Оборудование целлюлозно-бумажного производства Том 1. Оборудование дл
.pdfчество щепы, поступающей в пропарочную камеру, возрастает Когда уровень поднимается до верхнего датчика, последний даст сигнал на понижение скорости вращения двигателя пр0бкообразователя и количество подаваемой щепы уменьшцХС5Ь Диапазон колебания рабочего уровня 250 мм.
В составе измерителя уровня имеется также аварийный дат. чик. Когда из-за какой-либо неисправности уровень щепы дос тигнет зоны действия этого датчика, то он посредством звуко
вого и светового сигнала |
известит обслуживающий персонал |
о наличии неисправности |
и остановит пробкообразователь. |
Установка оборудована центральным и местным пультами управления. С центрального пульта управления осуществляйся пуск и останов всех механизмов установки. С местного пудьта можно управлять только тремя механизмами: вибратором бун кера, вибратором лотка и пробкообразователем. Возможно ав тономное централизованное управление работой установки и внешнее централизованное управление с центрального пудьта цеха.
В конструкции установки предусмотрены контроль и сиг нализация работы и аварийного отключения всех приводов, контроль и сигнализация отклонения от нормы параметров, оп ределяющих ее технологический режим работы, а также состо яние отдельных агрегатов установки.
Установка УГР-03 принципиально не отличается от УГР-02-1. Основное конструктивное отличие установки УГР-03 от
описанной выше заключается в ее горизонтальной компоновке. Эта установка (рис. 4.20) разработана на замену ранее выпу скавшейся установки МД-13 и отличается от последней только применением более мощной дисковой мельницы.
Пропарка щепы в установке УГР-03 производится в гори зонтальной пропарочной камере длиной около 1200 мм. Проб кообразователь приводится от четырехскоростного асинхронного двигателя. Питатель направляет щепу в дисковую мельницу. Размолотая щепа через клапан флажкового типа выдува ется в циклон. В циклон подается в необходимом количестве вода, затем разбавленная масса направляется в смеситель и далее в бассейн. При сухом способе производства плит про дукты размола щепы в циклоне не увлажняются, а направля ются на сушку.
Производительность установки изменяется переключением частоты вращения двигателя пробкообразователя.
4.8. УСТАНОВКИ ДЛЯ СГУЩЕНИЯ И РАЗМОЛА МАССЫ ПРИ ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ
Установки для сгущения и размола массы предназначены для размола различных волокнистых материалов при концент рации 10—30%. Основные параметры этих установок при при-
|
Произво- |
Концентрация |
|
Оборудование, марка |
||
|
массы, ■*' |
Прирост |
||||
|
|
|
||||
Типоразмеры |
дитель- |
|
|
степени |
|
|
, ность, |
посту |
размалы |
помола, |
|
размалы |
|
|
т/сут |
°ШР |
сгущающее |
|||
|
|
пающей |
ваемой |
|
вающее |
|
|
Р а з м о л о т х о д о в с о р т и р о в а н и я д р е в е с н о й м а с с ы |
|||||
УР-1 |
50 |
1,5—5,0 |
10—30 |
15 |
С2Б-10 |
МД-4ШЗ |
УР-2 |
63 |
1,5—5,0 |
10—30 |
15 |
С2 Б-1 0 |
МД-ЗШ9 |
УР-3 |
85 |
1,5—5,0 |
10—30 |
15 |
С2Б-16 |
МД-4Ш6 |
УР-4 |
125 |
1,5—5,0 |
10—30 |
15 |
С2Б-16 |
МД-4Ш7 |
|
|
Р а з м о л с у л ь ф а т н о й ц е л л ю л о з ы |
|
|||
УР-1-01 |
80 |
3,0—5,0 |
10—30 |
2—4 |
С2 Б-1 0 |
МД-4ШЗ |
УР-2 -0 1 |
1 0 0 |
3,0—5,0 |
10—30 |
2—4 |
С2Б-10 |
МД-ЗШ9 |
УР-3-01 |
125 |
3,0—5,0 |
10—30 |
2—4 |
С2Б-16 |
МД-4Ш6 |
УР-4-01 |
2 0 0 |
3,0—0,5 |
10—30 |
2—4 |
С2Б-16 |
МД-4Ш7 |
менении их на размоле отходов сортирования древесной массы и размоле сульфатной небеленой целлюлозы, установленные отраслевым стандартом, приведены в табл. 4.15. В таблице указаны также марки применяемого в установках оборудо вания.
В установках применяются двухбарабанные сгустители и дисковые мельницы с питателями и со свободным выходом массы из размольной камеры.
Так как в некоторых случаях возникает необходимость в различном расположении входящего в установки оборудова ния, предусмотрено несколько вариантов их компоновки. На рис. 4.21 показаны два основных варианта компоновки уста новок: одноэтажное, с наклонным винтовым конвейером, и двухэтажное, с горизонтальным конвейером.
Длина этого конвейера выбрана такой, чтобы дисковая мельница располагалась вне сгустителя. Это обеспечивает до ступ к ней при ремонтах и обслуживании. Транспортирующий винтовой конвейер, кроме того, позволяет сгладить колебания в подаче массы к мельнице в тех случаях, когда происходит на рушение равномерности схода папки со сгустителя.
При размещении установки не всегда возможно установить дисковую мельницу непосредственно над бассейном. В этих вариантах компоновки возможно применение специального сме сителя, который устанавливается в фундаменте мельницы под ее разгрузочным проемом. Смеситель перемешивает густую размолотую на мельнице массу с оборотной водой, и она са мотеком или с помощью насосов может направляться в бас сейн. Степень разбавления массы оборотной водой в смесителе
устанавливается регулирующим клапаном или задвижкой. Как известно, обязательным условием - нормальной работы сгусти теля является стабилизация давления массы в ванне сгусти теля. Она может быть осуществлена регулированием с по-
Рис. 4 .2 1 . Установка для сгущения и размола:
я — одноэтажное расположение; б — двухэтажное расположен |
/ — сгуститель; 2 — кон |
вейер; 3 — мельница дисковая; 4 — смеситель |
|
мощью задвижки, устанавливаемой на входе массы в сгусти тель, или установкой бака постоянного напора. Второй вариант предпочтительнее первого, так как обеспечивает лучшую ста билизацию давления.
С целью снижения концентрации массы при размоле (для некоторых случаев может потребоваться размол при концент рации массы ниже предела стабильной работы сгустителя) пре дусматривается трубопровод, по которому масса от насоса (не
прошедшая сгущение) смешивается со сгущенной массой непо средственно перед мельницей. Количество подаваемой несгуЩенной массы в мельницу регулируется задвижкой.
5. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СОРТИРОВАНИЯ, ОЧИСТКИ И СГУЩЕНИЯ МАССЫ
Загрязнения волокнистой массы имеют различное происхождение, форму и размеры. Они представляют собой минеральные, металлические, волокни стые частицы, кусочки пленки, резины, лепестки недораспущенной бумаги или картона и др. Способ удаления загрязнений из массы в основном опреде ляется их плотностью.
Загрязнения с плотностью большей плотности волокна (частицы металла, песок, окалина, уголь и т. п.) эффективнее всего удаляются в вихревых очи стителях наряду с тяжелыми загрязнениями, но в них в меньшей степени удаляются загрязнения органического происхождения, имеющие форму близ кую к шарообразной (кора, костра и т. п.). В некоторых технологических по токах для удаления металлических ферромагнитных частиц применяются ап параты для магнитного сепарирования массы. Такие загрязнения, как сучки, непровар, щепки, костра, кора, луб, узелки волокон, обрывки веревок, ниток, лепестки бумаги, картона, кусочки полиэтилена, удаляются в сортировках различных конструкций.
Необходимая эффективность сортирования определяется загрязненно стью исходной массы и требованиями к качеству готовой продукции. Кон тролируются соринки площадью от 0,06 до 5 мм2, что соответствует значи тельному диапазону линейных размеров и формы частиц — от точечного сора до частиц толщиной 0,3—0,5 и длиной до 7 мм и более.
Концентрация сортированной и очищенной массы при выработке различ ных видов волокнистых полуфабрикатов составляет 0,5—1,5%. Для сокра щения материальных затрат на хранение и транспортировку волокнистая масса обезвоживается. Сгущение применяется также перед размолом, при промывке и отбелке целлюлозы, полуцеллюлозы, химической древесной массы и при других технологических операциях, а также при выработке товарной продукции. Большую роль играет сгущение для сохранения теплового ба ланса в древесномассных цехах и при замкнутом водопользовании на цел люлозных заводах. В зависимости от требований производства и принятой технологии концентрация сгущенной массы составляет от 3 до 50%.
5.1.СОРТИРУЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ
5.1.1.Схемы сортирования
Исходная масса разделяется сортировкой на два потока — сортированной массы и отходов. Поскольку через отверстия сортирующего сита вместе с волокнами проходят загрязнения, имеющие размеры меньше размеров отверстий, то в потоке сортированной массы остается часть загрязнений. В то же
яремя в отходах сортирования оказывается значительное ко личество доброкачественного волокна. Для выделения этого волокна из отходов они подвергаются дополнительному сорти рованию в одну или несколько ступеней. Поток сортированной массы с этих ступеней либо направляется для выработки про дукции более низкого качества, либо возвращается на преды дущую ступень сортирования (каскадная схема сортирования).
При выработке высококачественных видов бумаги и целлю лозы сортированная на первой ступени волокнистая масса по вторно очищается на сортировках другого типа, либо на таких же, но с меньшим размером отверстий сит или с отверстиями иной формы (после сит с круглыми отверстиями применяются еита со щелевыми или наоборот).
В ходе производства волокнистых полуфабрикатов масса сортируется неоднократно. Древесная масса сортируется после дефибрирования и в композиции с другими составляющими перед бумагоделательной машиной, целлюлоза — после варки, перед отбелкой, после отбелки, перед пресспатом или бумаго делательной машиной, макулатурная масса — после роспуска и перед картоноделательной машиной.
Состав сортирующего оборудования и схемы сортирования зависят от сорности исходной массы, наличия таких технологи ческих операций, как размол, отбелка и др., требований к чи стоте готовой продукции.
5.1.2. Типы оборудования для сортирования волокнистой массы
Все оборудование для сортировдния волокнистой массы по назначению можно разделить на две группы: для грубого и тонкого сортирования. При грубом сортировании из волокни стой массы удаляются включения большого размера: сучки и непровар из целлюлозы, щепки, обмолыши, куски древесины из дефибрерной древесной массы, нераспущенные лепестки бумаги и картона, обрывки веревок, скрепки, кусочки целлофана, фольги из макулатурной массы. При тонком сортировании из массы удаляются костра, кора, луб, пучки и узелки волокон.
Для грубого сортирования древесной массы выпускаются плоские вибрационные сортировки (сучколовители и щеполовки), центробежные сортировки-сучколовители и так называ емые протирочные сортировки для макулатурной массы.
Плоские вибрационные сортировки-сучколовители типа СВ предназначены для сортирования промытой целлюлозы после варки, близкая по конструкции плоская вибрационная сорти- ровка-щеполовка типа ЩВ — для грубого сортирования дре весной массы после дефибреров. Вибрационные сучколовители и щеполовки применяются также для грубого сортирования макулатурной массы и отходов после узлоловителей, установ ленных перед бумаго- и картоноделательными машинами.
Для грубого сортирования непромытой целлюлозы, имеющей высокую температуру, выпускаются центробежные сучколовители типа СЦС. Полностью закрытая конструкция этих машин исключает пенообразование. В последние годы центро бежные сучколовители все шире используются и на сортирова нии промытой целлюлозы. Для грубого сортирования макула турной массы после гидроразбивателей отечественным машино строением в течение многих лет выпускаются протирочные сортировки типа СМ. Отличительная особенность этих машин в том, что одновременно с сортированием с помощью установ ленных на роторе скребков производится растирание недораспущенных в гидроразбивателе комков массы. По мере совер шенствования технологии производства макулатурной массы протирочные сортировки заменяются на более современное обо рудование.
Для тонкого сортирования волокнистой массы выпускаются центробежные, напорные и вибрационные цилиндрические сор тировки.
Центробежные сортировки типа СЦ обеспечивают высокую эффективность сортирования и применяются для тонкого сор тирования практически всех видов волокнистой массы. Сорти ровки этого типа работают^при относительно низком давлении на входе массы (0,015—0,03 МПа) и со свободным (без под пора) выходом сортированной массы и отходов. Поэтому регу лирование работы центробежных сортировок может осущест вляться только по потоку поступающей массы.
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 следую щие конструкции напорных сортировок: односитовые типа УЗ-01 с гидродинамическими лопастями на роторе, располо женными в зоне сортируемой массы, эти сортировки использу ются в основном перед бумаго- и картоноделательными ма шинами и именуются узлоловителями; двухситовые типа УЗ-12 и СЗ-12 с гидродинамическими лопастями, расположенными в зоне сортируемой массы; односитовые типа УЗШ с гидроди намическими лопастями на роторе, расположенными в зоне сортированной массы, эти сортировки предназначены для сор тирования загрязненной массы перед картоноделательной ма шиной и имеют ограниченное применение; односитовые типа СЦН с цилиндрическим ротором, предназначенные для сорти рования различных видов массы при концентрации до 3%.
Вибрационные цилиндрические сортировки типа СВЦ при меняются главным образом для сортирования высококачествен ных видов целлюлозы.
К группе сортирующего оборудования следует отнести от делитель волокна и мельницу-сортировку. Отделители волокна
предназначены для выделения из массы мелкого волокна и улавливания волокнистых частиц из оборотных вод. В отличие от сортировок рабочим (фракционирующим) органом у отде лителя служат сетки.
5.1.3. Сита сортировок
Принцип действия сортировок основан на разделении массы на фракции, различающиеся размерными характеристиками,
при прохождении |
под давлением через |
сортирующее сито. |
В зависимости от |
конструкции сортировок |
сито выполняется |
в виде лотка, цилиндра или диска. Цилиндровое сито изготав ливается из нескольких сегментов, скрепленных между собой разъемным соединением (в центробежных сортировках), или в виде перфорированной обечайки с несущим каркасом или двумя установочными кольцами для крепления его в сорти ровке.
В сортировках для волокнистой массы применяются сита с круглыми и щелевыми отверстиями. Сита с круглыми отвер стиями лучше задерживают загрязнения продолговатой формы, со щелевыми — шаровидной, кубической и приближающейся к ним формы.
Сита с круглыми отверстиями изготавливаются сверлением и штампованием. Микротрещ'ины и остаточные напряжения по сле штамповки существенно снижают срок службы, сит, по этому сита со штампованными отверстиями находят ограничен ное применение.
Конструкция и размеры сит со сверлеными и фрезерован ными отверстиями установлены отраслевым стандартом [38], разработанным с учетом обеспечения наибольшей пропускной способности и необходимой прочности. Стандарт определяет схемы расположения, профиль и размеры отверстий, требова ния к качеству изготовления сит, а также предельные габарит ные размеры ситовых листов.
Для обеспечения равной прочности сита во всех направле ниях круглые отверстия в нем должны распределяться на оди наковом расстоянии друг от друга. Щелевые отверстия распо лагаются на листе рядами. На концах рядов щели выполня ются меньшей длины для снятия остаточных напряжений после фрезерования. В табл. 5.1. приведена характеристика перфора ции сит с круглыми отверстиями.
Исходя из назначения операции сортирования на различ ных стадиях подготовки волокнистых полуфабрикатов, выпу скают сита с круглыми отверстиями диаметром от 1,2 до 12 мм и щелевыми отверстиями от 0,2 до 3 мм. Сита с круглыми от верстиями диаметром от 0,8 до 3 мм и щелевые сита применя ются в сортировках для тонкого сортирования волокнистой массы, свыше 3 мм — для грубого сортирования. Выбор раз-
Тип сортировки, толщина сита |
Профиль и схема расположения отверстий |
Сортировки |
центробежные |
и |
напорные, |
узлоловители |
с ситовым барабаном каркасной конструкции |
||||
|
5 = 2,0; |
2,5; 3,0 |
|
|
Сортировки |
центробежные |
и |
напорные, |
узлоловители |
с ситовым барабаном бескаркасной конструкции, сучколовители вибрационные
S = 2,0; 5,0
Сучколовители центробежные 5 = 5,0
/8-10'У
а =0,8...3,0
: _ d z — |
, |
|
х'У/ |
I |
|
5 |
kI— d « 6...10 |
d,-ld+2)
Сучколовители и щеполовки вибрационные S = 4,0
мера отверстий сит зависит от требований к чистоте готового полуфабриката или бумаги, концентрации сортируемой м^ссы и в какой-то мере от конструкции сортировки.
Круглые отверстия различаются по профилю и могут быть цилиндроконическими, ступенчатыми цилиндрическими или ци линдрическими. Исследованиями [44] установлено, что еита
сотверстиями цилиндроконической формы имеют по сравнению
сситами с цилиндрическими отверстиями меньшее гидравли ческое сопротивление. Однако изготовление этих сит требует больших затрат, так как для их сверления требуется более сложный режущий инструмент. По этой причине отверстия ци
линдроконической формы изготавливаются диаметром только до 3 мм, т. е. в ситах, имеющих наибольшее гидравлическое сопротивление.
Кроме размеров и профиля отверстий важными характери стиками сита являются шаг отверстий, коэффициент перфора ции, толщина ситового листа. Толщина сит составляет 2—5 мм. Сита толщиной до 3 мм применяются в ситовых-барабанах каркасной конструкции, толщиной 4 и 5 мм — в бескаркасных вариантах. Шаг t и диаметр отверстий d определяют степень перфорации сита (коэффициент перфорации К). Коэффициент перфорации при равномерном расположении отверстий может быть определен по формуле K=0i907d2/t2. Коэффициент пер форации имеет большое значение для обеспечения стабильной работы и высокой производительности сортировки. Исследова ния [21] показали, что при ширине перемычки между отвер стиями меньшей длины волокон сортируемой массы они могут зависать на перемычках. Это уменьшает живое сечение сита и способствует его забиванию. Значение коэффициента перфо рации сит, нормируемое стандартом, зависит от вида сортируе мой массы и типа сортировки и изменяется от Д08 до 0,44.
В табл. 5.2 приведена характеристика перфорации щелевых сит. Щелевые отверстия выполняются с расширением в направ лении движения волокнистой суспензии. Сита с шириной щелей до 0,4 мм применяются для тонкого сортирования целлюлозной массы из лиственной древесины, беленой целлюлозной массы из хвойной древесины, небеленой целлюлозной массы для тон ких видов бумаг, массы из облагороженной макулатуры для покровных слоев и высококачественного картона и т. п.
Небеленая целлюлозная масса из хвойной древесины, дре весная масса для писчей и типографской бумаги сортируется при ширине щелей от 0,5 до 0,8 мм, макулатурная масса для средних и нижних слоев картона — при ширине щелей выше 1 мм.
До недавнего времени щелевые сита применялись исключи тельно в вибрационных сортировках. В последние годы сита этого типа получают все большее распространение и в напор ных сортировках различных конструкций.