книги из ГПНТБ / Берней И.И. Устройство и работа листоформовочных машин

шить, повышая скорость фильтрации. Тогда увеличится направленная к осп цилиндра скорость фильтрующейся воды в зоне между точками 2—6. Ее величина может превысить скорость осаждения крупных частиц в суспен­

в рассмотренном выше примере расчета зависимости производительности от продолжительности фильтрова­ ния. На воронке этого можно добиться, сокращая про­ должительность фильтрации за счет более частой смены сеток, а на сетчатом цилиндре — путем повышения ско­ рости движения сукна. Следовательно, увеличивая ско­ рость движения сукна н сокращая продолжительность фильтрации, мы не только сможем увеличить произво­ дительность сетчатого цилиндра, но и получить более однородный асбестоцемент, улучшить его физико-меха­ нические свойства. Скорость фильтрации повышается

сувеличением температуры суспензии. Следовательно,

иэта мера не только повышает производительность фор­

мовочных машин, но и улучшает качество продукции. В производственных условиях, когда меняются филь­ трационные свойства суспензии, лучшее качество листа н более высокую производительность получают из су­ спензии, фильтрующейся с большей скоростью. Связь между скоростью фильтрации суспензии ни сетчатом цилиндре и однородностью получающегося на сетке слоя — одна из причин того, что из сырья, на котором машины работают высокопроизводительно, получается,

как правило, и продукция хорошего качества.

Во время вращения сетчатого цилиндра между отло­ жившимся на сетке слоем и суспензией в ванне возни­ кают силы трения. Очевидно, что влажный слой, обра­ зующийся на сетке, может быть частично или полностью разрушен этими силами при достаточно быстром враще­ нии цилиндра. Поскольку слой содержит асбестовые волокна, смывается он неравномерно, вырываются от­ дельные пучки. Из такого слоя, поврежденного во мно­ гих местах, нельзя получить хороший лист.

Чтобы слой не разрушился при вращении цилиндра, его прочность должна быть больше возникающей силы трения. Следовательно, воизбежание смыва слоя с сет­ ки цилиндра, увеличивая скорость движения сукна на машине, надо одновременно повышать прочность слоя

50

или снижать силу трения. Специальными исследования­ ми установлено, что прочность слоя на поверхности ци­ линдра можно повысить, увеличивая концентрацию су­ спензии в ванне. Это объясняется снижением влажности слоя на сетке цилиндра. Так, при концентрации суспен­ зии в ванце 6% влажность слоя на сетке равна 84%, а при концентрации 12%— только 75%. Асбестоцемент­ ные слон, как и пасты из других тонконзмельченных ча­ стиц, например из глины, становятся тем прочнее, чем меньше их влажность.

Сила трения, действующая на движущийся в суспен­ зии слой, зависит главным образом от структуры твер­ дых частиц суспензии. Если в ванне суспензия переме­ шивается недостаточно интенсивно, то волокна асбеста сцепляются, образуя подобие сетчатого каркаса. С повы­ шением длины волокон каркас из них создается при меньшей концентрации суспензии в ванне.

Силы трения, возникающие при движении слоя в су­ спензии, в которой образовался такой каркас, настолько велики, что слой разрушается. При интенсивном переме­ шивании суспензии каркас из волокнистых частиц рас­ падается, а слой, двигаясь в такой суспензии, не разру­ шается. Следовательно, для сохранения слоя при увели­ чении скорости вращения цилиндра (скорости сукна) надо одновременно увеличивать концентрацию суспензии и интенсивность ее перемешивания в ванне. Это снизит влажность и повысит прочность слоя, а также предот­ вратит образование каркаса из волокон, разрушающего слой во время его движения в суспензии.

Во избежание разрушения слоя необходимо при ско­ ростях движения сукна 40, 45, 50, 55 м/мин поддержи­ вать среднюю концентрацию суспензии в ваннах маши­ ны соответственно не меньше 10, 12, 14 и 16%.

На заводах, где не соблюдают это условие и рабо­ тают при скоростях движения сукна свыше 45 м/мин, а высокую концентрацию суспензии держат только в од­ ной или двух ваннах, с повышением скорости сукна про­ изводительность тех сетчатых цилиндров, которые рабо­ тают в ваннах с концентрацией суспензии ниже 8%, не увеличивается. С этих цилиндров снимают меньше асбе­ стоцемента и худшего качества, чем это было бы при скорости сукна менее 45 м/мин.

Повысить концентрацию в ванне легко. Сложнее обе­ спечить интенсивность перемешивания суспензии высо­

кой концентрации по всему объему ванны. В ваннах круглосеточных машин мешалки установлены внизу. Они сравнительно хорошо перемешивают суспензию ни­ же осп сетчатого цилиндра. Выше оси цилиндра суспен­ зия с концентрацией более 12—14% перемешивается недостаточно, особенно если ванна узка, а мешалки сближены и частично находятся под цилиндром, как в ванне машины СМ.-942. Это приводит к образованию каркаса из волокон, особенно на пути движения слоя между точками 6'—7 (см. рис. 19). Здесь, на выходе сетчатого цилиндра из ванны, чаще всего и разрушает­ ся слой.

Добиться значительного увеличения интенсивности перемешивания в ваннах существующих конструкций сложно, так как при повышении числа оборотов меша­ лок они сами начинают смывать слой с сетки, особенно при концентрации суспензии ниже 10%. Поэтому и не удается достичь хорошей работы сеточной части машин при концентрации суспензии в ваннах более 16% и ско­ ростях свыше 50—55 м/мин.

Имеет значение и направление вращения мешалок в ванне. Специальные опыты показали, что съем с сетча­ того цилиндра п качество асбестоцемента выше, если обе мешалки в ванне вращаются в том же направлении, что и сетчатый цилиндр, как это показано па рис. 19.

В табл. 1 приводятся сравнительные данные, харак­ теризующие влияние скорости движения сукна на коли­ чество асбестоцемента, снимаемого с сетчатого цилинд­ ра, и коэффициент потерь сырья при различных кон­ центрациях суспензии в ваннах. Предполагается нормальная интенсивность перемешивания по всему объ­ ему ванны.

Анализ данных таблицы показывает, что повышение скорости сукна с 37,6 до 52,8 м/мин снижает производи­ тельность сетчатого цилиндра на 8% при концентрации суспензии в ванне 6%. Снижается производительность п при концентрации в ванне 9%. Зато при концентраци­ ях 12—1-5% производительность сетчатого цилиндра с повышением скорости движения сукна значительно возрастает.

При малых концентрациях суспензии в ваннах велик унос. При скорости движения сукна 59,8 м/мин и концен­ трации •суспензии в ванне 6% потери составляют 29%; при концентрации 9% и той же величине скорости сук­

52

на — 16%. В то же время при концентрации суспензии 15% потери сырья,- даже при самой высокой скорости движения сукна 59,8 м/мин, не превышают 5,24%.

Влияние вращения сетчатого цилиндра на ориенти­ ровку волокон в слое. Суспензия вблизи цилиндра пере­ мещается в том же направлении, что и сетка, причем чем дальше от сетки, тем меньше скорость потока, на­

са асбестоцемента, унесенного с фильтратом, к общему весу асбестоцемента, содержавшегося в профильтрованной суспензии.

с большей скоростью тот конец волокна, который ока­ зался ближе к цилиндру. Волокно разворачивается, ориентируясь вдоль наката и параллельно поверхности слоя.

Понятно, что с увеличением концентрации суспензии волокна теснят друг друга, и возможность ориентировки уменьшается. Нарушает ориентировку и работа меша­ лок в ванне. Повышение скорости движения сукна улуч­ шает условия ориентировки волокон.

§ 3. Управление работой сеточной части листоформовочной машины

Известно, что однотипные машины при одинаковом качестве сырья у одних машинистов дают значительно большую производительность, чем у других. Добиваться

53

высоких показателей в работе квалифицированным ма­ шинистам помогает главным образом умение управлять сеточной частью лнстоформовочной машины. Это умение сводится к искусству решать одновременно две задачи: назначать рабочую величину концентрации в ваннах в соответствии с качеством сырья, состоянием сетки и сукна с таким расчетом, чтобы лпстоформовочиая маши­ на выпускала лист, отвечающий требованиям стандар­ та, при максимальной производительности; поддержи­ вать эту концентрацию и уровень суспензии в ваннах по­ стоянными, пока остаются неизменными свойства сырья.

Как же решаются эти две задачи управления сеточ­ ной частью машины?

Прежде всего необходимо иметь в виду, что на всех круглосеточных машинах, в том числе и на машинах СМ-942 и СМ-943, максимально возможная производи­ тельность (при хорошем качестве продукции) сеточной части больше, чем прессовой. Поэтому максимальная производительность в большинстве случаев определяет­ ся работой прессовой части, с учетом которой машинист должен регулировать нагрузку сеточной части. Это зна­ чит, что в начале смены или при переходе к использова­ нию другого сырья нужно постепенно увеличивать кон­ центрацию в ваннах, следя одновременно за качеством сырого листа по таким признакам, как отсутствие тре­ щин в листе (как до так и после волнировки), прочность листа на разрыв, его влажность. Последние два показа­ теля кроме определения их машинистом может быстро, не более чем за 10 мин, измерять дежурный лаборант и сообщать машинисту.

Допустим, что при постепенном увеличении концен­ трации в ваннах число оборотов форматного барабана, в течение которых навивается лист, будет уменьшаться, например, с 8 до 7, затем с 7 до 6. При этом дефектов листа не будет и влажность его останется нормальной. При переходе же к формованию листа за 5 оборотов дефекты появятся — значит максимально возможная производительность соответствует съему наката за 6 обо­ ротов.

Если состояние всех цилиндров нормальное, а это должно стать правилом, то надо выравнять концентра­ цию во всех трех ваннах так, чтобы накат снимался за 6 оборотов форматного барабана. В рассмотренном при­ мере оптимальный режим работы сеточной части будет

54

дит сетка. Если при увеличении концентрации наступает момент, когда иа поверхности суспензии в указанной части ванны движение частиц приостанавливается, зна­ чит ванна перегружена. Концентрация, предшествующая такому состоянию суспензии, и является предельной.

Возможен и исключительный случай, когда сырье на­ столько плохого качества, что мощность сеточной части при работе на этом сырье становится меньше мощности прессовой части. Это обнаруживается, если оптимальная концентрация достигла предельной величины во всех ваннах, а производительность мала. Следовательно, на данном сырье достичь большей производительности не­ возможно, пока качество сырья не улучшится. Опреде­ лив оптимальный режим, надо в дальнейшем обеспечить устойчивую работу машины на этом режиме.

Если свойства сырья, при использовании которого установили оптимальный режим, не изменяются, то для устойчивой работы машины на этом режиме необходимо поддерживать постоянными концентрацию и уровень су­ спензии в ваннах. Очевидно, это условие будет соблю­ даться, если в ванну поступает столько же асбестоцемен­ та по весу и воды по объему, сколько уходит из нее за одно и то же время. Эти равенства соответственно будем называть весовым и объемным балансами.

Однако в производственных условиях весовой и объ­ емный балансы нередко нарушаются, что приводит и к изменению режима работы машины. Условия, вслед­ ствие изменения которых нарушается устойчивость ре­ жима, и причины, их вызывающие, приведены в табл. 2.

Нарушение .объемного баланса приводит соответст­ венно к подъему пли снижению уровня суспензии в ван­ не, так как в первом случае поступает в ванну суспензии больше, а во втором меньше, чем расходуется. Посколь­ ку от уровня в ванне зависит вес асбестоцемента, полу­ чаемого на сетке цилиндра, то изменение уровня влечет за собой и изменение толщины слоев, из которых нави­ вается лист на форматном барабане.

Превышение подачи асбестоцемента в ванну по срав­ нению с расходом из нее вызывает увеличение концен­ трации в ванне по сравнению с ее оптимальным значе-^ нием.. Это приводит к увеличению толщины слоя и сни-* жению числа оборотов форматного барабана, нужного для навивания листа. Уменьшение подачи асбестоцемец-

56

Т .а б л н ц а 2

Причины, вызывающие колебания режима работы сеточной части листоформовочных машин

57

та по сравнению с расходом вызывает противоположное действие.

С увеличением подачи асбестоцемента при нарушении весового баланса повышается концентрация в ванне, уменьшается объем фильтрата, сбрасываемого сетчатым цилиндром, расход из ванны по объему становится мень­ ше прихода, нарушается объемный баланс и повышается уровень в ванне. Поэтому нарушение одного из балан­ сов вызывает нарушение другого, что приводит в конце концов к изменению и уровня, и концентрации суспензии в ванне.

Среди условий, влияющих на устойчивость режима, надо особо выделить уровень суспензии в ванне. Уро­ вень, в отличие от других факторов, машинист должен поддерживать всегда одинаковым независимо от изме­ нения свойств сырья или других условий.

Мы вскрыли такое большое количество причин нару­ шения устойчивости режима для того, чтобы инженернотехнические работники заводов с участием машинистов выявили, какие из них нарушают устойчивую работу ма­ шин на данном предприятии, и устранили их. Чем мень­ ше останется причин нарушения устойчивости, тем легче станет управлять формовочными машинами, тем лучше они будут работать.

58

Управление машиной намного облегчает три возмож­

ности:

1. Любое нарушение устойчивости в работе машины, вызванное одной или многими причинами, может быть легко обнаружено машинистом всего лишь по двум при­ знакам: по изменению рабочего числа оборотов формат­ ного барабана (или, другими словами, по изменению толщины слоя), или по изменению уровня суспензии

вванне.

2.Восстановить рабочий режим машины, независимо

от того, по каким причинам произошло его нарушение, можно регулированием всего лишь двух величин: коли­ чества суспензии и количества воды из ковшовой мешал­ ки, поступающих в ванну.

3. Небольшие колебания рабочего режима с отклоне­ ниями толщины листа (или толщина слоя) ±7% Допу­ стимы и мало влияют на устойчивость работы ма­ шины.

Первая возможность позволяет машинисту узнавать об изменениях в режиме машины без специальных при­ боров. Третья возможность свидетельствует о том, что во многих случаях можно не вмешиваться в работу ма­ шины при небольших отклонениях режима, вызванных временно действующими причинами.

При серьезных нарушениях машинист должен уметь воспользоваться второй возможностью и изменить по­ дачу суспензии из ковшовой мешалки и воды таким об­ разом, чтобы рабочий режим не изменился. Это явля­ ется главным в работе машиниста.

Основное правило регулирования питания машин

Рассмотрим типичный для заводских условий слу­ чай. Свойства суспензии и ее температура остаются та­ кими же, какими они были при установлении оптималь­ ного режима. Многочисленные нарушения устойчивости режима при этом сведутся только к изменениям двух показателей работы сеточной части машины: концентра­ ции и уровня суспензии в ваннах.

Каким же образом можно восстановить нормальный режим в этих условиях? Допустим, что увеличилась кон­ центрация суспензии в ковшовой мешалке. Чтобы это не вызвало повышения концентрации суспензии, поступаю­ щей в ванну листоформовочной машины, можно вос­ пользоваться одним из трех способов регулирования:

59