Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Оборудование целлюлозно-бумажного производства Том 2. Бумагоделатель

.pdf
Скачиваний:
100
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
10.05 Mб
Скачать

8.4. СТАНИНЫ

Станины являются основаниями для установки узлов су­ шильной части. Основными требованиями, предъявляемыми к станинам, являются: удобство и безопасность обслуживания машины при ведении технологического процесса (заправка по-

Рис. 8.4. Станины сушильной части:

а — Г-образиые; б — прямые; / — станина; 2 — балка; 3 — станина верхняя; 4 — балка коленчатая; 5 — балка верхняя

лотна, уборка брака и т. п.); удобство проведения монтажно-де­ монтажных работ и технологического обслуживания узлов су­ шильной части — сушильных цилиндров, сукно- и сетковедущих валов, шаберов и т. д.; жесткость конструкции, отсутствие не­

допустимой вибрации.

Основные станины (нижний ряд) выполняются литыми, чу­ гунными коробчатого сечения. Наиболее распространенные кон­ струкции представлены на рис. 8.4.

Станины типа б обеспечивают лучшие эксплуатационные ус' ловия и удобство проведения монтажно-демонтажных работ, 4eiv* станины типа а. Жесткость станин в обоих случаях достаточнаяВерхние прогоны, а также балки подвальной части выполня­ ются сварными из профильного проката и также имеют короб­ чатое сечение. Станины лицевой и приводной сторон соединя­

ются поперечными связями.

8.5. СУШИЛЬНЫЕ, СУКНОСУШИЛЬНЫЕ И ХОЛОДИЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРЫ

Сушильные, сукносушильные и холодильные цилиндры — ос­ новные узлы сушильной части машины. Сушильные и сукносу­ шильные цилиндры предназначены для контактной сушки по­ лотна бумаги (картона) и сукон, а холодильные цилиндры-— для охлаждения и увлажнения бумажного (картонного) полотна перед его каландрированием и намоткой.

Сушильные цилиндры определяют .интенсивность процесса сушки и качество высушиваемого на них полотна. К ним предъ­ являются следующие основные требования: минимальное тер­ мическое сопротивление, механическая прочность, гладкость и износостойкость поверхности, минимальные отклонения от номи­ нальных размеров и правильность геометрической формы бочки, динамическая уравновешенность, удобство технического обслу­ живания в процессе эксплуатации.

Рабочие поверхности некоторых сушильных цилиндров, на­ пример устанавливаемых после клеильных прессов и других устройств для нанесения на бумагу покрытий, должны, кроме того, обладать повышенными антикоррозионными и антиадгезионными свойствами.

8.6. Нормы точности на изготовление

сушильных, сукносушильных,

холодильных цилиндров

 

 

 

 

Допускаемые значения

Наименование параметров точности

для сушильных

для сукносушиль­

 

 

и холодильных

 

 

ных цилиндров

 

 

цилиндров

Отклонение от номинального размера диа­

±0,4

±0,8

метра бочки, мм

 

 

Некруглость бочки, мм

0,05

0,05

Нецилиндричность бочки, мм:

 

 

для машин с обрезной шириной до

0,05 : 1000

0,05 : 1000

4200 мм

 

 

 

для машин с обрезной шириной свыше

0,02 : 1000

0,03 1000

4200 мм

 

 

 

Радиальное биение бочки относительно

0,15

0,15

опорных шеек,

мм

 

 

Шероховатость

поверхности бочки Ра,

0,32

1,25

мкм

 

 

 

Рис. 8.5. Сушильный цилиндр:

4- крышка Цлюка"Р5:-1С;„КаР^ ШКа лнцев°й стороны; 3 - крышка приводной стороны;

ннк^в^^опорТ'лдцевой^ етоппии* „колссо: «-корпус паразитного привода; 7 - подшиб 1° ипоРа лицевой стороны; 9 — конденсатоотводное устройство

А-А

Рис. 8.6. Установка опоры сушильного цилиндра на катках:

1 — основание; 2 — KQpnyc; 3 — подшипник; 4 — катки (ролики)

£ 8.7. Расчет основных элементов цилиндра (рис. 877)

4^

I Лш

Рис. 8.7. Схема сушильного цилиндра (к табл. 8.7)

 

Обозначе­

Единица

 

 

Наименование параметров

измере­

Формула

Примечание

ние

 

 

ния

 

 

 

 

Исходные данные

 

Скорость машины

V

м/мин

 

 

Давление пара

Р

МПа

 

 

Общий вес цилиндра

G

Н

Для

сукон 5 = 2,5-103 Н/м; для

Натяжение сукна или сетки

S

Н/м

 

 

 

сетки

S = 3,5-103 Н/м

Силовые факторы

Нагрузка от веса цилиндра

Нагрузка от натяжения сукна или сетки

Нагрузка от веса конденсата

Суммарная нагрузка, распределенная по длине бочки цилиндра

Реакция в опорах

Наибольший изгибающий момент

Наибольшее напряжение изгиба

Напряжение по окружности, созда­ ваемое давлением

Напряжение по окружности, созда­ ваемое центробежной силой

— Общее напряжение по окружности §? цилиндра

Я*

Яш

Як

я

R

м

Он

аф,

%

аф

Н/м

 

 

1

 

Н/м

 

Чн ■=* 25

 

Н/м

Як = 0 ,5 - £ - (D - 2 6 )a Y

 

 

 

4

 

Н/м

 

Я*=" Яш+ Як +

Як

н

 

R

= ±

 

 

 

 

2

 

Расчет корпуса

цилиндра

 

Н-м

м

R

A

8

 

 

 

2

МПа

 

0Н=

М

 

-----

 

 

 

 

W

МПа

*

 

p (

D - 26)

 

 

 

26

МПа

а

=

„ .

1

p ir--------

 

ф*

 

 

3600

МПа

Оф =

аф1 + Стф2

V = 9,81 • 103 Н/м3 — удельный вес воды

Расчет ведется для наиболее на­ груженного цилиндра — верх­ него, для которого нагрузки от веса и натяжения сукна совпадают по направлению

Расчетная

схема

 

и

 

1 -

 

1<

 

 

 

^

 

А

 

R

 

 

 

 

 

 

26 \Н

W=* 0 ,lD 3 [l — (l - ------—мо-

 

L

\

D /

мент сопротивления,

см3

p = 7,2-103 кг/м3 —

плотность

материала

корпуса

 

Наименование параметров

Осевое напряжение в корпусе, созда­ ваемое давлением

Наибольшее суммарное осевое напря­ жение в корпусе Расчетное напряжение

Запас прочности

Обозначе­

Единица

 

 

 

 

измере­

Формула

 

Примечание

ние

 

 

ния

 

 

 

 

°гр

МПа

0_Л Е--1 р (D - 2б)2-

 

 

 

 

 

4 (D — б) 6

 

 

Vz

МПа

<*z= а и + °zp

 

 

СУрасч

МПа

 

 

Принимаем

расчетным напряже­

 

 

<V

нием большее из <тф и о2

п

 

гп\ = 7 — для отожженных отли­

 

п =

------—

 

 

 

^расч

вок; [п] =

9 — для неотожженных

 

 

 

 

отливок [48]

Расчет крышки цилиндра

(для упрощения расчета крышка рассматривается как защемленная пластина)

Наибольшее

напряжение в крышке

ор

МПа

3Р X [(а2 +

62) -

от давления

пара в цилиндре

 

 

46,

 

 

 

 

 

 

4а262

In

[80]

 

 

 

 

а2+ 62

а — радиус крышки по окруж­ ности болтов;

6 — радиус крышки в месте пере­ хода цапфы на тарель;

бх — толщина крышки

Наибольшее напряжение в крышке

см

МПа

ам = - Ш |

т +

1 X

от изгибающего момента

 

 

4л6| 6 I

 

 

 

 

 

X In 2 (0,45а — 6)

[80]

0,456а

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

коэффициенту Пуассона;

 

 

 

 

 

к -

0,1°2

 

[80]

 

a

 

 

 

 

+

0,28а)2

 

Суммарное напряжение

МПа

a =

(Jp + aM

 

М = R L 2

 

 

Запас прочности

п

 

л =

-^ -< [п ]

[п\ = 7

для

машин

с

обрезной

 

 

 

 

a

шириной до 4200 мм,

[п] — 9 для

 

 

 

 

 

машин с обрезной шириной свыше

 

 

 

 

 

4200 мм

 

 

 

 

Расчет

цапф аналогичен расчету цапф трубчатых

валов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приближение

схемы

нагружения

 

 

 

 

 

вносит

погрешность

расчета

 

 

Расчет болтов

 

±20 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Площадь поперечного сечения

рб

CM2

 

ndl

 

 

 

 

 

F6 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расстояние от оси болтов до верхней

h

CM

1‘~ТУ

 

 

 

 

 

кромки цилиндра

 

 

 

 

 

 

 

Расстояние от оси наиболее нагру­

1

CM

l = —

 

a t- = - 90°

 

женного болта до верхней кромки

 

 

 

2

 

 

 

 

 

цилиндра

 

 

 

Мг1

 

 

 

 

 

Усилие растяжения наиболее нагру­

QM

H

 

 

 

 

 

 

QM

 

 

 

 

 

женного болта от момента

 

 

 

2/2

 

 

 

 

 

Усилие растяжения болта от давле­

 

H

 

nD\ р

 

 

 

 

 

Q P

 

4z

 

 

 

 

 

ния р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

наимснонание параметров

Обозначе­

Единица

измере­

ние

 

 

 

 

ния

Суммарное

растягивающее усилие,

Q

н

действующее

на

наиболее нагружен­

 

 

ный болт

 

 

 

 

Амплитуда переменных напряжений

оа

МПа

Наибольшее напряжение

^шах

МПа

Предел выносливости болта

i k

МПа

Запас прочности по амплитуде

па

 

Запас прочности

по максимальным

п

 

напряжениям

 

 

 

 

 

Формула

 

 

 

Примечание

 

 

Q = Q M + Q p

 

 

 

 

 

 

О,

 

X Q M - I O - 2

%= 0,2 ч- 0,3 — коэффициент ос­

 

2F6

 

 

 

 

новной нагрузки [70, с. 48]

 

Отах — ^ст(1

%) Q X

kCT = 2,5 -г- 4 — коэффициент

за­

 

 

F6

 

паса против раскрытия стыка [70,

X 1, 3

 

•10-2

с. 48]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 - Xk =

где k0—эффективный

 

 

 

 

 

ко

 

 

 

 

 

 

 

 

коэффициент концентрации напря­

 

 

 

 

жений [56,

с. 100]

 

 

 

 

па

О —l k

 

Условие прочности по амплитуде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

па ^

[па] =

2,5 -г- 4

[70,

с.

50]

 

п

Ох

 

Условие

прочности

п ^

[п\ =

 

 

а тах

 

=

1,25-т- 2,5 [70, с.

51]

 

 

Высокими антикоррозионными свойствами должны обладать холодильные цилиндры.

Отечественное бумагоделательное машиностроение изготов­ ляет цилиндры, рассчитанные на максимальное рабочее давле­ ние пара до 0,8 МПа. Характеристика норм точности на изго­ товление цилиндров представлена в табл. 8.6.

Конструкция сушильного цилиндра показана на рис. 8.5. Наибольшее применение имеют цилиндры диаметром 1500 мм. Основными частями цилиндра являются корпус и соединенные с ним болтами торцовые крышки с цапфами. Корпус и крышки отливаются из серого или высокопрочного чугуна. В крышке лицевой стороны имеется герметично закрытый люк овальной формы с размерами 325x400 мм, достаточными для проникно­ вения в цилиндр человека для проведения монтажа или ремонта конденсатоотводного устройства и внутреннего осмотра цилин­ дра. При больших нагрузках на широких бумагоделательных машинах цапфы цилиндра выполняются из стали или из наи­ более прочных марок чугуна и соединяются с крышками бол­ тами. Формы крышек цилиндров имеют несколько разновид­ ностей, наиболее распространены торообразные и сферические вогнутые и выпуклые.

На крышке лицевой стороны цилиндра имеется канавка для заправочных канатиков. На цапфу приводной стороны наса­ живается зубчатое колесо паразитного привода.

Внутренняя полость цилиндра растачивается, а наружная поверхность шлифуется. Цилиндр динамически балансируется и подвергается гидравлическому испытанию на давление, в 1,5 раза превышающее рабочее.

В опорах цилиндров устанавливают роликоподшипники. Они работают в условиях повышенной температуры (до 150— 170 °С) вследствие нагрева от цапф, через которые проходит пар. Температурная деформация внутреннего кольца подшип­ ника, сидящего на цапфе, значительно больше, чем наружного. Радиальный зазор в подшипнике при нагреве сушильных ци­ линдров существенно уменьшается. Для того чтобы не проис­ ходило полной выборки радиального зазора и защемления тел качения, подшипники сушильных цилиндров должны иметь по­ вышенные начальные радиальные зазоры по III или IV группе в зависимости от температурного режима. В подшипниковых узлах, работающих при температуре более 120 °С, должны уста­ навливаться подшипники, прошедшие специальную термообра­ ботку,— температурный отпуск для стабилизации размеров. В противном случае при высокой рабочей температуре вслед­ ствие структурных превращений в металле возникают остаточ­

ные деформации внутренних колец

подшипников,

приводящие

к ослаблению натяга в сопряжении

подшипника

с цапфой и

уменьшению остаточного радиального зазора в подшипнике (иногда до нулевого значения).

Подшипники сушильных цилиндров подключаются к системе циркуляционной смазки.

Для компенсации температурных расширений сушильного ци­ линдра одна из опор (лицевая) делается «плавающей». На уз­ ких машинах это достигается перемещением в корпусе подшип­ ника с незакрепленным наружным кольцом. На более широких машинах, где осевое усилие от силы трения становится зна­ чительным, применяют подшипники с цилиндрическими роли­ ками и безбортовым наружным (или внутренним) кольцом или устанавливают корпус подшипника на призмах или катках (рис. 8.6).

Методика расчета основных элементов цилиндра представ­ лена в табл. 8.7.

8.6. СУШИЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРЫ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА (ЛОЩИЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРЫ)

Сушильные (лощильные) цилиндры большого диаметра при­ меняются на бумагоделательных машинах для выработки бу­ маги односторонней гладкости, на самосъемочных машинах, вы­ рабатывающих тонкие санитарно-гигиенические виды бумаги, и на картоноделательных машинах, вырабатывающих высоко­ качественный картон с высокой односторонней гладкостью, на­ пример хром-эрзац.

Лощильный цилиндр обеспечивает высокую гладкость по­ верхности бумаги, соприкасающейся с ним, и высокий съем воды при сушке.

Лощильные цилиндры (в зависимости от производительности машины) имеют диаметр от 3 до 6 м, стандартными диамет­ рами являются 3600; 4250; 6000 мм. Обычно лощильные ци­ линдры применяются для машин с обрезной шириной полотна до 4200 мм.

Конструкция лощильного цилиндра показана на рис. 8.8. Цилиндр состоит из корпуса, торцовых крышек и центрального полого вала с цапфами. Крышки соединены с корпусом и ва­ лом болтами. В обеих, крышках, а также в центральном полом валу имеются люки, необходимые для проведения монтажных работ и внутреннего осмотра. Корпус цилиндра отливается из чугуна с высокими прочностными характеристиками и высокой теплопроводностью. Внутренняя поверхность цилиндра выпол­ няется с кольцевыми ребрами, чем достигается увеличение эф­ фективной поверхности нагрева, а также ликвидация сплошной конденсатной пленки на внутренней поверхности цилиндра и улучшение конденсатоотвода. Конденсат в этом случае отво­ дится через сифонные трубки, входящие в канавки между реб­ рами. Производительность сушки на цилиндре с внутренней ребристой поверхностью на 15—20% выше, чем на гладкостен­ ном цилиндре.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]