Производство бумаги и картона

бумаги. Это характерно для всех устройств системы Gap Former, вне зависимости от т о т , применяются ли в качестве обезвожи­ вающих элементов формующий вал, неподвижные планки или их комбинация.

Применение формующего вала для обезвоживания обеспечи­ вает хорошее удержание на сетке, но формование не всегда отвечает необходимым требованиям. При использовании непод­ вижных элементов получается хорошее формование, но снижается степень удержания компонентов на сетке.

Баланс требований к формованию и удержанию соблюден в формующем устройстве SpedFormer ХС фирмы «Valmet» (рис. 40).

2 1

Рис. 40. Формующее устройство SpedFormer ХС: 1 - напускное устройство; 2 - грудной вал; 3 - обезвоживающий башмак; 4 -гауч-вал; 5 - формующий вал

SpedFormer ХС состоит из формующего вала, который служит для начального обезвоживания, и следующего за ним вакуумного формующего башмака с дефлектором. Удаление воды происходит равномерно через обе сетки. SpedFormer ХС является дорогостоя­ щим устройством и поэтому его целесообразно применять только для довольно дорогих видов бумаги, например мелованных. Ско­ рость БДМ с этим устройством до 1500 м/мин и выше.

Еще более высокая скорость (более 1700 м/мин) в производстве газетной бумаги 40,0...48,8 г/м2 достигнута на устройстве DuoFormer CFD системы GapFormer фирмы «Voith Sulzer» (рис. 41).

Рис. 41. Формующее устройство DuoFormer CFD: 1 - напускное устройство; 2 - верняя сетка; 3 - формующий вал; 4 -гауч-вал; 5 - нижняя сетка

DuoFormer CFD установлен на бумагоделательной машине с обрезной шириной 8950 мм, производящей газетную бумагу из термомеханической массы и макулатуры в количестве 270000 т/год. DuoFormer CFD работает с использованием напускного устройства Module Jet, подающего стабильную струю бумажной массы в зазор между грудным и формующим валами.

Применение формующего вала имеет следующее преимущество:

-стабильная струя массы;

-простота в обслуживании;

-высокое постоянство поперечного профиля бумаги благодаря надежной опоре сетки в области формующего вала;

-минимальные отклонения от средних значений;

-высокая скорость;

-высокое удержание при хорошем формовании листа на фор­ мующем вале.

После формующего вала следует формующая часть, состоящая из криволинейного отсасывающего ящика на верхней сетке и фор­ мующего ящика из планочных вакуумных элементов на нижней сетке. Чередование планочных элементов в сочетавши с пульсация­ ми давления изменяют условия обезвоживания в зависимости от скорости, массы 1 м2 бумаги и садкости бумажной массы.

Формующее устройство позволяет успешно регулировать со­ отношение показателей в машинном и поперечном направлениях.

Благодаря симметричному формованию устройство обеспечивает низкую разносторонность бумаги, равномерную структуру листа, хорошие печатные свойства.

Фирмой «Voith Sulzer» создано самое скоростное на сего­ дняшний день формующее устройство CrescentFormer ТМ 22 для производства санитарно-гигиенической бумаги (рис. 42).

Рис. 42. Формующее устройство для производства санитарно-гигиенической бумаги CrescentFormer ТМ 22: У - формующая сетка; 2 - формующий вал; 3 - двухслойное напускное устройство; 4 - съемное сукно

CrescentFormer ТМ 22 работает на скорости 2200 м/мин и про­ изводит продукцию из химико-механической и термо-механичес­ кой древесной массы, а также вторичного волокна.

Подача бумажной массы осуществляется в зазор между двумя сетками из напускного устройства, предусматривающего двух­ слойное формование. CrescentFormer ТМ 22 обладает мощными обезвоживающими характеристиками, короткой гибкой зоной фор­ мования, возможностью контроля ориентации волокна, чистым и надежным разделением сеток.

6.2.3. Определение габаритов сеточного стола

Габариты сеточного стола машины рассчитываются методом удельной производительности или по съёму воздушно-сухой бума­ ги с 1 м2 площади в час. Площадью сеточного стола F, м2, принято

считать площадь, определяемую обрезной шириной бумаги на на­ кате (В, м,) и длиной сеточного стола (Z,, м, - расстояние между осями грудного и гауч-вала).

F = B-L.

Удельный съём бумаги на сеточном столе зависит от вида бумаги, скорости машины, температуры бумажной массы, типа и конструкции обезвоживающих элементов сеточного стола (табл. 56).

Площадь сеточного стола определяется по формуле

F , B .L = ^ J - №B V z ,

Sс Sс

где F - площадь сеточного стола, м2; Рч бр - максимальная часовая производительность машины брутто, кг/ч; Sc - удельный съём бу­ маги с сеточного стола, кг/м2ч.

Отсюда находим длину сеточного стола:

L 0,06F g

Длина сеточного стола современных плоскосеточных бумаго­ делательных и картоноделательных машин может определяться по формуле

L = 0,8« / + Lx + Z,2,

где п - число гидропланок; t - максимальный шаг между гид­ ропланками, м; L\ - длина сеточного стола, занимаемая мокрыми и обычными отсасывающими ящиками, м; Ьг - длина сеточного стола, занимаемая формующим ящиком.

Количество гидропланок определяется по графикам, приве­ дённым на рис. 43.

Ширина формующего ящика, устанавливаемого непосредст­ венно за грудным валом, обычно равна 400...800 мм.

Согласно рекомендациям ЦНИИбуммаша для модернизации действующего парка машин, вырабатывающих массовые виды про­ дукции, приняты следующие длины сеточных столов - 13; 17; 19; 22 и 24 м.

Длина сетки принимается в 2,15...2,25 раза больше длины се­ точного стола.

Если машина снабжена пересасывающим устройством, то дли­ на сетки еще увеличивается на 3...4 метра.

Удельная производительность сеточного стола и сушильной части бумагоделательной машины

Рис. 43. Зависимость числа гидропланок (а ) и шага между ними (б ) в начале стола от скорости машины при выработке бумаги: 1 - бумага газетная; 2 - бу­ мага писчая и типографская; 3 - мешочная; 4 - основа для покрытия, для гофрирования, картон; 5 - тонкая, высокосортная

Ширину сетки Всопределяют по формуле

где Въ —обрезная ширина бумаги на накате, мм; а —ширина кромок,

на гауч-вале (обычно Ъ = 30...50 мм, на машинах двухсеточного формования Ь = 120...150 мм), мм; с - ширина декелей (для декельного устройства с = 30...50 мм, для ограничительных линеек с = 5... 10 мм, для машин двухсеточного формования с - 0), мм; е - раз­ бег сетки (ширина свободной кромки обычно / = 25...50 мм), мм.

где Рч.бр - максимальная часовая производительность машины брутто, кг/ч; В - ширина бумаги на накате, м; Ья - ширина отсасывающего ящика (обычно Ья = 250...400 мм), м; Sm - удельный съём бумаги с рабочей поверхности отсасывающих ящиков (см. табл. 56).

Величина разряжения в отсасывающих ящиках зависит от вида вырабатываемой продукции и скорости машины. Материал крышек выбирают с учетом их износоустойчивости и срока службы сетки.

Иногда для выравнивания поверхности полотна и улучшения его структуры после первых 2...4 отсасывающих ящиков устанавливают ровнитель - легкий полый валик, обтянутый сеткой, номер которой меньше номера основной сетки. Для бумаги с массой 50 г/м2 рекомен­ дуемые диаметры ровнителя представлены в табл. 57.

Пример расчета сеточного стола приведен в разд. 13 настояще­ го пособия.

6.3. Особенности формования картона

6.5.7. Формование картона на многоцилиндровых машинах

Формующие цилиндры - наиболее просты по конструкции, ра­ ботают с погружением в бумажную массу. Однако они имеют существенный недостаток, заключающийся в том, что в данном случае не на всей погруженной в массу поверхности цилиндра

осуществляется однородное формование элементарного слоя кар­ тона, на большей ее половине происходит его размывание

инарушение первоначальной структуры, что сказывается на каче­ стве готовой продукции. Этот негативный показатель увеличива­ ется с повышением частоты вращения цилиндра. Рабочая скорость таких машин обычно не превышает 100 м/мин.

Для устранения этого недостатка были созданы формующие ци­ линдры, у которых контакт сетки цилиндра с массой ограничивается различными способами, а поэтому обычная ванна у них либо неболь­ ших размеров (до 20...25 % поверхности цилиндра), либо совсем отсутствует (формующие цилиндры с «полусухими» и «сухими» ван­ нами). Цилиндры такого типа могут работать при концентрации массы от ОД до 1,2 % и при скорости машины до 140 м/мин.

Вакуум-формующие цилиндры бывают различных конструкций

иподразделяются на две основные группы: с погружением в ванну с бумажной массой и без погружения. К первой группе относятся ци­ линдры, в которых для повышения процесса обезвоживания бумажной массы и повышения скорости работы машины до 110... 120 м/мин внутри закрытого с торцов цилиндра с помощью вентилятора создает­ ся небольшое разряжение (200...500 Па). Однако в данном случае имеют место трудности в создании даже небольшого вакуума внутри цилиндра из-за подсоса туда воздуха через открытый участок сетки. Для устранения этого внутри цилиндра могут быть установлены одна или несколько отсасывающих камер, находящихся под разряжением от 2 до 14 кПа, создаваемым с помощью вакуум-насоса. Такие фор­ мующие цилиндры устроены по типу отсасывающего гауч-вала; они позволяют существенно повысить сухость элементарного слоя, уменьшить загрязнение приемных сукон и увеличить срок их работы. Однако увеличение вакуума в погруженных в бумажную массу ци­ линдрах не позволяет существенно увеличить скорость процесса формования элементарного слоя картона. Поэтому машины с таки­

ми цилиндрами работают со скоростью, не превышающей 130... 140 м/мин.

Формующие цилиндры, работающие под вакуумом без погру­ жения их в ванну с массой, в настоящее время считаются наиболее перспективными, так как позволяют работать при получении мно­ гих видов картона со скоростью до 300 м/мин при обрезной ширине полотна 4,2 м. Формующие цилиндры такого типа принято назы­ вать вакуум-формерами. Они имеют различные модификации.