Оборудование для переработки древесины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

ГОУ СПО «Сыктывкарский целлюлозно-бумажный техникум»

Контрольная работа №1

по дисциплине: «Оборудование переработки древесины»

вариант 10

Выполнил студент

специальность 2603

заочного отделения

группы ЦБ-61сз

Руководитель преподаватель

Чистоусов А.А.

Сыктывкар 2010г.

Содержание

1. Классификация бумагоделательных машин

2. Устройство гауч-вала

3. Конструкция мешальных бассейнов

4. Компоновка прессовой части бумагоделательной машины

5. Назначение и конструкция сукномоек

6. Конструкция саморезки

7. Конструкция гильзоклеильных станков

Задача

Список литературы

1. Классификация бумагоделательных машин

Бумагоделательная машина состоит из напорного ящика, сеточной, прессовой и сушильной частей, каландра и наката. На сеточной части происходит интенсивное обезвоживание и формирование бумажного полотна. Пройдя сеточную часть машины, бумажное полотно поступает на прессовую часть, где продолжается обезвоживание и его уплотнение.

Из общего количества воды, удаляемой на бумагоделательной машине, на сеточную и прессовую части приходится 97-98%. Дальней шее обезвоживание происходит на сушильной части машины. Сушильная часть состоит из двух рядов сушильных цилиндров, расположенных в шахматном порядке. Бумажное полотно прижимается к нагретой паром поверхности сушильных цилиндров при помощи хлопчатобумажных или шерстяных сукон и окончательно высушивается.

После сушильной части сухость бумажного полотна достигает 92%, а температура 80-95°. Для охлаждения и ликвидации накопившегося на горячей и сухой бумаге статического заряда электричества бумажное полотно проходит через холодильные цилиндры, куда вместо пара подается холодная вода, машинный каландр и далее поступает на накат, где наматывается в рулоны.

Основными параметрами, характеризующими бумагоделательную машину, являются: вид вырабатываемой бумаги, вес 1м² и обрезная ширина бумаги, скорость машины и предел регулирования скорости.

Классификация бумагоделательных машин

2. Устройство гауч-вала ячейкого типа

Ячейковый вал (рис.2.1,а) представляет собой чугунный пустотелый цилиндр. На его наружной поверхности в продольном направлении расположены бронзовые колосники таврового сечения, образующие отдельные ячейки. С торцов вала установлены две неподвижные отсасывающие головки, соединенные с вакуумным насосом. При вращении вала, когда с отсасывающей головки соприкасается ячейка, в ней создается вакуум, равный 0,3-0,6кгс/см². При выходе из зоны отсасывающей головки в ячейке создается нормальное атмосферное давление. Изготовление и запрессовка бронзовых колосников упрощается при несколько иной конструкции ячейкого вала (рис.2.1,б), когда ячейки образуются ребрами чугунного цилиндра, на котором запрессован бронзовый дырчатый цилиндр, подобный цилиндру камерного вала, но с меньшей толщиной стенки(15-20мм).

Рис.2.1. Ячейковые отсасывающие валы:

а - с бронзовыми колосниками; б - с перфорированным цилиндром;

1 - чугунный пустотелый цилиндр; 2 - подшипники вала; 3- бронзовые колосники; 4 - отсасывающая головка; 5 - отводящий патрубок; 6 и 7 - лицевая и приводная цапфы; 8 - перфорированный цилиндр; 9 - накладка; 10 и 11 - пневматические шланги торцового прижима и прижима поперечных уплотнений; 12 - поперечное уплотнение для регулирования ширины отсоса; 13 - вентиль для регулирования количества отсасываемого воздуха; 14 - подставка

Внутри ячейковых валов нет отсасывающей камеры. Внутренняя поверхность ячейковых валов не подвергается износу. Ввиду меньшей площади уплотнений ячейковые валы потребляют меньшую мощность, чем камерные. В ячейковых валах можно установить две-три отсасывающие головки и этим создать соответствующее количество зон отсоса с разным вакуумом. Потребная производительность больше для ячейковых, чем для камерных валов, вследствие необходимости отсасывания неэффективного воздуха, не прошедшего через полотно бумаги. При уменьшении объема ячеек скорость движения воздуха в них возрастает и увеличиваются потери на сопротивление. Для быстроходных и широких машин количество неэффективного воздуха значительно, что увеличивает и без того большую мощность, потребляемую вакуумными насосами. В связи с этим ячейковые валы применяются только на тихоходных бумагоделательных машинах, работающих со скоростью до 200м/мин, а также на картоноделательных машинах.

3. Конструкция мешальных бассейнов

Бассейн - вертикальный аппарат, состоящий из двух цилиндрических обечаек, соединенных между собой коническим переходом(рис.3). Диаметр и высота нижней, цилиндрической, части значительно меньше верхней. Верхнее днище бассейна коническое, нижнее плоское. В нижней, цилиндрической, части аппарата устанавливаются перемешивающее и разбивательное устройства. На стороне корпуса располагается рассекатель, улучшающий циркуляцию массы. В центре верхнего, конического днища расположен разбрасыватель массы, предназначенный для равномерного распределения массы по сечению аппарата. Перемешивающее устройство представляет собой горизонтальную пропеллерную мешалку, располагаемую непосредственно на корпусе аппарата или на самостоятельном фундаменте. Зона входа мешалки в корпус аппарата выполнена в виде усеченного конуса, выступающего внутрь бассейна.

Рис.3 Бассейн для массы высокой концентрации: 1 - корпус; 2 - перемешивающее устройство; 3 - разбавительное устройство; 4 - разбрасыватель массы; 5 - рассекатель потока

4. Компоновка прессовой части бумагоделательной машины

С сеточной части бумагоделательной машины бумажное полотно поступает на прессовую часть. Обезвоживание на прессах оказывает существенное влияние на свойства бумаги: повышается ее объемный вес, улучшается структура полотна, повышаются показатели разрывной длины, числа двойных перегибов и сопротивления продавливанию, уменьшается воздухонепроницаемость бумаги.

Помимо ранее применявшихся четырех типов двухвальных прессов - обычного, отсасывающего, обратного и сглаживающего, теперь применяют еще два типа прессов: обратный отсасывающий и горячий.

Рис.4.1. Прессовая часть:

1-гауч; 2 и 3-первый и второй прессы(отсасывающие); 4 и 5-третий(обратный отсасывающий) и четвертый (обычный) прессы; 6,7 и 8-сукномойки первого пресса(типа отсасывающего вала), второго пресса(вакуумная перемещающаяся) и третьего пресса(щелевая); 9 и 10-механизмы натяжки и правки сукон; 11-сушильный цилиндр.

Обычный пресс (рис.4.1) состоит из двух валов; нижний вал, неотсасывающий, металлический, покрытый слоем кварцевой резины (стонина). Верхний вал опирается на нижний и дополнительно нагружается для создания необходимого давления между валами. Верхний вал по отношению к нижнему смещен в сторону, противоположную ходу бумаги, ввиду этого давление на бумажное полотно постепенно увеличивается и достигает максимума по линии касания валов. Величина смещения зависит от местоположения пресса на машине, от диаметра валов и скорости машины. Смещение на последующих прессах уменьшают; при возрастании скорости машины и большем диаметре валов смещение увеличивают. Приводным является нижний вал, а верхний приводится во вращение от нижнего; сукноведущие валики вращаются сукном.

В отсасывающем прессе нижний вал - отсасывающий. Верхний вал (гранитный или покрытый стонином) смещен по ходу бумаги на 50-60мм. Вследствие этого бумажное полотно обезвоживается в начале зоны отсоса под действием вакуума, а затем - под действием вакуума и давления верхнего вала. Преимущества отсасывающего пресса: обеспечивают более равномерную сухость по ширине полотна; число обрывов уменьшается ввиду увеличения сил сцепления бумаги с сукном; сухость полотна бумаги на 1-2% выше.

Обратный пресс. При отливе бумаги на сеточной части гладкость обеих сторон неодинакова: сторона полотна, прилегавшая к сетке(сеточная сторона), имеет отпечаток сетки. При прохождении бумаги через обычный или отсасывающий пресс сеточная сторона бумаги лежит на шерстяном сукне. Лицевая сторона бумаги прилегает к гладкому верхнему валу, вследствие чего поверхность бумаги получается гладкой. Чтобы обе стороны бумаги по гладкости менее различались между собой, применяют обратный пресс, состоящий из двух валов: нижнего - металлического обрезиненного и верхнего - гранитного. Бумага заправляется так, что сеточная сторона ее прилегает к верхнему гладкому валу, а лицевая сторона к сукну.

Сглаживающий(офсетный) пресс предназначен для повышения гладкости бумаги и уплотнения ее. Для повышения гладкости сеточной стороны бумаги нижний вал пресса устанавливают металлический, покрытый бронзовой рубашкой, а верхний - обрезиненный. Бумага после сглаживающего пресса имеет более ровную и сомкнутую поверхность, вследствие этого улучшается коэффициент теплоотдачи между бумагой и сушильными цилиндрами, что позволяет уменьшить число сушильных цилиндров на 3-5%.

Обратный отсасывающий пресс. С нижним гладким валом соприкасается сеточная часть бумаги, вследствие чего гладкость ее возрастает. Нижний вал этого пресса металлический обычный; верхний, отсасывающий - обрезиненный. Бумага, находящаяся на сукне предыдущего пресса, подводится как можно ближе к валам обратного отсасывающего пресса, и заправляется в пресс воздухом или канатиками. Отжатая вода частично проходит сквозь бумажное полотно и стекает по нижнему валу, а частично удаляется воздухом в отсасывающую камеру верхнего вала.

Горячий пресс устанавливают после 6-10 сушильных цилиндров, так что температура бумаги при поступлении на пресс близка к 80°. Малая вязкость воды при такой температуре позволяет повысить линейное давление на прессе до 60-80кг/см, не опасаясь раздавливания бумаги. По конструкции горячий пресс может быть обычным или отсасывающим; заправка бумажного полотна в пресс производится канатиками. Сухость бумаги после горячего пресса повышается на 2-4%, бумага уплотняется на 7-9%; несколько повышается разрывная длина бумаги. Общая экономия в расходе пара доходит до 8-14%. Следует учесть, что при обезвоживании на горячем прессе увеличивается маркировка от сукна на нижней стороне бумаги и усложняется подбор тонких прессовых сукон.

5. Назначение и конструкция сукномоек

При работе бумагоделательной машины прессовые сукна загрязняются (забиваются мелким волокном, каолином и клеем); впитывающая и водопропускная способность их при этом уменьшается. Сильнее загрязняются сукна первых двух прессов, где отжимается большее количество воды, а бумага имеет меньшую прочность. На первом и втором, реже на третьем прессах устанавливают сукномойки; при этом водопропускная способность сукон почти не уменьшается, а срок службы увеличивается.

Конструктивно различают основные типы сукномоек: вальцовые, пневматические, вакуумные типа отсасывающего вала, вакуумные перемещающиеся и вакуумные типа отсасывающего ящика (отсасывающей трубы).

Вальцовую сукномойку (рис.5.1), состоящую из двух валов, охватываемых на 180° сукном, устанавливают на нижней(обратной) ветви сукна. Такое расположение валов обеспечивает лучшую очистку сукна. Нижний вал покрыт мягкой резиной, верхний обтянут медной рубашкой или покрыт стонитом. По конструкции вальцовая сукномойка напоминает обычный пресс, только меньших размеров. Перед вальцовой сукномойкой устанавливают два спрыска, обильно смачивающих сукно водой (40-50°) с двух сторон, вода отжимается из сукна при проходе его между валами сукномойки.

Рис.5.1. Сукномойка вальцовая

1 и 2 - нижний и верхний валы; 3 - механизм прижима и подъема верхнего вала; 4 - спрыски для сукна; 5 - сукно

Пневматическая сукномойка (типа Франко) состоит из перфорированного вала. Вал расположен с внутренней стороны сукна и охватывается им на 180°. До сукномойки сукно промывается спрысками, а на сукномойке продувается и высушивается воздухом. Более загрязнена наружная сторона сукна, прилегающая к бумажному полотну, загрязнения с нее удаляют продувкой воздухом.

Вакуумная сукномойка типа отсасывающего вала представляет собой обрезиненный отсасывающий вал несколько упрощенной конструкции (с нерегулируемым отсосом по ширине машины), устанавливаемый на обратной ветви сукна. Над этим валом установлен верхний вал; линейное давление между валами до 20кгс/см. Отсасывающий вал расположен с наружной стороны сукна, верхний вал - внутри сукна. До поступления на сукномойку сукно промывается спрысками. Для привода отсасывающего вала устанавливается вспомогательный двигатель, включенный в общую систему привода.

Вакуумная перемещающаяся сукномойка типа Виккери (рис.5.2).

Рис.5.2 Вакуумная перемещающаяся сукномойка:

а - схема установки сукномойки; б - сукномойка; 1- пресс; 2 - сукно; 3 - сукноведущий валик; 4 - сукномойка; 5 - коробка; 6 - винт; 7 - цепная передача; 8 - трубы для подачи горячей воды; 9,10 - трубы для отсоса воздуха

Состоит из одной-четырех металлических коробок, они устанавливаются на обратной ветви сукна и плотно прилегают к той ее стороне, которая соприкасается с бумагой. Коробка шириной 100мм и длиной 300-400мм медленной передвигается при помощи винта, вращающегося от редуктора , соединенного цепной передачей с нижним валом пресса, либо от отдельного электродвигателя, в плоскости сукна перпендикулярно его ходу (с лицевой на приводную сторону и обратно). Винт, имеющий по всей длине правую и левую резьбу, вращается в одном и том же направлении. Посредством двух пальцев, входящих в резьбовую канавку, втулка сцепляется с винтом. Когда втулка дойдет до конца нарезанной части винта, пальцы с правой нарезки попадают в левую нарезку и втулка, соединенная с коробкой, начнет перемещаться в обратную сторону. К коробке при помощи гибких шлангов подведены вода и пар, пар смешивается с водой, нагревая ее до 50-65°. На соприкасающейся с сукном поверхности коробки имеется продолговатая щель, через которую сукно промывается теплой водой, при этом загрязнения в сукне частично растворяются и отсасываются вместе с водой через вторую щель, соединенную с вакуумным насосом. Коробка по ходу сукна устанавливается так, что она сначала промывается теплой водой, а затем попадает в зону отсоса.

Вакуумные сукномойки типа отсасывающего ящика (отсасывающей трубы). В некоторых случаях для очистки сукон применяю разгонные валики типа Маунт-Хоуп. В этом случае устанавливают три валика, охватываемых сукном на 100-120°. Первый расширяет сукно, второй суживает его, а третий восстанавливает (расширяет) его до первоначальной ширины. До валиков имеются спрыски, а после валиков - отсасывающий ящик. Расширение и сужение сукна способствует удалению загрязнений, что в сочетании со спрысками и отсасывающим ящиком обеспечивает надлежащую очистку сукна.

На машинах, предназначенных для выработки газетной и писчей бумаги (без наполнителей), применяются отсасывающие трубчатые сукномойки. Обычно трубчатые сукномойки устанавливают попарно, при скорости свыше 300-400м/мин устанавливают две пары сукномоек. До сукномоек расположены один-два спрыска. Трубчатые сукномойки просты в эксплуатации и хорошо очищают сукно, но срок службы уменьшается вследствие износа.

6. Конструкция саморезки

Резка бумаги, картона и целлюлозы на листы и укладка их в стопы осуществляется на саморезках. Они по принципу резки делятся на гильотинные и ротационные. В саморезках гильотинного типа полотно подается под нож для поперечной резки периодически, и отруб производится при неподвижном полотне, что снижает производительность саморезки. В связи с этим они уступили место высокопроизводительным машинам с ротационной поперечной резкой полотна. На ротационных саморезках можно получать листы одного формата (одноформатные саморезки) и двух форматов (двухформатные саморезки). Получение двух форматов по длине осуществляется на саморезках путем установки двух механизмов поперечной резки. В этом случае часть разрезанных в долевом направлении полос направляется на первый механизм поперечной резки, а остальная часть на второй механизм поперечной резки. Узлы одноформатной и двухформатной саморезок идентичны. древесина бумагоделательный саморезка сукномойка

Рис.6 Ротационная одноформатная саморезка марки С1-08.

1 - горизонтальный транспортер; 2 - наклонный транспортер; 3 - расправочная доска;

4 - механизм продольной резки; 5 - тяговый пресс; 6 - механизм поперечной резки;

7 - быстроходный транспортер; 8 - фартук; 9 - тихоходный транспортер; 10 - верхние нажимные ленточки; 11 - опускающий стол с поперечным транспортером; 12 - гребенка; 13 - упорная доска с механизмами боковой подбивки листов; 14 - верхние прижимные ленточки; 15 - направляющие пластины; 16 - главный привод; 17 - вентилятор-разрыватель.

Бумага горизонтальным транспортером и наклонным подается к расправочной доске, которая направляет бумагу к механизму продольной резки, затем разрезанные в долевом направлении бумажное полотно тяговым прессом подается к механизму поперечной резки. Листы бумаги поступают на быстроходный транспортер, а затем на тихоходный транспортер. С тихоходного транспортера листы направляются на валик, подающий их на приемный опускающий стол с поперечным транспортером. На приемном столе листы укладываются между разделителями стоп. По мере накопления листов стол опускается, листы передаются на транспортер и уносятся им в заданном направлении. Во время опускания стола выдвигается приемная гребенка, на которую укладываются листы до освобождения стола. После останова транспортера включается подъем стола и накопленная на гребенке пачка принимается, а гребенка возвращается в исходное положение.

Продольная резка листов производится механизмами продольной резки, работающими по системе ножниц. Поперечная резка бумаги на ротационных саморезках производится на механизме, состоящем из неподвижного упорного ножа и ножа, расположенного на вращающемся барабане с радиальной и тангенциальной установкой ножей, а также на механизме, состоящем из двух вращающихся барабанов с тангенциальной установкой одного или двух ножей на них. При тангенциальном расположении ножей на барабане облегчается регулировка зазора между ножами верхнего и нижнего барабанов и уменьшается напряжение в ножах, так как усилие резания направлено в плоскости ножа, а при радиальном креплении - перпендикулярно.

Ножи поперечной резки больше ширины разрезаемого на саморезке полотна бумаги. Ножи изготавливаются из двухслойной стали: режущая поверхность из высококачественной стали, а тело из углеродистой стали с вязкой структурой. Ножи на барабане устанавливают по спирали, что уменьшает мощность и усилие резания, так как при этом увеличивается продолжительность резания. Соотношение мощности при поперечном и спиральном расположении ножей резко снижается. При этом также снижается и усилие резания. Для получения ровного отруба при расположении ножа на барабане по спирали барабан устанавливается не параллельно осям других валов, а с перекосом. Угол поворота долевой оси ножевого барабана зависит от длины отруба и шага спирали и не зависит от ширины разрезаемого полотна.

7. Конструкция гильзоклеильных станков.

Используемые на продольно-резательных и бобинорезательных станках гильзы изготавливают из бумаги весом 100-200г/м² на гильзоклеильных станках (рис.7).

Рис.7 Гильзоклеильный станок

1 - разматываемый рулон; 2 и 3 - верхний и нижний клеевые валики; 4 - клеевая ванна;

5 - шестеренчатый насос для подачи клея в ванну; 6 - бак для клея; 7 - шабер для снятия избытка клея; 8 - бумаговедущий валик; 9 - намоточная штанга.

Бумага с разматываемого рулона со скоростью 20-30м/мин проходит по бумаговедущим валикам к верхнему клеевому валику, где намазывается клеем и наматывается на валик диаметром 70мм, приводимый во вращение от электродвигателя через ременную передачу. Как только достигается заданный наружный диаметр (90-135мм), наматывание бумаги автоматически прекращается, бумага обрывается и гильза снимается с валика.

Задача

Определить толщину стенки сушильного цилиндра диаметром 150см, при условии, что избыточное давление пара в цилиндре равно 3кг/см², допускаемые напряжения для чугуна 200кг/см² и толщина стенки должна быть в два раза больше расчетной.

Д=150см; Р_из=3кг/см²; [у]=200кг/см²

у₁₌ 100кг/см²

Условие выполняется у₁<[у].

Список литературы

1. Мазарский С.М. «Оборудование ЦБП». Лесная промышленность, 1968

2. Чичаев В.А. «Оборудование ЦБП т1,2» Лесная промышленность, 1981

3. Эйдлин И.Я. «Бумагоделательные и отделочные машины», Лесная промышленность, 1970

Размещено на Allbest.ru