Оборудование целлюлозно-бумажного производства Том 2. Бумагоделатель

Важнейшим режимным параметром процесса сушки явля­ ется температура греющей поверхности, зависящая от давления пара.

В связи с тем, что интенсивность сушки резко возрастает при увеличении давления пара, в настоящее время имеется тен­ денция к повышению давления пара до 0,5—0,8 и даже до 1 МПа. Раньше существовало мнение, что сушка при высокой температуре поверхности цилиндров может ухудшить качество продукции, в частности снизить прочностные показатели бумаги или картона. Исследования, выполненные в Ленинградском тех­ нологическом институте целлюлозно-бумажной промышленности [19], показали, что при температуре греющей поверхности около 140 °С прочностные свойства некоторых видов бумаги улучша­ ются по сравнению с этими свойствами в случае сушки при температуре 100 °С.

8.2.КОМПОНОВКА ЦИЛИНДРОВ

ВСУШИЛЬНОЙ ЧАСТИ

Для обеспечения возможности усадки бумажного полотна в процессе сушки сушильная часть разбивается на несколько приводных групп, между которыми поддерживается определен­ ное соотношение скоростей. Количество и состав приводных групп определяются ассортиментом вырабатываемой продукции и технологическими параметрами машины. Чем больше усадка полотна, тем меньше должно быть цилиндров в приводной группе. Наибольшую усадку имеют бумаги из массы жирного помола (конденсаторная, сигаретная и др.), наименьшую — бумаги из массы садкого помола, содержащие древесную массу (газетная, оберточная и др.).

В табл. 8.5 представлена компоновка цилиндров по привод­ ным группам для массовых видов бумаги и картона. Здесь уч­ тена также необходимость унификации компоновок и конструк­ тивных исполнений сушильных групп.

Наибольшее распространение имеют сушильные части с двух­ рядным шахматным расположением цилиндров.

В отдельных случаях для выработки наиболее тонких видов бумаги (например, конденсаторной), в начале сушильной части цилиндры устанавливаются в один ряд для облегчения заправки влажного и непрочного полотна.

На картоноделательных машинах применяется также трехъ­ ярусное расположение цилиндров, а на сушильных машинах — многоярусное (5—6 рядов), что сокращает длину сушильной части. При этом, однако, усложняется обслуживание машины.

Особую компоновку имеют сушильные части машин для вы­ работки санитарно-гигиенических видов бумаги и бумаги одно­ сторонней гладкости. Сушка этих видов бумаги осуществляется на цилиндре большого диаметра.

8.5. Компоновка цилиндров сушильной части

* С клеильным прессом.

**Без клеильного пресса.

8.3.ГРУППОВОЙ ПРИВОД СУШИЛЬНЫХ ЦИЛИНДРОВ

Среди различных систем приводов сушильных цилиндров (шахматный, паразитный, червячный, гипоидный и др.) на совре­ менных бумагоделательных машинах подавляющее распростра­ нение получил так называемый встроенный паразитный привод.

Основным назначением паразитного привода группы цилинд­ ров является приведение цилиндров в синхронное вращение.

Встроенный паразитный привод включает: зубчатые колеса, установленные на цапфах сушильных цилиндров; паразитные шестерни, осуществляющие кинематическую связь всех цилинд­ ров приводной группы; приводную шестерню, вал которой сое­ динен с приводом машины; корпусные детали, в которые за­ ключены все зубчатые колеса с опорами, а также опоры при­ водной стороны сушильных цилиндров (корпуса встроенного па­ разитного привода одновременно являются станинами привод­ ной стороны).

Требования, которым должен удовлетворять встроенный па­ разитный привод, следующие:

обеспечение плавного синхронного вращения группы цилинд­ ров с заданной скоростью;

минимальные энергетические затраты на привод; высокая надежность — безотказность, долговечность, хоро­

шая ремонтопригодность;

удобство установки и технического обслуживания смежных узлов — сушильных цилиндров, сукно- и сетковедущих валов, йх

подшипниковых узлов, шаберов и т. п.; жесткость конструкции, отсутствие недопустимой вибрации;

максимально возможная открытость межцилиндровых про­ странств, обеспечение условий получения равномерного профиля

влажности по ширине полотна.

Эти требования в разной степени удовлетворяются сущест­ вующими конструкциями паразитных приводов.

Рис. 8.3. Паразитные приводы сушильных цилиндров:

а — с прямым расположением шестерен; б, в — с зигзагообразным расположением ше­

На рис. 8.3 представлены основные разновидности паразит­ ных приводов, классифицированные по кинематическим схемам. Кинематической схемой привода определяются его основные конструктивные и технологические свойства и характеристики. От кинематической схемы зависит общий КПД передач пара­ зитного привода и, следовательно, энергетические затраты на привод сушильной части.

Общий КПД т]об привода сушильной группы

где г]1— КПД одного зацепления; п — количество сушильных цилиндров в группе; пь /г2, пт— количество сушильных ци­ линдров, к которым мощность передается соответственно через 1,2,...,/тг зацеплений.

Общий КПД паразитного привода группы из 18 цилиндров по схемам а, б, в, г имеет следующие значения (КПД одного зацепления принят равным 0,98):

При мощности привода сушильной части 1000 кВт (такова, например, потребляемая мощность привода сушильной части картоноделательной машины с обрезной шириной полотна 4200 мм) годовой расход электроэнергии составляет 36000 ГДж, следовательно, при схеме г можно получить годовую экономию электроэнергии на одной машине около 5000 ГДж по сравне­ нию со схемой в.

Кинематическая схема определяет также общее количество деталей паразитного привода. Так, для рассмотренной группы из 18 сушильных цилиндров количество зубчатых колес состав­ ляет: по схеме а — 36 шт., б — 44, в — 52, г — 36 шт.

Кинематической схемой определяется и распределение по зубчатым зацеплениям мощности, передаваемой на привод су­ шильной группы. Так, по схеме а при наиболее выгодном, цент­ ральном расположении приводной шестерни в месте ее уста­ новки происходит раздвоение передаваемой мощности, при этом наиболее нагруженной является нижняя кинематическая цепь (зубчатые колеса нижних цилиндров и паразитные шестерни между ними), участвующая в передаче крутящего момента для привода нижних и верхних сушильных цилиндров.

По схеме б также происходит раздвоение передаваемой мощ­ ности, при этом разгружены только зубчатые колеса верхних сушильных цилиндров, все остальные промежуточные шестерни и зубчатые колеса нижних цилиндров передают крутящий мо­ мент для привода нижних и верхних цилиндров.

По схеме в все зубчатые зацепления образуют единую кине­ матическую цепь и передают крутящий момент для привода нижних и верхних сушильных цилиндров.

При схеме г имеются две самостоятельные кинематические цепи — верхняя и нижняя, в каждой из которых в свою очередь происходит раздвоение мощности, передаваемой на привод од­ ного ряда цилиндров. Нагрузки, передаваемые зубчатыми за­ цеплениями, в этом случае значительно ниже, что при тех же параметрах увеличивает долговечность зубчатых колес и их подшипниковых опор (А. с. 360429 [СССР]).

Кинематическая схема паразитного привода определяет кон­ фигурацию корпусов, в которые встроены зубчатые колеса, что влияет на удобство установки и технического обслуживания уз­ лов сушильной части, размеры открытой площади межцилинд­ ровых пространств, жесткость системы корпусов.

В паразитном приводе типа а корпуса образуют жесткую си­ стему, но межцилиндровые пространства при этом в значитель­

ной степени закрыты, что затрудняет вентиляцию «.пазух». Весьма усложнена установка в межцилиндровых пространствах сукноведущих валов нижних сукон, они не могут быть унифи­ цированы с остальными сукноведущими валами, подшипнико­ вый узел приводной стороны такого вала полностью закрыт корпусом паразитного привода, что вынуждает снимать вал для ревизии или смены подшипника. Другой недостаток этого привода — наличие вертикальных разъемов корпусов, что ус­ ложняет уплотнение и увеличивает опасность течи масла.

Привод типа б обеспечивает более свободный проход воз­ духа для вентиляции. Корпуса не имеют вертикальных разъе­ мов. Однако недостаток предыдущей схемы в отношении уста­ новки и обслуживания сукноведущего вала здесь также имеет место. Этого недостатка лишен привод типа в. Количество вер­ тикальных стыков здесь минимальное. Условия для прохода вентиляционного воздуха примерно такие же, как и в случае привода типа б. Однако этот привод содержит наибольшее ко­ личество элементов — шестерен, валов, подшипников и т. д. и имеет минимальный КПД.

В приводе типа г межцилиндровые пространства открытые, условия установки сукноведущего вала благоприятные. Но кор­ пуса имеют вертикальные разъемы.

Зубчатые передачи паразитных приводов подавляющего большинства бумагоделательных машин работают при умерен­ ных нагрузках и средних скоростях. Однако при этом имеется определенная специфика работы таких'передач: передачи слу­ жат для вращения цилиндров, транспортирующих бумажное по­

наличие длинных кинематических цепей; большие пусковые мо­ менты; высокая рабочая температура, возможность температур­ ных деформаций корпусных деталей; наличие между сушиль­

сукнами. Это предъявляет определенные требования к парамет­ рам точности передач паразитных приводов. Оптимальными для этих передач считаются нормы кинематической точности, плав­ ности и контакта зубьев по 7-й степени точности и нормы бо­ кового зазора А по ГОСТ 1643—72.

Несущая способность зубчатых передач паразитных приво­ дов лимитируется в большинстве случаев выносливостью рабо­ чих поверхностей зубьев, а не изгибной прочностью. Наиболь­ шая надежность и несущая способность передач достигается при использовании зубчатых колес из термообработанных сталей или высокопрочного чугуна с перлитной структурой.

Для широких и скоростных бумагоделательных машин ше­ стерни термообрабатываются до твердости не ниже 240— 260 НВ.