Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kto uchroni jedyny w Polsce model maszyny papierniczej?

Goetzendorf Grabowski Leszek

Przegląd Papierniczy

|

2022

|

R. 78, nr 10

598

PL

Obowiązkiem środowisk technicznych jest dbałość o dobra kultury materialnej mijających pokoleń dla zachowania w pamięci tego, co było kiedyś wielkimi osiągnięciami techniki. Poziom rozwoju konstrukcji maszyn ewoluował przez wieki we wszystkich dziedzinach gospodarki, stale poprawiając sprawność i efektywność. Takim spektakularnym przykładem postępu techniki w papiernictwie, z uwagi na rosnące zapotrzebowanie na papier, było stopniowe przejście z techniki ręcznego czerpania masy papierniczej na bardziej wydajne metody produkcji.

2

Komputerowe wspomaganie wyznaczania strumieni masowych w suszarni maszyny papierniczej do produkcji papierów higienicznych

Pełczyński Paweł

Przegląd Papierniczy

|

2022

|

R. 78, nr 12

687--692

PL

W ramach prezentowanych badań został opracowany komputerowy model strumieni masy w suszarni maszyny papierniczej do produkcji papierów higienicznych. Jest to najbardziej energochłonna część każdej maszyny papierniczej, dlatego też bardzo istotna jest analiza i optymalizacja parametrów jej pracy pod kątem efektywności energetycznej. Opracowany model pozwala na symulację strumieni masy na podstawie znanej topologii układu suszącego z osłoną wysokowydajną oraz wyników pomiarów strumieni w wybranych punktach układu. W wyniku symulacji otrzymuje się strumienie masy w miejscach, gdzie pomiar nie jest możliwy oraz parametry układu, których wyznaczenie jedynie metodami pomiarowymi jest obarczone dużą niepewnością. Przedstawiony model został pozytywnie zweryfikowany na podstawie danych pomiarowych pochodzących z rzeczywistych pomiarów przepływów masowych.

EN

In the presented research, a computer model of mass flows in the dryer of a paper machine for the production of hygienic papers was developed. It is the most energy-intensive part of any paper machine, which is why it is very important to analyze and optimize its operating parameters in terms of energy efficiency. The developed model allows for the simulation of mass flows based on the known topology of the drying system with a high-efficiency shield and the results of flow measurements at selected points of the system. As a result of the simulation, mass flows are obtained in places where measurement is not possible and parameters of the system, whose determination only by means of measurement methods is subject to high uncertainty. The developed model was positively verified on the basis of real measurement data from real mass flow measurements.

3

Innowacyjne zastosowanie wymiennika płaszczowo-rurowego do odzysku energii w maszynie papierniczej

Kuczkowski Michał

Przegląd Papierniczy

|

2022

|

R. 78, nr 12

677--682

PL

W artykule przedstawiono innowacyjne zastosowanie wymiennika płaszczowo-rurowego do odzysku energii wydalanej do atmosfery wraz z oparami z pomp próżniowych, zainstalowanych w ciągu technologicznym maszyny papierniczej. Analizując warunki pracy urządzenia określono wpływ parametrów strumieni powietrza i wody, przepływających przez wymiennik na jego efektywność i funkcjonalność. Zbadano wpływ zawartości wilgoci w oparach oddających ciepło w wymienniku na jego właściwości użytkowe.

EN

The article presents an innovative application of a shell and tube exchanger for the recovery of energy released to the atmosphere along with vapours from vacuum pumps installed in the technological line of the paper machine. By analysing the operating conditions of the device, the influence of the parameters of air and water streams flowing through the exchanger on its efficiency and functionality was determined. The effect of the moisture content was tested in the vapours giving off heat in the exchanger for its functional properties.

4

Intensification of Press Felt Dewatering for Tissue Machines

Reczulski Mariusz

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2021

|

Vol. 29, no. 1 (145)

92--97

EN

This article describes a method of dewatering press felts using a blow-through device. The essence of this method is pressing out free water contained in the felt with unheated air at a slight overpressure. The usefulness of this method for various types of felt used in tissue machines was tested. The results showed that the effectiveness of this process depends mainly on the proper selection of the pressure difference on both sides of the dewatering felt and ofthe blow-through time (dwell time). The increase in the dryness of felts dewatered by meansof the air blow-through method is closely related to the structure and contamination of the felt. In the second part of the study, the felts were additionally dewatered using a suction chamber with a vacuum of 20 kPa. Unfortunately, the increase in the dryness of the felts by means of a vacuum was not very high, only up to 2.8%.

PL

W artykule opisano metodę odwadniania filców prasowych za pomocą urządzenia przedmuchowego. Istotą tej metody jest wytłaczanie wody swobodnej zawartej w filcu, nieogrzanym powietrzem przy nadciśnieniu. Zbadano przydatność metody przedmuchu powietrza do odwadniania różnych rodzajów filców używanych w maszynach tissue. Uzyskane wyniki pokazały, że efektywność tego procesu zależy głównie od właściwego doboru różnicy ciśnień po obu stronach odwadnianego filcu oraz czasu przedmuchu. Przyrost suchości filców odwadnianych metodą przedmuchu powietrza jest ściśle związany również z budową filcu i jego zanieczyszczeniem.

5

Trudne początki wielkiego wynalazku – 220 lat maszyny papierniczej

Wyszyński Marcin

Przegląd Papierniczy

|

2019

|

R. 75, nr 3

180--182

PL

18 stycznia 2019 r. minęła 220. rocznica opatentowania pierwszej maszyny papierniczej. Tego dnia w Muzeum Papiernictwa w Dusznikach-Zdroju otwarta została wystawa poświęcona jednemu z najważniejszych w dziejach papiernictwa wydarzeń. Ekspozycja została poszerzona o informacje na temat współczesnych maszyn papierniczych, wytwarzanych przez firmę PMPoland, która jest kontynuatorem założonej w 1854 r. fabryki maszyn papierniczych Heinricha Füllnera w Cieplicach.

6

Metody pomiarów stosowane w badaniach eksploatacyjnych maszyn papierniczych

Reczulski Mariusz, Szewczyk Włodzimierz, Kuczkowski Michał

Przegląd Papierniczy

|

2019

|

R. 75, nr 6

385--391

PL

W artykule przedstawiono metody pomiarów parametrów technologicznych wlewu, pulsacji ciśnienia masy w układzie jej doprowadzania do wlewu, stężenia (suchości) formowanej wstęgi papieru wzdłuż sekcji płaskositowej. Opisano sposoby stosowane do określenia profilu wilgotności filców prasowych i ich przepuszczalności oraz parametrów układu kondycjonowania odzieży maszynowej. Scharakteryzowano metody pomiaru określające sprawność cieplną i efektywność pracy suszarni papierniczych. Przedstawiono przykładowe wyniki pomiarów wykonanych dla różnych maszyn papierniczych wraz z ich analizą i interpretacją.

EN

The article presents the methods of measuring the technological parameters of the headbox, pressure variations in the stock approach system, the consistency (dryness) of the formed paper web along the fourdrinier machine. The methods used to determine the moisture content profile of press felts and their permeability as well as the parameters of the conditioning of press felts has been described. Methods of measurement describing the thermal efficiency estimation and drying effectivity of dryer section have been characterized. Exemplary results of measurements made for different paper machines with their analysis and interpretation are presented.

7

Zapobieganie powstawaniu osadów w przemyśle celulozowo-papierniczym. Najnowsze rozwiązania w zakresie czyszczenia sit i filców

Cowman J.

Przegląd Papierniczy

|

2017

|

R. 73, nr 4

225--230

8

Problemy mikrobiologiczne w procesie wytwarzania papieru

Żubrzak M.

Przegląd Papierniczy

|

2015

|

R. 71, nr 4

204--205

PL

Maszyna papiernicza stanowi idealne środowisko sprzyjające rozwojowi mikroorganizmów, które mogą się przedostawać do układu wraz z wodą, surowcami i środkami pomocniczymi. Korzystna temperatura (35-40°C), dostateczna ilość wody i substancji odżywczych sprawiają, że w obiegu mogą występować mikroorganizmy zarówno beztlenowe, jak i tlenowe. Zróżnicowanie biologiczne sprzyja stabilności biocenozy. W takich warunkach nie zaskakuje możliwość masowego wzrostu mikroorganizmów. Problemy te są już od dawna przedmiotem wielu publikacji (1-3). W papierni mikroorganizmy występują zwykle w postaci widocznych brytek lub ptatków, a także osadów na powierzchniach maszyn i urządzeń. W korzystnych warunkach mogą one w ciągu kilku dni osiągnąć znaczne wymiary i szybko przeksztatcić się w fazę statą.

9

Ocena efektywności produkcyjnej wybranych maszyn papierniczych. Cz. 2. Definicje wskaźników efektywności. Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń

Ceglarek M., Klepaczka A.

Przegląd Papierniczy

|

2015

|

R. 71, nr 2

104--106

PL

Zdefiniowano wybrane wskaźniki efektywności produkcyjnej maszyn papierniczych wg standardów Zellcheming – ZCH i TAPPI (1-3). Dla dwóch wybranych maszyn papierniczych (typu „tissue”) wykonano, na podstawie raportów produkcyjnych w okresie trzech miesięcy, obliczenia wybranych wskaźników efektywności produkcyjnej. Zestawione wyniki pomiarów i obliczeń stanowią podstawą do analizy porównawczej i oceny efektywności produkcyjnej obu maszyn, co zostanie przedstawione w ostatniej (trzeciej) części publikacji.

EN

Selected efficiency factors of paper machines are defined according to Zellcheming – ZCH and TAPPI standards (1-3). Selected efficiency ratios were calculated on the base of production reports for two tissue machines. Collated measurement and calculation results are the base for comparative analysis and efficiency evaluation of both machines what will be presented in the third part of the publication.

10

Krytyczne warunki klimatyczne w rejonie sita maszyny papierniczej potrzeba sprawnej wentylacji i odzysku traconego ciepła

Klepaczka A.

Przegląd Papierniczy

|

2015

|

R. 71, nr 12

669--671

PL

Proces odwadniania podgrzewanych mas włóknistych i formowania wstęgi papieru na sicie szybkobieżnej maszyny papierniczej przyczynia się do znaczących emisji wilgoci i ciepta. Wpływają one niekorzystnie na sprawność funkcjonowania innych urządzeń zainstalowanych w rejonie sita oraz na warunki pracy obstugi. Opracowano prostą metodę oszacowania wartości emisji wilgoci i ciepła w rejonie sita i zastosowano ją do obliczeń dla kilku wybranych maszyn papierniczych.

11

Kemira KemFlite™ – monitoruje obecność i zachowanie się hydrofobowych mikrocząstek

Villanen H., Zabihian Z.

Przegląd Papierniczy

|

2013

|

R. 69, nr 9

455--457

PL

Artykuł przedstawia nową, opracowaną przez firmę Kemira, koncepcję kontroli osadów spowodowanych obecnością organicznych substancji hydrofobowych, takich jak żywice z drewna, substancje kleiste pochodzące z mas wtórnych, żywice szkodliwe pochodzące z powlekanych papierów z recyklingu. KemFlite™ jest unikatową koncepcją, która łączy specjalistyczne chemikalia z nowoczesnymi narzędziami do pomiaru procesu, takimi jak Kemira Flyto™ i Kemira AutoFlite™.

EN

This article presents Kemira’s new concept for controlling deposits caused by organic hydrophobic substances, such as wood pitch originating from wood itself, stickies originating from recycled fiber and “white pitch” originating from coated broke. KemFlite™ is a unique concept, which combines specialty chemicals with novel process measurement tools like Kemira Flyto™ and Kemira AutoFlite™.

12

Historia i rozwój Głuchołaskich Zakładów Papierniczych

Stokowski M

Przegląd Papierniczy

|

2013

|

R. 69, nr 2

95--98

PL

Historia dzisiejszych Głuchołaskich Zakładów Papierniczych Sp. z o.o. zaczyna się w 1884 r. Wtedy powstała pod prywatnym zarządem Glogner & Methner Zellstoffabrik A.G. (Fabryka Celulozy S.A.).

EN

History of today’s Głuchołazy Paper Mill (Głuchołaskie Zakłady Papiernicze – GZP) dates back to 1884 when the paper mill was established under private management of Glogner & Methner Zellstoffabrik A.G.

13

Antyadhezyjne powtoki walców w sekcji suszącej maszyn papierniczych

Głowacki K.

Przegląd Papierniczy

|

2013

|

R. 69, nr 1

59--60

PL

Nowe materiaty, stosowane na powtoki walców, są z powodzeniem wprowadzane przez firmę Voith do eksploatacji w maszynach papierniczych. Umożliwiają one zwiększenie wydajności procesu produkcji oraz skrócenie czasów postojów i przerw w realizacji tego procesu.

14

Zużycie energii w części sitowej maszyny papierniczej

Knapek S.

Przegląd Papierniczy

|

2012

|

R. 68, nr 6

347-349

PL

Szczególnie w dobie kryzysu istnieje wiele powodów, aby redukować zużycie energii na maszynie papierniczej. Największym konsumentem energii jest jej cześć susząca, ale również w części sitowej optymalizacja zużycia energii jest zasadna i celowa.

EN

Due to the global financial crisis, the capacity of companies to invest has been weakened by reduced access to financial resources. There are many reasons to reduce energy consumption on a paper machine. It is well known that the drying section has the biggest potential for improvement however even the forming section might be optimised. In this article basic factors influencing power consumption, initial dewatering, forming fabric construction and materials will be discussed.

15

Field test of hydrophobic and superhydrophobic surfaces in a paper machine for easy-to-clean application

Laakso J., Zhang X., Heinonen S., Levanen E.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 2

162-167

EN

Hydrophobic and superhydrophobic surfaces were field-tested on two locations in a paper machine to see the easy-to-clean property, compared with a reference surface. One test site was near machine wire which was wet place exposed to fibres and wood extracts, and the other was at size roll, where was much drier and surfaces were exposed to glue aerosol. The test period was 16 days. At the end of the field test, all the surfaces were covered with substances collected from the paper machine environment. The surfaces were then washed by pressurized water. For the surfaces tested near the machine wire, the collected substances could only be washed away slightly and therefore no surface was easy-to-clean. However, for the surfaces tested at the size roll, the washed hydrophobic and superhydrophobic surfaces became quite clean. The field-tested surfaces were characterized visually and by stereomicroscopy, scanning electron microscopy and contact angle measurement. The results show that the application of hydrophobic and superhydrophobic surface as easy-to-clean surface depends on the testing location where different types of substances exist. The hydrophobic surface works almost as good as the superhydrophobic surface in size roll to have easy-to-clean property.. Keywords: Hydrophobic, Superhydrophobic, Easy-to-clean, Field test, Paper machine

PL

Powierzchnie hydrofobowe i superhydrofobowe poddano badaniom eksploatacyjnym w dwóch miejscach maszyny papierniczej, aby obserwować cechę łatwości oczyszczania w porównaniu z powierzchnią odniesienia. Jedno badane miejsce znajdowało się w pobliżu prętów maszyny i było mokrym miejscem wystawionym na działanie włókien i ekstraktów drewnianych; drugie badane miejsce znajdowało się przy walcu formatowym, gdzie było bardziej sucho, a powierzchnie były wystawione na działanie aerozolu klejowego. Okres badania wynosił 16 dni. Po zakończeniu badań eksploatacyjnych wszystkie powierzchnie pokryły substancjami zebranymi ze środowiska maszyny papierniczej. Powierzchnie te umyto następnie wodą pod ciśnieniem. W przypadku powierzchni badanych w pobliżu prętów maszyny, zgromadzone substancje można było zmyć tylko częściowo i dlatego żadna powierzchnia nie charakteryzowała się łatwością czyszczenia. Jednakże w przypadku powierzchni badanych przy walcu formatowym, powierzchnie hydrofobowa i superhydrofobowa poddane myciu były całkowicie czyste. Powierzchnie poddane badaniom eksploatacyjnym zostały scharakteryzowane wizualnie, za pomocą mikroskopu stereoskopowego i skaningowego oraz za pomocą pomiarów konta zwilżania. Wyniki pokazują, że zastosowanie powierzchni hydrofobowej i superhydrofobowej jako powierzchni łatwej do oczyszczania zależy od miejsca badania, gdzie występują substancje różnego typu. Powierzchnia hydrofobowa pracuje na wałku formatowym prawie tak samo dobrze jak powierzchni superhydrofobowa, wykazując właściwość łatwości czyszczenia.

16

Równowaga dynamiczna w układzie wodno-masowym maszyny papierniczej

Olejnik K.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2011

|

Z. 413

1-147

PL

W każdym prawidłowo funkcjonującym, ustabilizowanym i ciągłym procesie technologicznym ustala się pewna dynamiczna równowaga, którą w technologii papieru ogólnie określa się jako równowagę technologiczną. Równowagę tę definiują określone wskaźniki kryterialne (fizyczne, fizykochemiczne, chemiczne), które umożliwiają jednoznaczną charakterystykę stanu procesu technologicznego. Najczęściej wskaźniki te mają również decydujący wpływ na przebieg tego procesu. W przypadku produkcji papieru równowagę technologiczną w procesie kształtują równowagi cząstkowe: wodna, masowa, fizykochemiczna, cieplna i mikrobiologiczna. Podstawowymi wskaźnikami, które charakteryzują te równowagi, są: jednostkowe zużycie wody świeżej, stężenie substancji stałych i rozpuszczonych w układzie wodno-masowym maszyny papierniczej, temperatura panująca w tym układzie oraz ilość i rodzaj rozwijających się w nim mikroorganizmów. W przeszłości, kiedy stosowano surowce włókniste najwyższej jakości i nie istniały ograniczenia zużycia wody świeżej, układ technologiczny procesu wytwarzania papieru był stosunkowo mało skomplikowany i posiadał otwartą strukturę liniową. Panująca w nim równowaga technologiczna nie była więc czynnikiem, który mógłby w sposób istotny ograniczać przebieg produkcji. Natomiast współczesny przemysł papierniczy podlega ciągłym zmianom wymuszanym przez czynniki ekonomiczne, środowiskowe i społeczne. Efektem tych zmian jest m.in. zwiększanie wykorzystania surowców wtórnych, ograniczanie zużycia wody świeżej i ilości odprowadzanych ścieków. Ponieważ specyfika procesu wytwarzania papieru wymusza stosowanie dużych ilości wody, obniżanie zapotrzebowania na ten surowiec odbywa się poprzez zastępowanie go wodami poprodukcyjnymi krążącymi w procesie. Uwzględniając fakt, że w trakcie produkcji papieru zachodzą złożone zjawiska fizykochemiczne, współczesny układ technologiczny maszyny papierniczej można przyrównać do wielostopniowego reaktora z częściowym zawracaniem wybranych strumieni reagentów z różnych etapów przebiegu procesu. Strumienie cyrkulacyjne, niosąc określony ładunek substancji stałych i rozpuszczonych, oddziałują w sposób wtórny na proces produkcyjny, w efekcie czego układ technologiczny nabiera cech systemu okresowo nieustalonego, obarczonego dodatkowo szeregiem opóźnień. Proces produkcji papieru należy ponadto do systemów wieloparametrowych typu MIMO (Multiple Input Multiple Output). Oznacza to, że przebieg tego procesu jest uzależniony od wielu parametrów, które często są ze sobą wzajemnie sprzężone. Wszystkie te czynniki powodują, że do sterowania takim procesem konieczne jest stosowanie najbardziej wyrafinowanych wieloprocesorowych systemów komputerowych, w których wykorzystuje się m.in. hierarchiczne sterowanie rozproszone (DCS), wielowymiarowe sterowanie predykcyjne (MPC) z modelami cząstkowymi, logikę rozmytą, sieci neuronowe i inne. W dalszym ciągu nie daje to jednak 100% gwarancji poprawnego przebiegu procesu produkcyjnego. Zmniejszanie jednostkowego zużycia wody świeżej staje się obecnie szczególnie trudnym problemem w technologii papieru. Efektem ciągłego, wtórnego wykorzystywania wód obiegowych jest bowiem znacząca zmiana równowagi technologicznej panującej w procesie produkcyjnym. W skrajnym przypadku może to prowadzić do destabilizacji tego procesu, a w efekcie do obniżenia jego wydajności i pogorszenia jakości produktu. Dodatkową trudnością jest fakt, że zmiany poszczególnych parametrów mogą zachodzić w różnych przedziałach czasowych. Badania nad równowagą technologiczną procesu produkcji papieru mają więc obecnie duże znaczenie praktyczne, jednakże wyniki uzyskiwane w trakcie pomiarów wykonywanych w warunkach przemysłowych często są mało precyzyjne. Wynika to głównie ze wzrostu stopnia skomplikowania współczesnych układów technologicznych, skrócenia czasów trwania poszczególnych operacji jednostkowych, a także na skutek działania układów automatyki korygujących na bieżąco poszczególne parametry procesu. Dalszy rozwój i wszelkie działania optymalizacyjne w tym przemyśle coraz bardziej zaczynają więc zależeć od dokładności modeli matematycznych oraz programów komputerowych, które umożliwiają symulowanie i analizowanie określonych sytuacji bez konieczności ingerencji w układ rzeczywisty. Powyższe czynniki spowodowały podjęcie prac mających na celu opracowanie modelu, a następnie całej aplikacji umożliwiającej badania zmian zachodzących w równowadze technologicznej układu wodno-masowego maszyny papierniczej ze szczególnym uwzględnieniem cząstkowych równowag: wodnej, masowej i fizykochemicznej. Prace na modelem były poprzedzone badaniami doświadczalnymi, dzięki którym określono szybkość uwalniania się zanieczyszczeń stałych i rozpuszczalnych przenikających do wód technologicznych papierni z uwzględnieniem rodzaju surowca włóknistego, jego stężenia i temperatury. Eksperymentalnie wyznaczono też zależności pomiędzy ograniczeniem zużycia wody świeżej a ilością zanieczyszczeń kumulujących się w wodach obiegowych. Wyznaczono ogólny wzór, który pozwala określić zmianę wskaźnika opisującego daną równowagę cząstkową w zależności od jednostkowego zużycia wody świeżej. Na podstawie danych doświadczalnych oraz rozważań teoretycznych wyznaczono równania pozwalające na ilościowe określenie wielkości zmian zachodzących w równowadze technologicznej w modelowanym układzie oraz wyznaczenie czasu trwania tych zmian. Równania te wykorzystano następnie w opracowanym symulatorze układu wodno-masowego maszyny papierniczej. Aplikacja ta została wyposażona w interfejs zbliżony wyglądem i funkcjonalnością do rzeczywistego systemu sterowania maszyną papierniczą. Oprócz równań bilansowych dotyczących badanych równowag cząstkowych, w programie uwzględniono typowe dla maszyn papierniczych układy sterowania automatycznego (oparte zarówno o regulatory lokalne typu PID, jak i układy sterowania hierarchicznego), co pozwoliło dokładniej odtwarzać zachowanie się rzeczywistego układu przemysłowego. Matematyczny opis modelowanego układu technologicznego zajął ponad 1500 linii kodu, natomiast cały program obejmuje ponad 20.000 linii kodu. Statyczna weryfikacja opracowanego modelu i programu symulacyjnego wykazała, że narzędzie to odwzorowuje zmiany zachodzące w badanym procesie technologicznym z zadowalającą dokładnością. Dzięki temu stało się możliwe dokładniejsze, ilościowe określenie stanu równowagi technologicznej panującej w badanym układzie technologicznym oraz wyznaczenie czasów ustalania się poszczególnych równowag cząstkowych w badanym układzie. W wyniku przeprowadzonych symulacji wykazano m.in., że zmniejszanie jednostkowego zużycia wody świeżej pociąga za sobą wykładniczy wzrost stężenia zawiesiny oraz substancji rozpuszczalnych w wodzie obiegowej w maszynie papierniczej oraz wydłuża czas ustalenia się nowej równowagi technologicznej w badanym układzie technologicznym. Przykładowo, zmniejszenie jednostkowego zużycia wody świeżej z 220 m3/t do 5 m3/t spowodowało dwukrotny wzrost stężenia zawiesiny w wodzie obiegowej i wydłużenie czasu stabilizacji się równowagi technologicznej z około 2,5 minuty do ponad 130 minut, co w warunkach rzeczywistych może stanowić istotne utrudnienie dla efektywnej kontroli i regulacji procesu produkcyjnego. Stwierdzono ponadto, że najszybciej stabilizuje się równowaga masowa, natomiast najdłużej ustala się równowaga fizykochemiczna związana z organicznymi substancjami rozpuszczalnymi. Opracowany program umożliwił również analizę nieustalonych stanów przejściowych będących odpowiedzią układu technologicznego na wprowadzane w nim zmiany. Opracowane narzędzie oraz przedstawione wyniki badań stanowią przyczynek do uzupełnienia dotychczasowej wiedzy na temat funkcjonowania układu wodno-masowego maszyny papierniczej.

EN

Every properly functioning, stable continuous technological process operates under certain dynamically balanced conditions. In general, this state can be described as a "Technological Equilibrium" of a process. To be useful, technological equilibrium of any process should be precisely determined by physical, physico-chemical and technological parameters. In case of paper production process, technological equilibrium is a set of the following partial equilibriums: water, mass, physico-chemical, microbiological and thermal. These equilibriums can be characterized by the following factors: specific water consumption, consistency of suspended and dissolved (organic and inorganic) solids in a technological water, amount and species of microorganisms in a technological water and temperature of a technological water. In the past, when high quality raw materials were used and fresh water consumption did not restrict the process, technological system of a paper mill had relatively simple, open and linear structure. As a result, technological equilibrium in such a system had a minor impact on the process and did not limit it. Modern paper industry is strongly influenced by economic, environmental and social factors. For example, there is a pressure for higher utilization of recycled materials and reduction of both fresh water consumption and waste water effluent. Unfortunately, a characteristic feature of paper production is its internal, high demand for water, which cannot be easily reduced in practice. Therefore, lower specific water consumption can be achieved only by replacing the fresh water with circulating post production (technological) waters. One must remember that a lot of very complex phenomena occur in modern papermaking process, thus this process can be compared with multi-stage reactor where certain streams of reagents from different stages of a process are recirculated. In papermaking, recirculated streams carry a load of suspended and dissolved solids and secondarily affect the process. As a result, this process can be considered as a unsteady with a dead-time presence. In addition, papermaking process is a MMO system (Multiple Input Multiple Output) which means that it depends on several parameters simultaneously. A lot of these parameters are also coupled. All above factors cause, that the most sophisticated solutions must be used in order to control this process including hierarchical distributed control systems, multivariable model predictive control systems, fuzzy logic, neural networks etc. However, it still does not guarantee absolutely stable operations. Nowadays, decrease of the specific fresh water consumption is one of the most difficult tasks in papermaking. Increased usage of circulating technological waters leads to significant change of the technological equilibrium in paper mill. In extreme situation, it can result in unstable process parameters, lower production efficiency and quality. Therefore, investigations related to technological equilibrium in paper production nowadays are fundamental from practical point of view. Unfortunately, results obtained during industrial measurements are often not reliable. Complexity of the process, short dwell times and constant parameter corrections by control systems are the main reasons. That is why further development and optimization in this industry depend on accuracy of mathematical models and computer software which provide the possibility of process simulations and analysis without without a necessity to interfere with a real system. As a result of above factors, presented work was undertaken. The main objective of this work was to develop the model and computer application for investigation and analysis of the technological equilibrium in water-mass loops of a paper machine system, especially including: water equilibrium, mass equilibrium and physico-chemical equilibrium. The main task of the research was preceded by laboratory experiments related to kinetics of fines fraction development in technological waters of a paper mill and desorption of dissolved solids from papermaking pulps. Temperature, consistency and pulp type were the main variables. Relationships between specific fresh water consumption and accumulation of suspended and dissolved solids in technological waters were also determined. As a result of the analysis, an empirical formula was generated that -for the assumed specific fresh water consumption - enables to determine the value of a given partial equilibrium. Obtained results were subsequently used during development of the mathematical model and process simulator of a wet-end part of a paper machine. DCS-like interface was also implemented into the application. Main control loops similar to real control systems of a paper machine (including PID local controllers) were implemented as well. Mathematical description of the model in the application takes about 1500 lines of code. Full program code takes about 20.000 lines. Steady-state verification of the developed model and the application showed that it works with satisfactory accuracy, thus it made possible to determine quantitatively the state of technological equilibrium with high precision. Based on the results obtained from simulations it was found that decrease of the specific fresh water consumption caused exponential growth of the consistency of both suspended and dissolved solids and extended the time of stabilization of technological equilibrium in the investigated process. For example, decrease of specific fresh water consumption from 220 m3/t to 5 m3/t doubled the consistency of suspended solids in technological waters and extended stabilization time of the technological equilibrium from 2,5 minutes to 130 minutes. I was also found that the time of mass equilibrium stabilization was the shortest. On the other hand, the time of stabilization of a physico-chemical equilibrium related to organic compounds was the longest. Proposed software enabled also the possibility of analysis of unstable, transient states which originated from a system response to applied changes. Presented results and developed application are the complement to the knowledge of the functioning of a technological system of a paper machine.

17

The optimalization of heating steam pressure on thermal effectiveness of drying cylinders

Kawka W., Reczulski M.

Archive of Mechanical Engineering

|

2011

|

Vol. LVIII, nr 1

49-60

EN

The study presented here offers an analysis of the heat flow through the wall of the Yankee cylinder when regarded as a thin-walled vessel. The effect of the selected design and process parameters (i.e. cylinder diameter and steam pressure) on density of the heating stream has been analyzed and discussed for both cast iron and steel cylinders. Based on the work presented here, the optimal ranges for steam pressure have been derived and proposed for cylinders mounted at various locations within the drying section.

PL

W artykule przeprowadzono analizę warunków przepływu ciepła przez ścianki cylindra połyskowego, potraktowanego, jako naczynie cienkościenne. Przeanalizowano wpływ wybranych parametrów konstrukcyjno-eksploatacyjnych (m.in. średnicy cylindra i ciśnienia pary) na gęstość strumienia ciepła w przypadku, gdy cylinder jest wykonany z żeliwa i ze stali. Ustalono optymalne zakresy wartości ciśnień pary dla tych cylindrów, usytuowanych w różnych miejscach suszarni w maszynach papierniczych.

18

Mikrodyszowe rekuperatory energii cieplnej

Klepaczka A.

Przegląd Papierniczy

|

2010

|

R. 66, nr 9

513-513

19

Badania procesu konsolidacji papieru filtracyjnego w prasie powietrznej

Kawka W., Reczulski M.

Przegląd Papierniczy

|

2010

|

R. 66, nr 11

651-658

PL

W artykule omówiono metodykę i wyniki pomiarów procesu odwadniania i odkształcania papieru filtracyjnego, do filtracji powietrza w silnikach spalinowych, stosowanych w motoryzacji i lotnictwie, metodą przedmuchu powietrza. Opisano stoisko doświadczalne, na którym prowadzono badania. Wyniki badań wykazały, że metoda odwadniania papieru filtracyjnego za pomocą przepływu powietrza nie powoduje niepożądanego zagęszczenia jego struktury a równocześnie odwadnianie tą metodą jest wielokrotnie bardziej wydajne niż metodami konwencjonalnymi.

EN

In this paper, the methodology and results of dewatering process measurements of the filter paper used and air filtration in internal-combustion engines are discused. The method of blowthrough of air was used for paper dewatering. The investigations were carried out on experimental stand. On the basis of carried out investigations, it was concluded that this process of paper dewatering does not result in densification of paper structure. This process is also more effective than conventional methods.

20

Konsolidacja wstęgi papieru w prasie powietrznej. Cz. II

Kawka W., Reczulski M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2010

|

Nr 6

38-40

PL

W artykule opisano metodykę i wyniki pomiarów procesu odwadniania papieru filtracyjnego, do filtracji oleju i powietrza w silnikach spalinowych metodą przedmuchu powietrza. Badania prowadzono na stoisku doświadczalnym opisanym w Cz. I. [1], Na podstawie przeprowadzonych badań ustalono, że metoda odwadniania papieru filtracyjnego za pomocą przepływu powietrza nie powoduje niepożądanego w przypadku wytwarzania tych papierów zagęszczenia ich struktury, a równocześnie stwierdzono, że odwadnianie jest wielokrotnie bardziej wydajne niż w metodach konwencjonalnych.

EN

Methodology and results of dewatcring process measurements of filter paper used for oil and air filtration in internal-combustion engines are discussed in the paper. The air blowthrough method was used for paper dewatering. The investigations were carried out in experimental setup described in Part I [ 1 ]. On basis of carried out investigations it was found that the process of paper dewatering does not lead to densification of paper structure. This process is also more effective than conventional methods.