Dynamic simulation and control of a paper machine wet end

Authors

  • Eddy F. Yap,

    1. Department of Chemical & Biological Engineering, University of British Columbia, 2216 Main Mall, Vancouver, BC V6T 1Z4
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    • Mr. Eddy Yap is currently working for Dow Chemical as a process control engineer. His contact address is Dow Chemical Inc., Bag 16, Fort Saskatchewan, AB T8L 2P4.

  • K. Ezra Kwok,

    Corresponding author
    1. Department of Chemical & Biological Engineering, University of British Columbia, 2216 Main Mall, Vancouver, BC V6T 1Z4
    • Department of Chemical & Biological Engineering, University of British Columbia, 2216 Main Mall, Vancouver, BC V6T 1Z4
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  • Guy A. Dumont

    1. Pulp and Paper Centre, University of British Columbia, 2385 East Mall, Vancouver, BC V6T 1Z4
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Abstract

A good simulation model for paper machines can be used to identify deficiencies in the design, bottlenecks during operation, and regions of poor control. It also allows users to test their hypotheses and innovations without potentially causing major upsets and reducing throughput. In this work, a dynamic model of the wet end system has been developed using the IDEASTM platform, describing the distribution of fines, fillers and fibres throughout the system. The model was then tested at steady state with mill data for the low-ash and high-ash production grades, and the results show that over 70% of the predicted values had only 5% deviation. The dynamic simulation was also used to show that the retention aid controller would react in the wrong direction due to changes in the wire pit consistency and the stock ratio would cause major changes in stream compositions and consistencies of the wet end.

Abstract

Un bon modèle de simulation des presses de papier peut en effet ětre utile pour déterminer les failles dans la conception, les goulots d'éranglement en cours d'opération et les régions mal régulées. De měme, il permet aux utilisateurs de tester leurs hypothèses et innovations sans risquer de causer des problèmes majeurs ou de réquire la capacité. Dans ce travail, un modèle dynamique du système à fraction humide a été mis au point à l'aide de la plate-forme IDEASTM, décrivant la distribution des fines, des agents de remplissage et des fibres dans le système. Ce modèle a ensuite été testé à l'état permanent avec les données d'une papeterie pour des qualités de papier à faibles et fortes teneurs en cendres et les résultats montrent que plus de 70% des valeurs prédites n'avaient qu'un écart de 5%. La simultation dynamique a montré que le régulateur d'aide à la rétention réagirait dans la mauvaise direction à cause de changements dans la consistance sur la toile et que le taux d'approvisionnement entraǐnerait d'importants changements dans les compositions et consistances des courants de la fraction humide.

Ancillary