在滚筒制浆机中，把再循环纤维材料的纤维分离成纤维浆。进行这 个过程使得一个制浆机滚筒基本上水平转动，或者处于从材料供应端到 出口端稍有倾斜的位置，要分离纤维的材料在转动滚筒中上升，并且在 某个点上，落到底部和被分离纤维。按照制浆机能力设计制浆机滚筒的 大小和转速，使得供应到滚筒一端的材料当达到出口端时尽可能被分离 纤维。当前的滚筒制浆机没有实际的控制，仅有的典型变量是所采用的 化学制剂及其数量，以及要制浆的纤维浆稠度，它被认为是适于制浆机 和纤维浆类型的一个不变值。
滚筒制浆的目的是尽可能把纤维相互分离，由此保持不同杂质，如 塑料、胶等的尺寸尽可能大，以促使它们与纤维浆分开。但是，采用当 前的滚筒制浆机方法，实际上不可能优化制浆过程。
发明简述
本发明的一个目的是提供一种在滚筒制浆机中使再循环纤维材料 分离纤维的方法，使得分离纤维过程可以被控制，并且如果需要，可以 按照所需参数进行优化。另外，本发明的一个目的是提供一个制浆机， 由此可以控制分离纤维的过程。
本发明方法的特征在于：至少测量滚筒制浆机的电机采取的功率， 以及根据所测量的功率值来控制滚筒制浆机的滚筒转速。
本发明的滚筒制浆机的特征在于：设置至少一个测量装置，以测量 滚筒制浆机的电机采取的功率，以及设置一个控制装置，根据所测量的 功率值来控制滚筒制浆机的滚筒转速。
本发明的基本理念是：根据预定的可测量参数来控制滚筒制浆机的 转速。按照本发明的一个优选实施例的基本理念，增加滚筒制浆机的转 速，直到滚筒制浆机的电机所采取的功率开始降低时为止，由此减少转 速回到所发现的最大功率消耗点。按照本发明的第二个优选实施例，根 据其比能耗SEC来控制滚筒制浆机的转速。按照本发明的第三个优选实 施例，控制滚筒制浆机的转速使得在分离纤维期间，尽可能保持高的比 能耗。
本发明提供了可以控制和调节分离纤维过程的优点，从而达到了再 循环材料所希望的制浆效果和所希望的分离纤维过程。根据比能耗控制 转速，可以对一定量的被分离的纤维材料，考虑在分离纤维过程中消耗 多少能量来控制分离纤维过程。特别是，在分离纤维过程中采用比能耗 作为参数值时，使得每一个被分离纤维材料单元采用尽可能大的比能耗 值，以最有效的方式进行分离纤维过程。
附图简述
在附图中将更详细地描述本发明，其中：
图1示意地表示了本发明滚筒制浆机的部分剖开的侧视图；
图2示意地表示了沿图1A-A线所取的图1滚筒制浆机的横截面； 以及
图3示意地说明了一个滚筒制浆机的比能耗作为被分离纤维浆流和 转速的函数，其中采用了两种不同的原材料。
发明详述
图1表示了本发明的一个滚筒制浆机1，包括一个转动的滚筒2。 采用传动装置4由电机3转动滚筒2。在滚筒2之下有一个料槽5。通 过一个供应通道6把要制浆的再循环材料供应到滚筒制浆机1的滚筒2 中，并且通过在另一端上的一个排出通道7从滚筒制浆机取出完成的纤 维浆。如纸、硬纸板或其他可循环材料的再循环材料和水，被供应到滚 筒制浆机1中制浆。再循环材料可以连续供应或成批供应到制浆机。滚 筒2由电机3转动，在滚筒2内表面上的突起8把要制浆的材料在滚筒 中向上传送，直到材料向下回落时为止，并且在落下和撞击底部之后， 每次落下时分离纤维愈来愈多，直到与水形成纤维浆悬浮液时为止，同 时在滚筒2的另一端从滚筒排出。当再循环材料在滚筒制浆机中转动时， 纤维的相互摩擦引起部分的分离纤维。为了沿轴向从供应端到出口端传 送要制浆的材料，滚筒2可以设有倾斜轨道状的或较短叶片状的突起8， 它们为熟知方式，目的是在滚筒转动时把材料输送到出口端。相应地， 滚筒2可以以稍微倾斜的已知方式转动，使得材料在滚筒表面上升之后， 它沿轴向向前一个距离落到滚筒上。在滚筒内沿其截面方向，有环形隔 板9环绕滚筒的内表面，它们防止被供应的纤维浆和水太快流过滚筒2。 可以由滚筒内部的结构和倾斜角度来调节纤维浆的通过时间和制浆时 间。
图1的滚筒制浆机还包括一个控制装置10，它控制着滚筒制浆机的 工作。电机所需的电源沿电缆线11供应到一个变频器12，它被连接来 控制电机3的转动，即它的转速。控制装置10本身被连接来控制变频 器12。控制装置10还被连接来测量电功率，即供应到电机3的消耗能 量。滚筒制浆机也包括一个测量装置13，用于连续测量供应到滚筒制浆 机1的再循环纤维材料量或质量。同时，供应到制浆机的水量也用一个 或几个流量计测量。最好通过供应通道6把水供应到滚筒制浆机的前端。 在滚筒制浆机的前端，要分离纤维的材料还是固体，可能粘在一起成为 实心块，材料不具有清晰的材料表面。在分离纤维的后阶段，材料形成 纤维浆，它比较均匀，其表面基本确定。
在滚筒2的前端，滚筒盖由固体材料制成，被分离的纤维浆和水保 留在滚筒内。在图1的实施例中，滚筒2的后端包括一个熟知的筛选段 14，它的下面有一个料槽5。筛选段14设有一个熟知的筛选筒15，具 有空隙或开孔，接受的纤维和水可以通过它们到下面的料槽5中，因此 形成了纤维浆悬浮液。再循环纤维材料的一部分以及与它一起传送的未 通过筛选筒的其他材料，在筛选段之后最终被输送离开滚筒2的前端， 到一个单独的传送带16上，例如从制浆过程取走。替代传送带16，也 可以是一个单独的废品槽或一个运送拖车，或者其他相应的方式。
在图1的情形中，水依靠一个喷嘴17供应到滚筒制浆机，首先送 到供应通道6。水的流率用一个测量传感器18测量，通过一个单独的测 量和控制装置19，它被连接到控制装置10。测量和控制装置19本身被 连接来控制一个供水阀20，由此控制供应到滚筒2的水量。水也被水喷 头21供应到筛选段14，其中水喷头清洁筛选筒，去除可能粘在筛选筒 空隙或开孔上的纤维或其他材料，并且把被接受的纤维冲刷到料槽5。 采用一个测量装置22相应地测量水的流率，通过一个第二测量和控制 装置23，测量装置22被连接到控制装置10。第二测量和控制装置23 本身被连接来控制第二供水阀24，由它控制供应到筛选段14的水量。 也可以通过一个喷嘴25，把可能需要的化学制剂量供应到供应通道6。 控制装置10接收来自不同传感器和/或测量与控制装置的测量值，并且 根据测量值相应地控制制浆过程。
按照本发明，测量一个时间单元内供应再循环纤维材料的质量以及与 滚筒制浆有关或由滚筒制浆产生的另一个参数，并且根据上述参数控制电 机的转速，由此来控制滚筒制浆机的滚筒2转速，从而达到所希望的分离 纤维效果。例如，相对于滚筒制浆机的转速搜索到一个点，在这点上的强 度，即制浆功率达到最高。同时模糊的逻辑推理寻找强度与转速之间的关 系。在找到这个关系之后，控制制浆功率并选择一个希望的强度，强度最 好是电机3在工作期间采用的最大功率的70到100％。采用这个编程的 原理，当再循环纤维材料和制浆状态改变时，可以搜索到相应于最高功率 的转速。可以用电机3的功率、滚筒的扭矩或采用所测量的能耗来度量制 浆功率，它们是相互直接成比例的变量。当流经滚筒制浆机的纤维浆流减 少或增加，或者滚筒中转动的材料数量显著改变，或者由于稠度、温度、 化学制剂或原材料改变而使材料的摩擦性质变化时，可认为制浆状态发生 改变。在图1的情形中，采用的参数是每一个被分离再循环纤维材料单元 的比能耗(SEC)，它用供应到制浆机并通过它的再循环纤维材料质量除 供应到电机3的功率而得到。当采用这个参数时，易于实现控制，因为实 际上可以作为一个直接联线测量来整体进行控制。
根据所进行的实验，当采用SEC控制时，最佳的实施方式是使得每 一个质量单元的比能耗尽可能高。采取这些控制，如果应用相同材料和 相同纤维浆流时，滚筒2的转速，以及相应的电机3的转速，在某个滚 筒制浆机中具有规定的、基本上不变的最大值。
其他适用的参数可以包括一个筛选比，即被接受材料和抛弃材料之 比，它在从滚筒制浆机1排出的纤维浆混合物的下一个筛选段中形成， 并且在图1实施例中，可用测量装置26和27测量流经排出通道7的被 接受材料的流率和稠度来得到，测量装置26和27通过一个第三测量和 控制装置28与控制装置10相连接。从供应到滚筒制浆机的纤维浆流减 去所得到的值，可以得到抛弃材料部分，根据它可以计算抛弃比或接受 比。采用这个信息，控制装置10可以计算筛选比和利用它来控制滚筒 2的转速。如果需要，可以同时采用SEC控制和筛选比控制。
图2示意地表示了本发明滚筒制浆机实施例的横截面，它从滚筒的 一端看。它示意地表示了一个滚筒2，支承在通常为几个连续传动件4 的轮子上。传动件4被一个或几个图中未示的电机所转动。在滚筒2内 有叶片状的突起8，由此在滚筒转动时输送材料，使得在材料上升之后 落下，并且由于撞击底部产生的脉冲能量，材料被分离纤维。通常，一 个滚筒制浆机的充填程度约为横截面积的30％，此时被分离纤维的材料 充分自由地随叶片传送和落下。由于转动，被分离纤维的材料实际上留 在滚筒的端区，使得它的表面呈约45°的角度，但与滚筒的转速有关， 角度当然可以有很大变化。例如，当滚筒顺时钟转动时，被分离纤维的 材料落在约11到11:30时刻的点上，即约在最高点之前5到15°。这 个落下点当然与原材料、稠度、转速和控制纤维流的元件有关，因此在 滚筒转动时不严格限于一个规定点。图2的叶片8表示了一个实施例， 但它们根据不同的用途可以变化成许多方式。作为一个实际有效的量， 滚筒制浆机转速的控制意味着必须改变滚筒的周向速度。在纤维浆悬浮 液中产生的并且与滚筒周向速度成比例的周向速度决定了离心力，它影 响悬浮液并迫使悬浮液沿滚筒半径方向向外。纤维浆悬浮液同时受重力 影响，重力使悬浮液落到滚筒底部。纤维浆在滚筒中的落下点也受到这 些力的影响。
图3示意地说明了采用再循环纤维材料的一定纤维浆流和两个不同 原材料时，在一个2m直径的滚筒制浆机中比能耗与滚筒转速的关系。 如图3所示，比能耗一直增加到某个转速时为止，此后开始下降。采用 SEC控制，目的是达到一个尽可能高的比能耗状态，即达到图3中分别 用箭头SECmax/a和SECmax/b表示的转速。由于结构和其他性质，如再循 环纤维材料的质量和供应速率变化，转速不可能保持在这个值上，但可 以根据测量结果连续地或周期地控制转速，使得比能耗尽可能高。
在上述说明和附图中，仅以举例方式描述了本发明，但本发明决不 受此限制。可以采用各种熟知的技术来控制滚筒制浆机，以及测量与调 节参数和其他值。所以，替代单独控制的装置，可以采用各种局部控制 技术、控制更大制浆过程的计算机等。因此，可以把测量装置和传感器 直接连接到控制装置上，而没有各个单独的测量和控制装置。重要的是， 依靠与制浆或所形成纤维浆混合物有关的一个参数，控制滚筒制浆机的 滚筒转速，使得达到希望的制浆效果，即分离纤维效果。