Paksuusprofiilin hallinta kalanterilla
Lintunen, Mikko (2014)
Lintunen, Mikko
Tampereen ammattikorkeakoulu
2014
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2014052610066
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2014052610066
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia paperin paksuusprofiilin hallintaa kalanterilla. Tavoitteena oli tutustua laitteistoihin, joiden avulla paperin paksuusvaihteluja voidaan korjata. Tämä opinnäytetyö on Tampereen ammattikorkeakoululle tehty kirjallisuuskatsaus.
Alun yleisessä teoriaosassa käsitellään kalanterointia yleisesti keskittyen kuitenkin erityisesti paperin paksuuteen. Itse aihetta käsitellään tutustumalla käytössä oleviin profilointitekniikoihin sekä niiden etuihin ja haittoihin. Lisäksi käsitellään paperin paksuuden on-line mittauksessa käytössä olevia mittaustapoja sekä perehdytään yleisesti tasaisen paksuusprofiilin merkitykseen.
Paperin poikkisuuntaista paksuusprofiilia voidaan hallita kalanterilla neljällä erilaisella tekniikalla. Näistä jäähdytysilmapuhallus, kuumailmapuhallus ja induktiokuumennus perustuvat lämpölaajenemisen hyödyntämiseen profiloinnissa. Kalanterin telan halkaisijaa joko kasvatetaan tai supistetaan kuumentamalla tai viilentämällä sitä kalanterin telan kohtaa, jossa paperiradan paksuusprofiilissa on liian suuria vaihteluita. Ilmapuhallustekniikoissa telaa lämmitetään tai jäähdytetään puhaltamalla viileää tai kuumaa ilmaa kalanterin telaan. Induktiotekniikassa lämmitys hoidetaan sähkömagneettisen induktion avulla. Monivyöhyketelojen toiminta perustuu mekaanisiin vyöhykkeisiin, joita säädetään hydraulisesti kuormituselementeillä. Kuormituselementit kohottavat telavaipan pintaa siltä kohdin, jossa paperi on paksumpaa paperiradan poikkisuuntaiseen paksuusprofiiliin nähden.
Monivyöhyketelat ovat investointikustannuksiltaan kalleimpia, mutta ne ovat myös selvästi tehokkaimpia ja nopeimpia sekä käyttövarmuudeltaan luotettavimpia laitteistoja. Monivyöhyketelojen käyttökustannukset ovat pienimmät, joten pitkässä juoksussa ne tulevat halvimmiksi. Induktiokuumennustekniikka on taloudellisuudeltaan ja käyttövarmuudeltaan toiseksi paras tekniikka. Sen huonoja puolia ilmapuhallustekniikoihin nähden ovat hieman hitaammat vasteajat ja palautumisajat sekä leveämmät profilointivyöhykkeet. Energiatehokkuus on paljon parempi.
Alun yleisessä teoriaosassa käsitellään kalanterointia yleisesti keskittyen kuitenkin erityisesti paperin paksuuteen. Itse aihetta käsitellään tutustumalla käytössä oleviin profilointitekniikoihin sekä niiden etuihin ja haittoihin. Lisäksi käsitellään paperin paksuuden on-line mittauksessa käytössä olevia mittaustapoja sekä perehdytään yleisesti tasaisen paksuusprofiilin merkitykseen.
Paperin poikkisuuntaista paksuusprofiilia voidaan hallita kalanterilla neljällä erilaisella tekniikalla. Näistä jäähdytysilmapuhallus, kuumailmapuhallus ja induktiokuumennus perustuvat lämpölaajenemisen hyödyntämiseen profiloinnissa. Kalanterin telan halkaisijaa joko kasvatetaan tai supistetaan kuumentamalla tai viilentämällä sitä kalanterin telan kohtaa, jossa paperiradan paksuusprofiilissa on liian suuria vaihteluita. Ilmapuhallustekniikoissa telaa lämmitetään tai jäähdytetään puhaltamalla viileää tai kuumaa ilmaa kalanterin telaan. Induktiotekniikassa lämmitys hoidetaan sähkömagneettisen induktion avulla. Monivyöhyketelojen toiminta perustuu mekaanisiin vyöhykkeisiin, joita säädetään hydraulisesti kuormituselementeillä. Kuormituselementit kohottavat telavaipan pintaa siltä kohdin, jossa paperi on paksumpaa paperiradan poikkisuuntaiseen paksuusprofiiliin nähden.
Monivyöhyketelat ovat investointikustannuksiltaan kalleimpia, mutta ne ovat myös selvästi tehokkaimpia ja nopeimpia sekä käyttövarmuudeltaan luotettavimpia laitteistoja. Monivyöhyketelojen käyttökustannukset ovat pienimmät, joten pitkässä juoksussa ne tulevat halvimmiksi. Induktiokuumennustekniikka on taloudellisuudeltaan ja käyttövarmuudeltaan toiseksi paras tekniikka. Sen huonoja puolia ilmapuhallustekniikoihin nähden ovat hieman hitaammat vasteajat ja palautumisajat sekä leveämmät profilointivyöhykkeet. Energiatehokkuus on paljon parempi.