книги из ГПНТБ / Альшиц, С. Д. Современные конструкции спрысков бумаго- и картоноделательных машин

жением отдельных пучков синтетических волокон. Под давлением поступающей воды щетка перемещается по трубе в противополож­ ный конец и находится там во все время работы спрыска. Через установленные интервалы вручную или автоматически задвижка на линии оборотной воды закрывается и открывается задвижка на ва­ куумной линии. Под действием разрежения щетка движется к вы­ пускному концу трубы, прочищая на своем пути сопла и поверх­ ность трубы. Процессу очистки способствует и вакуум, иод действи­ ем которого воздух засасывается через сопла в трубу, затягивая в трубу все загрязнения, застрявшие в соплах. Вода вместе с загряз­ нениями проходит в вакуумную линию. Затем задвижка на вакуум­ ной линии закрывается, а на линии подачи воды вновь открывается, и щетка передвигается в противоположный конец трубы, закрывая своим торцом выходной патрубок. Процесс прочистки длится при­ мерно 15 сек. Может быть смонтирована единая система автомати­ ческого управления спрысками всей машины.

Спрыски фирмы «Emerson» выполняются как с игольчатыми, так и с веерообразными струями. Угол веера 30—120°.

Оптимальным углом веера считается 58°. Диаметр отверстий

5 г/л), но при этом диаметр сопла должен быть 3,2 мм и более [7].

Сопловые насадки спрысков Aero-Sweep, предназначенных для работы на оборотной воде, имеют некоторые особенности. Сопловая насадка представляет собой цилиндр, высота которого гораздо меньше диаметра. По образующей цилиндра нарезана резьба для вворачивания в корпус спрысковой трубы. В центре цилиндра про­ сверлено отверстие для прохода воды. На наружной торцовой пло­ скости насадки вдоль ее оси профрезерован клинообразный жело­ бок, благодаря которому струя получает форму веера. Если необхо­ дима игольчатая струя, желобок не нужен. На внутренней торцовой поверхности фрезеруется паз, ширина которого в средней части рав­ на диаметру отверстия сопла. Ширина обоих концов пара у пери­ ферии корпуса насадки несколько больше, чем в центре. Продольная ось паза расположена под углом 90° к оси желобка на наружной стороне насадки. Острые кромки расширяющегося паза предотвра­ щают скопление на них волокон, содержащихся в воде. При пере­ мещении щетки внутри трубы расширяющийся паз подвергается интенсивной очистке. Важное значение имеет взаимное расположе­ ние клинообразного желобка и оси трубы спрыска. Обычно угол между осями трубы и желобка составляет 5° (в спрысках других конструкций до 8—10°). Делается это для того, чтобы предотвра­ тить перекрещивание соседних струй и вместе с тем обеспечить пол­ ное перекрывание промываемой зоны (поверхности) но всей ее ши­ рине. Для фиксации насадки в требуемом положении ее припаивают по всему периметру к корпусу спрысковой трубы.

19

Т а б л и ц а 9

Расход воды через одно сопло спрысков фирмы «Emerson» (л/мин)

20

Спрыск со встроенным соплом Вентури

К этой группе относится спрыск компании «Reiss» (ФРГ). Пучки волокон, которые могли бы забить сопла, измельчаются при про­ хождении (точнее на выходе) из сопла Вентури, вмонтированного в спрысковую трубу, за счет быстрого изменения скорости потока (рис. 8). На противоположном конце •спрысковой трубы предусмот­ рен наконечник с тангенциальным патрубком для иепрерывного от-

21

изготовлены из нержавеющей стали. Расход воды через одно сопло спрыска ^eiss в зависимости от диаметра отверстия и давление воды представлены в табл. 12.

Т а б л и ц а 12

Расход воды через сопла компании «Reiss» (л/мии)

Спрыски этого типа могут применяться практически во всех точ­ ках бумаго- и картоноделательных машин, где возможно использо­ вание оборотной воды.

БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ СПРЫСКИ

На основе спрысков рассмотренных конструкцией созданы быст­ родействующие спрыски, включение которых происходит только в ■нужный 'момент. Обычно подобные спрыски устанавливаются в ка­ честве смывных. Поскольку для эффективной работы смывных спрысков необходимо подать через них большое количество воды, целесообразнее включать их только в момент обрыва полотна. Сиг­ налом для включения может служить импульс от фотоэлемента или другого устройства.

Спрыск фирмы «Lodding». В этом спрыске (рис. 9, а) опрысковая труба все время заполнена водой и соединена нормально закры­ тым клапаном с линией подачи воды. Требуется лишь небольшое повышение давления воды в трубе, чтобы вода могла выйти через сопла. После открытия клапана через очень короткое время спрыск начал функционировать. Насадки такого спрыска вворачиваются в резьбовые отверстия, нарезанные в спрысковой трубе, и фиксиру­ ются зажимными гайками. В насадке свободно перемещается пор­ шень, который удерживается резиновой диафрагмой и пружиной специальной формы. Под действием пружины поршень стремится прижаться к поперечной диафрагме, закрепленной в корпусе штиф­ том, но не перекрывающей все внутреннее сечение насадки. Когда поршень прижат к диафрагме, вода не может проникнуть в цен­ тральный канал поршня и выйти из насадки. При повышении дав-

23

ления воды усилие пружины становится недостаточным, чтобы при­ жать поршень к диафрагме. Поршень, движется вперед, вода про­ ходит в центральный канал и спрыск начинает функционировать.

4

Рис. 9. Быстродействующие спрыски:

на; 8 — диафрагма; 9 — штифт; 10 — отверстие в корпусе насадки; 11 — отверстие ; в корпусе насадки; // — отверстие в перегородке

Спрыск фирмы «Bird» (рис. 9, б). Насадка этого спрыска вобсновном аналогична насадке спрыска Aqva-Purge, но имеются и не­ которые отличия. Вода подается .в верхнюю часть 'спрысковой тру­ бы, в полость «ад продольной горизонтальной перегородкой, раз­ деляющей трубу на две зоны. Каждая спрысковая насадка встав­ ляется в спрысковую трубу так, что ееунижний конец проходит' че­ рез отверстие в продольной перегородке, а верхний конец выступает над корпусом трубы. Внутри насадки расположен поршень. На кор­ пусе насадки с помощью накидной гайки крепится отражательная головка. Верхняя полость спрысковой трубы сообщается с корпу­ сом насадки через отверстие, просверленное в стенке корпуса. Обе полости сообщаются через отверстия в перегородке. Нижняй по­ лость трубы через нормально закрытый клапан соединена с дренаж­ ной трубой. Верхняя полость трубы; сообщается с подводящим тру­ бопроводом, на котором установлена нормально закрытая запорная арматура. В нерабочем положении давление воды в обеих полостях спрысковой трубы одинаковое. Порщень находится в верхнем поло­ жении и работает как запорный клапан, предотвращая .выход воды

24

из насадки. В случае обрыва бумажного полотна подается импульс на клапан, запирающий дренирующую линию, клапан открывается, баланс сил, действующих «а поршень, нарушается и он опускается, запирая своей сферической частью горловину насадки, вода начи­ нает выходить через сопло. ;После ликвидации обрыва бумажного полотна клапан на дренирующей линии закрывается. Давление в обеих полостях трубы выравнивается и клапан поднимается в верх­ нее положение. Время срабатывания спрыска после подачи сигнала на клапан — 0,2 сек.

источники ОБОРОТНОЙ воды

При переводе машин на спрыски, работающие с оборотной во­ дой, предстоит решить много технологических проблем, а также внести изменения в схему оборотных вод. Это потребует прокладки дополнительных трубопроводов и приобретения насосов, труб и ар­ матуры.

Виды оборотной воды на плоскосеточных и цилиндрических ма­ шинах.

1.Сеточная часть плоскосеточных .машин: вода из сборников под регистровыми валиками или другими обезвоживающими элемента­ ми; из отсасывающих ящиков; из подсеточной ванны; отводимая от гауч-вала.

2.Сеточная часть цилиндровых машин: вода, отводимая от ци­ линдров, вырабатывающих покровные слои из высококачественных сырьевых материалов; от цилиндров, вырабатывающих внутренние слои из макулатуры; от сукномоек верхнего и нижнего сукон.

3.Прессовая часть (общая для обоих типов машин): .вода от прессов и от сукномоек.

4.Вакуумная система (на водоиольцевых вакуумных насосах): уплотнительная вода от насосов, обслуживающих сеточную часть, и от насосов, обслуживающих прессовую часть.

Наиболее ценной с точки зрения повторного использования на спрысках является вода от отсасывающих ящиков, гауч-вала и ва­ куумных насосов сеточной части, а на цилиндровых машинах — оборотная вода от цилиндров .покровных слоев. В регистровой и подсеточной воде содержится значительно больше волокна, напол­ нителей и других включений, чем в сосунной.

Воду от цилиндров средних слоев (при работе на макулатуре) использовать на спрыски можно только в самых крайних случаях вследствие значительного содержания различных загрязнений. Луч­ ше возвратить ее в гидроразбиватели для роспуска макулатуры.

Вода от сукномоек и вакуумных насосов, обслуживающих прес­ совую часть и (или) сукна сеточной части цилиндровых машин, со­ держит волоски от сукон. Это в большинстве случаев делает ее непригодной для повторного использования без предварительной об­ работки на специальном оборудовании.

Несколько принципиально возможных вариантов схем подачи оборотной воды от различных источников на спрыски бумага- и картоноделательных машин будут рассмотрены ниже.

Для плоскосеточных машин. Сосунная вода собирается в от­ дельную емкость и используется для подачи на спрыски сеточной части.

Сосунная вода и вода от водоотделителя перед вакуумным, на­ сосом гауч-вала собирается в одну емкость и используется на спрыски сеточной части.

Сосунная вода и часть регистровой используется в качестве спрысковой воды.

Вода от отсасывающих ящиков и гауч-вала и часть/регистровой воды собирается и подается на спрыски. ■ '

Вода всех видов от сеточной части смешивается и используется в качестве спрысковой.

Во всех этих случаях, кроме первых двух, вода должна прохо­ дить через ловушки для волокна. В этих двух случаях при исполь­ зовании некоторых видов спрысков, подобранных для каждого кон­ кретного случая, можно обойтись без ловушек.

Для формующей части цилиндровых машин. Оборотная вода от цилиндров покровных слоев подается непосредственно на спрыски низкого давления для промывки поверхности цилиндров. При нор­ мальном удержании на сетке можно подавать воду к спрыскам без осветления.

При условии, что спрыски низкого давления работают в сочета­ нии со спрысками высокого давления, в них можно использовать ■оборотную воду от цилиндров средних слоев.

Избыток воды от цилиндров покровных слоев употребляют для разбавления массы в гидроразбивателе (или гидроразбивателях) массы, покровного слоя, а от цилиндров средних слоев в гидрораз­ бивателе (или гидроразбивателях) массы среднего слоя.

Для сукномоек и прессов. Воду, отводимую от сукномоек и прессов после очистки от волосков сукон можно легко использовать в качестве разбавительной в гидроразбивателях и для спрысков се­ точной части. Как исключение, в условиях большого недостатка во­ ды эту воду можно подать на спрыски для промывки сукон.

Вакуумная система. Уплотнительную воду вакуумных насосов после очистки от волокон и других включений можно подавать н а . спрыски сеточной части и в виде исключения на спрыски для про­ мывки сукон.

Наилучшим вариантом является обработка всех видов оборот- . ной воды на ловушках для волокна.

Как показала практика 60-х годов, зарубежные предприятия все более широко внедряют малогабаритные устройства для осветле­ ния оборотной воды, повторно применяемой в производстве. Эти устройства монтируются вблизи машины и занимают небольшую производственную площадь. Протяженность системы подвода и от­ вода обрабатываемой воды также небольшая.

26

Применение малогабаритных ловушек позволяет экономично ре­ шить вопрос раздельной обработки оборотной воды от различных точек машины.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБОРОТНОЙ ВОДЫ НА СПРЫСКАХ БУМАГО- И КАРТОНОДЕЛАТЕЛЬНЫХ

МАШИН

На одной из фабрик ФРГ установлены две плоскосеточные ма­ шины обрезной шириной полотна 4270 и 2190 мм. Рабочая скорость 120—260 м/мин в зависимости от вида продукций. Вырабатывается основа для гофрирования и оберточная бумага весом 180—200 г/м2 из 100%-ной макулатуры. Системы оборотных вод обеих машин ана­ логичные. Поэтому описывается схема только одной машины

(рис. 10).

;

Рис. 10. Принципиальная технологическая схема бумагоделатель­ ной машины с замкнутой системой оборотных вод:

/ — речная вода; 2 — вода из артезианской скважины; 3 — осветленная вода

ющей мельницей; 7 —вода в сборник перед гидроразбивателем; 8 — смеси­ тель-дозатор химикатов для улучшения удержания волокна на Сетке; •

9 — химикаты для промывки сетки

Регистровая вода собирается в сборнике, куда для поддержания необходимого уровня добавляется часть сосунной воды. Избыток воды из этого сборника подается в сборный канал, куда поступает вода от отсасывающей камеры гауч-вала, прессов н сукномоек.

27

Соеумная вода вместе с подсеточной направляется в сборник, отку­ да перекачивается на конусную ловушку, а часть подается к регу­ ляторам концентрации. Вода из сборного канала используется в гидроразбивателе. Осветленная на конусной ловушке вода приме­ няется для уплотнения сальников гидроразбивателя, прочистки камеры отходов очистителя высокой концентрации, а также на спрысках сетки. На отдельные спрыски сеточного стола подается вместе с водой средство «Херсон» для очистки сетки. Свежая вода на восполнение естественных потерь добавляется непосредственно в конусную ловушку.

Кроме того, речная вода используется для разбавления крахма­ ла и промывки сукон. Режим промывки сукон— примерно 1 ч в сутки*. На боковые и передвижную отсечки подается артезианская вода. Суммарный расход свежей воды (средний за 5 мес.) 1,5 м3/т. При этом Только в сушильной части испаряется 1,4 м3/т воды. Кро­ ме этого, часть воды теряется с отходами гидроразбивателя и очис­ тителя высокой концентрации.

Необходимо отметить, что на машине применялись химикаты для повышения удержания волокна на сетке. Их расход 0,43% по отношению к весу волокна. Для дезинфекции массы использовали хлор в количестве 0,064% от веса волокна. Анализ циркулирующей в системе оборотной воды показал, что содержание солей, величина pH и температура массы остаются постоянными. Степень осветле­ ния на конусной ловушке 78—88%■ Замкнутая система отрицатель­ но влияет на скорость оседания волокон. Концентрация воды послеловушки до 270 мг/л. Срок службы сетки 50—60 суток, сукна перво­ го пресса (применялось сукно-сетка) — 30 суток (после этого сукно еще работало 60 суток на третьем прессе), -сукна второго пресса (иглопрошивное) — 100 суток.

На фабрике печатной бумаги за счет использования оборотной воды средний расход свежей воды уменьшился с 160 до 27 м3/т [10]. Здесь установлены две обычные плоскосеточные машины, шириной 3450 мм, вырабатывающие офсетную, газетную и различные виды крафт-бумаги, и'одна машина.типа Янки такой же ширины, выра­ батывающая санитарную и другие виды бумаги односторонней гладкости. При выработке чисто целлюлозных сильно проклеенных сортов бумаги расход воды доведен до 10—15 м3/т [11].

Для осветления оборотной воды на фабрике применены обычные барабанные вакуум-фильтры, усовершенствованные специалистами предприятия. Основное усовершенствование заключается в том, что с каждого фильтра получили два вида фильтрата: мутный и чистый. Мутный фильтрат частично возвращается для повторной обработки. Концентрация твердых веществ в чистом фильтрате 30—300 мг/л в зависимости от вырабатываемой продукции. Системы оборотной воды для каждой машины раздельные.

* Можно предположить, что используются спрыски высокого давления (Примеч. автора).

28