Calcolo del reparto di preparazione impasto della macchina continua, che produce carta per ondulatura. Calcolo degli addensanti Calcolo delle prestazioni dell'addensante per la produzione di pasta di carta


Ministero dell'Istruzione della Federazione Russa

Università tecnica statale di Perm

Dipartimento del TCBP

Gruppo TCBPz-04

PROGETTO DEL CORSO

Argomento: “Calcolo del reparto di preparazione impasto di una macchina continua che produce carta per ondulatura”

Akulov B.V.

Permanente, 2009

introduzione

1. Caratteristiche delle materie prime e prodotti finiti

introduzione

La carta è di grande importanza economica e la sua produzione. La tecnologia di produzione della carta è complessa, poiché spesso è associata all’utilizzo simultaneo di semilavorati fibrosi con proprietà diverse, grande quantità idrico, termale e energia elettrica, ausiliario sostanze chimiche e altre risorse ed è accompagnato dalla formazione di una grande quantità di rifiuti industriali e di acque reflue, che hanno un effetto dannoso sull'ambiente.

Valutare stato generale problemi, va notato che secondo la Confederazione europea dei produttori di carta (CEPI), dall'inizio degli anni '90, il volume del riciclaggio della carta straccia nel mondo è aumentato di oltre il 69%, in Europa del 55%. Con riserve totali di carta straccia stimate in 230-260 milioni di tonnellate, nel 2000 ne sono state raccolte circa 150 milioni di tonnellate, e si prevede che entro il 2005 la raccolta aumenterà fino a 190 milioni di tonnellate. Allo stesso tempo, il livello medio di consumo mondiale sarà di 48 %. In questo contesto, gli indicatori per la Russia sono più che modesti. Risorse totali la carta straccia ammonta a circa 2 milioni di tonnellate. Il volume degli approvvigionamenti è stato ridotto rispetto al 1980 da 1,6 a 1,2 milioni di tonnellate.

Sullo sfondo di queste tendenze negative in Russia, i paesi sviluppati del mondo in questi 10 anni, al contrario, hanno aumentato il grado di regolamentazione statale in questo settore. Al fine di ridurre i costi di produzione utilizzando gli scarti, Prestazioni fiscali. Per attirare gli investitori in quest'area, in diversi paesi è stato creato un sistema di prestiti preferenziali, vengono imposte restrizioni al consumo di prodotti fabbricati senza l'uso di rifiuti e così via; Il Parlamento europeo ha adottato un programma quinquennale per migliorarne l'utilizzo risorse secondarie: in particolare carta e cartone fino al 55%.

Secondo alcuni esperti, industriale paesi sviluppati, attualmente, dal punto di vista economico, è consigliabile riciclare fino al 56% delle materie prime di carta da macero provenienti da numero totale sprecare carta. Circa il 35% di questa materia prima può essere raccolto in Russia, mentre il resto della carta straccia è prevalentemente sotto forma rifiuti domestici finisce in discarica, per questo motivo è necessario migliorare il sistema di raccolta e stoccaggio.

Le moderne tecnologie e attrezzature per la lavorazione della carta straccia ne consentono l'utilizzo non solo per la produzione di prodotti di bassa qualità, ma anche di alta qualità. Ottenere prodotti di alta qualità richiede la disponibilità equipaggiamento aggiuntivo e l'introduzione di ausiliari chimici per affinare la massa. Questa tendenza è chiaramente visibile nelle descrizioni delle linee tecnologiche straniere.

L'industria del cartone ondulato è il maggiore consumatore di carta straccia e il suo componente principale sono vecchie scatole e scatole di cartone.

Uno di condizioni decisive migliorare la qualità dei prodotti finiti, compresi gli indicatori di resistenza, significa migliorare la qualità delle materie prime: smistare la carta straccia per grado e migliorarne la pulizia da vari contaminanti. Il crescente grado di contaminazione delle materie prime secondarie influisce negativamente sulla qualità dei prodotti. Per aumentare l'efficienza nell'utilizzo della carta da macero è necessario che la sua qualità corrisponda al tipo di prodotto fabbricato. Pertanto, il cartone per imballaggi e la carta per ondulazione dovrebbero essere prodotti utilizzando carta da macero, principalmente dei gradi MS-4A, MS-5B e MS-6B in conformità con GOST 10700, che garantisce il raggiungimento di elevate prestazioni del prodotto.

Generalmente crescita rapida L’utilizzo della carta da macero è determinato dai seguenti fattori:

La competitività della produzione di carta e cartone da materie prime di carta da macero;

Il costo relativamente elevato delle materie prime del legno, soprattutto tenendo conto del trasporto;

L'intensità di capitale relativamente bassa dei progetti per le nuove imprese che operano nel settore della carta da macero rispetto alle imprese che utilizzano materie prime di fibra primaria;

Facilità di creare nuove piccole imprese;

Aumento della domanda di carta e cartone in fibra riciclata a causa della riduzione dei costi;

Governativo atti legislativi(futuri).

Un’altra tendenza degna di nota nel campo del riciclaggio della carta da macero è il lento declino della sua qualità. Ad esempio, la qualità del cartone per imballaggi austriaco è in continuo calo. Tra il 1980 e il 1995, la rigidezza flessionale dello strato centrale è diminuita in media del 13%. Il sistematico e ripetuto ritorno della fibra alla produzione rende questo processo quasi inevitabile.

1. Caratteristiche delle materie prime e dei prodotti finiti

Le caratteristiche della materia prima sono riportate nella Tabella 1.1.

Tabella 1.1. Marca, tipologia e composizione della carta da macero utilizzata per la produzione di carta ondulata

Marchio della carta straccia

Carta kraft non sbiancata

Scarti di produzione della carta: spago da imballaggio, isolante elettrico, cartuccia, sacchetto, base abrasiva, base per nastro adesivo, nonché schede perforate.

Sacchetti di carta non resistenti all'umidità

Sacchi usati senza impregnazione di bitume, intercalare, strati rinforzati, nonché residui di sostanze abrasive e chimicamente attive.

Cartone ondulato e contenitori

Rifiuti della produzione di carta e cartone utilizzati nella produzione di cartone ondulato, senza stampa, nastro adesivo e inclusioni metalliche, senza impregnazione, rivestimento con polietilene e altri materiali idrorepellenti.

Cartone ondulato e contenitori

Rifiuti provenienti dalla produzione e dal consumo di carta e cartone, utilizzati nella produzione di cartone ondulato con stampa senza nastro adesivo e inclusioni metalliche, senza impregnazione, rivestimento con polietilene e altri materiali idrorepellenti.

Cartone ondulato e contenitori

Rifiuti derivanti dal consumo di carta e cartone, nonché contenitori ondulati usati con stampa senza impregnazione, rivestimento con polietilene e altri materiali idrorepellenti.

2. Selezione e giustificazione del diagramma di flusso di produzione

La formazione del nastro di carta avviene sul tavolo porta maglie della macchina continua. La qualità della carta dipende in gran parte sia dalle condizioni di immissione in rete che dalle condizioni della sua disidratazione.

Caratteristiche della macchina continua, composizione.

In questo progetto del corso, verrà progettato un reparto di preparazione di massa per una macchina continua che produce carta ondulata del peso di 1 m 2 100 - 125 g, velocità - 600 m/min, larghezza di taglio - 4200 mm, composizione - 100% carta da macero.

Principali soluzioni progettuali:

Installazione di attrezzature antincendio

Vantaggi: grazie al ripetuto passaggio sequenziale dei rifiuti dal primo stadio di purificazione attraverso altri stadi, la quantità di fibra utilizzabile nei rifiuti viene ridotta e aumenta il numero di inclusioni pesanti nell'ultimo stadio di purificazione. I rifiuti dell'ultima fase vengono rimossi dall'impianto.

Installazione di SVP-2.5

Vantaggi:

· l'inserimento della sospensione selezionata nella parte inferiore dell'alloggiamento impedisce l'ingresso di inclusioni pesanti nella zona di selezione, evitando danni meccanici al rotore e al setaccio;

· le inclusioni pesanti vengono raccolte in una raccolta di rifiuti pesanti e rimosse man mano che si accumulano durante la cernita operativa;

· nella cernita viene utilizzato un rotore semichiuso con apposite pale, che permette di effettuare il processo di cernita senza fornire acqua per diluire i rifiuti;

· Nella selezione vengono utilizzate tenute meccaniche in grafite siliconata, che garantiscono elevata affidabilità e durata sia della tenuta stessa che dei supporti dei cuscinetti.

Le parti degli schermi che entrano in contatto con la sospensione in lavorazione sono realizzate in acciaio resistente alla corrosione tipo 12Х18Н10Т.

Installazione di una cassa d'afflusso idrodinamica con regolazione del profilo trasversale mediante variazioni locali della concentrazione di massa

Vantaggi:

· il campo di regolazione della grammatura di 1 m 2 di carta è maggiore rispetto alle scatole tradizionali;

· la grammatura di 1 m 2 di carta può essere modificata in sezioni dividendo 50 mm, il che migliora l'uniformità del profilo trasversale della carta;

· le zone di influenza della regolamentazione sono chiaramente limitate.

Il metodo di produzione della carta su macchine continue a rete piana, nonostante la sua ampia diffusione e il significativo miglioramento delle attrezzature e della tecnologia utilizzata, non è privo di inconvenienti. Si manifestavano in modo evidente quando la macchina funzionava ad alta velocità e ciò era dovuto ai maggiori requisiti per la qualità della carta prodotta. Una caratteristica speciale della carta prodotta su macchine continue a maglia piatta è una certa differenza nelle proprietà delle sue superfici (versatilità). Il lato a rete della carta presenta un'impronta a rete più pronunciata sulla sua superficie e un orientamento più pronunciato delle fibre nella direzione della macchina.

Lo svantaggio principale della formatura convenzionale su una rete è che l'acqua si muove solo in una direzione e quindi vi è una distribuzione non uniforme di riempitivi e fibre fini in tutto lo spessore della carta. La parte del foglio che entra in contatto con la rete contiene sempre meno riempitivo e frazioni di fibre fini rispetto al lato opposto. Inoltre, quando la velocità della macchina è superiore a 750 m/min, a causa dell'azione del flusso d'aria incorporato e del funzionamento degli elementi di disidratazione all'inizio del piano di lavoro, sullo specchio di riempimento della massa compaiono onde e schizzi, che riducono la qualità del prodotto.

L'uso di dispositivi di formatura a due maglie è associato non solo al desiderio di eliminare la versatilità della carta prodotta. Quando si utilizzano tali dispositivi, si sono aperte prospettive per un aumento significativo della velocità e della produttività della macchina continua, perché in questo caso la velocità dell'acqua filtrata ed il percorso di filtrazione risultano notevolmente ridotti.

Quando si utilizzano dispositivi di formatura a doppia rete, questi sono caratterizzati da migliori proprietà di stampa, riduzione delle dimensioni della parte della rete e del consumo energetico, manutenzione semplificata durante il funzionamento e maggiore uniformità del profilo di massa di carte da 1 m 2 a ad alta velocità lavoro con la macchina per la carta. Il dispositivo di formatura Sim-Former comunemente utilizzato nella pratica è una combinazione di una macchina piana e una a doppia rete. All'inizio la formazione del velo di carta avviene grazie alla rimozione graduale dell'acqua sul piano di formatura e ai successivi idrovolanti singoli regolabili e scatole di aspirazione ad umido. La sua ulteriore formatura avviene tra due reti, dove prima, sopra la superficie arcuata della scarpa impermeabile di formatura, l'acqua viene rimossa attraverso la rete superiore, e poi nelle casse di aspirazione installate inferiormente. Ciò garantisce una distribuzione simmetrica delle fibre fini e del riempitivo nella sezione trasversale del nastro di carta e le sue proprietà superficiali su entrambi i lati sono approssimativamente le stesse.

Nel progetto di questo corso è stata adottata una macchina a rete piatta, composta da: una tavola console, una cassa, una rete rotante e alberi di trasmissione della rete, un rullo del lettino aspirante, una scatola di formatura, elementi di disidratazione (idrovolante, scatole di aspirazione a umido e a secco) , raschiatori, raddrizzareti, tendireti, impianti di spruzzatura, servizio passerelle.

Anche nella produzione della carta Grande importanza dispone di una selezione di attrezzature per la pulizia e lo smistamento. I contaminanti delle fibre hanno origini, forme e dimensioni diverse. A seconda della densità, le inclusioni presenti nella massa si dividono in tre gruppi: con densità maggiore della densità della fibra (particelle metalliche, sabbia, ecc.); con densità inferiore a quella della fibra (resina, bolle d'aria, oli, ecc.); con una densità vicina a o uguale densità fibre (trucioli, cortecce, legna da ardere, ecc.). La rimozione dei primi due tipi di contaminanti è il compito del processo di pulizia e viene effettuata presso l'impianto di trattamento dei rifiuti, ecc. La separazione del terzo tipo di inclusioni è solitamente un compito del processo di cernita, effettuato in cernite di vario tipo.

La purificazione della massa nell'impianto di trattamento dei rifiuti viene effettuata secondo uno schema in tre fasi. I moderni progetti di impianti di trattamento dei rifiuti hanno un sistema completamente chiuso, funzionano con contropressione all'uscita dei rifiuti e, se utilizzati davanti a una macchina continua, sono inoltre dotati di dispositivi per la disaerazione della massa o lavorano insieme.

Gli schermi di pressione sono schermi tipo chiuso con lame idrodinamiche, utilizzate per la cernita grossolana della massa fibrosa. Caratteristica distintiva Questo tipo di vagliatura è la presenza di lame a profilo speciale progettate per la pulizia dei setacci.

Gli schermi del tipo UZ sono schermi singoli con lame idrodinamiche, situati nella zona della massa smistata. Queste selezionatrici vengono utilizzate principalmente per la vagliatura fine della pasta pulita presso l'UVK, immediatamente prima della macchina continua. I separatori di tipo SCN sono installati per separare gli scarti dall'annodatore.

3. Calcolo del bilancio materiale di acqua e fibra sulla macchina continua

Dati iniziali per il calcolo

Composizione della carta ondulata:

Carta straccia 100%

Amido 8 kg/t

I dati iniziali per il calcolo sono presentati nella Tabella 3.1

Tabella 3.1. Primi dati per il calcolo del bilancio idrico e fibroso

Nome dei dati

Grandezza

1. Composizione della carta ondulata,%

Sprecare carta

2. Secchezza del nastro di carta e concentrazione di massa durante il processo tecnologico,%

carta straccia proveniente da un pool ad alta concentrazione

nel bacino di raccolta della carta straccia

nel parco macchine

nel serbatoio di compenso a pressione

alla terza fase dei pulitori centrici

nella seconda fase dei centricliner

rifiuti dopo la terza fase di pulizia centrica

rifiuti dopo la seconda fase di pulizia centrica

rifiuti dopo la prima fase di pulizia centrica

scarti dell'annodatore

rifiuti derivanti dalla raccolta differenziata tramite vibrazione

per lo smistamento delle vibrazioni

massa selezionata dalla cernita vibrante nel collettore di riciclo dell'acqua

nella testata

dopo la sezione di disidratazione preliminare

dopo le casse di aspirazione

dopo l'albero del cauch

ritagli e scarti dal pozzo del divano

dopo la parte stampa

difetti nella sezione stampa

dopo la parte di asciugatura

difetti nella sezione di asciugatura

difetti di finitura

dopo aver costeggiato

dopo la macchina da taglio

nel mixer da divano

negli spappolatori

difetto di ritorno dopo l'addensante

dal regolatore di concentrazione della vasca dei rifiuti

3. Quantità di rifiuti di carta derivanti dalla produzione di carta, netta, %

nella finitura (da macchina calandra e laminazione)

nella parte di asciugatura

nell'area stampa

tagli e matrimonio bagnato con gouch - albero

4. Quantità di rifiuti differenziati dalla massa in ingresso,%

dall'annodatore

dalla terza fase dei pulitori centrici

dalla seconda fase dei pulitori centrici

5. Concentrazione dell'acqua circolante %

dal pozzo del divano

l'acqua pressata dalla parte pressata nello scarico

dalla parte della pressa, l'acqua di lavaggio del panno nello scarico

dalle casse di aspirazione

dalla zona di pre-disidratazione alla raccolta acque sottorete

dalla zona di pre-disidratazione alla raccolta delle acque riciclate

dall'addensatore alla raccolta dell'acqua riciclata in eccesso

6. Straripamento di massa,%

dalla cassa d'afflusso

dal serbatoio di compenso a pressione

7. Consumo di cellulosa per sottostrato, kg

8. Grado di raccolta delle fibre sul filtro a disco, %

9. Consumo di acqua dolce, kg

antischiuma nella cassa d'afflusso

per lavare la rete

per lavare i panni

per i tagli

per addensante

Macchina da taglio longitudinale

Dal rotolare in avanti

rifiuti secchi nel pulper

La quantità di rifiuti secchi è pari all’1,8% della produzione netta, ovvero

Controllare la massa d'acqua della sostanza

consumi: a magazzino 930,00 70,00 1000,00

matrimonio 16.74 1.26 18.00

Totale 946,74 71,26 1018,00

arrivo: dal rotolo 946,74 71,26 1018,00

Macchina calandra e calandratura (finitura)

rifiuti secchi nel pulper

La quantità di rottame secco da calandra e trattura è pari al 1,50% della produzione netta, ovvero

Controllare la massa d'acqua della sostanza

Totale 960,69 72,31 1033,00

Parte di asciugatura

dalla parte stampa

La quantità di rifiuti secchi è pari all’1,50% della produzione netta, ovvero

Controllare la massa d'acqua della sostanza

consumi: per calandra 960,69 72,31 1033,00

Totale 974,64 1329,47 2304,11

Partiamo dal presupposto che l'asciuttezza del tessuto non cambia dopo il lavaggio, quindi se i rifiuti contengono lo 0,01% di fibre, peso totale il loro importo sarà di 4000,40 kg. Le perdite di fibre con queste acque sono 4000,40-4000 = 0,4 kg.

Il rottame umido del fusto del divano rappresenta l'1,00% della produzione netta,

quelli. con umidità 7,00%

I limiti sono pari all’1,00% della produzione netta, vale a dire

con umidità 7,00%

sul fusto del divano

su scatole di aspirazione

Il trabocco dell'acqua della rete secondaria nel collettore è pari al 10,00% della massa in entrata,

La quantità di scarto del legatore è pari al 3,50% della massa in entrata, ovvero

Unità di diluizione dei rifiuti per la selezione a vibrazione

La quantità di rifiuti derivanti dalla selezione vibrante è pari al 3,00% della massa in ingresso, ovvero

Accettiamo la quantità di rifiuti della III fase di trattamento dei rifiuti - 2,00 kg. I rifiuti del III stadio FTP costituiscono il 5,00% della fibra in ingresso

Concentrazione dell'acqua circolante nella vasca di raccolta

Gli scarti della seconda fase del FRP costituiscono il 5,00% della fibra in ingresso, ovvero

al 2° stadio della tutela del lavoro

all'annodatore

nella prima fase

Controllare la massa d'acqua della sostanza

L'eccesso è pari al 10,00% della massa in entrata, vale a dire

al mulino a impulsi

nell'addensatore matrimoniale

nella piscina del matrimonio bagnato

perché allora

Il grado di raccolta delle fibre sul filtro a disco è del 90%, cioè

per il regolatore di concentrazione della vasca di scarico

nel pool di composizione

nel serbatoio di troppopieno a pressione

parco macchine

Calcoliamo l'amido con una concentrazione di 10 g / l

B4 =800 - 8=792kg

Nella tabella 3.2 mostra il consumo di acqua chiarificata.

Tabella 3.2. Consumo di acqua chiarificata (kg/t)

L'eccesso di acqua chiarificata è

La perdita di fibre con acqua chiarificata è

Il bilancio riassuntivo di acqua e fibre è presentato nella tabella. 3.3.

Tabella 3.3. Tabella riassuntiva del bilancio idrico e delle fibre

Voci di entrate e di uscite

Fibra + ingredienti chimici (assolutamente sostanza secca):

Sprecare carta

Cellulosa per sottostrato

Carta finita

Fibra con acqua di pressa

Raccolta differenziata dei rifiuti

Rifiuti della terza fase delle pulizie centriche

Fibra con acqua chiarificata

con carta straccia

con cellulosa sul sottostrato

con colla di amido

per lavare i panni

per i tagli

per sigillare le camere a vuoto del fusto del lettino

per sigillare scatole di aspirazione

per pulire la rete

per antischiuma

per addensante

in carta finita

evapora una volta essiccato

dalle presse

con rifiuti derivanti dalla cernita vibrante

con i rifiuti della terza fase delle pulizie centriche

acqua chiarificata

La perdita irrecuperabile di fibre è

Il lavaggio delle fibre è pari a

Il consumo di fibra fresca per 1 tonnellata di carta netta è di 933,29 kg di fibra assolutamente secca (carta da macero + cellulosa sul sottostrato) o fibra essiccata all'aria, compresa la cellulosa.

4. Calcolo del reparto di preparazione della massa e della produttività della macchina

Calcoli per il reparto di preparazione impasto di una macchina continua che produce carta ondulata:

Peso 1 m2 100-125 g

Velocità B/m 600 m/min

Larghezza di taglio 4200 mm

Composizione:

Carta straccia - 100%

La massima produttività oraria calcolata della macchina durante il funzionamento continuo.

Вн - larghezza del nastro di carta durante l'avvolgimento, m;

V - massimo velocità di lavoro, m/min;

q - grammatura massima di 1 m2 di carta, g/m2;

0,06 è il moltiplicatore per convertire la velocità minima in velocità oraria e grammatura della carta.

Produzione massima stimata della macchina (produzione lorda) durante il funzionamento continuo al giorno

Produttività media giornaliera della macchina (produzione netta)

Keff - fattore di efficienza dell'uso della macchina

K EF =K 1 K 2 K 3 =0,76 dove

K 1 - coefficiente di utilizzo del tempo di lavoro della macchina; a V<750 = 0,937

K 2 - coefficiente che tiene conto dei difetti dell'auto e del minimo dell'auto, = 0,92

K 3 - coefficiente tecnologico di utilizzo della velocità massima della macchina, tenendo conto delle sue fluttuazioni associate alla qualità dei semilavorati e di altri fattori tecnologici, per tipi di carta di massa = 0,9

Produzione annua della macchina

migliaia di tonnellate/anno

Calcoliamo la capacità delle piscine in base alla quantità massima di massa da immagazzinare e al tempo di stoccaggio richiesto della massa nella piscina.

dove M è la quantità massima di massa;

PH - produttività oraria;

t - tempo di archiviazione di massa, h;

K - coefficiente che tiene conto del riempimento incompleto della piscina = 1,2.

Volume della piscina ad alta concentrazione

Volume del pool composito

Volume del bacino di ricezione

Volume vasca macchina

Volume della vasca di scarto umido

Volume del pool di rottami secchi

Volume della vasca di riciclaggio

Le caratteristiche dei pool sono riportate nella Tabella 4.1.

Tabella 4.1. Caratteristiche delle piscine

Per selezionare correttamente il tipo e il tipo di attrezzatura di macinazione, è necessario tenere conto dell'influenza dei fattori: la posizione dell'apparato di macinazione nello schema tecnologico, il tipo e la natura del materiale di macinazione, la concentrazione e la temperatura della massa .

Per il trattamento dei rifiuti secchi è installato un pulper con la massima produttività richiesta (80% della resa netta della macchina)

349,27 H 0,8= 279,42 t

Accettiamo GRVn-32

Per i difetti di finitura è installato uno spappolatore idraulico GRVn-6

Le caratteristiche tecniche sono riportate nella tabella 4.2.

Tabella 4.2. Caratteristiche tecniche dei pulper

Impianti di tipo pulizia

Accettiamo UOT 25 nella prima fase

Le caratteristiche tecniche sono riportate nella tabella 4.3

Tabella 4.3. Caratteristiche tecniche dell'UOT

Annodatore

Accettiamo SVP-2.5, produttività 480-600 t/giorno, le caratteristiche tecniche sono indicate nella tabella 4.4

Tabella 4.4. Specifiche tecniche

Parametro

Produttività di massa w.d.w. sospensione selezionata, t/giorno, alla concentrazione di massa della sospensione in entrata:

Superficie laterale del tamburo del setaccio, m2

Potenza motore elettrico, kW

Diametro nominale dei tubi DN, mm:

Alimentazione in sospensione

Rimozione della sospensione

Rimozione di inclusioni leggere

Ordinamento delle vibrazioni

Accettiamo una produttività VS-1.2 di 12-24 t/giorno

Le caratteristiche tecniche sono riportate nella tabella 4.5.

Tabella 4.5. Specifiche tecniche

Parametro

Produttività di massa w.d.w. sospensione selezionata (rifiuti derivanti dalla cernita della pasta di carta con un foro del setaccio di 2 mm di diametro), t/giorno

Concentrazione di massa della sospensione in entrata, g/l

Area del setaccio, m 2

Motori elettrici: - quantità - potenza, kW

Diametro nominale dei tubi DN, mm: - alimentazione della sospensione - scarico della sospensione selezionata

Dimensioni complessive, mm

Peso (kg

Calcolo delle pompe centrifughe

Pompa per piscina ad alta concentrazione:

pompa bacino di ricezione:

pompa per piscina composita:

pompa per piscina macchina:

pompa per piscina per rottami umidi:

pompa per raccolta rottami secchi:

pompa di miscelazione n. 1:

pompa di miscelazione n. 2:

pompa di miscelazione n. 3:

Pompa raccolta acqua sottorete:

pompa raccolta acqua di ritorno:

Pompa miscelatrice da divano:

Principali indicatori tecnici ed economici del workshop

Consumo elettrico kW/h………................................. ......... .......275

Consumo di vapore per l'asciugatura, t……………………………3.15

Consumo di acqua dolce, m 3 /t………………………23

macchina per la produzione di carta in fibra d'acqua

Elenco delle fonti informative utilizzate

1. Tecnologia cartacea: dispense / Perm. stato tecnologia. univ. Perm, 2003. 80 p. RH. Khakimov, S.G. Ermakov

2. Calcolo del bilancio idrico e delle fibre per una macchina continua / Perm. stato tecnologia. univ. Perm, 1982. 44 pag.

3. Calcoli per il reparto preparazione pasta di una cartiera / Perm. stato tecnologia. univ. Permanente, 1997

4. Tecnologia cartacea: linee guida per la progettazione di corsi e diplomi / Perm. stato tecnologia. univ. Perm, 51 anni, B.V. Akulov

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L'addensatore tubeless Papcel è dotato di una vasca a doppia parete per l'ingresso della massa e di uno scivolo per il drenaggio della massa addensata. I lati della vasca sono chiusi con pareti terminali in ghisa. Ruotando un apposito segmento è possibile regolare l'altezza del livello dell'acqua in uscita dall'addensatore. La struttura del cilindro rivestito in rete è costituita da aste di ottone, alle quali è fissata una rete di ottone n. 2 inferiore (rivestimento). Il tessuto della rete superiore è in bronzo fosforoso; il numero della griglia superiore dipende dal tipo di massa addensata. L'addensatore è dotato di un azionamento individuale installato sul lato sinistro o destro dell'addensatore. Con una concentrazione della massa in entrata dello 0,3-0,4%, la massa può essere addensata al 4%. Il diametro del tamburo dell'addensatore Papcel-23 è di 850 mm, la sua lunghezza è di 1250 mm, la produttività dell'addensatore è di 5-8 tonnellate al giorno. Un tipo più grande di tale addensatore, Papcel-18, ha un tamburo con un diametro di 1.250 mm e una lunghezza di 2.000 mm e una capacità di 12-24 tonnellate al giorno, a seconda del tipo di massa.

Gli addensatori Voith hanno un diametro di 1250 mm. La massa si addensa ad una concentrazione del 4-5% e anche del 6-8%. I dati sulle prestazioni degli addensanti Voith sono riportati nella tabella. 99.

L'addensatore Yulhya con rullo raschiatore (Fig. 134) ha un tamburo costituito da aste di acciaio ricoperte con rete di rivestimento n. 5. Su questa rete è tesa una rete filtrante funzionante. Il diametro del cilindro della rete è 1220 mm. La sua velocità di rotazione è di 21 giri al minuto. Il rullo raschiatore rivestito in gomma nitrilica ha un diametro di 490mm ed è pressato

Al cilindro in rete tramite molle e viti. Il raschietto è costituito da un materiale in fibra dura chiamato micarta. Viene effettuata la tenuta tra la vasca e le estremità aperte del cilindro

5,5 6,2 6,9 7,5 8,4 10,2 10,5

9,7 11,0 12,3 13,7 15,0 16,3 18,5

Costruito utilizzando nastro in gomma nitrilica. Tutte le parti a contatto con la massa sono in acciaio inox o bronzo. I parametri tecnici degli addensanti Yulha sono riportati nella tabella. 100.

L'addensatore Papcel con rullo raschiatore rimovibile può essere utilizzato per addensare la massa dallo 0,3-0,4% al 6%. Il design del tamburo a rete è lo stesso dell'addensante senza campione della stessa azienda. Il diametro del tamburo è di 1250 mm, la sua lunghezza è di 2000 mm. Il diametro del rullo pressore è di 360 mm. La capacità dell'addensatore è di 12-24 tonnellate al giorno, a seconda della massa.

Per gli ispessitori a tamburo, la velocità periferica non deve superare i 35-40 m/min. Il numero di maglie del filtro viene selezionato tenendo conto delle proprietà della massa ispessita. Per la pasta di legno vengono utilizzate le maglie n. 24-26. Nella scelta del numero di maglia va rispettata la regola che la maglia dell'addensatore per la carta da macero e per i ritagli di carta riciclata deve essere uguale alla maglia della macchina continua. La durata della nuova rete è di 2-6 mesi, la durata della vecchia rete utilizzata dopo le macchine continue va da 1 a 3 settimane. La produttività dell'addensante dipende in gran parte dal numero delle maglie e dalle condizioni della sua superficie. Durante il funzionamento, la rete deve essere lavata continuamente con acqua nebulizzata. Per ogni metro lineare di tubo spruzzatore con foro di diametro 1 mm si dovrebbero consumare 30-40 l/min di acqua ad una pressione di 15 m d'acqua. Arte. Quando si utilizza acqua riciclata, la necessità di acqua nebulizzata raddoppia.

Recentemente è cresciuto l'interesse per l'utilizzo della semicellulosa, particolarmente adatta alla produzione di carte da imballaggio. Uno schema approssimativo per l'utilizzo della semicellulosa nel reparto di macinazione e preparazione di un'azienda che produce 36 tonnellate di carta da imballaggio al giorno...

I costi associati alla preparazione della pasta di carta dipendono da una serie di fattori interconnessi, i più importanti dei quali sono stati discussi separatamente qui. Lo scopo di questo libro non consente una considerazione più dettagliata di questi...

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introduzione

1. Schemi tecnologici per la produzione di carta e cartone e loro singole sezioni

1.2 Schema tecnologico generale per il riciclaggio della carta da macero

2. Attrezzatura utilizzata. Classificazione, diagrammi, principio di funzionamento, parametri principali e scopo tecnologico di macchine e attrezzature

2.1 Spappolatori

2.2 Pulitori a vortice tipo OM

2.3 Dispositivi per la separazione magnetica degli AMS

2.4 Mulino a impulsi

2,5 Turboseparatori

2.6 Ordinamento

2.7 Pulitori a vortice

2.8 Frazionatori

2.9 Unità di dispersione termica - TDU

3. Calcoli tecnologici

3.1 Calcolo della produttività della macchina continua e della cartiera

3.2 Calcoli di base per il reparto di preparazione della massa

Conclusione

Elenco della letteratura usata

introduzione

Attualmente, carta e cartone si sono saldamente radicati nella vita quotidiana della moderna società civile. Questi materiali vengono utilizzati nella produzione di articoli igienico-sanitari e per la casa, libri, riviste, giornali, quaderni, ecc. Carta e cartone sono sempre più utilizzati nei settori dell'energia elettrica, della radioelettronica, dell'ingegneria meccanica e strumentale, dell'informatica, dell'astronautica, ecc.

Un posto importante nell'economia della produzione moderna è occupato dalla gamma prodotta di carta e cartone per l'imballaggio e l'imballaggio di vari prodotti alimentari, nonché per la produzione di articoli culturali e domestici. Attualmente, l’industria cartaria globale produce oltre 600 tipi di carta e cartone, che hanno proprietà diverse, e in alcuni casi completamente opposte: altamente trasparenti e quasi completamente opache; elettricamente conduttivo ed elettricamente isolante; 4-5 micron di spessore (cioè 10-15 volte più sottile di un capello umano) e tipi di cartone spessi che assorbono bene l'umidità e sono impermeabili (teloni di carta); forte e debole, liscio e ruvido; resistente al vapore, al gas, al grasso, ecc.

La produzione di carta e cartone è un processo piuttosto complesso e multi-operativo che consuma un gran numero di diversi tipi di semilavorati fibrosi scarsi, materie prime naturali e prodotti chimici. È inoltre associato ad un elevato consumo di energia termica ed elettrica, acqua dolce e altre risorse ed è accompagnato dalla formazione di rifiuti industriali e acque reflue, che hanno un effetto dannoso sull'ambiente.

Lo scopo di questo lavoro è studiare la tecnologia di produzione di carta e cartone.

Per raggiungere l'obiettivo, verranno risolti una serie di compiti:

Vengono considerati gli schemi tecnologici di produzione;

È stato scoperto quale attrezzatura viene utilizzata, la sua struttura, il principio di funzionamento;

È stata determinata la procedura per i calcoli tecnologici delle apparecchiature principali

1. Schemi tecnologici per la produzione di carta e cartone e loro singole sezioni

1.1 Schema tecnologico generale della produzione della carta

Il processo tecnologico di produzione della carta (cartone) comprende le seguenti operazioni principali: accumulo di semilavorati fibrosi e pasta di carta, macinazione di semilavorati fibrosi, composizione della pasta di carta (con l'aggiunta di ausiliari chimici), diluizione con acqua riciclata alla concentrazione richiesta, pulizia da inclusioni estranee e disaerazione, versamento della massa sulla rete, formazione del velo di carta sul tavolo della macchina, pressatura del velo bagnato e rimozione dell'acqua in eccesso (formata quando il velo è disidratato sul rete e nelle parti della pressa), asciugatura, finitura in macchina e avvolgimento della carta (cartone) in un rotolo. Inoltre, il processo tecnologico di produzione della carta (cartone) prevede il trattamento dei rifiuti riciclati e l'utilizzo delle acque reflue.

Lo schema tecnologico generale della produzione della carta è mostrato in Fig. 1.

I materiali fibrosi vengono macinati in presenza di acqua in macinatrici discontinue o continue. Se la carta ha una composizione complessa, i materiali fibrosi macinati vengono miscelati in una certa proporzione. Nella massa fibrosa vengono introdotte sostanze riempitive, adesive e coloranti. La pasta di carta così preparata viene regolata in concentrazione e accumulata in una vasca di miscelazione. La pasta di carta finita viene quindi ampiamente diluita con acqua riciclata e fatta passare attraverso apparecchiature di pulizia per rimuovere contaminanti estranei. La massa entra nella maglia in movimento continuo della macchina continua in un flusso continuo attraverso speciali dispositivi di controllo. Sulla rete della macchina si depositano le fibre provenienti da una sospensione fibrosa diluita e si forma un velo di carta che viene poi pressato, essiccato, raffreddato, inumidito, rifinito in macchina su una calandra e, infine, alimentato alla trattura. Dopo una speciale umidificazione, la carta finita a macchina (a seconda delle esigenze) viene calandrata su una supercalandra.

Figura 1 - Schema tecnologico generale della produzione della carta

La carta finita viene tagliata in rotoli, che vengono inviati al confezionamento o al laboratorio di produzione della carta. La carta in rotolo viene confezionata sotto forma di rotoli e inviata al magazzino.

Alcuni tipi di carta (carta telegrafica e per registratori di cassa, carta per bocchini, ecc.) Vengono tagliati in strisce strette e avvolti sotto forma di bobine strette di bobine.

Per produrre carta tagliata (sotto forma di fogli), la carta in rotoli viene inviata ad una linea di taglio carta, dove viene tagliata in fogli di un determinato formato (ad esempio A4), e confezionata in fardelli. Le acque reflue della macchina continua, contenenti fibre, cariche e colla, vengono utilizzate per esigenze tecnologiche. Le acque reflue in eccesso vengono indirizzate alle apparecchiature di raccolta prima di essere scaricate nelle acque reflue per separare fibre e riempitivi, che vengono poi utilizzati nella produzione.

I rifiuti di carta sotto forma di strappi o ritagli vengono riconvertiti in carta. La carta finita può essere sottoposta ad ulteriori lavorazioni particolari: goffratura, crespatura, ondulazione, verniciatura superficiale, impregnazione con varie sostanze e soluzioni; Sulla carta possono essere applicati vari rivestimenti, emulsioni, ecc. Questo trattamento consente di ampliare notevolmente la gamma di prodotti cartacei e di conferire proprietà diverse a diversi tipi di carta.

La carta spesso serve anche come materia prima per la produzione di prodotti in cui le fibre stesse subiscono notevoli cambiamenti fisici e chimici. Tali metodi di lavorazione includono, ad esempio, la produzione di pergamena vegetale e fibra. La lavorazione speciale e la lavorazione della carta vengono talvolta eseguite in una cartiera, ma molto spesso queste operazioni vengono eseguite in cartiere specializzate separate.

1.2 Schema tecnologico generale per il riciclaggio della carta da macero

Gli schemi per il riciclaggio della carta straccia in diverse imprese possono essere diversi. Dipendono dal tipo di attrezzatura utilizzata, dalla qualità e quantità di carta da macero trattata e dal tipo di prodotto realizzato. La carta straccia può essere trattata a concentrazioni di massa basse (1,5 - 2,0%) e superiori (3,5-4,5%). Quest'ultimo metodo consente di ottenere pasta di carta da macero di qualità superiore con meno unità di apparecchiature installate e un minor consumo di energia per la sua preparazione.

In generale, lo schema per la preparazione della pasta di carta dalla carta da macero per i tipi più comuni di carta e cartone è mostrato in Fig. 2.

Figura 2 - Schema tecnologico generale per il riciclo della carta da macero

Le principali operazioni di questo schema sono: dissoluzione della carta straccia, pulizia grossolana, dissoluzione aggiuntiva, pulizia fine e cernita, addensamento, dispersione, frazionamento, macinazione.

Nel processo di dissoluzione della carta straccia, effettuato in pulper di vario tipo, la carta straccia in un ambiente acquoso sotto l'influenza di forze meccaniche e idromeccaniche viene rotta e sciolta in piccoli fasci di fibre e singole fibre. Contemporaneamente alla dissoluzione, le più grandi inclusioni estranee sotto forma di fili, corde, pietre, ecc. Vengono rimosse dalla massa di carta straccia.

La pulizia grossolana viene effettuata con lo scopo di rimuovere dall'impasto della carta da macero particelle ad elevato peso specifico, come graffette metalliche, sabbia, ecc. Per questo vengono utilizzate diverse attrezzature, generalmente funzionanti secondo un unico principio, che la rende possibile rimuovere nel modo più efficace le particelle più pesanti dalla pasta di carta rispetto alla fibra. Nel nostro paese, a questo scopo utilizziamo depuratori a vortice del tipo OK, che operano a bassa concentrazione di massa (non più dell'1%), nonché depuratori di massa ad alta concentrazione (fino al 5%) del tipo OM.

A volte vengono utilizzati separatori magnetici per rimuovere le inclusioni ferromagnetiche.

Un'ulteriore dissoluzione della massa di carta straccia viene effettuata per la scomposizione finale dei fasci di fibre, di cui una buona parte è contenuta nella massa che esce dal pulper attraverso i fori dei setacci anulari posti attorno al rotore nella parte inferiore del bagno. Per l'erogazione aggiuntiva vengono utilizzati turboseparatori, mulini a pulsazione, instipper e cavitatori. I turboseparatori, a differenza di altri dispositivi citati, consentono, contemporaneamente alla dissoluzione finale della massa di carta straccia, di effettuare la sua ulteriore pulizia dai resti di carta straccia fiorita sulla fibra, nonché da piccoli pezzi di plastica, pellicole, lamina e altre inclusioni estranee.

Viene effettuata la pulizia fine e la cernita della massa di carta straccia per separare da essa i restanti grumi, petali, fasci di fibre e contaminanti sotto forma di dispersioni. A questo scopo utilizziamo vagli che funzionano sotto pressione, come SNS, SCN, nonché installazioni di pulitori conici a vortice come UVK-02, ecc.

Per addensare la massa di carta straccia, a seconda della concentrazione ottenuta, vengono utilizzate varie attrezzature. Per esempio, V nell'intervallo a bassa concentrazione compreso tra 0,5-1 e 6,0-9,0%, vengono utilizzati addensanti a tamburo, che vengono installati prima della successiva macinazione e accumulo di massa .

Se la pasta di carta da macero verrà sottoposta a sbiancamento o immagazzinata umida, verrà addensata ad una concentrazione media del 12-17%, utilizzando filtri sotto vuoto o presse a vite.

L'ispessimento della carta da macero a concentrazioni più elevate (30-35%) viene effettuato se sottoposta a trattamento di dispersione termica. Per ottenere una massa ad alte concentrazioni si utilizzano dispositivi che funzionano secondo il principio della pressatura della massa in viti, dischi o tamburi con un panno pressante.

L'acqua riciclata che esce dagli addensanti o dai filtri e dalle presse associati viene riutilizzata nel sistema di riciclaggio della carta straccia al posto dell'acqua dolce.

Il frazionamento della carta da macero durante la sua preparazione consente di separare le fibre in frazioni a fibra lunga e corta. Effettuando la successiva macinazione della sola frazione a fibra lunga, è possibile ridurre significativamente il consumo di energia per la macinazione, oltre ad aumentare le proprietà meccaniche della carta e del cartone prodotti utilizzando carta da macero.

Per il processo di frazionamento della pasta di carta da macero vengono utilizzate le stesse apparecchiature utilizzate per la cernita, operanti sotto pressione e dotate di setacci di adeguata perforazione (cernitura tipo SCN e SNS.

Nel caso in cui la pasta di carta da macero sia destinata a produrre uno strato di rivestimento bianco di cartone o alla produzione di tipi di carta come giornali, carta da lettere o da stampa, può essere sottoposta a raffinazione, cioè rimozione da essa degli inchiostri da stampa mediante lavaggio o flottazione, seguito da candeggio con utilizzo di acqua ossigenata o altri reagenti che non provocano la distruzione delle fibre.

2. Attrezzatura utilizzata. Classificazione, diagrammi, principio di funzionamento, parametri principali e scopo tecnologico di macchine e attrezzature

2.1 Spappolatori

Spappolatori- si tratta di dispositivi utilizzati nella prima fase del trattamento della carta straccia, nonché per la dissoluzione dei rifiuti secchi riciclati, che vengono restituiti al flusso tecnologico.

In base alla progettazione sono divisi in due tipi:

Con verticale (GDV)

Con una posizione dell'albero orizzontale (GRG), che a sua volta può essere in diverse versioni - per sciogliere materiali non contaminati e contaminati (per carta straccia).

In quest'ultimo caso gli spappolatori sono dotati dei seguenti dispositivi aggiuntivi: un raccoglitore di imbracature per la rimozione di fili, funi, spago, stracci, cellophane, ecc.; un raccoglitore di sporco per la rimozione di rifiuti pesanti e di grandi dimensioni e un meccanismo di taglio a traino.

Il principio di funzionamento degli spappolatori si basa sul fatto che un rotore rotante mette il contenuto del bagno in un intenso movimento turbolento e lo lancia verso la periferia, dove il materiale fibroso, colpendo i coltelli fissi installati nella transizione tra il fondo e il corpo del pulper, viene scomposto in pezzi e fasci di singole fibre.

L'acqua con il materiale, passando lungo le pareti del bagno pulper, perde gradualmente velocità e viene nuovamente aspirata al centro dell'imbuto idraulico formato attorno al rotore. Grazie a una circolazione così intensa, il materiale viene sciolto in fibre. Per intensificare questo processo, sulla parete interna del bagno vengono installate strisce speciali, contro le quali la massa, quando colpisce, è sottoposta a ulteriori vibrazioni ad alta frequenza, che contribuiscono anche alla sua dissoluzione in fibre. La sospensione fibrosa risultante viene rimossa attraverso un vaglio anulare posto attorno al rotore; la concentrazione della sospensione fibrosa è del 2,5...5,0% per il funzionamento continuo dello spappolatore e del 3,5...5% per il funzionamento periodico.

Figura 3 - Schema di un pulper idraulico tipo GRG-40:

1 - meccanismo di taglio del traino; 2 -- verricello; 3-- laccio; 4-- unità di copertura;

5: bagno; 6-- rotore; 7 -- setaccio di smistamento; 8 -- camera di massa ordinata;

9 -- azionamento della valvola del collettore di impurità

La vasca di questo pulper ha un diametro di 4,3 m. È costituita da una struttura saldata ed è composta da più parti collegate tra loro tramite collegamenti a flangia. La vasca è dotata di dispositivi di guida per una migliore circolazione della massa al suo interno. Per caricare il materiale dissolvente e rispettare i requisiti di sicurezza, la vasca è dotata di un portello di carico con chiusura. Utilizzando un nastro trasportatore, la carta straccia viene immessa nel bagno in balle del peso fino a 500 kg con filo da imballaggio pretagliato.

Ad una delle pareti verticali del bagno è fissato un rotore con girante (1,7 m di diametro), che ha una velocità di rotazione non superiore a 187 min.

Attorno al rotore è presente un vaglio anulare con fori di diametro 16, 20, 24 mm e una camera per la rimozione della massa dallo spappolatore.

Sul fondo della vasca è presente un raccoglitore di sporco atto a raccogliere inclusioni grandi e pesanti, che vengono rimosse periodicamente (ogni 1 - 4 ore).

La trappola per lo sporco è dotata di valvole di intercettazione e di una linea di alimentazione dell'acqua per eliminare i rifiuti di fibra buona.

Utilizzando un dispositivo di rimozione dei cablaggi situato al secondo piano dell'edificio, le inclusioni estranee (corde, stracci, fili, nastri da imballaggio, grandi pellicole polimeriche, ecc.) che a causa delle loro dimensioni e proprietà possono essere attorcigliate in un fascio dal bagno di uno spappolatore funzionante. Per formare un fascio in una tubazione speciale collegata al bagno del pulper sul lato opposto del rotore, è necessario prima abbassare un pezzo di filo spinato o corda in modo che un'estremità sia immersa 150-200 mm sotto il livello del matsa nel pulper vasca da bagno e l'altro è bloccato tra il tamburo di trazione e il rullo di pressione dell'estrattore dell'imbracatura. Per facilitare il trasporto del fascio risultante, viene tagliato da uno speciale meccanismo a disco installato direttamente dietro l'estrattore del fascio.

Le prestazioni dei pulper dipendono dal tipo di materiale fibroso, dal volume del bagno, dalla concentrazione della sospensione fibrosa e dalla sua temperatura, nonché dal grado della sua dissoluzione.

2.2 Pulitori a vortice tipo OM

I pulitori a vortice del tipo OM (Fig. 4) vengono utilizzati per la pulizia grossolana della carta straccia nel flusso di processo dopo il pulper.

L'idropulitrice è composta da una testata con tubi di ingresso e uscita, un corpo conico, un cilindro di ispezione, una vaschetta fanghi ad azionamento pneumatico e una struttura di supporto.

La massa di carta straccia da pulire viene alimentata sotto pressione eccessiva nell'aspirapolvere attraverso un tubo posizionato tangenzialmente con una leggera inclinazione rispetto all'orizzontale.

Sotto l'influenza delle forze centrifughe che si formano quando la massa si muove in un flusso vorticoso dall'alto verso il basso attraverso il corpo conico del depuratore, pesanti inclusioni estranee vengono lanciate verso la periferia e raccolte nella vasca del fango.

La massa depurata si concentra nella zona centrale dell'alloggiamento e lungo il flusso ascendente, risalendo verso l'alto, esce dal depuratore.

Durante il funzionamento del depuratore, la valvola superiore del pozzetto deve essere aperta, attraverso la quale scorre l'acqua per lavare i rifiuti e diluire parzialmente la massa depurata. I rifiuti della fossa di fango vengono rimossi periodicamente poiché si accumulano a causa dell'acqua che vi entra. Per fare ciò, chiudere alternativamente la valvola superiore e aprire quella inferiore. Le valvole vengono controllate automaticamente ad intervalli predeterminati a seconda del grado di contaminazione della massa di carta straccia.

I detergenti di tipo OM funzionano bene con una concentrazione in massa compresa tra il 2 e il 5%. In questo caso, la pressione di massa ottimale all'ingresso dovrebbe essere almeno 0,25 MPa, all'uscita circa 0,10 MPa e la pressione dell'acqua di diluizione 0,40 MPa. Con un aumento della concentrazione di massa superiore al 5%, l'efficienza della pulizia diminuisce drasticamente.

Il pulitore a vortice tipo OK-08 ha un design simile al pulitore OM. Si differenzia dal primo tipo in quanto opera con una concentrazione in massa inferiore (fino all'1%) e senza l'aggiunta di acqua diluente.

2.3 Dispositivi per la separazione magnetica degli AMS

I dispositivi per la separazione magnetica sono progettati per catturare le inclusioni ferromagnetiche dalla carta da macero.

Figura 5 - Apparecchio per la separazione magnetica

1 - telaio; 2- tamburo magnetico; 3, 4, 10 - tubi rispettivamente per l'alimentazione, la rimozione della massa e la rimozione dei contaminanti; 5 - valvole con attuatore pneumatico; 6 - coppa; 7- tubo con valvola; 8 - raschietto; 9 - lancia

Di solito vengono installati per un'ulteriore purificazione della massa dopo i pulper prima dei depuratori di tipo OM e creano così condizioni operative più favorevoli per loro e per altre apparecchiature di pulizia. I dispositivi per la separazione magnetica nel nostro paese sono prodotti in tre dimensioni standard.

Sono costituiti da un corpo cilindrico, all'interno del quale è presente un tamburo magnetico, magnetizzato mediante blocchi di magneti ceramici piatti montati su cinque facce poste all'interno del tamburo e che collegano le sue coperture terminali. Su una faccia sono installate strisce magnetiche con la stessa polarità e su facce adiacenti quelle opposte.

Il dispositivo è inoltre dotato di raschietto, vaschetta per il fango, tubi con valvole e azionamento elettrico. Il corpo del dispositivo è integrato direttamente nella pipeline di massa. le inclusioni ferromagnetiche contenute nella massa vengono trattenute sulla superficie esterna del tamburo magnetico, dal quale, man mano che si accumulano, vengono periodicamente rimosse mediante un raschiatore nella trappola per fanghi, e da quest'ultimo con un getto d'acqua, come nell'OM- dispositivi di tipo. Il tamburo viene pulito e il vassoio del fango viene svuotato automaticamente ruotandolo ogni 1-8 ore, a seconda del grado di contaminazione della carta straccia.

2.4 Mulino a impulsi

Il mulino a pulsazione viene utilizzato per la dissoluzione finale in singole fibre dei pezzi di carta da macero che sono passati attraverso i fori del setaccio anulare del pulper.

Figura 6 - Mulino a pulsazione

1 -- statore con cuffia; 2 -- cuffia del rotore; 3 -- premistoppa; 4 -- telecamera;

5 -- lastra di fondazione; 6 -- meccanismo di impostazione del gap; 7 -- accoppiamento; 8 -- scherma

L'uso di mulini a pulsazione consente di aumentare la produttività degli spappolatori e ridurre il consumo di energia, poiché in questo caso il ruolo degli spappolatori può essere ridotto principalmente alla scomposizione della carta straccia in uno stato in cui può essere pompata utilizzando pompe centrifughe. Per questo motivo, i mulini a impulsi vengono spesso installati dopo la lavorazione della pasta in pulper, così come i rifiuti secchi delle macchine per carta e cartone.

Un mulino a pulsazione è costituito da uno statore e un rotore e in apparenza ricorda un mulino conico ripido, ma non è destinato a questo scopo.

Il set di lavoro dei mulini a pulsazione di statore e rotore differisce dal set di mulini conici e a dischi. Ha una forma a cono e tre file di scanalature e sporgenze alternate, il cui numero in ciascuna fila aumenta all'aumentare del diametro del cono. A differenza dei dispositivi di macinazione nei mulini a pulsazione, lo spazio tra i raccordi del rotore e dello statore è compreso tra 0,2 e 2 mm, cioè decine di volte maggiore dello spessore medio delle fibre, quindi queste ultime, passando attraverso il mulino, non vengono danneggiate meccanicamente e quanto la massa macinabile praticamente non aumenta (è possibile un aumento non superiore a 1 - 2°SR). Lo spazio tra i raccordi del rotore e dello statore viene regolato utilizzando uno speciale meccanismo additivo.

Il principio di funzionamento dei mulini a pulsazione si basa sul fatto che una massa con una concentrazione del 2,5 - 5,0%, passando attraverso il mulino, è sottoposta a intense pulsazioni di pressioni idrodinamiche (fino a diversi megapascal) e gradienti di velocità (fino a 31 m /s), con conseguente buona separazione di grumi, ciuffi e petali nelle singole fibre senza accorciarle. Ciò accade perché quando il rotore ruota, le sue scanalature vengono periodicamente ostruite dalle sporgenze dello statore, mentre la sezione aperta per il passaggio della massa si riduce drasticamente e subisce forti shock idrodinamici, la cui frequenza dipende dalla velocità di rotazione del rotore. e il numero di scanalature su ciascuna fila della cuffia del rotore e dello statore e può raggiungere fino a 2000 vibrazioni al secondo. Grazie a ciò, il grado di dissoluzione della carta straccia e di altri materiali nelle singole fibre raggiunge fino al 98% in un solo passaggio attraverso il mulino.

Una caratteristica distintiva dei mulini a pulsazione è anche che sono affidabili nel funzionamento e consumano relativamente poca energia (da 3 a 4 volte meno dei mulini conici). I mulini a pulsazione sono disponibili in diverse marche, quelle più comuni sono elencate di seguito.

2.5 Separatori turbo

I turbo separatori sono progettati per la ridispersione simultanea della carta da macero dopo il pulper e la sua ulteriore separazione dalle inclusioni leggere e pesanti che non sono state separate nelle fasi precedenti della sua preparazione.

L'uso di turbo separatori consente di passare a schemi a due stadi per sciogliere la carta straccia. Tali schemi sono particolarmente efficaci per il riciclaggio di carta straccia mista contaminata. In questo caso, la dissoluzione primaria viene effettuata in spappolatori idraulici dotati di ampie aperture dei setacci di cernita (fino a 24 mm), dotati inoltre di un estrattore a fune e di un raccoglitore di sporco per rifiuti grandi e pesanti. Dopo la dissoluzione primaria, la sospensione viene inviata a depuratori di massa ad alta concentrazione per separare le particelle piccole e pesanti, e quindi alla dissoluzione secondaria in turboseparatori.

I turbo separatori sono di diversi tipi, possono avere una forma del corpo a forma di cilindro o tronco di cono, possono avere nomi diversi (turbo separatore, separatore di fibre, pulper di smistamento), ma il principio del loro funzionamento è più o meno lo stesso ed è il seguente. La massa di carta straccia entra nel turboseparatore sotto una sovrappressione fino a 0,3 MPa attraverso un tubo posizionato tangenzialmente e, grazie alla rotazione del rotore con pale, acquisisce un'intensa rotazione turbolenta e circolazione all'interno dell'apparato al centro del rotore. A causa di ciò, si verifica un'ulteriore dissoluzione della carta straccia, che non viene completamente eseguita nel pulper nella prima fase di dissoluzione.

Inoltre, la massa di carta straccia, disciolta in singole fibre, a causa dell'eccessiva pressione, passa attraverso fori relativamente piccoli (3-6 mm) nel setaccio anulare situato attorno al rotore ed entra nella camera di raccolta della massa buona. Le inclusioni pesanti vengono lanciate alla periferia del corpo dell'apparecchio e, muovendosi lungo la sua parete, raggiungono il coperchio terminale situato di fronte al rotore, cadono nel contenitore dello sporco, nel quale vengono lavate con acqua circolante e periodicamente rimosse. Per rimuoverli, le valvole corrispondenti vengono aperte automaticamente in modo alternato. La frequenza di rimozione delle inclusioni pesanti dipende dal grado di contaminazione della carta straccia e varia da 10 minuti a 5 ore.

Nella parte centrale vengono raccolte piccole inclusioni leggere sotto forma di corteccia, pezzi di legno, tappi di sughero, cellophane, polietilene, ecc., che non possono essere separati in un normale spappolatore, ma possono essere frantumati in pulsazione e altri tipi simili di dispositivi. del flusso vorticoso della massa e da lì attraverso uno speciale ugello situato nella parte centrale del coperchio terminale del dispositivo viene periodicamente rimosso. Per un funzionamento efficiente dei turboseparatori è necessario rimuovere almeno il 10% della massa della quantità totale ricevuta per la lavorazione con rifiuti leggeri. L'uso di turbo separatori consente di creare condizioni più favorevoli per il funzionamento delle successive attrezzature di pulizia, migliorare la qualità della pasta di carta straccia e ridurre il consumo di energia per la sua preparazione fino al 30...40%.

Figura 7 - Schema di funzionamento del pulper tipo sorting GRS:

1 -- telaio; 2 -- rotore; 3 -- setaccio di smistamento;

4 -- camera di massa selezionata.

2.6 Ordinamento

Gli SCN di smistamento sono destinati alla cernita fine di semilavorati fibrosi di tutti i tipi, compresa la carta straccia. Queste selezionatrici sono disponibili in tre dimensioni standard e differiscono principalmente per dimensioni e prestazioni.

Figura 8 – Screening a pressione a schermo singolo con rotore cilindrico SCN-0.9

1 -- azionamento elettrico; 2 -- supporto del rotore; 3 -- setaccio; 4 -- rotore; 5 - morsetto;

6 -- telaio; 7, 8, 9, 10 -- tubazioni per l'ingresso rispettivamente della massa, dei rifiuti pesanti, della massa differenziata e dei rifiuti leggeri

Il corpo di cernita è di forma cilindrica, disposto verticalmente, diviso nel piano orizzontale da divisori a disco in tre zone, di cui quella superiore serve per ricevere la massa e separare da essa le inclusioni pesanti, quella centrale serve per la cernita principale e rimozione della massa buona, e quello inferiore serve per la raccolta e lo smaltimento dei rifiuti differenziati.

Ogni zona ha tubi corrispondenti. Il coperchio di smistamento è montato su una staffa rotante, che facilita i lavori di riparazione.

Per eliminare il gas che si raccoglie al centro della parte superiore della selezionatrice, nel coperchio è presente un raccordo con rubinetto.

L'alloggiamento contiene un tamburo setaccio e un rotore cilindrico a forma di vetro con sporgenze sferiche sulla superficie esterna disposte a spirale. Questo design del rotore crea una pulsazione ad alta frequenza nella zona di cernita di massa, che elimina la macinazione meccanica delle inclusioni estranee e garantisce l'autopulizia del vaglio di cernita durante il processo di cernita.

La massa schermante con una concentrazione dell'1-3% viene fornita sotto una sovrappressione di 0,07-0,4 MPa nella zona superiore attraverso un tubo posizionato tangenzialmente. Le inclusioni pesanti, sotto l'influenza della forza centrifuga, vengono lanciate verso la parete, cadono sul fondo di questa zona e, attraverso il pesante tubo di scarico, entrano nella fossa dei fanghi, dalla quale vengono periodicamente rimosse.

La massa, ripulita dalle inclusioni pesanti, viene versata attraverso un divisorio anulare nella zona di cernita, nello spazio tra il setaccio e il rotore.

Le fibre che sono passate attraverso l'apertura del setaccio vengono scaricate attraverso l'ugello della massa selezionata.

Le frazioni di fibre grossolane, i fasci e i petali di fibre e altri rifiuti che non passano attraverso il setaccio vengono lasciati cadere nella zona di cernita inferiore e da lì vengono continuamente scaricati attraverso il tubo dei rifiuti leggeri per un'ulteriore cernita. Se è necessario selezionare una massa ad alta concentrazione, l'acqua può entrare nella zona di selezione; l'acqua viene utilizzata anche per diluire i rifiuti;

Per garantire un funzionamento efficiente degli impianti di cernita, è necessario garantire una caduta di pressione all'ingresso e all'uscita della massa fino a 0,04 MPa e mantenere la quantità di rifiuti di cernita ad un livello pari ad almeno il 10-15% della massa in entrata . Se necessario, i selezionatori di tipo SCN possono essere utilizzati come frazionatori di carta da macero.

Una selezionatrice a doppia pressione, tipo SNS-0.5-50, è stata creata relativamente di recente ed è destinata allo smistamento preliminare della carta straccia che è stata sottoposta a ulteriore screening e rimozione di inclusioni grossolane. Ha un design fondamentalmente nuovo che consente l'uso più efficiente della superficie di cernita dei setacci, aumentando la produttività e l'efficienza della cernita e riducendo anche i costi energetici. Il sistema di automazione utilizzato nello smistamento lo rende un dispositivo di facile manutenzione. Può essere utilizzato per la cernita non solo della carta da macero ma anche di altri semilavorati fibrosi.

Il corpo di smistamento è un cilindro cavo posizionato orizzontalmente; al cui interno è presente un tamburo crivellante ed un rotore ad esso coassiale. Sulla superficie interna dell'alloggiamento sono fissati due anelli che costituiscono il supporto anulare del tamburo del setaccio e formano tre cavità anulari. Quelli più esterni ricevono la sospensione selezionata; sono dotati di tubi per l'alimentazione della massa e di collettori di fango per la raccolta e la rimozione delle inclusioni pesanti. La cavità centrale è progettata per drenare la sospensione selezionata e rimuovere i rifiuti.

Il rotore di cernita è un tamburo cilindrico pressato su un albero, sulla cui superficie esterna sono saldate delle sporgenze stampate, il cui numero e la loro posizione sulla superficie del tamburo sono realizzati in modo tale che durante un giro del rotore, due impulsi idraulici agiscono su ciascun punto del tamburo crivellante, favorendo la cernita e l'autopulizia del crivello. La sospensione da pulire con una concentrazione del 2,5-4,5% sotto una sovrappressione di 0,05-0,4 MPa entra tangenzialmente in due flussi nelle cavità tra i coperchi terminali, da un lato, e gli anelli periferici e l'estremità del rotore, dall'altro l'altra mano. Sotto l'azione delle forze centrifughe, le inclusioni pesanti contenute nella sospensione vengono lanciate verso la parete dell'alloggiamento e cadono nelle trappole di fango, e la sospensione fibrosa nell'intercapedine anulare formata dalla superficie interna degli schermi e dalla superficie esterna del rotore. Qui la sospensione è esposta ad un rotore rotante con elementi di disturbo sulla sua superficie esterna. Sotto la differenza di pressione all'interno e all'esterno del tamburo del setaccio e la differenza nel gradiente di velocità della massa, la sospensione purificata passa attraverso i fori del setaccio ed entra nella camera anulare ricevente tra il tamburo del setaccio e l'alloggiamento.

La cernita dei rifiuti sotto forma di fuochi, petali e altre grandi inclusioni che non sono passate attraverso i fori del setaccio, sotto l'influenza del rotore e della differenza di pressione, si muove in controcorrente verso il centro del tamburo del setaccio e lascia la cernita attraverso un tubo speciale al suo interno. La quantità di rifiuti differenziati viene regolata mediante una valvola con azionamento pneumatico a inseguimento in base alla loro concentrazione. Se è necessario diluire i rifiuti e regolare la quantità di fibra utilizzabile al loro interno, è possibile fornire acqua riciclata nella camera dei rifiuti attraverso un tubo speciale.

2.7 Pulitori a vortice

Sono ampiamente utilizzati nella fase finale della pulizia della carta straccia, poiché consentono di rimuovere da essa le particelle più piccole di varia origine, anche quelle che differiscono leggermente per gravità specifica da quella della fibra buona. Funzionano a una concentrazione di massa dello 0,8-1,0% e rimuovono efficacemente vari contaminanti fino a 8 mm di dimensione. La progettazione e il funzionamento di questi impianti sono descritti in dettaglio di seguito.

2.8 Frazionatori

I frazionatori sono dispositivi progettati per separare la fibra in varie frazioni che differiscono per dimensioni lineari. La pasta di carta da macero, soprattutto durante la lavorazione di carta da macero mista, contiene un gran numero di fibre piccole e distrutte, la cui presenza porta ad un aumento del dilavamento delle fibre, rallenta la disidratazione della pasta e peggiora le proprietà di resistenza del prodotto finito.

Per avvicinare in una certa misura questi indicatori a quelli, come nel caso dell'utilizzo di materiali fibrosi originali che non sono stati utilizzati, la massa di carta straccia deve essere ulteriormente macinata per ripristinare le sue proprietà di formazione della carta. Tuttavia, durante il processo di macinazione, si verifica inevitabilmente un'ulteriore macinazione della fibra e l'accumulo di frazioni ancora più piccole, che riduce ulteriormente la capacità della massa di disidratarsi e, inoltre, porta ad un consumo aggiuntivo completamente inutile di una quantità significativa di energia. per macinare.

Pertanto, lo schema più reattivo per la preparazione della carta da macero è quello in cui, durante il processo di cernita, la fibra viene frazionata e solo la frazione a fibra lunga viene sottoposta a ulteriore macinazione, oppure vengono macinate separatamente, ma secondo modalità diverse modalità ottimali per ciascuna frazione.

Ciò consente di ridurre di circa il 25% il consumo di energia per la macinazione e di aumentare fino al 20% le caratteristiche di resistenza di carta e cartone ottenuti da carta da macero.

Come frazione possono essere utilizzate selezionatrici di tipo SCN con diametro di apertura del setaccio di 1,6 mm, ma devono operare in modo tale che i rifiuti sotto forma di frazione a fibra lunga costituiscano almeno il 50...60% del totale quantità di massa che entra nello smistamento. Quando si fraziona la pasta di carta da macero dal flusso di processo, è possibile escludere le fasi del trattamento di dispersione termica e l'ulteriore pulizia fine della pasta in cernite come SZ-12, STs-1.0, ecc.

Lo schema di un frazionatore, chiamato impianto per la cernita della pasta di carta straccia, tipo USM e il principio del suo funzionamento sono mostrati in Fig. 9.

L'impianto ha un corpo cilindrico verticale, all'interno della cui parte superiore è presente un elemento di smistamento sotto forma di disco posizionato orizzontalmente, e sotto di esso, nella parte inferiore del corpo, sono presenti camere concentriche per la selezione di varie frazioni fibrose.

La sospensione fibrosa selezionata sotto una pressione eccessiva di 0,15 -0,30 MPa attraverso un ugello viene diretta perpendicolarmente alla superficie dell'elemento di smistamento attraverso un ugello ad una velocità fino a 25 m/s e, colpendola, a causa dell'energia dell'ammortizzatore idraulico, viene frantumato in singole minuscole particelle, che sotto forma di schizzi si diffondono radialmente in direzione del centro dell'impatto e, a seconda della dimensione delle particelle di sospensione, cadono nelle corrispondenti camere concentriche situate al fondo dell'ordinamento. I componenti più piccoli della sospensione sono raccolti nella camera centrale, mentre i più grandi nella periferia. La quantità di frazioni di fibra ottenute dipende dal numero di camere riceventi installate per esse.

2.9 Unità di dispersione termica - TDU

Progettato per la dispersione uniforme delle inclusioni contenute nella massa di carta straccia e non separate durante la pulizia e la cernita fine: inchiostri da stampa, bitume ammorbidito e fusibile, paraffina, vari contaminanti resistenti all'umidità, petali di fibre, ecc. Durante la dispersione della massa, queste inclusioni sono distribuite uniformemente su tutto il volume della sospensione, il che lo rende monocromatico, più uniforme e impedisce la formazione di macchie di vario genere nella carta finita o nel cartone ottenuto da carta straccia.

Inoltre, la dispersione aiuta a ridurre il bitume e altri depositi sui cilindri di asciugatura e sui vestiti delle macchine per carta e cartone, aumentandone la produttività.

Il processo di dispersione termica è il seguente. La massa di carta straccia, dopo ulteriore dissoluzione e pulizia grossolana preliminare, viene addensata ad una concentrazione del 30-35%, sottoposta a trattamento termico per ammorbidire e sciogliere le inclusioni non fibrose in essa contenute, e quindi inviata a un disperdente per dispersione uniforme dei componenti contenuti nella massa.

Lo schema tecnologico della TDU è mostrato in Fig. 10. La TDU comprende un addensatore, un ripper a coclea e un sollevatore a coclea, una camera di vaporizzazione, un dispersore e un miscelatore. Il corpo di lavoro dell'addensatore è costituito da due tamburi forati completamente identici, parzialmente immersi in un bagno con la massa addensata. Il tamburo è costituito da un guscio, nel quale vengono premuti dischi con perni alle estremità, e un setaccio filtrante. I dischi sono dotati di aperture per lo scarico del filtrato. Sulla superficie esterna dei gusci sono presenti numerose scanalature anulari, alla base delle quali vengono praticati dei fori per drenare il filtrato dal setaccio nel tamburo.

Il corpo dell'addensatore è composto da tre scomparti. Quello centrale è il bagno dell'addensante, mentre i due esterni servono a raccogliere il filtrato che fuoriesce dalla cavità interna dei bottali. La massa per l'addensamento viene fornita attraverso un tubo speciale nella parte inferiore del compartimento centrale.

L'addensante funziona con una leggera sovrappressione della massa nel bagno, per cui tutte le parti operative del bagno sono dotate di guarnizioni in polietilene ad alto peso molecolare. Sotto l'influenza di una differenza di pressione, l'acqua viene filtrata dalla massa e sulla superficie dei tamburi si deposita uno strato di fibre che, quando ruotano l'uno verso l'altro, cade nello spazio tra loro e viene ulteriormente disidratata a causa della pressione di bloccaggio, che può essere regolata mediante movimento orizzontale di uno dei tamburi. Lo strato risultante di fibra condensata viene rimosso dalla superficie dei tamburi mediante raschiatori in textolite, incernierati e che consentono la regolazione della forza di serraggio. Per il lavaggio dei vagli a tamburo esistono appositi spray che consentono l'utilizzo di acqua riciclata contenente fino a 60 mg/l di solidi sospesi.

La produttività dell'addensante e il grado di addensamento della massa possono essere regolati modificando la velocità di rotazione dei fusti, la pressione di filtrazione e la pressione dei fusti. Lo strato fibroso della massa, rimosso mediante raschiatori dai tamburi addensatori, entra nel bagno di ricezione della coclea ripper, nella quale viene smosso in pezzi separati mediante una coclea e trasportato ad una coclea inclinata che alimenta la massa nella camera di vaporizzazione, che è un cilindro cavo con una vite all'interno.

La vaporizzazione della massa nelle camere degli impianti domestici viene effettuata a pressione atmosferica a una temperatura non superiore a 95 °C fornendo vapore vivo con una pressione di 0,2-0,4 MPa alla parte inferiore della camera di vaporizzazione attraverso 12 ugelli in modo uniforme distanziati in una riga.

Il tempo di permanenza della massa nella camera di vaporizzazione può essere regolato modificando la velocità della coclea; di solito varia da 2 a 4 minuti. La temperatura di vaporizzazione viene regolata modificando la quantità di vapore erogato.

Nella zona del tubo di scarico, sulla coclea della camera di vaporizzazione sono presenti 8 perni, che servono a rimescolare la massa nella zona di scarico ed eliminarne l'attaccamento alle pareti del tubo attraverso il quale entra nella coclea di il disperdente. Il dispersore di massa in apparenza ricorda un mulino a dischi con una velocità del rotore di 1000 min-1. Il disperdente funzionante impostato sul rotore e sullo statore è costituito da anelli concentrici con sporgenze a forma di punteruolo e le sporgenze degli anelli del rotore si inseriscono negli spazi tra gli anelli dello statore senza entrare in contatto con essi. La dispersione della massa di carta straccia e delle inclusioni in essa contenute avviene a seguito dell'impatto delle sporgenze della cuffia con la massa, nonché a causa dell'attrito delle fibre contro le superfici di lavoro della cuffia e tra di loro quando la massa attraversa l'area di lavoro. Se necessario, i disperdenti possono essere utilizzati come dispositivi di macinazione. In questo caso è necessario sostituire il set di disperdenti con il set di mulini a dischi e creare lo spazio adeguato tra rotore e statore aggiungendoli.

Dopo la dispersione, la massa entra nel miscelatore, dove viene diluita con acqua riciclata dall'addensante ed entra nella vasca della massa dispersa. Esistono impianti di dispersione termica operanti in sovrapressione con temperatura di lavorazione della carta da macero di 150-160 °C. In questo caso è possibile disperdere tutti i tipi di bitume, compresi quelli ad alto contenuto di resine e asfalti, ma le caratteristiche fisico-meccaniche della massa cartacea si riducono del 25-40%.

3. Calcoli tecnologici

Prima di eseguire i calcoli, è necessario selezionare il tipo di macchina continua (CBM).

Selezione di un tipo di macchina per la carta

La scelta del tipo di macchina continua (CBM) è determinata dal tipo di carta prodotta (la sua quantità e qualità), nonché dalle prospettive di passaggio ad altri tipi di carta, ad es. Possibilità di produrre un assortimento vario. Quando si sceglie un tipo di macchina, è necessario considerare i seguenti aspetti:

Indicatori di qualità della carta in conformità con i requisiti GOST;

Giustificazione del tipo di formatura e velocità operativa della macchina;

Elaborazione di una mappa tecnologica delle macchine per la produzione di questo tipo di carta;

Velocità, larghezza di taglio, azionamento e relativo campo di controllo, presenza di una pressa di collatura o di un dispositivo di rivestimento incorporato, ecc.;

Concentrazione di massa e secchezza del nastro per parti della macchina, concentrazione dell'acqua circolante e quantità di difetti della macchina bagnati e asciutti;

Programma della temperatura di essiccazione e metodi della sua intensificazione;

grado di finitura della carta sulla macchina (numero di calandre della macchina).

Le caratteristiche delle macchine per tipo di carta sono riportate nella Sezione 5 del presente manuale.

3.1 Calcolo della produttività della macchina continua e della cartiera

Ad esempio, i calcoli necessari sono stati effettuati per una fabbrica composta da due macchine continue con una larghezza non tagliata di 8,5 m (larghezza di taglio 8,4 m), che producono carta da giornale 45 g/m2 ad una velocità di 800 m/min. Lo schema tecnologico generale della produzione della carta è mostrato in Fig. 90. Il calcolo utilizza i dati del bilancio dato di acqua e fibre.

Quando si determina la produttività di una macchina continua (BDM), vengono calcolati:

produttività oraria massima calcolata della macchina durante il funzionamento continuo QCHAS.BR. (la prestazione può essere indicata anche con la lettera P, ad esempio RFAS.BR.);

rendimento massimo di progetto della macchina durante il funzionamento continuo per 24 ore - QSUT.BR.;

produttività media giornaliera della macchina e dello stabilimento QSUT.N., QSUT.NF.;

produttività annua della macchina e dello stabilimento QYEAR, QYEAR.F.;

migliaia di tonnellate/anno,

dove BH è la larghezza del nastro di carta in bobina, m; n - velocità massima della macchina, m/min; q - peso della carta, g/m2; 0,06 - coefficiente per convertire i grammi in chilogrammi e i minuti in ore; KEF - il fattore di efficienza complessivo dell'uso della macchina continua; 345 è il numero stimato di giorni di funzionamento della macchina continua all'anno.

dove KV è il coefficiente di utilizzo del tempo di lavoro della macchina; al nSR< 750 м/мин КВ =22,5/24=0,937; при нСР >750 m/min CV =22/24=0,917; KX è un coefficiente che tiene conto dei difetti della macchina e del fermo macchina KO, dei guasti alla taglierina KR e dei guasti alla supercalandra KS (KX = KO·KR·KS); CT è il coefficiente tecnologico di utilizzo della velocità della macchina continua, tenendo conto delle sue possibili fluttuazioni associate alla qualità dei semilavorati e di altri fattori tecnologici, CT = 0,9.

Per l'esempio in questione:

migliaia di tonnellate/anno.

Produttività giornaliera e annua dello stabilimento con l'installazione di due macchine continue:

migliaia di tonnellate/anno.

3.2 Calcoli di base per il reparto di preparazione della massa

Calcolo dei semilavorati freschi

Ad esempio, è stato calcolato il reparto di preparazione dell'impasto di una fabbrica che produce carta da giornale secondo la composizione specificata nel calcolo del bilancio di acqua e fibra, vale a dire pasta kraft semisbiancata 10%, pasta termomeccanica 50%, pasta di legno sfibrata 40%.

Il consumo di fibra essiccata all'aria per la produzione di 1 tonnellata di carta netta è calcolato in base al bilancio di acqua e fibra, ovvero il consumo di fibra fresca per 1 tonnellata di carta da giornale netta è di 883,71 kg di carta assolutamente secca (cellulosa + DDM + TMM) o 1.004,22 kg di fibra essiccata all'aria, inclusa cellulosa - 182,20 kg, DDM - 365,36 kg, TMM - 456,66 kg.

Per garantire la massima produttività giornaliera di una macchina continua, il consumo di semilavorati è:

cellulosa 0,1822 · 440,6 = 80,3 t;

DDM 0,3654 · 440,6 = 161,0 t;

TMM 0,4567 · 440,6 = 201,2 t.

Per garantire la produttività netta giornaliera di una macchina continua, il consumo di semilavorati è:

cellulosa 0,1822 · 334,9 = 61 t;

DDM 0,3654 · 334,9 = 122,4 t;

TMM 0,4567 · 334,9 = 153,0 t.

Per garantire la produttività annua della macchina continua, il consumo di semilavorati è pertanto:

cellulosa 0,1822 · 115,5 = 21,0 mila tonnellate

DDM 0,3654 · 115,5 = 42,2 mila tonnellate;

TMM 0,4567 · 115,5 = 52,7 mila tonnellate.

Per garantire la produttività annua della fabbrica, il consumo di semilavorati è di conseguenza:

cellulosa 0,1822 231 = 42,0 mila tonnellate

DDM 0,3654 · 231 = 84,4 mila tonnellate;

TMM 0,4567 · 231 = 105,5 mila tonnellate.

In assenza del calcolo del bilancio di acqua e fibre, il consumo di semilavorato fresco essiccato all'aria per la produzione di 1 tonnellata di carta viene calcolato utilizzando la formula: 1000 - B 1000 - B - 100 · W - 0,75 · K

RS = + P+ OM, kg/t, 0,88

dove B è l'umidità contenuta in 1 tonnellata di carta, kg; Z - contenuto di ceneri della carta,%; K - consumo di colofonia per 1 tonnellata di carta, kg; P - perdite irreversibili (lavaggio) di fibra con contenuto di umidità del 12% per 1 tonnellata di carta, kg; 0,88 - fattore di conversione dallo stato assolutamente secco a quello secco all'aria; 0,75 - coefficiente che tiene conto della ritenzione della colofonia nella carta; UR - perdita di colofonia con acqua circolante, kg.

Calcolo e selezione delle attrezzature di macinazione

Il calcolo della quantità di apparecchiature di macinazione si basa sul consumo massimo di semilavorati e tenendo conto del tempo di funzionamento giornaliero dell'apparecchiatura nelle 24 ore. Nell'esempio in esame il consumo massimo di cellulosa essiccata all'aria da macinare è di 80,3 ton/giorno.

Metodo di calcolo n. 1.

1) Calcolo dei mulini a dischi della prima fase di macinazione.

Per macinare cellulosa ad alta concentrazione secondo le tabelle presentate in"Attrezzature per la produzione di pasta di legno e carta" (Manuale di riferimento per gli studenti. Speciale. 260300 "Tecnologia della lavorazione chimica del legno" Parte 1 / Compilato da F.Kh. Khakimov; Università tecnica statale di Perm Perm, 2000. 44 p. .)Mulini del Il marchio MD-31 è accettato. Carico specifico sul filo del coltello INS= 1,5 J/m. In questo caso, la seconda lunghezza di taglio Ls, m/s, è 208 m/s (sezione 4).

Efficace potere di macinazione Ne, kW, è pari a:

N e = 103 VS Ls · J = 1031.5 . 0,208 1 = 312 kW,

dove j è il numero di superfici macinanti (per mulino a disco singolo j = 1, per mulino a doppio disco j = 2).

Prestazioni del mulino MD-4Sh6 Qp, t/giorno, per le condizioni di macinazione accettate sarà:

Dove Qe=75kW . h/t consumo specifico di energia utile per la macinazione di cellulosa grezza al solfato da 14 a 20 °SR (Fig. 3).

Quindi il numero richiesto di mulini per l'installazione sarà pari a:

La produttività dello stabilimento varia da 20 a 350 t/giorno, accettiamo 150 t/giorno.

Accettiamo due mulini per l'installazione (uno di riserva). Nxx = 175 kW (sezione 4).

Non

Non = Ne+Nxx= 312 + 175 = 487 kW.

ANon > Ne+Nxx;

0,9. 630 > 312 + 175; 567 > 487,

eseguita.

2) Calcolo dei mulini della seconda fase di macinazione.

Per macinare la cellulosa ad una concentrazione del 4,5%, vengono utilizzati i mulini del marchio MDS-31. Carico specifico sul filo del coltello INS=1,5 J/m. La seconda lunghezza di taglio viene presa secondo la tabella. 15: Ls= 208 m/s=0,208 km/s.

Efficace potere di macinazione Ne, kW sarà pari a:

Ne = BS Ls= 103 ·1,5 . 0,208·1 = 312 kW.

Consumo energetico specifico Qe, kW . h/t, per macinare cellulosa da 20 a 28°ShR secondo il programma (vedi Fig. 3);

Qe =Q28 - Q20 = 140 - 75 = 65 kW . h/t

Prestazioni del mulino QP, t/giorno, per le condizioni operative accettate sarà pari a:

Quindi il numero richiesto di mulini sarà:

Nxx = 175 kW (sezione 4).

Consumo energetico del mulino Non, kW, per le condizioni di macinazione accettate sarà pari a:

Non = Ne+Nxx= 312 + 175 = 487 kW.

Il controllo della potenza del motore di azionamento viene effettuato secondo l'equazione:

ANon > Ne+Nxx;

0,9. 630 > 312 + 175;

Pertanto, la condizione per il controllo del motore elettrico è soddisfatta.

Sono accettati per l'installazione due mulini (uno di riserva).

Metodo di calcolo n. 2.

Si consiglia di calcolare l'attrezzatura di macinazione secondo il calcolo sopra riportato, tuttavia in alcuni casi (a causa della mancanza di dati sui mulini selezionati) il calcolo può essere effettuato utilizzando le formule riportate di seguito.

Nel calcolare il numero di mulini si presuppone che l'effetto di macinazione sia approssimativamente proporzionale al consumo energetico. Il consumo di energia elettrica per la macinazione della cellulosa viene calcolato utilizzando la formula:

E= e· computer·(B- UN), kWh/giorno,

Dove e? consumo specifico di elettricità, kWh/giorno; computer? quantità di semilavorato essiccato all'aria da macinare, t; UN? grado di macinazione del semilavorato prima della macinazione, oShR; B? grado di macinazione del prodotto semilavorato dopo la macinazione, oShR.

La potenza totale dei motori elettrici dei mulini di macinazione è calcolata dalla formula:

Dove H? fattore di carico dei motori elettrici (0,80?0,90); z? numero di ore di funzionamento del mulino al giorno (24 ore).

La potenza dei motori elettrici dei mulini per le fasi di macinazione si calcola come segue:

Per la 1a fase di macinazione;

Per la 2a fase di macinazione,

Dove X1 E X2 ? distribuzione dell'elettricità rispettivamente al 1° e al 2° stadio di macinazione, %.

Il numero richiesto di mulini per la 1a e 2a fase di macinazione sarà: pompa per macchina continua tecnologica

Dove N1 M E N2 M ? potenza dei motori elettrici dei mulini destinati all'installazione nella 1a e 2a fase di macinazione, kW.

Secondo lo schema tecnologico accettato, il processo di macinazione viene effettuato ad una concentrazione del 4% fino a 32 oSR in mulini a dischi in due fasi. Il grado iniziale di macinazione della pasta di legno tenero al solfato semi-sbiancato è 13 oShR.

Secondo dati pratici, il consumo energetico specifico per la macinazione di 1 tonnellata di pasta di legno tenero sbiancata al solfato in mulini conici sarà di 18 kWh/(t oSR). Nel calcolo è stato preso un consumo energetico specifico di 14 kWh/(t·shr); Dato che la macinazione è progettata in mulini a dischi, viene preso in considerazione il risparmio energetico? 25%.

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L'area di ispessimento specifica e la produttività dell'addensante vengono prese in base ai dati ottenuti durante l'ispessimento di un prodotto simile. Se non sono presenti tali dati, viene innanzitutto determinata la velocità di sedimentazione della fase solida della polpa.

Quando si addensano prodotti minerali, gli addensanti sono generalmente progettati in base alla condizione che grani non più grandi di 3-5 micron vengano persi nello straripamento. Quando i fanghi di carbone vengono ispessiti, questo limite aumenta a 30 - 40 micron.

L'area di deposizione specifica dell'addensante per 1 tonnellata di produttività oraria di solidi viene calcolata utilizzando la formula (5.1):

Dove R e e R j – liquefazione nel prodotto iniziale e finale (condensato); A– coefficiente di utilizzo dell’area dell’addensatore ( A= 0,6÷0,8); ν – tasso di deposizione.

L'area di ispessimento totale richiesta è determinata dalla formula (5.2):

F=Q ∙ f O (5.2)

Dove F– area di ispessimento totale richiesta, m2; Q– produttività oraria dell'addensante per solidi, t/h; g – produttività specifica durante l'addensamento di vari concentrati, t/(m 2 ∙h).

Diametro dell'addensatore D per espressione (5.3):

(5.3)

In base alle caratteristiche tecniche degli addensanti, vengono determinati la marca e il tipo di addensante. L'addensante selezionato viene controllato in base alle condizioni: la velocità di caduta delle particelle deve essere maggiore della velocità di scarico ( v o > v sl).

Il tasso di sedimentazione per le particelle fini viene calcolato utilizzando la formula di Stokes (5.4):

, (5.4)

Dove G– accelerazione di caduta libera, 9,81 m/s 2 ; D– dimensione delle particelle, m (diametro delle particelle, la cui dimensione è ammessa come perdite durante lo scarico (3-5 micron); δ E – densità delle fasi solide e liquide; μ – coefficiente di viscosità dinamica, 0,001 n∙s.

La velocità di drenaggio è determinata dall'espressione (5.5):

(5.5)

dove ν s – velocità di drenaggio, m/s; W s – quantità di scarico secondo lo schema acque-fanghi, m 3 /giorno; Fс – area dell'addensante selezionato, m2.

Se le condizioni non sono soddisfatte, è necessario aumentare l'area o utilizzare flocculanti, oppure scegliere un addensante di diametro maggiore.

Domande di controllo

1.Che tipi di dispositivi per l'ispessimento conosci?

2.Qual è la differenza tra gli addensatori azionati centralmente e periferici?

3. Progettazione e funzionamento di addensatori con azionamento periferico.

4. Vantaggi di un addensatore con compattatore di sedimenti.

5. Progettazione e funzionamento degli addensatori per piastre.

6. Vantaggi degli addensatori per lastre.

7.Che cosa fornisce l'input di mangime sepolto negli addensatori a letto sospeso.

8. Formula di Stokes e sua applicazione.

10.In quali condizioni viene controllato l'addensante selezionato?

Politecnico Berezniki
tecnologia delle sostanze inorganiche
progetto del corso nella disciplina "Processi e apparati della tecnologia chimica
sull'argomento: "Selezione e calcolo di un addensante per liquami
Berezniki 2014

Specifiche tecniche
Diametro nominale della vasca, m 9
Profondità della vasca, m 3
Area di deposizione nominale, m 60
Altezza di sollevamento del vogatore mm 400
Durata di un giro di corsa, min 5
Produttività condizionata per solidi a densità
prodotto condensato 60-70% e peso specifico del solido 2,5 t/m,
90 t/giorno
Unità di azionamento
Motore elettrico
Digitare 4AM112MA6UZ
Velocità, giri al minuto 960
Potenza, kW 3
Trasmissione a cinghia trapezoidale
Cintura tipo A-1400T
Rapporto di trasmissione 2
Riduttore
Tipo Ts2U 200 40 12kg
Rapporto di trasmissione 40
Rapporto di trasmissione rotazione 46
Rapporto di trasmissione totale 4800
Meccanismo di sollevamento
Motore elettrico
Digitare 4AM112MA6UZ
Velocità, giri al minuto 960
Potenza, kW 2,2
Trasmissione a cinghia trapezoidale
Cintura tipo A-1600T
Rapporto di trasmissione 2,37
Rapporto di trasmissione a vite senza fine 40
Rapporto di trasmissione complessivo 94,8
Capacità di carico
Nominale, t 6
Massimo, t 15
Tempo di lievitazione, min 4

Composto: Disegno di assieme (SB), Meccanismo di rotazione, PZ

Software: KOMPAS-3D 14