Betreiben einer Trockenpartie einer Papiermaschine

Die Erfindung betri f ft ein Verfahren zum Betreiben einer Trockenpartie einer Papiermaschine .

Altpapier ist ein wichtiger Rohstof f der Papierproduktion . Um Altpapier für die Papierproduktion auf zubereiten, wird das Altpapier zerfasert und es werden in dem Altpapier enthaltene Störstof fe entfernt und gegebenenfalls Zusatzstof fe hinzugefügt . Für die Zerfaserung wird das Altpapier in der Regel in einem Pulper zu einer Fasersuspension aufgelöst . Störstof fe , die beispielsweise aus Kunststof f , Metall , Glas oder Asche bestehen, werden von den nutzbaren Fasern des Altpapiers bei einer Stof f aufbereitung getrennt . Die aufbereitete Fasersuspension wird einer Papiermaschine zur Papierherstellung zugeführt .

Jedoch können bei der Stof f aufbereitung nicht alle im Altpapier enthaltenen Störstof fe von den nutzbaren Fasern des Altpapiers getrennt werden . Ferner wird bei der

Stof f aufbereitung oft eine eingeschränkte Entfernung von Störstof fen in Kauf genommen, um bei der Trennung von Fasern und Störstof fen des Altpapiers Faserverluste zu reduzieren . Dadurch bleiben Störstof fe wie Stärke , Binder oder Aschen an den Fasern haften . Teilweise werden auch Störstof fe im engen Wasserkreislauf der Papierproduktion zunächst von Fasern gelöst , kommen j edoch später wieder mit Fasern in Verbindung . In j edem Fall gelangen Störstof fe bis zur Papiermaschine .

Diese Störstof fe verbleiben zu einem Teil im produzierten Papier und können die Qualität des Papiers mindern . Ein anderer Teil der Störstof fe lagert sich klebend an Papierbahnkontaktflächen ab, die in einer Trockenpartie der Papiermaschine in Kontakt mit einer die Trockenpartie durchlaufenden Papierbahn stehen . Derartige Papierbahnkontaktflächen sind insbesondere Oberflächen von Trockenzylindern, über die die Papierbahn in der Trockenpartie geführt wird . Diese Ablagerungen können von der Papierbahn mitgerissen werden und Papierbahnabrisse verursachen, die wiederum Stillstände der Papierproduktion nach sich ziehen, und/oder die Qualität des produzierten Papiers beeinträchtigen .

Um derartigen Ablagerungen zu begegnen, werden beispielsweise Schaber an die Oberflächen von Trockenzylindern gestellt , um Ablagerungen von den Oberflächen abzukratzen und

Auf f angbehältern zuzuführen . Es kommt j edoch häufig vor, dass sich an einem derartigen Schaber Ablagerungen aufbauen, statt in einen Auf f angbehälter zu fallen . In diesem Fall müssen die Schaber gewechselt werden .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , Ablagerungen von Störstof fen an Papierbahnkontaktflächen in der Trockenpartie einer Papiermaschine zu reduzieren .

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Trockenpartie mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst .

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Trockenpartie einer Papiermaschine wird ein Schmel zpunkt einer Ablagerung an wenigstens einer Papierbahnkontakt fläche ermittelt , die in der Trockenpartie in Kontakt mit einer die Trockenpartie durchlaufenden Papierbahn steht , und es wird eine Temperatur in wenigstens einem Bereich der Trockenpartie in Abhängigkeit von dem wenigstens einen ermittelten Schmel zpunkt gesteuert oder geregelt .

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde , dass sich Ablagerungen an Papierbahnkontaktflächen in einer Trockenpartie einer Papiermaschine insbesondere dadurch bilden, dass in einer die Trockenpartie durchlaufenden Papierbahn enthaltene Störstof fe aufgrund der erhöhten Temperatur in der Trockenpartie schmel zen und nachfolgend an Papierbahnkontaktflächen kleben bleiben . Daher sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, einen Schmel zpunkt einer Ablagerung an wenigstens einer Papierbahnkontakt fläche zu ermitteln . Die Kenntnis des Schmel zpunktes ermöglicht , eine Temperatur in der Trockenpartie in Abhängigkeit von dem ermittelten Schmel zpunkt zu steuern oder zu regeln, so dass ein Schmel zen von Störstof fen in der Trockenpartie und dadurch Ablagerungen an Papierbahnkontaktflächen der Trockenpartie reduziert werden können .

Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schmel zpunkt einer Ablagerung an wenigstens einer Papierbahnkontakt fläche wiederholt ermittelt . Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt , dass sich die Zusammensetzung des Altpapiers , aus dem die Fasersuspension erzeugt wird, die der Papiermaschine zugeführt wird, ändern kann . Daher können sich auch die Störstof fe ändern, die in der die Trockenpartie durchlaufenden Papierbahn enthalten sind . Eine wiederholte Bestimmung der Schmel zpunkte von Ablagerungen an Papierbahnkontaktflächen in der Trockenpartie ermöglicht eine Anpassung der Steuerung oder Regelung der Temperatur in der Trockenpartie an sich ändernde Störstof fe und insbesondere an sich ändernde Schmel zpunkte dieser Störstof fe .

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schmel zpunkt einer Ablagerung an wenigstens einer Papierbahnkontakt fläche ermittelt , die in einem Eingangsbereich der Trockenpartie angeordnet ist , in dem die Papierbahn in die Trockenpartie einläuft . Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt , dass die Papierbahn im Eingangsbereich der Trockenpartie einer besonders großen Temperaturerhöhung ausgesetzt ist und daher Störstof fe in der Papierbahn insbesondere in dem Eingangsbereich der Trockenpartie schmelzen .

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schmelzpunkt einer Ablagerung an einer Papierbahnkontakt fläche ermittelt, die in einem Bereich der Trockenpartie angeordnet ist, in dem die Temperatur der Papierbahn innerhalb der Trockenpartie erhöht wird. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt, dass auch Temperaturerhöhungen der Papierbahn innerhalb der Trockenpartie zum Schmelzen von Störstoffen in der Papierbahn führen können.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schmelzpunkt einer Ablagerung an wenigstens einer Papierbahnkontakt fläche ermittelt, die eine Oberfläche eines Trockenzylinders ist. Trockenzylinder in der Trockenpartie werden (in der Regel mit Dampf) beheizt, um die Papierbahn zu trocknen. Daher wird die Temperatur der Papierbahn an einem Trockenzylinder erhöht, was zum Schmelzen von Störstoffen in der Papierbahn beim Kontaktieren der Oberfläche des Trockenzylinders und zu Ablagerungen geschmolzender Störstoffe an der Oberfläche führen kann.

Daher werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise Schmelzpunkte von Ablagerungen an den Oberflächen von Trockenzylindern ermittelt.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schmelzpunkt einer Ablagerung mit einer dynamischen Differenzkalorimetrie (engl. Differential Scanning Calorimetry, abgekürzt DSC) ermittelt. Alternativ oder zusätzlich wird der Schmelzpunkt einer Ablagerung mit einer Differenzthermoanalyse (engl. Differential Thermal Analysis, abgekürzt DTA) ermittelt. Die dynamische Differenzkalorimetrie und die Differenzthermoanalyse sind bekannte Verfahren zur thermischen Analyse von Proben, mit denen von der Probe aufgenommene oder abgegebene Wärmemengen beziehungsweise Temperaturänderungen bei Erwärmung oder Abkühlung der Probe im Vergleich zu einem Referenzbehälter beziehungsweise einer Referenzsubstanz , insbesondere bei einem Phasenübergang der Probe , ermittelt werden . Insbesondere kann durch diese Verfahren die Temperatur ermittelt werden, bei der ein Phasenübergang der Probe eintritt . Daher eignen sich diese Verfahren auch zum Bestimmen des Schmel zpunktes einer Ablagerung an einer Papierbahnkontakt fläche in der Trockenpartie .

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Temperatur in wenigstens einem Bereich der Trockenpartie derart gesteuert oder geregelt , dass die Temperatur der Papierbahn in diesem Bereich den ermittelten Schmel zpunkt einer Ablagerung nicht überschreitet . Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zielt darauf , ein Schmel zen von Störstof fen in der Papierbahn wenigstens in einem Bereich der Trockenpartie zu verhindern, indem die Temperatur in diesem Bereich unterhalb der Schmel ztemperatur dieser Störstof fe gehalten wird .

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für wenigstens einen Bereich der Trockenpartie eine Temperaturfunktion für eine Temperatur in Abhängigkeit von dem Schmel zpunkt einer Ablagerung an wenigstens einer Papierbahnkontakt fläche vorgegeben und eine Temperatur in diesem Bereich wird anhand der Temperaturfunktion gesteuert oder geregelt . Beispielsweise wird eine Temperatur in wenigstens einem Bereich der Trockenpartie auf einen Wert eingestellt oder geregelt , der der Funktionswert der für diesen Bereich vorgegebenen Temperaturfunktion an der durch den wenigstens einen ermittelten Schmel zpunkt definierten Stelle ist .

Mit anderen Worten sieht die vorgenannte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, die Temperatur in wenigstens einem Bereich der Trockenpartie anhand einer vorgegebenen Temperaturfunktion zu steuern oder zu regeln, die eine Temperatur in diesem Bereich in Abhängigkeit von einem Schmel zpunkt einer Ablagerung an wenigstens einer Papierbahnkontakt fläche vorgibt . Die Temperaturfunktion wird beispielsweise durch ein mathematisches Modell , experimentelle Untersuchungen und/oder Erfahrungswerte festgelegt . Ferner kann die Temperaturfunktion auch durch maschinelles Lernen erzeugt und verbessert werden . Die Temperaturfunktion wird beispielsweise in einer Speichereinheit einer Steuer- oder Regeleinheit hinterlegt , die eingerichtet ist , eine Temperatur in wenigstens einem Bereich der Trockenpartie zu steuern oder zu regeln .

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Temperatur in wenigstens einem Bereich der Trockenpartie durch eine Behei zung von Trockenzylindern der Trockenpartie gesteuert oder geregelt . Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens nutzt aus , dass eine Trockenpartie behei zbare Trockenzylinder zum Trocknen einer Papierbahn aufweist , wobei die Trockenzylinder in der Regel mit Dampf behei zt werden . Daher können Temperaturen in der Trockenpartie insbesondere durch Änderungen der Behei zung von Trockenzylindern beeinflusst werden .

Eine erfindungsgemäße Trockenpartie einer Papiermaschine umfasst eine Messanordnung, die eingerichtet ist , einen Schmel zpunkt einer Ablagerung an wenigstens einer Papierbahnkontaktf läche , die in der Trockenpartie in Kontakt mit einer durch die Trockenpartie durchlaufenden Papierbahn steht , zu ermitteln, und eine Steuer- oder Regeleinheit , die eingerichtet ist , eine Temperatur in wenigstens einem Bereich der Trockenpartie in Abhängigkeit von dem ermittelten Schmel zpunkt zu steuern oder zu regeln .

Die Messanordnung und die Steuer- oder Regeleinheit ermöglichen die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Trockenpartie mit den oben genannten Vorteilen . Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise , wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Aus führungsbeispielen, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden .

Dabei zeigt die einzige Figur schematisch einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Trockenpartie 1 einer Papiermaschine . Die Trockenpartie 1 weist mehrere Trockenzylinder 3 auf , von denen in der Figur nur einer gezeigt ist . Über die Trockenzylinder 3 wird eine Papierbahn 5 geführt . Die Trockenzylinder 3 sind j eweils durch eine Behei zung 7 behei zbar, um die Papierbahn 5 zu trocknen . Beispielsweise sind die Behei zungen 7 als Dampfbehei zungen ausgebildet , durch die den Trockenzylindern 3 Dampf zuführbar ist .

In der Trockenpartie 1 können sich an Papierbahnkontaktflächen 9 , die in Kontakt mit der Papierbahn 5 stehen, Ablagerungen 11 bilden, die insbesondere durch Schmel zen in der Papierbahn 5 enthaltener Störstof fe entstehen und an Papierbahnkontaktflächen 9 kleben bleiben . Derartige Papierbahnkontaktflächen 9 sind insbesondere die Oberflächen von Trockenzylindern 3 .

Die Trockenpartie 1 umfasst eine Messanordnung 13 , die eingerichtet ist , einen Schmel zpunkt einer Ablagerung an wenigstens einer Papierbahnkontakt fläche 9 zu ermitteln, die eine Oberfläche eines Trockenzylinders 3 ist . Ferner umfasst die Trockenpartie 1 eine Steuer- oder Regeleinheit 15 , die eingerichtet ist , eine Temperatur in wenigstens einem Bereich der Trockenpartie 1 in Abhängigkeit von dem ermittelten Schmel zpunkt zu steuern oder zu regeln . Dabei wird von der Steuer- oder Regeleinheit 15 die Behei zung 7 wenigstens eines Trockenzylinders 3 gesteuert oder geregelt .

In dem dargestellten Aus führungsbeispiel ist ein Schaber 17 an die Oberfläche eines Trockenzylinders 3 gestellt , von dem Ablagerungen 11 von der Oberfläche des Trockenzylinders 3 abgekratzt und einem Auf f angbehälter 19 zugeführt werden . Aus dem Auf f angbehälter 19 wird der Messanordnung 13 über eine Zuführungsleitung 21 , beispielsweise über einen Schlauch, eine Probe einer derartigen Ablagerung 11 zugeführt . Von der Messanordnung 13 wird der Schmel zpunkt der Ablagerung 11 bestimmt . Beispielsweise wird der Schmel zpunkt der Ablagerung 11 von der Messanordnung 13 mit einer dynamischen Di f ferenzkalorimetrie oder mit einer Di f ferenzthermoanalyse ermittelt . Der ermittelte Schmel zpunkt wird der Steuer- oder Regeleinheit 15 übermittelt .

Um die Temperatur in einem Bereich der Trockenpartie 1 zu steuern oder zu regeln, wird beispielsweise eine Temperaturfunktion für die Temperatur in Abhängigkeit von dem Schmel zpunkt einer Ablagerung 11 an wenigstens einer Papierbahnkontakt fläche 9 vorgegeben . Von der Steuer- oder Regeleinheit 15 wird die Temperatur in dem Bereich der Trockenpartie 1 dann auf einen Wert eingestellt oder geregelt , der der Funktionswert der vorgegebenen Temperaturfunktion an der durch den wenigstens einen ermittelten Schmel zpunkt definierten Stelle ist . Beispielsweise wird die Temperatur dabei derart gesteuert oder geregelt , dass sie einen ermittelten Schmel zpunkt nicht übersteigt .

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Aus führungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde , so ist die Erfindung nicht durch die of fenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .