Описание технологической схемы древесно-подготовительного цеха. Технологический расчет степени окорки древесины для получения газетной бумаги из сульфитной целлюлозы, страница 2

Для улучшения качества  щепы  перед переработкой  ее подвергают сортированию. Сортирование щепы сводится  к выравниванию размеров  древесных частиц  путем удаления крупной, и опилочной фракций. После  рубительной   машины  щепа   неоднородна по своим геометрическим размерам,  в ней содержится от 3 до 6-7 %  крупной  щепы и сучков,  около           2-3 % опилок. 

Щепа после рубительных машин по щепопроводу через распределительный циклон поступает на сортировку СЩ-500 на сортирование. Сортирование щепы происходит за счет колебания сит сортировки, при этом происходит разделение щепы на три фракции:

- крупную, которая подается  на  доизмельчение  в рубительную машин

- опилочную, подаваемую   в корьевые бункера, откуда автомашинами увозится в цех утилизации коры;

- нормальную, которая подается  в бункера варочных котлов.

Во время варки кора поглощает в два раза больше активной щелочи, чем древесина, вызывая нерациональный расход химикатов. Повышается сорность готового продукта, возникает нежелательное окрашивание, которое очень плохо поддается отбелке. Качество окорки древесины характеризуется процентом окоренной поверхности баланса, то есть степенью окорки, которая зависит от назначения древесины.

2.2 Технологический расчет

Необходимая, для получения газетной бумаги из сульфитной целлюлозы, степень окорки древесины у, %, определяется по формуле:

                                  (2.1)

где K_н – объём коры на древесине, %,так как используется хвойная порода древесины(ель) принимаем K_н = 10%, таблица 1.1, с. 8 [31]

       K_к – допустимое содержание коры на древесине, %, для получения щепы первого сорта для сульфитной варки принимаем  K_к = 1,0%, таблица 1.2, с. 9 [31].

Транспортная производительность барабана Q, пл.м³/ч, определяется по формуле:

                       (2.2)

где Q   -  технологическая производительность барабана, пл.м³/ч;

      K - коэффициент плотности укладки балансов в барабане. Для хаотичной укладки балансов в барабане составляет 0.4 – 0.5. При расчёте принято K = 0.4;

      K₁ - коэффициент, учитывающий влияние свойств балансов на их перемещение в барабане, для большинства случаев принимается равным 1;

      K₂ - коэффициент, учитывающий различия в транспортной и технологической производительности барабана при однократном прохождении балансами принимается равным 1;

      a -  угол заполнения. Для среднего сечения принимается равным 90°;

      u - окружная скорость барабана. Для барабанов, используемых в ЦБП, находится в диапазоне u = 1.26 – 2.09 м/с.;

      g - угол наклона свободной поверхности массы балансов к продольной оси барабана. Для двухсекционного барабана угол предварительно принимается равным 1°;

      b- угол подъёма балансов в поперечном сечении барабана. Угол подъёма изменяется в зависимости от свойств балансов в пределах от 32° до 50°. При расчёте принимается среднее значение b = 40°.

                                               (2.3)

где D – диаметр барабана, м, D=5м;

      n – частота вращения барабана, об/мин, n=6 об/мин.

Подставляя эти значения в формулы (2.3), (2.2) получим:

Полученная производительность на 51 % превысила производительность действующего барабана, установленного в ДПЦ.

Осредненная скорость перемещения баланса вдоль оси барабана W, м/мин, определяется по формуле:

                                         (2.4)

где F – площадь сегмента заполнения, м².

                            (2.5)

Угол наклона свободной поверхности массы балансов к продольной оси барабана, град, определяется по формуле:

      (2.6)

Из полученного результата видно, что скорость продольного перемещения балансов в барабане обеспечивается углом g = 1°.

Продолжительность пребывания баланса в барабане t, мин, определяется по формуле:

                                (2.7)

где y – степень окорки древесины, в долях единицы;

      t_k – предел прочности на скалывание коры с древесины, Н/см²;

      b – толщина коры, мм;

      с, а – параметры процесса окорки.

Принимаем t_k= 0,95 кН/см²; b=6 мм; с=2,85; а=1,3 [31]

                                                   (2.8)

мин

Длина барабана L, м, определяется по формуле:

                                                             (2.9)

В соответствии с ОСТ 26-08-2002-77 полученное значение длины барабана, состоящей из глухой и открытой секции, округляется в сторону увеличения до стандартного таблица 1.7 с.26 [31], L = 20,4 м. Длина секции составляет 10,2 м.

Суммарная нагрузка, действующая на барабан Р_∑, Н, определяется по формуле:

                             (2.10)

где P₁ – сила веса металлоконструкции, Н;

      P₂ – сила веса воды в глухой секции барабана, Н;

      P_д - сила веса древесины, Н.

                                                (2.11)

где g_д – удельный вес древесины, Н/м³; g_д = 6000 Н/м³,таблица 1.12, с. 59 [31].

Определяем силу веса металлоконструкции с учётом веса двух бандажей и зубчатого колеса P₁, Н, определяется по формуле:

                                         P₁ = P₀ + 195762,                                                (2.12)

где Р₀ -  сила веса обечайки барабана, Н

                                            (2.13)

где g₀ – удельный вес материала обечайки, g₀ = 76440 Н/м³;

      d₀ – толщина обечайки, м.

Определяем толщину обечайки по эмпирической формуле:

                                           d₀ = (0.007¸0.011)D,                                       (2.14)

d₀ = 0.007·5,0=0,035 м

P₁=424238+195762=620000 Н

Удельная нагрузка, действующая на единицу длины барабана q, Н/м, определяется по формуле:

                                                    (2.15)