13
A malha de controle de consistência - Considerações sobre a melhor função Ingemar Jansson, Gerente de Marketing, transmissores de consistência BTG Pulp & Paper Technology AB Säffle, Suécia 6XPPDU \ Controle de consistência é um dos parâmetros de medição mais fundamentais da indústria de P & P. É frequentemente também a base para outro tipo de medições. Consistência correta no vário processo fases é muito importante para optimizar a produção tanto do custo, bem como a partir do produto ponto qualidade de visualizações. O transmissor de consistência é tipicamente utilizado para alcançar uma redução precisa da consistência a partir de um fase anterior para baixo para um nível inferior. A malha de controle de consistência, também chamado de fase de diluição, é usado para alcançar este objectivo. Esta apresentação trata os fatores que compõem o circuito de controle de consistência típica. Discute-se os seus critérios de especificação, individualmente e em interacção uns com os outros, para proporcionar o leitor e ouvinte com uma melhor compreensão de como conseguir o controle consistência exata. .H \ ZRUGV Estágios de diluição Controle de consistência e da malha de controle Elementos componentes do circuito e sua especificação ideal , QWURGXomR Se você visualizar o processo de celulose e papel em um contexto amplo, a consistência muitas vezes varia de palco para palco. Celulose é de-revestida em certas fases, para atingir uma consistência superior (por exemplo, para atingir adequado proporções em uma instalação de branqueamento), ou que é diluída para uma consistência inferior (por exemplo, para controlar um ecrã de celulose ou uma máquina de papel). A água deve ser misturado com a polpa em uma questão de segundos com o mínimo possível de energia, em a fim de atingir a suspensão mais homogénea possível na posição do sensor de consistência. Esta homogeneidade é essencial se quisermos obter uma medição representativa da média consis- tência em qualquer seção do oleoduto (ver Fig. 1). Se a mistura não é homogênea, a medição mento será incorreto porque ele é: • não representativa de toda a seção do oleoduto, e / ou • não representativa da consistência local no sensor. O transmissor pode parecer sensível ao fluxo, porque o tempo de mistura e a eficiência de mistura aumentam na proporção inversa do fluxo. Água Figo. 1 Mistura em água de diluição antes da bomba Trabalho apresentado no 31o Celulose e Papel Reunião Anual, ABTCP, São Paulo - SP - Brasil, 19-23 de outubro de 1998

Consistency Basic Theory.en.Pt

Embed Size (px)

DESCRIPTION

analizadores

Citation preview

  • A malha de controle de consistncia - Consideraes sobre a melhor funo

    Ingemar Jansson, Gerente de Marketing, transmissores de consistncia BTG Pulp & Paper Technology AB Sffle, Sucia

    6XPPDU \

    Controle de consistncia um dos parmetros de medio mais fundamentais da indstria de P & P. frequentemente tambm a base para outro tipo de medies. Consistncia correta no vrio processo fases muito importante para optimizar a produo tanto do custo, bem como a partir do produto ponto qualidade de visualizaes. O transmissor de consistncia tipicamente utilizado para alcanar uma reduo precisa da consistncia a partir de um fase anterior para baixo para um nvel inferior. A malha de controle de consistncia, tambm chamado de fase de diluio, usado para alcanar este objectivo. Esta apresentao trata os fatores que compem o circuito de controle de consistncia tpica. Discute-se os seus critrios de especificao, individualmente e em interaco uns com os outros, para proporcionar o leitor e ouvinte com uma melhor compreenso de como conseguir o controle consistncia exata.

    .H \ ZRUGV

    Estgios de diluio Controle de consistncia e da malha de controle Elementos componentes do circuito e sua especificao ideal

    , QWURGXomR

    Se voc visualizar o processo de celulose e papel em um contexto amplo, a consistncia muitas vezes varia de palco para palco. Celulose de-revestida em certas fases, para atingir uma consistncia superior (por exemplo, para atingir adequado propores em uma instalao de branqueamento), ou que diluda para uma consistncia inferior (por exemplo, para controlar um

    ecr de celulose ou uma mquina de papel). A gua deve ser misturado com a polpa em uma questo de segundos com o mnimo possvel de energia, em a fim de atingir a suspenso mais homognea possvel na posio do sensor de consistncia. Esta homogeneidade essencial se quisermos obter uma medio representativa da mdia consis- tncia em qualquer seo do oleoduto (ver Fig. 1). Se a mistura no homognea, a medio mento ser incorreto porque ele : no representativa de toda a seo do oleoduto, e / ou no representativa da consistncia local no sensor. O transmissor pode parecer sensvel ao fluxo, porque o tempo de mistura e a eficincia de mistura aumentam na proporo inversa do fluxo.

    gua

    Figo. 1 Mistura em gua de diluio antes da bomba

    Trabalho apresentado no 31o Celulose e Papel Reunio Anual, ABTCP,

    So Paulo - SP - Brasil, 19-23 de outubro de 1998

  • 'HVLJQLQJ WKH SURFHVV WR DFKLHYH FRUUHFW FRQVLVWHQF \ DW WKH GLOXWLRQ VWDJH A regra geral a de no reduzir a consistncia em incrementos muito grandes se voc quiser alcanar um elevado nvel de preciso. 20-25% (em relao) em cada fase considerado o mximo. Na Fig. 2, o exemplo mostra a reduo da consistncia de aprox. 4% a 3%, para alimentar um papel mquina. Neste caso, existem duas caixas separadas antes da caixa da mquina. Pulp entra em 1 peito em um estado descontrolado. Aps este peito, a malha de controle reduz a consistncia de um nomi- consistncia de entrada nal de 4% para 3,25%. A parte inferior da Fig. mostra que a consis- tncia foi reduzido, mas que as variaes extensas permanecem. Um outro no peito, em seguida, reduz consis- tncia atravs de outro ciclo de controlo ao nvel exigido de 3%. A consistncia agora muito mais mesmo, mas pequenas variaes permanecem. Estes so suavizadas no peito mquina, onde a agitao muito good.1

    Polpa Diluio gua

    CRC

    Diluio gua

    CRC FT

    CT CT

    MIX -15

    CT

    Consistncia Peito 1 4%

    Antes de peito 1

    Peito 2 3,25%

    Depois de peito 1 Depois de peito 2

    Mquina peito 3%

    Aps a caixa da mquina

    4%

    3% Definir valor

    Definir valor 2%

    Definir valor

    Figo. 2 Disposio dos estgios de diluio antes de a mquina de papel (BTG)

    Em geral, as variaes de consistncia de entrada so reduzidos, tanto o circuito de controlo e consistncia o volume do trax. O volume do peito, que pode ser comparado a um capacitor em uma eleio circuito tronic, em primeiro lugar reduzir as variaes de curto prazo. Variaes de longo prazo pode passar mais ou menos imperturbado, dependendo do volume do trax. O volume da caixa pode ser comparada com a valor da capacitncia do condensador num circuito RC. A funo principal do circuito de controle de consistncia , portanto, reduzir a coerncia a longo prazo pertur- bances que no so suavizadas pela existncia do peito, e para compensar a curto perturbaes que surgem a partir de durao imperfeies na mistura no peito. Estas perturbaes em o peito pode resultar da variedade de fluxos, precipitando bolos de celulose ou um agitador mal posicionada. O agitador tambm pode ser dimensionado de forma incorreta, ou de um desenho inadequado para a sua finalidade. Para um sistema como descrito acima, muitas vezes voc pode fazer fazer selecionando um tipo mais simples de consistncia transmissor aps o peito 1, mas o controle aps peito 2 exige um maior grau de preciso. A diluio misturador de gua o facilita o controle ideal, minimizando o tempo morto entre a diluio de gua e me- surement. O ponto de medio final, aps o tanque da mquina, usado para controle de peso de base, exige a a preciso da medio melhor possvel.

  • '28% / (', / 87,21 67 $ * (

    Para atingir um alto grau de preciso, a proporo de fluxo de gua de diluio ao fluxo de polpa no deve exceder 20-25% em cada fase de diluio - obviamente, em muitos casos, impossvel. A fim de permanecer dentro de limites aceitveis de preciso, prtica padro duplo diludo, que ainda mais eficaz quando a primeira diluio seguido por um volume tampo especfico. Exemplos de apli- ctions que geralmente requerem diluio dupla incluem: depois de um peito de armazenamento de alta densidade despolpador automtica de resduos de papel sada de filtros sem caixa intermdia quebrou pulpers sada do tanque de sopro

    Por conseguinte, possvel diluir a partir de uma consistncia elevada para um baixo usando uma nica coerncia transmissor. Isto ocorre geralmente por meio de uma diluio aproximada na zona inferior da caixa, com diluio fina que ocorre da maneira usual, antes da bomba. Em essncia, esta cria uma forma de diluio de duplo estgio. Tipicamente, em tal caso, de 75-80% a gua de diluio adicionada a zona inferior do peito, e o RRFIC descansar bem como a diluio antes da Cs = 8-12% bombear. A diluio spero oftenBlow tankFT Cs = 3-4% realizado por meio de um anel- tubo em torno da parte inferior do o peito, que garante um uniforme CRCdistribution (ver Fig. 3) .1, 2 Como um exemplo, tem sido provenCT que um nico transmissor rotativo pode MEK-2308 Finecontrol consistncia grossa 13-15% at 4,2%, com uma preciso de Figo. 3 diluio em duas fases depois de um tanque de sopro ou uma torre de HC (BTG) 0,1% de consistncia utilizando um Bem concebidos e construdos sistema de controle.

    7KH W \ SLFDO FRQWURO Orrs

    A malha de controle de consistncia tpica (ver Fig. 4) constitudo pelas seguintes partes: 1. Pulp peito com agitator6. Transmissor consistncia 2. Stock pump7. Controlador com gravador, separado ou integrado no 3. A diluio sistema supplyDCS gua (Sistema de Controle Distribudo Vlvula de gua 4. A diluio com atuador da vlvula 8. Amostragem) Injeco 5. gua Vamos agora examinar brevemente cada parte separada, individualmente e na sua interaco com o outro.

    6

    7 CRC

    3 8

    1

    4

    5 2

    Figo. 4 A malha de controle de consistncia tpica (BTG)

  • 7+ (38/3 & + (67 $ 1 ', 76 $ *, 7 $ 7,21 6 (( ), *

    V1 V2 G p L

    = Diferena de presso = 3-5 m / s = 0,5-5 m / s = Min. 15-50 mm = Min. 0,5 bar = De acordo com indicado recomendaes

    V2 L

    V1

    2/3 1/3

    90 G

    Para alcanar um bom controle de consistncia, importante que o peito foi concebido de modo que a polpa flui bem no peito ou a torre, para evitar o congestionamento e enforcamento. Pulp devem se alimentar bem e uniformemente para o bombear. Bolos de fibra cair na mistura zona pode causar flutuaes de energia para o agitador, bem como a coerncia temporria alteraes e de mistura mais pobre. Isto pode conduzir a ondulaes de consistncia de sada, que em por sua vez, pode tornar a malha de controle instvel. -A-controle rgido auto-oscilaes tambm pode ocorrer no sistema. O peito deve ter um projetado adequadamente zona de mistura, para evitar zonas 'lento' onde h troca de celulose ocorre. Volume de peito deve permitir no mais do que 15 minutos de tempo de atraso. Maior tempo de atraso no vai melhorar a uniformidade de coerncia, mas simplesmente aumentar o poder de requisitos mentos. Naturalmente, a torre de armazenamento possui substancialmente mais demora perodos. Misturador de polpa do peito deve ser concebido e dimensionado para que ele permite uma boa re- agitao.

    Figo. 5 Arranjo tpico para misturar a gua de diluio no circuito de controle de consistncia (BTG)

    Suco do parafuso prisioneiro da tubulao da bomba deve ser posicionada em relao ao misturador de pasta, de modo que o polpa de sada bem misturado. Figo. 6 mostra uma exemplo. O pino deve ser equipado com um vlvula de reteno entre a bomba eo peito, para faci- Tate manuteno sem a ter que ser peito esvaziado. Esta vlvula deve permitir o fluxo completo de modo a

    no para perturbar a funo de bomba, e deve, portanto, ser totalmente aberta durante o funcionamento normal. Pode ainda ajudar a abastecer o pino do tubo de suco com um down- componente de suco ala, permitindo-lhe penetrar uma certa distncia para o peito. A razo para esta que a baixa dos bolos de polpa no ser ento sugado to facilmente. Se no existe o risco de esta acon- Pening, o anexo tubo de suco deve conduzir directamente para a parede sem sobressair para o peito. Caso contrrio, a soluo ptima consiste em formar uma entrada em forma de funil. Capacidade de suco e capacidade da bomba so melhoradas por estes solutions.3 estrutural, 4

    7+ (672 &. 3803

    Seleo da bomba leva em conta pacidade dade, cabea de presso, consistncia da polpa, o tipo de fibras, e teor de ar. Diferentes modelos esto disponveis capaz, dependendo da aplicao. Por exemplo, bombas especiais so selecionados para aplicaes MC, ou para o f (mistura) da bomba antes do papel mquina.

    0,25D 45

    D

    45 C min max 250 0.75D 0,5D

    0,25D 45 Diluio gua

    Suco da bomba 30 - 90

    Figo. 6 Arranjo de agitadores de celulose em cubas. (Scaba AB, Sucia)

  • Projeto de bomba aponta para a maior eficincia possvel. Considera-se desejvel manter a eltrica consumo de energia do motor de baixo possvel durante o uso real, para minimizar o custo operacional. Para Citando um dos principais fabricantes da bomba: "Ao aumentar a classificao de eficincia de uma bomba de apenas 1%,

    frequentemente possvel recuperar todo o investimento da prpria bomba atravs da reduo do consumo de energia "5. Uma das principais prioridades para os fabricantes de bomba , portanto, para refinar propriedades da bomba, a este respeito,

    projetando em a fim de minimizar a turbulncia indesejvel no interior da bomba. Turbulncia reduz a eficincia da bomba, mas aumentos de mistura entre a gua de diluio e de fibras de polpa. No entanto, uma boa mistura essencial do ponto de vista do controle de consistncia. O fabrico da bomba objetivo do projeto 'turers - para manter a mxima eficincia - , portanto, diretamente oposta princi- pios de bom controle consistncia. Na prtica, deve haver um equilbrio entre a eficcia e bomba a eficincia de mistura. A mistura adequada deve muitas vezes ser conseguido atravs de solues complementares, como descrito abaixo. Este o caso particular quando a bomba est dimensionado para ser executado em efi- ptima eficincia. Controle de consistncia exata fica comprometida se a mistura apropriada no levado em considerao. A bomba de estoque geralmente executado em plena velocidade, enquanto o fluxo regulado por uma vlvula de controle. Boa

    energia eficincia muitas vezes negada pela primeira operar a bomba em plena capacidade e, em seguida, restringindo o fluxo com um vlvula de controle - como o funcionamento de um carro em acelerao plena e utilizando apenas o freio para controlar a

    velocidade! Este por isso que o uso de bombas de velocidade varivel - que ajustam o fluxo alterando a velocidade da bomba - cada vez wide spread. Como, ento, a mistura da bomba afetar a medio consistncia? O me- sensor de consistncia Sures uma amostra da celulose no pipeline. Sensores diferentes medem diferentes volumes especficos (ver Figo. 7). Rotativas transmissores de consistncia medir um volume relativamente grande, e misture a polpa antes medio. Sensores pticos medir um volume extremamente pequeno, enquanto lmina, micro-ondas e sensores nucleares medir um volume intermedirio.

    5RWDWLQJ VKHDU IRUFH

    Compartilhar de tubulao volume medido

    20-90%

    % ODGH VKHDU IRUFH

    2-10%

    2SWLFDO UHIOHFWDQFH

  • Como afirmado anteriormente, bombas de hoje geralmente misturar mal. Em muitos casos, crregos fita de forma celulose depois da bomba. A polpa nestes fluxos tm consistncias diferentes, o que pode ser visto numa seco transversal do tubo. Muitas vezes voc pode verificar isso por si mesmo. Supondo que a gua de diluio est a uma temperatura sensivelmente

    diferente do que a polpa, possvel sentir - ou mesmo medir - as diferenas de temperatura, que por sua mo em diferentes pontos em torno da circunferncia do tubo. Se a temperatura da gua de celulose e de diluio so os mesmos, ento voc pode apenas especular, mas o problema muitas vezes muito real. A vlvula de controle mais fechada ou mais aberta, melhor a bomba de mistura da polpa. Uma bomba mistura mal onde existe a melhor eficincia na curva da bomba, isto , quando a vlvula est aberta a metade. Normalmente, o sistema projetado para a economia bomba ideal, e voc vai, portanto, deseja executar o bomba no seu melhor eficincia. Sob condies ideais, contanto que seja correctamente dimensionado, a bomba opera em velocidade mxima no melhor eficincia, com as margens em capacidade mxima. Na prtica, ideal eficincia raramente alcanada; ou porque o dimensionamento era impreciso, ou porque a bomba foi dimensionada para responder a outras prioridades - como volumes de fluxo futuros projetados. Se a bomba est sobre o tamanho, a eficincia ser mais pobre - mas vai misturar melhor. Afirmamos anteriormente que a eficincia de mistura inversamente proporcional eficincia da bomba. Bomba mais velho tipos eram muitas vezes melhor a este respeito. Por ser menos eficiente, eles tiveram maior turbulncia interna. Eles 'escorregou', dando uma melhor mistura. Esta uma considerao importante quando se substitui uma bomba. Em geral, bombas mais recentes no se misturam bem, e o efeito negativo pode ser agravada pelo inadequados Comeram pontos na curva da bomba. O pior de mistura ocorre quando a bomba de velocidade varivel controlada executar lentamente durante a baixa produo. Este um fato verificados.

    Teor de ar Pulp afeta tanto a eficincia da bomba e medio consistncia. Celulose contm tipicamente 2-4% de ar, embora quantidades maiores podem ocorrer. A eficincia da bomba reduzida to cedo quanto em 1-2% con- ar tenda. Se perno tubo de suco da bomba tem um cone de entrada, que deve ser assimtrica. Sua borda superior deve ser de cadeia linear, e encontram-se em linha com o resto do tubo, para evitar que o ar se acumule na parte superior de a tubulao e bomba de funo temporariamente perturbador. Air acumulado aqui tambm pode voltar a entrar no diluio vlvula e gua o afetar a adio de gua de diluio. A abertura para o bocal de injeco de gua deve por conseguinte, ser posicionado um pouco para dentro do tubo (ver abaixo).

    ', / 87,21: $ 7 (5 6.833 / <

    gua branca, filtrada em diferentes graus, frequentemente utilizado como gua de diluio. Esta gua branca pode vir a partir da mquina de papel. Se assim for, gua que foi sugado para fora da web. A gua pode con- Tain quantidades variveis de multas (fracionamento finos), enchimento, tintas de impresso, produtos qumicos de reteno, etc.

    Estes fatores podem ter um efeito considervel sobre tipos especficos de transmissor de consistncia. gua de lavagem reciclada utilizada no rastreio de lavagem e plantas, e pode conter uma maior ou menor quantidades de licor negro. Isso pode afetar certos tipos de transmissor de consistncia, tornando- inadequados para utilizao. Na planta de gua sanitria, gua, muitas vezes vem de filtros de lavagem. Nesse caso, pode conter resduos agressivos produtos qumicos, tais como aqueles a partir da fase de branqueamento. A escolha do material para a bomba, constituinte peas de tubos e vlvulas -, bem como para o transmissor de consistncia - devem ser tomadas em considerao. Materiais mais exclusivos do que o ao inoxidvel de costume s vezes so necessrios. Os tubos podem ser feito de ligas metlicas ou exclusivos de plstico reforado com fibra de vidro. Em plantas mais velhas, muitas vezes h um compartimento nvel (nvel no peito), onde a gua de diluio para consis- controle tncia armazenado. A sua funo a de fornecer uma presso constante sobre a gua de diluio, eo nvel no peito , portanto, controlado. gua de diluio , ento, a diluio de gua alimentados por gravidade. Neste caso, o diferencial de presso acima da vlvula de controlo deveria ser pelo menos 0,5 bar. Em instalaes modernas, muitas vezes a gua de diluio bombeado, e a presso controlada cuidadosamente para evitar a

    variao o. As recomendaes anteriores para a variao aceitvel eram max. 15%, mas isso insuficiente para bom controle de consistncia. muito importante que a presso de gua no varia no con- separado malha de controle de consistncia. Isto deve ser considerado na concepo do gasoduto. No deve haver nenhum sadas (para gua de lavagem, etc.) que podem causar flutuaes rpidas de presso antes da vlvula de controlo. Se estas flutuaes no ocorrer, a queda de presso (PD) atravs da vlvula de controlo da mesma forma ir flutuar. Volume de gua de diluio, portanto, momentaneamente aumentar ou diminuir, complicando assim consis- controle tncia. Onde necessrio o controle consistncia exata, ainda recomendado para instalar uma gua de diluio medidor de caudal - para evitar a influncia das variaes de presso sobre o fluxo. Alm disso, os sistemas de hoje so muitas vezes 'fechado', para minimizar as descargas de plantas ambientalmente indesejveis. Um relato preciso do necessrio em curso volumes de gua, para controlar adequadamente o balano hdrico.

  • A presso deve ser mantida a um nvel baixo. A regra de ouro tradicional: double presso Certifique-se contra a presso esttica do peito - pelo menos, 0,3 bar (3 mvp). No entanto, a diluio presso da gua deve ser de preferncia highCRC 8m o suficiente para que, quando toda a presso na parte traseira sistema deduzida, uma queda de presso de 0,5- CT0.8 bar permanece sobre a vlvula de controle (ver 3m Figo. 8). Se a queda de presso acima do controlo vlvula torna-se excessiva, intermitente e corroso ocorrer - dependendo do tipo de vlvula, baixo Figo. 8 de abastecimento de gua de diluio tradicional (BTG) de volta a presso aps a vlvula, ea temperana tura da gua de diluio. A queda de presso em que isso ocorre normalmente mostrado pelo software de design de vlvula baseado em computador usado por con- fabricantes de vlvulas trolo.

    Ao projetar a tubulao de gua de diluio, resistncia total gasoduto deve ser to baixa quanto possvel. Cachimbo resistncia da linha depende do comprimento do tubo, o nmero de dobras, quaisquer vlvulas de corte e outro equipamento no tubo, e, finalmente, a velocidade do fluxo. Se a resistncia da tubagem torna-se demasiado alta no valor mximo de gua de diluio, que ir reduzir naturalmente como a quantidade de gua de diluio reduzida, e esta mudana entra no sistema como um parmetro adicional. Desde resistncia gasoduto no linear em relao velocidade de fluxo na tubagem, este ir afectar todo o sistema de uma forma no-lin forma de orelha. Em suma: manter a resistncia gasoduto to baixo quanto possvel.

    ', / 87,21: $ 7 (5 $ 9/9 (

    A vlvula de gua de diluio serve para controlar o fluxo de gua de diluio, de modo que a consistncia desejada teno tained, mesmo se o fluxo de polpa ou consistncia da polpa variar antes de controlar. Ambos os fatores afetam a quantidade de gua de diluio. A vlvula de gua de diluio deve tambm corrigir quaisquer alteraes indesejveis presso da gua de diluio. Ao seleccionar a vlvula, importante clarificar todos os parmetros com preciso, dando uma imagem clara de a rea onde a vlvula ir funcionar. Alm disso para corrigir o tamanho da vlvula, a vlvula tambm deve dar o corres- amplificao rect na malha de controle. Desenvolvimento da vlvula de controle est se movendo em direo a tecnologia "inteligente". Controladores de posio da

    vlvula futuras ser cada vez mais baseado em microprocessador. Isto tornar possvel adaptar a vlvula e dar-lhe seu curva de feedback prprio. Nova critrios de deteco de falhas e manuteno preventiva tambm ser esta- cido. Sistemas de bus de campo tornar a tecnologia inteligente utilizveis em equipamentos de processo. Uma vez que um campo

    uniforme padro de barramento estabelecida, o uso de produtos inteligentes vai certamente aumentar. Alta sensibilidade e grande extenso de controle so critrios-chave ao selecionar a vlvula de gua de diluio. Em maior parte dos casos, as dimenses da vlvula fazer a escolha de uma vlvula natural, que pode mover-se atravs de 90 graus. Se uma vlvula de assento com movimento linear escolhido do fuso, o curso do pisto deve ser grande suficiente para obter a extenso de controlo necessrio. Um nvel elevado de reprodutibilidade e de histerese mnimo so tambm necessrios. A vlvula, o actuador e a sua posio tem de ser seleccionada para todos compatibilidade umas com as outras, e por isso deve ser acoplado que no h folga na transferncia de rotao ou um movimento linear. Backlash e stiction no chumbo vlvula para pobre reprodutibilidade e maior histerese. Escolhendo um controlador de posio da vlvula 'inteligente' ir torn-lo mais fcil de descobrir este tipo de falha no futuro. Desde unidades de controle pneumticas so mais frequentemente usado, importante que eles sejam dimensionados com um margem de segurana para superar o atrito e as foras dinmicas que podem ocorrer em alguns tipos de vlvula. A presso de alimentao tambm um parmetro que afecta o tamanho da unidade de controlo.

    9DOYH FKDUDFWHULVWLFV Caractersticas nominais da vlvula descrever a relao entre o fluxo atravs da vlvula em dife- aberturas percentuais rentes a uma queda de presso constante atravs da vlvula. Em alguns tipos de vlvula - tais como uma vlvula de assento - a vlvula pode ser modificado para se conseguir uma determinada

    vlvula caracterstica alterando a forma da ficha. Tambm possvel instalar diferentes curvas de came em o controlador de posio da vlvula, para conseguir uma alterao na caracterstica da vlvula. Vlvulas rotativas no so to fcil de modificar.

  • Quando uma vlvula instalado num sistema, as suas caractersticas so alteradas - um efeito conhecido como instalado caracterstico. O que diferencia as caractersticas nominais e instalados so variaes de presso e a queda de presso acima da vlvula, em diferentes aberturas percentuais. O cone tubo, muitas vezes localizados antes da vlvula e que serve como uma juno entre a dimenso do tubo e dimenso da vlvula, afecta este relacionamento. importante que o ngulo do cone de tubos no muito acentuada, causando turbu- desnecessria lncia, que por sua vez leva perda de presso - uma perda de presso que tambm fluir-dependente. De um modo geral, voc deve selecionar um Presso vlvula com uma caracterstica nominal [P] entre linear e logartmico. Quando um sistema de mal consegue satisfazer Bomba curva a exigncia de gua de diluio constante presso at a vlvula de controle, disponvel queda de presso capaz de cima de uma vlvula com pequeno fluxo ser sempre maior do que sena21Pipe Certifique-se gota disponvel com fluxo maior (ver resistncia Figo. 9). Esta mudana na queda de presso Altura de elevao afeta caracterstica nominal da vlvula e d uma caracterstica instalada aproximando-se da linear. Essencialmente, voc est se esforando para obter uma lin- Q1Flow [Q] Q2 relao entre o fluxo de ouvido e entrada sinal, onde uma certa alterao no tamanho Tofig. 9 Proporo de queda de presso na

    vlvula, Sinal de entrada 6the faz com que a mesma alterao proporcional curva da bomba (BTG) em fluxo, independentemente da posio do vlvula. A exigncia de gua de diluio aumenta linearmente com mudanas no fluxo de polpa, enquanto no existe nenhum conexo linear entre as mudanas na consistncia a um fluxo constante.

    :$ 7 (5, 1 - (7,21 &

    A posio eo projeto de injeo de gua no parafuso prisioneiro da tubulao de suco da bomba so importantes para a

    consecuo uma malha de controle equilibrada, pelo que deve ser feito com cuidado. H muitas variaes, no entanto, e impossvel de prever o modo pelo qual cada desenho ir funo em cada caso individual. Se ocorrer um problema, considere as seguintes recomendaes, que so baseados em anos de experincia de instalao prtico. O ponto de diluio de gua colocado na face superior da salincia do tubo de suco, principalmente para a prtica razes. Em plantas modernas, parafuso prisioneiro da tubulao de suco da bomba geralmente projetado com uma seo para baixo-

    coned mais prximo do tubo da bomba (Fig. 5). A injeco de gua de preferncia posicionado a uma curta distncia no nesta seo para baixo-coned. Lembre-se que o volume aumenta quando a gua de diluio adicionado ao polpa. Portanto, deve haver espao para ambos celulose e gua de diluio. Fluxo de polpa no deve ser dis- turbed por a gua de diluio. Um fornecedor recomenda uma velocidade de fluxo mxima de 4 fps (1,2 m / s) na suco do parafuso prisioneiro da tubulao da

    bomba em quatro dimetros de tubo comprimento 'contados a partir da bomba, e que o perno deve ser dimensionado accordingly.7 Outro fornecedor recomenda uma velocidade de fluxo mxima de 2 m / S.5 De uma maneira geral, podemos dizer que a velocidade do fluxo no lado de suco da bomba deve ser consideravelmente mais baixa do que no lado da presso, onde muitas vezes a 1,5-3 m / s -, mas pode variar de

  • H duas abordagens diferentes para a velocidade de injeo de gua. A abordagem tradicional a de manter baixa velocidade, para evitar perturbar a funo de bomba, uma vez que a cavitao pode ser esperado em algumas situaes. Essa recomendao provavelmente se originou nos dias em que as bombas foram menos eficientes mas me- misto ter. Nem eram pregos tubo de suco uniformemente para baixo-coned naquele momento. A capacidade de mistura reduzida de bombas modernas significa que a diluio deve ser melhorado - para ser pr- misturado antes da bomba. A adio de gua a um ponto apropriado do perno de tubo de suco, e o dimensionamento o bico de injeo corretamente, elimina o risco de cavitao e distrbios. Ao manter um rela- tivamente alta velocidade - 3-5 m / s 2 (BTG) (ou cerca de 2-3 vezes maiores do que a velocidade da polpa) a rei- tivamente alta velocidade da corrente de gua de diluio que ir fazer penetrar muito longe dentro do escoamento da polpa, desse

    modo, melhor mistura com a polpa. Em velocidade baixa, o fluxo no penetra to longe e no se mistura em tambm. Existe uma base prtica para este reco- reco-? Ns no temos sido capazes de encontrar quaisquer testes independentes realizados pelo uma instalao normal controle de consistncia onde a gua de diluio misturada com a polpa. Por outro lado, STFI (TheSilo Sueco Pulp and Paper Research Institute tute) realizou testes onde a celulose Bomba Mix misturado com a gua branca mistura (Ventilador) da bomba antes da mquina de papel de Caixa de cabea alta gramatura, ao contrrio do habitual method.3 Aqui, verificou-se que o polpa deve estar se movendo em alta velocidade Figo. 10 mistura de polpa espessa moderno antes do agitador em relao gua. A velocidade to bomba (STFI / Beloit Corporation) tanto quanto 10 vezes maior para o bem mix- ing. Se a velocidade 5 vezes maior, mix- ing melhor, mas ainda insuficiente. Em um Arame bomba f moderno, a polpa adicionado dife- ferently a partir de uma consistncia normal con- StrainersCouch loop de trole. O bico de injeco, que cova Silodesigned para uma velocidade de fluxo alto, termina em uma posio central na suco da bomba garanho pipe (ver Fig. 10, e comparar com Cubas de mquinas soluo tradicional na Fig. 11). Esta soluo o certamente tambm ser a melhor escolha Para bin quebrou por uma malha de controle de consistncia normal, mas consideravelmente mais caro aplicar e difcil de manusear em Figo. 11 mistura de polpa espessa tradicional antes do agitador prtica. bomba (STFI) Como mencionado anteriormente, a diluio velocidade da gua para um loop de controlo normal no deve ser mantida a um nvel muito elevado, como a funo da bomba pode ser perturbado. con- concebvel que a gua tambm mistura mais facilmente com a polpa do que vice-versa, de modo que uma velocidade de mistura

    menor tambm pode ser aceite. Um compromisso adequado , por conseguinte, uma diferena de velocidade entre a gua eo de pasta de um factor de 2 ou 3; a polpa a ser bem misturada, sem perturbar o funcionamento da bomba. Para melhorar ainda mais a mistura, a diluio pode ser distribudo entre vrios pontos, utilizando uma nica Vlvula de gua de diluio com 3-4 tubos para bicos de injeco, os quais so dispersos em torno da circunferncia cia do tubo de suco. Cada bico projetado para uma velocidade de fluxo de 3-5 m / s. Neste caso, cada bocal deve ser equipada com uma vlvula de reteno para evitar a penetrao de polpa no sistema de tubos e bloque-lo. Tanto quanto sabemos, este mtodo no foi testado na prtica, mas deve melhorar mistura resulta em condies especficas, e poderia funcionar como uma alternativa ou complemento a um separado misturador de polpa taxa.

  • 7KH PRVW LPSRUWDQW SUDFWLFDO UHFRPPHQGDWLRQV IRU GLOXWLRQ LQ D QRUPDO FRQVLVWHQF \

    FRQWURO Orrs

    VHH ) LJV DQG gua de diluio deve ter lugar atravs de um bocal adequadamente em forma, projetado para uma relativamente alta velocidade de fluxo, tipicamente dentro da gama de 3-5 m / s. O bocal pode ser do mesmo tamanho que a vlvula caudal, ou ligeiramente maior. O ponto de injeco deve ser posicionado a um tero da distncia entre a caixa e o bombear, medido a partir da bomba, para impedir o fluxo para trs para o peito. Ele est melhor posicionado um curta distncia em no tubo para o cone de entrada da bomba. Como mencionado anteriormente, o bocal est posicionado na parte superior do tubo. H alguns- vezes bolhas de ar presentes e, portanto, recomendvel que voc permitir que o bico de injeo para sobressair um pouco para dentro do tubo de suco para evitar que essas bolhas de penetrar-se no vlvula e perturbando o fluxo de gua. A mistura tambm melhorado, uma vez que ocorre mais centralmente no pipe. O bico deve sobressair aprox. 20 milmetros em tamanhos de tubos so menos de 200 mm e acima a um mximo de 50 mm onde os tamanhos so muito grandes. No deix-lo penetrar muito longe, pois pode perturbar a funo da bomba. O bico de injeo deve ser cortada em linha reta e instalada perpendicular tubulao principal para conseguir uma mistura ptima. Evite orientando-a para a bomba, pois isso ir degradar a mistura. Um parafuso prisioneiro direto para o pino do tubo de suco pode Dcause problemas com fadiga de metal e resultado- rachaduras formiga em caso de forte tubo vibraes es. Uma maneira de evitar esses danos usar um flare tubo padronizado. No entanto, este alargamento tubo no deve formar uma injeo direta noz- zle, uma vez que isso iria reduzir a velocidade. Para alcanar, uma conexo segura estvel voc pode usar um tubo de queimador que maior do que o bocal, a que a vlvula ir ser ligado (ver fig. 12). O bico de injeco est dimensionado de forma adequada e, em seguida, posicionado dentro desta parte circundante. A vlvula de gua de diluio posicionado no quanto Min rshort uma distncia do tubo principal poss- ble. Isto tem duas vantagens: o controlo G melhorado como o tempo morto encurtado, e o risco de uma vlvula bloqueada eliminada. Se este V1 no for observado, a polpa pode transmitir back- enfermarias para o sistema de gua de diluio e do seu d6HH ILJ IRU vlvula no caso de uma interrupo para opera-GHVLJQDWLRQV es. Neste caso, a vlvula deve fechar automtica maticamente ea vlvula de gua de diluio deve ser selada.

    Outra possibilidade a instalao de uma vlvula de reteno entre a vlvula de gua de diluio e da principal pipe. No entanto, esta vlvula no ser necessrio com a soluo anterior.

    &216,67 (1 e

  • O sensor deve reagir sem excessiva built-in de amortecimento. A constante de tempo deve ser to curto quanto possvel. Relao sinal-rudo deve ser to grande quanto possvel. Consistncia real deve produzir tanto do sinal total quanto possvel, proporcionalmente perturbao fatores. Isto assegura uma mais represen- sinal tante, e de amortecimento pode ser minimizada. Como resultado, o circuito de controlo pode responder mais rapidamente e compensar distrbios de consistncia de entrada. O transmissor deve ser concebido para ter histerese sinal mnimo. Se a histerese demasiado grande o controle ser instvel e no confivel. O sensor deve medir como uma amostra representativa quanto possvel (ver Fig. 7). Quanto maior for o ele mede o volume, a medida mais confivel ser. Medio ser menos dependente em mistura pobre na bomba, etc. Recomendado distncia calmante antes e depois do transmissor, e o transmissor de afirmado faixa de fluxo, deve ser respeitado. Cada tipo de transmissor tem uma rea de fluxo recomendada, e tubulao dimenses esto adaptadas a esta. Alm disso, os contaminantes na polpa, ou para trs para o fluxo de polpa o tubo, caso contrrio pode causar danos mecnicos ao transmissor.

    &21752 // (5

    Na maioria dos casos, em que so necessrias malhas de controle consistncia tradicionais, um controlador PI (proporcionalidade Integrando aliado) usado. Controladores PID (controlador PI com uma funo de derivao) so normalmente utilizados quando a constante de tempo significativamente maior do que o tempo morto, tal como o controlo de temperatura para uma forno. Eles so, portanto, inadequados no contexto presente, ou a funo D-no activado. Em casos especficos, o controlo da razo pode ser utilizado, tal como, por controle da consistncia depois de um de alta densidade peito. O transmissor controla a consistncia fina diluio antes da bomba da maneira usual, e a diluio grossa na parte inferior da caixa , ento, controlada por meio de uma relao (se tiver medidor de caudal do fluxo principal, que melhor para controlar a diluio grosseiro em relao a esse fluxo). Alm do controle razo, o controlador de consistncia pode controlar o set point para o rcio de fluxo (a diluio fluxo o em relao ao fluxo principal); ou seja, a consistncia controla o fluxo de diluio de razo controlada. Isto resulta numa cascata de controlo o fluxo de diluio. Esta configurao resulta em uma diluio rpida resposta na eventualidade de variaes no fluxo principal, enquanto que a flexibilidade significativamente reduzida em relao para a consistncia. Modernos sistemas de controle permitem estratgias de controle modernos, tais como controle adaptativo. Parametrizao de

    controle tros pode, ento, ser automaticamente adaptada a alteraes nas condies operacionais. Este o caso quando as mudanas de fluxo, que exigem um tempo morto ajustado diferente.

    27+ (5 & 20321 (176

    A vlvula de amostragem no fazem parte direta da malha de controle, mas ainda uma compo- obrigatria nente para permitir calibrao e monitoramento do transmissor consistncia. A vlvula de amostragem deve proporcionar uma amostra representativa e deve ser concebida e posicionada para alcanar este objectivo. Depois de a bomba, no deve haver uma vlvula de fecho. importante que esta vlvula pode ser totalmente aberta de modo que no perturbe o fluxo. A vlvula de porta geralmente a melhor escolha. No utilizar uma vlvula de borboleta, uma vez que este pode induzir padres de fluxo no tubo que so difceis de calcular. A vlvula de corte deve sempre permanecer totalmente aberta durante o funcionamento normal. Nunca usar esta vlvula para controlar o fluxo. A vlvula de controlo para controlar o fluxo est localizada em outras posies, de modo que ela no perturba o fluxo no tubo para os medidores de fluxo e de consistncia. Um misturador-line in pode ser usado onde as condies so realmente difceis, como antes de uma velocidade varivel bombear, com fibras muito longas, etc. Existem dois tipos de misturador em linha: rotativos e estticos.

  • A rotao do misturador em-linha constituda por um motor que acciona uma placa mixer, que funciona como um impulsor aberto. O misturador est instalado antes ou depois da bomba. Se instalar depois a bomba, a gua de diluio pode ocorrer directamente contra a placa misturador rotativo. Um extremamente curto tempo morto ser alcanado, isto , o controle muito rpida e eficaz (Fig. 13). Se instalar em tubo de suco da bomba garanho, a gua de diluio direcionado a a placa do misturador e mistura pode ter lugar. No entanto, voc deve garantir que isso faz no perturbar o funcionamento da bomba, caus- o de ocorrer cavitao. O misturador e o bocal de injeco devem ser colocados em frente a uma distncia suficiente da bomba. Os fabricantes de bombas de uma recomendao distncia de 5-10 dimetros de tubo (em tubo dimenses> 100 mm) a partir de um anterior curva de tubo para a bomba tambm se aplica para o instalao do mixer. (Na prtica, o recomendao muitas vezes ignorado.) Os misturadores estticos consistir de um nmero de angulada bares em uma seo de tubo (Fig. 14). A polpa ento forado a se mover em direo diferente es e, por conseguinte, misturado. A esttica misturador instalado aps a bomba, antes da transmissor de consistncia. Ao contrrio da rotao tipo, ocorre uma queda de presso no tubo, que deve ser considerado no clculo a bomba.

    Figo. 13 Preciso de controle de consistncia usando agitador especial polpa (BTG)

    Figo. 14 misturador de polpa Static (Komax Systems Inc.)

    O misturador de gua de diluio - particularmente a Tipo de rotao - tambm pode ser usado em especial situaes em que no h nenhuma bomba disponvel, como depois de um filtro de lavar roupa quando quiser para diluir a polpa directamente a um con- bombevel consistncia. Figo. 15 mostra uma tal soluo, com controlados com relao gua de diluio entre fine diluio direta com a placa antes do misturador transmissor consistncia e diluio spero directamente para o parafuso da lavagem de sada filtro.

    CRC

    CRC

    M CT

    Figo. 15 malha de controle de consistncia aps lavando filtro, na ausncia de bomba (BTG)

  • & RQFOXVmR

    Para evitar a mistura de problemas e melhorar a funo do circuito de controlo as seguintes diretrizes devem ser considerado: No reduza a consistncia em incrementos muito grandes se for necessrio um alto nvel de preciso. 20-25% (em relao) em cada fase considerado o mximo. Assegurar o peito polpa corretamente dimensionado e bem agitado. Seja bem ciente de que a bomba de aes, quando estiver operando com eficincia ideal, ter o menor mix- ing eficincia de gua de diluio e de celulose. Isto exige uma adio de gua de diluio bem concebido. presso da gua de diluio deve ser mantido constante, e sempre alto o suficiente para permitir que 0,5 bar presso Certifique-se queda do outro lado da vlvula de controle. A vlvula de gua de diluio devem ser corretamente dimensionado. O actuador e a sua posio tem de ser seleccionados para assegurar um nvel elevado de reprodutibilidade e de histerese mnima do sistema. Desenho de diluio de gua, de tal maneira que a polpa pr-misturada antes de a bomba por meio de uma adequao habilmente formado injeo de gua de diluio. Escolha um transmissor de consistncia que mede uma grande amostra. Isto aumenta a probabilidade de ele medir corretamente. Instale um misturador em linha onde as condies so realmente difceis, como por uma bomba de velocidade varivel, com polpas muito longo fibrosos, etc.

    Krister Lundberg, Eur-Control EUA Inc. (BTG). Coerncia e medio de vazo em linhas de aes; Um desafio para o futuro. Tappi Journal Vol. 63, No.12, Dezembro de 1980.

    2

    3

    4

    1

    Gunnar Gavelin, SPCI - Mensagem n. 40 / livro especial X-714. Controle consistncia *.

    SPCI / Celpap AB, SPCI mistura manual *.

    Dorsey Byers, Ford Bacon e Davies, Monroe, La. A chave para o projeto Stock prep melhor ajuste de individual- ual componentes, subsistemas. Pulp & Paper Setembro de 1991.

    5

    6

    Bomba de ABS. Informao tcnica.

    Harald Hrdstedt, Eur-Control Kalle AB (BTG), Critrios para seleo de vlvulas *. Svensk Papperstidning (Jornal de Papel sueco) No.8-1979 82 (1979).

    7

    8

    Gerald F. Ostroot. O Livro de Controle de consistncia. Tappi pressione Item no. 01 01 R-215.

    EnTech Controle Inc. Informaes tcnicas.

    * Disponvel apenas em sueco.