Жудро С.Г. Технологическое проектирование целлюлозно-бумажных предприятий

Подождите немного. Документ загружается.

массы в мельницу. При нарушении непрерывности поступ-

ления массы происходит автоматическое отключение присадки

дисков. Подобные устройства позволяют применять дисковые

мельницы также для получения массы из щепы.

Для правильного выбора типа и вида размалывающего обо-

рудования необходимо учитывать влияние многих факторов,.

таких, как место размалывающего аппарата в технологической

схеме, вид и характер размалывающего материала, концентра-

ция и температура массы, технологические требования к раз-

молотой массе и пр. Правильно выбрать размалывающее обо-

рудование можно только на основе обобщения опыта производ-

ства проектируемого вида продукции в аналогичных условиях.

Новые виды размалывающего оборудования обычно испыты-

вают в определенных технологических схемах, при различных

технологических режимах, и при их выборе необходимо учи-

тывать результаты этих испытаний.

Технические характеристики конических мельниц отечествен-

ного производства приведены в табл. 29.

Таблица 29

Технические характеристики конических мельниц

Марка

МКН-01

МКН-02

мкн-оз

МКН-04

МКН-05

МКЛ-01

МКЛ-02

мкл-оз

МКЛ-04

МКЛ-05

МКБ-01

МКБ-02

Производи-

тельность,

т/сутки

3,0

6—10

6—16

30—70

40—100

5—13

13—20

30—50

40—70

1,5—2,5

2,5—7,0

Концентра-

ция

массы,

2—4

4—6

4-6

4—6

4-6

До 6

4—6

4-6

Скорость

вращения

ро-

тора,

об1мин

730

490

500;

375

1470

980

490

730

Толщина ножей,

мм

статора

6f8

8,5

12—16

ротора

6;~8

8;'Ю

10,5

12—16

Угол

конус-

ности,

град

16;

"16

Мощность

электродви-

гателя,

кет.

125

250

3.20

125

200

250

320

i ,

<п

Вес

бе

тродви

ля, кг

942

1590

1788

4 090

000;

9 000

1000

1500

1892

3 760

5 520

980

1855

Мельницы марки МКН — конические мельницы с набором

ножевой гарнитуры. Этот тип мельниц имеет широкое приме-

нение для приготовления массы различного назначения. При бо-

лее тонких ножах при размоле преобладает укорочение воло-

кон, при толстых

—

укорочение комбинируется с гидратацион-

ным воздействием.

Мельницы марки

JV1KJ1,—

конические мельницы с литой но-

жевой гарнитурой. Этот~~т'ип мельниц, особенно при толстых но-

жах и повышенном числе оборотов, может быть отнесен

174

к классу гидрофайнеров.'Гидррфайнер

ы быстро повышают проч-

ность связей между волокнами без их значительного укорачи-

вания и без существенного ухудшения способности массы от-

давать воду, т. е. мало повышают жирность массы.

Мельница марки МКБ — мельница коническая с базальто-

вой гарнитурой, применяемой при приготовлении массы высокой

степени помола для производства конденсаторной, жиронепро-

ницаемой и других подобных видов бумаги.

Приведенные в табл. 29 марки соответствуют классифика-

ции отечественных конических мельниц, выпускаемых в настоя-

щее время. До 1965 г. указанные в таблице мельницы выпуска-

лись под другими марками, так, мельнице МКН-01 соответство-

вала марка РК-00; марке МКЛ-01 —

МЛ-01;

МКЛ-02 — МЛ-02;

МКБ-01 —

МБ-01.

Коническая мельница МКН-02 до 1966 г. вы-

пускалась под маркой РК-02, а мельница МКЛ-04 до 1967 г.—

под маркой МЛ-05.

В связи с намечаемым расширением применения дисковых

мельниц и соответствующим развитием их производства в бли-

жайшие годы предполагается несколько сократить типоразмеры

конических мельниц. Новая разработанная нормаль на кони-

ческие мельницы, начало внедрения которой предусматривается

в 1970 г., устанавливает три типоразмера конических мельниц:

МК-01,

МК-02 и МК-03. Первые два типоразмера могут быть

выполнены в трех исполнениях, третий — в двух. Эти исполне-

ния и соответствующие им индексы, включаемые в марку мель-

ницы, следующие: Л — с литой гарнитурой; Н — с наборной

гарнитурой; Б — с базальтовой гарнитурой.

Таблица 30

Основные параметры конических мельниц

Типораз-

мер

МК-01

МК-02

МК-03

Исполне-

ние

Мощность

электро-

двига-

теля,

кет

125

200

250

125

Скорость

вращения

ротора,

об/мин

1500

750

1500

750

1000

750

Производи-

тельность,

т\сутки

12,0—36,0

3,0—9,0

1,5—2,5

20,0—60,0

7,0—21,0

2,5—7,5

23,0—70,0

12,0—35,0

Назначение

Гидратирование

Размол с укорочением

волокна

Фибриллирование

Гидратирование

Размол с укорочением

волокна

Фибриллирование

Гидратирование

Размол с укорочением

волокна

175

Все конические мельницы имеют горизонтальный вал. Основ-

ные параметры конических мельниц, соответствующие новой

нормали, указаны в табл. 30.

Производительность мельниц подлежит уточнению после их

испытания при размоле различных волокнистых полуфабрика-

тов.

Дисковые мельницы отечественной промышленностью выпу-

скаются нескольких типоразмеров, в настоящее время головные

образцы их проходят испытания, доводятся и совершенствуются.

Таблица 31

Основные параметры дисковых мельниц

Типоразмер

МД-1

МД-2

МД-3

МД-4

МДС-1

МДС-2

МДС-3

МДС-4

Диаметр

диска,

мм

630

800

1000

1250

630

800

10Q0

1250

Мощность электро-

двигателя, кет

100;

160

100;

160; 250

250;

320

250;

320; 400

400;

500

500;

630

800;

1250

800;

1000; 1600

3200J

160;

250

400;

630

630;

1000

1000;

1600

Скорость

вращения

ротора,

об 1мин

1000

1500

750

1000

600

750

1000

1500

1000

1500

1000

750

600

500

Производи-

тельность

(при макси-

мальной

мощности),

т/сутки

18—55

15—85

35—110

25—135

55—170

35—210

28—35

90—540

70—90

30—85

70—210

ПО—350

180—540

Назначение

(область

применения)

III *

_ II

III -

Примечание. Область применения дисковых мельниц, указанная в

последней графе таблицы, расшифровывается следующим образом:

I — одно- и многоступенчатый размол целлюлозы, полуцеллюлозы и дру-

гих волокнистых полуфабрикатов;

II — измельчение полуфабрикатов высокого выхода, отходов сортирования

целлюлозы и роспуск макулатуры;

III — получение древесной массы из щепы и измельчение отходов сор-

тирования древесной массы.

Полная же номенклатура дисковых мельниц и их основные па-

раметры (табл. 31) установлены утвержденной нормалью. Эта

нормаль предусматривает изготовление дисковых мельниц двух

типов:

МД — мельница дисковая с одним вращающимся и одним

неподвижным диском;

МДС

•—

мельница дисковая сдвоенная, с одним вращаю-

щимся диском между двумя неподвижными.

Мельницы типа МД должны изготовляться в четырех испол-

нениях: с камерой, рассчитанной на работу под давлением до

6 ати; с усиленной камерой для работы под давлением до

176

12 am при температуре до 180° С; с камерой, имеющей свобод-

ный выход; с подачей массы в зону размола шнеком (выход

массы свободный).

Величина производительности и окончательные рекоменда-

ции, определяющие область применения каждой из приведенных

в таблице дисковых мельниц, должны быть уточнены после их

испытания в различных производственных условиях.

Для указания исполнения мельницы в ее марку могут быть

дополнительно введены следующие обозначенияг

У —мельница с усиленной камерой, предназначенной для

работы под давлением до 12 ати при температуре до 180° С;

С — мельница с камерой,

имеющей свободный выход

массы;

Ш — мельница с подачей

массы в зону размола шнеком,

при этом выход массы сво-

бодный.

Отсутствие этих обозначе-

ний указывает на мельницу с

камерой, рассчитанную на ра-

боту под давлением до 6 ати.

При видоизменении мель-

ницы по конструктивному ис-

полнению в марку вносятся

следующие обозначения:

М — модернизированное ис-

полнение;

В — мельница со встроенным электродвигателем и т. д.

Гидроразбиватели, применение которых началось в первые

послевоенные годы, в настоящее время широко используются

для роспуска товарной целлюлозы, древесной массы, макула-

туры и при переработке брака, поступающего от бумагодела-

тельных и картоноделательных машин, а также от отделочных

и переделочных станков. Имеется много типов гидроразбивате-

лей. На действующих отечественных предприятиях находятся

в эксплуатации гидроразбиватели как отечественного, так и за-

рубежного изготовления. В связи с относительной простотой

конструкции на некоторых предприятиях гидроразбиватели из-

готовляют в собственных мастерских.

На рис. 36 показаны четыре основных типа гидроразбива-

гслей. У первого и второго типов ротор — рабочий механизм,

создающий гон и разбивание полуфабриката, приводится от вер-

тикального вращающегося вала, у третьего — от горизонталь-

ного,

у четвертого гон массы создается лопастями, закреплен-

ными на горизонтальном валу. Привод во всех случаях может

быть как ременным, так и редукторным. При всех одинаковых

условиях расход энергии у гидроразбивателя третьего типа

Рис.

36. Основные типы гидроразби-

вателей

7 С. г. Жудро

177

примерно в 1,5 раза, а четвертого — в 2,5 раза больше по

сравнению с первым и вторым, поэтому гидроразбиватели пер-

вых двух типов экономичнее.

Первый тип гидроразбнвателя размещается над уровнем

пола, однако чаще приходится из-за условий обслуживания или

недостаточной высоты помещения применять второй тип, требу-

ющий заглубленного помещения для привода. При невозможно-

сти заглубления и недостаточности высоты помещения приме-

няются второй и третий типы гидроразбивателей.

Если гидроразбиватели применяют для роспуска брака от

бумагоделательной или картоноделательной машины, то их про-

изводительность должна быть равна или несколько больше про-

изводительности машины. Раньше применяли гидроразбиватели

с производительностью 20—30% от производительности ма-

шины. В настоящее время применяют только те гидроразбива-

тели, производительность которых соответствует 100% произво-

дительности машины, чтобы избежать простоя машины из-за

прекращения подачи массы на машину при длительных непо-

ладках и обрывах бумажного полотна.

Польская фирма ФАМПА рекомендует для изготовляемых

ею гидроразбивателей следующие режимы работы:

а) роспуск макулатуры и брака легко и среднераспускаемых

видов бумаги — непрерывным способом при низкой концентра-

ции массы

1,5—3,5%,

при температуре около 20° С и при ди-

аметре отверстий сита

6—25

мм;

б) роспуск целлюлозы — непрерывным способом при высо-

кой концентрации массы 3,5—5,0%, при температуре около

20° С и диаметре отверстий сита 12—25 мм;

в) роспуск труднораспускаемых материалов

—

непрерыв-

ным способом при температуре 50—60° С и диаметре отверстий

сита

6—25

мм; повышение температуры увеличивает производи-

тельность гидроразбнвателя примерно на 50%;

г) роспуск макулатуры и влагопрочного брака — периодиче-

ским способом при концентрации массы 3,5—6,5% и темпера-

туре 85—95° С.

Если в распускаемом материале есть синтетические или ме-

ламиновые смолы, необходимо подкисление массы глиноземом

до рН 3,5—4,0. Если во влагопрочном материале есть полиа-

миды, необходимо добавить каустическую соду до рН

11—13.

При роспуске макулатуры требуется удалить из нее загрязне-

ния и посторонние предметы — проволоку, веревки, разные ме-

таллические предметы и пр.

Максимальное удаление загрязнений в самом гидроразбива-

теле необходимо для предотвращения попадания их в насос,

перекачивающий распущенную массу, и избежания раздробле-

ния загрязнений во время дальнейшей переработки, что затруд-

няет их последующее удаление.

Для удаления загрязнений гидроразбиватели снабжают со-

178

ответствующими приспособлениями. Гидроразбиватели отечест-

венного изготовления, предназначенные для роспуска макула-

туры, снабжены жгутовытаскивателями и элеваторами.

Изготовляемые отечественной промышленностью типы гидро-

разбивателей и их основные параметры (табл. 32) определены

нормалью, введенной в действие в 1969 г. Эта нормаль не рас-

пространяется на гидроразбиватели, установленные непосредст-

венно под бумагоделательными машинами.

Таблица 32

Основные параметры гидроразбивателей, выпускаемых

отечественными машиностроительными заводами

Типо-

размер

ГРВ-00

ГРВ-01

ГРВ-02

ГРВ-03

ГРВ-04

ГРВ-05

ГРВ-06

ГРГ-01

ГРГ-02

ГРГ-03

Испол-

нение

—

Диаметр

ванны,

мм

1400

2120

2800

3400

4200

4800

5600

Диаметр

ротора,

мм

600

900

1180

1430

1765

2020

2360

950 I 300

1400

2120

460

600

Мощность

электро-

двига-

теля,

кет

100

160

250

Скорость

вращения

ротора,

06JMUH

560

370

265

235

200

180

145

950

735

585

Производительность,

т/сутки, при пере-

работке

трудно-

распу-

скаемых

материа-

лов

—

легко-

распу-

скаемых

материа-

лов

120

180

Производительность указана в таблице в тоннах по воздуш-

носухому веществу при расчетной влажности распускаемой во-

локнистой массы 12%, для непрерывного режима работы и сте-

пени роспуска 80—85%. Расчетные удельные расходы электро-

энергии приняты: для легкораспускаемых материалов 32—

кет •

ч/т

для труднораспускаемых 96

кет •

ч/т.

179

Нормаль предусматривает изготовление гидроразбивателей

двух типов:

ГРВ — гидроразбиватели с вертикальным валом;

ГРГ — гидроразбиватели с горизонтальным валом.

Гидроразбиватели типа ГРВ могут иметь два исполнения.

Для роспуска незагрязненных волокнистых материалов приме-

няется исполнение I, для загрязненных волокнистых материа-

лов,

главным образом макулатуры,— исполнение II, причем при

этом исполнении в обозначение гидроразбивателя добавляется

буква м. Узлы и детали гидроразбивателей первого исполнения,

соприкасающиеся с массой, могут изготавливаться из коррози-

онностойких материалов.

Гидроразбиватели типа ГРГ имеют одно исполнение и при-

меняются только для легкораспускаемых материалов.

Ранее выпускавшиеся отечественной промышленностью гид-

роразбиватели нижеуказанных марок снимаются с производства

и заменяются: ГП-1М маркой

ГРВ-01;

ГРМВ-2 маркой ГРВм-02

и ГР-50 маркой ГРВ-03.

При установлении гидроразбивателей под машиной необхо-

димо учитывать, что направляющие машинный брак в ванну

лотки должны быть наклонены под углом не менее 45—50°.

При применении транспортера для подачи в гидроразбива-

тель брака от разных мест машины он не должен иметь наклон

больше 12°. Скорость транспортера должна составлять 60—70%

от скорости машины, а так как конструктивные требования

ограничивают его скорость до 200—250 м/мин, он не может при-

меняться при машинах, скорость которых выше 350 м/мин.

Чтобы обеспечить быстрое погружение брака в ванну гидро-

разбивателя, применяют спрыски. Для тонких и легко абсорби-

рующих влагу видов бумаги применяют увлажнительные спры-

ски;

для толстых видов бумаги и картона — спрыски высокого

давления, которое обычно создается специальным циркуляци-

онным насосом.

Для роспуска подмашинного брака легкораспускаемых бу-

маг при сухости бумажного полотна на месте обрыва не выше

25—30%

можно применять мешальные пропеллеры, такие же,

как и для метальных бассейнов.

На некоторых наших предприятиях применены гидроразби-

ватели подмашинного типа зарубежного производства. Изготав-

ливаются они из нескольких массных пропеллеров диаметром

от 760 до 1000 мм, закрепленных на одном или нескольких ва-

лах, вращающихся со скоростью 300—600 об/мин. Количество

пропеллеров может быть от 2 до 6, количество валов I—3.

Пример 59. Определить количество и тип конических мельниц для

размола 200 т в сутки сульфитной целлюлозы, имеющей начальную степень

помола 15° ШР, предназначенной для производства печатной бумаги № 1.

Так как эффект размола примерно пропорционален расходу электроэнер-

гии, определим необходимое ее количество.

180

Удельный расход электроэнергии для печатной бумаги № 1 при условии

повышения степени помола с 15° ШР до 40° ШР и применения мельниц с но-

жевой гарнитурой составляет 10—12 квт-ч на 1 т целлюлозы и повышении

степени помола на 1°ШР (см. Справочник бумажника, т. II, стр. 357). При-

нимая удельный расход 12 квт-ч для 200

целлюлозы в сутки, получим общее

количество электроэнергии Л/

от

noT

= 12-200(40—15) = 60 000 квт-ч/супгки.

Для того чтобы иметь возможность израсходовать на размол такое коли-

чество электроэнергии, необходимо располагать суммарной мощностью элект-

родвигателей

эд

~ "1Z '

где г| — коэффициент загрузки двигателей, примерно равный 0,9;

г — количество часов работы мельницы в сутки, для нашего случая

равное 24;

60 000 „„„.

эш

= = 2800 кет.

0,9-24

Если применить одноступенчатый размол на мельницах МКН-04 с элект-

родвигателями мощностью 250 кет, то потребное количество мельниц соста-

2800

но

вит =11,2.

250

С учетом резерва необходимо предусмотреть установку 13 мельниц.

При наиболее часто применяемом двухступенчатом размоле мощность

2800 кет должна быть распределена между двумя ступенями в пропорции,

соответствующей технологическому режиму. Как указано выше, технологи-

ческий режим размола может быть для одного или того же вида бумаги раз-

личным. В частности, для печатной бумаги примерно 40% электроэнергии

может быть израсходовано для гидратационного размола на мельницах типа

МКЛ, остальные 60% размола на конических мельницах типа МКН.

Для некоторых видов бумаги и картона иностранные фирмы рекомендуют

снижать коэффициент загрузки до 0,7—0,85 в целях стабилизации технологи-

ческого режима размола. Решающим критерием служит обобщение произ-

водственного опыта.

Для определения количества дисковых мельниц применяется

метод расчета, аналогичный приведенному.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СОРТИРОВАНИЯ /

И ОЧИСТКИ ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ

Сортирование волокнистых материалов, находящихся в вод-

ной среде, проводится с целью разделения сортируемой массы

на отдельные фракции, каждая из которых используется по

своему назначению. В некоторых случаях одна из фракций мо-

л-сет удаляться в отбросы производства или подвергаться спе-

циальной обработке.

Различают грубое и тонкое сортирование. При грубом сор-

тировании из волокнистой массы отделяют ее составляющие,

имеющие значительно большие размеры по сравнению с основ-

ными волокнами массы, как например отделение щепы и обмо-

лышей от древесной массы, сучков и непровара от целлюлозы.

При тонком сортировании происходит разделение волокнистой

18!

массы

на

фракции, каждая

из

которых преимущественно

со-

стоит

из

волокон определенного размера

характерна своими

технологическими свойствами.

Для грубого сортирования обычно применяют вибрационные

щеполовки марки

ЩВ и

вибрационные сучколовители марки

СВ.

Для тонкого сортирования

по

большей части применяют центро-

бежные

вибрационные сортировки.

На отечественных целлюлозно-бумажных предприятиях

эк-

сплуатируется много разнообразных видов сортирующего обо-

рудования, изготовленного разными зарубежными фирмами.

В настоящее время отечественное машиностроение имеет

возможность удовлетворить практически

всю

потребность цел-

люлозно-бумажной промышленности

сортирующем оборудо-

вании.

целью приведения

систему типов потребного обо-

рудования

для

грубого сортирования машиностроительными

организациями разработана отраслевая нормаль (табл.

33) на

щеполовки

сучколовители, охватывающая

все

возможные слу-

чаи

их

применения.

Таблица

Основные параметры щеполовок

сучколовителей

Тип

ЩВ-01

ЩВ-02

ЩВ-04

ЩВ-05

СВ-01

С В-02

С В-03

та

-а

сс

та

1,25

1,8

2,5

3,55

1,25

1,8

2,5

Технологические параметры

древесная масса

произво-

дитель-

ность,

т/сутки

70—80

100—115

140—160

200—230

кон-

цент-

рация,

1,0-1,5

1,0—1,5

1,0-1,5

сульфатная

целлюлоза

произво-

дитель-

ность,

т\сутки

90—100

130—130

180—200

концент-

рация,

1,5—2,5

сульфитная

целлюлоза

произво-

дитель-

ность,

т]сутки

70—80

100—120

140—160

концент-

рация,

1,0—1,5

Частота

колебаний

сита,

кол!яин

1450

1440

1,5

3,0

4,0

Производительность

таблице указана

по

воздушносухому

веществу. Размеры отверстий

сит

щеполовок

сучколовителей

предусмотрены

6; 8 и 10 мм,

амплитуда

их

колебаний

2—3 мм.

Переход

на

изготовление оборудования

для

грубого сортирова-

ния, соответствующего новой нормали, намечено закончить

в 1971т.

Ранее выпускавшиеся щеполовки марки ЩВ-03 заменяются

щеполовками ЩВ-04, сучколовители марки СД-60 — сучколови-

телями

СВ-01,

марки СВ-01Р — сучколовителями марки СВ-02.

Сучколовители марки СВ-01Ж — снимаются

производства

без

замены. Выпуск щеполовок марки

ЩВ-1

прекращен

в 1968 г.

Для

тонкого сортирования широко применяют центробежные

сортировки общей марки

СЦ.

Основные характеристики трех

ти-

поразмеров;этих сортировок-приведены

табл.

34.

182

Производительность сортировок в таблице указана по воз-

душносухому волокну, а концентрация массы

—

при поступлении

на первую ступень сортирования. Производительность сортиро-

вок на второй ступени сортирования при концентрации массы

0,4—0,9% составляет 30—50% от производительности на первой

ступени. Сита у сортировок двухзонные.

С 1965 г. сортировка СЦ-07 заменила ранее выпускавшуюся

СЦ-05,

а СЦ-08 заменила СЦ-01 и СЦ-01М. Модернизированный

вариант сортировки СЦ-08 имеет марку СЦ-08М, ее производи-

тельность повышена до 180 т/сутки. ~~~

Для сортировки маТГуХатурной массы, или, правильнее го-

воря, ее очистки от инородных включений, выпускают сорти-

ровки марки СМ-01 произво-

дительностью по воздушно-

сухому волокну 25—30

т/сутки

и марки СМ-02 производитель-

ностью 50—100 т/сутки при

концентрации массы 0,5—

1,5%. С 1966 г. сортировки

марки СМ-01 заменили сорти-

ровки марки

ГС-01,

а СМ-02

—

марки ГС-02.

Широко применявшиеся

ранее для сортирования беле-

ной и небеленой целлюлозы

мембранные сортировки вновь

устанавливаются редко, но

продолжают действовать на

некоторых предприятиях. Взамен них теперь применяются ци-

линдрические вибрационные сортировки. Отечественные маши-

ностроительные заводы выпускают два типа таких сортировок

под марками СВЦ-04 и СВЦ-05, характеристики которых при-

ведены в табл. 35.

При соединении отдельных агрегатов сортирующего обору-

дования в технологические схемы необходимо обращать внима-

ние на правильное определение количества массы, поступающей

на сортировку. В нижеследующих примерах показаны варианты

включения отдельных агрегатов в технологические схемы.

Рис.

37. Включение сортирующего

оборудования в технологические схе-

мы

Пример 60. В схеме, показанной на рис. 37, а, количество массы, по-

ступающей на сортирование, Q= 100 т. Отходы сортирования, составляющие

от количества массы, поступающей в сортировку, 9=20%, размалываются

на рафинере, после чего возвращаются в сортировку. Необходимо определить

количество массы х, поступающей после рафинера, и суммарное количество

массы Q+x, поступающей в сортировку.

Составляем соотношение

*)JL

100

183