На выходе из бвк хвойной целлюлозы

Оборотная вода

X₁= 0,592 кг Н₁= 0,356 кг Y₁= 2962,072 кг М₁= 2962,664 кг с₁= 0,02 %

Рисунок 2.27 – Принципиальная схема баланса воды и волокна в БВК хвойной целлюлозы

Целлюлозная масса, аккумулированная в БВК, не должна содержать на-

полнитель. Таким образом, ошибка расчетов по наполнителю в БВК хвойной целлюлозы составляет 0,297 кг/т а.с. бумаги.

55

БВК лиственной целлюлозы. Схема распределения потоков и результаты расчета представлены на рисунке 2.28.

В приемный	X3= 498,859 кг
	Н3= 0,191 кг
бассейн	Y3= 10581,186 кг
	М3= 11079,776 кг
	с3= 4,50 %

Из БВК лиственной целлюлозы

X₂= 497,472 кг Y₂= 3645,883 кг М₂= 4143,355 кг с₂= 12 %

На выходе из БВК лиственной целлюлозы

Оборотная вода

X₁= 1,387 кг Н₁= 0,832 кг Y₁= 6935,034 кг М₁= 6936,421 кг с₁= 0,02 %

Рисунок 2.28 – Принципиальная схема баланса воды и волокна в БВК лиственной целлюлозы

На лиственном потоке ошибка расчетов по наполнителю составляет

0,641 кг/т.

При расчете материального баланса, количество оборотной воды необхо-

димой для разбавления массопотоков, заранее неизвестно. Поэтому изначально,

при определении количества мела добавляемого в бумажную массу учитывали лишь тот наполнитель, который содержался в регистровой воде и оборотном браке. В результате расчета определился недостаток регистровой воды, что объ-

ясняет ошибку по наполнителю. Допустимая погрешность ошибки определяется в каждом конкретном случае, и при необходимости производится пересчет ба-

ланса с узла подачи мела в бумажную массу (в данном случае с питательного на-соса).

Результаты расчета материального баланса сводятся в таблицу, пример представлен в таблице 2.3.

56

Таблица 2.3. – Сводный материальный баланс БДМ

Наименование потока		Приход, кг				Наименование потока		Расход, кг
	Мi	Yi	Xi		Hi		Мi	Yi	Xi	Hi
			Продольно-резательный станок
С наката	1010,11	60,61	949,50		189,90	На склад	1000,00	60,00	940,00	188,00
						Брак	10,11	0,61	9,50	1,90
Итого:	1010,11	60,61	949,50		189,90	Итого:	1010,11	60,61	949,50	189,90
					Накат
С каландра	1020,31	61,22	959,09		191,81	На ПРС	1010,11	60,61	949,50	189,90
						Брак	10,20	0,61	9,59	1,91
Итого:	1020,31	61,22	959,09		191,81	Итого:	1020,31	61,22	959,09	191,81
			Машинный каландр
Из сушильной части	1030,60	61,83	968,77		193,74	На накат	1020,31	61,22	959,09	191,81
						Брак	10,29	0,61	9,68	1,93
Итого:	1030,60	61,83	968,77		193,74	Итого:	1030,60	61,83	968,77	193,74
			Досушивающие группы
С клеильного пресса	1355,20	386,52	968,68		193,74	На машинный каландр	1030,60	61,83	968,77	193,74
						Испаренная вода	324,60	324,60	0	0
Итого:	1355,20	386,52	968,68		193,74	Итого:	1355,20	386,52	968,77	193,74
				Клеильный пресс
Из сушильной части	1040,53	104,05	936,48		193,74	На досушивание	1355,20	386,52	968,68	193,74
Клей	214,67	182,47	32,20		0
Вода на спрыски	100,00	100,00	0		0
Итого:	1355,20	386,52	968,68		193,74	Итого:	1355,20	386,52	968,68	193,74
				Сушильная часть
Из прессовой части	2081,07	1144,59	936,48		193,74	На клеильный пресс	1040,53	104,05	936,48	193,74
						Испаренная вода	1040,54	1040,54	0	0
Итого:	2081,07	1144,59	936,48		193,74	Итого:	2081,07	1144,59	936,48	193,74

57

Продолжение таблицы 2.3.

Наименование потока		Приход, кг			Наименование потока		Расход, кг
	Мi	Yi	Xi	Hi		Мi	Yi	Xi	Hi
				Прессовая часть
С гауч-вала	4257,710	3321,015	936,695	193,870	В сушильную часть	2081,070	1144,590	936,480	193,740
Вода на промывку се-	3000,000	3000,000	0	0	Вода с промывки се-	3000,150	3000,000	0,150	0,090
ток (сукон)					ток (сукон)
					Отжатая вода	2176,492	2176,427	0,065	0,039
Итого:	7257,710	6321,015	936,695	193,870	Итого:	7257,710	6321,015	936,695	193,869
				Гауч-вал
С отсасывающих ящи-	6798,707	5846,849	951,858	197,362	В прессовую часть	4257,710	3321,015	936,695	193,870
ков
Вода на спрыски и гид-	2450,000	2450,000	0	0	В гауч-мешалку	475,330	461,070	14,260	2,950
розатвор
					В сборник сосунной воды	4515,955	4515,092	0,903	0,542
Итого:	9248,707	8296,849	951,858	197,362	Итого:	9248,995	8297,177	951,858	197,362
		Отсасывающие ящики сеточного стола
С регистровой части	23890,936	22935,260	955,676	199,652	На гауч-вал	6798,707	5846,849	951,858	197,362
Вода на гидрозатвор	2000,000	2000,000	0	0	В сборник сосунной воды	19092,229	19088,411	3,818	2,290
Итого:	25890,936	24935,260	955,676	199,652	Итого:	25890,936	24935,260	955,676	199,652
			Регистровая часть сеточного стола
С напорного ящика	209742,794	208692,683	1050,111	255,528	На отсасывающие ящики	23890,936	22935,260	955,676	199,652
Вода на промывку сетки	5000,000	5000,000	0	0	Регистровая вода	185851,708	185757,782	93,926	55,756
					С промывки сетки	5000,150	5000,000	0,150	0,120
Итого:	214742,794	213692,683	1050,111	255,528	Итого:	214742,794	213693,042	1049,752	255,528
				Напорный ящик
С узлоловителя	220796,594	219691,214	1105,380	268,975	На регистровую часть	209742,794	208692,683	1050,111	255,528
					Перелив	11053,800	10998,531	55,269	13,447
Итого:	220796,594	219691,214	1105,380	268,975	Итого:	220796,594	219691,214	1105,380	268,975

58

Продолжение таблицы 2.3.

Наименование потока		Приход, кг				Наименование потока		Расход, кг
	Мi	Yi	Xi		Hi		Мi	Yi	Xi	Hi
					Узлоловители
С питательного насоса	224432,719	223269,161	1163,558		283,130	С узлоловителя	220796,594	219691,214	1105,380	268,975
						Отходы сортирования	3636,125	3577,947	58,178	14,155
Итого:	224432,719	223269,161	1163,558		283,130	Итого:	224432,719	223269,161	1163,558	283,130
			Питательный насос
С очистки	125505,323	124630,278	875,045		53,721	На узлоловитель	224432,719	223269,161	1163,558	283,130
Перелив с напорного ящика	11053,800	10998,533	55,269		13,447
Оборотная вода	86411,765	86368,559	43,206		25,924
Суспензия мела	1461,831	1271,793	190,038		190,038
Итого:	224432,719	223269,161	1163,558		283,130	Итого:	224432,719	223269,161	1163,558	283,130
				Вихревая очистка
Со смесительного насоса	46530,909	45692,807	838,102		32,080	На питательный насос	125505,323	124630,278	875,045	53,721
Оборотная вода: поток 4	5906,002	5903,049	2,953		1,772	Отходы в отвал	164,185	161,559	2,626	2,101
поток 9	1750,667	1749,792	0,875		0,525
поток 12	71481,930	71446,189	35,741		21,445
Итого:	125669,508	124791,837	877,671		55,822	Итого:	125669,508	124791,837	877,671	55,822
			Смесительный насос
Из БПУ	33236,364	32404,909	831,455		28,092	На очистку	46530,909	45692,807	838,102	32,080
Оборотная вода	13294,545	13287,898	6,647		3,988
Итого:	46530,909	45692,807	838,102		32,080	Итого:	46530,909	45692,807	838,102	32,080
			Бак постоянного уровня
Из машинного бассейна	39101,605	38123,423	978,182		33,049	На смесительный насос	33236,364	32404,909	831,455	28,092
						Перелив	5865,241	5718,514	146,727	4,957
Итого:	39101,605	38123,423	978,182		33,049	Итого:	39101,605	38123,423	978,182	33,049

59

Продолжение таблицы 2.3.

Наименование потока		Приход, кг				Наименование потока		Расход, кг
	Мi	Yi	Xi		Hi		Мi	Yi	Xi	Hi
			Машинный бассейн
Из композиционного	33236,364	32404,909	831,455		28,092	В БПУ	39101,605	38123,423	978,182	33,049
бассейна
Перелив из БПУ	5865,241	5718,514	146,727		4,957
Итого:	39101,605	38123,423	978,182		33,049	Итого:	39101,605	38123,423	978,182	33,049
			Гиброразбиватель сухого брака
Брак с ПРС	10,110	0,610	9,500		1,900	В бассейн брака	1474,292	1444,802	29,492	6,173
Барк с наката	10,200	0,610	9,590		1,910
Брак с каландра	10,290	0,620	9,680		1,930
Оборотная вода	1444,692	1442,972	0,722		0,433
Итого:	1470,000	1444,802	29,492		6,173	Итого:	1474,292	1444,802	29,492	6,173
					Гауч-мешалка
Мокрый брак	475,330	461,070	14,260		2,950	В бассейн брака	4111,455	4039,017	72,438	17,105
С узлоловителя	3636,125	3577,947	58,178		14,155
Итого:	4111,455	4039,017	72,438		17,105	Итого:	4111,455	4039,017	72,438	17,105
					Бассейн брака
Мокрый брак	4111,455	4039,017	72,438		17,105	На сгуститель брака	5585,747	5483,819	101,930	23,278
Сухой брак	1474,292	1444,802	29,492		6,173
Итого:	5585,747	5483,819	101,930		23,278	Итого:	5585,747	5483,819	101,930	23,278
				Сгуститель брака
Из бассейна брака	5585,747	5483,819	101,930		23,278	В бассейн оборотного	2263,116	2161,286	101,830	23,218
						брака
						Фильтрат	3322,631	3322,531	0,100	0,060
Итого:	5585,747	5483,819	101,930		23,278	Итого:	5585,747	5483,819	101,930	23,278

60

Продолжение таблицы 2.3.

Наименование потока		Приход, кг				Наименование потока		Расход, кг
	Мi	Yi	Xi		Hi		Мi	Yi	Xi	Hi
			Бассейн оборотного брака
Со сгустителя брака	2263,116	2161,286	101,830		23,218	В композиционный	3797,432	3694,835	102,597	23,678
						бассейн
Оборотная вода	1534,316	1533,549	0,767		0,460
Итого:	3797,432	3694,835	102,597		23,678	Итого:	3797,432	3694,835	102,597	23,678
				Ловушка волокна
Фильтрат со сгустителя	3322,631	3322,531	0,100		0,060	Уловленное волокно	10,155	9,850	0,305	0,121
С промывки прессовых	3000,150	3000,000	0,150		0,090	Осветленная вода	8489,053	8488,968	0,085	0,068
сеток
Отжатая на прессах вода	2176,492	2176,427	0,065		0,039
Итого:	8499,208	8498,818	0,390		0,189	Итого:	8499,208	8498,818	0,390	0,189
			Композиционный бассейн
Лиственная целлюлоза	16656,845	16157,14	499,705		1,822	В машинный бассейн	33236,364	32404,909	831,455	28,092
из РПО
Хвойная целлюлоза	7138,648	6924,071	214,159		0,781
из РПО
Оборотный брак	3797,432	3694,835	102,597		23,678
Уловленное волокно	10,155	9,850	0,305		0,121
Оборотная вода	5633,282	5630,465	2,817		1,690
Итого:	33253,167	32420,699	831,455		28,092	Итого:	33236,364	32404,909	831,455	28,092
		Приемный бассейн хвойной целлюлозы
Разбавленная после	4732,362	4519,406	212,956		0,059	В РПО	7138,648	6924,071	214,159	0,781
БВК
Оборотная вода	2406,286	2405,083	1,203		0,722
Итого:	7138,648	6924,071	214,159		0,781	Итого:	7138,648	6924,071	214,159	0,781

61

Окончание таблицы 2.3.

Наименование потока		Приход, кг			Наименование потока		Расход, кг
	Мi	Yi	Xi	Hi		Мi	Yi	Xi	Hi
		Приемный бассейн лиственной целлюлозы
После БВК	11079,776	10581,186	498,859	0,191	В РПО	16656,845	16157,14	499,705	1,822
Оборотная вода	5577,069	5575,954	1,115	0,669
Итого:	16656,845	16157,14	499,705	1,822	Итого:	16656,845	16157,14	499,705	1,822
		Разбавление хвойной целлюлозы после БВК
Из БВК	1769,698	1557,334	212,364	0	В приемный бассейн	4732,362	4519,406	212,956	0,059
Оборотная вода	2962,664	2962,072	0,592	0,356
Итого:	4732,362	4519,406	212,956	0,356	Итого:	4732,362	4519,406	212,956	0,059
		Разбавление лиственной целлюлозы после БВК
Из БВК	4143,355	3645,883	497,472	0	В приемный бассейн	11079,776	10581,186	498,859	0,191
Оборотная вода	6936,421	6935,034	1,387	0,832
Итого:	11079,776	10581,186	498,859	0,832	Итого:	11079,776	10581,186	498,859	0,191

62

Выше представленный пример расчета материального баланса составлен для БДМ имеющей плоскую сетку в мокрой части машины. В настоящее время сеточные части БДМ и КДМ чаще имеют более сложную конструкцию. Для рас-чета современных БДМ и КДМ в сеточной части машины необходимо знать ко-

личественное соотношение удаляемой воды с каждого элемента.

Ниже приведен пример расчета сеточной части типа «Duo Former Base»

для производства двухслойного материала, рисунок 2.29 [2]:.

Рисунок 2.29 – Принцип обезвоживания на устройстве Duo Former Base

Для расчета необходимо принять следующие исходные данные:

Доля покровного слоя ( Д_П.сл ), % – зависит от вида и сорта вырабатываемой про-

дукции;

Концентрация покровного и основного слоев в НЯ, % – (Зависит от вида выраба-

тываемой продукции и качества используемых волокнистых полуфабри-катов);

Концентрация отходящих вод (с_ОВ), % – зависит от композиции бумаги или кар-

тона и системы удержания;

Количество воды удаляемой с каждого элемента (Д_i), % – выбирается из предло-женного рабочего диапазона.

63

Выразив количество удаляемой воды, на каждом элементе сеточного сто-

ла, через общее количество (М_общ = 100 %), получим:

М	i	 М	общ			Дi	.	(2.25)
					100

где Д_i – количество удаляемой воды на данном элементе сеточного стола, %.

При расчете данного узла в общем балансе, поток 1 должен быть известен. Учитывая, что систему уравнений, во избежание ошибок, лучше решать относи-

тельно М₂ получим:

M1  M 2  M 3  M 4  M 5  M 6  M 7  M 8  0

M

1

 c  M

2

 c

ОВ

 M

3

 c

ОВ

 M

4

 c

ОВ

 M

5

 c

ОВ

 M

6

 c

ОВ

 M

7

 c

7

 M

8

 c  0



1

8



Д

3

M 3

 M 2



Д 2





Д

4

M 4

 M 2



Д 2





Д



5

M 5

 M 2



Д2





Д

6

M 6

 M 2



Д2





Д

П.сл

M 7

 M 8



Д О.сл





 Значение

M1

Изменение схемы обезвоживания приведет к изменению системы уравне-

ний, а принцип расчета останется тот же.

При расчете БДМ или КДМ выпускающих многослойные виды бумаги или картона в материальном балансе отдельным узлом рассчитывают точку со-единения слоев в формующей части машины. На рисунке 2.30 представлен при-

мер составления баланса в точке соединения слоев. Для расчета данного узла не-

обходимо задаться долей верхнего слоя от общей массы материала (a). В случае трехслойных и более материалов, в первую очередь задаются долей внешних слоев и подслоев. Концентрация полотна в точке соединения слоев обычно со-

ставляет 6…8 %, но может варьироваться в зависимости от типа формующего устройства.

64

Верхний слой		X3= ? кг
		Y3= ? кг
		М3= ? кг
		с3 %
		a3 %	2-слойное полотно
			на отсасывающие
Нижний слой		Точка
			ящики
	соединения
X2= ? кг		слоев	X1 кг
Y2= ? кг			Y1 кг
М2= ? кг			М1 кг
с2 %			с1 %

Рисунок 2.30– Принципиальная схема баланса воды и волокна в точке соединения слоев при многослойном формовании

Недостатком предложенной методики расчета является трудоемкость и необходимость многократного пересчета отдельных узлов до установления оп-

тимальных параметров. Во избежание этого, расчеты можно проводить с ис-

пользованием среды табличного процессора MS EXCEL. Методики и принципы расчета подробно изложены в работе, автора Я.В. Казакова [5].

65