Габаритные размеры, м 2.2. Расчет производительности дисковых рубительных машин Наиболее высокий выход технологической щепы и лучшие энергетические показатели имеют дисковые рубительные машины, рабочий орган которых – ножевой диск. Ножи закреплены на лицевой стороне диска радиально или под некоторым углом к радиусу, таким образом, что режущие лезвия несколько выступают над диском. К лицевой стороне диска с некоторым зазором примыкает направляющий патрон, по которому баланс подводится к ножам.

На стенках, образующих днище патрона, установлены контрножи. В теле диска вдоль режущей кромки каждого ножа выполнены сквозные подножевые щели. Диск огражден кожухом.

Балансы по направляющему патрону подаются к ножам вращающегося диска. Каждый нож отрубает шайбу толщиной равной величине выступа ножа. При этом подача сырья под следующий нож осуществляется затягивающим усилием предыдущего ножа. Под действием скалывающих или сдвигающих усилий на передней грани ножа отрубаемая шайба распадается на отдельные элементы – щепу. Через подножевую щель щепа поступает на приводную сторону диска и затем удаляется из корпуса.

По способу подачи древесины различают машины с наклонным и горизонтальным направляющим патроном; по способу удаления щепы – с верхним и нижним выбросом.

Производительность рубительной машины Q, м3/ч, плотной древесины определяется по формуле где dp – среднеквадратичный диаметр перерабатываемых балансов, м; nср – средняя частота вращения вала рубительной машины, мин–1; lщ – длина получаемой щепы, м; z – количество ножей на диске, шт.; kп – коэффициент, учитывающий эффективность использования машинного времени (для тихоходных малоножевых машин принимается равным 0,7–1,0; для быстроходных многоножевых –0,4–0,7 [6]); kl – коэффициент неравномерности длины щепы (для малоножевых – 0,80–0,85; для многоножевых – 0,93–1,00).

Измельчению часто подвергаются балансы различного диаметра. Поэтому вводится понятие среднеквадратичного или эквивалентного диаметра. Среднеквадратичный (эквивалентный) диаметр перерабатываемых балансов dp, м, определяется из выражения где i – относительное содержание балансов диаметром di.

Среднюю частоту вращения вала рубительной машины nср, мин–1, рассчитывается по формуле где nн – номинальная (начальная) частота вращения вала до начала рубки, мин–1; nк – конечная частота вращения вала после рубки (nк = 0,9nн), мин–1.

где Vр – окружная скорость резания на среднем диаметре, проходящем через середину ножа, м/с (для малоножевых машин составляет 15– 18 м/с, для многоножевых – 20–30 м/с); Dр = 0,6D – средний диаметр резания (диаметр центра ножей), м.

Длина получаемой щепы lщ, м, определяется как где h – расстояние от плоскости диска до режущей кромки ножа, м;

1 – угол наклона загрузочного патрона в вертикальной плоскости;

2 – угол наклона загрузочного патрона в горизонтальной плоскости.

Продолжительность рубки одного баланса р, мин–1, длиной L рассчитывается по формуле При получении щепы из отходов деревообработки или при одновременной рубке нескольких балансов малого диаметра рекомендуется задаваться площадью поперечного сечения измельчаемой древесины. В этом случае где Fр – площадь поперечного сечения измельчаемой древесины, м.

В случае переработки нескольких балансов площадь поперечного сечения измельчаемой древесины определяется где m – число одновременно измельчаемых балансов.

2.3. Расчет мощности привода рубительных машин Мощность привода рубительной машины складывается из мощности холостого хода и полезной мощности. Мощность холостого хода расходуется на преодоление трения качения в роликоподшипниках, а в машинах с верхним выбросом щепы и на создание вентиляционного напора. Полезная мощность расходуется на рубку древесины, а в машинах с верхним выбросом щепы и на механическое выбрасывание щепы.

где N – мощность привода рубительной машины, кВт; Мс – полный момент сил сопротивления, Н · м; nн – номинальная частота вращения диска, мин–1; Мх – мощность холостого хода, кВт; Мпол – полезная мощность, кВт.

где Мтр – крутящий момент на преодоление сил трения в опорах, Н · м; Мв – крутящий момент на создание вентиляционного напора, Н · м; Мр – крутящий момент на преодоление сил затрачиваемый на механический выброс щепы, Н · м.

где f – коэффициент трения качения равный 0,02; G – вес ротора рубительной машины, кг; d к – диаметр окружности качения роликов, м.

где zл – количество лопаток на ободе диска; Fл – площадь одной лопатки, м2; Dл – диаметр, описываемый при вращении центром тяжести лопатки, м; – коэффициент сопротивления, учитывающий радиальное расположение лопаток ( = 0,7).

Крутящий момент на преодоление сил сопротивления резанию где d p – среднеквадратичный диаметр перерабатываемых балансов, м; z – число ножей; R0 – удельное сопротивление резанию, определяемое по табл. 13, Н/м; k1, k2, k3 – коэффициенты, учитывающие степень затупления ножей, влажность и температуру древесины (для острых ножей k1 = 1, для затупленных – k1 = 1,25; при влажности древесины 50–60% k2 = 1, при влажности древесины 20–30% k2 = 1,1; при переработке в щепу незамороженной древесины k3 = 1, при переработке в щепу замороженной древесины k3 = 1,4) [6].

Значение удельного сопротивления резанию R Порода древесины Удельное сопротивление резанию, Н/м Крутящий момент, затрачиваемый на механический выброс щепы Мм, Н · м, рассчитывается по формуле где щ – плотность щепы (древесины), кг/м3 [6].

2.4. Порядок расчета рубительных машин 1. Средний диаметр перерабатываемой древесины задается или вычисляется на основании заданного распределения балансов по размерам.

2. Из заданной производительности по табл. 11–12 принимается диаметр ножевого диска. Определяется средний диаметр резания.

Принимается скорость резания на среднем диаметре и рассчитывается частота вращения вала рубительной машины.

3. Из формулы для определения производительности рубительной машины рассчитывается число ножей на диске рубительной машины, полученное значение округляется до целых чисел.

4. Определяется продолжительность рубки одного баланса максимального диаметра с длиной L.

5. Рассчитывается мощность привода рубительной машины, затрачиваемая на обеспечение бесперебойной работы предприятия.

3. ОБОРУДОВАНИЕ ДРЕВЕСНО-МАССНЫХ ЗАВОДОВ

Сущность процесса дефибрирования заключается в расщеплении древесины на волокна и размоле волокон. По принципу действия дефибреры бывают периодического и непрерывного действия. В зависимости от способа прижима древесины к камню дефибреры делятся на гидравлические (прижим осуществляется с помощью гидропрессов);

винтовые (прижим осуществляется вращающимся винтом); цепные (прижим осуществляется движущимися цепями); кольцевые (прижим осуществляется вращающимся зубчатым колесом). Из них прессовые относятся к дефибрерам периодического действия, остальные – к дефибрерам непрерывного действия.

Конструкции дефибреров характеризуются большим разнообразием и принципиально отличаются в части организации подачи балансов к рабочему органу – камню. Однако в ходе технического прогресса наибольшее развитие и распространение в промышленности получили только два типа дефибреров – цепные и двухпрессовые (табл. 14–15).

Технические характеристики дефибреров Производительность по воздушносухой белой древесной массе при степени помола 65–70ШР и Размеры балансов, мм:

Габаритные размеры, м:

Технические характеристики дефибреров, изготовленных фирмой Тампелла (Финляндия) Наименование Площадь Исходной величиной для определения производительности дефибрера является удельный съем, который показывает количество древесной массы в граммах, снимаемой с 1 см2 поверхности камня при его перемещении на 1 см. При повышении температуры в зоне дефибрирования и, следовательно, удельного расхода энергии удельный съем уменьшается в соответствии с уравнением где q – удельный съем древесной массы, г/(см2 · см); – опытный коэффициент, зависящий от условий дефибрирования (для цепного дефибрера в зимних условиях = 0,00276; для двухпрессового в зимних условиях = 0,0031, в летних – = 0,00285); U – удельный расход энергии на дефибрирование кВт · ч/т воздушно-сухой древесной массы (для белой древесной массы U = 1100 – 1300 кВт · ч/т; для бурой древесной массы U = 700 – 800 кВт · ч/т).

С учетом геометрии поверхности камня производительность дефибрера составит где Q – производительность дефибрера, т/сут; Fr – удельная радиальная проекция площади контакта абразивных зерен с древесиной, см2/см2;

Vк – окружная скорость камня, м/с; l – длина балансов, м; m – количество подающих устройств; Dк – диаметр камня, м; B – ширина шахты дефибрера, м; arcsin – дуга контакта балансов и камня, рад.

Используя данную формулу можно также по заданной перерабатываемых балансов.

Абсолютная величина Fr может быть получена из табл. 16 в зависимости от относительной глубины погружения абразивных зерен в древесину (z/r) с учетом параметров насечки камня:

– для спиральной шарошки Fr = 2 r где 2 – относительная величина проекции поверхности контакта абразивных зерен с древесиной; h – глубина насечки, см; Nn – номер шарошки.

Относительная величина проекции поверхности контакта абразивных зерен с древесиной в зависимости от глубины погружения зерна в древесину Окружная скорость камня Vк, м/с, определяется по формуле где n – частота вращения вала электродвигателя, мин–1.

Для дефибреров периодического действия при расчете производительности необходимо учитывать периодичность его работы где Qпр – производительность дефибрера периодического действия, т/сут; k – коэффициент использования рабочего времени (k = 0,98).

3.3. Расчет мощности привода дефибрерного камня Эффективная мощность расходуется на преодоление сопротивления относительному перемещению абразивов в зоне дефибрирования.

С учетом геометрии поверхности камня эффективная мощность составляет где Nэф – эффективная мощность, кВт; kд – сопротивление дефибрированию, Н/м.

Величина kд определяется прочностными свойствами древесины и зависит от температуры в зоне дефибрирования. В летний период при более высокой температуре kд = (900 – 950) · 104 Па, в зимний период kд = (1010 – 1060) · 104 Па.

Мощность дефибрирования может определяться также с использованием удельного расхода энергии, затрачиваемой на производство 1 т древесной массы:

где Q – суточная производительность дефибрера, т/сут, воздушносухой древесной массы; U – удельный расход энергии, кВт · ч/т;

– коэффициент потерь мощности ( = 0,94–0,96).

1. Определяется диаметр, тип и марка камня исходя из вида вырабатываемой продукции и рекомендаций, приведенных в [6, 7], а также из данных, представленных в табл. 17.

Зависимость диаметра камня от производительности дефибрера Производительность дефибрера, т воздушно-сухого волокна в сут.

Тип и номер шарошки, параметры насечки дефибрерного камня в зависимости от вида древесной массы выбираются по [5, 6].

2. Окружная скорость и частота вращения камня определяются из следующих рекомендаций (табл. 18).

Зависимость окружной скорости камня от производительности дефибрера Производительность дефибрера, Окружная скорость т воздушно-сухого волокна в сут. нового камня, м/с (не менее) Рассчитанная частота вращения камня n, мин–1, округляется до ближайшего стандартного значения частоты вращения синхронного двигателя (обычно 250; 275; 300 мин–1).

3. Принимается ширина шахты дефибрера: для цепного – не должна превышать 1200–1300 мм, для двухпрессового – 1000–1200 мм.

4. Исходя из заданной производительности определяется длина перерабатываемых балансов. Расчетная длина балансов должна быть 1250 мм при производительности 60 т/сут и 1500 мм при производительности 80–100 т/сут.

5. Далее рассчитывается эффективная мощность в зоне дефибрирования.

4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СОРТИРОВАНИЯ ЩЕПЫ

Технические характеристики сортировок щепы Размер отверстий сит Коэффициент перфорации сит, % Угол наклона сит, Производительность (по щепы), м3/ч щепы), м3/ч Точность отсева фракций, % Габаритные размеры, м:

Сущность процесса сортирования заключается в следующем.

Щепа распределяется на сите слоем некоторой толщины. При круговых колебаниях сита элементарные слои скользят относительно друг друга и относительно сита, также совершая круговые колебания.

Радиус абсолютной траектории слоев щепы убывает по мере удаления от сита вследствие уменьшения коэффициента сухого трения, который является функцией веса вышележащих слоев. Одновременно элементарные слои движутся в направлении наклона сита, поэтому траектории их движения приобретают петлеобразную форму.

Относительные смещения элементарных слоев обеспечивают процесс самосортирования, т. е. опускание мелких частиц в нижние зоны.

Скольжение нижнего слоя относительно сита обусловливает процесс непосредственного прохождения мелких частиц через отверстия сит.

и подбор оборудования для сортирования щепы Часовая производительность сортировки щепы по насыпному объему определяется по формуле где Q – часовая производительность сортировки щепы, м3/ч;

B – ширина сортируемого слоя, м; v – скорость скольжения щепы по ситу, м/с.

Скорость скольжения щепы по ситу сортировок с углом наклона до 8 v, м/с, рассчитывается по эмпирической формуле где n – частота колебаний ситового короба, мин–1; r – амплитуда колебаний, м; – угол наклона сит,.

Качество сортирования щепы определяется точностью отсева отходовых фракций, которая вычисляется по формуле где – точность отсева фракций, %; x – объем фракции в подрешетном продукте сортирования; X – объем фракции в исходной щепе.

4.3. Пример расчета сортировки гирационного типа Вначале осуществляется расчет скорости скольжения щепы по ситу. При этом частота колебаний ситового короба принимается 180 мин–1, амплитуда колебаний – 50 мм, угол наклона верхнего сита – 5, нижнего сита – 5.

Затем рассчитывается производительность сортировки. Ширина сортируемого слоя принимается 3 м, толщина – 0,20 м. Следовательно, Далее в соответствии с табл. 19 определяется, что требуемую производительность обеспечит сортировка типа СЩ-500-1.

5. РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ

ДЛЯ СОРТИРОВАНИЯ БУМАЖНОЙ МАССЫ

Тонкое сортирование массы имеет целью удаление пучков и узелков из бумагообразующих волокон, а также небольших частиц костры, луба.

Тонкое сортирование осуществляется на центробежных, напорных и вибрационных цилиндрических сортировочных установках.

Для тонкого сортирования волокнистой массы выпускаются центробежные, напорные и вибрационные цилиндрические сортировки.

Центробежные сортировки типа СЦ обеспечивают высокую эффективность сортирования и применяются для тонкого сортирования практически всех видов волокнистой массы. Сортировки этого типа работают при относительно низком давлении на входе массы (0,015– 0,030 МПа) и со свободным (без подпора) выходом сортированной массы и отходов. Поэтому регулирование работы центробежных сортировок может осуществляться только по потоку поступающей массы. Техническая характеристика центробежных сортировок представлена в табл. 20.

Технические характеристики центробежных сортировок Наименование параметра СЦ-0,4-01 СЦ-1,0-01 СЦ-1,6-01 СЦ-2,6- Максимальная массы, % Давление сортируемой 0,012–0,024 0,012–0,024 0,012–0,024 0,012–0, массы, МПа массы, МПа Производительность по воздушно-сухому волокну, т/сут.:

сульфитная целлюлоза при диаметре отверстий (концентрация 1,2–1,4%) диаметре отверстий сита 1,8 мм (концентрация 1,2– 1,4%) Давление разбавительной воды, МПа Количество разбавительной воды, % от количества сортированной массы Количество лопастей, шт.

ротора, мин Мощность электродвигателя, кВт Габаритные размеры, м длина ширина высота электродвигателем, т В напорных сортировках истечение суспензии через сито происходит под действием перепада давления на нем. Отходы и сортированная масса из напорных сортировок выходят под давлением.

Отечественное машиностроение выпускает следующие конструкции напорных сортировок: односитовые типа УЗ-01 с гидродинамическими лопастями на роторе, расположенными в зоне сортируемой массы, эти сортировки используются в основном перед бумаго- и картоноделательными машинами и именуются узлоловителями;

двухситовые типа УЗ-12 и СЗ-12 с гидродинамическими лопастями, расположенными в зоне сортируемой массы; односитовые типа УЗШ с гидродинамическими лопастями на роторе, расположенными в зоне сортированной массы, эти сортировки предназначены для сортирования загрязненной массы перед картоноделательной машиной и имеют ограниченное применение; односитовые типа СЦН с цилиндрическим ротором, предназначенные для сортирования различных видов массы при концентрации до 3%. Техническая характеристика сортировок представлена в табл. 21–23.

Технические характеристики односитовых напорных сортировок Производительность по воздушно-сухому Максимальная концентрация сортируемой Габаритные размеры, м Технические характеристики двухситовых напорных сортировок Производительность по воздушносухому волокну, т/сут. 30–60 45–110 60–200 100– Перепад давления, МПа 0,02–0,05 0,02–0,05 0,02–0,05 0,02–0, Максимальное давление поступающей Габаритные размеры, м Технические характеристики напорных сортировок с цилиндрическим ротором Максимальная концентрация Давление поступающей массы, МПа 0,07–0,40 0,07–0,60 0,07–0, Размер отверстий сит, мм Габаритные размеры, м Одним из наиболее перспективных и широко распространенных видов сортирующего оборудования являются напорные сортировки с цилиндрическим ситом. Такие установки могут использоваться как для грубого, так и для тонкого сортирования массы. В напорных сортировках прохождение волокнистой суспензии через сито происходит под действием перепада давления по обеим его сторонам. Эти установки бывают с одним и двумя ситовыми барабанами, горизонтальные и вертикальные (по расположению барабана), с различными формами ротора и лопастей. Наиболее высокой производительностью характеризуются односитовые сортировки с цилиндрическим ротором, снабженным гидродинамическими лопастями. Особая форма лопастей обеспечивает пульсацию давления в волокнистой суспензии, под действием которой происходит прохождение массы сквозь сито, а также осуществляется эффективная очистка его поверхности. Рассматриваемые сортировочные установки могут с успехом использоваться для сортирования целлюлозы, древесной и макулатурной массы. Наибольшая эффективность работы установок достигается при концентрации массы 1,5–3,0%.

5.2. Определение производительности сортировочных машин Производительность установки для сортирования бумажной массы определяется по формуле где Q – производительность сортировки, т/сут; C0 – концентрация исходной волокнистой пропорциональности; k – коэффициент перфорации; F – площадь сита сортировки, м2; а – коэффициент, связывающий удельную производительность с частотой пульсаций, зависящий от концентрации и вида массы, с; n – частота пульсаций массы, создаваемая лопастными механизмами, с–1; µ – коэффициент расхода;

P – перепад давления на сите сортировки, Па; – плотность сортируемой бумажной массы (для волокнистой суспензии концентрацией 0,3–2,0% плотность составляет 1000 кг/м3), кг/м3.

Значения коэффициентов а и определяются с помощью табл. 24–25.

перерабатываемого волокнистого полуфабриката Вид волокнистого полуфабриката Товарная сульфатная беленая перерабатываемого волокнистого полуфабриката Товарная 4,55 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5, древесная Товарная Закрытого сульфатн типа древесная Товарная Закрытого сульфатн типа Частота пульсаций создаваемых ротором n, с–1, определяется как где n0 – частота вращения ротора сортировки, мин–1; f – количество лопастей у ротора, шт.

Коэффициент перфорации рассчитывается по формуле где d – диаметр отверстий сита сортировки, мм; t1 – шаг отверстий по горизонтали, мм; t2 – шаг отверстий по вертикали, мм.

Коэффициент расхода определяется из выражения При выборе параметров сита сначала задается диаметр отверстий, обеспечивающий необходимое качество сортирования. После этого определяется коэффициент перфорации, обеспечивающий максимальную производительность сортировки.

Экспериментально установлено, что связь между оптимальной величиной коэффициента перфорации и диаметром отверстий определяется линейной зависимостью где и – опытные коэффициенты, зависящие от вида массы и определяемые по табл. 26.

Сульфитная Сульфатная 5.3. Расчет мощности привода сортировочных машин Расчет мощности привода сортировок производится с использованием теории подобия, при этом рассчитываемая сортировка сравнивается с известной, все параметры работы которой могут быть определены где N2 – мощность двигателя проектируемой установки, кВт;

N1 – мощность двигателя известной сортировки, кВт; l2 и l1 – длина перфорированной зоны ситового барабана у рассчитываемой и известной сортировки, м; n2 – частота вращения ротора проектируемой сортировки, с ; n1 – частота вращения ротора известной сортировки, с–1; D2 – внутренний диаметр ситового барабана проектируемой сортировки, с–1; D1 – внутренний диаметр ситового барабана существующей сортировки, с–1.

1. Принимается размер и шаг отверстий сит сортировки. Затем определяется коэффициент перфорации.

2. Определяется коэффициент расхода и рассчитывается частота пульсаций массы, создаваемая лопастными механизмами.

3. Рассчитывается производительность сортирующей машины в соответствии с заданными условиями и определяется оптимальная степень перфорации сита сортировки.

4. С использованием теории подобия определяется мощность сортирующего оборудования.

6. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ

БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ

При установке новых машин надо ориентироваться на современные рабочие скорости для данного вида бумаги и оптимальную рабочую ширину бумагоделательной машины, которая является стандартизированной в соответствии с действующими форматами на бумажную продукцию. Основной формат газетной, типографской и других видов бумаги 840 мм, поэтому стандартом предусмотрена ширина машины, кратная 840 мм, например, 2520, 4200, 6300, 6720, 8400.

Разрабатываются также проекты машин с обрезной шириной бумаги 10 080 мм.

Часовую производительность бумагоделательной машины, нетто Р, кг/ч, определяют по формуле где b – необрезная ширина бумажного полотна на накате, м; v – средняя рабочая скорость машины на накате, м/мин; q – масса 1 м вырабатываемой бумаги, кг; k1 – коэффициент, учитывающий холостой пробег машины из-за обрывов или машинный брак (обычно k1 = 0,98– 0,95);

k2 – коэффициент выхода нетто товарной продукции из брутто всей машинной продукции или брак при отделке бумаги (в большинстве случаев k2 = 0,950–0,975).

Величина коэффициентов k1 и k2 зависит от вида вырабатываемой бумаги, скорости машины, ее технического состояния и других факторов.

Расчетное количество эффективных рабочих часов всех бумагоделательных машин в сутки обычно принимается равным 23 ч, бумагоделательных машин в году 345.

6.2. Определение основных параметров сеточного стола Для определения основных параметров сеточного стола необходимо рассчитать удельную производительность или так называемый съем воздушно-сухой бумаги с 1 м2 площади сеточного стола.

Ширина сетки бумагоделательной машины Вс, мм, равна где b0 – обрезная ширина бумаги (после обрезки кромок на перемотно-резательном станке), мм; с – ширина обрезаемых кромок (обычно с = 20–25 мм); у – общий процент усадки на машине по ширине бумажного полотна, зависящий от вида вырабатываемой бумаги;

а – ширина отсекаемых на сетке полосок-отсечек (обычно а = 25–50 мм);

d – ширина устройств для ограничения разлива массы по ширине сетки (при декельном устройстве d = 30–50 мм, при ограничительных линейках d = 5–10 мм); е – ширина свободных кромок сетки (обычно е = 20–50 мм).

Как правило, ширина сетки больше обрезной ширины бумаги на 300–500 мм. Для машин шириной 2520, 4200 и 5880 мм принята стандартная ширина сеток, равная соответственно 2900, 4700 и 6350 мм. Длина рабочей части грудного, регистровых и сетковедущих валов обычно больше ширины сетки на 100–150 мм.

Диаметр грудного вала D1, мм, и регистрового валика D2, мм, рассчитывается по формулам где Вс – ширина сетки, мм.

Длина сетки определяется расчетным путем, исходя из площади сеточного стола. Площадью сеточного стола Fст, м2, принято считать площадь, определяемую необрезной шириной b бумаги на накате и длиной l сеточного стола (расстояние между осями грудного и нижнего гауч-вала):

Пользуясь величиной удельного съема бумаги с 1 м2 площади сеточного стола, определяется или где Sс – удельный съем бумаги на сеточной части машины, кг/(м2 · ч).

Длина сетки lc на машинах в 2,15–2,25 раза больше длины сеточного стола, а при наличии пересасывающего устройства она возрастает еще примерно на 2,5–3,5 м.

Нормы удельных съемов для различных видов бумаги разные и зависят от многих факторов: скорости машины, свойств бумажной массы и ее температуры, количества и конструкции регистровых валиков, гидропланок и т. п. Эти нормы изменяются в широких пределах и приведены в табл. 27.

на сушильной части бумагоделательной машины типографская № 2 и глубокой печати и др.

Чертежная, основа для фотоподложки Конденсаторная Мешочная Односторонней билетная) 6.3. Определение числа отсасывающих ящиков Суммарная площадь отсасывающих ящиков подсчитывается, исходя из удельных съемов бумаги с 1 м2 общей поверхности ящиков, по формуле откуда где b – ширина бумаги на накате, м; bотс – ширина одного отсасывающего ящика (чаще всего bотс = 0,28–0,30 м); п – число отсасывающих ящиков; Р – часовая производительность машины (брутто), кг/ч; Sотс – удельный съем бумаги с общей поверхности отсасывающих ящиков, кг/(м2 ч).

6.4. Определение производительности вакуум-насосов для отсасывающих ящиков и отсасывающих валов Для создания вакуума в отсасывающих ящиках применяются ротационные водокольцевые вакуумные насосы и турбовоздуходувки.

Производительность вакуумных насосов W рассчитывают по формуле где Р – удельная производительность, л/мин; b – ширина машины, м;

v – скорость машины, м/мин.

В табл. 28 приведены значения Р для вакуумных насосов, устанавливаемых на бумагоделательных машинах.

Удельная производительность вакуумных насосов Место установки вакуум-насосов Р, л/мин Гауч:

6.5. Определение типа напорного ящика Между скоростью истечения массы vм и напором h существует зависимость откуда где kc – коэффициент отставания скорости сетки от скорости бумаги на накате (0,85–0,95); kм – коэффициент отставания массы от сетки (0,9–1,0); v – скорость бумажной ленты на накате, м/мин;

µ – коэффициент истечения (для напорных ящиков с конической выпускной губой равен 0,90–0,95); g – ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2 ; h – высота напора массы перед выпускной щелью (считается до середины щели), м.

Ширина выпускной щели а, м, напорного ящика определяется из выражения откуда где Q – количество массы, поступающей на сетку (берется из расчета баланса воды и волокна), м3/мин; l – длина выпускной щели, м.

При высоте напора массы более 1,5 м устанавливают напорные ящики закрытого типа.

6.6. Расчет сушильной части бумагоделательной машины Определение числа сушильных цилиндров и сушильной поверхности. Для определения необходимой поверхности сушильных цилиндров пользуются методом удельных съемов воды W1, кг/(м3 · ч), в сушильной части (кг/ч), испаренной с 1 м2 поверхности контакта бумаги с сушильными цилиндрами (рабочей поверхности сушильной части):

где R – количество воды, испаряемой на сушильной части, приходящейся на 1 кг высушенной бумаги, кг; P1 – съем бумаги с 1 м греющей поверхности, кг/(м3 · ч); Тк – конечная сухость бумаги (после сушильной части), %; Тн – начальная сухость бумаги (перед сушильной частью), %;

l1 – длина бумажного полотна, находящегося на сушильных цилиндрах, т. е. сумма длин дуг сушильных цилиндров, обхваченных бумагой (определяется бумагосушильных цилиндров рассчитывается по формуле где v – скорость бумаги на накате, м/мин; q – масса 1 м2 вырабатываемой бумаги, кг; d – диаметр бумагосушильных цилиндров, м; – коэффициент обхвата сушильных цилиндров бумагой (обычно = 0,60–0,67).

Рабочая Fр, м2, и боковая поверхности Fо, м2, бумагосушильных цилиндров определяются по формулам где b – необрезная ширина бумаги на накате, м; L – длина бумагосушильного цилиндра, м; K – соотношение между общей рабочей и боковой поверхностью сушильных цилиндров (K = 0,57–0,64).

Число сукносушильных цилиндров n1 (при одинаковом диаметре с бумагосушильными цилиндрами) определяется из выражения где – отношение боковой поверхности сукносушильных цилиндров к боковой поверхности бумагосушильных цилиндров, %. Этот коэффициент берется из справочных материалов. Для быстроходных машин и машин, вырабатывающих массовые виды бумаги, он составляет 25–30%. Количество сукносушильных цилиндров должно быть кратным числу сушильных групп по сукнам.

Разбивка сушильных цилиндров по группам производится в зависимости от вида вырабатываемой бумаги и степени ее усадки, причем количество групп по приводу обычно бывает вдвое меньше количества групп по сушильным сукнам, т. к. одна приводная группа включает обычно два сушильных сукна – верхнее и нижнее.

ЛИТЕРАТУРА

2. Черная, Н. В. Проклейка бумаги и картона в кислой и нейтральной средах / Н. В. Черная, А. И. Ламоткин. – Минск: БГТУ, 2003. – 345 с.

3. Колесников, В. Л. Математические основы компьютерного моделирования химико-технологических систем / В. Л. Колесников. – Минск: БГТУ, 2003. – 312 с.

4. Курсовое и дипломное проектирование оборудования предприятий целлюлозно-бумажной промышленности / под. ред.

А. Д. Зубец, В. А. Бабинский, Р. С. Шмеркин, Б. М. Гогерман. – М.:

Лесная промышленность, 1989. – 175 с.

5. Оборудование целлюлозно-бумажного производства / под. ред.

В. А. Чичаев, А. А. Васильев, И. А. Васильев и др. – М.: Лесная промышленность, 1981. – Т. 1. – 368 с.

6. Гаузе, А. А. Оборудование для подготовки бумажной Экология, 1992. –352 с.

7. Ласкеев, П. Х. Производство древесной массы / П. Х. Ласкеев. – М.: Лесная промышленность, 1967. – 560 с.

8. Горскі, Г. М. Тэхналогія паперы і кардону / Г. М. Горскі. – Минск: БДТУ, 2003. – 244 с.

9. Лаптев, В. Н. Практикум по технологии и оборудованию целлюлозно-бумажного производства / В. Н. Лаптев, М. В. Ванчаков. – М.: Экология, 1991. – 208 с.

10. Справочник бумажника. – М.: Лесная промышленность, 1964. – Т. 1. – 843 с.

СОДЕРЖАНИЕ

2.2. Расчет производительности дисковых рубительных машин...

2.3. Расчет мощности привода рубительных машин............

2.4. Порядок расчета рубительных машин.....................

3.2. Расчет дефибреров. Определение производительности 4.2. Расчет производительности и подбор оборудования для 5.1. Классификация оборудования для сортирования бумажной 5.4. Порядок расчета оборудования для сортирования бумажной 6.4. Определение производительности вакуум-насосов для 6.6. Расчет сушильной части бумагоделательной машины.......