SISTEMA DE CONTROL DE COLISIÓN DE ELEMENTOS DE REFINADO.

La presente invención se refiere a refinadoras de pulpa de fabricación de papel o análogos, y más en concreto a mejoras en refinadoras cuya entrada admite material para tratamiento por salientes de trituración (por ejemplo, nervios) en las superficies contiguas de elementos de refinado no rotativos y elementos de refinado rotativos. La industria de la pulpa y el papel usa refinadoras de pulpa para preparar fibra de hacer papel para la producción de productos de papel. La finalidad de este proceso de refinado es aumentar la resistencia potencial de la pasta de pulpa antes de convertir la pulpa en una hoja de papel. Esto se lleva a cabo pasando la pulpa de papel entre conjuntos de elementos de refinado (también denominados chapas o discos) que constan de barras y ranuras alternas que están en estrecha proximidad entre sí. El intervalo entre estas chapas es regulable y puede ser de sólo 2 milésimas de pulgada. Una de las chapas gira mientras que la otra chapa en el conjunto es estacionaria o no rotativa. La fibra de hacer papel es bombeada a través de la refinadora y pasa entre los elementos de refinado. Los bordes de las barras capturan la fibra de hacer papel generando así una compresión y relajación alternas en la fibra. Los elementos de refinado son empujados conjuntamente, por ejemplo, por conjuntos de pistón y cilindro hidráulicos o por un motor que regula la posición de una de las chapas estacionarias. La estrecha proximidad del elemento de refinado rotativo al elemento de refinado no rotativo en algunas circunstancias puede dar lugar a contacto entre las dos chapas. Además, dado que las chapas se mantienen separadas solamente por la pulpa de hacer papel que pasa entre las chapas, si el suministro de pulpa se reduce o interrumpe, las chapas pueden moverse a contacto una con otra. La unión y el contacto de las chapas se denomina colisión de las chapas. Esta condición, si se deja que continúe durante períodos de tiempo prolongados, da lugar a un rápido desgaste de las barras de los elementos de refinado y pobres propiedades de desarrollo de fibra y de resistencia del papel. Es deseable poder reconocer esta condición cuando tiene lugar y regular el proceso, si es posible, para eliminarla. Ya es conocida la utilización, en una refinadora de rotor, de dos chapas coaxiales, de las que al menos una es movida por un primer motor discreto y que tienen superficies contiguas provistas de nervios o salientes configurados de otro modo que trituran el material a tratar mientras el material avanza desde la entrada hacia la salida de la cámara de material. También se conoce disponer dos discos rotativos entre dos discos estacionarios de modo que cada disco rotativo coopere con un disco estacionario diferente. Como se explica en la Patente de Estados Unidos 4627578 de Whyte, se ha intentado detectar la colisión de las placas usando las técnicas de medición del trabajo incrementado, los mayores requisitos de energía, o las resonancias de vibración de los soportes durante la colisión, y después retirar las chapas. La Patente de Estados Unidos 4627578 de Whyte describe un aparato para controlar la posición relativa de elementos de refinado incluyendo medios detectores de vibración, tales como un transductor fijado, por ejemplo, a una de las chapas estacionarias. El transductor es preferiblemente un acelerómetro. Según esta patente, el transductor se usa para detectar vibraciones producidas por el paso de material entre los elementos de refinado detectando cualquier disminución de las vibraciones con respecto a las condiciones operativas normales o seguras debido al paso de una reducida cantidad de material entre los elementos de refinado. Unos medios de control incrementan la distancia entre los elementos de refinado, cuando se detectan las vibraciones disminuidas, con el fin de evitar la colisión de los elementos de refinado. Resumen de la invención Los acercamientos de la técnica anterior antes indicados no se consideran adecuados para evitar toda la colisión de las placas, especialmente la que puede haber con refinadoras de pulpa de baja consistencia. En refinadoras de pulpa de consistencia baja, fluye menos material de pulpa a través de la refinadora, lo que produce cambios en el rendimiento de la refinadora más difíciles de detectar. Uno de los objetos de la invención es proporcionar un método de control de la colisión de elementos de refinado que hace sonar una alarma para alertar a los operadores de que hay que hacer algo, o que está programado para llevar a cabo la acción correctiva. El controlador puede regular entonces el intervalo entre los elementos de refinado o proporciona más flujo a la refinadora o alguna respuesta similar que dé lugar a la separación de los elementos rotativos y estacionarios de la chapa que estén en contacto. La invención es un sistema de control que usa un dispositivo detector electrónico que es capaz de reconocer las vibraciones axiales generadas cuando un elemento de refinado rotativo entra en contacto con una chapa estacionaria. El dispositivo detector electrónico proporciona una señal de control a un controlador de refinadora que activa una alarma, hace automáticamente uno o varios ajustes deseados del proceso, o ambos. La invención se basa en parte en el descubrimiento de cómo la medición de la vibración axial de una refinadora de 2 E06025119 02-12-2011   disco estacionario permite la detección de la colisión de placas en una refinadora de pulpa de baja consistencia. La vibración axial es un cambio de velocidad o aceleración en la posición del disco estacionario en una dirección paralela al eje de rotación del elemento de refinado rotativo. La experimentación ha determinado que un sensor que solamente considere la vibración radial o una posición de sensor que no está directamente conectada mecánicamente a un cabezal estacionario, no produce un cambio detectable en la salida del sensor utilizable para indicar que tiene lugar colisión de placas. Tal experimentación también ha mostrado que el nivel base de estas vibraciones es aproximadamente la mitad de la del sensor de esta invención. Otro de los objetos principales de la invención es crear un sistema que no tenga que sintonizarse a una frecuencia específica. Otro objeto es crear un sistema que pueda ser usado con diferentes configuraciones de elementos de refinado o velocidades rotacionales de la refinadora. Y otro objeto de esta invención es crear un sistema de diseño relativamente simple. La invención incluye las características definidas en la presente reivindicación 1. Esta invención es así de construcción relativamente simple porque se puede conectar fácilmente a los soportes estacionarios de la refinadora y conectarse a un controlador lógico programable (PLC) de refinadora convencional. Breve descripción del dibujo La figura 1 es una vista en sección longitudinal vertical fragmentaria de una refinadora según esta invención. La figura 2 es un diagrama esquemático del esquema de control de esta invención. La figura 3 es una reproducción de un gráfico de la salida de un sensor unido y sensible al movimiento axial de uno de los soportes de un elemento de refinado no rotativo. El gráfico ilustra donde comienza la colisión de placas, y cómo las operaciones vuelven a lo normal después de incrementar el flujo de pulpa o cuando los elementos de refinado se separan más. El eje vertical es la aceleración, medida en múltiplos de fuerza G, y el eje horizontal es el tiempo. Antes de explicar en detalle una realización de la invención, se ha de entender que la invención no se limita en su aplicación a los detalles de la construcción y las disposiciones de componentes expuestos en la descripción siguiente o ilustrados en los dibujos. La invención es capaz de otras realizaciones y de ponerse en práctica o de realizarse de varias formas. Además, se ha de entender que las expresiones y la terminología aquí usadas tienen fines descriptivos y no se deberán considerar como limitativos. El uso de incluyendo y comprendiendo y sus variaciones, en el sentido en que se usan aquí, incluye los elementos enumerados a continuación y sus equivalentes así como elementos adicionales. El uso de que consta de y sus variantes, en el sentido en que se usan aquí. Abarca solamente los elementos enumerados a continuación y sus equivalentes. Además, se ha de entender que términos tales como delante, detrás, izquierdo, derecho, arriba y abajo, etc, son términos de conveniencia y no se han de interpretar como términos limitativos. Descripción de la realización preferida Con referencia primero a la figura 1, se representa una refinadora que tiene un alojamiento 10 incluyendo varias secciones empernadas, de las que se representan dos en 12 y 14. El alojamiento define una cámara de material 16 y tiene una entrada 18 para admisión de pulpa, por ejemplo, desde... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de control (100) para una refinadora para materiales análogos a la pulpa, incluyendo la refinadora un alojamiento (10) que tiene una cámara (16), un soporte (12) en dicha cámara (16), una entrada de admisión de material (18) y una salida (20); un elemento de refinado no rotativo (26) montado en dicho soporte (12), y un elemento de refinado rotativo (28) dispuesto en dicha cámara (16) junto a dicho elemento de refinado no rotativo (26) y definiendo allí entre un recorrido para el movimiento de material desde dicha entrada (18) a dicha salida (20), siendo dicho elemento de refinado rotativo (28) y dicho elemento de refinado no rotativo (26) coaxiales uno con otro, incluyendo el sistema de control (100) un sensor (90) adaptado para montaje en conexión mecánica directa al elemento de refinado no rotativo (26) de modo que dicho sensor (90) sea sensible al movimiento de vibración axial de dicho elemento de refinado no rotativo (26), un convertidor analógico a digital (96) conectado a una salida de dicho sensor (90), y un controlador (97) conectado a dicho convertidor analógico a digital (96) y sensible a dicho convertidor analógico a digital (96) para comparar la amplitud de la señal de salida del sensor (90) con un valor base en base al nivel de vibración asociado con la refinadora de pulpa cuando está operando sin colisión de placas, y cuando la señal excede del valor base, llevar a cabo una acción destinada a contribuir a aliviar la colisión de placas, caracterizado porque dicho convertidor analógico a digital (96) está conectado directamente a la salida de dicho sensor (90). 2. Un sistema de control (100) según la reivindicación 1, donde dicho sensor (90) es capaz de medir la vibración a través de un rango de 1 HZ a 10 kHZ. 3. Un sistema de control (100) según la reivindicación 1 o 2 para una refinadora en el que dicho alojamiento (10) incluye además un segundo soporte (14) montado en dicho alojamiento con un segundo elemento de refinado no rotativo (30) montado en dicho segundo soporte (14), estando situado dicho elemento de refinado rotativo (28) entre dichos elementos de refinado no rotativos (26 y 30), incluyendo también el sistema de control un segundo sensor (94) adaptado para montaje en conexión mecánica directa en dicho segundo elemento de refinado no rotativo (30) de modo que dicho sensor sea sensible al movimiento de vibración axial de dicho segundo elemento de refinado no rotativo (30). 4. Un sistema de control según una de las reivindicaciones precedentes, donde dicha acción es el sonido de una alarma (98). 5. Un sistema de control según una de las reivindicaciones precedentes, donde dicha acción es incrementar la tasa de flujo de pulpa a dicha refinadora. 6 E06025119 02-12-2011   7 E06025119 02-12-2011   8 E06025119 02-12-2011