Значение целлюлозно-бумажной промышленности для экономики. Анализ механической модели процесса прессования водонасыщенного бумажного полотна. Описание пресса с желобчатыми валами, особенности картоноделательных машин. Автоматизация прессовой части.
Аннотация к работе
Целлюлозно-бумажная промышленность (ЦБП) является одной из стратегических и социально значимых отраслей для экономики России. Для активного развития промышленности необходимо вводить в эксплуатацию современные технологические решения и конструкторские разработки непосредственно в производство, производить модернизацию существующего оборудования. От аппаратов и машин, используемых в ЦБП, напрямую зависит качество изготавливаемой готовой продукции. Ключевым агрегатом производства бумаги является бумагоделательная машина. Роль человека сводится к устранению случайных трудностей, профилактике, ремонту и техническому обслуживанию, но не в участке, а в самом технологическом процессе. Среди комплекса процессов протекающих на бумагоделательной машине (БДМ) обычно выделяется главный - процесс формования, т.е. образование волокнистой структуры бумажного полотна. Главной задачей в формовании является удаление воды из волокнистой суспензии, и придание бумаги характерных свойств, таких как прочностные характеристики, ориентация волокон. На сеточной части происходит основное удаление свободной воды, однако это не достаточно. Принцип ее работы заключается в выжимании воды из слоя волокон. Экономическое значение прессования очень велико. Работа прессовой части бумагоделательной машины оценивается по количеству удаляемой воды и по распределению ее по ширине полотна бумаги после прессов. Известно, что увеличение сухости полотна бумаги после прессов на 1% позволяет снизить расход пара в сушильной части машины на 4-5%. Удаление воды из бумаги на прессах бумагоделательных и картоноделательных машинах представляет собой процесс с очень сложным механизмом и большим числом взаимодействующих между собой факторов. Кроме того современные пресса должны удовлетворять следующим требованиям: - безобрывно проводить бумажное полотно; - обеспечивать равномерность распределения воды по полотну; - обеспечивать удобство монтажа, эксплуатации и ремонта; - иметь необходимый уровень автоматизации; - иметь возможность последующей модернизации; - отвечать требованиям безопасности. В состав предприятий ЦБП входят такие фабрики как Архангельский ЦБК, Котласский ЦБК, ООО «Сухонский ЦБК», Картонотара(Майкоп), АО «АМТЕКС», ООО «Бумзавод», АО «Советский ЦБЗ». В основном на этих предприятиях установлены машины 30-70 годов и на сегодняшний день они устарели и требуют модернизации или покупке новых машин. В странах Европы количество узкоформатных машин до 2 метров составляет всего 16%, а машин имеющих скорость до 500м/мин. Картон относиться к тароупаковочным видам продукции. В связи с этим тема данного дипломного проекта модернизации КДМ №2 ООО «Сухонского ЦБК» является актуальной. Проблема заключается в необходимости совместного решения задачи фильтрации воды и воздуха в деформируемой неоднородной пористой среде и задачи контакта двух вращающихся валов. При этом один или оба вала имеют покрытие из материала, имеющего вязкоупругие свойства. Поэтому рассмотрим здесь лишь некоторые аспекты прессования, используя простейшую механическую модель, показанную на рис.1. Поскольку жидкость несжимаема, в начальный момент вся нагрузка будет восприниматься водой (рис.1 а). Такой режим прессования характерен для видов бумаги, изготовленных из бумажной массы низкого помола и имеющих малую массу 1м2. Для оценки эффективности обезвоживания бумажного полотна в прессовой части пользуются влажностью (сухостью) или водосодержанием. В качестве основных параметров процесса прессования используют такие величины как линейное давление, среднее давление, продолжительность прессования, ширину зоны прессования, прессовый импульс. Линейное давление определяется как отношение усилия прижима прессовых валов друг к другу к длине рабочей поверхности валов. Так, например, ширина зоны и продолжительность прессования в прессе с валами большего диаметра будут больше, а среднее давление меньше. Многие бумажники предпочитают пользоваться прессовым импульсом, который определяется как произведение среднего давления на продолжительность прессования или как отношение линейного давления к скорости машины , где i - прессовый импульс, МПа • с; РСР - среднее давление, МПа; Т - продолжительность прессования, с; q - линейное давление, кН / м; v - скорость машины, м/с. Заканчивается эта фаза, когда или бумажное полотно, или сукно становятся водонасыщенными. Так, например, для валов с глухими отверстиями можно применять более мягкие покрытия, чем для желобчатых валов, что увеличивает ширину зоны прессования. С другой стороны, при одинаковой твердости покрытия для пресса с глухосверленным валом можно увеличить усилие прижима без опасности захлопывания отверстий. Конструкции валов По конструкции валы подразделяют на следующие основные типы: ? трубчатые; ? литые пустотелые и сплошные; ? перфорированные; ? гранитные; ? сетчатые; ? с регулируемым прогибом; ? с гибкой деформируемой оболочкой. Труба изготавливается из стали 35, или литой из стали или чугуна (для валов диаметра 1000 мм и более), бронзы, латуни или