Сушильные цилиндры сушильной части бумагоделательных машин. Эргашев Карим Эргашевич, Садриддинов Бахтиёр Бадриддинович, Рахматов Махмуд Норбоевич Оборудование целлюлозно бумажного производства Рекомендуется в качестве учебник

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ

ЗАОЧНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Курсовое проектирование

По дисциплине: «АСУТП»

На тему: Разработка АСУТП сушильной частью БДМ

Руководитель: Суриков В.Н.

Реферат

Сушильная часть бумагоделательной машины №1 На ОАО «ПЗБФ». проект автоматизации, регулирование температуры и подачи пара.

Объектом автоматизации является Сушильная часть БДМ №1 ОАО «ПЗБФ».

Цель работы - модернизация АСУТП с детальной разработкой системы регулирования подачи свежего пара.

Была предложена структура АСУТП выбраны технические средства входящие в систему. Разработана структура и состав ПЛК АСУТП

В качестве технических средств автоматизации выбран ПТК MITSUBISHI Серии FX .

Внедрение предполагается на Сушильной части БДМ №1 ОАО «ПЗБФ».

Введение

В данном курсовом проекте рассмотрена автоматизация сушильной части БДМ№1. ОАО « ПЗБФ».

САУ управления подачи пара на сушильную часть

САУ сбора и откачки конденсата в диаэратор.

Таким образом, необходимо создание АСУ выбор структуры системы управления ее функционирование и комплекс технических средств.

Улучшение показателей качества продукции можно достигнуть с помощью применения микропроцессорных контроллеров. Так же применение контроллеров упрощает выполнение функций диагностики и защиты.

1.Назначение и цели создания АСУ ТП

Целью внедрения Автоматизированной системы управления на базе программируемых контроллеров оптимизировать процесс сушки бумажного полотна на сушильной части БДМ№1.

Для этого система правления должна решать следующие задачи

·управление подачи пара на сушильную часть

·управление уровнем во влагоотделителях.

·сбор и откачка конденсата в деаэратор

·предупредительная и аварийная сигнализация.

Для выполнения этих задач производится регулирование, контроль и регистрация параметров технологического процесса.

Все параметры процесса сушки выводятся на пульт оператора включая срабатывание защит и сигнализаций.

Автоматическое регулирование

температура и давление поступающего пара;

температура поверхности сушильных цилиндров;

скорость бумажной машины;

свойства окружающего воздуха;

наличие в цилиндре воздуха и конденсата;

натяжение сушильных сеток и их состояние;

сухость бумажного полотна после прессов;

Сигнализация

Работа системы вентиляции;

Отклонение параметров от нормы;

Срабатывание аварийных защит;

2.Анализ существующей системы автоматизации (АСУТП)

На предприятии пока нет централизованной системы управления автоматизации сушильной части на БДМ. Оно носит пока локальный характер.

Существующая система автоматизации включает следующие системы автоматики;

САУ управления подачи пара на сушильную часть.

САУ управления уровнем во влагоотделителях.

САУ сбора и откачки конденсата в деаэратор.

Процесс управления сушкой осуществляется сушильщиком в полу - ручном режиме, с помощью простых регуляторов ТРМ210 .Система автоматизации имеет очень низкое быстродействие, не обеспечивающая хороший динамический процесс. Данная система не дает ни малейшего представления о характеристики изменения динамического процесса сушки. Требуется постоянный контроль работы регуляторов обслуживающим персоналом. Система не имеет возможности информировать оператора о состоянии работы исполнительных механизмов. Не имеется возможности оператору оперативно влиять на процессы сушки при переходе на различные виды продукции.

В качестве измерительных приборов используются:

·Измеритель преобразователь избыточного давления. Диапазон измерения 0-10Мпа. Выход 4-20мА Метран 100-ДИ Модель 1152ПГ «Метран» Россия, Челябинск.

·Измерительный преобразователь гидростатического давления (уровня). Диапазон измерения 0-25кПа. Избыточное давление 0,4 МПа. Выход 4-20 мАМетран-100-ДГ, модель 1541ПГ «Метран» Россия, Челябинск.

·Измеритель преобразователь разности давления. Диапазон измерения 0-0,2МпаВыход 4-20мА Метран 100-ДД Модель 1152ПГ «Метран» Россия, Челябинск.

·Преобразователь расхода. Диапазон измерения 20,45- 613,48 м3 . Выход 4-20мА. Метран331ПГ «Метран» Россия, Челябинск.

В качестве исполнительного механизма

Проходной клапан с электропневматическим позиционером. Dу 150, Dу 80, Dу 50, Вход 4-20 мА ES3241EN-JL1040, Samson.

3.Требования к АСУ ТП

Разрабатываемая АСУ ТП должна соответствовать требованиям ГОСТ34.602-89. Комплекс программно-технических средств АСУ ТП должен строиться на основе информационных технологий и продуктов, отвечающих общепринятым международным стандартам, и также имеющих открытую масштабируемую архитектуру, с расчетом наращивания функциональных возможностей и модернизации.

3.1Требования к АСУ в целом

Ввод в действие АСУ должен приводить к полезным технико-экономическим, социальным или другим результатам, например:

*снижению численности управленческого персонала;

*повышению качества функционирования объекта управления;

*повышению качества управления.

В АСУ должна быть обеспечена совместимость между ее частями, а также с автоматизированными системами (АС), взаимосвязанными с данной АСУ. В случаях, когда АСУ или совокупность АСУ (АС) создана на базе вычислительной сети, для обеспечения совместимости между элементами такой сети должны быть применены системы протоколов многоуровневого взаимодействия.

АСУ в целом и все виды ее обеспечения должны быть приспособлены к модернизации, развитию и наращиванию в пределах требований, указанных в ТЗ на АСУ.

Надежность АСУ в целом и каждой ее автоматизированной функции должна быть достаточна для достижения установленных целей функционирования системы при заданных условиях применения.

Адаптивность АСУ должна быть достаточной для достижения установленных целей ее функционирования в заданном диапазоне изменений условий применения.

В АСУ должны быть предусмотрены контроль правильности выполнения автоматизированных функций и диагностирование, с указанием места, вида и причины возникновения нарушений, правильности функционирования АСУ.

В АСУ, имеющих измерительные каналы, должна быть предусмотрена возможность контроля метрологических характеристик измерительных каналов.

В АСУ должны быть предусмотрены меры защиты от неправильных действий персонала, приводящих к аварийному состоянию объекта или системы управления, от случайных изменений и разрушения информации и программ, а также от несанкционированного вмешательства.

Любая поступающая в АСУ информация вводится в систему однократно с помощью одного входного канала, если это не приводит к невыполнению требований. Установленных в ТЗ на АСУ (по надежности, достоверности и т.п.)

Выходная информация одного и того же смыслового содержания должна быть сформирована в АСУ однократно, независимо от числа адресатов.

Информация, содержащаяся в базах данных АСУ, должна быть актуализирована в соответствии с периодичностью ее использования при выполнении функций системы.

АСУ должна быть защищена от утечки информации если это говорено в ТЗ на АСУ. 3.1.13. Наименование АСУ должно включать наименование вида АСУ и объекта управления.

3.2 Требования к функциям АСУ

АСУ в необходимых объемах должна автоматизировано выполнять: сбор, обработку и анализ информации (сигналов, сообщений, документов и т.п.) о состоянии объекта управления;

выработку управляющих воздействий (программ, планов и т.п.);

передачу управляющих воздействий (сигналов, указаний, документов) на исполнение и ее контроль;

реализацию и контроль выполнения управляющих воздействий;

Состав автоматизированных функций (задач, комплексов задач -далее функций) АСУ должен обеспечивать возможность управления соответствующим объектом в соответствии с любой из целей, установленных в ТЗ на АСУ.

Состав автоматизированных функций АСУ и степень их автоматизации должны быть технико - экономически и (или) социально обоснованы с учетом необходимости освобождения персонала от выполнения повторяющихся действий и создания условий для использования его творческих способностей в процессе работы.

3 Требования к техническому обеспечению АСУ

Комплекс технических средств АСУ должен быть достаточным для выполнения всех автоматизированных функций АСУ.

В комплексе технических средств АСУ должны в основном использоваться технические средства серийного производства. При необходимости допускается применение технических средств единичного производства.

Тиражируемые АСУ и их части должны строиться на базе унифицированных технических средств.

Технические средства АСУ должны быть размещены с соблюдением требований, содержащихся в технической, в том числе эксплуатационной, документации на них, и так, чтобы было удобно использовать их при функционировании АСУ и выполнять техническое обслуживание.

§ 5. Прессовая часть бумагоделательных машин

  1. Общая характеристика прессовой части бумагоделательной машины
После сеточной части машины для большинства видов бумаг сухость бумажного полотна составляет около 20 %. Таким образом, перед прессовой части машины бумажное полотно удерживает значительное количество воды, из которых часть является свободно связанной с полимером. Задачей прессовой части машины является максимально возможное удаление воды из бумажного полотна без нарушения его структуры и с минимальными энергетическими расходами.

Прессовую часть машины составляют последовательно установленные мокрые пресса, количества которых может колебаться от двух до пяти, в зависимости от типа вырабатываемой бумаги и режима работы бумагодела-тельной машины. Распределение расхода энергии и доли удаляемой воды в современной бумагоделательной машине, приведенное на рис. 91 иллюстри-рует роль прессовой части в этом процессе.

Рис. 91. Распределение расхода энергии на бумагоделательной машине (Л.12. стр.163. рис. 1.126)

Как видно из схемы в прессовой части машины в среднем удаляется 2,1 % общей воды, имеющиеся в первоначальной бумажной массе. В результате прессования возрастает сухость, прочность и плотность бумажного полотна. От эффективности работы прессовой части зависит затраты на сушку бумаги и производительность машины. С целью сокращения расхода пара на сушку стремятся достичь максимальной сухости бумажного полотна после прессов. Расчеты показывают, что в сушильной части машины расходуется в пять раз больше энергии на выпаривание воды, чем в прессовой части при удалении такого же количества воды механическим путем (отжимом и отсосом). Однако, чтобы достичь оптимальных технико-экономических показателей работы бумагоделательной машины в целом, необходимо учесть, что чрез-мерное повышение сухости за счет увеличения давления между валами пресса ведет к увеличению затрат энергии на привод валов, что может не компенсироваться снижением затрат на сушку.


  1. Двухвальный пресс
Двухвальные и многовальные пресса до последнего времени широко использовались на производстве. Появление многовальных прессов связано с стремлением сделать конструкцию пресса компактной и обеспечить закры-тую проводку бумажного полотна, что снижает число ее обрывов и повышает работоспособность бумагоделательной машины.

Двухвальные прессы подразделяются на обычные, с гладкими валами, отсасывающие, желобчатые и глухосверленные.

Обычный двухвальный пресс состоит из корпуса (остова) и установлен-ные в нем двух гладких валов. Общий вид этого пресса приведена на рис.92.

Рис. 92. Обычный двухвальный пресс

1 – бумажное полотно; 2 – шабер; 3 – верхний вал (гранитный); 4 – бумаговедущий вал; 5 – сукноведущий валик; 6 – прессовое сукно; 7 – нижний вал (обрезиненный); 8 – остов пресса; 9 – спрыск высокого давления; 10 – спрыск низкого давления; 11 – сукномойки; 12 – сукнонатяжной валик; 13 – механизм прижима валов; 14 – сукноправильный валик.

Для перемещения и подачи бумажного полотна в зону отжима служит прессовое сукно 6. Оно бесконечно и движется по сукноведущим валикам 5. Наружная сторона сукна, соприкасающейся с бумажным полотном очищает-ся с помощью спрысков 9, 10 и сукномойкой 11.

Нижний вал 7 имеет резиновое покрытие, если в машине несколько прессов, то твердость резинового покрытия повышается с первого пресса к последнему. Это с учетов повышения прочности бумажного полотна повышает эффективность отжима воды. Верхний вал 3 чаще всего изготавливают из гранита, это обусловлена низкой адгезией бумажного полотна различной композиции к граниту, что снижает возможность наматывания бумажного полотна к валу. Другим полезным свойством гранита является его высокая твердость и как следствие, износостойкость

Сукноведущие валики 5 изготавливают из стальных труб с антикорро-зионным покрытием и часть валиков снабжают приводом, что обеспечивает нормальный ход сукна. С целью обеспечения постоянного натяжения сукна (компенсации вытяжки сукна) применяют сукнонатяжные валики 12, которые имеют подвижные подшипниковые опоры.

Во время работы пресса из-за непараллельности осей валов и валиков, действия сукномойки и неправильной бомбировки отжимных валов сукно может смещаться относительно нормального положения и на нем могут образовываться складки. Для устранения этих неполадок на пути следования сукна устанавливают сукноправильные валики 14 и сукноразгонные валики. Наиболее широко известны разгонные валики, на поверхности которых имеются выступы в виде спиралей. При этом на одну половину валика наносится левая спираль, а на другой – правая, так что при вращении валика спирали растягивают бумажное полотно от середины к краям. Таким образом складки имеющиеся на поверхности полотна расправляются.

При использование винтовых расправителей сукно подвергается повышенному износу. Дуговые расправители, которые также широко используются в тканеотделочном оборудовании, оказывают более мягкое воздействие на сукно. Разгонный валик этого типа называют валик Mount Hope, его конструкция приведена на рис. 93.

Дуговой ширитель состоит из не вращающейся изогнутой оси 3, по все длине которой установлены подшипники 5. На опорные втулки 2 надета резиновая рубашка 1. Благодаря изогнутости оси, при вращении образующие резиновой рубашки (она получает вращение от сукна) на одной половине окружности растягиваются, а на другой половина окружности сжимается. Сукно должен соприкасаться с поверхностью валика на линии начала растяжения образующей резиновой рубашки, тогда сукно растягивается по ширине вместе с резиновой рубашкой и происходит расправления складок на его поверхности. Степень воздействия дугового расправителя можно изменить путем изменения положения изогнутой оси вала по отношении к направлению движения сукна.

Рис.93. Дуговой разгонный валик (дуговой ширитель) (Л.12. смтр. 172. рис. 1.136)

1 – рубашка вала; 2 – опорная втулка; 3 – ось вала; 4 – втулка; 5 – подшипник.

Сукномойка 11 и спрыски высокого и низкого давления 9 и 11 служат для удаления из пор сукна мелких волокон, наполнителя и проклеивающие вещества перешедших во время отжима из бумажного полотна, что восстанавливает свойства сукна до первоначального уровня. Этот процесс называется кондиционирование сукна.

Валы пресса прижимаются друг другу механизмом прижима. Различают рычажные, пневматические и гидравлические механизмы прижима валов. В современных прессах используют пневматические и гидравлические механизмы, так как они позволяют регулировать степень прижима валов во время работы машины и обеспечить точную установку ее величины. Рычажные механизмы создают давление с помощью груза (или пружины) и увеличивают габаритные размеры машины.

Гранитный вал. Отжимной вал пресса с твердой поверхностью изготавливают из целого куска гранита, в котором высверливают отверстие для стального сердечника. Конструкция гранитного вала приведена на рис. 94.

Рис. 94. Гранитный вал. (Л.12. стр. 173. рис. 1.137)

1 – гайка левая; 2,7 – шайбы косые; 3 – прокладка; 4 – сердечник; 5 – гранитная рубашка; 6 – втулка; 7 – щиток; 9 – гайка правая; 10 – бетон или полиуретановая пена.

На стальной сердечник 4 надевают гранитную рубашку 5 и зазор между ними заполняют бетоном или полиуретановой пеной 10.На сердечнике гранитовая рубашка фиксируется втулками 6 навинчиваемые на сердечник. В случае повреждения поверхности гранитного вала попаданием посторонних частиц в зону прессования ее восстанавливают шлифованием.

Обрезиненный вал. Поверхность вала образуется резиновой рубашкой. Во время работы пресса поверхность этого вала нагревается и температура поверхности может достичь 100 – 120 0 С, что приводит к преждевременному выходу из строя резинового покрытия вала. Для создания постоянных условий работы пресса его поверхность охлаждают: используют наружную и или внутреннюю систему охлаждения. Наиболее эффективной считается внутренняя система охлаждения поверхности вала. На рис.95 приведена конструкция вала с внутренним водяным охлаждением.

Рис. 95. Прессовый вал с внутренним водяным охлаждением (Л.12. стр. 174. рис. 1.138)

1 – цапфа левая; 2 – резиновое покрытие; 3 – рубашка вала; 4 – цапфа правая; 5 – винт.

Конструкцию вала образуют рубашка 3 и привинченные к нему левая и правая цапфы 2,4. Через левую цапфу внутрь рубашки подают водовоздушную смесь при температура 21-27 0 С. Для нормального течения теплопередачи, водовоздушная смесь должна течь по внутренней поверхности рубашки тонким слоем, заливание внутреннего объема рубашки водой не должно допускаться. Важно обеспечить равномерность распределения температуры покрытия по длине вала. Для чего необходимо контролировать рахницу температур падаваемой внутрь вала и отводимой из него воды. Эта разница, как установили исследователи не должна превышать 6 – 8 0 С.

На рис. 96 приведена схема объясняющая механизм отжима вода в обычном прессе.

Рис. 96. Работа обычного, двухвального пресса (Л.12. стр. 175. рис. 1.139)

1 – бумажное полотно; 2 – верхний вал; 3 – нижний вал; 4 – прессовое сукно.

С целью обеспечения постепенного возрастания давления на бумажное полотно и облегчения отвода воды верхний вал 2 несколько смещен по отношении положения нижнего вала 3. Величина смещения зависит от диаметра валов, скорости машины, положения пресса в машине и др. факторов и составляет 50 – 250 мм . Как видно из схемы. Бумажное полотно 1 и сукно 4 входят в зону отжима, отжимаемая вода движется напротив движения сукна, в зоне отжима сукно и бумажное полотно сжимается и из них удаляется вода. После выхода из зоны отжима вода из сукна стремится заполнит поры бумажного полотна. Поверхность верхнего вала от прилип-ших волокон, наполнителя и др. очищается шабером.

Пресс с отсасывающим валом. Пресс с отсасывающим валом используется в качестве первого пресса бумаготелательной машины. Обычно отсасывающий вал занимает нижнюю позицию. На рис. 97 приведена схема работы пресса с отсасывающим валом и конструкция поверхности отсасывающего вала.

Рис. 97. Прессование бумажного полотна в отсасывающем прессе (Л.12. стр. 177. рис. 1.142)

1 – резиновое покрытие; 2 – стальная рубашка; 3 – заднее уплотнение; 4 – переднее уплотнение; 5 – сукно; 6 – верхний вал; 7 – отсасывающая камера..

С отсасывающим валом в паре работает гранитный или чугунный вал. Как видно из схемы отсасывающий вал состоит из перфорированной стальной рубашки 3 с обрезиненным покрытием 1. Внутри стальной рубашки установлена отсасывающая камера 7, связанная с вакуум насосом. Вакуумная камера устанавливается под зоной прессования и смещается навстречу движению бумажного полотна. Для эффективности работы вакуумной камеры она должна быть полностью закрыта сукном и бумажным полотном. Вакуум в камера (ширина 100 – 150 мм ) поддерживается на уровне 50 – 65 кПа. Диаметр отверстий в стальной рубашке 3,7 – 4 мм, в резиновом покрытии – от 4 до 5 мм .

Различаю открытие и закрытие отсасывающие пресса. В открытых прессах часть отсасывающей камеры после зоны прессования открыта (см. рис 97). В закрытых прессах камера располагается так, чтобы ее задняя стенка находилась внутри зоны прессования. В отсасывающих прессах исключается образования воздушных пузырей между сукном и бумажным полотном перед их входом в зону прессования, что предотврещает раздавливание полотна. Это приводит к снижению опасности обрыва бумажного полотна. Недостатком отсасывающего вала является сложность конструкции, вследствие этого дороговизна эксплуатации и малая долговечность.

Желобчатый пресс. Отличается тем, что на поверхности обрезиненного вала нарезаны желобки шириной 0,5 мм . При отжиме вода из сукна вытесняется в эти желобки и отводится через торцевые поверхности вала. Этими валами часто заменяют отсасывающие валы. Иногда желобки наносят на поверхность отсасывающих валов, что способствует более легкому удалению воды из сукна, снижает опасность раздавливания бумажного полотна и уменьшает теневую маркировку даже при увеличении давления прессования. Обычно прессы с желобчатыми валами устанавливают на последних позициях.

На рис. 98 показана схема сдвоенного компактного пресса

Компактный пресс представляет собой три прижимных вала, из которых средний с твердой поверхностью, а две другие с резиновым покрытием и камерой отсоса влаги. Бумажное полотно с поверхности длинной сетки 3 вместе с пластической сеткой поступает в зону отжима первого вала с резиновым покрытием 7 и гранитного вала 6. Затем, пройдя поверхность гранитного вала попадает в зону отжима и отсоса второго вала с резиновым покрытием и гранитного вала. После прессов бумажное полотно 4 направляется на сушку к сушильным барабанам 4.

Рис. 98. Схема расположения сдвоенных прессов компактного типа (Л. 5. стр. 328. рис. 3.91.)

1 – сукно; 2 – сетка; 3 – длинная сетка; 4 – бумага; 5 – сукно пресса; 6 – гранитный вал; 7 - обрезиненный вал; 8 – сушильный барабан..


  1. Прессовые части современных бумагоделательных и картоноделательных машин
С целью выпуска продукции высокого качества бумагоделательные и картоноделательные машины специализируются на выпуск определенного вида продукции. Исходя из этого для комплектации их используются прессовые машины содержащие комбинацию отсасывающих, желобчатых и валов с гладкой поверхностью. Например для выпуска санитарно-гигиени-ческие виды бумаги, высококачественную бумагу с массой до 100 г/м 2 применяют прессы с относительно жесткой зоной контакта: гранитный вал и желобчатый вал с рубашкой из коррозионно-стойкой стали без резинового покрытия. При выработке бумаги и картона с большой массой 1 м 2 рекомендуется использовать прессы с удлиненной зоной прессования.

Многие современные бумагоделательные машины имеют в своем составе компактные многовальные пресса с тремя или четырьмя зонами прессования. В качестве примера рассмотрим принцип работы Twinver пресса, технологическая схема которого приведена на рис. 99.

Рис. 99. Схема Twinver пресса (Л 12. стр. 200. рис. 1.165)

1 – гауч-вал; 2 – сукно пикап; 3 – пересасывающий вал; 4 – верхний желобчатый вал; 5 – сукно; 6 – бумажное полотно; 7 – гранитный вал; 8 – отсасывающий вал.

Рабочими органами Twinver пресса являются пересасывающий 3, отса-сывающий 8, гранитный 7 и желобчатый 4 валы. Мокрое бумажное полотно пересасывающим валом 3 отделяется с сетки машины и в сопровождении сукна 2 передается к отсасывающему валу 8, где с нее путем вакуум отсоса удаляется влага. В этой зона повышается прочность бумажного полотна и это позволяет продолжать отжим полотна между гранитным валом 7 и желобча-тым валом 4. Благодаря соприкосновению сеточной стороны бумажного полотна в двух зонах отжима с гладкой поверхностью гранитного вала достигается уменьшение сеточной маркировки. Недостатками данной конструкции пресса являются: возможность образования воздушных пузырей перед зоной прессования между гранитным валом и желобчатым валом и опасность обрыва полотна на участке между второй и третьей зонами прессования.

На высокоскоростных машинах, вырабатывающих газетную бумагу, хорошо зарекомендовал себя Tri – Vent пресс, технологическая схема которого приведена на рис. 100. В состав этого пресса также входят валы с желобчатой поверхностью.

Рис. 100. Схема Tri – Vent пресса (Л.12. стр.201,рис. 1.167)

1 – бумажное полотно; 2 – пересасывающий вал; 3 – сукно пикап; 4 – отсасывающий вал; 5, 8 – верхние сукна; 6,7,12 – желобчатые валы; 9 – бумаговедущий валик; 10 – гранитный вал; 11 – нижнее сукно; 13 – сетка.

На схеме бумажное полотно отмечено пунктирной линией. Мокрое бумажное полотно 1 пересасывающим валом 2 отделяется от сетки 13 машины и в сопровождении сукна 3 передается в зону прессования между гранитным валом 4 и желобчатым валом 12. Далее полотно проходит между гранитным валом и отсасывающим валом 4, гранитным валом и двумя желобчатыми валами 6 и 7.

Конструкция этого пресса отличается от других прессов тем, что в его состав включен третий желобчатый вал 7 с собственным сукном. Первая свободная проводка бумажного полотна происходит после четырех зон прессования (четвертая зона прессования – отжим между гранитным валом 10 и желобчатым валом 7). Поэтому опасность обрывов бумажного полотна даже при работа на высоких скоростях мала.

§ 6. Сушильная часть бумагоделательных машин

В сушильной части бумагоделательной машины удаляется примерно 1,5 % всей влаги, подлежащей удалению из бумажного полотна на бумагодела-тельной машине (см. рис. 91, стр…). Это означает, что с бумажного полотна при сушке удаляется 1,5 – 2,5 кг влаги на 1 кг бумаги. Удаление влаги сушкой 10 – 12 раз дороже, чем в прессовой и в 60 – 70 раз дороже, чем обезвоживание на сеточном столе. Если учесть, что повышение относитель-ной сухости бумажного полотна перед сушильной частью на 1 % соответс-твует экономии расходуемого на сушку пара на 5 %, то станет ясно важность правильной организации эксплуатации сеточной и прессовой частей машины. Сушильная часть машины потребляет примерно 25 – 33 % всей электроэнер-гии, расходуемой на привод бумагоделательной машины. Поэтому требуется обращение особого внимания на состояние подшипников, узлов смазки, качеству ежедневного осмотра и ремонта всех видов. В тоже время сушиль-ная часть машины является наиболее дорогостоящей частью машины, что подтверждается данными приведенными ниже:

В процессе сушки бумажного полотна происходит физико-химические процессы, проводящие к достижению равновесной (кондиционной) влажнос-ти, уменьшению размеров полотна во всех трех направлениях.

В производстве бумаги используются контактный, конвективный, комбинированный и радиационный способы сушки. Радиационный способ сушки, хотя эффективный, но пока не нашел широкого применения из-за дороговизны. Наиболее широко применяется комбинированный способ, объединяющий контактный способ сушки с конвективном. Преимущество контактного способа сушки перед другими способами сушки заключается в том, что горячая поверхность сушильных цилиндров действует как утюг и придает бумаге гладкую поверхность с одной или с обеих сторон.

Этот способ сушки реализуется на многоцилиндровых сушилках. На рис. 101 приведена схема сушильной части бумагоделательной машины.

Сушильная часть бумагоделательной машины является сложным агрегатом, состоящим из собственно сушильных цилиндров, расположенные в два ряда, сукносушильных и холодилных цилиндров, сушильной одежды, систему валов обеспечивающие равномерное движение сукна в расправленном состоянии. Все конструктивные элементы сушилки крепятся на станине, которая должна быть достаточной жесткой, чтобы снизить вибрацию при работе машины. В зависимости от типа выпускаемой продукции сушильная часть машины может включать в состав дополнительные элементы, такие как: инфракрасные излучатели, устройства для активации воздухообмена в межцилиндровых пространствах, генераторы токов высокой частоты и др.


  1. Рис. 101. Принципиальная схема сушильной части БДМ (Л.12.стр.215. рис.1.176)

  2. вакуумный вал; 2 –бумагосушильный цилиндр; 3 – бумажное полотно; 4 – сушильная сетка; 5 – вентиляционный колпак; 6 – сушильный воздух; 7 – подача воздуха на общеобменную вентиляцию; 8 – скруббер; 9 – воздухозаборная шахта; 10 – теплоуловитель 2 – й ступени; 11 – теплоуловитель 1 – й ступени; 12 – верхняя сушильная сетка при традиционной схеме проводки бумажного полотна; 13 – каландр; 14 – накат; 15 – нижняя сушильная сетка; 16 – воздухораспределительные каналы.
Сушильные цилиндры обычно располагаются в два ряда в шахматном порядке, поэтому бумажное полотно попеременно соприкасается сначало одной стороной с цилиндрами верхнего ряда, а затем противоположной стороной – с цилиндрами нижнего ряда.

Принцип работы

Мокрое бумажное полотно, направляемое с прессовой части бумагоде-лательной машины заправляется между нагретой поверхности первого сушильного цилиндра 2 и сушильной сеткой (сукно) 4. На начальной участке движения сушильная сетка (сукно) сопровождает высушиваемое полотно в свободном участке между верхними сушильными цилиндрами и нижними вакуумными валиками. Это является особенностью данной схемы заправки бумажного полотна. Такая заправка снижает опасность обрыва бумажного полотна. В следующих участках сушки сукно сопровождает бумажное полотно только на поверхности контакта с нагретой поверхности сушильных цилиндров. На участке соприкосновения полотна с нагретой поверхностью сушильного цилиндра идет интенсивная передача тепла бумажному полотну, за счет чего происходит испарение влаги, часть которой пропитывает сукно. На свободном участке движения полотна от цилиндра к цилиндру продолжается испарение влаги, благодаря чему температура полотна снижается. Сушильные цилиндры герметично закрыты вентиляционным колпаком 5, из которого производится удаление отработанного влажного воздуха. Часть отработанного воздуха в теплоуловителе 11 смешивается со свежим цеховым воздухом, нагревается в калорифере и по воздуховоду сушильного воздуха 6 подается в сушильную камеру через воздухораспределительные каналы 16. Часть отработанного воздуха, смешиваясь с цеховым воздухом в теплоуловителе 10 и водными каплями, поступающими из скруббера 8, после кондиционирования направляется на общеобменную вентиляцию цеха. Высушенное до кондиционной влажности бумажное полотно после обработки в каландре 13 наматывается в рулон на накате 14.

Сушильные сукна или сетки плотно прижимают бумажное полотно к нагретой поверхности цилиндров, тем самым обеспечивают хороший контакт между ними. Это предотвращает образование морщин и складок на поверхности бумажного полотна.

Рассматриваемая схема проводки бумажного полотна называется «безобрывной», что достигается сопровождением полотна на начальной участке движения сеткой или сукном на свободной участке сушки между верхними сушильными цилиндрами. На нижнем ряду вместе двух сушильных цилиндров установлены сетконаправляющие вакуумные валики, служащие для предотвращения образования пузырей и «мешков».

Сушильный цилиндр

Основным рабочим элементом сушилки подводящее тепло к бумажному полотну и обеспечивающее ее движение внутри сушилки является сушиль-ный цилиндр. На рис. 102 приведена продольное сечение сушильного цилиндра.

Рис. 102. Сушильный цилиндр (Л. 12. стр.219. рис. 1.179)

1 – лицевая цапфа; 2 – лицевая торцевая крышка; 3 – смотровой люк; 4 – канавки заправочных канатиков; 5 – углубление дла наконечника сифона; 6 – проводная торцевая крышка; 7 – приводная цапфа; 8 – цилиндрический корпус (обечайка).

Сушильный цилиндр состоит из цилиндрического корпуса (обечайки) 8 к которому болтами закреплены сферические торцевые крышки 2 и 6. Сфери-ческие крышки могут быть монолитными или сборными, с запрессованными цапфами. Для придания высокой гладкости поверхности и получения более высокого значения коэффициента теплоотдачи к бумажному полотну наружная поверхность цилиндрического корпуса тщательно шлифуется и полируется, придается высокая твердость, что обеспечивает длительный срок службы цилиндра. Материалом цилиндрического корпуса служит высококачественный мелкозернистый чугун. За последнее время некоторое применение получили стальные цилиндры.

Внутреннюю поверхность цилиндров протачивают для получения стенки одинаковой толщины, что обеспечивает равномерное распределение температуры поверхности цилиндра. Цилиндры быстроходных бумагоделательных машин подвергаются динамической балансировке. Ширина цилиндров несколько больше ширины бумажного полотна. Наибольшее распространение получили цилиндры диаметром 1500 мм , для скоростных машин диаметр цилиндров составляет 1812 мм , а в последние годы находят применение цилиндры диаметром 2200 мм .

Сферические крышки изготавливаются из высококачественного чугуна подвергнутого предварительному отжигу. На крышке имеется люк служа-щего для внутреннего осмотра и обслуживания. Стыкуемые поверхности корпуса 8 цилиндра и торцевых крышек 2 и 6 уплотняются асбестовым шнуром с нанесением герметика.

Сушильные цилиндры изнутри нагреваются паром высокого давления (более 0,07 Мпа), поэтому они подпадают в категорию аппаратов работающих при высоком давлении и поэтому на них распространяются правила Госгортехнадзора . В соответствии с этими правилами изготовление цилиндров разрешается только предприятиям, которые оснащены техническими средствами, обеспечивающими качественное их изготовление в соответствии с правилами ГОСТ.

В конце сушильной части машины устанавливаются холодильные цилиндры, которые служат для охлаждения бумажного полотна от 85 ÷ 90 0 С до 50 ÷ 55 0 С и увеличения влажности полотна на 1,5 ÷ 2 ,5 %, за счет конденсации водяных паров на холодной поверхности цилиндров. Для этого эти цилиндры изнутри охлаждаются холодной водой. Охлаждение и увлажнение бумаги способствует лучшему ее уплотнению на каландрах, уменьшению разницы в гладкости сеточной и лицевой сторон бумажного полотна. Температуру поверхности холодильных цилиндров рекомендуются поддерживать в пределах 35 ÷ 40 0 С.

Узел подачи пара удаления конденсата из сушильного цилиндра

Как было объяснено выше, бумажное полотно сушится, соприкасаясь с горячей поверхностью сушильного цилиндра. Поверхность сушильного цилиндра нагревается благодаря теплу конденсации водяного пара подавае-мого внутрь цилиндра. Образующийся конденсат, в зависимости от скорости вращения цилиндра может иметь расположение, указанное на рис.103.

Рис. 103. Расположение конденсата в полости сушильного цилиндра (Л.12. стр.224, рис.1.183). а – при отстойном конденсатообразовании; б – при кольцевом образовании конденсата; в – при переходном режиме.

1 – бумажное полотно; 2 – сушильный цилиндр; 3 – конденсат; 4 – конденсатное кольцо.

Внутри сушильного цилиндра конденсат может, имеет два режима устойчивого расположения: отстойный и кольцевой, а также промежуточное состояние – переходной режим.

Отстойный режим наблюдается при низкой скорости бумагоделательной машины (350 ÷ 400 м/мин), при этом образующиеся конденсат стекает вниз и располагается в нижней части цилиндра в виде сегмента. При вращении цилиндра сегмент конденсата несколько смещается в направлении вращения цилиндра. Энергия, затрачиваемая на привод сушильки, зависит от скорости машины, от диаметра цилиндров, а также от расположения конденсата внутри цилиндров. В отстойном режиме по мере повышения скорости потребляемая машиной энергия растет. Как только в цилиндре образуется конденсатное кольцо (кольцевой режим расположения конденсата), потребляемая мощность резко уменьшается в связи с сокращением затрат мощности на трение между конденсатом и внутренней поверхности цилиндра.

Выбор схемы и конструкции узла отвода конденсата из цилиндра зависит главным образом от расположения конденсата, т. е. от скорости бумагоделательной машины. В быстроходных машина, где реализуется кольцевой режим расположения конденсата применяется вращающиеся или неподвижные сифоны. На рис. 104 приведена конструкция узла подачи пара и отвода конденсата быстроходной машины.

Рис. 104. Вращающийся сифон и паровая головка сушильного цилиндра.

(Л. 12. стр. 225. рис. 1.185)

1 – сушильный цилиндр; 2 – графитовые уплотнительные кольца; 3 – распорная пружина; 4 – штанга; 5 – сифонная трубка; 6 – насадка; 7 – пружина; 8 – труба; 9 – паровая головка.

Пар в цилиндр подается через кольцевой зазор между вращающейся сифонной трубкой 5 и трубкой 8. Графитовые уплотнительные кольца 2 и пружина 7 обеспечивает герметичность паровой головки 9. Вращающийся сифон состоит из сифонной трубки 5, один конец которой заканчивается насадкой 6, а другой конец проходит по центру полой цапфы сушильного цилиндра и заканчивается в паровой головке 9. Крепление вращающейся сифона производится опорной регулируемой штангой 4, заканчивающейся конусной пружиной 3. Насадка 6 плотно прилегает к внутренней поверхности цилиндра, а зазор для поступления конденсата может регулироваться с помощью специальных болтов. Достоинствами сифонов этого типа являются их надежное крепление в цилиндре и возможность установления нескольких сифонов по длине цилиндра. Недостатком можно считать необходимость наличия перепада давления для удаления конденсата.

Еще одним важным элементом многоцилиндровых сушилок являются сетки и сукна, которые служат для транспортировки бумажного полотна и создания плотного контакта влажного бумажного полотна с нагретой поверхностью цилиндра. Ранее находили применения шерстяные и х /б – ные сукна, в настоящее время широкое распространение получили синтетические сушильные сетки. При использовании сукон машина должна иметь сукносушильные цилиндры. На рис. 105 приведена схема заправки сукна на верхний ряд сушильных цилиндров.

Рис. 105. Схема заправки сукна на сушильные цилиндры (Л.12.стр. 228, рис. 1.187)

1
7
– бумажное полотно; 2 – бумагосушильный цилиндр; 3 – сукноведущие валики; 4 – натяжной валик; 5 – правильный валик; 6 – сукносушильный валик; 7 – сукно..

Как видно, сукно 7 проходит соприкасаясь поверхности сушильных цилиндров и высушиваемое бумажное полотно 1 сукном прижимается к поверхности цилиндров 2, обеспечивая плотный контакт между ними. В процессе сушки часть влаги впитывается сукном, поэтому есть необходимость его сушки в сушильном цилиндре 6. Вспомогательные валики 3, 4 и 5 обеспечивают прохождения сукна при постоянном натяжении и расправленном виде по центру машины.

Преимуществами синтетических сеток перед шерстяными и х/б ными сукнами является большой срок их службы, легкость и более высокая паропроницаемость, воздухопроницаемость, отсутствие необходимости подсушки, высокая прочность и др.. Немаловажным фактором является то, что применение синтетических сеток высвобождает натуральные волокна от технического применения. В таблице представлены характеристики сушильных сеток и сукон изготавливаемые предприятиями России.

Таблица Характеристики сушильных сеток и сукон

Из вышеприведенных данных явствует, что синтетические сетки имеют гораздо меньшую массу и более высокую воздухопроницаемость, что положительно сказывается на эффективность работы сушилок.

§ 7. Другие типы бумагоделательных машин

1. Самосъемочные машины

Самосъемочные машины называемые также янки-машинами были изобретены в 1827 г.. Они предназначены для формования тонких впитывающих санитарно-гигиенических видов бумаги весом 1 м 2 8  20 г, а также для выпуска более плотной бумаги односторонней гладкости весом 1 м 2 30  55 г (билетной, этикетной, афишной, спичечной и др.). Если первые образцы конструкции этих машин работали при скоростях не превышающие 100  150 м/мин, то рабочие скорости современных машин доходит до 1500 м/мин, при ширине доходящее до 7 м. На рис. 106 приведена принципиаль-ная технологическая схема самосъемочной машины.




Рис. 106. Схема самосъемочной бумагоделательной машины (Л. 13. стр613. рис. 231)

1 – сеточный стол; 2 – гауч-пресс; 3 – съемное сукно; 4 – мокрый пресс; 5 – вальцовая сукномойка; 6 – большой сушильный цилиндр; 7 – гладильный пресс; 8 – накат; 9 – вентиляционный колпак; 10 – сукно.

Отличительной особенностью конструкции этого типа бумагодела-тельной машины от длинносеточной машины заключается в том, что сеточная часть укорочена (6  8 м) и имеет один сушильный цилиндр большого диаметра (3,6  6 м). В сеточной части машины обычно устанавливаются пять-шесть регистровых валиков и два-три отсасывающих ящиков. Машины, предназначенные для выпуска тонких впитывающих санитарно-гигиенических видов бумаги, имеют грудной вал с отсасывающими камерами. Эти виды бумаги вырабатываются из сильно разбавленной бумажной массы (0,10,2%).

Бумажное полотно с сетки сеточного стола 1 снимается съемным сукном 3, которое надето на верхний вал гауч-пресса 2. Далее полотно, находящееся между съемным сукном 3 и сукном 10 подвергается отжиму в мокром прессе 4 до сухости 3235%, после чего бумажное полотно передается большому сушильному цилиндру 6, работающему без сукна. К сушильному цилиндру бумажное полотно прижимается гладильными 7 (или прижимными) валами. На поверхности цилиндра полотно сушится контактно-конвективным способом. На сушильный цилиндр надета вентиляционный колпак 9, в котором размещается отопительно - вентиляционная система воздуха, где воздух нагревается и с помощью сопел нагнетается на поверхность бумажного полотна. Высушенное полотно бумаги принимается накатом 8.

На рис. 107 приведена схема начального участка машины.




Рис. 107. Схема напорного устройства и грудного вала самосъемочной машины. (Л.13 стр.614 рис. 232)

1 – отсасывающий грудной вал; 2 – первая вакуумная камера; 3 – вторая вакуумная камера; 4 – напорный ящик закрытого типа; 5 – сетка.

Из напорного ящика 4 бумажная масса подается на поверхность грудного вала 1 с отсасывающими камерами 2, 3. Выпускная щель образована из двух пластин (губ), верхняя из которых доходит до центра грудного вала, а нижняя короче верхней на 150  200 мм . Благодаря такой конструкции выпускной щели бумажная масса выходит из напорного ящика прямо над первой отсасывающей камерой грудного вала.


  1. Двухсеточные столовые машины
Двухсеточные столовые машины предназначены для выработки техни-ческой бумаги с повышенным весом 1 м 2 , которая трудно формуется на обычной односеточной бумагоделательной машине. Трудность заключается в снижение скорости обезвоживания бумажной массы, что приводит к снижению качества бумаги и производительности машины. Изготовление двухслойной бумаги на двухсеточных машинах позволяет преодолеет эти трудности и получит бумагу с хорошим просветом и однородную по физико-механическим свойствам. На рис. 108 приведена технологическая схема двухсеточной бумагоделательной машины.




Рис.108. Двухсеточная столовая машина (Л.13 стр.619 рис. 235)

1 – верхний сеточный стол; 2 – нижний сеточный стол; 3 – первый пресс.

Как видно из приведенной технологической схемы двухсеточная машина отличается от обычной бумагоделательной машины только наличием второго сеточного стола, который размещается над нижним сеточным столом маши-ны. Верхний сеточный стол 1 располагается несколько смещенным влево положении по сравнении с нижним столом и бумажное полотно передается на отсасывающие ящики или в гауч - пресс нижнего сеточного стола специальным транспортирующим сукном или сеткой верхнего стола. Далее сдвоенное бумажное полотно передается к первому мокрому прессу 3. Эти машины сравнительно тихоходные, максимальная рабочая скорость состав-ляет 250 м/мин при ширине машины 2,5 – 3,5 м.

Наличие очистительной аппаратуры для каждого сеточного стола является особенностью конструкции двухсеточных бумагоделательных машин. Таким образом, каждый сеточный стол является самостоятельно действующим элементом бумагоделательной машины.

3 . Цилиндровые бумагоделательные машины

Цилиндровые бумагоделательные машины широко применяются для производства многослойного ролевого картона весом 1 м 2 до 800 г . На рис. 109 приведена технологическая схема трехцилиндровой бумагоделательной машины




Рис. 109. Схема трехцилиндровой бумагоделательной машины (Л.13 стр.6239 рис. 238)

1 – сеточные цилиндры; 2 – прижимные валики; 3 – отсасывающий вал; 4 – пред-варительные пресс; 5 – гауч-пресс; 6 – верхнее съемное сукно; 7 – нижнее сукно; 8 – вальцовая сукномойка; 9 – отсасывающие ящики; 10 – первый мокрый пресс; 11 – сукномойка Франка.

В состав бумагоделательной машины кроме указанных в схеме элементов входят прессовая, сушильная части и накат. На машинах этого типа вырабатывают некоторые виды документной, денежной, чертежной, рисовальной и др. бумаги,

Число сеточных цилиндров в зависимости от вида выпускаемой продук-ции может достигать 7 – 8, рабочая ширина 4 – 5 м, рабочая скорость 250 м/мин.

Как видно из приведенной схемы сеточные цилиндры 1 установлены последовательно и объединены между собой одним съемным сукном 6. Такая машина позволяет вырабатывать многослойную бумагу или папку в виде бесконечного полотна.

Принцип работы машины заключается в следующем: сеточный цилиндр 1 погружен в металлическую ванну, в которую подается по принципу прямотока или противотока разбавленная бумажная масса. Внутри цилиндра помещается вакуум камера, соединенная с вакуум насосом. Благодаря отсасыванию воды на поверхности сеточного цилиндра формируется бумаж-ное полотно, которая снимается с поверхности цилиндра шерстяным сукном 6. Прижимной валик 2, поверхность которого образовывает слой мягкой резины, осуществляет прижим сукна и бумажного полотна к сеточному цилиндру. Отсасывающий вал 3 установленный после сеточных цилиндров служит для предварительного обезвоживания бумажного полотна. Предвари-тельных прессах 4 и гауч-прессе 5 происходит дальнейшее обезвоживание полотна бумаги. Верхнее съемное сукно 6 проходит через всю сеточную часть машины и проносит с собой полотно сырой бумаги. Во избежание раздавливания сырого бумажного полотна при отжиме под бумажное полотно после сеточных цилиндров снизу подводится второе съемное сукно 7. После гауч-пресса бумажное полотно поступает в прессовую часть машины. Верхнее и нижнее съемные сукна на обратном пути промываются сукномойками 8 и 11. Трубчатые отсасывающие ящики 9 предотвращают отделение мокрого бумажного полотна от верхнего сукна.

Основным формующим конструктивным элементом машины является сеточный цилиндр.

НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО СУШИЛЬНОЙ ЧАСТИ БДМ И КДМ

ПРОЦЕСС СУШКИ БУМАГИ И КАРТОНА. МЕТОДИКА РАСЧЕТА

ЧИСЛА СУШИЛЬНЫХ ЦИЛИНДРОВ, ИХ КОМПОНОВКА В

СУШИЛЬНОЙ ЧАСТИ

План лекции

Характеристика сушильной части, ее роль в общем процессе производства бумаги. Возможные методы сушки бумаги, их преимущества, недостатки. Механизм контактной сушки бумаги на цилиндрах, факторы контактной сушки. Методика расчета числа сушильных цилиндров в период прогрева, в первый период, во второй период.

Возможности устранения усадки бумажного полотна и компоновки сушильных цилиндров по длине сушильной части.

Сушильная часть машин, вырабатывающих санитарные виды бумаги.

После прессовой части сухость бумаги обычно составляет от 28 до 45%. Дальнейшее обезвоживание до конечной сухости 92 – 95% происходит на сушильной части бумагоделательной машины. Количество испаряемой здесь воды определяется сухостью бумаги, поступающей на сушильную часть и уходящей с нее. Оно колеблется в пределах от 1,3 до 2,5 кг воды на 1 кг бумаги, что примерно в 50 – 100 раз меньше количества воды, удаляемой на мокрой части машины.

Из всех частей бумагоделательной машины сушильная часть – наибольшая по длине. Количество сушильных цилиндров, в зависимости от скорости машины, веса 1 м 2 и вида бумаги, может быть от 60 до 80 (диаметром 1500 мм). Вес сушильной части без учета вспомогательного оборудования составляет примерно 60 – 70% веса быстроходной машины, а стоимость доходит до 50% стоимости всей машины. Эксплуатационные расходы, связанные с работой сушильной части, также значительны: стоимость пара на сушку и вентиляцию составляет 5 – 15% стоимости бумаги; мощность, потребляемая сушильной частью, равна примерно половине всей мощности, потребляемой машиной (без мощности, расходуемой вакуумными насосами). Удаление воды на сушильной части значительно дороже, чем на мокрой части. В связи с этим очевидна целесообразность максимально возможного повышения сухости бумаги, поступающей на сушильную часть, так как при этом снижается расход пара и уменьшается необходимое число сушильных цилиндров.

В настоящее время основным методом сушки бумаги на бумагоделательной машине является контактный метод. Во избежание образования морщин (коробления) бумага при сушке должна быть прижата сукнами к цилиндрам.

Нагревание цилиндров осуществляется водяным паром. Имеются конструкции сушильных цилиндров, нагреваемых ор­ганическими теплоносителями, газовыми горелками и электронагревателями, однако они пока не нашли широкого применения.

Контактная сушка бумаги по сравнению с другими методами обладает рядом существенных достоинств, к основным из которых следует отнести вы­сокие экономические показатели и высокое качество сушимого полотна, в частности, высокую двустороннюю гладкость. На сушильной части заканчивается проклейка бумажного полотна. Для хорошей проклейки бумаги температура ее должна быть доведена до 70 – 80°C, прежде чем сухость бумаги достигнет 50%.

К недостаткам многоцилиндровой сушки следует отнести высокую металлоемкость (около двух третей от массы всей машины) и недостаточную интенсивность процесса

Параллельно с контактной сушкой в бумаго- и картоноделательных ма­шинах используется конвективная сушка нагретым воздухом. Несмотря на то, что при конвективной сушке энергетические затраты, как правило, выше, чем при контактной, она находит применение на всех современных бумаго- и картоноделательных машинах.

К достоинствам конвективного метода сушки следует отнести простоту конструктивного исполнения, широкие возможности регулирования влажности по ширине бумажного полотна, а также в ряде случаев большую интенсивность процесса по сравнению с контактной сушкой. Наиболее высокая интенсивность сушки достигается при применении колпа­ков скоростной сушки с сопловым обдувом движущегося полотна.

Наряду с контактной и конвективной сушкой движущихся полотен из­вестны также комбинации двух первых с сушкой в энергетических полях, вакуумной сушкой и сушкой с тепломеханическим выносом влаги.

В последнее время широкое применение за рубежом для сушки бумаги и картона нашли устройства с тепломеханическим выносом влаги. При этом методе сушки происходит не только испарение влаги за счет подвода тепла, но и механическое вытеснение и замещение ее в порах материала газообраз­ным агентом. Сушка с прососом воздуха или газа обладает весьма значи­тельной интенсивностью. Достигнута интенсивность сушки около 140 кг/(м 2 ×ч), что примерно в 10 раз выше средней интенсивности сушки в многоцилиндро­вой сушильной части.

В процессе контактной сушки при соприкосновении влажного полотна бумаги или картона с горячей поверхностью сушильного цилиндра начинается контактный теплообмен. Неко­торое количество тепла передается также радиацией, поскольку абсолютно полного контакта между бумагой и поверхностью цилиндра нет.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова

факультет среднего профессионального образования

Колледж автоматизации лесопромышленного производства

Курсовой проект

по дисциплине «Оборудование переработки древесины»

ПРОЕКТ СУШИЛЬНОЙ ЧАСТИ БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ ДЛЯ ВЫРАБОТКИ РИСОВАЛЬНОЙ БУМАГИ

Исполнитель Т-211 Суханова В.Р.

Руководитель Лоцманова Е. М.

Санкт-Петербург

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Состав сушильной части БДМ

1.2 Принцип работы сушильной части БДМ

2. Расчёт сушильной части БДМ

2.1 Производительность БДМ

Заключение

Введение

Производство бумаги на бумагоделательной машине состоит из нескольких технологических стадий, одна из которых является процесс сушки полотна. После прессов остаточная влага из бумаги может быть удалена только сушкой с применением подогрева. Первые сушильные устройства бумагоделательных машин появились в двадцатых годах XIX столетия. С тех пор они непрерывно видоизменяются и совершенствуются. Не смотря на то, что сушка наиболее энергоемкая часть бумагоделательной машины, от нее зависит один из основных параметров качества бумаги - влажность.

Основу любой бумаги составляют волокна целлюлозы, которые могут быть получены из древесины, соломы, хлопка, тростника, конопли, риса или из макулатуры. Большинство используемой сегодня бумаги содержит смесь лиственных (береза, осина) и хвойных (ель, сосна) пород древесины.

Рисовальная бумага предназначается для выполнения рисунков акварелью, пастелью, карандашом или углем; выпускается по ГОСТ 7277-54 двух марок: марки В - высшего качества, марки О - обыкновенная. В зависимости от вида рисовальной бумаги, ее поверхность может быть гладкой, бархатистой, мелкозернистой, крупнозернистой, или при необходимости специально тисненной. Рисовальная бумага весом 80 г/м2имеет водяные знаки.

Целью курсовой работы является теоретическое и практическое изучение сушильной части бумагоделательной машины.

Исходя из цели, необходимо решить следующие задачи:

Изучить состав сушильной части бумагоделательной машины;

Изучить принцип работы сушильной части бумагоделательной машины;

Произвести расчёт сушильной части бумагоделательной машины.

1. Теоретическая часть

1.1 Состав сушильной части бумагоделательной машины

Сушильная часть имеет приемный цилиндр, два ряда бумагосушильных цилиндров несколько сукносушителей. В конце сушильной части установлен досушивающий цилиндр. Сушильная часть разбивается на группы. Каждая сушильная группа включает в верхнем и нижнем рядах несколько бумагосушильных цилиндров, не менее чем по одному сукносушильному цилиндру, натяжному, правительному и разгонному валику, несколько сукноведущих и бумаговедущих валиков и одно общее сукно. Каждая группа имеет самостоятельный привод от трансмиссии переменной скорости или от отдельного двигателя, допускающий независимый от остальных частей машины пуск и останов группы, а также самостоятельное регулирование скорости ее движения. Бумага после мокрых прессов заправляется на приемный цилиндр. Этот цилиндр не имеет сукна. Его на значение сводится к небольшому повышению температуры проходящей бумаги. Далее влажная бумага проходит по очереди каждый следующий нижний и каждый следующий верхний бумагосушильные цилиндры.

Основным элементом сушильной части является цилиндр. Он представляет собой пустотелый барабан, вращающийся вокруг горизонтальной оси. Насыщенный пар давлением более 0,07 МПа по трубе поступает внутрь цилиндра и заполняет его. Тепло пара передается стенке цилиндра и через нее -- бумаге, которая плотно охватывает приблизительно две трети поверхности цилиндра. Для повышения теплоотдачи от наружной стенки цилиндра к бумаге боковую поверхность цилиндра шлифуют и полируют. Цилиндры делаются из специального чугуна.

Ещё одним важным элементом многоцилиндровой сушильной части являются сетки и сукна, которые служат для транспортировки бумажного полотна и создания плотного контакта влажного бумажного полотна с нагретой поверхностью цилиндра. Сушильные сукна или сетки плотно прижимают бумажное полотно к нагретой поверхности цилиндров, тем самым обеспечивают хороший контакт между ними. Это предотвращает образование морщин и складок на поверхности бумажного полотна.

1.2 Принцип работы сушильной части

сушильный бумагоделательный машина

В сушильной части бумагоделательной машины бумажное полотно обезвоживается до конечной сухости равной 92 - 95 %. В процессе сушки удаляется 1,5 - 2,5 кг воды на 1 кг бумаги, что примерно в 50 - 100 раз меньше, чем на сеточной и прессовой частях машины. При сушке одновременно происходит дальнейшее уплотнение и сближение волокон. В результате повышается механическая прочность и гладкость бумаги. От режима сушки зависят объемная масса, впитывающая способность, воздухопроницаемость, прозрачность, усадка, влагопрочность, степень проклейки и окраска бумаги.

Сушка бумаги на сушильном цилиндре состоит из двух фаз: на нагретой поверхности цилиндра под сукном и на участке свободного хода, т. е. когда бумажное полотно переходит с одного цилиндра на другой. В первой фазе, под сукном, испаряется основное количество влаги: на тихоходных машинах до 80 - 85 %, на быстроходных до 60 - 75 % всей влаги, испаряемой в сушильной части машины. Во второй фазе, на участках свободного хода влага испаряется с обеих сторон бумаги за счет тепла, поглощенного бумагой в первой фазе сушки. При этом бумага в зависимости от скорости машины претерпевает понижение температуры на 4 - 15ОС. При падении температуры снижается скорость сушки, особенно на тихоходных машинах, так как на них падение температуры полотна бумаги больше, чем на быстроходных машинах. С повышением скорости машины количество испаряемой воды на участке свободного хода бумаги увеличивается. С уменьшением количества воды в бумажном полотне интенсивность сушки на свободном участке понижается.

Температуру сушильных цилиндров повышают постепенно, что способствует улучшению качества бумаги и завершению процесса проклейки. В конце сушильной части температуру поверхности цилиндров снижают, так как высокая температура при небольшой влажности бумаги действует на волокна разрушающе.

Мокрое бумажное полотно, направляемое с прессовой части бумагоделательной машины заправляется между нагретой поверхности первого сушильного цилиндра и сушильной сеткой (сукном). На начальном участке движения сушильная сетка (сукно) сопровождает высушиваемое полотно в свободном участке между верхними сушильными цилиндрами и нижними вакуумными валиками. Это является особенностью данной схемы заправки бумажного полотна. Такая заправка снижает опасность обрыва бумажного полотна.

Сушильные цилиндры герметично закрыты вентиляционным колпаком, из которого производится удаление отработанного влажного воздуха. Часть отработанного воздуха в теплоуловителе смешивается со свежим цеховым воздухом, нагревается в калорифере и по воздуховоду сушильного воздуха подается в сушильную часть БДМ через воздухораспределительные каналы. Отработанный и цеховой воздух, вода из скруббера, направляется на общеобменную вентиляцию цеха. Высушенное до кондиционной влажности бумажное полотно после обработки в каландре наматывается в рулон на накате.

2. Расчетная часть

Расчет сушильной части бумагоделательной машины

Данные для расчета

Бумага -- чертежная

В0 = 4200 мм -- обрезная ширина

V = 500 м/мин -- скорость БДМ

q = 120 г/м2 -- масса 1м2 вырабатываемой бумаги

w = 14 кг/м2*ч -- удельный съем воды с рабочей сушильной поверхности

Тк = 95% - конечная сухость бумаги (после сушильной части)

Тн = 42% - начальная сухость бумаги (перед сушильной частью)

tн = 45оС - температура бумаги перед сушильной части

tк = 95оС - температура бумаги после сушильной части

t? = 95оС -- средняя температура полотна бумаги на свободных участках

tв = 85оС -- температура окружающего воздуха

tн1 = 95оС -- температура пара в первой сушильной

tн2 = 123оС -- температура пара в второй сушильной группы

tн3 = 115оС -- температура пара в третьей сушильной группы

вс = 0,6 -- коэффициент обхвата бумагосушильных цилиндров сеткой

вб = 0,63 -- коэффициент обхвата бумагосушильных цилиндров бумагой

д = 0,0275 м - толщина торцевой крышки цилиндра

д1 = 0,00035м -- толщина бумаги

д2 = 0,005м -- толщина сетки

дб = 0,025м - толщина боковой стенки сушильного цилиндра

л1 = 0,0465Вт/(м*град) -- коэффициент теплопроводности бумаги

л2 = 0,058 -- коэффициент теплопроводности сетки

л = 62,8 Вт/м2*град - коэффициент теплопроводности материала стенки, для чугуна

n1 = 15n/100шт -- число сушильных цилиндров в первой группе

n2 = 30n/1000шт -- число сушильных цилиндров во второй группе

n3 = 55n/100шт -- число сушильных цилиндров в третьей группе

2.1 Производительность БДМ.

Qч.брутто=0,06*BnVq, кг/ч

где: 0,06 -- коэффициент, учитывающий перевод граммов в килограммы и минуты в часы;

V -- скорость БДМ, м/мин;

q -- масса 1м2 вырабатываемой бумаги, г/м2

Bn -- не обрезная ширина бумаги, м

Bn=В0+100, мм

Bn=4200+100=4300мм=4,3м

Qч.брутто=0,06*4,3*500*120=15480кг/ч

Qс.брутто=(Qч.брутто/1000)*24, т/сут

Qс.брутто=(15480/1000)*24=371,52т/сут

Qс.н.=Qс.брутто*Кэф, т/сут

Qс.н=371,52*0,86=319,507т/сут

где: Кэф -- общий коэффициент использования БДМ (из таб. =0,86)

Qгод=Qс.н*Z,т/год

Qгод=319,507*345=110229,984т/год

где: Z -- количество дней работы БДМ в году по нормам проектирования, 345дней

2.2 Расчёт количества бумагосушильных цилиндров и теплового баланса процесса сушки

n=19,1*(V*q*(Тк-Тн))/d*б*Tн*w,шт

n=19,1*(500*0,12*(95-42))/1,5*0,65*42*14=106шт

где: б -- коэффициент обхвата сушильных цилиндров бумагой (от 0,60 до 0,67);

d -- диаметр бумагосушильных цилиндров = 1,5м;

q -- масса 1м2 вырабатываемой бумаги, кг;

w -- удельный съем воды с рабочей сушильной поверхности, кг/м2*ч;

Тк -- конечная сухость бумаги, %;

Тн -- начальная сухоть бумаги, %;

w принимаем [№] стр.605, таб.65.

2.3 Расчет тепла и пара на сушку

Общий расход тепла и пара на сушку бумаги

Qобщ.=Qпол.+Qпот., кДж/ч

Полезный расход тепла на сушку бумаги

Qпол.=G*C*(tk-tн)+Wн*Св*(tk-tн)+W*(i-Cв*tс), кДж/ч

где: G- масса абсолютно сухой бумаги, кг/ч;

С -- теплоемкость абсолютно сухой бумаги, кДж/кг*град (в пределах от 1,22 до 1,30);

tн и tk - температура бумаги перед и после сушильной части, оС

Wн -- масса воды в мокром полотне бумаги, поступающем на сушку, кг/ч;

Св -- теплоемкость воды =4,19 кДж/кг*град;

tc -- средняя температура сушки = tк, оС;

G=15480*0,95=14706кг/ч

Поступает на сушку влаги с бумагой:

Wн=G*((100-Тн)/Тн), кг/ч

Wн=14706*((100-42)/42)=20308,286кг/ч

Уходит влага с воздушносухой бумагой:

Wк=G*((100-Тк)/Тк), кг/ч

Wк=14706*((100-95)/95)=774кг/ч

W=Wн-Wк,кг/ч

W=20308,286-774=195304,286кг/ч

Qпол.=14706*1,25*(95-45)+20308,286*4,19*(95-45)+19534,286*(2677,5-95*4,19)=919,125+4254585,917+44527428,223=48782933,265кДж/ч

или 48782933,265/15480=3151,352кДж/кг

Потери тепла

Qпот=q1+q2+q3+q5+q7+q8+q9, кДж/ч

Свободными участками бумажного полотна

q1=3,6*Fб*б*(tб-tв), кДж/ч

где: Fб -- поверхность свободных участков бумажного полотна с двух сторон, м2

б -- коэффициент теплоотдачи бумаги по воздуху, Вт/(м2*град)

tб -- средняя температура полотна бумаги на свободных участках, оС

tв -- температура окружающего воздуха, оС

Fб=2*l*b*n, м2

Fб=2*1,2*4,3*106=1093,92м2

где: l -- длина свободного участка бумаги между цилиндрами (составляет от 1,1 до 1,2м, для сушильного цилиндра диаметром d=1,5м)

b - ширина бумажного полотна (условно принимается равной необрезной ширине бумаги на накате Bn)

Коэффициент теплоотдачи б может быть определен по эмпирической формуле:

б=5,58+3,95*V, Вт/(м2*град)

V=500м/мин=500/60=8,33м/с

б=5,58+3,95*8,33=38,5Вт/(м2*град)

q1=3,6*1093,92*38,5(95-85)=1516173,12кДж/ч

Свободными участками сушильных сеток

q2=3,6*Fс*б*(tб-tв), кДж/ч

Fс=2*Вс*[ Lс-(П*d*n* вб)], м2

Где: Вс-стандартная ширина сетки, м

Где: Lс - сушильная длина сетки, м

n - общее количество бумагосушильных цилиндров

k - опытный коэффициент = 5

Lс=1,5*106*5=795м

Fс=2*4,7*=4660,559м2

Коэффициент теплоотдачи бопределяем по эмпирической формуле для шероховатой поверхности:

б=6,16+4,187*(V/60), Вт/м2*град

б =6,16+4,187*(500/60)=41,052Вт/м2*град

q2=3,6*4660,559*41,052*(95-85)=6887709,65

Днищами бумагосушильных цилиндров

q3=3,6*2*F*K[(tн1- tв)* n1+(tн2- tв)* n2+(tн3- tв)* n3], кДж/ч

где: F - торцевая поверхность одного цилиндра,м2

K - коэффициент теплопередачи пара воздуху через торцевую стенку цилиндра,Вт/м2*град

n1,n2,n3 - число сушильных цилиндров по группам (сушильная часть разбита на три сушильных группы)

n1=(106*15)/100=16шт

n2=(106*30)/100=32шт

n3=(106*55)/100=58шт

tн1,tн2,tн3 - температура пара в сушильных группах, оС

Коэффициент теплопередачи вычисляем по формуле:

K=1/(1/б1+ д/л+1/б2), Вт/м2*град

Где: б1 - коэффициент теплоотдачи от пара стенке сушильного цилиндра, 5815 Вт/м2*град

д - толщина торцевой крышки цилиндра, м

л - коэффициент теплопроводности материала стенки, для чугуна 62,8 Вт/м2*град

б2 - коэффициент теплоотдачи от торцевой стенки цилиндра воздуха, Вт/(м2*град)2

v=500/(60*2)=4,167 - так как две торцевые поверхности

б2=5,58+3,95*4,167=22,05Вт/(м2*град)2

K=1/(1/5815+0,0275/62,8+1/22,05)=21,76Вт/м2*град

F=(3,14*1,52)/2=1,77м2

q3=3,6*2*1,77*21,76*[(95-85)*16+(123-85)*32+(115-85)*58]=864097,96кДж/ч

Открытой боковой поверхностью бумагосушильных цилиндров:

q5=3,6*К*П*d[(1-вб)*Bn+(1/вс)*(Bc-Bn)*[(tн1-tв)*n1+(tн2-tв)*n2+(tн3-tв)*n3], кДж/ч

Где: вс - коэффициент обхвата бумагосушильных цилиндров сеткой

вб - коэффициент обхвата бумагосушильных цилиндров бумагой

Bn - средняя ширина бумажного полотна, м

Bc - стандартная ширина сетки 4,7м

tв - температура окружающего воздуха, оС

Вычисляем коэффициент теплопередачи по формуле:

К=1/(1/б1+ дб/л+1/б2)

К=1/(1/5815+0,025/62,8+1/22,05)=21,77

q5=3,6*3,14*1,5*21,77*[(1-0,63)*4,3+(1-0,6)*(4,7-4,3)]*[(95-85)*16+(123-85)*32+(115-85)*58]=2014027,011кДж/ч

Боковой поверхностью бумагосушильных цилиндров, покрытой бумагой и сеткой:

q7=3,6*К*П*d*Bn*вб*[(tн1-tв)*n1+(tн2-tв)*n2+(tн3-tв)*n3], кДж/ч

К=1/(1/б1+дб/л+д1/л1+д2/л2+1/б2),Вт/м2*град

Где: д1 - толщина бумаги, м

л1 - коэффициент теплопроводности бумаги

д2 - толщина сетки, м

л2-коэффициент теплопроводности сетки

К=1/(1/5815+0,025/62,8+0,00035/0,0465+0,005/0,058+1/22,05)

q7=3,6*7,02*3,14*1,5*4,3*0,63*[(95-85)*16+(123-85)*32+(115-85)*58]=1004769,78кДж/ч

Боковой поверхностью бумагосушильных цилиндров, покрытой сеткой, но не покрытой бумагой:

q8=3,6*К*П*d*Bn*(дб-дс)*[(tн1- tв)* n1+(tн2- tв)* n2+(tн3- tв)* n3], кДж/ч

К=1/(1/б1+ дб/л+д1/л1+1/б2),Вт/м2*град

К=1/(1/5815+0,025/62,8+0,00035/0,0465+1/22,05)=18,7кДж/ч

q8=3,6*18,7*3,14*1,5*4,3*(0,63-0,6)*[(95-85)*16+(123-85)*32+(115-85)*58]=127453,437кДж/ч

Боковой поверхностью бумагосушильных цилиндров, окрытой сеткой, но не покрытой бумагой:

q9=3,6*К*П*d*(Bc- Bn)*вс*[(tн1- tв)* n1+(tн2- tв)* n2+(tн3- tв)* n3], кДж/ч

К=1/(1/б1+ дб/л+д2/л2+1/б2),Вт/м2*град

К=1/(1/5815+0,025/62,8+0,005/0,058+1/22,05)=7,43Вт/м2*град

q9=3,6*7,43*3,14*1,5*(4,7-4,3)*0,6*[(95-85)*16+(123-85)*32+(115-85)*58]=94215,376кДж/ч

Общие потери при сушки составляют:

Qпот=q1+q2+q3+q5+q7+q8+q9,кДж/ч

Qпот=1516173,12+6887709,65+864097,96+2014027,011+1004769,78+127453,437+94215,376=12508446,334кДж/ч

12508446,334/15480=808,039кДж/кг

Qобщ.=Qпол.+Qпот., кДж/ч

Qобщ.=48782933,265+12508446,334=61291379,599кДж/ч

Или Qуд=61291379,599/15480=3959,391кДж/кг

Термическмй коэффициент полезного действия сушильной части машины? равен:

?=(Qпол/Qобщ)*100%

?=(48782933,265/61291379,599)*100%=79%

Удельный расход пара:

Dуд=Qуд/(Iп-Ik),кг/кг бумаги

Где:Iп -энтальпия пара = 2708,44кДж

Ik - энтальпия конденсата = 502,42 кДж/кг

Dуд=3959,391/(2708,44-502,42)=1,8кг/кг бумаги

Заключение

В курсовой работе была изучена сушильная часть БДМ.

Также были решены поставленные задачи:

Изучен состав сушильной части бумагоделательной машины;

Изучен принцип работы сушильной части бумагоделательной машины;

Произведён расчёт сушильной части бумагоделательной машины.

В первой главе были изучены состав и принцип работы сушильной части бумагоделательной машины

Во второй главе удалось произвести расчёт сушильной части бумагоделательной машины, и оказалось, что исходя из высокого термического коэффициента полезного действия, который равен 79%, работа сушильной машины выгодна. Сушильная часть производит большое количество бумаги, её производительность составила 110229,984т/год. А удельный расход пара мал, он равен 1,8 кг пара/кг бумаги.

Список использованной литературы

1. Иванов С.Н. Технология бумаги. Издание 2-ое, перераб. Издательство «Лесная промышленность», 1970, 696 с.

2. Мазарский С.М., Малинский И.З., Эпштейн К.Ю. Оборудование целлюлозно-бумажного производства.М. - Лесная пром-сть,-1969. 452 с.

3. Соколова Л.М., Овдейчук В.П., Самсон М.В. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию технологических процессов целлюлозно-бумажного производства: Учебное пособие для техникумов. - М. «Лесная промышленность» - 1982, 160 с.

4. Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы. Санкт-Петербург. Изд-во СПбЛТА. Том 1. часть 1. 2002г.420 с.

5. Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы. Санкт-Петербург. Изд-во СПбЛТА. Том 1. Часть 2. 2003г.. 632 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

    Процесс обезвоживания полотна на сушильной машине. Современные конструкции прессовых частей машин. Технология и оборудование для изготовления товарной целлюлозы. Расчет теплового баланса сушильной части пресспата и расхода пара на сушку целлюлозы.

    дипломная работа , добавлен 02.02.2013

    Анализ базовой конструкции бумагоделательной машины БДМ-10. Разработка технологического процесса изготовления корпуса. Процесс узловой сборки и монтажа пресса. Расчет режимов резания. Расчет вентиляции, для создания благоприятных условий труда персонала.

    дипломная работа , добавлен 09.11.2016

    Технологический процесс производства бумаги; подготовка исходных материалов. Аналитический обзор конструкции бумагоделательной машины: формующие и обезвоживающие устройства сеточной части: расчёт производительности сетконатяжного вала, выбор подшипников.

    курсовая работа , добавлен 06.05.2012

    Композиция и показатели для офсетной бумаги. Пути интенсификации обезвоживания в прессовой части. Выбор чистообрезной ширины бумагоделательной машины. Расчет мощности, потребляемой нагруженным прессом. Выбор и проверка подшипников отсасывающего вала.

    курсовая работа , добавлен 17.11.2009

    Выбор и расчет влаготеплообработок в сушильной камере. Определение параметров агента сушки на входе в штабель. Расчет расходов тепла на сушку. Подготовка сушильной камеры к работе. Погрузочно-разгрузочные работы. Планировка сушильного цеха, охрана труда.

    курсовая работа , добавлен 28.05.2013

    Описание технологической схемы сеточного стола. Расчет возможной производительности бумагоделательной машины (БДМ). Монтаж и техническая эксплуатация сеточной части БДМ. Расчет конструктивных параметров ящика с гидропланками и мокрого отсасывающего ящика.

    дипломная работа , добавлен 06.06.2010

    Автоматизация электропривода (АЭП) прессовой секции бумагоделательной машины. Технологический процесс: выбор и расчет АЭП, подбор комплекса технических и программных средств. Разработка схемы человеко-машинного интерфейса; математическое описание.

    курсовая работа , добавлен 10.04.2011

    Назначение и конструкция электропривода прессовой части бумагоделательной машины. Расчет мощностей двигателей пересасывающего, отсасывающего и центрального валов. Структурная и принципиальная схемы пресса, разработка алгоритма управления аппарата.

    курсовая работа , добавлен 01.07.2011

    Характеристика технологического процесса подготовки целлюлозы в производстве газетной бумаги. Параметры бумагоделательной машины. Основные решения по автоматизации. Алгоритмическое обеспечение. Имитационное моделирование. Проектирование интерфейса.

    курсовая работа , добавлен 16.10.2012

    Устройство и принцип действия сушильной камеры. Выбор режимов сушки и влаготеплообработки. Расчет требуемого количества камер. Определение массы испаряемой влаги, параметров агентов сушки, расходов теплоты на сушку. Разработка технологического процесса.

Бумагоделательная машина представляет собой сложный механизм, состоящий из нескольких блоков: сеточной, прессовой и сушильной части, накатчика и продольно-резательного станка (ПРС).

    Нижний сеточный стол

    Верхний сеточный стол

    Пневматический напорный ящик

    Пакеты гидропланок

    Пресс с расширенной зоной прессования

  • Сушильные цилиндры

    Клеильный пресс

    Система контроля качества CS5 с автоматическим регулированием

    Накат перифирический

Сеточная часть бумагоделательной машины

Процесс изготовления бумаги начинается в сеточной части, в состав которой входят напорный ящик и сеточный стол.

Существует два вида напорных ящиков:

  • открытые;
  • закрытые.

С помощью этих ящиков общая бумажная масса непрерывно и равномерно подается на сетку бумагоделательной машины, распределяясь по всей ее ширине. Выходящая масса, оказавшись на сеточном столе, формуется в бумажное полотно.

Внешне сеточный стол выглядит как горизонтально расположенная плоскость из натянутой сетки. Для поддержки нижней или обратной сеточной ветви предназначены сетковедущие, сеткоправильные и сетконатяжные валики.

Основной элемент сеточного стола бумагоделательной машины – сетка. Она непосредственно участвует в процессе превращения бумажной массы в бумажное полотно.

В процессе формования на сетку оказывается сильное механическое и химическое воздействие. Следствием этого являются определенные характеристики, которыми она должна обладать, чтобы выполнять свою работу качественно и полноценно:

  • высокая прочность на разрыв, истирание, изгиб;
  • хорошая водопропускная способность;
  • высокая плотность;
  • высокая устойчивость к кислотам.

Хорошие водопропускные параметры необходимы для того, чтобы оборотная вода смывала минимальное количество мелких волокон, а также чтобы на бумаге была как можно менее заметной маркировка. Маркировкой в данном случае является оставленный сеткой оттиск, возникающий на той стороне полотна, которая при формовании соприкасалась с сеткой.

Прессовая часть бумагоделательной машины

Подготовленное на этапе формования бумажное полотно из сеточной части попадает в прессовую часть бумагоделательной машины. В ней происходит дальнейшее обезвоживание и уплотнение бумажного полотна. В результате прохождения полотна между прессовыми валами из него путем механического отжима удаляется вода.

Прессовая часть бумагоделательной машины состоит из следующих элементов:

  • станина. Именно на нее устанавливаются все механизмы и узлы пресса;
  • прессовые валы (нижний и верхний). Полотно проходит между ними для удаления воды;
  • прессовое сукно;
  • сукноправильный механизм;
  • сукнонатяжной механизм;
  • спрысковое устройство;
  • сукномойка;
  • ковш - ванна для сбора воды;
  • шабер верхнего вала;
  • устройство, осуществляющее прижим-вылегчивание верхнего вала;
  • сукноведущие (обводные) валы.

Прессовая часть имеет рабочее линейное давление 120-130 кг/см2, формат - 1600 мм. Поставка прессовой части бумагоделательной машины осуществляется с дополнительными крепежами, шинами, площадкой, сукноправкой и пневматическим режимом. Характеристики прессовых валов: нижний - обрезиненный, с коваными цапфами; верхний - обрезиненный, с покрытием «artificial stone».

Сушильная часть бумагоделательной машины

Самой большой по длине является сушильная часть бумагоделательной машины. В ней функционируют расположенные в шахматном порядке в два яруса сушильные цилиндры. Эти цилиндры нагреваются паром. При прохождении по ним бумажное полотно поочередно соприкасается с верхними и нижними цилиндрами обеими своими поверхностями.

Сушильные цилиндры высушивают бумажное полотно до 5-7%. В этой части бумагоделательной машины завершается процесс обезвоживания.

На некоторые модели бумагоделательных машин дополнительно устанавливаются автоматические регуляторы, отслеживающие подачу пара в цилиндры; устройства, автоматически заправляющие бумажное полотно на сушильные цилиндры.

mob_info