제지설비의 주요 Nip-roll 공정의 공진 저감 대책 방안에 관한 연구 = A Study on technique to reduce the resonance of main Nip-roll process for paper-machine facilities.

국문 초록 (Abstract)

본 논문의 주요 연구는 제지설비의 주요 구간인 제지기(Paper-machine)의 Nip압력을 형성하는 압착(Press)공정에서 발생되는 고질적인 공진 문제로 인하여 설비운영 및 관리에 어려움이 있어, 어떻게 하면 공진변화를 저감시키면서 설비 운영에 효율성 향상에 목적을 두고 진행한 연구결과이다.
공진현상은 다양한 형태로 나타나게 되는 관계로, 공진 원인에 대한 분석, 더불어 원인에 대한 추론, 추론을 증명하기 위하여 진동분석 기법을 기반으로 설비 진단과 운전과 관련된 데이터를 분석하여 공진저감 방안에 대해 결론을 도출하였다.
실험결과에 따르며, 4P 스트렛처 롤(4P Stretcher roll)의 초기 0점 기준 점검이 요구 되였으며, 펠트(Felt)의 초기 인장/압축과정에서 전측/후측 길이에 대한 편차보정이 필요하다. 또한 안정된 속도구간에 대한 설정과 운영이 요구된다. 이를 기반으로 운전초기 보정작업을 진행하고, 그 결과를 측정하였으며, 보정작업을 통하여 공진저감 방안을 제시하였다.
운전조건에 따른 공진실험의 측정결과에 따르면, 운전조건 중에 속도(Speed)변화에 공진 증가/감소함을 확인할 수 있었으며, RUCD 실험을 통하여 운전시 측정되었던 3시간 간격의 운전데이터를 기반으로 최적의 운전조건을 1000m/min～1090m/min 및 1150m/min～1190m/min 사이 값을 선정하였으며, 이 운전조건에서 공진이 감소함을 확인할 수가 있었으며, 이 구간에서 설비의 체계적이 운영이 요구되었다.
최적의 운전조건 및 설비 유지보수 방안 제시를 통하여 효과적인 설비 운영이 가능하게 되었다. 특히 축적된 설비 상태에 데이터 관리를 위하여 신뢰성기반 설비관리 기법의 활용을 통하여 설비수명 연장이 가능할 것으로 판단되었다. 신뢰성기반 설비상태 관리는 설비를 운영하는 회사의 자산 보호의 기능뿐 아니라 인적/물적 자원에 대한 효율성을 극대화시키는 요소로 작용할 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This thesis is pointed out not only major segment of paper-manufacturing facility trouble about managing and administrating cause the chronic resonance problem which forms the NIP pressure that occurred in press process, but also how can decrease the resonance problem over increasing the efficiency.
Since resonant phenomenon occurs variously so ways, a new method to reduce resonant has been proposed data analysis related to equipment diagnosis and operation based on method for analysis of vibration to prove analysis of resonance and inference of resonance causes.
The experimental results showed that inspection of initial standard of 4P Stretcher roll is required and it needs compensating variation on tending side/drive side length in initial tension-compression process of felt. Setting and operation on stable speed section is also need. This process is based on the initial calibration operation, and was measured as a result, it proposed a resonant reduction via a calibration
According to the measurement results of the resonance experiments with the driving conditions, the speed variation as the driving conditions was confirmed that the resonance increases/decreases. The optimal operating conditions based on the operation data of the three time intervals were measured during operation by the RUCD experimental results between 1000m/min ~ 1090m/min and 1150m/min ~ 1190m/min were chosen. It was confirmed that resonator has been reduced in the operating conditions and this systematic operation of the facility has been required.
Through the best operating conditions and equipment maintenance plan provided, effective plant operation is made possible. In particular, the use of reliability-based facility management techniques to manage data stored in the equipment status has been determined to be the facility life. Reliability-based status management facility is considered to act as an element of asset protection as well as the ability of the company to operate the facility to maximize the efficiency of the human/material resources.

목차 (Table of Contents)

• List of Tables ⅳ
• List of Figures v
• Abstract x
• 제 1장 서 론 1
• 1.1절 연구배경 1
• 1.2절 연구목적 및 방법 5
• 제 2장 관련 이론 7
• 2.1절 제지 설비와 압착(Press) 구간의 구성 7
• 2.2절 공진현상 13
• 2.3절 공진 발생원인 추론 18
• 2.3.1 운전 조건에 따른 추론 18
• 2.3.2 구조적 조건에 따른 변화 27
• 2.4절 데이터 신뢰성 확보방안 29
• 2.4.1 진동분석 방법 29
• 2.4.2 진동분석을 통한 설비관리 30
• 2.5절 진동분석기법의 기능과 활용성 32
• 2.5.1 진동분석의 다양한 방법 및 활용 32
• 2.5.2 실제 실행 가능여부 38
• 제 3장 실험 39
• 3.1절 실험 개요 39
• 3.1.1 실험 준비 39
• 3.1.2 실험 방법 및 절차 42
• 3.2절 실험 47
• 3.2.1 속도(Speed) 변화실험 47
• 3.2.2 닙(Nip) 변화 56
• 3.2.3 지절시점 변화 62
• 3.2.4 설비 및 펠트(Felt)교체 변화 67
• 3.2.5 펠트(Felt)진동변화 73
• 3.2.6 코킹(Cocking)진동변화 73
• 제 4장 결과 및 고찰 81
• 4.1절 속도변화 81
• 4.1.1 운전측면의 속도변화 결과 81
• 4.1.2 속도하락/상승시점의 RUCD Test 결과 86
• 4.2절 닙(Nip)변화 결과 88
• 4.3절 지절변화 90
• 4.3.1 다발로 장기간 발생 시점 결과 90
• 4.3.2 단 기간 다량지절 발생시점 결과 94
• 4.4절 설비교체 및 펠트(Felt)교체 변화 99
• 4.5절 코킹(Cocking)변화 102
• 4.6절 영향성 평가 및 보정작업 105
• 4.6.1 영향성 평가 105
• 4.6.2 보정작업 105
• 4.7절 보정작업 후에 진동변화 108
• 제 5장 결 론 127
• 참고문헌 129
• 국문초록 132