Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Производство бумаги и картона

..pdf
Скачиваний:
100
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
17.17 Mб
Скачать

древесная масса.........................................................................

7200

Среднераспускаемые материалы:

 

целлюлоза небеленая...............................................................

9000

бумага журнальная...................................................................

10080

бумага писчая............................................................................

10080

бумага конденсаторная...........................................................

9000

бумага мешочная......................................................................

10800

бумага оберточная....................................................................

14400

бумага упаковочная.................................................................

14400

картон папочный......................................................................

9000

картон макулатурный.............................................................

9000

Труднораспускаемые материалы:

 

целлюлоза соломенная............................................................

12600

бумага перфокарточная..........................................................

12600

бумага мелованная...................................................................

12600

бумага рисовальная..................................................................

12600

бумагафотоподложка..............................................................

12600

картон многослойный.............................................................

14400

подпергамент

.............................................................................

16020

пергамент прозрачный............................................................

18000

Коэффициент

£ - экспериментальная величина, зависящая

от конструкции

гидроразбивателя и режима течения

массы

вванне. Для роторов гидроразбивателей коэффициент £ находится

впределах 0,1... 0,3.

Установлено, что чем больше поверхность ротора, тем ин­ тенсивнее циркуляция массы в ванне. В то же время с увеличением поверхности ротора условия для полного роспуска массы на от­ дельные волокна ухудшаются. При конструировании роторов необходимо учитывать оба эти фактора.

Поскольку режим движения водно-волокнистой суспензии в ванне при роспуске брака находится в автомодельной области, для подобных установок можно использовать для пересчета сле­ дующую зависимость:

N /N i = n3D p5/n i3-DpiS,

где N, п, D p - соответственно потребляемая мощность, частота вра­ щения и диаметр ротора модели; N \t щ D pj - соответствующие значения проектируемого ротора.

ЗАО «Петрозаводскмаш» предлагает установки для переработ­ ки мокрого брака (гауч-мешалки). Эти установки состоят из ванны,

вкоторой размещен рабочий орган:

-пропеллер (один, два, три) на консольном валу;

-пропеллер (два и более) на горизонтальном валу.

Техническая характеристика гауч-мешалок ЗАО «Петрозавод­ скмаш» приведена в табл. 87.

Отечественная промышленность выпускает гидроразбиватели для роспуска сухого брака с вертикальным валом типа ГРВ производи­ тельностью 6... 180 т/сутки и гидроразбиватели с горизонтальным валом производительностью 10...40 т/сутки.

При роспуске бумаги с высокой степенью проклейки производи­ тельность гидроразбивателя снижается в 1,5...2 раза. Влагопрочная бумага распускается при концентрации массы 3,5...5 %, нагреве массы до температуры 85...90°С и величине pH = 3,5...5. При этом произво­ дительность гидроразбивателя снижается в 3...4 раза.

 

 

 

Т а б л и ц а 87

Техническая характеристика

 

 

гауч-мешалок ЗАО «Петрозаводскмаш»

 

 

 

Вместимость ванны, MJ

 

Параметр

с рабочими органами

с рабочими органами

на горизонтальном валу

на консольном валу

 

 

12

16-18

16

20

Количество пропеллеров, шт.

2

4

1

2

Диаметр пропеллера, мм

840

840

900

900

Частота вращения ротора, мин *

350

290...300

220

220

Мощность электродвигателя, кВт

30

75...90

30

2x30

Основные размеры ванны, мм*:

 

 

 

 

длина

1700

1750

1350

2000

ширина

2500

4900

3000

5000

высота

2100

2100

2300

2300

Масса, кг

4500

8200

3700

6100

* Параметры определяются в соответствии с условиями заказа.

 

Гидроразбиватели отечественного производства

бывают

с вертикальным валом (ГРВ) и с горизонтальным валом (ГРГ). Ос­ новная характеристика гидроразбивателей отечественного произ­ водства приведена в табл. 88.

Для высокопроизводительных БДМ и КДМ фирма «Valmet» предлагает более мощный гидроразбиватель Bale Pulper, который

может работать как в непрерывном, так и в периодическом режиме. Техническая характеристика гидроразбивателя Bale Pulper пред­ ставлена в табл. 89.

Т а б л и ц а 88

Техническая характеристика гидроразбивателей вертикальных (ГРВм)

Параметры

 

Типоразмер

ГРВм-32

ГРВм-12 ГРВм-16

ГРВм-24

 

Производительность, т/сут

30...120

45...160

75...240

120...320

Вместимость ванны, м3

12

16

24

32

Диаметр отверстий сита, мм

6; 12;

6; 12;

6; 12;

6; 12;

 

20; 24

20; 24

20; 24

20; 24

Мощность электродвигателя, кВт

90

160

315

315

Т а б л и ц а 89

Техническая характеристика гидроразбивателя Bale Pulper

 

Габаритные размеры

Мощность

Общий вес

 

Тип

диаметр, мм

высота,

двигателя,

(без двигате­

Объем, м3

 

 

мм

кВт

ля), кг

 

HD 1800

1810

2950

22

2800

3

HD 2400

2400

3300

55

3500

6

HD 3000

3000

3900

90-110

5500

12

HD 3650

3650

4000

132-160

7000

17

HD4250

4250

4100

160-200

11500

24

HD 4800

4800

4500

250

16000

35

HD 5000

5000

4700

250

17000

40

HD 5500

5500

5100

315

20000

54

HD6100

6100

5200

400

26000

70

HD 6400

6400

6000

макс. 800

28000

75

HD6700

6700

6000

макс. 800

31000

82

HD 7000

7000

6000

макс. 800

33000

100

Для подготовки суспензии каолина и смесей, состоящих из нескольких компонентов, а также для непрерывного и периодиче­ ского разволокнения волокнистых материалов, таких как целлюлоза, древесная масса, макулатура, включая влагопрочную бумагу, брак бумагоделательной машины, минеральные волокна, асбест и т.п. фирма «Papcel» выпускает вертикальные гидроразбиватели. В некоторых случаях их также можно использовать для роспуска других материалов.

Техническая характеристика вертикальных гидроразбивателей Papcel представлена в табл. 90.

Производительность указана в таблице в тоннах по воздушно­ сухому веществу при расчётной влажности распускаемой волокни­ стой массы 12%, для непрерывного режима работы и степени роспуска 80...85%. Расчётные удельные расходы электроэнергии приняты: для легкораспускаемых материалов 32...35 кВтч/т, для труднораспускаемых 96 кВтч/т.

Тип

| VV-12

VV-17 W -25 VV-36

W -36

VV-42

VV-56

Т а б л и ц а 90

Техническая характеристика вертикальных гидроразбивателей Papcel

Объем,м3

Высота, мм

Диаметр, мм

[Двигатель, кВт

Потреб. мощность, кВт

к, %

т/сут

к, %

т/сут

тель, кг

 

 

 

 

 

Периодиче­

Непрерывный

Масса

 

 

 

 

 

ский режим

режим работы

ВКЛ.

 

 

 

 

 

работы

двига-

1

2250

1320

30

20-25

 

2,5-8

 

4,5-12

2150

2,5

2690

1820

55

35-45

 

6-20

 

15-75

3630

6,5

3500

2640

75

50-65

 

12-40

 

15-75

6550

16

4610

3780

130

10О-

 

30-80

 

80-220

12910

 

 

3780

 

120

3-10

 

2-4,5

 

 

20

4610

130

100-

30-100

80-220

-

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

30

5190

4400

200

150-

 

60-150

 

150-350

-

 

 

 

 

170

 

100-

 

 

 

50

400

250-

 

 

300-600

 

 

 

 

300

 

250

 

 

 

9.2. Пульсационные мельницы

После гидроразбивателя в массе остается 3...5 % мелких лепе­ стков нераспущенного брака. Для окончательного рафинирования массы применяются гидрофайнеры, дисковые и пульсационные мельницы. Хорошей рафинирующей способностью обладают оте­ чественные пульсационные мельницы, характеристика которых приведена в табл. 91, и мельницы фирмы «Sunds», «Voith Paper», характеристики которых приведены в табл. 92.

Производительность пульсационной мельницы зависит от концентрации и кратности рециркуляции массы.

Мокрый брак с сеточной и прессовой частей бумагоделатель­ ной машины обычно распускается в мешалке, установленной под гауч-валом.

 

 

 

Т а б л и ц а

91

 

Техническая характеристика

 

 

 

мельниц пулъсационных типа МП,

 

 

 

выпускаемых АО «Петрозаводскмаш»

 

 

Параметр

Типоразмер

 

 

МП-375

МП-400

 

 

 

 

Производительность по а.с.

35...110

60... 190

 

волокну, т/сут

 

 

 

 

Массовая концентрация суспензии, г/л

20...50

20...50

 

Степень роспуска, %

65...96

65...96

 

Наибольший диаметр ротора, мм

375

400

 

Давление массы, МПа:

0,05

0,05

 

на входе, не менее

 

 

 

на выходе, не более

0,4

0,4

 

Электродвигатель привода ротора:

75

п о

 

мощность, кВт

 

частота вращения, мин _1

1500

1500

 

Масса, кг, не более:

 

 

 

мельницы

 

1770

2085

 

мельницы с электрооборудованием

1930

2290

 

Габаритные размеры с приводом, мм:

2252

 

 

длина

 

2530

 

ширина

 

608

865

 

высота

 

825

858

 

 

 

 

Т а б л и ц а

92

 

Техническая характеристика

 

 

мельниц пулъсационных Deflo фирмы «Sunds»

 

Тип

Производительность,

Мощность

Частота вращения

 

т/сут

электродвигателя,

ротора, мин-1

 

 

кВт

 

 

1

2

3

4

 

IF-55

5...43

55

1500

 

IF-75

9...60

75

1500

 

IF-90

12...80

90

1500

 

IF-110

18...115

110

1500

 

IF-132

21...130

132

1500

 

IF-160

26...145

160

1500

 

IIF-160

35...180

160

1500

 

О к о н ч а н и е т а б л . 92

1

2

3

4

IIF-200

45...210

200

1500

IIF-250

52...260

250

1500

IIF-315

60...310

315

1500

IIF-400

90...440

400

1000

IIF-500

110...510

500

1000

IIF-630

130...620

630

1000

Затем после сгущения на вакуумных сгустителях до концен­ трации 3...4 % брак подается в бассейн готового брака, где смешивается с рафинированным сухим браком (в ряде случаев счи­ тается целесообразным раздельная подача мокрого и сухого брака

в композиционер,

что связано с потерей бумагообразующих

свойств волокнами

после сушки). Дозировка оборотного брака

в композиционный бассейн не должна превышать 10 % (зависит от вида продукции). Превышение доли брака в композиции выше нормы приводит к потере качества бумаги и повышению обрывно­ сти при работе машины.

Технические характеристики сгустителей приведены в работе [20]. Пример расчета оборудования для переработки брака приведен

в разделе 13 настоящего пособия.

10. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ НА БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЕ

10.1. Система водопользования

Система водопользования бумаго- и картоноделательных машин должна обеспечить максимальное использование оборотной воды с целью снижения расхода свежей воды, волокна, наполнителей, хи­ микатов, а также сокращения стоков (с учетом обеспечения выработки готовой продукции требуемого качества). Эти требования обеспечи­ ваются благодаря рациональному водообороту, автоматизации контроля и управления системами водопользования, оснащению по­ следних высокоэффективным компактным оборудованием для локальной очистки оборотных вод и применению различных добавок, снижающих отрицательные явления, возникающие при замкнутых системах водопользования. Оборотные воды бумаго-, картоно­ делательных машин разделяются в основном на три потока:

1)регистровая вода с большим содержанием волокна и наполнителя;

2)вода от отсасывающих ящиков с меньшим содержанием волокна и наполнителя; 3) избыточная оборотная вода.

Наиболее богатая волокном и наполнителем регистровая вода используется для разбавления бумажной массы перед машиной.

Вслучае недостатка регистровой воды для разбавления массы ис­ пользуется частично вода от отсасывающих ящиков. Избыточная оборотная вода (неиспользованная вода первого и второго потоков, вода от гауч-вала и спрысковая вода) применяется для разбавления массы в системе переработки брака, остаток воды отводится в раз­ мольно-подготовительный отдел (на технологические нужды и на осветление). Часть осветленной воды используется в основном на спрыски сетки, пеногашение в напорном ящике и другие цели. По­ вторно используется на машине до 70 % оборотной воды.

Безвозвратные потери воды в системе водопользования со­

ставляют около 5 %. Это потери при сушке бумаги; испарение

споверхности открытых емкостей; унос с отходами сортирования

иготовой продукцией.

Свежая вода в системах водопользования подается только в те точки потребления, где оборотная вода не может быть использована: на промывку сукон, на охлаждение оборудования, на уплотнение

сальников насосов, камер отсасывающих валов, дополняется в воду, поступающую на создание водяного кольца вакуум-насосов с целью ее охлаждения, и на санитарно-технические нужды.

Система водопользования должна разрабатываться с учетом со­ временных технических решений, направленных на создание замкнутого цикла использования воды. Внедрение замкнутых систем водопользования связано со значительными капиталовложениями и эксплуатационными затратами, а также с возникновением таких негативных явлений, как усиление развития микроорганизмов с образованием биообрастаний оборудования и трубопроводов; кон­ центрирование солей и коллоидов, приводящее к повышенной коррозии оборудования; ухудшение процесса проклейки; ухудшение обезвоживания полотна из-за накапливания мелкого волокна; пенообразование и др.

На сегодняшний день технически выполнимыми решениями являются:

-сбор и циркуляция в замкнутом цикле воды, используемой для создания водяного кольца вакуум-насосов; температура этой воды поддерживается автоматически за счет подачи в систему не­ обходимого количества свежей воды; датчик температуры устанавливается в распределительном коллекторе воды;

-сбор охлаждающей воды от холодильных цилиндров, наката, теплообменников пароконденсатной системы и повторное приме­ нение ее для кондиционирования сукон;

-сбор, очистка ворссодержащих вод и повторное использова­ ние их для промывки желобчатых валов;

-сбор избыточной оборотной воды от сеточной части машины

итранспортировка ее на аппараты внутрицеховой очистки с целью повторного использования непосредственно на машине взамен свежей воды;

-сбор и локальная очистка воды для повторного использова­ ния ее в тех же точках потребления.

Избыточные сточные воды целлюлозных заводов, бумажных

икартонных фабрик очищаются механическим путем на внутрице­ ховых установках, улавливающих волокно, частицы наполнителя

ипроклеивающих веществ. Содержание указанных веществ зави­

сит от вида вырабатываемой продукции, ее композиции, массы 1 м2, степени разбавления массы перед сеткой, конструктивных особенностей машины, режима ее работы и других факторов.

Для внутрицеховой очистки избыточной оборотной воды при­ меняются: аппараты, работающие на принципе осаждения; скребковые ловушки, отстойники, аппараты, работающие на прин­ ципе флотации, дисковые фильтры. Для локальной очистки обо­ ротных вод бумаго- и картоноделательной машин применяются: фракционаторы; самоочищающиеся фильтры; гидросита. Для ох­ лаждения воды из теплообменных устройств применяются: охладительные башни, градирни; теплообменники.

С целью сокращения производственных площадей и ускорения процесса осветления при внутрицеховой очистке избыточных обо­ ротных вод взамен флотоловушек обычной конструкции приме­ няют высокоэффективные компактные полочные флотаторы.

За рубежом для локальной очистки оборотных вод с целью их повторного использования в технологических системах бумаго- и картоноделательных машин используются фракционаторы раз­ личных конструкций, напорные и безнапорные гидросита.

Характеристика оборотной воды при выработке разных видов бумаги приведена в табл. 93.

Уловленный скоп и осветленная вода вновь возвращаются в произ­ водство. Характер взвешенных в воде веществ влияет на выбор прин­ ципа работы улавливающей установки: осаждение, флотация, фильтра­ ция. В настоящее время проектируются промышленные установки, работающие по принципу обратного осмоса и ультрафильтрации.

10.2. Скребковые ловушки

При выработке высокозольных бумаг с содержанием наполни­ теля более 10 % высокую степень улавливания обеспечивают скребковые ловушки (93...95 %), работающие по принципу осажде­ ния. Объём отстойника ловушки Vn должен быть в 200...240 раз больше минутного расхода сточной воды.

Ул ~ (200.. .240) VWWh

P H Y

К“,,н _ 60 1000у’

где VMlill - минутный расход воды, м3/мин; Рп - часовая производи­ тельность машины, кг/ч; Y - количество избыточной воды на 1 т бумаги (берется из расчета баланса воды и волокна), кг/т; у - плот­ ность воды (при температуре 20 °С у =1000 кг/м3), кг/м3.

Характеристика оборотной воды при выработке разных видов бумаги

 

Масса бума­

Зольность

Концентрация массы в

Концептрация волокна в воде, г/л

Вид бумаги

 

от отсасывающих

 

ги, г/м2

бумаги, %

напорном ящике, г/л

регистровой

от прессов

 

 

Без применения флокулянтов

 

ящиков

 

 

 

 

 

 

Конденсаторная толщиной 8мкм

10

естеств.

3,0

0,35

0,10

0,10

Основа для парафинирования

20

естеств.

2,1

0,47

0,25

0,20

Телефонная (две сетки)

36

естеств.

2,0

0,55

0.34

0,10

Пропиточная

55

естеств.

2,3

0,35

0,20

0,10

Основа пергамента и фибры

55-65

естеств.

5,5

0,50

0,25

0,31

Мешочная

80

естеств.

4,0

0,40

0,12

0,15

Кабельная (две сетки)

100

естеств.

3,5

0,30

0,20

0,10

Перфокарточная

175

естеств.

9,2

0,28

0,19

0,30

Подпергамент

55

естеств.

4,8

0,10

0,06

0,07

Газетная

52

естеств.

7,2

3,46

0,78

4,00

Мундштучная

100

4

10,0

2,00

0,60

1,20

Основа светочувствительной

70

5

7,0

2,00

0,60

2,00

Писчая № 1

70

6

8.5

1,80

0,90

2,10

Писчая №2

65

6

7,2

3,00

1,00

3,00

Типографская № 1

70

15

9,5

5,40

2,80

6,00

Типографская № 2

65

14

10,2

5,20

2,40

6,00

Для глубокой печати № 1

90

18

13,0

6,20

0,00

7,00

Офсетная

100

14

12,2

3,00

1,30

5,00

 

С применением флокулянта (полиакриламида)

 

 

 

Писчая № 1

70

8

7,0

1,60

0,00

2,00

Типографская № 1

70

18-20

7,8

3,20

1,20

5,00

Офсетная

100

14

9,5

2,00

0,60

3,50

Для глубокой печати

80-100

22

10,0

3,50

2,00

4,50