして、上記のデルタフリーネスは、リフ
ァイナー装置の一次側と二次側とのフリーネス計の測定
値の差で求めているので、流量、温度、濃度、圧力等の
あらゆる条件は実際的には折り込み済となっており、し
たがって、デルタフリーネスと現状フリーネス偏差との
積により得られたコントロール値のみによってリファイ
ナー装置を制御しても、このコントロール値をロード制
御の補正信号として使用しても、さらには、ロード制御
の補正信号の一つに加えても、フリーネスを従来に比較
してより安定的に保持する作用を呈するものである。

【００１５】

【実施例】図中、１が従来公知なリファイナー装置であ
る。図示例では、該リファイナー装置１にコーン型リフ
ァイナー装置を使用しており、一端側に原料供送路２、
他端側に製品取出路３を連結してあり、またリファイナ
ー装置１内には図示はしていないが、一対のディスクが
対設され、両ディスクの少なくも一方は電動機４によっ
て回転（通常は、一方を回転し、両方を回転する場合は
互いに逆方向に回転する。）できるようになし、また、
両ディスクの一方は調整装置５によって移動可能として
ディスク間隔を調整できるようになしてあるのは従来と
同じである。

【００１６】そして、原料は原料供送路２よりリファイ
ナー装置１内に流入し、両ディスクの間を通り、ディス
クの回転で機械的に磨砕され、製品取出路３より流出す
るようになっているのも従来と同じである。

【００１７】本発明法は、上記リファイナー装置１の一
次側と二次側とに夫々フリーネス計１０ａ，１０ｂを設
け、両フリーネス計１０ａ，１０ｂの測定値の差をリフ
ァイナー装置１の電動機４の電気負荷値で除算して、電
気負荷値単位あたりのリファイナー装置１の仕事量（デ
ルタフリーネス）を算出するようになしてある。

【００１８】上記フリーネス計１０ａ，１０ｂは「図
２」に示すごときものが使用できる。製品取出路３側に
設けたフリーネス計１０ａによってその構成を説明する
と、製品取出路３の上面側に網体１１を介して連通する
本体密閉容器部１２を立設し、この本体密閉容器部１２
には上方から気密を保って下端の位置がそれぞれ相違す
る３本の電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃを挿入してある。

【００１９】そして、上記本体密閉容器部１２には、洗
浄水供給ノズル１３ａ，１３ｂが取り付けられ、フリー
ネス測定終了時に洗浄水を噴射して洗浄できるようにな
してある。

【００２０】さらに、上記本体密閉容器部１２には内圧
調装置１４ａ，１４ｂが連接され、内圧を所定に設定で
きるようになしてあり、通常は該本体密閉容器部１２の
内圧を製品取出路３の内圧より高くなるように内圧調装
置１４ａ側を本体密閉容器部１２に連通させ、濾水が入
っていない状態を保つようにようになしてある。そし
て、フリーネスを測定する際は電磁弁１５を切替え低圧
側内圧調装置１４ｂ側を本体密閉容器部１２に連通させ
減圧する。この減圧は図では省略したが製品取出路３に
圧力検出器を取り付け、低圧側内圧調装置１４ｂの設定
圧が製品取出路３の内圧より所低圧低くなるして、減圧
を一定に保つように工夫している。そして、本体密閉容
器部１２内が減圧されると網体１１より濾水が上昇し、
第一水位Ｌ１で二本の電極１２ａ，１２ｂが共に濾水に
接触すると後述制御盤３０に収納したタイマーが作動
し、第二水位Ｌ２で三本の電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
が全て濾水に接触すると該タイマーを停止してこのタイ
マーが作動した時間によってフリーネスを測定するよう
になしてある。

【００２１】なお、本体密閉容器部１２の内圧と製品取
出路３の内圧は、測定時に変動する場合もあるので、両
者の内圧を単位時間（例えば０．２秒）ごとに測定し、
それぞれの内圧平均値を求め、内圧平均値の差で補正を
行うと、より正確なフリーネスを測定できるものであ
る。

【００２２】そして、両フリーネス計１０ａ，１０ｂの
測定値は、制御盤３０の演算回路にて演算され両者の差
を求める。この差（仮に、総合仕事量と称する。）は、
実際にリファイナー装置１がフリーネスを変化させた仕
事量に相当する。

【００２３】なお、リファイナー装置は、両ディスクの
一方を調整装置５によって移動することでディスク間隔
を調整して仕事量（総合仕事量）が調整可能にしてある
ので、この調整量単位あたりの仕事量を求めれば、ディ
スク調整のコントロール信号として使用できることにな
る。そこで、両フリーネス計１０ａ，１０ｂの測定値の
差をディスク間隙寸法で除算すれば、該ディスクの調整
量あたりの仕事量が算出できることになり、この値を使
用すれば、逆にディスクの調整過不足分が求められるこ
とになるが、前記もした通り、ディスク間隙と仕事量と
の関係は直線的な比例関係にあるとは限らないので、デ
ィスク間隙寸法で割った場合は計算が煩雑となるので、
本発明ではディスク間隙を変更すると電動機４の電気負
荷値が大幅に変化し、その変化量は一次関数適に直線的
な比例関係にあることから取扱が便利であるので、本発
明ではディスク間隙寸法に代え電動機４の電気負荷値で
総合仕事量を割り、単位電気負荷値あたりの仕事量（デ
ルタフリーネス）を求めている。

【００２４】なお、上記電動機４の電気負荷値は従来公
知な負荷測定装置６が使用でき、電源回路７と電動機４
とを連続する導線の途中に該負荷測定装置６が介装して
あり、この測定値は制御盤３０に送られるようになして
ある。

【００２５】また、本発明は、別途設定した目標フリー
ネス値と、二次側フリーネス計１０ａの測定値との差
（現状フリーネス偏差）を演算する。二次側フリーネス
計１０ａの測定値が目標フリーネス値と一致しているこ
とが目標であるのは無論であるが、実際にはこの両者に
相違が生ずる。この相違はリファーナー装置１の仕事量
の過不足によって発生するもので、該現状フリーネス偏
差が目標値との過不足分いうことになる。

【００２６】そこで、上記デルタフリーネスと現状フリ
ーネス偏差との積により得られたコントロール値によ
り、リファイナーディスク間隙を制御するようになして
いる。すなわち、デルタフリーネスと現状フリーネス偏
差との積は、ディスク間隙がどの程度過不足であるのか
を示しているので、このコントロール値で調整装置５を
作動させディスク間隙を調整すればフリーネスを目標値
に一致させることができるものである。

【００２７】上記コントロール値も無論制御盤３０の演
算回路で演算して得るが、実際に調整装置５で調整を行
うには、このコントロール値のみを使用してもよい（そ
れ故、本願では「コントロール値」と称し、他の補正信
号と区別しているが、使用法によっては、一種の補正信
号と同じであることは無論である。）が、本実施例で
は、前記ロード制御を基本として、このロード制御の補
正信号として使用している。すなわち、電動機４の電気
負荷を設定電気負荷値に保つ際に、この設定電気負荷値
にコントール値を加算して制御するようになしている。

【００２８】また、本実施例では制御盤３０に原料の流
量、温度、濃度、圧力等を各センサーで検出して入力し
て、これら検出信号も補正に使用できるようになしてい
るが、これらの信号が使用しなくてもよいように切替装
置を介装し、使用しない場合は、キー入力によって設定
した値が常に入力されるようになしてある。また、これ
ら各種センサー信号はコントール値に比較して納得でき
ない値を示した場合は、その測定値を無視するようにな
してもよいものである。また、一次側にフリーネス値が
想定できている原料を使用する場合は、フリーネス計１
０ｂは省略する代わりに、想定地をキー入力できるよう
になしても実施知的に同じである。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上記のごときであるので、実際
にリファイナー装置１がフリーネスを変化させた仕事量
を基準にしているため、信頼性の高いフリーネス制御方
法を提供できるものである。

【００３０】また、本発明は電気負荷値単位あたりのリ
ファイナー装置の仕事量（デルタフリーネス）を使用し
ているため、従来のロード制御方法との組み合わせが容
易で、従来装置を利用して実現できることができるフリ
ーネス制御方法を提供できるものである。

【００３１】なお、本発明の特筆すべき効果は、実際に
リファイナー装置１がフリーネスを変化させた仕事量は
すでにあらゆる条件を加味した上での測定であるので測
定結果に外的要因が加わる要素がなくて信頼性を顕著に
向上できることと、従来は二次側のみでフリーネスを測
定していたのに比較して、一次側でもフリーネスを測定
しているので、より先行要素を計算基準に取り入れるこ
とができ、間欠測定でも応答性が早く、条件変動に対処
し易く安定したフリーネス制御方法を提供できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法を実施する装置例正面図である。

【図２】本発明に使用されるフリーネス計の一実施例縦
断面図である。

【符号の説明】

１リファイナー装置４電動機５調整装置６負荷測定装置１０ａフリーネス計１０ｂフリーネス計３０制御盤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リファイナー装置の一次側と二次側とに
夫々フリーネス計を設け、両フリーネス計の測定値の差
をリファイナー装置の電動機の電気負荷値で除算して、
電気負荷値単位あたりのリファイナー装置の仕事量（デ
ルタフリーネス）を算出し、また、別途設定した目標フリーネス値と、二次側フリー
ネス計の測定値との差（現状フリーネス偏差）を演算
し、上記デルタフリーネスと現状フリーネス偏差との積によ
り得られたコントロール値により、リファイナーディス
ク間隙を制御するようになしたフリーネス制御方法。