Оборудование целлюлозно-бумажного производства Том 1. Оборудование дл
.pdfются сложностью изготовления и монтажа. Для их успешной эксплуатации необходимо строгое соблюдение заводских ин струкций и постоянный контроль за состоянием базовых дета лей и сварных швов.
Для обеспечения беспрепятственного продвижения длина окоряемых балансов не должна превышать 0,6 диаметра бара бана.
Не рекомендуется одновременная обработка в барабане ба лансов разных пород, а также с разными геометрическими ха рактеристиками (круглых и колотых), с большими колебаниями длины и диаметра.
Необходимо постоянно поддерживать среднюю степень за полнения барабанов в пределах 0,5—0,55, так как в этом случае обеспечивается наибольшая эффективность окорки. При большом количестве тонкомерных сортиментов для умень шения лома степень заполнения целесообразно увеличиватьдо 0,7.
Необходимо поддерживать постоянную интенсивность за грузки. Колебания интенсивности загрузки приводят к сниже нию производительности барабана.
Параметры теплоносителя зависят от влажности и темпера туры окоряемого сырья и требуемой чистоты окорки. В качестве ориентировочных значений можно назвать следующие расходы теплоносителей на 1 м3 свежесрубленных мерзлых балансов: воды температурой 60° С 1 м3, насыщенного пара давлением 0,25 МПа 25 кг.
В начальной стадии окорка протекает медленно, затем, по мере повреждения коры, процесс активизируется, но при дости жении степени окорки 80—90% снова резко замедляется. Даль нейшее повышение степени окорки существенно увеличивает среднюю продолжительность пребывания балансов в барабане. Оператор поэтому всегда должен знать требуемую чистоту окорки и визуально определять среднюю ее степень.
При сухой окорке степень чистоты окорки может быть на 2—3% ниже, чем при полусухой, так как сухая кора дополни тельно измельчается при рубке балансов и удаляется с отхо дами сортирования щепы.
1.3.ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ КОРЫ К УТИЛИЗАЦИИ
1.3.1.Оборудование для обезвоживания коры
Для обезвоживания коры используются два вида оборудова ния— дренирующие конвейеры и водоотделительные барабаны. Выбор того или другого вида оборудования определяется в ос новном компоновочными решениями древесно-подготовитель ного цеха.
Дренирующий конвейер представляет собой скребковый кон вейер, установленный в перфорированном металлическом же лобе. Желоб имеет горизонтальный и наклонный участки и за канчивается выгрузочным бункером. Горизонтальный участок размещают в проеме фундамента корообдирочного барабана. Тяговый орган конвейера состоит из двух пластинчатых цепей, связанных траверсами из уголкового проката, к которым при креплены резиновые шаберы. Рабочая нижняя ветвь скользит по металлическому перфорированному (диаметр отверстий 5 мм) дну желоба, под которым проходит канал для стока воды.
Смесь коры и воды поступает на дренирующий конвейер по защитным листам корообдирочного барабана. Вода уходит в сточный канал через перфорацию дна желоба, а кора скреб ками транспортируется к выгрузочному бункеру.
Дренирующие конвейеры выпускаются трех марок — КД-35, КД-09, КД-И (табл. 1.8). Конвейер КД-35 предназначен для от вода коры от барабанов мокрой окорки. Параметры конвейера КД-09 согласованы с параметрами корообдирочных барабанов полусухой окорки типоразмеров КБ-420 и КБ:425, а параметры конвейера КД-11— с параметрами комбинированного барабана КБ-530М.
1.8. Технические характеристики дренирующих конвейеров
|
Наименование параметров |
КД-35 |
КД-09 |
КД-11 |
|
Рабочая длина, м |
мм |
22,19 |
33,27 |
53,07 |
|
Рабочая ширина желоба, |
880 |
800 |
1300 |
||
Длина |
перфорированного |
участка, м |
13,0 |
2 2 ,0 |
40,0 |
Коэффициент перфорации, |
% |
13,0 |
13,0 |
11.7 |
|
Скорость цепи, м/с |
кВт |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
Установленная мощность, |
7,5 |
7,5 |
13,0 |
||
Производительность: |
|
35 |
15 |
70 |
|
по коре при влажности 80%, т/ч |
|||||
по воде, м3/ч |
|
500 |
350 |
1 0 0 0 |
|
Масса, |
т |
|
7,8 |
7,6 |
21,4 |
Габаритные размеры, м: |
|
23,6 |
34,5 |
55,9 |
|
длина |
|
||||
ширина |
|
2,4 |
3,4 |
7,3 |
|
высота |
|
2 , 6 |
4,1 |
3,8 |
Рабочим органом водоотделительного барабана (рис. 1.5) является сварной перфорированный барабан. К рубашке бара бана изнутри приварены винтовые лопасти, образующие внут ренний конвейер. Для ускорения разгрузки винтовой конвейер выполнен с переменным шагом, увеличивающимся к разгрузоч ной стороне барабана. С выходной стороны барабан открыт,
с входной имеет коническую горловину, на которой закреплено зубчатое колесо привода. Барабан бандажами опирается на че тыре ролика, установленные на балках, перекрывающих канал для стока воды. Привод барабана осуществляется от асинхрон ного электродвигателя через редуктор и открытую зубчатую пе
редачу.
Короводяная смесь из короотводного лотка по переходу и патрубку, входящему в горловину барабана, поступает внутрь
1 |
2 |
Рис. 1.5. Барабан водоотделительный 184-3:
/ — перфорированный барабан; 2 — конвейер; 3 — патрубок; 4 — приводная станция; 5 — опорная станция; 6 — канал для стока воды
барабана. Вода удаляется через отверстия перфорации, а кора перемещается винтовым конвейером и выгружается на ленточ ный конвейер. На выходной стороне под барабаном располо жена воронка для сбора воды из части барабана, выступающей за пределы сточного канала. Для промывки перфорационных отверстий барабана установлены спрыски.
Водоотделительные барабаны используются в древесно-под готовительных цехах также для осветления корусодержащих вод после операций обезвоживания и отжима коры. Отличительные особенности этих барабанов — меньший диаметр перфорации и ступенчатое регулирование частоты вращения. Кроме того,, водоотделительные барабаны (табл. 1.9) применяются для сгу щения отходов сортирования древесной массы, полуцеллюлозы или других волокнистых материалов.
Наименование параметров |
|
Марка барабана |
|
|
|||
184-3 |
|
184-4 |
|
184-5 |
|||
|
|
|
|
||||
Диаметр барабана, м |
|
1,25 |
|
1,25 |
|
2 , 0 |
|
Длина барабана, м |
|
4,0 |
|
4,0 |
|
5,0 |
|
Диаметр отверстий перфорации, мм |
8 , 0 |
|
2,4 |
|
2,4 |
|
|
Коэффициент перфорации, |
% |
40 |
И; |
33 |
21 |
33 |
10 |
Частота вращения, мин — 1 |
кВт |
18 |
14; 17; |
5; 7; |
|||
Установленная мощность, |
4,0 |
|
4,0 |
|
5,5 |
|
|
Производительность по воде, м3/ч |
800 |
|
300 |
|
600 |
||
Содержание взвеси в воде, г/л |
— |
|
1—5 |
|
1—5 |
||
Содержание взвеси в фильтрате, г/л |
— |
|
0 ,2 —1 ,0 |
|
0 ,2 —1 ,0 |
||
Масса, т |
|
2 ,1 |
|
2 ,1 |
|
5,5 |
|
Габаритные размеры, м: |
|
5,2 |
|
5,4 |
|
6,9 |
|
длина |
|
|
|
|
|||
ширина |
|
2 , 2 |
|
2 , 2 |
|
2,9 |
|
высота |
|
1,7 |
|
2 , 0 |
|
3,3 |
|
1.3.2. Короотжимное оборудование |
|
|
|
|
|
||
Отжим — вторая стадия |
обезвоживания |
коры |
с целью |
сни |
жения ее относительной влажности до 50—55%. Короотжимные прессы устанавливаются либо после водоотделительного бара бана или дренирующего конвейера, либо после корорубки. Вто рой вариант сейчас более распространен, так как в этом случае снижается расход энергии на измельчение коры и обеспечива ется более надежная работа и корорубок, и короотжимных прес сов, и установленных за ними рыхлителей коры.
Выпускается два типа короотжимных прессов — цепные ДО-318М непрерывного действия и поршневые ПКП-11 цикли ческого действия. Наибольшее распространение получают по следние.
Поршневой пресс (рис. 1.6) состоит из двух секций — по дающей и прессующей. Подающая секция представляет собой прямоугольный желоб с расположенным в нем толкателем, ко торый перемещается в направляющих под действием усилия го ризонтального гидроцилиндра. Сверху к желобу примыкает за грузочный люк, нижний фланец которого снабжен ножевым устройством для отсекания коры. Люк верхним фланцем соеди няется с коропроводом. Желоб стыкуется с прессовой камерой, дно и стенки которой перфорированы для удаления отжимаемой воды. Потолок камеры составляет подвижная прессующая балка, перекрывающая при повороте разгрузочное отверстие и образующая с днищем камеры клиновое пространство. Пово рот балки осуществляется вертикальным гидроцилиндром.
В начале рабочего цикла толкатель находится в крайнем правом положении, прессующая балка опущена, а в клиновом пространстве находится пробка из отжатой коры. Через люк
в желоб поступает новая порция влажной коры. При рабочем ходе толкателя прессующая балка поднимается, пробка отжа той коры выталкивается наружу и камеру заполняет частично отжатая кора, подаваемая толкателем. При дальнейшем дви жении толкатель включает контакт, дающий сигнал к опуска нию прессующей балки. При опускании балки срабатывают блокировки, обеспечивающие возврат толкателя в исходное по ложение. Прессующая балка, опускаясь, завершает процесс от жима коры и вновь образует клиновую пробку. В желоб снова поступает порция влажной коры, и цикл повторяется. Управле-
Рис. 1 .6 . Пресс короотжимный ПКП-11:
/ — гидроцилиндр прессовой балки; 2 — прессующая секция; 3 — прессовая балка; 4 — по дающая секция; 5 — толкатель; 6 — гидроцнлиндр толкателя
ние работой пресса осуществляется системой автоматики с прог раммным устройством.
Гидростанция пресса состоит из масляного бака, двух насо сов, приводимых в действие электродвигателями, маслоохла дителя и гидроаппаратуры управления. Для сглаживания гид равлических ударов в системе установлен гидроаккумулятор.
Техническая характеристика ПКП-11 |
|
|
|||
Диаметр |
горизонтального гидроцилиндра, |
мм |
200 |
||
Диаметр |
вертикального гидроцилиндра, мм |
240 |
|||
Объем прессовой камеры, м3 . |
|
7 |
|||
Рабочее давление, |
МПа . |
. . |
|
до 14 |
|
Объем масляного |
бака, л |
. |
1200 |
||
Расход охлаждающей воды, м3/ч . . . |
8—10 |
||||
Продолжительность цикла прессования, с |
12—120 |
||||
Установленная мощность, к В т...................................................... |
|
5 3 ^ 5 |
|||
Производительность по насыпному объему коры, м3/ч |
25 |
||||
Масса, т |
....................... |
|
|
. |
14 2 |
Габаритные размеры, м |
|
|
5 0х1>2х2,5 |
Для разбивания спрессованной коры применяются рыхли тели РШ-1 или РШ-2. РШ-2 используется, если в технологиче ской линии устанавливается один пресс, а РШ-1—в случае двух прессов. Рыхлитель коры представляет собой два параллельных, расположенных с небольшим (около 40 мм) зазором винтовых конвейера, вращающихся навстречу друг другу и приводимых в движение от одного двигателя-редуктора. Конвейеры поме щены в сварной корпус, в днище которого имеется выгрузоч ный люк. Для усиления разрыхляющего воздействия на корУ
Рис. 1.7. Установка короотжимных прессов УПК-3:
1 — распределительный винтовой конвейер; 2 — пресс короотжимный; 3 — рыхлитель коры; 4 — винтовой конвейер избытка коры
лопасти винтовых конвейеров по наружному краю имеют полу круглые вырезы.
На базе трех короотжимных прессов ПКП-11 с модернизи рованной гидравлической системой создана установка УПК-3 (рис. 1.7). В состав установки помимо прессов входит распреде лительный винтовой конвейер, рыхлитель и винтовой конвейер избытка коры. Обезвоженная на дренирующем конвейере или в водоотделительном барабане кора поступает в распредели тельный конвейер, которым транспортируется и последовательно загружается в расположенные под ним короотжимные прессы. Патрубки подачи коры, примыкающие к разгрузочным проемам корпуса распределительного конвейера, снабжены шиберными заслонками. Винтовая поверхность конвейера над разгрузоч ными проемами прерывается, и в этих местах для повышения эффективности подачи коры на трубе конвейера установлены специальные штыри. Распределительный конвейер заканчива ется отбойными лопастями, с противоположным направлением
навивки, которыми кора, не принятая прессами, направляется
вконвейер избытка коры. Порции отжатой в прессах коры по ступают на рыхлитель. Туда же конвейером избытка коры на правляется и кора, не принятая прессами.
Система управления установкой как с местных, так и цен трального пультов обеспечивает работу отдельных механизмов
всблокированном и деблокированном режимах. Система авто матики в сблокированном режиме синхронизирует работу прес сов и обеспечивает автоматический переход на работу с мень шим количеством прессов при аварийном выходе из строя од ного из них.
Производительность установки УПК-3 по насыпному объему коры 120 м3/ч, установленная мощность 281 кВт, масса 53,7 т.
1.3.3.Корорубки
Выпускаются корорубки двух типоразмеров с вертикальным: ротором и шарнирно закрепленными ножами и контрножами-- КР-4 и КР-5 (табл. 1.10). Основные преимущества корорубок КР-4 и КР-5 по сравнению с ранее выпускавшимися корорубками — высокая производительность, эксплуатационная надеж ность и ремонтопригодность, компактность и малая занимаемая производственная площадь.
1.10. Техническая характеристика |
корорубок |
|
Наименование показателей |
КР-4 |
КР-5 |
Диаметр ножевого ротора; мм |
1300 |
1500 |
Частота вращения ротора, мин — 1 |
1160 |
830 |
Диаметр загрузочной воронки, мм |
1250 |
1480 |
Размеры выпускного окна, мм |
360X850 |
400X 850 |
Установленная мощность, кВт |
ПО |
2 0 0 |
Производительность, т/ч |
25 |
50 |
Масса, т |
5,1 |
6,5 |
Габаритные размеры, м: |
2,9 |
3,0 |
длина |
||
ширина |
2 ,0 |
2,3 |
высота |
1,7 |
2 , 0 |
Рабочий орган корорубки (рис. 1.8), ножевой ротор, расположен в центре сварного цилиндрического корпуса. Ротор наса жен на вал, установленный в опоре на подшипниках качения. Опора ротора крепится болтами к основанию корпуса. Сверху на корпусе установлена загрузочная воронка, а сбоку имеется окно для выброса измельченной коры. Вращение ротора осу ществляется от электродвигателя через клиноременную пере дачу. Электродвигатель и корпус крепятся на общей раме.
Механизм резания включает четыре ножа и три контрнож^- Ножи установлены на роторе шарнирно с помощью пальце0 и прижимных планок и располагаются радиально при вращё" нии ротора за счет центробежных сил. Контрножи установлен# снаружи корпуса также шарнирно и снабжены специальным0 резиновыми пружинами, удерживающими их в рабочем поло жении. Режущая часть контрножа заходит внутрь корпуса и рас
полагается ниже ножей на |
3—8 мм. Режущие кромки ноже0 |
и контрножей наплавлены |
твердым сплавом. Зазор между но- |
Рис. 1.8. Корорубка КР-4:
а — разрез; б — узел резания коры; / — рама; 2 — опора ротора; 3 — корпус; ‘/ — ножевой ротор; 5 — загрузочная воронка; 6 — контрнсщ; 7 — электродвигатель; 8 — нож; 9 — рези
новое кольцо
жами и контрножами регулируется перемещением ротора в осе вом направлении при помощи болтов и прокладок.
Мелкие частицы коры измельчаются преимущественно На лету, а крупные частицы в зоне контрножей. Измельченная кора проваливается вниз, попадает на нижний диск ротора, снабжен ный лопатками, и выбрасывается через окно на конвейер отбора коры. Корорубка способна измельчать отщепы древесины пло щадью поперечного сечения до 6 см2 и длиной до 0,8 м при со держании их в отходах окорки до 20%. Недробимые предметы благодаря шарнирному креплению ножей и контрножей опус каются вниз и выбрасываются из корорубки.
1.4.ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ В ЩЕПУ
Кэтой группе древесно-подготовительного оборудования от носятся рубительные машины и дезинтеграторы. Рубительные машины предназначены для производства щепы из балансов, технологических дров, мерных отходов лесозаготовок, лесопиле
ния и деревообработки. Дезинтеграторы используются для из мельчения крупной щепы после сортирования и кусковых отхо дов деревообработки в виде оторцовок, «стульчиков» и т. п.
По кинематике процесса резания и форме рабочего органа рубительные машины делятся на барабанные, конические и дис ковые.
В барабанных и конических рубительных машинах подача древесного сырья осуществляется в направлении перпендику лярном оси рабочего органа. Вследствие циклического измене ния углов встречи ножей с древесиной в процессе рубки щепа, вырабатываемая на этих машинах, имеет разный угол среза, большое содержание слишком крупных и мелких фракций и очень неоднородна по длине. Поэтому барабанные и кониче ские машины не получили широкого распространения. Первые используются в основном для приготовления топливной щепы и щепы для производства древесноволокнистых и древесностру жечных плит. Производство последних машин не вышло за пределы стадии опытных образцов. Конические машины при влекают внимание специалистов лесопильной и деревообраба тывающей промышленности возможностью одновременного получения на них бруса заданных размеров и щепы.
Наиболее высокий выход технологической щепы и лучшие энергетические показатели обеспечивают дисковые рубительные машины, что и обусловило их преимущественное распростране ние для приготовления щепы в производстве волокнистых полу фабрикатов [4, 25].
1.4.1. Классификация дисковых рубительных машин
Рабочий орган дисковой рубительной машины — ножевой диск. Ножи закреплены на лицевой стороне диска радиально или под некоторым углом к радиусу таким образом, что режу щие лезвия несколько выступают над диском. К лицевой сто роне диска с некоторым зазором примыкает направляющий пат рон, по которому балансы подводятся к ножам. На стенках, об разующих днище патрона, установлены контрножи. В теле диска вдоль всей режущей кромки каждого ножа выполнены сквозные подножевые щели. Диск огражден кожухом.
Балансы по направляющему патрону подаются к ножам вра щающегося диска. Каждый нож отрубает шайбу толщиной равной выступу ножа. При этом подача сырья под следующий нож осуществляется затягивающим усилием предыдущего ножа. Под действием скалывающих или сдвигающих усилий на перед ней грани ножа отрубаемая шайба распадается на отдельные элементы — щепу. Через подножевую щель щепа поступает на приводную сторону диска и затем удаляется из кожуха.
Классификационные признаки дисковых рубительных машин определяются технологической схемой древесно-подготовитель
ного производства, т. е. способом подачи сырья и способом Уда” ления щепы.
По способу подачи древесины различают машины с на^лон~ ным и горизонтальным направляющим патроном. В маиЛ*нах с наклонным патроном, предназначенных для измельчений ко роткомерных сортиментов, подвод их к диску осуществл^ется под действием силы тяжести. Машины с горизонтальным пат_ роном используются преимущественно для длинномерного сырья, которое к диску подводится конвейером или спец^аль' ным загрузочным устройством.
По способу удаления щепы различают машины с верхн1П1 и нижним выбросом. Первый осуществляется принудительно лопатками, установленными на ободе диска, второй — за счет силы тяжести щепы. Машины с верхним выбросом проще Л эко номичнее компонуются со смежным сортирующим оборуА053нием, но из-за дополнительного дробления дают меньший выход технологической щепы. В то же время в машинах с верхним выбросом при дроблении отпадают не полностью отделивШиеся в процессе щепообразования волокна, и качество щепы после сортирования меньше подвержено изменениям при хранении
ипоследующем транспортировании.
1.4.2.Конструкции дисковых рубительных машин
Отечественным целлюлозно-бумажным машиностроением вы пускаются машины девяти типоразмеров (табл. 1.11), в том числе МРН-10, МРН-30, МРН-50, МРН-100, МРН-150, МРН300 с наклонным патроном и МРГ-20, МРГ-40, МРГ-100 с го ризонтальным патроном.
Буквенный индекс обозначения типоразмера указывает па тип машины, с наклонным или горизонтальным патроном, а циф ровой, на номинальную производительность (м3/ч плотной дре весины) при расчетном сырье; в марку машины с нижним вы бросом после цифрового индекса добавляется буква Н, напри мер МРН-ЗОН. Машины с наклонным патроном изготовляются преимущественно с верхним выбросом щепы, а машины с гори зонтальным патроном — с нижним. Машины типоразмера МРН30 и МРГ-40 выпускаются как с Верхним, так и с нижним выбросом щепы. Все машины выпускаются с правым и левым расположением направляющего патрона. При правом располо жении патрона в буквенный индекс добавляется буква П, на пример МРНП-ЗОН.
Машины производительностью Ю-^_40 м3/ч условно относят к малым машинам, 50—100 м3/ч — к машинам средней произво дительности, а 150—300 м3/ч — к мащинам большой единичном мощности. Это условное разделение обусловлено историческими этапами развития древесно-подготовительного производства, на ложившими отпечаток и на конструктивные особенности машин