Производство бумаги и картона

6.4.3.Прессовые части современных бумаго-

икартоноделательных машин

Современные БДМ и КДМ, как правило, специализируются на выработке определенного вида продукции, требования к качеству которой определяют конструктивные особенности машины. Эф­ фективность обезвоживания бумажного полотна, как отмечалось ранее, определяется сопротивлением сжатию волокнистого скелета и сопротивлением фильтрации воды в сжимаемом полотне. Для не­ которых видов бумаги решающим фактором является сопротив­ ление сжатию бумажного полотна. Это, например, санитарногигиенические виды бумаги, высококачественная бумага массой до 100 г/м2, включая офсетную, и др. Поскольку проницаемость этих видов бумаги велика и в сжатом состоянии, то гидравлическое дав­ ление в порах полотна мало даже при больших внешних нагрузках. Поэтому для этих видов продукции применяют прессы с относи­ тельно «жесткой» зоной контакта валов, образуемой, например, гранитным валом и желобчатым валом с рубашкой из коррозионностойкой стали без резинового покрытия. Учитывая малую массу 1 м2 таких видов бумаги, а следовательно, и сравнительно неболь­ шое количество воды, удаляемой при прессовании, в таких прессах применяют легкие, но жесткие сукна. Большое влияние на конеч­ ную сухость в этом случае оказывает повторное увлажнение бумаги на выходной стороне зоны прессования. В связи с этим на тихоходных и среднескоростных машинах, вырабатывающих дан­ ные виды продукции, не применяется прессование между двух сукон. Для уменьшения обратного впитывания применяют сукна

стонкими волокнами ватки на лицевой стороне сукна.

Квидам бумаги, на обезвоживание которых решающее влия­ ние оказывает повышенное сопротивление полотна фильтрации воды, относится бумага, вырабатываемая из массы высокой степе­ ни помола, и бумага и картон с большой массой 1 м2. При прессовании такой бумаги следует в первую очередь увеличивать продолжительность прессования. Поэтому наиболее рациональным

вданном случае является применение прессов с удлиненной зоной прессования. При использовании прессов валкового типа увеличить продолжительность прессования можно с помощью валов большо­ го диаметра с более мягкими покрытиями и более тяжелых сукон. Целесообразно прибегать к подогреву бумажного полотна.

Прессовая часть большей части современных машин состоит из компактного многовального пресса с тремя или четырьмя зона­ ми прессования, после которого при необходимости может устанавливаться один или два отдельно стоящих двухвальных пресса. Из наиболее часто применяемых схем прессовых частей можно назвать следующие: Twinver пресс, Tri-nip пресс, Bi-nip пресс, Tri-Vent пресс, универсальный пресс (сухость полотна после них достигает 45 % и выше).

Twinver пресс состоит из пересасывающего, отсасывающего, гранитного и желобчатого валов (рис. 66). Пресс позволяет умень­ шить сеточную маркировку, поскольку сеточная сторона бумажного полотна в двух захватах контактирует с гладкой по­ верхностью гранитного вала. В третьей зоне прессования с гладкой поверхностью контактирует верхняя сторона бумаги. Достоинством является также то, что первая открытая проводка бумажного по­ лотна происходит после двух зон прессования. Пресс обеспечивает легкое удаление брака. Недостатками данной конструкции являют­ ся: возможность образования воздушных пузырей перед третьей зоной прессования и опасность обрыва на открытом участке между второй и третьей зонами прессования.

Рис. 66. Схема Twinver пресса: У- гауч-вал; 2 - сукно пикап;

Tri-nip пресс (рис. 67) состоит из пересасывающего вала и многовального пресса, образованного двумя желобчатыми, отса­ сывающим и гранитным валами.

В этом прессе вместо гранитного вала часто применяется глад­ кий вал с покрытием из заменителя гранита. В первой зоне, образованной нижним желобчатым и отсасывающим валами, прес­

сование происходит между двух сукон. Во второй зоне, образован­ ной отсасывающим и гранитным валами, и в третьей зоне, образованной гранитным и верхним желобчатым валами, бумажное полотно прессуется с одним сукном. Достоинством пресса является то, что первая открытая проводка полотна происходит только после третьей зоны прессования, где бумажное полотно обладает уже достаточно высокой прочностью. Для повышения эффективности обезвоживания напротив второй камеры отсасывающего вала воз­ можна установка паровой камеры. Однако при этом надо учитывать и повышение температуры гранитного вала. Это опасно как из-за возникновения температурных напряжений, способных привести к разрушению вала, так и из-за пересыхания поверхности вала и на­ рушения нормальной работы шаберов.

9 - бумажное полотно; 1 0 - паровая камера; 11 - нижнее сукно

Недостатком Tri-nip пресса является высокая нагрузка на отса­ сывающий вал, обусловленная его контактом с двумя валами. Это требует увеличения толщины рубашки вала или уменьшения живо­ го сечения поверхности по сравнению с обычными отсасывающими валами. Более высокие требования предъявляются и к покрытию вала. Оно должно иметь достаточно высокую твердость, чтобы уменьшить потери на гистерезис и, следовательно, уменьшить ра­ зогрев покрытия.

Разновидностью рассматриваемой компоновки, позволяющей устранить эти недостатки, является схема Tri-nip пресса с дополни­ тельным желобчатым валом (рис. 68).

Вэтой схеме гранитный вал поднят над отсасывающим валом,

авторая зона прессования образована желобчатым и гранитным ва­ лами. Это позволяет увеличить давление во второй и в третьей зонах прессования. При этом уменьшается опасность чрезмерного нагрева гранитного вала при установке паровой камеры у отсасы­ вающего вала, однако необходимо устанавливать дополнительный желобчатый вал. Следует отметить, что в обоих вариантах имеет место разносторонность вырабатываемой бумаги, поскольку ее се­

точная сторона соприкасается с гранитным валом два раза, а лицевая - ни разу.

9

13

Рис. 68. Схема Tri-nip пресса с дополнительным желобчатым валом: 1 - гаучвал; 2 - пересасывающий вал; 3 - сукно пикап; 4 - отсасывающий вал; 5, 7, 13 - желобчатые валы; 6 - гранитный вал; 8 - верхнее сукно; 9 - бумаговеду­ щий валик; 1 0 - бумажное полотно; 11 - паровая камера; 12 - нижнее сукно

Для уменьшения разносторонности прессовая часть, содержа­ щая Tri-nip пресс, часто оснащается отдельно стоящим двухвальным прессом. Такая прессовая часть используется на высоко­ скоростных машинах, вырабатывающих писчепечатные виды бумаги. Типичные значения давления в зонах прессования состав­ ляют 65, 80 и 120 кН/м.

Модификацией Tri-nip пресса является Bi-nip пресс (рис. 69), отличающийся отсутствием верхнего желобчатого вала. Поскольку перед первым участком свободной проводки бумажного полотна в этом случае имеется только две зоны прессования, эту схему це­ лесообразно применять при выработке легко обезвоживаемых видов бумаги и картона.

Рис. 69. Схема Bi-nip пресса: 1 - гауч-вал; 2 - сукно пикап; 3 - пересасываю­ щий вал; 4 - отсасывающий вал; 5 - гранитный вал; 6 - бумажное полотно; 7- бумаговедущий валик; 8 - нижнее сукно; 9 - желобчатый вал

На высокоскоростных машинах, вырабатывающих газетную бу­ магу, хорошо зарекомендовала себя схема Tri-Vent пресс (рис. 70). В этой схеме в отличие от схемы Tri-nip пресса на гранитном валу ус­ тановлен третий желобчатый вал с собственным сукном. Первая свободная проводка бумажного полотна происходит после четырех зон прессования. Поэтому опасность обрывов даже при работе на вы­ соких скоростях мала.

Большое распространение получили универсальные прессы, от­ личающиеся компактной конструкцией, например трехвальный Combi пресс (рис. 71). В этом прессе первый вал отсасывающий с двумя ка­ мерами - широкой и узкой. Второй вал гранитный, третий - желобчатый. Первый и третий валы - приводные. Преимуществами этого пресса являются: способность работать с бумагой разной массы 1 м2; нет опасности отделения бумажного полотна от сукна пикап; по­ вышение гладкости сеточной стороны; легкость удаления брака. При необходимости в прессовую часть может быть добавлен отдельно стоящий пресс. В последнее время в этом качестве часто используется пресс с валами большого диаметра, что позволяет существенно повы­ сить сухость после прессовой части.

Кроме прессовых частей, предлагаемых иностранными произ­ водителями, на отечественном рынке известны прессы ЗАО «Петрозаводскмаш».

ЗАО «Петрозаводскмаш» изготавливает прессовые части сле­ дующих видов:

1) с трехвальным прессом с центральным гладким валом из заменителя гранита (нижний вал - отсасывающий, верхний вал - желобчатый) и прямым двухвальным прессом, состоящим из ниж­ него желобчатого и верхнего вала из заменителя гранита;

2)с трехвальным прессом с центральным отсасывающим валом (нижний вал - с глухими отверстиями; верхний - гладкий из замени­ теля гранита) и прямым двухвальным прессом, состоящим из нижнего вала с глухими отверстиями и верхнего вала из заменителя гранита;

3)с трехвальным прессом с центральным отсасывающим ва­ лом (нижний вал - с глухими отверстиями; верхний - гладкий из заменителя гранита) и прессом с удлиненной зоной прессования;

4)с отсасывающим прессом и двумя прессами с удлиненной зоной прессования.

Прессовая часть первого типа используется для производства га­ зетной бумаги массой 45...50 г/м2. Обрезная ширина полотна 4200.. .6720 мм. Рабочая скорость машины 450...900 м/мин. Линейные давления в прессовых захватах: I - 40...50 кН/м; II - 60.. .70 кН/м; III -

80...90 кН/м. Сухость полотна после прессовой части 40.. .43 %. Прессовая часть второго типа используется для производства

Прессовая часть третьего типа используется для производства мешочной бумаги массой 70... 100 г/м2, бумаги для гофрирования

6720 мм. Рабочая скорость машины до 450 м/мин. Линейные давления в прессовых захватах: I - 40...60 кН/м; П - до 250 кН/м; П1 - до 350 кН/м. Сухость полотна после прессовой части 40.. .48 %.

6.4.4'. Передача бумажного полотна из сеточной части в прессовую часть

При работе БДМ самые большие затруднения возникают при переносе бумаги с отсасывающего гауч-вала на первый пресс. Это обусловлено высокой влажностью бумаги (сухость 18...20 %) и, следовательно, низкой прочностью, что не позволяет ей выдер­ живать возникающие растягивающие напряжения при переносе. Таким образом, для безобрывной проводки бумаги решающее зна­ чение имеет ее влагопрочность. Это особенно важно для высокоскоростных машин, вырабатывающих легкие виды бумаги.

При низких скоростях машины передача бумажного полотна

впрессовую часть осуществляется следующим образом. Полоска бумаги шириной 50... 150 мм отсекается от бумажного полотна во­ дяным спрыском и либо вручную перебрасывается на сукно первого пресса, либо сдувается с отсасывающего вала гауча при помощи трубки, помещенной внутри вала с лицевой стороны ма­ шины. Давление сжатого воздуха в трубке 0,4...0,6 МПа. Во время заправки бумажное полотно, за исключением заправочной полоски, снимается с сетки сетковедущим валиком, расположенным под нижней ветвью сетки, с валика счищается шабером и направляется

вбассейн под гаучем. При нормальной заправке перемещением во­ дяного спрыска к приводной стороне машины увеличивают ширину заправочной полоски до полной ширины бумажного по­ лотна. Такой способ называется свободным переносом. Недос­ татком такого способа является возникновение в бумажном полот­ не значительных растягивающих усилий, вызванных действием сил адгезии бумаги к сетке и центробежными силами.

Из условий расположения отсасывающего вала гауча и валов первого пресса угол съема обычно составляет 30...60° (рис. 72). Та­ кая схема переноса полотна с сетки применяется на тихоходных машинах со скоростями не более 200 м/мин. Увеличить угол съема,

азначит, уменьшить требуемое натяжение полотна можно за счет съема полотна по касательной к сетке (рис. 73). Этот способ может использоваться при скоростях до 350...400 м/мин.

Рис. 72. Обычный способ передачи бумажного полотна в прессовую часть: 1 - гауч-вал; 2 - сетка; 3 - прижимной валик; 4 - бумажное полотно; 5 - первый пресс; б - прессовое сукно

Рис. 73. Съем бумажного полотна с гауча по касательной:

1 - прижимной валик; 2 - бумажное полотно; 3 - бумаговедущий валик; 4 - первый пресс; 5 - гауч-вал

При таком съеме между сеткой и сукном устанавливают на­ правляющий валик, имеющий индивидуальный привод. С помо­ щью механизма перемещения валика он устанавливается так, чтобы бумажное полотно сходило с гауч-вала по касательной.

Если сеточная часть имеет сеткоповоротный вал, то перенос полотна с наклонного участка сетки может быть осуществлен в пе­ риод заправки при помощи пневматического сопла (рис. 74). Такой способ может использоваться при выработке видов бумаги и кар­ тона с массой более 100 г/м2 при скоростях до 500 м/мин.

Более надежными являются способы поддерживаемого переноса бумажного полотна с помощью пересасывающего вала (рис. 75). Этот вал расположен между гауч-валом и сеткоповоротным валом. Такое