Қағаз жасау процесінде целлюлоза тығыздығын өлшеу
Сәйкессіздіктен туындайтын процестің өзгергіштігіцеллюлоза тығыздығықазіргі заманғы қағаз жасау процесінде техникалық сипаттамадан тыс өнім, машинаның жұмыс істеу қабілетінің төмендеуі және пайдалану шығындарының жоғарылауы түрінде көрінетін пайдаға үнсіз салық ретінде әрекет етеді. Жоғары дәлдікті, нақты уақыт режиміндегі енгізуцеллюлоза тығыздығын өлшейтін құралдарбұл тек аспаптарды жаңарту ғана емес; ол күрделі, деректерге негізделген процесті басқару стратегиясының негізгі элементін білдіреді.
Неліктен целлюлоза тығыздығын бақылау керекМаңыздыҚағаз жасау процесі
Кеңейтілгенцеллюлоза тығыздығыбақылау қарапайым процесті бақылаудан әлдеқайда кең. Бұл фабриканың қаржылық көрсеткіштеріне, операциялық тиімділігіне және өнім сапасына терең әсер ететін стратегиялық шешім. Келесі бөлімдерде дәлдіктің қалай екендігі талданадыцеллюлоза тығыздығыөлшеу қағаз жасаудың бүкіл құндылық тізбегіне әсер етеді.
Процесс негізі: Құн тізбегі арқылы целлюлоза тығыздығын картаға түсіру
Қағаз жасау процесі - бұл өзара тәуелді түрлендірулердің тізбегі, олардың әрқайсысы алдыңғысының бақыланатын күйіне өте тәуелді. Шикізаттың бастапқы бөлшектелуінен бастап қағаз парағының соңғы қалыптасуына дейін,целлюлоза тығыздығымаңызды бақылау параметрі болып табылады. Процесс целлюлозадан басталады, мұнда ағаш жаңқалары немесе қайта өңделген қағаз сияқты шикізат целлюлоза машинасында суспензияға бөлінеді. Мұнда дәл консистенция барлық кейінгі операциялар үшін негізгі алғышарт болып табылады, себебі талшық пен су арақатынасының өзгеруі кейінгі кезеңдерді бұзуы мүмкін.
Бастапқы целлюлозадан кейін целлюлоза суспензиясы тазартудан және шикізат дайындаудан өтеді. Тазарту - тығыздық, кеуектілік және беріктік сияқты сипаттамаларға әсер ететін, целлюлоза талшықтарын оңтайлы қағаз жасау қасиеттерін дамыту үшін өзгертетін маңызды механикалық процесс. Тазартқышқа түсетін целлюлозаның консистенциясы өте маңызды, себебі талшықтарға біркелкі механикалық әсер ету үшін талшықтың тұрақты концентрациясы қажет. Бұл бақылаусыз тазарту процесі тұрақсыз болып, талшықтың біркелкі емес дамуына және сайып келгенде, төмен сапалы соңғы өнімге әкелуі мүмкін. Соңында, қағаз машинасының ылғалды жағында дайындалған шикізат үздіксіз параққа айналады. Машинаның кеудесінен бас қорабына дейін талшықтың тұрақты және біркелкі ағынын сақтау парақтың біркелкі қалыптасуына қол жеткізу және машинаның жалпы жұмыс істеуін қамтамасыз ету, қымбат тордың үзілуіне жол бермеу үшін сөзсіз.
Шикізатты пайдалануды және өнімділікті оңтайландыру
Целлюлозаны үздіксіз беру оңтайлы пісіруге, дақты кетіруге және ағартуға қол жеткізу үшін өте маңызды, бұл өз кезегінде талшықтың беріктігін және жалпы өнімділікті барынша арттырады.1 Целлюлоза біркелкі болған кезде, химиялық мөлшерді дәл бақылауға болады, бұл сәйкессіздіктерді түзету үшін шамадан тыс ағартудың қажеттілігін болдырмайды. Шамадан тыс ағарту талшықтың сапасы мен беріктігін төмендетіп, соңғы өнімнің қасиеттерін төмендетуі мүмкін. Тұрақты және болжамды процесті қамтамасыз ету арқылы диірмендер жоғары өнімділікке және тұрақты, жоғары сапалы соңғы өнімге қол жеткізе алады.
Өндіріс процестерін оңтайландыру бойынша сұрақтарыңыз бар ма?
Өнеркәсіптік целлюлоза тығыздығын өлшеу бойынша техникалық нұсқаулық
Тиістісін таңдауцеллюлоза тығыздығыӨлшеу технологиясы - нақты процесс шарттары мен стратегиялық мақсаттарға сәйкес келуі тиіс маңызды инженерлік шешім. Бұл бөлімде таңдау процесін басшылыққа ала отырып, жетекші технологиялардың салыстырмалы талдауы берілген.
Нақты уақыт режимінде сызықтық тығыздықты өлшеу принциптері
Тарихи тұрғыдан тығыздықты өлшеу пикнометрлер сияқты әдістерді қолдану арқылы желіден тыс жүргізілді, бұл қолмен іріктеуді қажет етті және айтарлықтай уақыт кідірісін тудырды. Бүгінгі таңда динамикалық, желі ішіндегі өлшеу салалық стандарт болып табылады. Бұл үздіксіз, нақты уақыт режимінде деректерді алуға мүмкіндік береді, бұрын мүмкін емес лезде кері байланыс пен басқару әрекеттерін қамтамасыз етеді.
Діріл денситометрлері: резонанстық әлемдегі дәлдік
Дірілдейтін денситометрлер, сондай-ақ белгілікамертон тығыздық өлшегіштері, резонанстық жиілік принципі бойынша жұмыс істейді. Екі металл айыр белгілі бір табиғи жиілікте дірілдеу үшін қоздырылады. Сұйықтыққа немесе суспензияға батырылған кезде, ортаның тығыздығы айырлардың діріліне әсер етеді, бұл резонанстық жиіліктің өзгеруіне әкеледі. Сенсор бұл жиілік ығысуын өлшейді, содан кейін ол тығыздық мәніне айналады.
Бұл технологияның негізгі артықшылықтары - оның жоғары дәлдігі, сенімділігі және құбырларға, айналма ілмектерге немесе резервуарларға салыстырмалы түрде оңай орнатылуы. Ол әсіресе тұтқырлығы аспаптың белгіленген диапазонында болатын төмен консистенциялы пульпа ағындары мен сұйықтықтарға өте қолайлы. Дегенмен, олардың пайдалану шектеулерін ескеру қажет. Дірілдейтін денситометрлер ағын жылдамдығы мен тұтқырлықтың ауытқуларына сезімтал және құбыр қабырғаларының шекаралық әсеріне әсер етуі мүмкін. Дұрыс орнату өте маңызды және ламинарлық ағыны бар және турбуленттілік пен шекаралық әсерлерді азайтатын құбыр диаметрі бар орынды таңдауды қамтиды.
Ядролық денситометрлер: Гамма әлсіреуінің инвазивті емес күші
Ядролық денситометрлер гамма-сәулеленудің әлсіреу принципін қолданады. Гамма көзі құбырдың бір жағына, ал детектор екінші жағына орнатылған. Гамма-сәулелену технологиялық сұйықтық арқылы өткен кезде әлсірейді. Ортаның тығыздығы детекторға жететін сәулелену мөлшерімен тікелей байланысты: тығыздық неғұрлым жоғары болса, соғұрлым аз сәулелену өтеді.
Бұл технологияның басты артықшылығы - оның инвазивті емес сипаты, себебі ол технологиялық сұйықтықпен тікелей жанасуды қажет етпейді. Бұл оны температураның, қысымның, тұтқырлықтың және ағын жылдамдығының әсеріне төзімді етеді және әк балшықтары мен қара ерітінді сияқты жоғары тұтқыр, жоғары тығыздықтағы немесе коррозиялық шламдарды өлшеуге өте ыңғайлы. Берік жұмысына қарамастан, ядролық денситометрлер ерекше қиындықтармен келеді. Олар иондаушы сәулеленуді қолдануға байланысты мамандандырылған персоналды және қатаң қауіпсіздік шараларын қажет етеді. Бастапқы капиталдық шығындардан басқа, меншіктің жалпы құны (TCO) маңызды мәселе болып табылады. Радиоактивті көз уақыт өте келе табиғи түрде ыдырайды, бұл қымбат және көп уақытты қажет ететін ауыстыруды қажет етеді. Жоғары сезімтал детекторды таңдау көздің пайдалы қызмет ету мерзімін ұзарту арқылы мұны азайтуға көмектеседі, бірақ ұзақ мерзімді шығындар мен реттеушілік ауыртпалық бұл жүйелердің өмірлік циклін талдауда маңызды факторлар болып қала береді.
Микротолқынды таратқыштар: күрделі қоспаларға арналған шешім
Микротолқынды консистенция таратқыштары микротолқынды энергияның сіңуін талдау арқылы талшықтарды, ұсақ бөлшектерді және толтырғыштарды қоса алғанда, целлюлоза суспензиясының жалпы консистенциясын өлшейді. Бұл технология аралас целлюлозаларды немесе толтырғыш мөлшері айтарлықтай болатын қолданбаларда ерекше құнды, себебі ол бүкіл қатты заттың құрамын жан-жақты өлшеуді қамтамасыз етеді. Жалпы консистенцияны өлшеу мүмкіндігі суспензияның тек талшықты компонентіне сезімтал технологиялармен салыстырғанда айқын артықшылық болып табылады.
Құрылымдық технологияны таңдау шеңбері
Нақты қолданба үшін дұрыс технологияны таңдау өнімділікті, шығындарды және пайдалану талаптарын ескеретін құрылымдық тәсілді қажет етеді. Келесі матрица инженерлік топтар үшін салыстырмалы негізді ұсынады.
1-кесте: Целлюлоза тығыздығын өлшеу технологияларының салыстырмалы матрицасы
| Технология | Принцип | Ең қолайлы қолданбалар | Негізгі артықшылықтары | Негізгі кемшіліктер | Шығындар профилі |
| Дірілдеу | Сұйықтық тығыздығымен резонанстық жиіліктің өзгеруі | Төмен консистенциялы целлюлозалар, ликер-сусындар | Жоғары дәлдік, нақты уақыт режимінде өлшеу, сенімділік | Ағынға, тұтқырлыққа сезімтал; интрузивті орнату | Орташа диапазон |
| Ядролық | Тығыздыққа негізделген гамма-сәулеленудің әлсіреуі | Жоғары консистенциялы, коррозиялық, тұтқыр суспензиялар (мысалы, әк балшық, қара ерітінді) | Инвазивті емес, процесс жағдайларына (температура, қысым, тұтқырлық) әсер етпейді | Қауіпсіздік мәселелері, реттеушілік ауыртпалық, көздердің ыдырауына байланысты жоғары TCO | Жоғары |
| Микротолқынды пеш | Микротолқынды сіңіру арқылы жалпы қатты заттарды өлшейді 19 | Аралас целлюлозалар, толтырғыштары бар целлюлозалар 19 | Толық консистенцияны өлшейді (талшықтар + толтырғыштар), қозғалатын бөлшектер жоқ | Су құрамының өзгеруіне сезімтал, белгілі бір орта үшін калибрлеуді қажет етеді | Орташа диапазон |
| Кориолис | Түтік тербелістерінен масса ағыны және тығыздығы | Жоғары құнды химиялық заттар (мысалы, TiO₂), маңызды мөлшерлеу қолданылуы | Тікелей масса мен тығыздықты өлшеу, жоғары дәлдік, температура/басу әсеріне тәуелді емес | Жоғары құны, ішке кіретін газға сезімтал, сыртқы дірілге әсер етуі мүмкін | Ең жоғары |
Тығыздық өлшегіштері туралы көбірек біліңіз
Қосымша онлайн процестерді өлшегіштер
ЛоннметрДірілдеуіш шанышқы технологиясы
Лоннметрvиіруfоркdeнсити meетеrдірілдейтін айырлы денситометрдің және оның өнеркәсіптік жағдайларда қолданылуының типтік мысалын келтіреді.
Негізгі техникалық сипаттамалары және өнімділігі
Theдірілдейтін шанышқы тығыздығын өлшегішнақты уақыт режимінде, жоғары дәлдіктегі өлшеуді қамтамасыз ететін микропроцессорлық интеллектуалды денситометр. Оның өнімділік көрсеткіштері қағаз жасау процесінің көптеген нүктелерінің талаптарын қанағаттандыру үшін жасалған. Аспаптың ылғалды бөліктері қатал химиялық ортада беріктікті қамтамасыз ететін коррозияға төзімділігімен танымал 316 тот баспайтын болаттан жасалған.
2-кесте: Лоннметрдірілдейтін шанышқы тығыздығын өлшегішТехникалық сипаттамалар
| Техникалық сипаттама | Құндылық | Бірлік |
| Өлшеу диапазоны | 0-2 | г/м³ |
| Өлшеу дәлдігі | 0,003 | г/м³ |
| Өлшеу ажыратымдылығы | 0,001 | г/м³ |
| Қайталанымдылық | 0,001 | г/м³ |
| Шығыс сигналы | 4-20 | mA |
| Нәр беруші | 24 | VDC |
| Жұмыс қысымы | <1 | МПа |
| Процесс температурасы | -10-нан 120-ға дейін | °C |
| Тұтқырлық диапазоны | <2000 | CP |
Орнату және электрлік интеграция бойынша практикалық нұсқаулық
Дұрыс физикалық және электрлік орнатудірілдейтін шанышқы тығыздығын өлшегішоның өнімділігі мен ұзақ мерзімділігі үшін өте маңызды. Денситометр негізгі немесе тік құбырларды орнату, көлденең немесе бүйірлік орнату және шөгіндісі бар тұтқыр шламдарға арналған арнайы резервуар фланецін орнату сияқты икемді орнату нұсқаларын ұсынады. Кішірек диаметрлі (DN32 немесе одан аз) және жоғары сұйықтық ағыны жылдамдығы (0,5 м/с-тан жоғары) құбырлар үшін қысқыш негізіндегі орнату ұсынылады.
Электрлік орнату мұқият назар аударуды қажет етеді. Электрлік кедергілерді болдырмау үшін құрылғының корпусы тиімді түрде жерге тұйықталған болуы керек. Сондай-ақ, құрылғыны жоғары қуатты қозғалтқыштар мен инверторлардан алыс орнату және сыртқы электр шуының сигналды бұзуына жол бермеу үшін қорғалған қуат кабельдерін пайдалану маңызды. Ылғалдың енуіне және ішкі тізбектің бұзылуына жол бермеу үшін, электр қорабының қақпағын сымдарды жалғағаннан кейін мықтап бұрап бекіту керек.
Іске қосу, калибрлеу және ұзақ мерзімді техникалық қызмет көрсету
Жеткізушінің техникалық құжаттамасы іске қосу және техникалық қызмет көрсету бойынша жан-жақты нұсқаулық беруі керек болса да, берілген нұсқаулықтадірілдейтін шанышқы тығыздығын өлшегіштолық емес, калибрлеу және ұзақ мерзімді ақаулықтарды жою бойынша егжей-тегжейлі нұсқаулары жоқ деп атап өтілді. Ақпараттың бұл болмауы инженерлік топтар үшін айтарлықтай жобалық тәуекел тудырады. Автоматтандырудың сенімді шешімі тек жабдықтың сапасына ғана емес, сонымен қатар қолдау экожүйесінің тереңдігіне және оның пайдалану құжаттамасының анықтығына да байланысты. Далалық калибрлеу және ақаулықтарды жою бойынша егжей-тегжейлі нұсқаулықсыз арзан сенсор ұзақ мерзімді пайдалану шығындарының жоғарылауына, соның ішінде техникалық қызмет көрсетуге жұмсалатын еңбектің артуына және жоспарланбаған тоқтап қалу қаупінің жоғарылауына әкелуі мүмкін.
Жеткізушіге арналған нұсқаулар болмаған жағдайда, дірілдейтін айырлы денситометрлерге қатысты жалпы ең жақсы тәжірибелерді сақтау қажет. Бастапқы іске қосу көбінесе таза суды калибрлеуді қамтиды, мұнда құрал белгілі тығыздығы бар ортаны (мысалы, таза суды) өлшеген кезде нөлге теңестіріледі. Уақыт өте келе, сенсордың дрейфін немесе технологиялық жағдайлардың өзгеруін түзету үшін бір нүктелі немесе көп нүктелі өрісті калибрлеу қажет болуы мүмкін. Сенсордың ластануы, ауа көпіршіктерінің болуы немесе сыртқы дірілдің шамадан тыс көп болуы сияқты жалпы пайдалану мәселелерін ескеру және шешу қажет.
Сенсорды Бірыңғай автоматтандыру экожүйесіне біріктіру
Нақты құндылығыцеллюлоза тығыздығын өлшейтін құралоның деректері фабриканың жалпы автоматтандыру архитектурасына үздіксіз интеграцияланған кезде жүзеге асырылады.
Далалық құрылғыдан кәсіпорынға дейін: DCS және PLC жүйелерінің рөлі
DCS (таратылған басқару жүйесі) немесе PLC (бағдарламаланатын логикалық контроллер) диірменнің орталық жүйке жүйесі ретінде қызмет етеді. Valmet DNA және Emerson DeltaV сияқты заманауи DCS платформалары негізгі процесті басқарудан тыс, сапа, жетек және жағдайды бақылауды қоса алғанда, барлық диірмен функцияларын басқаратын интеграцияланған платформаларға айналды. Бұл жүйелер процестің өзгергіштігін азайту және өндірісті оңтайландыру үшін сенсорлық деректерді пайдалану арқылы қағаз жасау желісі сияқты үздіксіз процестерге арналған күрделі басқару циклдарын өңдеуге арналған. Көптеген диірмендер үшін бұл қызмет көрсету және жаңа технологиялармен біріктіру қиын ескірген DCS немесе PLC жүйелерінен жаңарту мүмкіндігін ұсынады.
Байланыс хаттамасының стратегиясы: Modbus және OPC UA
Байланыс хаттамасын таңдау жүйенің өзара әрекеттесуіне және болашақта масштабталуына өте маңызды. Өнеркәсіптік автоматтандырудағы ең көп таралған екі хаттама - Modbus және OPC UA.
Modbus: Дәстүрлі сәулет өнерінің қарапайымдылығы мен сенімділігі:
Modbus - қарапайымдылығымен және іске асырудың қарапайымдылығымен танымал, кеңінен қолданылатын хаттама. Ол негізгі-құл архитектурасында жұмыс істейді, мұнда орталық құрылғы деректер үшін қосылған құл құрылғыларын сұрайды. Бұл қарапайым тәсіл оны дәстүрлі басқару жүйелерінде, әсіресе қарапайымдылық пен үнемділік басты назарда болатын шағын көлемді қолданбалар үшін қарапайым, нүктеден нүктеге байланыс үшін сенімді таңдау етеді.
OPC UA: Қауіпсіз және масштабталатын цифрландыру қоры:
Керісінше, OPC UA - қауіпсіз, өзара әрекеттесетін деректер алмасуға арналған заманауи, платформаға тәуелсіз хаттама. Ол клиент-сервер моделінде жұмыс істейді, бұл икемді байланыс стратегияларын қолдануға мүмкіндік береді. Оның негізгі артықшылықтары - шифрлау мен аутентификацияны қоса алғанда, сенімді қауіпсіздік мүмкіндіктері және күрделі деректер түрлері мен метадеректерді өңдеу мүмкіндігі. Бұл OPC UA-ны әртүрлі жеткізушілердің жүйелері қауіпсіз және сенімді түрде біріктірілуі тиіс заманауи өнеркәсіптік орталар үшін тамаша хаттама етеді. Екеуінің арасындағы таңдау қарапайымдылық пен сандық трансформация стратегиясының ұзақ мерзімді мақсаттары арасындағы маңызды ымыра болып табылады.
3-кесте: Modbus және OPC UA салыстыруы
| Функция | Модбус | OPC UA |
| Сәулет өнері | Қожайын-құл | Клиент-Сервер |
| Деректерді өңдеу | Тек қарапайым деректер түрлері | Күрделі деректер құрылымдары, метадеректер |
| Қауіпсіздік | Ешкіммен шектелмеген; табиғи түрде қауіпсіз емес | Сенімді қауіпсіздік (шифрлау, аутентификация) |
| Масштабталу | Сәулет өнерімен шектелген | Жоғары масштабталатын және икемді |
| Ең жақсы пайдалану жағдайы | Қарапайымдылық пен құны басты назарда болатын шағын көлемді, дәстүрлі жүйелер | Әртүрлі жеткізуші жүйелері бар қауіпсіз, өзара әрекеттесетін және күрделі өнеркәсіптік желілер |
Келесі шекара: кеңейтілген басқару және деректерге негізделген интеллект
Инвестицияның нақты кірістілігіцеллюлоза тығыздығын өлшейтін құралнегізгі кері байланысты бақылаудан тысқары шығу және ақылды шешім қабылдау үшін деректерді пайдалану арқылы ашылады.
Кері байланыс циклдарынан тыс: Кеңейтілген процестерді басқаруға (APC) кіріспе
Кеңейтілген процестерді басқару (APC) негізгі DCS/PLC басқару архитектурасын жетілдіруді білдіреді. APC белгіленген мәннен ауытқуға жай ғана жауап берудің орнына, шығындар, өнімділік және сапа сияқты бизнес драйверлеріне негізделген процесті оңтайландыру үшін болжамды, модельге негізделген алгоритмдерді пайдаланады. Интеграциялау арқылыцеллюлоза тығыздығыдеректеріне сәйкес, APC жүйесі химиялық мөлшерлеу немесе ағын жылдамдығы сияқты айнымалыларды белсенді түрде реттей алады, осылайша кедергілерді жояды және энергия мен химиялық тиімділікті арттырады.
Болжамдық аналитика және ақауларды ерте ескерту
Зауыт тарихшысы жинаған жоғары дәлдіктегі сенсор деректері жабдықтың істен шығуын болжау және алдын алу үшін болжамды талдау үшін пайдаланылуы мүмкін. Діріл, температура және басқа да процесс айнымалыларындағы үрдістерді талдау арқылы диірмен реактивті техникалық қызмет көрсету стратегиясынан проактивті техникалық қызмет көрсету стратегиясына ауыса алады, бұл қымбат жоспарланбаған тоқтап қалуды болдырмайды. Бұл тәсіл, әсіресе, жоспарланбаған тоқтап қалулар айтарлықтай қаржылық шығындарға әкелуі мүмкін салада құнды.
Іске асыруға болатын ұсыныстар
Стратегиялық қорытынды
Дәл өлшеу және бақылауцеллюлоза тығыздығыоқшауланған техникалық қиындықтар емес; олар қазіргі заманғы қағаз жасау операциялары үшін стратегиялық міндетті талап болып табылады. Жоғары сапалы шағын, мақсатты инвестицияцеллюлоза тығыздығын өлшейтін құралбүкіләлемдік цифрлық трансформацияның катализаторы бола алады, бұл процестердің өзгергіштігін азайту, пайдалану шығындарын төмендету және өнімнің жоғары сапасы түрінде үлкен кіріс әкеледі. Қолмен басқарылатын, реактивті процестерден автоматтандырылған, деректерге негізделген басқаруға көшу талапшыл әлемдік нарықта бәсекеге қабілетті және пайдалы болып қалу үшін өте маңызды.
Интеграциялаудың айқын жолы бар жақсы қолдау тапқан, берік құралды таңдау жасырын операциялық тәуекелдер мен ұзақ мерзімді техникалық қызмет көрсету шығындарын тудыруы мүмкін арзан баламаға қарағанда әлдеқайда құнды инвестиция болып табылады. Түпкі мақсат - тек өлшеу құралы ғана емес, сонымен қатар зауыттың тиімдірек, сенімді және ақылды болашаққа қарай сапарының негізгі компоненті болып табылатын жүйені құру.Contact біздіңинженериниеrs to үшінODM метеrs.
