50

Министерство образования Российской Федерации

Пермский государственный технический университет

С.Г. Ермаков

Процессы и аппараты химической переработки древесины

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве конспекта лекций

Пермь 2002

У ДК 676.15/16.05

Е72

Рецензенты:

канд. техн. наук, генеральный директор

АООТ «Пермский НИИ ЦБП» В.В. Горелов

канд. техн. наук, профессор Ф.Х. Хакимова

Ермаков С.Г.

Е72. Процессы и аппараты химической переработки древесины: Конспект лекций / Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 2002. 167 с.

Приведены систематизированные сведения о современном, в основном отече­ственном, оборудовании, применяемом для подготовки древесины к переработке, для производства механической массы, целлюлозы, для сортирования, очистки, промывки, сгущения, отбелки, размола полуфабрикатов, а также о вспомогательном оборудовании.

Описаны применяемые устройства, рассмотрены принципы работы и некоторые технические характеристики оборудования.

Предназначено для студентов заочного отделения специальности 260300 «Технология химической переработки древесины»

УДК 676.15/16.05

 Пермский государственный

технический университет, 2002

Введение

Целлюлозно-бумажная промышленность, непрерывно развиваясь, в настоящее время превратилась в крупную отрасль. Продукция ЦБП с каждым годом находит все более широкое применение в различных отраслях народного хозяйства.

Задачей предмета "Процессы и аппараты химической переработки древесины" является изучение конструкций, принципов работы, методов расчета основных параметров и конструктивных расчетов отдельных узлов машин и аппаратов основного и вспомогательного производст­ва.

К основному технологическому оборудованию ЦБП относятся бума­годелательные и картоноделательные машины (БДМ и КДМ), пресспаты, дефибреры, варочные котлы и аппараты, а также рафинеры в производстве механических масс.

К вспомогательному технологическому оборудованию ЦБП отно­сятся очистное и сортирующее, промывное и сгущающее; машины для размола и роспуска волокнис­тых материалов; насосы и бассейны.

1. Характеристика основного оборудования цбп

Нынешнее состояние основного оборудования отрасли характери­зуется очень большим количеством его типоразмеров, широким разнообразием конструкций и модификаций. Это обусловле­но, с одной стороны, широким диапазоном мощностей технологических потоков, а с другой  отсутствием определенной упорядо­ченности в выборе типоразмеров всего технологического оборудо­вания ЦБП, которая укомплектовывалась ранее, в основном, оборудо­ванием зарубежного производства. При этом оборудование приобрета­лось в различных странах без обеспечения однотипности.

В настоящее время доля зарубежного оборудования по отдельным группам составляет от 50 до 90 %.

Современное бумагоделательное обрудование уникально как в части конструирования, так и в части его эксплу­атации. Главным образом это относится к агрегатам, завершающим технологический процесс. Как правило, это оборудование состоит из большого числа сложных и крупных узлов, оснащено новейшей прибор­ной техникой и средствами управления. При его создании использу­ются различные металлические и синтетические материалы, специаль­ные виды проката, огромная номенклатура комплектующих изделий. При этом почти все изделия должны быть в специальном исполнении. Все это приводит к большим трудностям в создании новых видов оборудования для ЦБП, а также создает предпосылки для очень быст­рого морального старения.

Сложность конструкций того или иного вида оборудования также приводит к быстрому моральному старению, так как за время от раз­работки чертежей до воплощения в металл и сдачи в эксплуатацию заложенные технические решения устаревают. Если учесть, что срок морального старения машин 58 лет, то выходом из этого положения может быть только унификация как технических конструктивных реше­ний, так и комплектующих изделий.

Кроме быстрого морального износа оборудование характеризует­ся также и быстрым физическим старением, чему способствуют непре­рывный режим работы, агрессивность среды, повышенные температуры, влажность в цехах. Срок физического старения машин составляет 2025 лет.

В настоящее время более 80% оборудования морально и физичес­ки устарело, что приводит к частым остановам оборудования для ре­монта и снижению производительности.

Режимы эксплуатации оборудования характеризуются большими тепловыделениями, значительной вибрацией и шумом. Это вызывает необходимость применения специальных мер для создания нормальных условий для обслуживающего персонала. К ним относятся: установка мощных систем вентиляции, устройство сложных фундаментов для гашения вибрации, использование глушителей и звукоизоляционных кабин.

Значительная часть оборудования имеет большие габариты, что связано со значительной металлоемкостью (масса БДМ до 6 тыс.т) и необходимостью применения специальных видов монтажа.

Необходимость одновременного контроля многих технологи-ческих параметров и управления ими требует внедрения автоматизи-рованных систем различных уровней.

Особенности оборудования ЦБП:

 непрерывность и постоянство технологических процессов;

 высокая энергоемкость;

 большие массы и скорости рабочих органов;

 широкое применение воды, сжатого воздуха, пара и вакуума;

 агрессивность сред;

 широкие возможности применения механизации и автоматизации.

Требования, предъявляемые к оборудованию:

 прочность и надежность;

 высокая производительность;

 удобство и безопасность обслуживания;

 экономичность;

 экономическая целесообразность.

Пути улучшения характеристик оборудования:

 изменение конструкции;

 использование новых материалов;

 применение новых принципов, эффектов (ультразвук, ИК-излуче-ние, радиоизотопы), нового сырья.

Пути совершенствования:

 технологических схем ЦБП  внедрение непрерывных процес-сов, автоматизация и комплекс­ная механизация производства;

 технологических процессов  установка высокопроизводитель-ного оборудования;

 основных машин  увели­чение скорости БДМ, увеличение ширины полотна готовой продукции, унификация, конструктивные изменения;

 агрегатов для непрерывной варки, промывки  конструктивные изменения с целью увеличения мощнос­ти каждого агрегата;

 вспомогательного оборудования (размольное и очистное)  создание новых высокопроизводительных агрега­тов, обеспечивающих надлежащее качество массы;

 оборудования в цехах подготов­ки древесины  замена устарев­шего оборудования современным.

Основное оборудование в зарубежных странах с развитой ЦБП также характеризуется широким разнообразием конструкций, типораз­меров и модификаций, но, как правило, в какой-либо стране эксплу­атируется, в основном, оборудование фирм именно этой страны, что облегчает условия эксплуатации При этом технический уровень оборудования (эксплуа­тируется не более 30 лет) поддержи­вается высоким в течение всего периода эксплуатации за счет более частых модернизаций и капитальных ремонтов. Оборудование характе­ризуется быстрым достижением проектной мощности, а производствен­ные процессы  высокой технологической культурой.