Methods of Jet to Wire Speed Ratio Determination and Its Effect in Paper and Board Manufacture

Abstract

Suihku/viira-nopeussuhde on perälaatikon huulisuihkun ja viiran välinen nopeusero. Se vaikuttaa suuresti paperin ja kartongin loppuominaisuuksiin, kuten formaatioon sekä kuituorientaatioon ja näin ollen paperin lujuusominaisuuksiin. Tämän johdosta on erityisen tärkeää tietää todellinen suihku/viira-nopeussuhde paperin- ja kartonginvalmistuksessa.

Perinteinen suihku/viira-nopeussuhteen määritysmenetelmä perustuu perälaatikon kokonaispaineeseen. Tällä menetelmällä kuitenkin todellinen huulisuihkun nopeus saattaa usein jäädä tietämättä johtuen mahdollisesta virheellisestä painemittarin kalibroinnista sekä laskuyhtälön epätarkkuuksista. Tämän johdosta on kehitetty useita reaaliaikaisia huulisuihkun mittausmenetelmiä.

Perälaatikon parametrien optimaaliset asetukset ovat mahdollista määrittää ja ylläpitää huulisuihkun nopeuden “on-line” määrityksellä. Perälaatikon parametrejä ovat mm. huulisuihku, huuliaukon korkeusprofiili, reunavirtaukset ja syöttövirtauksen tasaisuus. Huulisuihkun nopeuden on-line mittauksella paljastuu myös muita perälaatikon ongelmakohtia, kuten mekaaniset viat, joita on perinteisesti tutkittu aikaa vievillä paperin ja kartongin lopputuoteanalyyseillä.

The relationship between the stock’s discharge velocity out of the headbox and the wire speed is defined as a jet to wire speed ratio. This relationship is a variable that has a strong impact on the formation of the paper as well as on the fibre orientation and therefore to the strength isotropy. Therefore, it is very important to the quality of the paper to know the true jet to wire speed ratio.

The traditional method of determination of jet to wire speed ratio is a calculation based on the total head pressure of the headbox. This often leads to the situation where the true jet velocity is not accurately known, because of the small errors in the calibration of the pressure gauge and the inaccuracies in the conversion formulas. This has been overcome with the development of real time jet velocity evaluation techniques.

The on-line measurement of the jet speed in the cross direction assists to obtain and maintain the optimum settings of the headbox parameters such as the jet speed, the slice lip opening across the machine, side flows and the balance of the manifold. Other problems, such as mechanical faults, are also revealed immediately thus reducing the time consumed in analysing the finished product.