новая папка 2 / 45290

При разбавлении массы осветленной оборотной водой в гидроразбивателе брака можно сэкономить волокна:

1318,16 × 0,023 = 0,303кг.

100

При использовании товарных волокнистых полуфабрикатов их разволокнение следует производить на осветленной оборотной воде, при этом можно сэкономить свежее волокно в количестве:

(5187,56 + 20750,53)× 0,023 = 5,966 кг. 100

Всего сэкономленного волокна: 0,944 + 0,303 + 5,966 = 7,213 кг. Итого безвозвратных потерь волокна: 10,858 – 7,213 = 3,645 кг По балансу при расходе свежего волокна 940,76 кг на производство

1 т бумаги и выходе абсолютно сухой бумаги 930,00 кг потери волокна составляют 10,76 кг.

При использовании осветленной оборотной воды вместо свежей воды безвозвратные потери волокна составят: 3,645 ×100 = 0,39 .

940,76
Расход свежей воды на 1 т бумаги, л
Спрыски напорного ящика	340,79
Спрыски на очистную аппаратуру	1321,32
На промывку сетки	6388,80
На отсечки	7,26
Гидравлический затвор отсасывающих ящиков	484,0
Промывка прессовых сукон	8518,4
Спрыски сгустителя брака	363,0
Холодильники	3000,0
Прочие нужды	4574,35
Итого	25000,0

21

Сводная таблица баланса воды и волокна

		Статьи прихода	Волокно,	Вода,
			кг/т	л/т
	1.	ММ в бассейн нерегулированной ММ	188,15	5187,56
	2.	ДМ в бассейн нерегулированной ДМ	752,61	20750,53
	3.	Оборотное волокно из бассейна брака	173,58	5986,86
	4.	Вода на регуляторы концентрации	–	4105,21
	5.	Оборотная вода на разбавление массы в смеси-	583,28	244081,77
	тельный насос
	6.	Вода, поступающая в гауч-мешалку	–	1183,96
	7.	Спрыски для промывки сетки	–	6388,80
	8.	Спрыски для промывки сукон	–	8518,40
	9.	Спрыски очистной аппаратуры	–	1321,32
	10.Спрыски сгустителя брака		–	363,00
	11. Вода на разбавление в напорном ящике		–	340,79
	12.Гидравлический затвор отсасывающих ящиков		–	484,00
		Итого	1697,62	298612,21
		Статьи расхода	Волокно,	Вода,
			кг/т	м3/т
	1.	Сточная вода от очистки	0,132	660,66
	2.	Вода от формующего вала	653,84	267672,96
	3.	Вода отсасывающих ящиков	19,98	14270,32
	4.	Перелив в сток воды из гидрозатвора отсасыва-	–	242,00
	ющих ящиков
	5.	С обрывами и отсечками на сгуститель брака	37,30	1546,96
	6.	Вода от гауч-вала	5,49	2746,61
	7.	Вода от промывки прессов	0,086	8518,4
	8.	Прессовая вода	2,866	1591,93
	9.	Испаряющаяся вода при сушке бумаги	–	1276,88
	10. Сухой брак		47,94	3,61
	11. Готовая бумага		930	70
		Итого	1697,63	298600,33

Разность расхода и прихода по волокну составляет менее 0,01 кг, а по воде примерно 12 л, следовательно, баланс составлен верно. Для технических расчетов принято допустимое расхождение баланса по волокну до 1 кг и по воде – до 1м3.

22

5. Расчет мокрой части БДМ

Ширина сетки, в мм, определяется шириной бумаги на накате:

Вс = (((В0 + 2 · С) 100)/(100 – у))+2 · (а + е + d),

где В0 – обрезная ширина бумаги (после обрезки кромок на продольнорезательном станке), мм; С – ширина обрезаемых кромок (обычно 20…25 мм); у – общий процент усадки на машине по ширине бумажного полотна, зависящий от вида вырабатываемой бумаги; а – ширина отсекаемых полосок – отсечек (обычно 25…50 мм); е – ширина свободных кромок

сетки (обычно 20…50 мм); d –	ширина устройств для ограничения разлива
массы по ширине сетки (5…10	мм).

Обычно ширина сетки больше обрезной ширины бумаги на 300–500 мм. Длина сеточного стола (L, м) определяется расчетным путем:

L = 60 · (v · q) / Sc ,

где Sc – удельный съем бумаги на сеточной части машины, кг/(м2×ч). Следует учитывать, что длина сетки в 2,15…2,25 раза больше длины

сеточного стола БДМ, а при наличии пересасывающего устройства длина сетки возрастает еще на 2,5…3,5 м.

Диаметр грудного вала рассчитывается по эмпирической формуле:

D = 0,08 · Вс + 275.

Отсасывающие ящики. Суммарную площадь отсасывающих ящиков Fобщ , м2, подсчитывают исходя из удельных объемов бумаги с 1 м2 общей поверхности ящиков

Fобщ = b · bотс · n = P / Sотс ,

откуда

n = P / (b · b · Sотс),

где b – ширина бумаги на накате, м; bотс – ширина одного отсасывающего ящика (0,28…0,30 м); n – число отсасывающих ящиков; P – часовая производительность машины (брутто), кг/ч; Sотс – удельный съем бумаги с общей поверхности отсасывающих ящиков, кг/м2 · ч.

6. Расчет оборудования размольно-подготовительного отдела

Оборудование размольно-подготовительного отдела (РПО) включает: размольное, сортирующее и очистное оборудование, мешальные бассейны различного назначения, смесительные и машинные насосы; аппаратуру для улавливания волокна из оборотной воды.

Размалывающая аппаратура. При расчете количества мельниц исходят из положения, что эффект размола пропорционален расходу электроэнергии. Расход электроэнергии на размол А, кВт· ч/ сут, рассчитывается по формуле

23

А = Ао Q · (Пк – Пн)

где Ао – удельный расход энергии, кВт · ч/т ° ШР; Q – количество воздуш- но-сухого полуфабриката, направляемого на размол, т (из материального баланса); Пк, Пн – конечная и начальная степень помола массы, ° ШР.

Определяем суммарную мощность электродвигателей с учетом круглосуточной работы мельниц, Мэд , кВт:

Мэд = А / τ · n,

где τ – количество часов работы мельницы в сутки (обычно 24 ч); n – коэффициент загрузки электродвигателей (0,85…0,90).

Определяем количество ступеней размола:

n = (Пк – Пн) / ∆ ° ШР,

где ∆° ШР – прирост степени помола полуфабриката за одну ступень [8]. Распределение мощности между ступенями предусматривается техно-

логическим режимом. Допускаем, что 70% мощности расходуется на первой ступени, 30 % – на второй ступени размола, тогда МэдI = Мэд · 0,7.

Исходя из расчетов, принимают дисковые мельницы с соответствующей технической характеристикой, при этом дополнительно устанавливают 1 резервную мельницу [8].

Оборудование для сортирования и очистки. Перед изготовлением бумаги волокнистую суспензию необходимо очистить от загрязнений. Оборудование подбирают по соответствующей производительности с использованием данных материального баланса.

Очистку бумажной массы производят на установке вихревых конических очистителей, подбор которой осуществляется по соответствующей методике [6, 8].

Для сортирования бумажной массы обычно применяют напорные сортировки с учетом требуемой производительности (с использованием данных материального баланса) и приводят их техническую характеристику [6, 8].

Оборудование для хранения массы. Расчет емкости бассейна произ-

водится с учетом количества массы, подлежащей хранению, и продолжительности её хранения в бассейне. Согласно рекомендациям Гипробума бассейны должны быть рассчитаны на 8 ч хранения массы. Как правило, продолжительность хранения полуфабрикатов принимают до и после размола – 2 ч, а бумажной массы в композиционном и машинном бассейнах –

15…30 минут [6, 8].

Расчет емкости бассейнов производится по формуле, м3:

V = (Q · (100 – n) · t · k) / c,

где Q – количество массы, т/час (из материального баланса); n – влажность воздушно-сухой массы, %; t – продолжительность хранения массы, ч; c –

24

концентрация массы, %; k – коэффициент, учитывающий степень заполнения бассейна (k = 1,2).

Рассчитанный объем бассейна унифицируем до стандартных размеров. Полученные результаты сводим в таблицу.

Аппаратура для улавливания волокна и локальной очистки обо-

ротной воды подбирается в соответствии с рекомендациями, приведенными в учебном пособии [6].

Оборудование для транспортировки массы. Расчет насосов для пе-

рекачки массы и воды осуществляется по следующим формулам: производительность насоса, м3/ч:

Q = (P · (100 – n) · 1,3) / (24 · c),

мощность насоса, кВт: N = (Q · ρ · H) / (3600 · 102 · 0,6),

где Q – производительность насоса, м3/ч; P – количество транспортируемой массы, кг (из материального баланса); n – влажность воздушно сухого волокнистого материала, %; c – концентрация волокнистой суспензии на нагнетающей линии насоса, %; 1,3 – коэффициент, учитывающий запас производительности насоса; ρ – плотность волокнистой суспензии; 1020 кг/м3; H – теоретический напор, м.

По завершении расчетов технические характеристики подобранных насосов [17, 18] вносят в таблицу.

По завершении расчетов РПО и мокрой части БДМ производят суммирование затрат электроэнергии на работу оборудования.

25

Библиографический список

1.Бумага и бумажные изделия. М.: Стандарты, 1986. 425 с.

2.Технология целлюлозно-бумажного производства: справочные материалы. В 3 т. Т. 2. Ч. 1. Технология производства и обработки бумаги и картона. СПб.: Политехника, 2005. 420 с.

3.Технология целлюлозно-бумажного производства: справочные материалы. В 3 т. Т. 2. Ч. 2. Основные виды и свойства бумаги, картона, фибры и древесных плит бумаги и картона. СПб.: Политехника, 2006. 499 с.

4.Ковернинский И. Н. и др. Комплексная химическая переработка древесины: учебник для вузов / Архангельск: Изд-во АГТУ, 2006. 374 с.

5.Жудро С. Г. Проектирование целлюлозно-бумажных предприятий. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Лесн. пром-сть, 1981. 304 с.

6.Пузырев С. С. и др. Основные технологические расчеты по бумагоделательным машинам: учебное пособие / СПб.: СПбГЛТА, 2003. 44 с.

7.Иванов С. Н. Производство бумаги, древесной массы, тряпичной полумассы: метод. указания / Л.: ЛТА, 1962. 81 с.

8.Пузырев С. С. и др. Технология бумаги и картона: метод. указания /

Л.: ЛТА, 1985. 33 с.

9.http://www.stydenty.ru. Статья «Общие рекомендации и требования по оформлению дипломной работы и реферата» и др.

26

	Оглавление
Введение.............................................................................................................		3
1.	Методические указания..................................................................................	3
2.	Методика составления баланса воды и волокна..........................................	4
3.	Расчет расхода сырья и химикатов................................................................	6
4.	Пример расчета баланса воды и волокна......................................................	7
5.	Расчет мокрой части БДМ............................................................................	23
6.	Расчет оборудования размольно-подготовительного отдела...................	23
Библиографический список..............................................................................		26

27

Составители:

Ковалева Ольга Петровна Бобров Юрий Анатольевич

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПРОИЗВОДСТВА БУМАГИ

Методические указания для студентов специальности 240406 «Технология

химической переработки древесины» специализации «Технология целлюлозно-бумажного производства»

Редактор Т. С. Хирувимова

Компьютерная верстка – Р. П. Абакаров

Подписано в печать с оригинал-макета 24.12.09. Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная.

Уч.-изд. л. 1,75. Печ. л. 1,75. Тираж 150 экз. Заказ № 273. С 14.

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия Издательско-полиграфический отдел СПбГЛТА 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5.

28