
книги / Оборудование целлюлозно-бумажного производства. Оборудование для производства волокнистых полуфабрикатов
.pdfкоторой установлены на основе анализа результатов исследова ний барабанов, приемочных и контрольных испытаний и обоб щения опыта эксплуатации барабанов на лучших предприятиях страны [19, 20, 26, 27, 28, 31, 46].
Q T — k wk i k sk nQQLt |
( 1 *2 ) |
где Qo — удельная базовая производительность, |
м3/(ч-м) |
(табл. 1.2 и 1.3); L — длина барабана, м; kw, kh ks — эмпириче ские коэффициенты, учитывающие, соответственно, состояние
древесины, |
ее размеры и требуемую степень окорки (табл. 1.4; |
1.5; 1.6); |
kn — коэффициент, учитывающий частоту вращения |
барабана; |
&п = ф/фо, здесь ф — относительная частота вращения |
барабана, ф0 = 0,3—базовая относительная частота вращения ба
рабана. |
|
|
|
|
|
|
___ |
|
|
|
|
|
У = п/пкр; «кР = - ^ |
] / ~ |
/ I f ’ |
|
|||||
здесь п — частота |
вращения |
барабана, мин-1; |
пкр — критиче |
|||||||
ская частота вращения барабана, мин-1. |
|
|
|
|||||||
1.2. Удельная |
базовая |
производительность |
Q 0 |
барабанов |
с |
механическими |
||||
интенсифнкаторами окорки, |
м3/(ч м ) |
|
|
|
|
|
|
|||
Диаметр |
|
|
|
|
|
|
Период заготовки древесины |
|||
|
Порода древесины |
|
|
|
|
|
|
|||
барабана, |
|
|
|
весна. |
|
|
|
|||
м |
|
|
|
|
|
|
лето |
|
|
|
3 |
Ель, сосна, |
осина |
|
|
1,5 |
|
1,1 |
0,3 |
||
3 |
Береза, лиственница |
|
|
1,4 |
|
1,1 |
0,5 |
|||
4 |
Ель, сосна, |
осина |
|
|
2 ,0 |
|
1,4 |
0,4 |
||
4 |
Береза, лиственница |
|
|
1 ,8 |
|
1,5 |
0,7 |
|||
1.3. Удельная |
базовая |
производительность |
( Q 0) барабанов |
|
|
|
||||
с интенсификацией окорки |
водой и паром, м3/(ч-м) |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Температура |
|
Порода древесины |
||||
Диаметр |
м |
Вид тепло |
|
|
сосна, |
береза, |
||||
барабана, |
носителя |
теплоноси |
|
пихта |
||||||
|
|
|
|
теля, °С |
ель, |
осина |
лиственница |
|||
4 |
|
Вода |
|
20 |
|
3,5 |
3,6 |
2,3 |
||
4 |
|
То же |
40 |
|
3,8 |
4,1 |
2,5 |
|||
4 |
|
» |
|
60 |
|
4,1 |
4,4 |
2,8 |
||
4 |
|
Пар |
|
140 |
|
3,6 |
4,0 |
2,4 |
||
5 |
|
Вода |
|
20 |
|
6,7 |
6,8 |
4,4 |
||
5 |
|
То же |
40 |
|
7,2 |
7,8 |
4,8 |
|||
5 |
|
» |
|
60 |
|
7,8 |
8,4 |
5,3 |
||
5 |
|
Пар |
|
140 |
|
7,0 |
8,0 |
5,0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
И
Температура коры |
Относительная влажность, |
% |
||
75-90 |
45-70 |
30—40 |
||
|
||||
Положительная |
1,3 |
и |
0 , 6 * |
|
Отрицательная |
0,7 |
1 ,0 |
0,5 * |
*Для полусухой окорки.
1.5.Значения коэффициента £/
|
Диаметр барабана, |
|
|
Диаметр барабана, |
|
||
Средний |
|
м |
|
Средний |
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
||
диаметр |
4 |
5 |
|
диаметр |
4 |
5 |
|
балан |
|
балан |
к 1 |
||||
сов, м |
Средняя длина |
|
сов, м |
Средняя длина |
|
||
|
|
|
|
||||
|
балансов, м |
|
|
балансов, м |
|
||
0,14 |
1,0 |
1,5 |
1,07 |
0,22 |
2,0 - |
2,5 |
0,86 |
0,14 |
1,5 |
2,0 |
0,86 |
0,30 |
1,0 |
1,5 |
1,14 |
0,14 |
2,0 |
2,5 |
0,81 |
0,30 |
1,5 |
2 , 0 |
1,00 |
0,22 |
1,0 |
1,5 |
1,10 |
0,30 |
2,0 |
2,5 |
0,95 |
0,22 |
1,5 |
2,0 |
0,93 |
|
|
|
|
1.6. Значения коэффициента k s |
|
|
|
|
|
||
Степень |
Порода древесины |
Степень |
Порода древесины |
||||
|
|
береза, |
|
|
береза, |
||
окорки, |
ель, |
сосна, |
окорки. |
ель, |
сосна, |
||
% |
пихта |
осина |
листвен |
% |
пихта |
осина |
листвен |
|
|
|
ница |
|
|
|
ница |
98 |
0,88 |
0,80 |
0,85 |
90 |
1,12 |
1,15 |
1,20 |
95 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
80 |
1,25 |
1,25 |
1,53 |
Наилучший результат эксплуатации барабанов непрерывного действия достигается тогда, когда транспортная и технологиче ская производительности совпадают. Превышение транспортной производительности над технологической влечет за собой сни жение степени окорки, а занижение ее значения увеличивает по тери древесины и, естественно, уменьшает объем окоренного сырья.
Мощность привода корообдирочного барабана складывается из мощности, расходуемой на преодоление трения в опорно-при водных устройствах (А/тр), и полезной мощности, расходуемой на окорку и перемещение балансов (Л^ол). Полезная мощность определяется работой сил динамического взаимодействия ба лансов и практически мало зависит от их состояния и продол*
жительности пребывания в барабане, т. е. с производитель ностью барабана связана лишь косвенно.
NycT> N = — (NTp + Nпол), |
( 1.3) |
Л |
|
где Nrp— мощность, расходуемая на преодоление трения, кВт; Nn0J}— полезная мощность, кВт; NycT— установленная мощность привода, кВт; N — потребляемая мощность, кВт; г) — КПД при вода.
<w >
где п — частота вращения барабана, мин-1; v — коэффициент, учитывающий точность сборки и монтажа барабана, v=l,05; 2G — общий вес корпуса секции и древесины, Н; D$, Dp и б(ц — диаметры, соответственно, бандажа, опорного ролика и цапфы оси опорного ролика, м; р,— коэффициент трения качения бан дажа по роликам, м, р = 0,0015 м; f — коэффициент трения в под шипниках опорных роликов, f = 0,0125; б — угол между верти кальной осью сечения барабана и осью опорного ролика, °.
Для расчета полезной мощности рекомендуется следующая
эмпирическая формула: |
|
NUOJl= 0)88 • 10~2kynD3L sin3 a sin |3, |
(1.5) |
где у — удельный вес древесины, Н/м3.
Для перфорированных секций с относительной скоростью вращения 0,3—0,4 можно пользоваться следующей эмпириче
ской формулой [7]: |
(1.6) |
ЛГпол = 0,75.10- 2kynD2*L. |
1.2.2. Конструкции корообдирочных барабанов
Отечественным целлюлозно-бумажным машиностроением вы пускаются барабаны полусухой окорки трех типоразмеров КБ415 (КБ-40К), КБ-420 (КБ-60), КБ-425 (КБ-100-01), барабаны сухой окорки с паром двух типоразмеров — КБС-420 и КБС-425, барабаны сухой окорки с механическими интенсификаторами
трех типоразмеров — КБС-304 (КБ-3), |
КБС-308 |
(КБ-6А), |
КБС-315 (КБ-12) и комбинированные |
барабаны |
КБ-530 |
(КБ-530М) * [39].
Обозначения типоразмеров барабанов отражают их тип и ос новные размерные параметры. Буква С означает корообдироч ные барабаны сухой окорки, первая цифра выражает диаметр барабана, остальные цифры — его длину в целых метрах.
Технические характеристики выпускаемых барабанов приве дены в табл. 1.7.
* В скобках указаны заводские марки барабанов.
Наименование показателей
Внутренний диаметр
Длина корпуса, м
Число секций, шт.
В том числе перфорированных
Частота вращения, мин *“ 1
Установленная мощность, кВт
Производительность при 95%- ной окорке еловой талой свежесрубленной древесины, м3/ч, не
менее
Масса, т
Габаритные размеры, м.- длина ширина высота
полусухой окорки |
||
КБ-40К |
К Б -60 |
КБ-100-01 |
со |
*8 |
3,85 |
3,85 |
15,0 |
20,5 |
24,0 |
|
|
2 |
2 |
2 |
|
1 |
1 |
1 |
6,3 |
6,3 |
6,3 |
|
2 2 0 |
244 |
352 |
|
|
45 |
75 |
95 |
165 |
190 |
205 |
|
14,8 |
21,4 |
25,5 |
|
|
6,3 |
6,5 |
6,5 |
|
5,5 |
5,5 |
5,5 |
Барабаны |
|
|
|
|
сухой окорки |
сухой окорки с механическими |
комбиниро |
||
ванной |
||||
с паром |
интенсификаторами |
окорки |
||
К БС-420 К БС-425 |
КБ-3 |
КБ-6А |
КБ-12 |
КБ-530М |
3,85 |
3,85 |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
5,0 |
20,5 |
24,0 |
3,5 |
7,5 |
15,0 |
30,0 |
2 |
2 |
1 |
1 |
2 |
3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
9,0 |
9,0 |
10,5 |
10,5 |
10,5 |
Регулируе |
|
|
|
|
|
мая до 8 ,0 |
375 |
375 |
42 |
57 |
1 1 2 |
953 |
60 |
75 |
3 |
7,5 |
15 |
175 |
233 |
245 |
26 |
39 |
58 |
453 |
23,0 |
26,5 |
14,3 |
12,3 |
27,0 |
36,5 |
6,5 |
6,5 |
4,2 |
5,5 |
5,5 |
8 ,1 |
5,5 |
5,5 |
5,2 |
5,5 |
5,5 |
7,5 |
1
На рис. 1.2 показан барабан полусухой окорки типоразмера КБ-420 (марки КБ-60). Корпус барабана состоит из двух сек ций, глухой и перфорированной. Глухая секция представляет собой сплошную обечайку из листовой стали сварной конструк ции, армированную с внутренней стороны шестнадцатью про дольными балками, придающими секции прочность и жесткость. Кроме того, продольные балки выполняют роль захватов подъ ема балансов и окорочных элементов, увеличивающих вслед ствие меньшей площади контакта силу динамического взаимо действия балансов с корпусом барабана. В то же время оваль ная форма балок предотвращает чрезмерное размочаливание торцов балансов. Перфорированная секция имеет 32 продоль ные балки, между которыми в обечайке вырезано восемь рядов щелей специальной овальной формы для отвода коры и посту пающей из глухой секции воды. В торцевых стенках секций имеются отверстия для входа и выхода балансов. Для предот вращения заклинивания (балансов) при переходе из одной сек ции в другую задняя торцевая стенка глухой секции снабжена переходным кольцом в виде узкой обечайки, входящей с неко торым зазором в переднюю торцевую стенку перфорированной секции.
Со стороны загрузки устанавливается неподвижная перед няя стенка с отверстием, которая при монтаже барабана сопря гается с загрузочным лотком. На выходе перфорированной сек ции устанавливается задняя стенка, представляющая собой раму с неподвижным порогом, частично перекрывающим вы ходное отверстие секции. Над порогом в горизонтальных на правляющих перемещается затвор, с помощью которого регули руется размер выходного отверстия барабана. Привод щита за твора осуществляется пневмоцилиндром. Рама затвора имеет сопла, через которые подается вода для смывки с балансов при липшей коры.
Каждая секция барабана посредством пары массивных свар ных или литых бандажей опирается на стальные опорные ро лики, снабженные ребордами для восприятия осевых усилий. Один бандаж поддерживается двумя опорными роликами, имею щими общую раму. С помощью регулировочных болтов ролики с подшипниковыми узлами можно перемещать перпендикулярно оси барабана для обеспечения равномерного прилегания к ним бандажей и осуществлять регулировку взаимного положения секций.
Отличительной особенностью барабана марки КБ-60, как и всех других отечественных барабанов, является безболтовая напряженная посадка бандажей, которая позволяет уменьшить асимметрию напряжений изгиба и повысить предел прочности конструкции. Кроме того, прочность бандажа увеличивается также благодаря сплошной (без отверстий под болты) по дошве.
Рис. 1.2. Корообдирочный барабан КБ-60:
1 — глухая секция; |
2 — перфорированная секция; 3 — обечайка; 4 — балка; |
5 — тори^ааа |
c.e.K\vaw, € — |
чл^ъ\\ъ\ 1 — |
стенка; 8 — з а д н я я |
ст енка; 9 — за т во р ; JD — б а н д а ж ; JJ — о п о р н а я ст анц и я; |
J2 — п р и в о д н а я |
ст ан ц и я ; 13 — зуб ч а т ы й |
венец; 14 — защитный |
лист |
|
|
|
|
Каждая секция барабана имеет привод, который включает асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, муфту, редуктор, подвенцовую шестерню, смонтированные на раме сварной конструкции, и зубчатый венец, установленный на корпусе секции. Межосевое расстояние открытой зубчатой пары регулируется путем перемещения рамы привода по специаль ным шинам, вмонтированным в фундамент. Синхронность вра щения секций обеспечивается системой автоматики, а постоян ная частота вращения — тахогенераторами. Привод барабана может быть правого и левого исполнения. В обозначение марки барабана с правым расположением привода добавляют букву П (КБП-60).
Для защиты оборудования и прилегающих площадей цеха от загрязнения отходами окорки предусмотрена установка за щитных листов, входящих в комплект барабана.
Корообдирочный барабан марки КБ-40К типоразмера КБ-415 по конструкции аналогичен барабану марки КБ-60, но имеет меньшую длину секций и, соответственно, меньшую мощ ность привода. На перфорированной секции расположено три ряда щелей для отвода коры. Отличительная особенность этого барабана — форма переходного кольца между секциями, кото рая позволяет установить секции каскадно и тем самым не
сколько повысить |
степень |
заполнения |
перфорированной |
секции. |
барабан |
типоразмера |
КБ-425 марки |
Корообдирочный |
КБ-100-01 состоит из двух секций, аналогичных по конструкции секциям барабана КБ-60, но увеличенных по длине на 2 м каж дая. Увеличена соответственно и мощность привода.
Корообдирочные барабаны сухой окорки с паром КБС-420 и КБС-425 включают по две перфорированные секции, привод которых осуществляется от мощных электродвигателей. В пе редней стенке смонтирован паровой коллектор для подачи пара (рис. 1.3, а) в барабан, а стык секций огражден колпаком для сбора излишнего пара (рис. 1.3, б) и направления его в систему цеховой вентиляции.
Паровой коллектор включает подводящий патрубок и шесть сопл, пять из которых подают пар в нижнюю часть сегмента заполнения, а одно — в зону обрушения чураков. Подводящий патрубок и каждое из сопл снабжено запорной арматурой, поз воляющей регулировать расход пара. Колпак представляет со бой сборную из четырех частей обечайку с уплотнениями по торцам, снабженную двумя отводящими пар раструбами и де сятью люками, обеспечивающими доступ к стыку секций.
Паровой коллектор и колпак могут быть поставлены за казчику отдельными узлами при переводе барабана КБ-60 и КБ-100-01 на сухую окорку. В комплект узла модернизации входит также копир для вырезки в конце глухой секции щелей перфорации.
Корообдирочные барабаны сухой окорки с механическим^ интенсификаторами созданы специально, для обработки низко' качественного сырья на лесозаготовительных предприятиях. Не' большие объемы переработки сырья, слабая энергетическая база этих предприятий ограничили диаметр барабанов до 3 и предопределили их линейные размеры.
Наибольшее распространение получил барабан КБ-6А типо' размера КБС-308 (рис. 1.4). Барабан состоит из одной секциЯг
Рис. 1.3. Коллектор паровой (а ) |
и колпак для отсоса пара ( б) : |
1 — подводящий патрубок; 2 — сопло; |
3 — вентиль; 4 — отводящий раструб; 5 — обечайка; |
6 — уплотнение |
|
опирающейся бандажами на две сдвоенные роликоопоры и при водящейся во вращение асинхронным электродвигателем через редуктор и открытую зубчатую передачу. Секция состоит из двух частей — цилиндрической и конусной. Цилиндрическая часть армирована изнутри десятью продольными балками из уголкового проката. Между балками располагаются окорочные ножи в 20 рядов по длине барабана. Лезвия ножей направлены вдоль и поперек образующей секции с чередованием в шахмат ном порядке. Коническая часть снабжена направляющими.
Выпускное устройство представляет собой затвор трапецеи дальной формы, перемещаемый в вертикальных направляющих с помощью электромеханического привода снизу вверх. Таким образом, на пути продвижения древесины устанавливается по рог требуемой высоты. От осевых перемещений секция фикси-

вверх с помощью электромеханического привода. Малая длин# барабана позволила расположить зубчатый венец на краю кор' пуса и тем самым увеличить количество рядов окон для отводя отходов окорки до четырех. В комплект барабана КБ-3 входЯг также растаскиватель, примыкающий к выпускному устройству» и пластинчатый конвейер для возврата недоокоренных балансов в барабан.
Корообдирочный барабан комбинированного типа КБ-530М представляет собой уникальную по габариту конструкцию. Ба рабан состоит из трех секций, каждая из них устанавливается на две опорные станции и приводится во вращение своим при водом. Со стороны загрузки секции закрываются стенкой с за грузочным лотком и паровым коллектором, а со стороны вы хода— выпускным устройством с подводом воды для промывки балансов. Для сбора и удаления отходов окорки предусматри вают специальные лотки, а для отсоса излишнего пара — спе циальное устройство.
Секции барабана изготавливаются из толстолистового про ката и армируются 12 окорочными балками. В конце первой секции прорезано два ряда щелей, которые при работе в режиме полусухой окорки могут быть герметизированы. Вторая и третья секции имеют по семь рядов щелей. Опорные бандажи коробча того сечения изготавливаются из отдельных литых секторов с последующей электрошлаковой сваркой стыков. Зубчатый ве нец также изготовляется из отдельных секторов, соединяемых между собой болтами. Для предотвращения смещения секторов в процессе работы стыки штифтуются и закрепляются двумя замковыми кольцами. Зубчатый венец устанавливается и выве ряется с помощью клиньев и фиксируется на обечайке шпон ками.
Литые опорные ролики с натягом насажены на вал, который вращается в двух сферических роликоподшипниках, помещен ных в разъемные литые корпуса. Для выверки опорных роликов предусмотрены специальные винтовые механизмы перемещения.
Перемещение затвора выпускного устройства осуществляется посредством реечной пары с приводом от асинхронного электро двигателя. На быстроходном валу червячного редуктора преду смотрен электромагнитный тормоз.
Каждая секция приводится от электродвигателей постоян ного тока. Частота вращения барабана регулируется с помощью тиристорных преобразователей.
1.2.3. Некоторые рекомендации по эксплуатации корообдирочных барабанов
Корообдирочные барабаны, несмотря на внешнюю простоту конструкции, являются уникальным крупногабаритным обору дованием с большими вращающимися массами и характеризу