Определение основных параметров работы машины

Введение

Данное учебное пособие предназначено для разработки дипломных, курсовых проектов, выпускных работ или курсовых заданий на тему «Сеточная часть» бумагоделательной, картоноделательной или сушильной машины по курсу ТиК БДМ. В учебном пособии рассмотрены расчёты на прочность и жёсткость отдельных узлов сеточной части, а также определение мощности необходимой для её работы.

В данном учебном пособии не рассматривается расчёт обезвоживания в сеточной части.

Сеточная часть

Сеточная часть предназначена для формования и обезвоживания волокнистой суспензии и превращения её во влажное бумажное полотно концентрацией от 18% до 22% (в зависимости от вырабатываемой продукции).

По конструкции сеточные части также можно разделить на следующие:

- круглосеточные, с ваннами и погружёнными в них сеточными цилиндрами, прямоточного и противоточного типов;

- с вакуумформующими цилиндрами и индивидуальными напорными ящиками, как правило, турбулентного типа;

- с плоскими сеточными и столами (самыми распространёнными в РФ);

- комбинированными сеточными частями, сочетающими плоский сеточный стол и верхнее формующее устройство (двухсеточное формование), например Симформер;

- с несколькими плоскими сеточными столами для выработки многослойной продукции;

- комбинированными сеточными частями, сочетающими плоский стол и ванну с сеточным цилиндром для нанесения верхнего слоя (такая конструкция используется для выработки гознаковской бумаги для документов и банкнотной бумаги);

сеточные части для формования и обезвоживания полотна между двумя сетками (двухсеточного формования).

Конструкция сеточной части представляет систему стоек, поперечных и продольных балок образующих сеточный стол (столы) или секции (при двухсеточном формовании), на которых устанавливаются обезвоживающие элементы, крепятся грудной вал, поворотный вал, спрыски кромочные и заправочный отсечек. Сеточные части, имеющие сеточные столы или секции оснащаются устройствами для измерения натяжения сетки, для натяжения и правки сетки.

Для обслуживания нижней ветви сетки устанавливаются спрыски высокого давления периодического или постоянного действия, моющие спрыски постоянного действия. Все сетковедущие валы оснащены шаберами, а внутренние валы шаберами с корытами.

Сеточные части также оснащаются отбойными спрысками для смыва брака в гауч-мешалку при обрывах и отбойными кромочными спрысками постоянного действия.

Для обезвоживания или для нанесения водяных знаков сеточные части с плоскими столами могут оснащаться ровнителями.

Для снижения анизотропии и улучшения просвета бумажного полотна, сеточные части могут оснащаться механизмом тряски однозональным, двухзональным, или обеспечивающим тряску одного грудного вала. Фирмой «Фойт » разработана высокочастотная тряска дающая возможность её использования при высоких скоростях работы машин.

Сеточные части любого типа оснащаются корытами или сборниками для отводимой от полотна воды. Вода из сборников поступает в подсеточную ванну, расположенную под сеточной частью, если машина двухэтажная, или в рядом стоящий сборник в одноэтажных машинах. Чтобы предотвратить растекание суспензии после напуска на плоских сеточных столах устанавливаются форматные линейки, которые крепятся к фланцам боковых стенок напорного ящика.

Для удобства одевания синтетических сеток на современных машинах как двухэтажных, так одноэтажных (при модернизации старых сеточных сеточных частей) используются консольные сеточные столы или секции при сеточных частях двухсеточного формования. Модернизация сеточных столов одноэтажных машин сводится к установке «S» образных балок, которые старые разборные столы превращают в консольные, тем самым значительно облегчая смену сетки.

Наряду с очень старыми разборными столами (которые в настоящее время в основном сносятся) имеют место на старых машинах выкатные столы, которые также доживают свой век и редко модернизируются.

Все консольные и выкатные столы для удобства одевания сетки имеют механизмы для опускания грудного вала, оснащаются тележками и скалками.

Стойки и балки сеточного стола (в отечественной промышленности) сварной конструкции изготавливаются из стали марки СТ3 и облицовываются нержавеющей сталью марок 12Х18Н9Т или 08Х22Н6Т.

Сеточные части также оснащаются мостками обслуживания, изготовленными из нержавеющей стали и крепящимися к продольным балкам сеточного стола.

Определение основных параметров работы машины

При разработке курсового проекта необходимо знать производительность машины «НЕТТО», т.е. на складе и «БРУТТО» по которой производится расчёт. Предприятиями для разработки машины как правило, в техническом задании, указывается ассортимент вырабатываемой продукции с указанием массы 1м² в граммах, годовая производительность машины, ориентировочная усадка полотна в сушильной части и некоторые другие параметры о которых будем говорить ниже.

Основной характеристикой работы машины является часовая производительность машины, имеющая размерность кг/час и всегда являющейся «БРУТТО»

При заданной годовой производительности «НЕТТО» определяется часовая производительность машины:

Таблица 1

где Q- годовая производительность, т/год;

t- количество часов работы машины в сутки - 24;

n- количество суток в году – 365;

k₁ – коэффициент, учитывающий потери товарной продукции холостом ходу, в браке при обрывах, резке и отделке;

k₂ – коэффициент использования скорости машины;

k₃ – коэффициент рабочего числа работы машины в сутки

Значения всех коэффициенты сведены в таблицу 1

Однако для определения часовой производительности машины имеется также формула, связывающая основные параметры машины и массу квадратного метра вырабатываемой продукции [6];

где Β – ширина бумажного полотна на накате (необрезная), м;

V – скорость машины (определяется по скорости последнего сушильного цилиндра), м/мин;

q - масса 1м² бумаги, картона или целлюлозы, г

Из этой формулы по заданной (как правило) ширине машины определяется скорость машины;

Так как значение часовой производительности уже было определено, то подставляя значение Q_час. из формулы 1 получим следующую формулу для скорости машины [4];

При расчётах скорость по приводу, как правило, увеличивают на 25÷30% откуда

V_пр. = V·(1,25÷1,3) (5)

Рис.1

При расчётах используется всегда скорость по приводу, но так как скорости агрегатов машины разные в соответствии с изменениями ширины полотна при обезвоживании, то и скорости по приводу также разные.

На рисунках 1,2,3,4,5,6, представлены cхемы и изображение агрегатов современных сеточных частей бумагоделательных и картоноделательных машин.

Рис.2

Рис.3

Рис. 4

Рис. 5

Рис.6