Жудро С.Г. Технологическое проектирование целлюлозно-бумажных предприятий

Подождите немного. Документ загружается.

•IS

Сортировки центробежные

Таблица

Марка

СЦ-06

СЦ-07

СЦ-08

Древесная масса

концентра-

ция,

0,6—1,6

производи-

тельность,

mfcymKU

40—45

60—70

100—120

Сульфитная

концент-

рация,

0,6—1,6

целлюлоза

производи-

тельность,

сутки

28-38

45—60

75—100

Сульфатная

концентра-

ция,

0,6—1,6

0,6-1,6

целлюлоза

производи-

тельность,

mjcyrnKu

38—57

60—95

100—150

Размеры

сита,

мм,

диаметр

длина

650

700

800

1050

1070

Диаметр

от-

верстия

сит,

мм

I-

зона

1,4—2,9

1,2—2,6

1,4—2,9

1,2-2,6

1,7—3,0

1,4—2,5

Мощность

электродви-

гателя,

кет

Таблица

Сортировки вибрационные цилиндрические

Марка

СВЦ-04

СВЦ-05

Производи-

тельность,

в.с.в.,

mi с

утки

20—40

20—100

Концентра-

ция,

0,4—1,5

Диаметр

цилиндра,

мм

1000

Длина

цилиндра,

мм

750

1000

Ширина

прорезей.

мм

0,25—0,7

Число

двой-

ных

колеба-

ний

цилиндра,

мм

1250

Скорость

вращения

цилиндра,

o6j мин

5,8

Размах

кру-

говых

коле-

баний,

мм

Мощность

электродви-

гателя,

кет

Преобразуем

100л: = (Q -f х) q, или

ЮОх —

Qq -f xq, или 100х

—

xq = Qq,

или

л:

(100—q)

•—

Qq, отсюда

_: Q?

100

—

Окончательно получаем

''•' 100-20

* = = 25 т; Q + х = 100 + 25 = 125 т.

100

— 20

Пример 61. В схеме, показанной на рис. 37, б, количество массы, по-

ступающей на сортирование

150

т. Количество отходов первой ступени

сортирования а=20%; второй ступени сортирования 6=30% от массы, посту-

пающей на эту ступень. Определить количество отсортированной массы х и

количество отходов сортирования у.

Количество отходов сортирования в процентах от общего количества

массы, поступающей на сортирование

„ = _J*_ = -2°^_ = 0.06 = 696.

100100 100-100

150-6 .

или в тоннах и = = 9 т.

100

Количество отсортированной массы в процентах

х=

100 —

6 = 94%,

или в тоннах х — 150 — 9= 141 т.

Пример 62. В схеме, показанной на рис. 37, в, количество массы, по-

ступающей на сортирование, Q= 100

т.

Отходы первой Ступени а =

40%

от ко-

личества массы, поступающей в первую сортировку; отходы второй ступени

50%

от количества массы, поступающей во вторую сортировку. Необходимо

определить количество массы х, поступающее от второй сортировки на пов-

торное сортирование и количество массы Q +

поступающее в первую сор-

тировку.

На вторую ступень поступает

(Q + х)а

100

v Отходы от второй ступени

(Q + х)

аЬ

100-100

Составляем равенство

(Q +х)а _ (Q -|- х)аЪ

X -j-

100 100-100

Преобразуем

(Q + х) 100а = 10 000х + (Q + х) ab;

\0QQa -I

ЮОах

= 10 000* -f Qab -f abx,

или 10 000* + abx — 100а* -= 100Qa — Qab.

или

л:

(10 000 +а&-- Ю0а) = Qa(100 —6),

185

Qa (100 —b)

отсюда х

—

, ил

000 + ab— 100a

100-40(100 — 50)

х = = 25 т.

10 000 + 40-50—100-40

Q +- х = 100 + 25 = 125 т.

Особую группу сортирующего оборудования составляют уз-

лоловители, устанавливаемые непосредственно перед бумагоде-

лательными и картоноделательными машинами и предназначае-

мые для удаления из массы, поступающей на машину, скопле-

ний волокон, образующих узелки, сгустки и пучки волокон.

Отходы от узлоловителей, как правило, поступают на какой-ни-

будь вид очистной аппаратуры, из которой очищенная масса

возвращается в поток, а отбросы не утилизируются.

Примерно 15 лет назад перед машинами устанавливались

два основных типа узлоловителей, действующих и в настоящее

время: одни — медленно вращающийся в неподвижной ванне

вибрирующий барабан с прорезями, при этом масса поступает

внутрь барабана и через его прорези

—

в ванну, а оттуда на

машину; второй — вращающийся барабан с прорезями в ванне

с вибрирующими стенками. Масса поступает в ванну и через

прорези барабана внутрь его. Первый тип узлоловителя приме-

нялся для машин небольшой производительности, а второй во

всех остальных случаях. Широкое распространение имели узло-

ловители второго типа, имевшие марки УВВ-IM; УВВ-ПМ; УВ-

IIIM и первого типа марки

УВБ-1.

Основным недостатком подобного типа узлоловителей явля-

лось значительное насыщение массы воздухом перед поступле-

нием ее на машину вследствии колебаний массы в воздушной

среде. Помимо этого, при значительном увеличении производи-

тельности каждой машины число вибрирующих узлоловителей

приближалось к десятку. Появление вначале селиктифайеров,

а затем центрискринов, относящихся к узлоловителям закры-

того типа, почти полностью исключило применение для новых

машин вибрирующих узлоловителей. Основное преимущество

закрытых узлоловителей состоит в том, что при прохождении че-

рез них масса совершенно не соприкасается с наружным воз-

духом, что полностью исключает ее аэрирование, т. е. насыще-

ние ее воздухом. Кроме того, конструкция узлоловителей закры-

того типа позволила довести производительность каждого из

них до 200

т/сутки,

сократив таким образом число единичных

агрегатов в производственном потоке. Конструкция узлолови-

телей закрытого типа позволяет удобно использовать их также

в схемах сортирования волокнистых материалов не только пе-

ред машинами, но и в других местах производственного по-

тока.

186

• Отечественным машиностроением выпускаются узлоловители

закрытого типа, основные данные о которых приведены

в табл. 36.

Таблица 36

Узлоловители закрытого типа

Марка

УЗ-01

УЗ-02

УЗ-03

УЗ-04

УЗ-12

УЗ-13

Произво-

дитель-

ность

по в.с.в.,

mjcymKU

10—20

25—50

35—65

50—100

150—200

Концент-

рация по-

ступаю-

щей мас-

сы,

0,3—0,8

0,2—0,9

0,4—0,8

Количе-

ство от-

ходов,

До 3,5

До 2,5

До 3,5

Перепад

давления,

ати

0,15—0,35

0,4—0,5

До 0,5

Размеры

сита,

мм,

диаметр

высота

610

385

610

915

670

915

1000

660

460

915

610

Диаметр

отверстий

сита,

мм

1,2—2,4

1,4—2,4

1,3—2,4

Мощность

электро-

двигателя,

кет

5,5

Весьма близки по конструкции узлоловителям УЗ-12 и УЗ-13

сортировки СЗ-12 и

СЗ-13.

Сортировки эти отличаются от со-

ответствующих им узлоловителей тем, что имеют вдвое больше

лопастей. Кроме того, сортировки снабжены двумя патрубками

для выхода отходов и имеют более мощный, чем у узлолови-

теля, двигатель для привода.

Для ограниченного применения в настоящее время продол-

жается выпуск узлоловителей с вибрирующей ванной марки

УВ-04, производительностью

8—53

т/сутки

и марки УВ-05, про-

изводительностью 12—72

т/сутки.

К группе узлоловителей следует также отнести очиститель

центробежный марки Е4М, аналогичный по конструкции ранее

применявшимся эркенсаторам. Этот вид очистителя устанавли-

вают для очистки массы перед бумагоделательной машиной, вы-

рабатывающей конденсаторную, кабельную и другие подобные

виды бумаги, производительность его 60 м

/ч. До 1965 г. этот

очиститель выпускался под маркой

Е4-01.

В отличие от сортирования очистка волокнистых масс имеет

основной целью отделение от массы загрязнений, направляемых

в отбросы производства. Загрязнения могут быть легкими, име-

ющими удельный вес ниже удельного веса волокна или выше,

но близкого к нему (кусочки коры, сгустки волокна с песком,

187

костра), а также мелкими тяжелыми, например металлического

и керамического происхождения.

Необходимость очистки волокнистых масс возникает на раз-

личных ступенях большинства технологических процессов. Для

целей очистки различного вида массы в целлюлозно-бумажном

производстве применяют различные, преимущественно вихревые

очистители, носящие название центриклинеров, фортрапов,

форджеклинеров, гидроклонов, магноклинеров, радиклонов

др.

В зависимости от назначения и производительности очисти-

тели имеют те или иные конструктивные различия. Однако об-

щим для большинства из них является сочетание в одной комп-

лексной установке одиночных очистителей

—

трубок, имеющих

цилиндрическую или чаще коническую форму. Одиночные очи-

стители компонуются в комплексные установки различной про-

изводительности, в которые помимо трубок-очистителей вклю-

чаются коллекторы, насосы с электродвигателями, трубами и пр.

Наибольшее распространение в целлюлозно-бумажной про-

мышленности за рубежом получили установки вихревых кони-

ческих очистителей фирмы Бауэр Бросс Компани (США). На

отечественных предприятиях подобные установки также нашли

широкое применение. Называют их обычно центриклинерами

Бауэра.

Основные виды этих очистителей и их характеристика при-

ведены в табл. 37.

Таблица 37

Центриклинеры Бауэра

Модель

600

601

606

622

623

624

640

641

642

643

644

Диаметр

очистителя,

мм

152

305

508

660

813

915

1170

Диаметр

входного

патрубка.

мм

102

152

203

254

305

356

Диаметр

выходного

патрубка,

мм

102

203

254

305

356

457

Пропускная

способность,

AJMUH

100

340

102ТГ

1 890

3 220

2 390— 4 160

4 050— 7 080

6 230—10 700

9 080—15 500

13 100—22 700

Все центриклинеры Бауэра имеют аналогичную конструк-

цию.

Масса подводится через одно тангенциально расположен-

ное отверстие, очищенная масса отводится через верхний патру-

бок, а отходы выводятся через нижнее отверстие.

Очистители модели 600 и 601 применяют чаще всего для

тонкой очистки беленой и небеленой целлюлозы. Очиститель

188

модели 606 применяют для очистки древесной массы и бумаж-

ной массы для высококачественных видов бумаги. Серию ко-

нических очистителей моделей 622—624 применяют главным

образом для очистки массы перед бумагоделательными и кар-

тоноделательными машинами, вырабатывающими массовые

виды бумаги и картона. Серию очистителей моделей 640—644

используют обычно для предварительной грубой очистки массы,

и их компонуют перед установками вихревых очистителей тон-

кой очистки. Очистители этих моделей, имеющие большую про-

пускную способность, иногда носят название магнитоклинеров.

Установки центриклинеров Баузра, используемые перед

быстроходными машинами, могут быть оснащены вакуумными

системами, позволяющими снизить содержание в массе воздуха,

что способствует лучшим условиям формования бумажного по-

лотна на сеточном столе машины.

В связи со значительным расширением базы отечественного

производства бумагоделательного оборудования в ближайшем

будущем все большее применение на наших предприятиях по-

лучат установки очистителей отечественного изготовления, про-

мышленный выпуск которых был начат Щелковским заводом

в 1957 г. В настоящее время изготовление установок для очи-

стки волокнистых масс сосредоточено на Верхнеднепровском

заводе бумагоделательного оборудования. Он изготовляет уста-

новки УВЛ-2, УВЛ-4, УВЛ-6, каждая из которых представл'яет

собой батарею соответственно. из двух, четырех или шести вих-

ревых цилиндрических очистителей, имеющих устаревшее назва-

ние «водоворотные ловушки», что обусловило наименование и

марку установки. За рубежом, а иногда и у нас вихревые ци-

линдрические очистители носят название фортрапов. Подобные

установки предназначены для очистки бумажной массы от раз-

личных тяжелых мелочей. Верхнеднепровский завод бумагоде-

лательного оборудования выпускает также центробежный очи-

ститель ОЦ-50 (ОЦН), предназначенный в основном для очистки

макулатурной массы, с производительностью 40—50

т/сутки

по

воздушносухому веществу. Этот очиститель должен работать при

низкой концентрации массы — 0,8—0,9%, что подчеркивается

индексом Н в его марке. .Пропускная способность очистителя —

3800

л/мин.

Для очистки макулатурной массы при высокой концентра-

ции, 2—4%, выпускаются конические очистители

Е6-01,

состоя-

щие из вихревых конических очистителей марки ОКВ, которые

комплектуются в установки из двух, четырех и шести штук.

Такие установки целесообразно устанавливать непосредственно

после гидроразбивателя, работающего при соответствующей

концентрации.

По данным завода-изготовителя, производительность уста-

новки в зависимости от числа очистителей в установке и кон-

центрации массы может составлять от 80 до 480

т/сутки.

189

Очистители марок ОЦ-50

и Еб-01

можно отнести

группе

гидроклонов, предназначенных

для

очистки

от

тяжелых загряз-

нений.

Для очистки массы, идущей

на

выработку конденсаторной

других подобных видов бумаги, применяют центробежные очи-

стители

Е4 и Е4М.

Наибольшее применение имеют комплектные установки вих-

ревых конических очистителей, имеющие марки

ЦОЦ и

ЦОДМ.

Первые предназначены

для

очистки целлюлозы, вторые

—

дре-

весной массы. Некоторые данные

по

этим установкам приве-

дены,

табл.

38.

Таблица

Комплектные установки вихревых очистителей

А\

г\

~и я

i'lrf (Jtv

ЦОЦ-12

ЦОЦ-15

ЦОЦ-40

ЦОЦ-80

ЦОЦ-160

ЦОДМ-50

ЦОДМ-120

ЦОДМ-180

ЦОДМ-300

ЦОДМ-400

ЦОДМ-650

" .

•

га

извод

ъ по

тки

Про

ноет

т/су

160

120

180

300

400

650

Количество

трубок

сту-

пени

106

210

120

160

240

—

я «а

rat

О. о

Е-

v £•

^ °

о „

На 3

0,8

0,2—0,3

0,5

0,2—0,5

0,5

0,3 —

1,0

0,3—1,0

0,5

я"

я?»

<Ч

у. 5!

я»4

Ч я

2,8—3,0

2,8

3,5

2,8

2,0

—

До

1,0

0,2

—

0,2—0,3

0,6

Ё«

, J3

Суш

ноет

ДВИГ

18,5

73,5

185

303

103

215

240

368

488

930

•Я

1691

3 283

3 892

6 344

000

4 900

500

8 000

22 460

29 770

62 800

Установки

ЦОЦ

комплектуются вихревыми коническими

очистителями, имеющими разную производительность, измеряе-

мую пропускной способностью литров

минуту. Установка

обычно состоит

из

трех ступеней очистки. Отходы

от I

ступени

поступают

во II

ступень. Очищенная масса

с I и II

ступеней

по-

ступает

на

производство. Отходы

от II

ступени поступают

на III.

Очищенная масса

с III

ступени направляется

сборник отхо-

дов

ступени, разбавляется водой

повторно очищается

на

II ступени. Отходы

от III

ступени направляются

отбросы про-

изводства.

Установки ЦОДМ комплектуются вихревыми коническими

очистителями обычно

в две

ступени

при

небольшой производи-

тельности

и в три

—

при повышенной производительности.

В целях дальнейшего совершенствования

приведения

в си-

стему производства вихревых конических очистителей отече-

ственного изготовления разработана отраслевая нормаль, кото-

рая охватывает

все

виды одиночных очистителей (отдельных тру-

бок),

из

которых могут комплектоваться установки

для

очистки

190

различной массы

разных стадиях производственного про-

цесса.

В соответствии

нормалью устанавливаются

три

типа очи-

стителей:

ОК

—

очистители вихревые конические;

ОЦ — очистители вихревые цилиндрические;

ОМ

—

очистители

для

массы

из

макулатуры.

Основные данные этих очистителей, соответствующие нор-

мали, приведены

табл.39.

Таблица

Трубки

для

вихревых очистителей отечественного производства

"я"

(марк

с:

ок-оо

ОК-01

ОК-02

ок-оз

ОК-04

ОК-05

ОК-06

ОК-07

ОК-08

ОК-09

ОЦ-01

ОМ-01

ОМ-02

ОМ-03

4 5

°1з

Р.Ч

н ч

100

400

1000

1900

400

3 200

000

25 000

650

560

000

800

Концент-

рация

массы,

0,2—1,0

2—6

2,6

Перепад

давления

кгс1см

1,5—1,7

2,4—2,6

1,5—1,7

3,0—3,2

0,6—1,0

1,6—1,8

1,0—1,6

-Заменяет

очисти-

тель

за-

рубежно-

го изго-

товления

Ради-

клон

Р-40

Бауэр

601

400

Бауэр

622—625

Бауэр

623

Бауэр

623—624

Бауэр

624

Bavsp

610

Бауэр

642

Бауэр

Фойт

Рекомендации

для

применения

Высокосортные виды беленой цел-

люлозы

бумажной массы

Беленая

небеленая целлюлоза,

бумажная масса

без

каолина

Белая древесная масса, беленая

и небеленая целлюлоза, соло-

менная целлюлоза

Целлюлоза высокого выхода, дре-

весная масса, бумажная масса

для писчей

печатной бумаги,

масса

для

электроизоляционно-

го картона

Целлюлоза высокого выхода,

бу-

мажная масса

для

массовых

ви-

дов бумаги

картона

Небеленая целлюлоза, отходы

сортирования древесной массы

Полуцеллюлоза, древесная масса

для картона, отходы сортиро-

вания

Перед установками вихревых

ко-

нических очистителей

целью

удаления

из

массы крупных

частиц

Бумажная масса

наполнителем,

оборотная вода, каолиновая

суспензия

Макулатурная масса

другие

во-

локнистые суспензии

для

очист-

ки

от

посторонних включений

Нормаль предусматривает изготовление заводом

по

согласо-

ванию

заказчиком вихревых конических очистителей типораз-

меров

ОК-01,

ОК-02, ОК-ОЗ, ОК-04, ОК-05, ОК-06

двух испол-

нениях:

191

для отделения загрязнений с удельным весом, превышающим

удельный вес волокна;

для отделений загрязнений с удельным весом выше и ниже

удельного веса волокна.

При изготовлении очистителей из нержавеющей листовой

стали срок службы насадок и нижней части конусов из-за их

интенсивного гидроабразивного износа составляет 3—6 месяцев.

При изготовлении нижнего конуса и насадки из износостойкой

керамики срок их службы увеличивается в 4—5 раз. Эти кера-

мические детали в настоящее время находятся в стадии

освоения.

Указанные в отраслевой нормали типы (марки) вихревых

очистителей в ближайшее время (до 1973 г.) войдут в серийное

производство.

Глава VI

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПОНОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ

Разработка технологических компоновочных решений, т. е.

выполнение чертежей, предусматривающих определенное разме-

щение в производственных зданиях оборудования, коммуника-

ций, подъемно-транспортных устройств, хранение материалов

для производства, вспомогательных помещений и рабочих мест

для производственного персонала, необходимых для проекти-

руемого процесса производства, определяет габариты и объемы

зданий предприятия.

Технологические компоновочные решения какого-нибудь

объекта (фабрики, цеха, установки) разрабатывают проекти-

ровщики-технологи на основе принятой в проекте технологиче-

ской схемы и выбранного оборудования, при этом учитываются

требования всех инженерных специальностей, участвующих

в проектировании объекта (технологов, энергетиков, сантехни-

ков,

строителей и др.).

Таким образом, технологические компоновочные чертежи

в итоге представляют собой комплексные задания, на основе

которых проектировщики строители и архитекторы разрабаты-

вают объемно-планировочные решения и строительные конструк-

ции зданий, подлежащих сооружению для осуществления проек-

тируемых производственных процессов.

Такое назначение технологических компоновочных решений

обязывает всех проектировщиков всемерно учитывать строи-

тельные требования унификации зданий и сооружений. Эти тре-

бования определяются на основе обобщения проектной прак-

тики и специальных разработок по унификации, в результате

которых выявляются габаритные схемы производственных зда-

ний, целесообразных для повторного или неоднократного при-

менения. На основе опыта сооружения и эксплуатации запроек-

тированных зданий их габаритные схемы постепенно уточ-

няются или изменяются.

192

В самом начале разработки технологических компоновочных

решений проектировщик-технолог должен рассмотреть уже про-

веренные опытом, учитывающие унификацию габаритные схемы

и определить возможность их применения в разрабатываемом

проекте, а также рассмотреть необходимые уточнения или изме-

нения, вытекающие из конкретных условий проектирования

объекта. Только при достаточно веских обоснованиях может

быть принято решение о разработке компоновочных решений, не

проверенных практикой.

В последние годы на основе многолетнего опыта проектиро-

вания целлюлозно-бумажных предприятий и специальных про-

ектных проработок выявились направления унификации объем-

но-планировочных решений и соответствующих им габаритных

схем основных производственных зданий этих предприятий,

учитывающие как специфические условия целлюлозно-бумаж-

ных производств и оборудования, так и современные требования

строительного проектирования, вытекающие из индустриальных

методов строительства. В частности, такие направления унифи-

кации объемно-планировочных решений нашли свое проявление

в габаритных схемах зданий павильонного типа, учитывающих:

унификацию строительных параметров (пролетов, шагов колонн,

высотных отметок); максимальное применение сборных типовых

строительных деталей и конструкций; возможность конструиро-

вания коробки здания без детальных данных по размещаемому

в нем оборудованию.

Последнее обстоятельство оказывает влияние на сокраще-

ние сроков проектирования и строительства, ибо подробные

данные по оборудованию поставщики машин обычно выдают

позднее. Некоторые габаритные схемы главных производствен-

ных зданий целлюлозно-бумажных предприятий, отвечающие

современной практике проектирования, приведены ниже.

Поскольку в большинстве случаев в составе целлюлозно-

бумажного предприятия наибольший объем имеют здания бу-

мажных и картонных фабрик, все объемно-планировочные ре-

шения по предприятию обычно ориентируются на решение по

этим фабрикам, как на определяющий фактор. В том случае,

если габаритная схема здания бумажной или картонной фаб-

рики не может быть использована для других цехов, то стре-

мятся найти такие решения для этих цехов, которые позволяют

применить возможно большее количество унифицированных

строительных деталей и конструкций (колонны, балки, фермы,

стенные панели и пр.), нашедших применение на бумажной или

картонной фабрике, и органически сблокировать эти здания

с ней. Этим обеспечивается также сокращение типоразмеров

строительных конструкций для всего предприятия в целом.

Цехи варки целлюлозы в силу специфичности габаритов

оборудования не размещаются в унифицированных габаритных

схемах, принятых для размещения основных цехов. Поэтому

193