一种制浆造纸用干粉助留剂控制系统的制作方法

1.本申请涉及制浆造纸附属设备技术领域，尤其涉及一种制浆造纸用干粉助留剂控制系统。


背景技术：

2.目前，在造纸的纸浆制备过程常常需要使用到助留剂，助留剂是改善纸机网部纤维和细料留着的化学品，助留剂在加入纸浆中之后，其产生化学絮凝即产生絮团，通过絮团将细料留着在纸浆中的纤维周围。为了保证助留剂的新鲜品质，提升造纸质量，常常采用干粉助留剂供应方提供的干粉助留剂加药装置在现场制备助留剂，然后将助留剂注入到纸浆中。
3.然而，现有技术中的干粉助留剂加药装置在制备和注入助留剂时，溶解槽罐中的干粉与水的混合比常常是人工控制，精度难以把控，影响助留剂品质的稳定性，且当储存槽罐中液位不足时，需人工控制将助留剂由溶解罐导入储存罐，自动化程度低，导入量难以控制，存在溢出风险，因此，亟需在现有的助留剂添加控制的基础上增加一种助留剂添加控制系统。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有的助留剂制备精度难以把控、助留剂添加自动化程度低、导入量难以控制的技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供一种制浆造纸用干粉助留剂控制系统。
5.第一方面，本申请提供了一种制浆造纸用干粉助留剂控制系统，包括：溶解槽罐、储存槽罐、转运泵、螺杆泵、压力筛和电控箱；
6.所述电控箱的箱体上镶嵌有触摸屏和报警装置，所述箱体内还安装有plc控制单元、电气单元和接线单元；所述电气单元、所述接线单元和所述触摸屏均连接至所述plc控制单元；
7.所述溶解槽罐的输出端通过转运管道连通所述储存槽罐的进料端，所述储存槽罐的出料端通过输送管道连通至所述压力筛的出料端；
8.所述溶解槽罐和所述储存槽罐均设有搅拌电机和液位计，所述转运泵用于将所述溶解槽罐中的配备好的助留剂通过所述转运管道转运至所述储存槽罐；所述螺杆泵用于将所述储存槽罐中的助留剂通过所述输送管道输送至所述压力筛的出料端；
9.所述溶解槽罐还设有干粉注入通道和注水通道；所述输送管道中设有第一流量计，所述压力筛的出料端设有第二流量计；所述注水通道中设有注水阀；
10.所述搅拌电机、所述转运泵、所述螺杆泵、所述注水阀和所述压力筛均连接至所述电气单元，所述液位计、所述第一流量计、所述第二流量计和所述报警装置均连接至所述接线单元。
11.可选的，所述螺杆泵还连接有变频器，所述plc控制单元的信号输出端与所述变频
器的信号输入端连接，所述变频器的信号输出端与所述螺杆泵的电源端连接，所述变频器用于控制所述螺杆泵的输出功率。
12.可选的，所述触摸屏安装于所述箱体的前面板上，所述箱体的后面板内壁上设有安装背板，所述plc控制单元、所述电气单元和所述接线单元安装于所述安装背板上。
13.本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供的一种制浆造纸用干粉助留剂控制系统，设计合理、控制简单，能实现助留剂添加和控制，通过plc控制单元可以控制助留剂制备和添加，自动化程度高，助留剂自溶解槽罐向储存槽罐的转运量以及助留剂向压力筛的出料端的导入量均可把控，有助于提高造纸质量。
附图说明
14.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本申请实施例提供的一种制浆造纸用干粉助留剂控制系统的连接示意图；
17.图2为本申请实施例提供的制浆造纸用干粉助留剂控制系统的设备结构示意图。
18.图标：
19.1、溶解槽罐；2、储存槽罐；3、转运泵；4、螺杆泵；5、压力筛；6、电控箱；7、触摸屏；8、报警装置；9、plc控制单元；10、电气单元；11、接线单元；12、转运管道；13、输送管道；14、搅拌电机；15、液位计；16、干粉注入通道；17、注水通道；18、第一流量计；19、第二流量计；20、注水阀。
具体实施方式
20.为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
21.目前，在造纸的纸浆制造过程常常需要使用到助留剂，助留剂是改善纸机网部纤维和细料留着的化学品，助留剂在加入纸浆中之后，其产生化学絮凝即产生絮团，通过絮团将细料留着在纸浆中的纤维周围。为了保证助留剂的新鲜品质，提升造纸质量，常常采用干粉助留剂供应方提供的干粉助留剂加药装置在现场制备助留剂，然后将助留剂注入到纸浆中。
22.然而，现有技术中的干粉助留剂加药装置在制备和注入助留剂时，溶解槽罐中的干粉与水的混合比常常是人工控制，精度难以把控，影响助留剂品质的稳定性，且当储存槽罐中液位不足时，需人工控制将助留剂由溶解罐导入储存罐，自动化程度低，导入量难以控制，存在溢出风险，因此，亟需在现有的助留剂添加控制的基础上增加一种助留剂添加控制系统，基于此，本申请实施例提供一种制浆造纸用干粉助留剂控制系统，可以控制助留剂制备和添加，自动化程度高，助留剂自溶解槽罐向储存槽罐的转运量以及助留剂向压力筛的
出料端的导入量均可把控，有助于提高造纸质量。
23.为了便于理解，下面对本申请实施例提供的一种制浆造纸用干粉助留剂控制系统进行详细介绍，参见图1至图2，第一方面，本申请提供了一种制浆造纸用干粉助留剂控制系统，包括：溶解槽罐1、储存槽罐2、转运泵3、螺杆泵4、压力筛5和电控箱6；
24.电控箱6的箱体上镶嵌有触摸屏7和报警装置8，箱体内还安装有plc控制单元9、电气单元10和接线单元11；电气单元10、接线单元11和触摸屏7连接至plc控制单元9；
25.溶解槽罐1的输出端通过转运管道12连通储存槽罐2的进料端，储存槽罐2的出料端通过输送管道13连通至压力筛5的出料端；
26.溶解槽罐1和储存槽罐2均设有搅拌电机14和液位计15，溶解槽罐中可以设有若干液位计，储存槽罐中也可以设有若干液位计，不做限制，每一个槽罐中的液位计均可以用于测量槽罐中的液位的高度，并将液位高度数据传输至plc控制单元，每一个槽罐中的搅拌电机用于搅拌槽罐中的液体，使得干粉和水混合更均匀，plc控制单元可以控制每一个搅拌电机的工作模式；转运泵3用于将溶解槽罐1中的配备好的助留剂通过转运管道12转运至储存槽罐2；螺杆泵4用于将储存槽罐2中的助留剂通过输送管道13输送至压力筛5的出料端；
27.溶解槽罐1还设有干粉注入通道16和注水通道17，输送管道中设有第一流量计18，压力筛的出料端设有第二流量计19；注水通道17中设有注水阀20；
28.搅拌电机14、转运泵3、螺杆泵4、注水阀和压力筛5均连接至电气单元10，液位计15、第一流量计18、第二流量计19和报警装置8均连接至接线单元11。
29.这里，干粉自干粉注入通道16人工或者通过自动加料装置添加至溶解槽罐1中，水自注水通道17注入到溶解槽罐1中，按一定比例混合，搅拌形成制备好的助留剂；这里，注水阀可以在plc控制单元9的控制下开启或关闭，以控制水的注入量，便于把控干粉和水的配比比例；第一流量计18用于计量自储存槽罐2向压力筛5的出料端的管线输送的助留剂的量；第二流量计19用于测量压力筛的出料端的即将用于与助留剂混合的纸浆的量，这里第一流量计18和第二流量计19的数量可以根据实际需要自由设置，这里不做限制；第一流量计18和第二流量计19经过接线单元11接入至plc控制单元9，以将测量得到数据输送至plc控制单元9；这里，作为一个示例，输送管道13中也可以设有控制输送管道13中的助留剂的通断的阀门，该阀门也连接至plc控制单元9；
30.这里，搅拌电机14用于搅拌溶解槽罐1和储存槽罐2中的助留剂，搅拌电机14可以是有两个，一个设置在溶解槽罐1，一个设置在储存槽罐2；同样的，溶解槽罐1中的液位计15用于测量溶解槽罐1中的助留剂液体的液位高度，储存槽罐2中的液位计15用于测量储存槽罐2中的助留剂液体的液位高度；
31.这里，助留剂自储存槽罐2的出料端传输至压力筛5的出料端，用于与纸浆混合；这里，plc控制单元9被配置为接收自液位计15、第一流量计18或第二流量计19传输的信号，并生成对应的控制指令，控制对应的设备执行相关动作；例如，溶解槽罐1中的液位计15传输的液位高度数据超过预设阈值时，plc控制单元9可以生成控制指令控制溶解槽罐1的注水通道停止向槽罐内注水；同样的当储存槽罐2中的液位计15测量传输的液位数据高于第二阈值时，plc控制单元9可以生成第二控制指令，控制转运泵3停止从溶解槽罐1向储存槽罐2进行助留剂的转运；这里，作为一个示例，转运管道12中可以设有阀门；同样的，plc控制单元9可以根据第一流量计18和第二流量计19的测量值，控制输送管道13上的螺杆泵4的工
作，以控制助留剂的添加速度和添加量，使得助留剂添加的量与纸浆的量的比例达标或最优；
32.这里，如图2所示，在造纸工艺的主流程中，压力筛5入口管线流入纸浆经过压力筛5的筛选后将合格品质的纸浆经压力筛5的出料端的管线送往流浆箱上网形成湿纸页。这里，在不同的造纸工艺中，依据构成纸页的层数，压力筛5可能是1至3台，以三台为例，可以设有面层压力筛、芯层压力筛和底层压力筛。储存槽罐2的出料端可以设有三个分支，每个分支安装的螺杆泵4分别负责向面层压力筛、芯层压力筛和底层压力筛的出料端的管线输送配置好的助留剂。螺杆泵4将助留剂向前推送，经过过滤器后，通过输送管道13与压力筛5的出料端的管线连接，将助留剂注入纸浆之中。
33.这里，在本申请的一些具体实施例中，储存槽罐2中的助留剂能有足够的存量使助留剂能连续不断地向压力筛5的出料端的管线中进行添加。
34.这里，在本申请的一些具体实施例中，作为一个示例，触摸屏7可以用于显示搅拌电机14、转运泵3、螺杆泵4、注水阀20或压力筛5的运行状态，还可以用于显示液位计15、第一流量计18和第二流量计19的测量值，这里，作为一个示例，液位计15、第一流量计18和第二流量计19的设定值可以在触摸屏7的屏幕上进行输入，还可以用于切换控制回路的自动手动状态。触摸屏7除上述动态显示外，触摸屏7还可以静态显示工艺流程的示意图，动态测控点与静态流程图形成动态工艺流程图显示。报警装置8可以是声光报警器，报警装置8首先连接至接线单元11，通过接线单元11连接至plc控制单元9；报警装置8可以是一个或者多个，这里不做具体限制，plc控制单元9可以根据接收到的信号向报警装置8输出控制信号控制报警装置8的工作；报警装置8主要是用于警示，比如，第一流量计18或第二流量计19在测量故障时，plc控制单元9可以控制报警装置8报警，便于工作人员及时发现故障，比如，溶解槽罐1上的搅拌电机14故障或者液位计15测量的液位高度超出一定高度，plc控制单元9可以向报警装置8输出信号触发报警装置8报警；还可以用于系统中所有测控点/回路的报警功能；具体的报警这里不做限制。
35.这里，在本申请的一些具体实施例中，制浆造纸用干粉助留剂控制系统的核心部分是plc控制单元9，搅拌电机14、转运泵3、螺杆泵4、注水阀20和压力筛5均可以连接至电气单元10，通过电气单元10与plc控制单元9进行信号的交互；液位计15、第一流量计、第二流量计和报警装置8均可以通过接线单元11与plc控制单元9进行信号的交互。
36.这里，在本申请的一些具体实施例中，plc控制单元9可以被配置为将上述所有相关泵或电机或阀门或液位或流量的信号发送给触摸屏7显示，同时接收来自触摸屏7的操作指令和设定值。还可以接收来自电气单元10和接线单元11的电信号，转换成数字信号，进行逻辑运算和数值计算，按照预设的控制算法，给出对应的输出值，变换成电信号后再发送于电气单元10和接线单元11。plc控制单元9对于模拟量信号处理4
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20ma/0
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5v信号，数字量处理24vdc信号。
37.这里，在本申请的一些具体实施例中，电气单元10可以包括用于上述搅拌电机14、转运泵3、螺杆泵4、注水阀和压力筛5启停的接触器或继电器或二次控制回路接线，还可以包括220伏供电的配电元器件，24v直流电源转换器、断路器或空气开关等。接线单元11可以包括接线端子，搅拌电机14、转运泵3、螺杆泵4、注水阀和压力筛5均可以经过接线单元11的接线端子连接至电气单元10，液位计15、第一流量计18和第二流量计19均可以经过接线单
元11的接线端子接入至plc控制单元9。电气单元10接收搅拌电机14、转运泵3、螺杆泵4、注水阀和压力筛5的运行状态信号，经电气功能回路处理后，传递给plc控制单元9，用于向plc控制单元9反馈其现场的运行状态，也将来自plc控制单元9的信号指令转换成电气输出信号，使搅拌电机14、转运泵3、螺杆泵4、注水阀20和压力筛5等现场设备产生相应动作。
38.本申请实施例提供的一种制浆造纸用干粉助留剂控制系统，设计合理、控制简单，能实现助留剂添加和控制，通过plc控制单元9可以控制助留剂制备和添加，自动化程度高，助留剂自溶解槽罐1向储存槽罐2的转运量以及助留剂向压力筛5的出料端的导入量均可把控，有助于提高造纸质量，可以解决人工操作所产生的制备过程误差大、生产不稳定、生产安全隐患，干粉添加配比不精确的问题，构建一套小型控制系统，将给产品质量及安全高效带来巨大的改善，提高经济效益。
39.在本申请的一些具体实施例中，螺杆泵4还连接有变频器，plc控制单元9的信号输出端与变频器的信号输入端连接，变频器的信号输出端与螺杆泵4的电源端电连接，变频器用于控制螺杆泵4的输出功率。这里，螺杆泵4上设有电机，变频器的信号输出端可以链接至该电机，变频器可以调节螺杆泵4的转速，plc控制单元9可以根据接收到的信号输出控制指令，控制变频器调节螺杆泵4的转速，以控制助留剂的添加。电气单元还可以包括控制螺杆泵转速的变频器，变频器可以设置在电控箱中。
40.在本申请的一些具体实施例中，触摸屏7安装于箱体的前面板上，箱体的后面板内壁上设有安装背板，plc控制单元9、电气单元10和接线单元11安装于安装背板上。
41.在本申请的一些具体实施例中，前面板上还可以安装有操作按钮和急停按钮。
42.这里，电控箱6的尺寸可以根据所有构成部件的大小来决定，前面板上除了触摸屏7外，还可以安装机械式的操作按钮，用于手动启停搅拌电机14、转运泵3、螺杆泵4、注水阀20和压力筛5，急停按钮可以用于紧急停止搅拌电机14、转运泵3、螺杆泵4、注水阀20和压力筛5的工作。
43.为了便于理解，下面可以作为一个优选实施例对制浆造纸用干粉助留剂控制系统的具体工作过程和功能进行介绍：第一方面可以实现半自动操控功能：
44.助留剂制备过程控制，触摸屏选择手动状态按钮，触摸屏上手动打开注水阀，通过注水通道注入水，溶解槽罐上液位计的测量值1l达到预设的数值l1后，手动在触摸屏上启动第一搅拌电机，同时，人工开始加入干粉至固定数量。当液位达到l2时，自动关闭水阀v。第一搅拌电机搅拌时长达到t1时，在触摸屏上手动启动转运泵，将搅拌好的助留剂抽到储存槽罐中，当溶解槽罐的液位小于等于l1时，自动停止第一搅拌电机和转运泵。当储存槽罐的液位2l达到l3时，自动启动第二搅拌电机。当储存槽罐的液位2l低于l4时，自动停止第二搅拌电机和螺杆泵。当主流程上压力筛开始正常工作，就在触摸屏上手动启动螺杆泵。系统可以对助留剂添加流量测量进行比例控制。在触摸屏上人工设定比例值，当压力筛出口流量计4f的流量发生变化时，系统通过变频器调节螺杆泵，以使助留剂添加流量满足比例要求。正常时，将流量调节回路在触摸屏上切换成自动状态。当主流程压力筛出现停止时，系统自动将调节回路切换回手动状态，同时系统自动停止螺杆泵的运行。
45.第二方面可以全自动操控：
46.当将触摸屏上选择全自动状态按钮，人为切换到全自动状态时，系统将把所述搅拌电机、所述转运泵、所述螺杆泵、所述注水阀、所述压力筛和干粉比例调节回路这些被控
对象，切换至自动状态。按下触摸屏上全自动启动按钮，系统就会按照上述第一方面可以实现半自动操控功能中各部分启停运行动作的条件，自动地执行启停或调节作用。
47.第三方面可以手动操控：
48.在系统中，如果plc控制单元或触摸屏出现故障，不能正常运行时，电控箱的箱体上已经设计安装好的机械式的操作按钮，将能够手动地对所述搅拌电机、所述转运泵、所述螺杆泵、所述注水阀和所述压力筛进行开启或关停。变频器也可以通过自身的面板，调整螺杆泵的转速和助流剂的添加量。
49.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
50.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。