Рафинеры работают при концентрации массы 3—4,5% и применяются для размола бумажной массы при выработке всевозможных видов бумаги (в том числе мешочной, оберточной, салфеточной, книжной, писчей, шелковки, а также крафт-картона). Кроме того, эти рафинеры используются для рафинирования целлюлозы и полуцеллюлозы после варки. Рафинеры Сутерленда выпускаются четырех величин с дисками диаметром от 864 до 1372 мм и мощностью двигателя от ПО до 750 кет.
Двухдисковые рафинеры с двумя вращающимися дисками. Рафинер этого типа состоит из двух цельнометаллических дисков со сменными секторами, на поверхности которых выфрезерованы канавки. Оба диска вращаются в разные стороны от двух электродвигателей. Волокнистый материал подается специальным питателем через боковое отверстие в одном из дисков. Присадка дисков осуществляется осевым перемещением одного из дисков при помощи ручного маховичка со стороны, противоположной входу массы.
Рафинеры этого типа применяются для рафинирования волокнистых отходов при выработке грубых оберточных видов бумаги и картона, а также для размола щепы в производстве древесноволокнистых плит. Размол щепы производится при высокой концентрации— 12—15%.
3. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Выбор композиции вырабатываемой продукции и основного агрегата
Бумага должна обладать хорошим восприятием печатных красок, иметь прочную поверхность и не должна пылить.
Просвет бумага должен быть равномерным и соответствовать образцу, согласованному между потребителем и изготовителем.
Разнооттеночность в одной партии бумаги не допускается.
Обрез кромок бумаги должен быть чистым и ровным.
Намотка бумаги должна быть равномерной и плотной по всей ширине рулона.
В бумаге не допускаются складки, морщины, залощенные и матовые полосы, пятна, в том числе просвечивающие, надрывы и отверстия, видимые на просвет невооруженным глазом.
В рулонной бумаге допускаются малозаметные морщины и другие дефекты, кроме надрывов и отверстий, которые не могут быть обнаружены в процессе перемотки, если показатель этих внутрирулонных дефектов, определенный по ГОСТ 13525.5—68, не превышает 1,0%.
Число склеек в рулоне не должно превышать двух, для
бумаги марки В и поставляемой на экспорт — одной, а для бумаги
с государственным Знаком качества — одной на 10 рулонов для
бумаги форматом до 90 см включительно, и одной на 5 рулонов
для бумаги форматом свыше 90 см.
Концы полотна бумаги в местах обрывов должны быть прочно склеены по всей ширине рулона без склеивания смежных слоев.
По показателям качества бумага первого сорта должна соответствовать нормам, указанным в таблице.
Таблица 1
| Наименование показателя | Норма для бумаги марки А | Метод испытания |
| 1. Состав по волокну, %Целлюлоза сульфитная белёная хвойная по ГОСТ 3914-74 , не менееЦеллюлоза сульфитная белёная лиственная по нормативно- технической документации, не более | 80 20 | По ГОСТ 7500-75 |
| 2. Масса бумагиплощадью 1 м2 , г | 120 | По ГОСТ 13199-67 |
| 3. Плотность, г/см3 | 0,95-1,10 | По ГОСТ 13199-67 |
| 4.Разрывная длина в среднем по двум направлениям , м, не менее: рулонной листовой | 2200 1900 | По ГОСТ 135.25.1-79 |
| 5. Сопротивление излому (число двойных перегибов) в поперечном направлении , не менее | 5 | По ГОСТ 135.25.2-68 |
| 6. Степень проклейки, мм:а) для бумаги всех масс, кроме массы бумаги площадью 1 м2 220 г | 0,25- 0,75 | По ГОСТ 8049- 82 |
| 7. Зольность, % | 18-22 | По ГОСТ 7629- 77 |
| 8. Гладкость, с | 300 -650 | По ГОСТ 12795- 78 |
| 9. Впитываемость, с | 25-40 | По ГОСТ 12603- 67 |
| 10 Сорность | 100 | По ГОСТ 13525.4- 68 |
| 11. Белизна,%а) без оптического отбеливателя, не менееРазница значений белизны по сторонам, %, не более б) с оптическим отбеливателем , не менееРазница значений белизны по сторонам , %, не более | 76 | По ГОСТ 7690- 76 |
| 12. Влажность, % | 5,5+1 | По ГОСТ 13525.19- 71 |
На дисковых мельницах осуществляют следующие виды размола волокнистых материалов:
1.Предварительный размол - осуществляется в варочных цехах с целью разделения сучков, костры и непроваренной щепы на волокна.
2.Размол щепы - осуществляется оря производстве различных видов древесной массы (термомеханическом, химико-термомеханическом и т.п.) и при размоле полуцеллюлозы высокого выхода.
3. Размол отходов сортирования целлюлозного и древесномассного
производства,
4. Массный размол - осуществляется в размольно-поодготовительных цехах для придания размалываемым волокнам определенных технологических свойств.
5. Окончательный размол или "выравнивание" массы - осуществляется перед подачей массы на бумаго- или картоноделательную машину для расщепления сгустков волокон в массе.
Основным видом размола, применяемым на всех предприятиях, выпускающих бумагу и картон, является массный размол. Массный размол может проводиться как при низкой концентрации (2-6 %), так и при высокой (10-13 %).
Оптимальным режимом работы дисковых мельниц считается такой.при котором прирост степени помола за одну ступень составляет 5-15 ○ ШР. При этом для трудноразмалываемых материалов (сульфатная, хлопковая целлюлоза и др,) рекомендуется прирост степени помола 5-8°ШР за одну ступень, а для легкоразмалываемых (сульфитной целлюлозы, нейтральносульфитной полуцеллюлозы и др.) рекомендуется - 8-15°ШР.
Необходимое количество дисковых мельниц определяется по затратам энергии на размол. Для расчета используют показатель удельного расхода энергии Ао, показывающий, сколько энергии нужно затратить, чтобы повысить степень помола I т полуфабриката на 1°ШР. Этот показатель практически не зависит от типа размалывающего оборудования и определяется только видом полуфабриката. Значения удельных расходов энергии для основных видов полуфабрикатов в зависимости от глубины процесса размола приведены в табл.3.
Таблица 3
Средние значения удельных расходов энергии (А0)
при размоле основных видов полуфабрикатов
| Вид волокнистого полуфабриката | Удельный расход энергии (А0), кВт*ч/т*○ШР |
| размол от 13 – 15 до 27-30 ○ШР | |
| Сульфитная хвойная беленая целлюлоза | 5 |
3.2. Выбор оборудования для размола полуфабрикатов
Размалывающее оборудование предназначено для разделения полуфабрикатов на волокна, их измельчения, фибрилляции, гидратации и придания им ряда определённых свойств.
Для размола полуфабрикатов применяются различные виды оборудования: дисковые и конические мельницы, роллы, пульсационные мельницы и т.п. В настоящее время на предприятиях, вырабатывающих массовые виды бумаги и картона, применяются почти исключительно дисковые мельницы. Широкое их применение объясняется рядом преимуществ: возможностью размола массы при высокой концентрации (до 40%) ; повышением однородности получаемой массы ; меньшими габаритами и удобством обслуживания; значительно большей мощностью одного агрегата и снижением удельного расхода электроэнергии на 15- 25 % по сравнению с коническими мельницами. Применяем следующую дисковую мельницу.
Таблица 4
| Тип или марка | Мощность _л.двигателя., МЭД, кВт | Частота вращения ротора, с-1 | Диаметр диска. Мм | Производительность воздушно- сухого волокна, т/сутки | Примечание |
| МД -17 | 250 | 1500 | 630 | 70 | 1 |
Расход электроэнергии на размол полуфабриката определяется по формуле, кВт*ч/сут
А = А0 * Q (ПК – ПН)
где А0 – удельный расход энергии ,кВт*ч/т*○ШР (из табл. 5)
Q – количество воздушносухого полуфабриката, направляемого на размол, т;
ПК и ПН - конечная и начальная степень помола массы, ○ШР
Суммарный расход электроэнергии на размол (А) составит:
А = 5* 200 (30-14) = 16000 кВт*ч/сут
Далее определяется суммарная мощность электродвигателей дисковых мельниц (МЭД) с учётом круглосуточной работы мельниц:
А 16000
МЭД = ----------------- = --------------- = 766 кВт
τ * η 24 * 0,87
где τ – количество часов работы мельницы в сутки (24 час)
η - коэффициент загрузки электродвигателей (0,85 – 0,90)
Определяем количество ступеней размола полуфабриката (n)^
ПК – ПН 30 -14
n = ---------------- = ------------------- = 1.6
∆ ○ШР 10
где ∆ ○ШР- рекомендуемый прирост степени помола полуфабриката за одну ступень.
Распределение мощности между ступенями размола может быть различным и определяется принятым технологическим режимом. Допустим, что 60 % мощности расходуется на первой ступени размола, а остальные 40 % на второй, тогда суммарная мощность электродвигателей мельниц первой ступени будет равна:
МЭД1 = МЭД * 0,6 = 766 * 0,6 = 460 кВт
а для второй ступени:
МЭД2 = МЭД * 0,4 = 766 * 0,4 = 306 кВт
Принимаем для размола мельницы МДС – 17 с электродвигателями мощностью по 250 кВт. Тогда количество мельниц, необходимых для первой ступени размола, составит