Оборудование целлюлозно-бумажного производства Том 2. Бумагоделатель

Колебание угла наклона по длине одной гидропланки до­ пускается не более 0,25° На направляющих корпусов гидро­ планки должны устанавливаться так, чтобы их можно было

планками, обезвоживание полотна на них происходит под дей­ ствием низкого вакуума. Для удаления воды используются обычные гидрозатворы, располагаемые по всей длине ящика, или отдельные трубы, нижние концы которых опущены в под­ сеточное корыто, где поддерживается постоянным уровень воды.

Мокрый отсасывающий ящик (рис. 6.5, б) представляет со­ бой сварной нержавеющий корпус, сверху которого установ­ лена плита из высокомолекулярного полиэтилена. Плита изго­ товляется с узкими щелями шириной 15—20 мм, направлен­ ными поперек машины. Живое сечение плиты около 50%. Ящики выпускаются шириной 240; 420 и 700 мм.

6.4.5. Отсасывающие ящики

Отсасывающие ящики (рис. 6.5, г) устанавливаются в конце сеточной части, обезвоживание на них происходит под действием вакуума, создаваемого вакуумными насосами. Для удаления воды используются гидрозатворы, монтируемые с приводной стороны машины. Гидрозатворы комбинируются с водоотдели­ телями, соединяемыми с вакуумным коллектором. Вакуум в каждом водоотделителе должен регулироваться автоматиче­ ски. Если вакуум в отсасывающих ящиках автоматически не регулируется, то при поступлении более влажного полотна ва­ куум повышается и увеличиваются силы трения сетки на отса­ сывающих ящиках и, как следствие, происходит колебание на­ грузок на приводных валах. Отсасывающие ящики обычно изготойляют сварными из нержавеющей стали', крышки — из полимерных или керамических материалов. Между корпусом ящика и патрубком водоотделителя используются упругие про­ кладки.

Крепление ящиков к балкам стола позволяет регулировать положение ящиков по высоте при износе покрытий. Толщина крышек из полимерных материалов 50 мм, из керамических 20—30 мм. При большей толщине в отверстиях крышки возни­ кает турбулентность мокровоздушной смеси и вакуум умень­

щади поверхности ящиков.

Ровнители (рис. 6.6) предназначаются для выравнивания поверхности бумаги и улучшения ее просвета или для получе­ ния водяных знаков. Барабан ровнителя представляет собой легкий проволочный каркас, обтянутый сеткой. Номер сетки

Рис. 6.6. Ровнитель:

на барабане^должен быть на 2—3 единицы меньше номера установленной на машине сетки, иначе возможно прилипание

контакта с каркасом). Сухость полотна в месте установки ров­ нителя должна быть 3,5—4% . Обычно ровнитель устанавли­ вают за два-три отсасывающих ящика до окончания зеркала залива.

Ровнители выбирают исходя из допустимой частоты враще­ ния (по технологическим соображениям):

Ровнители малых диаметров при небольшой скорости ма­ шины устанавливаются на катках и привода не имеют. В этом случае отставание ровнителя от сетки составляет 3—5%. Уси­ лие, передаваемое полотном для вращения барабана, должно быть не больше 80—120 Н/м. При скорости выше 250 м/мин ровнители диаметром более 700 мм обязательно должны иметь привод. Привод должен обеспечивать заданное опережение или отставание барабана при любой скорости машины. Опереже­ ние скорости сетки до 2 % способствует улучшению качества поверхности бумаги.

Барабан устанавливают на роликах или на цапфах в под­ шипниках качения так, что можно регулировать давление ров­ нителя на полотно. Внутри барабана для его промывки мон­ тируют спрыск. Для предотвращения попадания капель с спрысковой трубы на внутреннюю поверхность барабана под спрыском размещают лоток.

Внутри барабана устанавливают также паровой спрыск, ориентированный над тем местом, где барабан отрывается от полотна. Благодаря этому снижается вакуум в расширяющемся клине на выходе полотна и предупреждается его прилипание к барабану.

Под ровнителем иногда устанавливают специальный двух­ секционный отсасывающий ящик. Этот ящик особенно целесо­ образен при нанесении водяного знака.

В первую по ходу камеру подводится небольшое количе­ ство воды. Это необходимо для регулирования влажности по­ лотна и для равномерного расплывания слоя волокон, вслед­ ствие чего улучшается распределение волокон и контрастность

к барабану. Наносимый водяной знак непосредственно фикси­ руется на сетке, сохраняя при этом резкость [93].

6.4.7. Отсасывающий гауч-вал

Обезвоживание на сеточной части заканчивается на отса­ сывающем гауч-вале. Сухость полотна после него доходит до 17-21 %.

Отсасывающий гауч-вал (рис. 6.7) состоит из вращающе­ гося перфорированного цилиндра, внутри которого находится неподвижная отсасывающая камера. В зависимости от скоро­ сти машины камера состоит из одной или двух секций (ка­ мер). Однокамерные валы используются для машин со скоро­ стью до 200—250 м/мин. Двухкамерные — для машин свыше 250 м/мин.

Под действием вакуума в камере 50—80 кПа вода увлека­ ется вместе с просасываемым воздухом в камеру и удаляется.

Над отсасывающим гауч-валом (над второй камерой) ино­ гда устанавливают прижимной вал, облицованный мягкой ре­ зиной. В зависимости от вида вырабатываемой бумаги или картона линейное давление прижимного вала принимается до 25 кН/м. При использовании прижимных валов увеличивается сухость полотна после гауч-вала, повышается механическая прочность и объемная масса 1 м2 бумаги. На машинах для производства бумаги, содержащей древесную массу, прижим­ ной вал устанавливать не рекомендуется.

К цилиндру отсасывающего вала с-лицевой стороны бол­ тами прикреплена пустотелая крышка с цапфой, через кото­ рую проходит отводящий патрубок отсасывающей камеры. С приводной стороны цилиндра прикреплена крышка с удли­ ненной приводной цапфой, соединенная муфтой с редуктором привода. При надевании сетки вал с лицевой стороны необхо­ димо приподнять, чтобы вынуть вкладыш на лицевой станине. Для подъема вала на конце приводной. цапфы устанавливают нажимной механизм (винтовой или гидравлический). В подня­ том положении вал располагается консольно и опирается на подшипник, находящийся с приводной стороны машины. При выборе диаметра гауч-вала исходят в основном из требований его жесткости. Прогиб вала не должен превышать 0,5—0,7 мм.

Обычно диаметр отсасывающего вала для машин обрезной шириной до 2520 мм принимается 800 мм, для машин обрез­ ной шириной до 4200 мм 1000 мм, для машин обрезной шири­ ной до 6720 мм 1300 мм.

Рубашки валов изготовляются из бронзы или нержавеющей стали толщиной 30—45 мм в зависимости от ширины машины.

При расчете прогиба fp рубашки учитывают ее вес, натя­ жение обеих ветвей сетки, действие вакуума в отсасывающих камерах и давление от прижимного вала:

Рис. 6.7. Отсасывающий гауч-вал:

Момент инерции перфорированной рубашки /р определяют

по формуле [55]

— ^сил т )•

0 Too

где / Спл — момент инерции сплошного цилиндра, м4; т — жи­ вое сечение отверстий, % от площади поверхности цилиндра.

При прогибе рубашки до 0,7 мм напряжения в материале невелики и обычно не определяются.

На поверхности рубашки расположены сквозные отверстия диаметром 6—8 мм. Живое сечение отверстий без учета зен­ ковки составляет 20—25 %, а с учетом зенковки 50—60 % от площади поверхности цилиндра. В тех случаях, когда над гауч-валом устанавливается прижимной вал с давлением бо­ лее 20 Н/см, зенковка не делается. Живое сечение отверстий в этом случае может быть увеличено до 35 %.

При работе отсасывающего вала с шахматной разбивкой отверстий возникает большой шум, так как из-под уплотнения выходит одновременно ряд отверстий, в которые поступает воздух [55]. Для уменьшения шума рекомендуется использо­ вать специальный рисунок перфорации, отверстия располагать не по образующим вала, а по спирали. Оптимальный угол на­

нержавеющей стали. Ширина камер зависит от массы 1 м2 бу­ маги и от скорости машины. Однокамерные валы обычно изго­ товляются с шириной камеры до 180 мм. Двухкамерные валы имеют общую ширину камер до 400 мм, причем первая по ходу камера в 1,5—2 раза шире второй. Камеру устанавливают под углОхМ к вертикали так, чтобы зона отсоса была полностью ох­ вачена бумажным полотном. Оптимальное расположение ка­ меры определяется в процессе эксплуатации машины. Поворот камеры осуществляется вручную при помощи червячной пере­ дачи.

эпоксидно-графитовой композиции или из электродного гра­ фита. Поперечные уплотнения в зависимости от ширины вы­ рабатываемой бумаги можно перемещать вдоль оси вала. К внутренней поверхности цилиндра они прижимаются при помощи резиновых шлангов, в которые подается сжатый воздух.

6.4.8. Тряска

При напуске и формовании полотна на сеточном столе про­ является преимущественно продольная ориентация волокон, вызывающая анизотропию физико-механических свойств.

Рис. 6.8. Механизм тряски:

Уменьшению продольной ориентации волокон способствуют поперечные колебания сетки. Влияние поперечных колебаний проявляется в определенном диапазоне частот п с-1 и ампли­ туд колебаний А м и зависит от скорости машины v м/с. Тря­ ска эффективна, когда 2 Ah2/v= 150-М50 [16].

Сетка приводится в колебательное движение грудным ва­ лом и регистровыми валиками.

При проектировании новых машин с гидропланками иногда предусматривают тряску только грудного вала или грудного

вала и одного сетковедущего вала. Для осуществления тряски сетки используется эксцентриковый механизм (рис. 6.8). Вал этого механизма приводится во вращение от двигателя с регу­ лируемой частотой вращения. На валу под углом насажен эксцентриковый цилиндр, а на него через втулку надет шатун, соединенный тягой с частью сеточного стола, подвергающейся тряске. При перемещении эксцентрикового цилиндра вдоль вала изменяется амплитуда колебаний, а при изменении ча­ стоты вращения электродвигателя — частота колебаний сетки.

При наличии тряски регистровой части балки, на которых установлены подвергающиеся тряске элементы, и грудной вал закреплены на плоских пружинах. Как показала практика, стальные пружины недолговечны. Лучше для этой цели при­ менять синтетические материалы (листовой стеклопластик, текстолит, древесный пластик и др.). Толщину пружины (h м) определяют по формуле

где Ркр — критическая сила, Н; I = bhz/6 — момент инерции се­ чения пружины, м4.

Пружина должна иметь запас устойчивости:

PKP/(10G )>3.

Допустимое напряжение необходимо назначать исходя из предела прочности материала при коэффициенте запаса не ме­ нее 4.

Потребляемая мощность (N кВт) привода механизма тря­ ски определяется по формуле

= 0,123G1n3/2,

где п — частота вращения механизма тряски, с-1; G j— общая масса трясущихся частей, кг.

Р ис. 7.1 . Фазы удаления воды на прессах и изменение давления й су­ хости бум аги по ширине зоны кон­ такта валов:

обезвоживания

Рис. 7.2. Конструкции прессов:

Период прохождения полотна через зону контакта прессо­ вых валов делится на четыре периода или фазы [40]. В I фазе полотно проходит на сукне путь от места соприкосновения сукна с нижним валом до входа в зону контакта валов (рис. 7.1). На этом участке сухость полотна снижается вследствие насы­ щения влагой полотна [31]. При входе в зону контакта валов (фаза II) бумага и сукно сжимаются. Наибольшую деформа­ цию сжатия испытывает сукно. Когда бумага достигает точки насыщения, в ней создаются гидравлические силы и образуется градиент гидравлического давления между бумагой и сукном,