Проект реконструкции сеточной части БДМ 2 ООО Енисейский ЦБК с целью увеличения производительности (стр. 2 из 22)

Одним из путей решения, наиболее целесообразным в данных условиях, является поэтапная замена отдельных частей БДМ, которые более весомо влияют на производительность.

Основной и наиболее ответственной частью бумагоделательной машины является сеточная часть. На ней производится отлив и формование полотна. Именно здесь определяются будущие свойства бумажного полотна.

Путем улучшения формования и обезвоживания бумажного полотна на сеточной части можно повысить характеристики, качество бумаги и производительность, что приведет к реально ощутимой прибыли. Поэтому необходимо заменить ранее установленную бронзовую сетку и регистровые валики на синтетическую сетку с гидропланками и МОЯ, а также установить автоматическую сеткоправку и сетконатяжку. В данном дипломном проекте представлен именно такой вариант улучшения производственных возможностей БДМ №2 Енисейского ЦБК.

1. Технико-экономическое обоснование

1.1 Обзор существующих конструкций

Формующее устройство определяет конструкцию машины. Наиболее распространенной является односеточная конструкция с плоской сеткой.

Сеточные столы бывают выдвижные и консольные. В первом случае при смене сетки продольные балки с закрепленными на них устройствами выдвигаются в проход, освобождая место для растягивания новой сетки, после чего вдвигаются обратно в растянутую петлю сетки. Во втором случае продольные балки устанавливаются на поперечных балках закрепляемых на приводной стороне машины. При смене сетки убираются опоры на лицевой стороне и вся конструкция оказывается висящей на поперечных консольных балках. Растянутую перед машиной новую сетку надвигают на сеточный стол и вновь устанавливают опоры на лицевой стороне.

Операция по замене сетки выдвижного стола продолжается от 4 до 6 часов при одновременной работе 5¸6 человек. Продолжительность смены сетки консольного стола занимает от 50 до 90 минут [2].

Формующие сетки БДМ оказывают значительное влияние на процесс производства бумаги. Вторая половина XXвека ознаменовалась внушительным прогрессом в развитии одежды БДМ. В середине 1950-х гг. рабочая скорость БДМ, вводимых в эксплуатацию, резко возросла. При этом стали более интенсивно выходить из строя формующие сетки, изготовленные из фосфористой бронзы. При повышении скорости машин на 42% затраты на сетки возросли на 70% [3].

Ранее существовали сетки из металлов: монель-металла, из нержавеющей стали, хромированные и других металлов.

В настоящее время зарекомендовали себя формующие синтетические сетки БДМ, которые представляют собой тканое полотно, состоящее из нитей основы (продольные походу сетки) и нитей утка (поперечные по ходу сетки), размещенных в соответствии с определенной структурой.

Сетки из синтетических материалов ткутся без шва подобно прессовым сукнам. Живое сечение таких сеток примерно в 2 раза меньше, чем бронзовых, тем не менее, бумажное полотно на них обезвоживается легче.

При натяжении синтетической сетки нити основы выпрямляются и удлиняются, плотнее прилегают к нитям утка и сильнее изгибают их. При увеличении изгиба нитей утка их перекрытия сближаются, а потому ткань сужается.

Вновь надетую синтетическую сетку следует после пуска ее в ход неоднократно подтягивать в течение первых часов работы и контролировать заданное натяжение ведомой ветви по измерителю натяжения. Отношение между наибольшим удельным натяжением и предварительным не должно превышать допустимого, большее значение натяжения может привести к образованию складок.

Синтетические сетки изготавливают из высокопрочного полиэфирного или полиамидного волокна, подвергнутого специальной химической обработке с покрытием синтетическими смолами для повышения устойчивости к истиранию.

Регистровые валики (рисунок 1.1) поддерживают сетку и способствуют обезвоживанию бумажной массы на сеточном столе. Вода стекает лишь на участке регистрового валика между точками А и В, когда сетка входит в соприкосновение с поверхностью регистрового валика в точке А. Благодаря смачиванию и силам сцепления воды с поверхностью регистрового валика, а так же кинетической энергии вращения валика и движения сетки происходит всасывание воды в кармане АВС. В некоторой точке В всасывающее действие валика прекращается, так как подвод воды из слоя массы на сетке оказывается недостаточным, чтобы заполнить карман водой.

Рисунок 1.1 – Схема потоков в зоне регистрового валика

Схема потоков в зоне регистрового валика в соответствии с рисунком 1.1, показывает, что вблизи места касания сетки имеется две зоны или два «водяных клина»: набегающий, расположенный со стороны набегания сетки, и сбегающий.

Набегающий водяной клин складывается из слоя воды h₂, профильтровавшейся сквозь сетку и слой осевших волокон на открытом участке сетки, и слоя h₆, который переносится регистровым валиком вследствие прилипания к его поверхности. Вода набегающего клина при больших скоростях нагнетается сквозь сетку и слой осевших волокон в надсеточное пространство, в связи с чем уровень бумажной массы над валиком повышается до уровня h₀. При увеличении скорости высота гребней h₀ увеличивается.

Сбегающий водяной клин разделяется на два слоя: 1 слой – h₄, уносимый под сеткой, 2 слой – h₅, отходящий от сетки и сбрасываемый, за исключением слоя – h₆, в подсеточную ванну [4].

В настоящее время в замен регистровых валиков применяются гидропланки и мокрые отсасывающие ящики (МОЯ). Конструкция гидропланок и МОЯ наиболее подробно описана в разделе 2.1.

При работе с гидропланками уменьшается маркировка сеточной поверхности бумажного полотна при одновременном улучшении распределения волокон по толщине и сокращении провала мелкого волокна. Эффект гидропланок с точки зрения ослабления маркировки наиболее полно проявляется при скорости свыше 450 м/мин [5].

При работе с гидропланками удлинение синтетической сетки между грудным валом и отсасывающими ящиками больше, чем при работе с регистровыми валиками, а потому упругое скольжение на формующем участке сетки вызывает на полотне повышающее разрывное усилие и растяжимость бумаги.

Горизонтальная поверхность служит для поддержания сетки в этой плоскости, а переднее ребро планки для отвода воды снизу сетки. На поддерживающем участке по всей его длине должно быть обеспечено безупречное прилегание сетки к поддерживающей плоскости для того, чтобы после нее мог возникнуть соответствующий вакуум. При неравномерном прилегании происходит разрыв вакуума и появление полос на бумаге. Наклонная под углом а поверхность образует с сеткой расходящийся зев, в котором создается при движении над ним сеточной ткани с волокнистым слоем вакуум, под действием которого происходит обезвоживание бумажной массы.

Сетки различают по номерам, соответствующим количеству нитей основы на 1 см ее ширины, и по характеру плетения. Наиболее употребительны сетки от № 10 до № 40 в метрическом исчислении. Чем выше номер, тем меньше размеры ячеек сетки, равномернее распределение волокон в бумажном полотне и меньше провал мелкого волокна сквозь сетку вместе с оборотной водой. В зависимости от числа нитей основы, переплетающих нити утка, плетение сетки бывает одинарным, двойным и тройным (рисунок 1.2, а, б, в).

В настоящее время все шире применяются сетки полусаржевого плетения (рисунок 1.2, г), в которых проволока основы проходит попеременно под двумя проволоками утка с нижней сторонысетки и под каждой третьей проволокой с верхней се стороны. Срок службы сеток полусаржевого плетения больше, чем соток с обычным плетением, вследствие увеличения площади проволок основы, соприкасающихся с крышками отсасывающих ящиков, на которых в основном изнашивается сетка.

Прочность и износоустойчивость сеток больших номеров меньше, чем сеток малых номеров, а стоимость их значительно возрастает.

Сеткоправильные устройства. В связи с возможной непараллельностью валов сеточной части, а также вследствие разной величины вакуума в отсасывающих ящиках по ширине машины, неравномерного удлинения сетки, разной концентрации массы по ширине машины, движущаяся сетка несколько смещается перпендикулярно ходу относительно оси машины то на лицевую, то на приводную стороны, что может привести к повреждению кромок сетки.

Для поддержания сетки в среднем положении – симметрично относительно оси машины – устанавливается механизм правки на нерабочей ветви сетки, в котором имеется сетковедущий валик, называемый обычно правительным. Подшипник валика на приводной стороне закреплен шарнирно, а с лицевой стороны может перемещаться влево или вправо от среднего положения примерно на 100—150 мм [6]. Это дает возможность установить правительный валик не параллельно остальным валам. В ручных механизмах правки валик перемещают маховичком посредством винтовой передачи. Механизм правки показан на рисунке 1.3 а.

Схема действия механизма правки показана на рисунке 1.3 б. Если сетка по ходу своего движения сместится от оси машины (например, влево) на величину а, то правительный валик, первоначально расположенный параллельно остальным валам сеточной части, следует сместить на угол g.