Таблица 4
Тип или марка
Мощность
_л.двигателя., МЭД, кВт
Частота вращения ротора, с-1
Диаметр диска. Мм
Производительность
воздушно-
сухого волокна,
т/сутки
Примечание
МД -17
250
1500
630
70
1
Расход электроэнергии на размол полуфабриката определяется по формуле, кВт*ч/сут
А = А0 * Q (ПК – ПН)
где А0 – удельный расход энергии ,кВт*ч/т*○ШР (из табл. 5)
Q – количество воздушносухого полуфабриката, направляемого на размол, т;
ПК и ПН - конечная и начальная степень помола массы, ○ШР
Суммарный расход электроэнергии на размол (А) составит:
А = 5* 200 (30-14) = 16000 кВт*ч/сут
Далее определяется суммарная мощность электродвигателей дисковых мельниц (МЭД) с учётом круглосуточной работы мельниц:
А 16000
МЭД = ----------------- = --------------- = 766 кВт
τ * η 24 * 0,87
где τ – количество часов работы мельницы в сутки (24 час)
η - коэффициент загрузки электродвигателей (0,85 – 0,90)
Определяем количество ступеней размола полуфабриката (n)^
ПК – ПН 30 -14
n = ---------------- = ------------------- = 1.6
∆ ○ШР 10
где ∆ ○ШР- рекомендуемый прирост степени помола полуфабриката за одну ступень.
Распределение мощности между ступенями размола может быть различным и определяется принятым технологическим режимом. Допустим, что 60 % мощности расходуется на первой ступени размола, а остальные 40 % на второй, тогда суммарная мощность электродвигателей мельниц первой ступени будет равна:
МЭД1 = МЭД * 0,6 = 766 * 0,6 = 460 кВт
а для второй ступени:
МЭД2 = МЭД * 0,4 = 766 * 0,4 = 306 кВт
Принимаем для размола мельницы МДС – 17 с электродвигателями мощностью по 250 кВт. Тогда количество мельниц, необходимых для первой ступени размола, составит
460 /250 = 2 шт.С учётом резерва необходимо предусмотреть установку 3 мельниц.
Для второй ступени размола соответственно 306 / 250 = 2 . С учётом резерва устанавливаем 3 шт. МДС -1 7.
3.3. Выбор оборудования для сортирования, очистки и сгущения массы
Перед изготовлением бумаги и картона волокнистую массу необходимо очистить от различного вида загрязнений. Загрязнения. Имеющие плотность большую чем волокна (песок, уголь, металл и т.п.) , обычно удаляют на вихревых очистителях, а также загрязнения, как непровар, сучки, костра, сгустки волокон удаляются в различных сортировках. Для сортирования волокнистой массы перед бумаго-и картоноделательными машинами применяются центробежные и напорные сортировки.
Центробежные сортировки (типа СЦ) применяются для тонкого сортирования сульфитной целлюлозы, сульфатной целлюлозы, полуцеллюлозы, древесной и макулатурной массы.
Таблица 5
Техническая характеристика центробежной сортировки
Наименование параметров
СЦ – 0,4 – 01
Площадь сита, м 2
Производительность по воздушно- сухому волокну,
т/сутки:
сульфитная целлюлоза при диаметре отверстий сита 2,2 мм (с = 1,2-1,4%)
древесная масса при диаметре отверстий сита 1,8 мм (с = 1,2 – 1,4 %)
максимальная концентрация сортируемой массы , %
давление сортируемой массы ,Мпа
Давление разбавительной воды, Мпа
Количество разбавительной воды, % от количества сортированной массы
Количество лопастей
Частота вращения ротора, мин-1
Мощность электродвигателя, кВт
Габаритны размеры, м:
длина
ширина
высота
Масса с электродвигателем, т
0,4
25- 30
20 -28
2,5
0,012- 0,024
0,035- 0,04
10 -30
6
1250
22
1,12
0,59
1,04
0,51
Очень широкое применение на современных предприятиях получили вихревые очистители. В России они выпускаются двух типов: ОМ – для грубой очистки массы концентрацией до 5% и ОК в основном для тонкой очистки массы концентрацией до 1%. Вихревые очистители Ом чаще всего используют для грубой очистки макулатурной массы. Очистители ОК -01 применяют для очистки полуфабрикатов , в которых строго регламентируется сорность, ОК- 02 для очистки древесной массы и некоторых видов целлюлозы, очистители Ок – 04 – перед бумаго –и картоноделательными машинами, а ОК -08 – для грубой очистки массы.
Для снижения потерь волокна с отходами от вихревых очистителей они компонуются в установки (УВК) , состоящие из нескольких последовательных ступеней. Выпускаемые у нас в стране установки – трёхступенчатые, укомплектованные очистителями ОК – 01, ОК-02 или ОК-04. Оптимальная концентрация массы, подаваемой на установки вихревых очистителей , - 0,5- 0,7 %. Следует отметить, что установки УВК … 0,4, применяемые в основном перед бумаго –и картоноделательными машинами, позволяют не только очистить, но и провести одновременную деаэрацию массы, что положительно сказывается на работе машины и качестве получаемой продукции.
Таблица 6
Техническая характеристика очистителя ОМ -01
ОМ -01
Диаметр очистителя, мм
140
Пропускная способность, л/мин.
670
Эффективность очистки массы от минеральных включений размером более 3 мм, скрепок, кнопок и т.п. , %
Не менее 80
Длина
Ширина
1,02
0,94
2,66
Масса, т
0,33
В целлюлозно – бумажном производстве часто применяется операция сгущения волокнистой суспензии. Для её осуществления применяются барабанные бесшаберные (для сгущения целлюлозы) и шаберные (преимущественно – для древесной массы) сгустители для повышения концентрации массы от 0,2 до 7 %, барабанные сгустители с подачей массы внутрь барабана и сгущающие транспортёры до концентрации 4-7 5, двухбарабанные сгустители для сгущения массы до концентрации 20-50 %. Более перспективными в настоящее время считаются двухбарабанные сгустители. Производительность сгущающего оборудования зависит от следующих основных факторов: степени помола, концентрации, температуры и вида волокнистой массы.
Таблица 7
Техническая характеристика шаберного сгустителя СШ -06
СШ -06
Боковая поверхность цилиндра, м2
Производительность по воздушносухому волокну. т/сут:
древесная масса
целлюлоза
масса из макулатуры
10-15
20-25
8-12
Концентрация поступающей на сгущение массы. %
0,4-1,0
Концентрация сгущенной массы, %
5-7
Частота вращения цилиндра, мин -1
14,4
Диаметр шаберного вала, мм
460
2,2
Габаритные размеры, м
3,16
2,16
2,09
4,00
3.4. Выбор оборудования для хранения массы и подачи на машину
В целлюлозно –бумажном производстве применяются различные бассейны, необходимые для создания запаса волокнистой массы между производственными цехами и отделами; для составления и выравнивания композиции и концентрации массы. Эти бассейны оснащаются перемешивающими устройствами для поддержания массы во взвешенном состоянии.
По конструкции бассейны бывают горизонтальные и вертикальные, а по типу перемешивающих устройств – лопастные, циркуляционные и пропеллерные.
Горизонтальные бассейны применяются на старых предприятиях. Их объём составляет от 30-40 до 100-150 м3. Основными недостатками горизонтальных бассейнов являются – большая занимаемая площадь и недостаточно интенсивное перемешивание массы во всём объёме бассейна.
В настоящее время применяются почти исключительно вертикальные бассейны.
Таблица 8
Размеры вертикального машинного бассейна и характеристика
перемешивающих устройств
Объём
бассейна
Внутренний
диаметр , м,
d
Высота
пропеллера над
уровнем днища
бассейна, м
h2
Пропеллерное перемешивающее устройство
Диаметр
gропеллера, м.
D
Частота
вращения, с-1
_л. двигателя, кВт
80
4,2 -4,6
0,250
1.200
3,60
40
Расчёт ёмкости бассейна производится исходя из максимального количества массы, подлежащей хранению, и потребного времени хранения массы в бассейне. Согласно рекомендациям ГИПРОБУМа бассейны должны быть рассчитаны на 8 часов хранения массы.
Как правило, продолжительность хранения полуфабрикатов принимается до и после размола – 2 ч., а бумажной массы в смесительном (композиционном0 и машинном бассейнах – 15 -30 мин.
В некоторых случаях предусматривается хранение полуфабрикатов до размола в башнях высокой концентрации (12- 15%), рассчитываемых на 15-24 – часовой запас.
Расчёт ёмкости бассейна производится по формуле:
P *(100 – n)*t 70* (100 – 0.12) * 8
V= ------------------------------- * k = ---------------------------------- * 1.2 = 66,6 м3
Z* C 24 * 40
Расчёт времени, на которое рассчитан запас массы в бассейне определённой ёмкости рассчитывается по формуле:
V * Z * C 70 * 24 * 40
t = ---------------------------- = ------------------------------- = 8 ч.
P*(100 – n)*1.2 70 * (100-0,12 ) *1.2
где Р - количество воздушносухого волокнистого материала. т/сут.;
V – объём бассейна, м3 ;
n – влажность воздушносухого волокнистого материала . % (в соответствии с ГОСТ для полуфабрикатов n = 12% , для бумаги и картона
n = 5-8%).
T - время хранения массы;
z – количество рабочих часов в сутки (принимается 24 ч.);
с – концентрация волокнистой суспензии в бассейне, %;
к – коэффициент, учитывающий неполноту заполнения бассейна;
Ёмкости бассейнов необходимо унифицировать, чтобы облегчить их изготовление, компоновку, эксплуатацию и ремонт. Желательно иметь не больше двух типоразмеров.
Таблица 9
Унификация объёмов бассейнов
Назначение
По расчёту
После унификации
Тип
циркуляционного
устройства
Электродвигателя
ЦУ, кВт
Время
запаса
массы,ч
бассейна, м3
Приёмный бассейн
целлюлозы
2
482
550
2,3
ЦУ-04
40*2
Приёмный
бассейн
древесной
массы
385
350
1,8
28*2
Бассейн
машинный
0,5
319
0,6
Таблица 10
Техническая характеристика массного насоса типа «БМ»
Параметр
Марка насоса 5БМ-7
Концентрация массы, %
4
Производительность, м3/ч
39,6
Напор, м
15,7
Частота вращения, мин-1
1450
5,5
Габариты насоса, мм
1250* 410*555
Масса насоса, т
0,25
Для перекачки волокнистой массы от одного участка производства к другому применяются массные насосы. Выбор насоса производится исходя из полного напора массы, который должен создавать насос, и его производительности.
Расчёт полного напора насоса следует производить после того, как выполнены компоновочные чертежи и точно определено местонахождение насоса. При этом необходимо составить схему трубопроводов с указанием их длины и всех местных сопротивлений (тройник, переход, отвод и т.д.).
Обычно для передвижения волокнистых суспензий в пределах массоподготовительного отдела насос должен обеспечить напор 15-25 м.
Производительность насоса (м3/ч) рассчитывается по формуле:
Р * (100 – n) 80 *(100 – 0.12)
Q М = --------------------- = --------------------- = 8300 м3/ч
z*с 24 *40%
Q Н = Q М * 1,3 = 830*1.3 = 10800 м3/ч
где Р – количество воздушносухого волокнистого материала, т/сут.;
n – влажность воздушносухого волокнистого материала, % ;
с - концентрация волокнистой суспензии на нагнетающей линии насоса, % ;
1,3 – коэффициент, учитывающий запас производительности насоса.
На быстроходных машинах масса из машинного бассейна разбавляется оборотной водой до заданной концентрации в смесительном насосе и далее проходит до напускного устройства машины по трубопроводам и оборудованию , не соприкасаясь с воздухом.
Для обеспечения постоянства количества подаваемой в смесительный насос массы применяется ящик постоянного напора, а для стабилизации уровня регистровой воды, подаваемой на разбавление применяется перелив её избытка в сборник избыточной воды.
Ящик постоянного напора позволяет снизить пульсацию масс, возникающую в трубопроводах, удалить значительное количество воздуха из массы и обеспечить постоянное давление массы, идущей на разбавление. Конструктивно ящик постоянного напора представляет собой металлическую ёмкость объёмом до 12 м3 , состоящую из трёх отделений:
а) отделения подачи массы;
б) отделения отвода избытка массы;
в) отделения отвода массы на смесительный насос.
Далее, согласно принятой в проекте технологической схеме, масса направляется на очистку, деаэрацию и в напорное устройство машины.
Устройство вертикального машинного бассейна:
1- бассейн 2 пропеллерное устройство
4. Схема подготовки массы для бумаги глубокой печати
Рис 8.Схема подготовки массы для бумаги глубокой печати
1- приёмный бассейн
2- насос
3- регулятор концентрации
4- гидрофайнер
5- дисковый рафинер
6- промежуточный бассейн
7- магнитный расходомер
8- массный бассейн
9- машинный бассейн
10- мельница Жордана
11- переливной бачок
12- 12- сборник оборотной воды
13- смесительный насос
Бумагу для глубокой печати вырабатывают из 100% - ной белёной сульфитной целлюлозы или из нескольких волокнистых материалов. Чаще всего применяют комбинацию из длинноволокнистых хвойных и коротковолокнистых лиственных целлюлоз или однолетних растений – соломы, тростника, багассы и др. Вырабатывают их из массы сравнительно низкого помола, не превышающего 35—40° ШР. Коротковолокнистые компоненты требуют еще более низкого и притом только рафинирующего размола. Размол волокнистых материалов проводится в две ступени: на первой ступени все волокнистые компоненты подвергают раздельному размолу на дисковых рафинерах или гидрофайнерах, затем их смешивают в определенной пропорции в массном бассейне, куда поступают также оборотный брак и химикаты. Готовую бумажную массу перекачивают в машинный бассейн, откуда она насосом подается на домалывающие конические мельницы Жордана и далее на машину.
Привозную листовую целлюлозу предварительно распускают на волокнистую суспензию в гидроразбивателях. Оборотный бумажный брак, распущенный в гидроразбивателе, пропускают через аппараты типа энтштипперов или рафинирующих мельниц для полного устранения пучков. Уловленное волокно можно вводить непосредственно в бассейн размолотого брака.
При необходимости получения массы более высокой степени помола в схему вводят либо дополнительную ступень размола, либо увеличивают количество размалывающих аппаратов, устанавливая их последовательно.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Оборудование целлюлозно-бумажного производства. Т. I. Оборудование для производства волокнистых полуфабрикатов. Т.2. Бумагоделательные машины / Под ред. В.А.Чичаева . М.; Лесная промышленность, 1981.
2.Жудро С.Г. Проектирование целлюлозно-бумажных предприятий. М.: Лесная промышленность, 1981.
3.Жудро С.Г. Технологическое проектирование целлюлозно- бумажных предприятий. М.: Лесная промышленность, 1970.
4.Иванов С.Н. Технология бумаги. М.: Лесная промышленность, 1970.
5.Бушмелев В.А., Вольман Н.С. Процессы и аппараты целлюлозно-бумажного производства, М.: Лесная промышленность, 1969.
6.Эйдлин И.Я. Бумагоделательные и отделочные машины. М.: Лесная промышленность, 1970.
7.Легоцкий С.С, Лаптев Л.Н. Размол бумажной массы. М.: Лесная промышленность, 1981.
8.Махонин А.Г. Расчет мешальных бассейнов: Методические указания по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 0904. Л.: ЛТА, 1974.
9.Махонин А.Г., Демченков П.А. Технология бумаги: Методи-ческие указания по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 0904. Л.: ЛТА, 1976.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5