Билет № 20

1. Грубое и тонкое сортирование дм.

Требования ГОСТа на ДМ жёстко регламентированы на сорность.Поэтому в технологическом процессе по получению ДМ не зависимо от её вида обязательно включается операции сортирования.Первичное сортирование называется грубым, на этой стадии отделяются различные вцлючения, крупные щепки, костра и др. Здесь установлены щеполовки. Наиболее распространенными являются :1) барбанные; 2) плоско-вибрационные ; 3)щеполовки вибрационные.

При тонком сортировании отделяют мелкую костру , пучки волокон, чрезмерно-длинные волокнистые частицы. Для тонкого сортирования используют 1)центробежные сортировки,2) напорные и 3)проточные. Для очистки используют оборудование работающее по принципу действия центробежной силы.

Грубое сортирование:

производится на щеполовках. Принцип грубого сортирования заключается в отделении основного потока крупных включений за счёт фильтрации массы ч/з крупное сито , которое подвержено колебанию от специальной вибрационной установке. Колебание 1500 колеб /мин ,конц. массы =1%.

Тонкое сортирование массы:Работа тонкого сортирования основано на том , что волокнистая масса прошедшее грубое сортирование под воздействием гидравлического напора или центробежной силы проходит ч/з сито с мелкими отверстиями.

В современной технологии цнтробежные сортировки делают из 2-х ступеней и на каждой ступени применяют сита с разными формами . Характерной особенностью тонкого сортирования является последующее уменьшения концентрации массы от одной ступени к другой, это способствует качественной очистке и разделению на фракции.

Центробежная сортировка:

Является найболее расрпространённым.Они имеют цилиндрическое сито, которое установлено внутри кожуха. Диск с лопостями вращается и создаёт центробежную силу. В центре диска имеется отверстие ч/з которое поступает масса на сортирование. Масса поступает под давлением 0,1МПа. Под действием центробежной силы хорошее волокно пробивается ч/з отверстие сит в кольцевое пространство м/ду наружным кожухом и ситом и удаляется ч/з щель в ни. Грубые волокно остаются внутри сортировки и уходят из неё вместе с водой подаваемой ч/з стенки форсунков.

Напорные сортировки:Здесь давление проталкивающее массу ч/з отверстие сит создаётся напором этой же массы. Примером такой сортировки м/т служить селиктефайеры.Масса поступает ч/з широкий патрубок внутрь вертикального цилиндра имеющего неподвижное сито заключённое в кожух;хорошая масса проходит ч/з сито и удаляется ч/з боковой патрубок. Отходы падают вниз и удаляются ч/з широкий патрубок в нижней части.

Вихревые очистители: для очистки массы от включений используют вихревые очистители. Они бывают цилиндрические и конические. Вних отделяются большие включения за счёт вихря.Масса для очистки подаётся по широкому патрубку поступает сверху, падает вниз , отталкивается от стенки в своём вихревом потоке, внизу попадает на резиновую диафрагму, отбрасывается вверх и центрально – узким потоком попадает в свой отдельный патрубок.Загрязнения за счёт той же центробежной силы отбрасываеся к сетке и постепенно стекет вниз.

Конические вихревые очистители: К ним относятся центриклинерры,они устанавливаются на самой последней стадии очистки и выполняют ф-ию очистного оборудования. Принцип работы аналогичен вихревым очистителям,но эффект больше. Верхний диаметр 250-350 мм , нижний –70-75 мм . Если в верхней части поток имеет w=350 об/мин, то в нижней части w= 400 об/мин и вследствии этого центробежная сила увеличивается.

2) Техника СФА варки целлюлозы. Щелочная (натронная и сульфатная) варка целлюлозы из древесины различных пород на современных предприятиях про­изводится как в периодически работающих варочных котлах, так и в варочных установках непрерывного действия.

Техника натронной и сульфатной варки целлюлозы в пе­риодически действующих варочных котлах во мно­гом схожа с техникой сульфитной варки. В котел из бункеров или с конвейера загружают щепу и закачивают из баков-мерни­ков варочный, так называемый белый щелок, содержа­щий необходимую для варки активную щелочь. К бе­лому щелоку, как правило, примешивают некоторое количество отработанного черного щелока с целью получить после варки щелок более высокой концентрации, для выпарки которого в процессе регенерации будет затрачиваться меньше пара. Со­держимое котла нагревают до 165—175 °С либо острым паром, либо, чаще, непрямым способом, прогоняя щелок через обогре­ваемый паром подогреватель. Температуру поднимают более или менее равномерно сразу до конечного ее значения, не делая промежуточных стоянок при более низких температурах. В про­цессе подъема температуры производят так называемую тер­пентинную сдувку, с которой из котла уходят главным образом пары скипидара , небольшое ко­личество водяных паров, воздух, оставшийся в котле после за­грузки, и некоторые органические летучие продукты. В резуль­тате в момент достижения конечной температуры в паровом пространстве котла практически не остается посторонних газов, и показываемое манометром давление почти точно отвечает парциальному давлению водяного пара (0,75—0,85 МПа, или 7,5—8,5 кгс/см²). На конечной температуре котел выдерживают положенное по режиму варки время, как правило, при непре­рывной циркуляции щелока, но без подачи пара. Конец варки устанавливают по опыту, руководствуясь продолжительностью и температурой варки; никаких анализов щелока или массы из котла в течение варки, как правило, не делается. По истечении стоянки на конечной температуре открывают сдувку, снижают давление и котле до 0,4—0,5 МПа (4—5 кгс/см²) и выдувают массу со щелоком в выдувной резервуар, циклон или диффузор.

Техника варки в непрерывнодействующих варочных установках зависит от их типа. В наиболее распространен­ных установках типа Камюр щепа предварительно подвергается короткой пропарке в пропарочных цистернах, а затем питатель­ным насосом вместе со щелоком подается в верхнюю часть вер­тикального варочного котла, имеющего значительную высоту (от 30 до 90 м). Щепа движется в котле сверху вниз, последо­вательно проходя зоны пропитки (температура 115—120 °С), на­грева и варки (170—175 °С), а в некоторых конструкциях кот­лов также зону горячей диффузионной промывки в ниж­ней части котла. Для того чтобы можно было в разных частях котла поддерживать различные температуры, внутри котла соз­дается избыточное гидравлическое давление 1,1—1,3 МПа (11— 13 кгс/см²) в верхней части, препятствующее парообразованию и возникновению парогазового пространства. Сдувки из котла во время варки практически не производятся.

Опоражниваются непрерывнодействующие котлы типа Ка­мюр так же, как и периодические, только по способу выдувки. При этом из котлов, снабженных зоной горячей промывки или горячей экстракции щелока, отработанный черный щелок полностью или частично отбирается, и температура массы перед выдувкой снижается до 100 °С и ниже. Общая продолжитель­ность прохождения щепы через котел 3—6 ч.

Операциям варки натронной или сульфатной целлюлозы предшествует подготовка щепы, методы которой полностью со­впадают с методами подготовки щепы в сульфитцеллюлозном производстве. После варки целлюлоза промывается, т. е. от нее отде­ляется отработанный черный щелок, направляемый на регене­рацию затраченных на варку химикатов. Процесс регенерации складывается из трех основных операций: выпарки, сжигания и каустизации щелоков. Во время сжигания сгущенных черных щелоков содержащиеся в них органические вещества полностью сгорают, а минеральная часть образует жидкий плав, основным компонентом которого является карбонат натрия. Раствор плава, или так называемый зеленый щелок, подвергается каустизации известью с целью перевода карбоната в активный гидроксид натрия. Полученный после каустизации белый щелок возвращается в варочные котлы. Неизбежные в цикле регенера­ции потери щелочи возмещаются частичной добавкой свежих химикатов: в натронном производстве — кальцинированной соды к зеленому щелоку перед каустизацией, а в сульфатцеллюлозном — сульфата натрия во время сжигания черных щелоков. В топке содорегенерационного агре­гата сульфат натрия, реагируя с образующимся при обуглива­нии органических веществ коксом, восстанавливается в сульфид натрия, являющийся в условиях щелочной варки активным делигнифицирующим реагентом в дополнение к гидроксиду натрия.

3) Классификация БДМ и КДМ. По конструкции бумагоделательные машины подразделяются на пять основных групп: 1) длинносеточные, или столовые; 2) ци­линдровые; 3) комбинированные из первых двух групп; 4) листо­вые; 5) машины сухого формования.

Каждая из указанных групп включает отдельные разновид­ности машин, отличающиеся друг от друга сеточным устройством и методом формования бумаги. Первая, наиболее многочисленная группа бумагоделательных машин отличается длинной сеткой и плоским сеточным столом. В эту группу входят также самосъемоч­ные и многосеточные машины, в том числе и так называемая машина «Инверформ». У второй группы машин формование бумаж­ного полотна производится на сеточном цилиндре. Эти машины могут иметь от одного до восьми сеточных цилиндров и выпускать многослойную бумагу и картон.

Комбинированные машины представляют собой комбинацию из столовой и цилиндровой или столовой и вакуум-формующей ма­шины. Они находят применение для выработки двухслойных обла­гороженных картонов.

Листовые машины предназначены для выработки бумаги в виде листов. Конструкция этих машин основана на механизации про­цесса ручного черпания бумаги. Такие машины раньше применя­лись для отлива высокосортной документной бумаги, теперь они не применяются.

Бумагоделательные машины сухого формования появились сравнительно недавно. Эти машины отличаются от других машин принципиально новой технологией изготовления бумаги в отсут­ствии воды. Имеются два типа таких машин: на одних машинах бумажное полотно вырабатывается методом текстильного произ­водства, на других — методом осаждения волокна из воздушного потока на движущейся сетке. Оба эти типа машин применяются для выработки длинноволокнистой бумаги специального назна­чения.

1) Рассмотрим этот тип машин на примере машин выпускающие писчую бумагу.

Бумагоделательные машины этого типа создают рабочей шири­ной 3,4 и 5 м на максимальную скорость до 500 м/мин. Они снаб­жаются закрытым напорным ящиком, длинным сеточным столом с семью-восемью отсасывающими ящиками, механизмом двухзо­нальной тряски, ровнителем, отсасывающим гауч-валом, тремя от­сасывающими прессами, из которых два прямых и один обратный. Кроме того, ставится офсетный пресс.

Машина, как правило, снабжается клеильным прессом, а ино­гда и полусырым двухвальным или трехвальным каландром.

Сушильные цилиндры группируют по четыре в одном сукне. Перед накатом устанавливают увлажнительный аппарат. Часто машины этого типа снабжаются закрытым колпаком.

На таких машинах можно вырабатывать и более плотные бу­маги из целлюлозы: литографскую и офсетную весом 1 м² 120— 160 г, карточную, форзацную, обложечную и др. весом 1 м² до 200 г. В этом случае машина работает на более низкой скорости без ва-куум-пересасывающего устройства, тогда как при выработке пис­чей и бумаги для печати на скорости выше 400 м/мин вакуум-пересасывающее устройство необходимо.

2)Цилиндровые машины: Цилиндровые, или круглосеточные, машины ши­роко применяются для произ­водства многослойного роле­вого картона весом 1 м² до 800 г. Прототипом этих машин является папочная машина, применяющаяся для выра­ботки толстого листового картона, которую можно рас­сматривать как простейшую цилиндровую бумагоделательную машину. Основным формующим элементом машины служит сеточный цилиндр.

Несколько последовательно установленных сеточных цилинд­ров, объединенных между собой одним общим съемным сукном, позволяют вырабатывать многослойную бумагу или папку в виде бесконечного полотна. Если такой установке придать прессовую и сушильную части с каландром и накатом, то получится много­цилиндровая машина.

Число сеточных цилиндров у многоцилиндровых машин дости­гает семи-восьми, рабочая ширина до 4 м, а в отдельных случаях и до 5 м, рабочая скорость машины с обычными сеточными цилин­драми обычно не превышает 120—150 м/мин, а при наличии сеточ­ных цилиндров, работающих под разрежением, достигает 200— 250 м/мин. Производительность многоцилиндровых машин редко превышает 200 т в сутки.

В бумажном производстве многоцилиндровые машины имеют ограниченное применение. На них вырабатывают некоторые виды документной и денежной бумаги, чертежную, рисовальную, карточ­ную и др. Применяют одно-, двух- и трехцилиндровые машины

Сеточный цилиндр погружен в металлическую ванну, в кото­рую подается по принципу прямотока или противотока разбавлен­ная бумажная масса. Сверху на сеточном цилиндре располагают прижимной валик, облицован­ный толстым слоем очень мягкой резины; он смещен в сторону движения цилиндра на 300—350 мм (считая по расстоянию между осями). Между прижимным валиком и сеточным цилиндром про­ходит верхнее съемное шерстяное сукно, которое принимает на себя слой бумажной массы с сеточного цилиндра. Фильтрация воды через сетку и образование волокнистого слоя на цилиндре, работающем без разрежения, происходит за счет разности уровней жидкости в ванне и внутри цилиндра.

Опишем для примера тихоходную машину , приме­няющуюся для выработки специальных видов бумаги. Сеточная часть машины состоит из трех по­следовательно установленных сеточных цилиндров 1 с прижим­ными валиками 2, облицованными мягкой резиной и сдвинутыми по ходу машины; отсасывающего вала 3 для предварительного обезвоживания бумажного полотна, четырех пар предварительных прессов 4 и гауч-пресса 5. Через всю сеточную часть машины про­ходит верхнее съемное сукно 6, которое принимает на себя при про­хождении через сеточные цилиндры три слоя сырой бумаги и про­носит их через отсасывающий вал, предварительные прессы и

гауч-пресс, где из бумаги удаляется избыток воды. Во избежание раздавливания сырого бумажного полотна при отжиме под бумаж­ное полотно после сеточных цилиндров снизу подводится второе съемное сукно. Таким образом, сырое непрочное бумажное полотно осторожно отжимается на прессах между сукнами.

Р ис. 238. Схема трехцилиндровой бумагоделательной машины:

1 — сеточные цилиндры; 2 — прижимные валики; 3 — отсасывающий вал; 4 — предваритель­ный пресс; 5 — гауч-пресс; 6 — верхнее съемное сукно; 7 — нижнее сукно; 8 — вальцовая сукномойка; 9 — отсасывающие ящики; 10 — первый мокрый пресс; 11— сукномойка Франка

3) Комбинированные машины, в которых сочетаются цилиндровые и длинносеточные столовые машины, предназначены для выра­ботки двухслойного картона. Основа картона изготовляется из менее ценного волокнистого сырья на цилиндровой части, а более тонкий покровный слой бумаги —из волокнистого материала луч­шего качества иа сеточном столе. Конструкция таких машин может быть весьма разнообразной: например, сочетаются длинносеточная машина с одним сеточным цилиндром, многоцилиндровая с длинносеточной, длинносеточая с вакуум-формующей

4)Листовые. Бумага ручного черпания обладает рядом ценных свойств: она более однородна по структуре и физико-механическим свойствам, чем бумага машинного отлива; водяные знаки получаются более четкими и меньше искажаются из-за неравномерной деформации листа при отливе и сушке. Поэтому, несмотря на то, что ручной отлив очень трудоемок и малопроизводителен, он сохранился до сих пор при производстве некоторых специальных видов бумаги с локальным водяным знаком и для выработки чертежной бумаги высшего качества (ватмана).

Бумагоделательные машины для выработки бумаги в виде ли­стов не получили распространения в бумажной промышленности.

5) Имеются два типа бумагоделательных машин сухого формова­ния бумаги:а) в первом используется принцип получения бумажного полотна методом начеса при помощи кардочесальных машин,б) вовтором — принцип формования бумажного листа методом осажде­ния волокон, диспергированных в воздушном потоке, на сетке.

Бумагоделательные машины сухого формования применяются для изготовления длинноволокнистых видов бумаги, приближаю­щихся по своим свойствам к ткани и отличающихся высокой эла­стичностью, механической прочностью, особенно по сопротивлению раздиранию и излому, а также высокой впитывающей способно­стью и воздухопроницаемостью.

а) Бумагоделательная машина состоит из листообразующей части, клеевой ванны, сушильной части, каландра и наката.

Как показано на рис.1, хлопковый рулон 1 установлен в стойки над раскатным валиком 2 и в виде холста подается пита­тельным барабаном 3 к приемному зубчатому валу 4, вращающе­муся с окружной скоростью около 9—10 м/сек. Зубчатый вал, рас­чесывая холст, отрывает от него пучки волокна и передает их на быстровращающийся приемный барабан 5, обтянутый кардной лентой. К верхней части приемного барабана, вращающегося с ок­ружной скоростью около 11,5 м/сек, примыкает гибкое кардное полотно 6 движущееся в том же направле­нии, что и барабан, со скоростью 0,06—0,1 м/мин. Здесь отделен­ные от холста пучки хлопка подвергаются интенсивному прочесы­вающему действию

Рис1 Схема кардочесалыюго устройства машины сухого формования методом начеса: 1 —хлопковый рулон; 2 —раскат;3 — питательный барабан; 4 — зубчатый вал. 5 — кардочесальный барабан; 6 — кардное шляпочное полотно; 7 — вальян; 8 — отбойная гребенка;9 — ножи; 10 — щетка

между кардными поверхностями и разделя­ются на отдельные волокна.

Расчесанные и очищенные от посторонних примесей хлопковые волокна передаются на медленно вращающийся барабан, так на­зываемый вальян, 7, покрытый тонкой кардной лентой с более ча­стым расположением иголочек, и с последнего снимаются в виде бесконечного волокнистого слоя при помощи отбойной гребенки 8, совершающей колебательные движения с числом ударов 600 в ми­нутуту.Крупный сор отделяется от волокна ножами 9, а мелкий пух и отчёсы отделяется от кардной пов-ти гибого полотна щёткой 10.

Для успешной работы необходимо хо­рошо организовать прием смены. Сеточник и сушильщик до на­чала смены внимательно осматривают машину, проверяют состояние одежды машины и оборудования, наличие бумажной массы в бассейнах, а также интересуются данными лабораторных анали­зов и качеством бумаги, выработанной в предыдущей смене. Наряду с этим они выясняют, как протекала работа в предндущеи смене, какие были затруднения и как они преодолвалисъ. Выяс­нение этих обстоятельств позволяет сеточнику лучше организовать работу своей бригады, учесть необходимые простои и ремонты машины, если они потребуются, и быстрее ликвидировать недо­статки в работе машины и подсобного оборудования.

Бригада сдающая смену, рассказывает бригаде, принимающей смену об имеющихся недостатках в работе машины, чтобы можно было быстро принять соответствующие меры для их устранения.

Состояние оборудования бумагоделательной машины, одежды и рабочего места отмечают в журнале приема и сдачи смены.