Основные расчеты по массоподготовительному отделу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный

технологический университет растительных полимеров

Кафедра комплексной химической переработки древесины

Курсовая работа

«Основные расчеты по массоподготовительному отделу»

Выполнил: студент гр.146

Захарова К.С.

Проверил: Кейзер П.М.

Санкт-Петербург

2011

Содержание

1. Расчеты производительности бумагоделательной машины и фабрики

2. Основные расчеты по массоподготовительному отделу

2.1 Расчет расхода свежих полуфабрикатов

2.2 Расчет и выбор размалывающего оборудования

2.3 Расчет емкости бассейнов

2.4 Расчет и выбор массных насосов

2.5 Расчет и выбор оборудования для переработки оборотного брака

Библиографический список

I. Расчет производительности бумагоделательной машины и фабрики

бумагоделательный оборудование переработка

В данной курсовой работе произведен расчет по фабрике в составе 1-й бумагоделательной машины необрезной ширины 2,52 м, вырабатывающей фильтровальную бумагу быстрой фильтрации (ФОБ) 75г/ при скорости 50 м/мин.

Показатели качества бумаги. ФОБ-ГОСТ 12026-76

Наименование показателя	Норма для марок	Метод испытания
	ФОБ	ФОС	ФОМ
Состав по волокну,% целлюлоза сульфатная предгидролизная кордная по ГОСТ 16672-82	100	100	100	По ГОСТ 7500-85
Масса м2,г	75±3	75±3	95±3	По ГОСТ 13199-67
Разрывная длина в среднем по двум направлениям, м, не менее	2000	2000	3000	По ГОСТ 13525.1-79
Массовая доля железа, %, не более	0,0020	0,0020	0,0020	По ГОСТ 18462-77
Массовая доля золы, %, не более	0,1	0,1	0,1	По ГОСТ 7629-77
Белизна, %, не менее	83	83	83	По ГОСТ 7690-76
Фильтрующая способность, с	17±9	36		По ГОСТ 7584-77
Разделительная способность (задерживает осадок)	Гидроокиси железа	Сернокислого свинца	Сернокислого бария	По ГОСТ 75-84-77
Сорност- число соринок на 1 м2 площадью свыше 0,1 до 0,5 мм2, не более	100	100	100	По ГОСТ 13525.4-68

При определении производительности БДМ рассчитываются:

Q ч. бр -максимальная расчетная часовая производительность машины при безобрывной работе;

Qc.бр - максимальная расчетная выработка машины при безобрывной работе в течении 24 часов;

Q с. п. , Q с. п. ф. - среднесуточная производительность машины и фабрики;

Q год, Q год ф. -годовая производительность машины и фабрики;

где

Bн - ширина полотна на накате, Bн = 2,52 м;

Vр - рабочая расчетная скорость машины, Vр = 50 м/ мин;

g -масса бумаги, g = 75 г/м кв.;

0,06 - коэффициент для перевода граммы в килограммы и минут в часы;

К эф - общий коэффициент использования БДМ, К эф =0,8 ;

345 - расчетное число дней работы БДМ в году;

Суточная и годовая производительность фабрики с установкой двух БДМ составляет:

Q с. п. ф. = Q с. п. * 2 =10,89 * 2 = 21,78 т/сут ;

Q год ф. = Q год * 2 =3,75 * 2 = 7,5 тыс. т/сут ;

2. Основные расчеты по массоподготовительному отделу

Расчет массоподготовительного отдела фабрики бумаги фильтровальной вырабатываемой в соответствии с ГОСТ 16762-82 из сульфатной целлюлозы марки А (гост 7500-85);

2.1 Расчет расхода свежих полуфабрикатов

Расход свежих полуфабрикатов рассчитывается по формуле:

где

Рс - расход свежего воздушно- сухого полуфабриката на 1 т бумаги, кг;

В - влага, содержащиеся в 1 т бумаги, кг;

З - зольность бумаги, %;

K - расход канифоли на 1 т бумаги, кг;

П - безвозвратные потери (промой) волокна 12% -й влажности на 1 т бумаги, кг;

Oт -отход волокна -12%-йвлажности на другие виды продукции на 1 т бумаги, кг;

0,88 - коэффициент для перевода из абсолютно-сухого в воздушно-сухое состояние;

0,75 - коэффициент, учитывающий содержание канифоли в бумаге.

На основании ГОСТа для ФОБ бумаги принимаем:

В= 6% или 60 кг;

З=0%;

К=0 кг;

П=1% или 10 кг;

Отходов волокна на другие виды продукции нет, т. е. Oт =0.

кг.

Расход сульфатной целлюлозы для изготовления 1 т бумаги составляет:

1068* 1,00 = 1068 кг.

1). Для обеспечения максимальной суточной производительности БДМ расход полуфабрикатов составляет:

сульфатной целлюлозы -1,068·13,6=14,5 т;

2). Для обеспечения суточной производительности нетто БДМ расход полуфабрикатов составляет:

сульфатной целлюлозы 1,068 *10,89=11,6 т;

3). Для обеспечения годовой производительности БДМ и фабрики расход полуфабрикатов соответственно составляет:

небеленой хвойной сульфатной целлюлозы:

1,068·3,75= 4 тыс.т;

1,068 * 7,5 = 8 тыс.т;

Таблица 2.1.

Виды п/ф и бумаги	Единица измерения	Удельный расход на 1т бумаги	Буммашина
			час	сутки	год
				При без обрыв ной работе	С учетом К эф
Бумага ФОБ СФА цел-за	т тыс.т т тыс.т	1,068	0,567	13,6 14,5	10,89 11,6	7.5 8

2.2 Расчет и выбор размалывающего оборудования

Расчет количества размалывающего оборудования произведен на основе максимального потребления полуфабрикатов с учетом 24 часовой продолжительности работы оборудования в сутки.

Максимальный расход воздушно-сухого волокна составляет 14,5 т/сутки.

При расчете количества мельниц исходя из положения, что эффект размола примерно пропорционален расходу электроэнер- гии.

Расход электроэнергии на размол целлюлозы рассчитывается по формуле:

E= e· Pc· (в- а), кВт·ч/сут ;

где

e - удельный расход электроэнергии, е= 16 кВт·ч/Iт·I єШР;

Pc - количество воздушно- сухого полуфабриката, подлежащего размолу;

а - степень помола полуфабриката до размола,

сульфатной целлюлозы: а=15 єШР;

в -степень помола массы после размола, в=25 єШР.

Суммарная мощность электродвигателей размалывающих мельниц рассчитывается по формуле:

, кВт;

где

-коэффициент загрузки электродвигателей, =0,8;

Z- количество часов работы мельницы в сутки, Z=24 часа.

Мощность электродвигателей мельниц по ступеням размола рассчитывается следующим образом:

для 1-ой ступени

для 2-ой ступени

;

где

X1 и X2 - распределение электроэнергии соответственно на 1-ую и 2-ую ступени размола, %.

Необходимое количество мельниц для 1-ой и 2-ой ступени размола составляет:

и ;

где

N1м и N2м -мощность электродвигателей мельниц, предусматривае-мых к установке на 1-й и 2-й ступенях размола, кВт.

В соответствии с принятой технологической схемой (рис. 1) процесс размола осуществляется при концентрации 4% до 22 єШР в дисковых мельницах в две ступени.

Начальная степень помола для:

сульфатной целлюлозы - 15 єШР;

В расчете принят удельный расход электроэнергии 16 кВт·ч/Iт ·I єШР, так как размол запроектирован в дисковых мельницах с учетом экономии электроэнергии 25%.

Число расчета электроэнергии для размола

небеленой хвойной сульфатной целлюлозы составляет:

E= 16·14,5 ·(25-15)=2320 кВт·ч/сут ;

Для обеспечения этого расхода электроэнергии необходимо, чтобы суммарная мощность электродвигателей, установленных для размола мельниц, составляла:

кВт -для сульфатной ц-зы;

Размол мощности по ступеням размола распределяется в соответствии со свойствами размалываемого полуфабриката и видом готовой продукции. В данном примере в композицию бумаги входит 100% сульфатной предгидролизной кордной целлюлозы и, поэтому характер помола сульфатной целлюлозы должен быть длинноволокнистым при достаточно высокой степени фибрилляции волокна. Исходя из этого, целесообразно на 1-ую и 2-ую ступень размола сульфатной целлюлозы по 60% и 40% мощности соответственно:

N1= N=72,5 кВт;

- небеленой лиственной сульфатной целлюлозы

N2= N· =48 кВт проекте предусмотрена установка мельниц МД-00 мощностью электродвигателя 45 кВт различающиеся на 1-ой и

2-ой ступени характером гарнитуры.

Потребное количество мельниц на 1-ую и 2-ую ступень размола для 3.

С учетом резерва необходимо предусмотреть 4 мельницы.

В массоподготовительном отделе предусмотрены также мельница МП-00для рафинирования оборотного брака (см. пункт 2.5.)

2.3 Расчет емкости бассейнов

Расчет емкости бассейна производиться исходя из максимального количества массы подлежащей хранению, и потребного времени хранения массы в бассейне. Согласно рекомендациям Гипробума бассейны должны быть рассчитаны на 8 часов хранения массы.

Как правило, принимается продолжительность хранения полуфабриката до и после размола - 2 часа, а бумажной массы в смесительном (композиционном) и машинном бассейнах - 20-30 минут.

Расчет емкости бассейна производиться по формуле:

Расчет времени, на которое рассчитан запас массы бассейна определенной емкости, рассчитывается по формуле:

где

P - количество воздушно-сухого волокнистого материала, т/сутки;

V- объем бассейна, мі;

n - влажность воздушно-сухого волокнистого материала, n=12 % для полуфабрикатов, n=6 % для бумаги ;

t - время хранения массы, час;

Z- количество рабочих часов в сутки ( принимается 24 часа);

c - концентрация волокнистой суспензии в бассейне, %;

K- коэффициент, учитывающий неполноту заполнения бассейна, К=1,2.

Объемные бассейны, рассматриваемые в технологической схеме, рассчитаны следующим образом:

Приемный бассейн для сульфатной целлюлозы

мі ;

Бассейн для размола сульфатной целлюлозы

мі ;

Бассейн композиционный

мі ;

Бассейн машинный

мі.

В массоподготовительном отделе предусматриваются бассейны для сгущенного и рафинированного оборотного брака. Расчет объемов бассейнов брака произведен в пункте 2.4.

Емкость бассейнов необходимо унифицировать, чтобы облегчить их изготовление, компоновку, эксплуатацию и ремонт.

Таблица 2.3

Унификация объемов бассейнов

Назначение бассейна	По расчету	После унификации
	Время запаса массы, ч	Объем бассей на, мі	Объем бассей на, мі	Время запас массы, ч
Приемный бассейн Бассейн для размола Бассейн композиционный Бассейн машинный Бассейн для сгущенного оборотного брака Бассейн для рафинированного оборотного брака	2 2 0,5 0,5 4 4	37 37 9 9 16 18

2.4 Расчет и выбор массных насосов

Выбор насоса производиться исходя из полного набора массы, который должен создавать насос, и его производительность.

Производительность насоса рассчитывается по формуле:

, мі/ч;

, мі/ч;

где

P - количество воздушно-сухого волокнистого материала, т/сутки;

n - влажность воздушно-сухого волокнистого материала, %;

Z- количество рабочих часов в сутки ( принимается 24 часа);

c' - концентрация волокнистой суспензии на нагнетающей линии насоса, %;

1,3- коэффициент, учитывающий запас производительности насоса.

Насос, подающий суспензию целлюлозы:

мі/ч;

Предусмотрен к установке насос 5БМ-13.

Насос, подающий бумажную массу в машинный бассейн:

мі/ч;

Предусмотрен к установке насос 8БМ-13 .

2.5 Расчет и выбор оборудования для переработки оборотного брака

Количество оборотного брака при выработке фильтровальной бумаги в соответствии с НТП Гипробума составляет на бумагоделательной машине 4%, на продольно-резательном станке 1%, на супер-каландре 1%-всего 6% от Q брутто.

Количество оборотного брака в сутки составляет: Qб=13,6·0,06=0,816 т

Кроме того, при расчете надо учесть отсечки на сетке машины (а) и кромки, отсекаемые на продольно-резательном станке (в).

По отношению к полной производительности машины отсечки и кромки составляют:

В соответствии с НТП Гипробума при выработке фильтровальной бумаги принимается а=150 мм и в=100 мм, что составляет

или 13,90,099=1,35 т

Общее количество волокнистого материала, поступающего на переработку составляет: 0,816+1,35=2,16 т/сут

Для рафинирования оборотного брака предусмотрена пульсационная мельница марки МП-00. Мельница выбрана по производительности.

Для рафинирования 1 т оборотного брака необходимо затратить 40-60 кВт-ч.

Суммарный расход электроэнергии на рафинирование оборотного брака и необходимая мощность и необходимая мощность электродвигателя дисковой мельницы составляет:

60·2,16=129,6 кВт-ч

N=

Емкость бассейнов для оборотного брака рассчитывается на общий запас хранения 4 часа. Если в машинном зале предусмотрен бассейн для оборотного брака от гидроразбивателей, продолжительность хранения распущенного оборотного брака в бассейнах, установленных в массоподготовительном отделе, может быть сокращена.

Емкость бассейна для сгущенного брака

Емкость бассейна для рафинирования брака

После унификации приняты емкости бассейнов по

Производительность насосов для перекачивания оборотного брака рассчитывается исходя из количества брака.

Насос, подающий оборотный брак на пульсационную мельницу

Принят к установке насос

Насос, подающий брак в композиционный бассейн

Принят к установке насос

Библиографический список

1. Антонович Л.Н., Бурова Т.С.. Расчеты по массоподготовительному отделу. Методическое указание для дипломного и курсового проектирования. Л.;1977.

2. ГОСТ на фильтровальную бумагу 12026-76

Размещено на Allbest.ru