Проект бумагоделательной машины, вырабатывающий бумагу для гофрирования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Пермский национальный исследовательский

политехнический университет»

Химико-технологический факультет

Кафедра «Химические технологии»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Расчетно-пояснительная записка

Тема: «Проект бумагоделательной машины, вырабатывающий бумагу для гофрирования»

Студент Саликов Р.И.

Руководитель проекта Теплоухова М.В.

Пермь, 2017 г.



Содержание

Введение

1. Характеристика сырья и продукции

2. Выбор и обоснование технологической схемы

3. Описание технологической схемы

4. Материальный баланс процесса отбелки

5. Расчет и подбор технологического оборудования

6. Основные ТЭП работы цеха

Список использованных источников



Введение

производство бумага технологический оборудование

Гофрированный картон -- наиболее часто используемый в промышленности упаковочный материал, отличающийся малым весом, стоимостью и высокими физическими параметрами, который является одним из наиболее распространённых материалов в мире для использования в качестве упаковки.

Гофрированный картон состоит, как правило, из трёх слоёв: двух плоских слоёв картона (топлайнеры) и одного слоя бумаги между ними, имеющего волнообразную (гофрированную) форму (флютинг). Такая композиция слоёв делает гофрокартон особенно жестким, обладающим сопротивлением как в направлении, перпендикулярном плоскости картона, так в направлениях вдоль и поперек плоскости картона [1].

Флютинг - бумага для изготовления гофрированного слоя. Он обладает высокой жесткостью и малой впитываемостью клея. Такая бумага изготавливается массой 80-150 г/м² из 25-35% сульфатной небеленой целлюлозы и 65-75% полуцеллюлозы. В последние годы наиболее перспективным является производства гофрированного картона из макулатуры, что является положительным с точки зрения экономии ресурсов и защиты окружающей среды. Бумага для гофрирования, почти на 100% состоящая из вторичного сырья (макулатуры), называется веленштофф (wellenstoff). Рекуперационные волокна в среднем проходят трехступенчатую переработку, поэтому в волокнистой композиции веленштоффа присутствует несколько процентов первичного волокна, что повышает жесткость флютинга.

Одним из решающих условий улучшения качества готовой продукции, в том числе прочностных показателей, является улучшение качества сырья: сортирование макулатуры по маркам и улучшение ее очистки от различных загрязнений. Возрастающая степень загрязненности вторичного сырья отрицательно влияет на качество продукции. Для повышения эффективности использования макулатуры необходимо соответствие ее качества виду выпускаемой продукции. Так, тарный картон, бумага для гофрирования должны вырабатываться с применением макулатуры преимущественно марок МС-5Б и МС-6Б в соответствии с ГОСТ 10700, обеспечивающих достижение высоких показателей продукции. Посколько бумага для гофрирования используется для изготовления внутренного слоя гофрированного картона, ее физико-механические показатели должны обеспечивать стабильное качество при возникающих статических и динамических нагрузках, например при складировании, штабелировании, хранении, и главное - гарантировать сохранность гофра [2].

В общем случае быстрый рост использования макулатуры обусловлен следующи- ми факторами:

- конкурентоспособностью производства бумаги и картона из макулатурного сырья;

- относительно высокой стоимостью древесного сырья, особенно с учетом транспортировки;

- относительно низкой капиталоемкостью проектов новых предприятий, работающих на макулатуре, по сравнению с предприятиями, использующими первичное волокнистое сырье;

- простотой создания новых небольших предприятий;

- повышенным спросом на бумагу и картон из вторичного волокна из-за более низкой стоимости;

В данном проекте предлагается производство гофрированной бумаги состоящей на 100% из макулатуры.



1. Характеристика исходного сырья, готовой продукции

Бумага для гофрирования предназначена для изготовления гофрированного слоя гофрированного картона. В зависимости от показателей качества бумага для гофрирования изготавливается следующих марок: Б-0, Б-1, Б-2, Б-3. Изготовление бумаги ведется в соответствии с требованиями ГОСТ Р 53206-2008 [3].

На бумагоделательной машине планируется изготавливать бумагу для гофрирования марки Б - 1, массой 1 м² - 125 г.

По показателям качества исходное сырье и химикаты должны соответствовать нормам, указанным в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Показатели качества исходного сырья и химикатов

Наименование сырья, материалов, номер ГОСТ, ОСТ или ТУ	Показатели, обязательные для проверки перед использованием в производстве	Показатели, по ГОСТ(ОСТ) или ТУ
1	2	3
Макулатура марок МС - 5Б, МС - 6Б ГОСТ 10700-97	Наличие недопустимых примесей Влажность, %, не более	не допускаются 15%
Клей ТУ 9289-001- 75220475-2016	Внешний вид Массовая доля влаги, %, не более pH	Однородный порошок белого цвета 13 10-12
Химикаты фирмы «BASF», Германия: Polymin SK	Внешний вид pH	водный раствор бледно-желтого цвета 4,0 - 7,5
Basoplast 270 D	Содержание сухого вещества, %, не более Внешний вид Содержание сухого вещества, %, не более	13 водная дисперсия слабо коричневого цвета 30,0

По показателям качества бумага для гофрирования должна соответствовать нормам, указанным в таблице 1.2

Таблица 1.2

Показатели качества бумаги для гофрирования

Наименование показателей	Норма для марки Б-1 массой 1 м2 - 125 г	Метод испытания
1	2	3
Масса бумаги площадью, 1 м2, г	125 ± 6	По ГОСТ 13199
Сопротивление плоскостному сжатию гофрированного образца бумаги(СМ30), Н, не менее при ширине полоски 15 мм при ширине полоски 12,7мм	310 255	По ГОСТ 20682
Абсолютное сопротивление продавливанию, кПа, не менее	320	По ГОСТ 13525.8
Сопротивление торцевому сжатию гофрированного образца бумаги (ССТ30), кН/м, не менее	1,35	По ГОСТ 28686
Поверхностная впитываемость воды при одностороннем смачивании (Кобб30), г/м2, в среднем по двум сторонам клееной	от 30,0 до 70,0	По ГОСТ 12605
Влажность, %	7 ± 2	По ГОСТ 13525.19



2. Выбор и обоснование технологической схемы

В данном проекте для выпуска бумаги для гофрирования предусматривается установка бумагоделательной машины фирмы «Valmet» со следующей характеристикой:

· скорость - 900 м/мин;

· обрезная ширина - 6300 мм;

· производительность (нетто) - 788 т/сут;

· годовой выпуск продукции - 272 тыс.т/год.

На БДМ планируется вырабатывать бумагу марки Б-1 с массой 1 м² - 125 г из 100% макулатурной массы марок МС-5Б и МС-6Б в соответствии с ГОСТ 10700 [3].

Основные проектные решения по бумагоделательной машине [4]

1. Установка гидродинамического напорного ящика - «SymFlo», в котором используется принцип многоточечного разбавления и подачи краевых потоков, чтобы получить наиболее ровный профиль по всей ширине бумажного полотна. Верхняя губа напорного ящика «SymFlo» с внутренним скосом - это обеспечивает более равномерное распределение потока массы на выходе и снижает ее застой.

Использование напорного ящика такого типа обеспечивает:

· высокое качество получаемой бумаги;

· снижение проблем, связанных с краевыми эффектами;

· постоянство веса 1 м² бумаги ( колебание массы 1 м² по ширине машины не превышают 1,0…1,5%);

2. Установка сеточной части «SymFormer MB».

«SymFormer MB» - это гибридное формующее устройство, в котором в первый период идет одностороннее обезвоживание через сетку, во второй период имеет место двухстороннее обезвоживание с использованием специального формуюшего башмака. Комбинированное формование позволяет обеспечить на хорошем уровне удержание на сетке. Благодаря тонкой настройке формующего механизма, состоящего из вала и формующего башмака, формование бумаги значительно улучшилось, сократилось количество пор и уменьшилась общая пористость бумаги. Улучшение формование достигнута за счет поддержания вакуума в формующем башмаке и применения дефлекторных планок над башмаком. Пористость бумаги можно регулировать путем управления вакуумом в башмаке.

«SymFormer MB» обеспечивает:

· формование бумажного полотна, обладающего хорошей структурной симметрией и однородными характеристиками обеих сторон листа;

· равномерность просвета;

· возможность регулирования механических характеристик бумаги в продольном и поперечном направлениях и внутреннюю прочность листа;

· минимальную маркировку от сеток;

· высокое удержание мелкого волокна при выработке бумаги с использованием в композиции коротковолокнистых полуфабрикатов (макулатуры).

3. Установка прессовой части «SymPress B» с изогнутым башмаком и удлиненной зоной прессования

Прессовая часть данного типа - это четырехвальный пресс с тремя зонами прессования. В 1-й зоне полотно проходит между двумя валами: нижним желобчатым и верхним отсасывающим, во 2-ой зоне - между отсасывающим валом и валом со станитным покрытием, в 3-ей зоне - между валом со станитовым покрытием и валом с мягкой рубашкой и прижимным башмаком.

В конструкции пресса «SymPress B» используется технология закрытой проводки полотна. Полотно через прессовую часть движется с поддерживающим сукном и транспортирующей лентой, что способствует снижению натяжения бумажного полотна. Бумажное полотно после сеточной части непрочное, это ограничивает производительность и скорость машины. Технология закрытой проводки полотна позволяет работать машине до сотен часов на высокой скорости без обрывов.

Пресс с удлиненной зоной прессования работает при повышенном давлении и увеличенном времени прессования. Это дает преимущества - более высокую сухость и меньшую чувствительность полотна к вибрации.

Применение прессовой части «SymPress B» обеспечивает:

· хорошее качество бумаги с симметричными свойствами листа;

· хороший профиль влажности, повышенную сухость;

· легкую и надежную заправку полотна полной ширины;

· невысокие инвестиционные затраты;

· компактную конструкцию.

4. Установка в сушильной части первой группы сушильных цилиндров с безобрывной проводкой бумажного полотна, оснащенной дутьевыми камерами. Остальные группы сушильных цилиндров выполнены по традиционной 2-хрядной схеме.

В первой группе сушильных цилиндров полотно бумаги вместе с сеткой последовательно огибает верхний и нижний ряды сушильных цилиндров. Дутьевые камеры обеспечивает снижение натяжения бумажного полотна между прессовой частью и первым сушильным цилиндром, благодаря уменьшению избыточного давления в сужающемся захвате между сеткой и цилиндром.

Выбор безобрывной проводки бумажного полотна в первой группе сушильных цилиндров позволит обеспечить:

· снижение обрывности полотна на участке между прессовой и сушильной частью;

· устойчивость полотна при высоких скоростях машины;

· эффективное и легкое управление, быструю заправку полотна;

В остальных группах сушильных цилиндров бумажное полотно попеременно соприкасается с нагретой поверхностью нижнего и верхнего рядов сушильных цилиндров, что обеспечивает более равномерную сушку по ширине полотна бумаги.

5.Установка наката «OptiReel» для наматывания готового бумажного полотна в рулоны. Накат снабжен устройствами, позволяющими регулировать натяжение полотна и плотность намотки. Регулировка осуществляется за счет стабилизации момента вращения рулона бумаги. Стабильные параметры намотки позволяют минимизировать потери бумаги на накате.

6. Установка продольно-резательного станка «WinDrum Pro» для разрезания и намотки бумаги на установленные форматы. Продольно резательный станок «WinDrum Pro» обеспечивает качественную намотку бумажного полотна в рулоны, чистоту обреза, точность соблюдения формата. Его рабочая скорость достигает 2500 м/мин.

Основные проектные решения по массоподготовительному отделу

1. Для очистки массы от тяжеловесных включений и для защиты сортирующих сит на дальнейших стадиях сортирования массы устанавливается трехступенчатая система очистки на вихревых конических очистителях фирмы «Valmet» [4].

Центириклинеры обеспечивают:

· оптимальную систему очистки и удаления воздуха для различных видов массы;

· требуемый результат очистки;

· экономичность последующего процесса сортирования;

· возможность очистки поступающей массы при концентрации от 0,1 до 0,5%.

2. Для очистки бумажной массы от загрязнений волокнистого происхождения, которые имеют размеры больше, чем размеры отдельных волокон (узелки, пучки, костра) приняты к установке напорные сортировки с гидродинамическими лопастями OptiScreen Pro FS.

Сортировки OptiScreen Pro FS [4]:

· это устройство для сортирования при низкой концентрации массы до 2,5% и при высокой концентрации массы, более 2,5%;

· подача массы на сортирование - тангенциальное, в донной части, для защиты ситовой корзины от воздействия напора поступающей массы;

· выход отходов в донной части, имеется ловушка для удаления отходов.

Сортировки OptiScreen Pro FS обеспечивают:

- высокую эффективность сортирования и превосходное качество массы. Ротор в комбинации с оптимально подобранным ситом обеспечивает однородность концентрации и потока массы через сортирующую площадь в диапазоне концентрацией 0,5-4,5%. Лопасти сортировки OptiScreen Pro FS имеют оригинальную конструкцию, благодаря которой, моделируют поток, снижают вибрацию, при этом обеспечивается более высокая производительность и меньше потери волокна.

Достоинства OptiScreen Pro FS [6]:

· эффективное удаление загрязнений и костры;

· сортировки OptiScreen Pro FS пригодны для работы с любым типом масс, благодаря широкому выбору клиновидно-проволочных или перфорированных ситовых корзин, обеспечивающих оптимальную производительность в каждом случае применения;

3. Для сбора сухого брака и его разволокнения устанавливаются горизонтальные гидроразбиватели OptiSlush HP.

Гидроразбиватели OptiSlush HP обеспечивают: непрерывный сбор и роспуск брака, высокую эффективность производства и чистоту массы.

4. Установка сгустителя брака OptiThick GT.

Сгуститель брака OptiThick GT обеспечивает эффективное сгущение бумажной массы.

Преимущества OptiThick GT:

· эффективное сгущение;

· компактный размер;

· простота в обслуживании и эксплуатации.

5. Для внутрицеховой очистки избыточной оборотной воды устанавливается флотационная ловушка OptiBright.

OptiBright - представляет собой многоступенчатую флотационную установку, которая сочетает в себе хорошо зарекомендовавший принцип флотации и новые технологии отделения волокна, основанные на разной скорости потоков очищенный и очищаемой воды. В результате снижается энергопотребление на флотацию [6].

Флотационная установка OptiBright имеет несколько флотационных камер, каждая камера поделена на сектор аэрации и сектор разделения потоков. Разделение потоков основано на разной скорости потоков.

Преимущества OptiBright:

· отличные результаты осветления;

· максимальное удаление загрязнений;

· минимальное потери волокна;

· уменьшение энергопотребление;

· снижение затрат на техобслуживание.

Одежда бумагоделательной машины

Сетка мокрой части

· назначение: обезвоживание волокнистой суспензии - формование полотна - транспортировка;

· продукт: плоско-тканная синтетическая лента (посредством тканного шва, бесконечная);

· материал: полиэфирные и полиамидные волокна;

· типы: 1-/2-/2 -/3 - слойная с различными видами переплетения



Требования к формующей сетке

· хорошее удержание компонентов бумажной массы ;

· оптимальные обезвоживающие свойства;

· отсутствие маркировки бумаги от сетки;

· длительный срок службы;

· малое энергопотребление на привод сеточной части;

· хорошая водопропускная способность;

· предотвращение разносторонности;

Факторы влияющие на формующую сетку

· натяжение сетки;

· очистка сетки;

· композиционный состав бумажный массы, подача массы, степень помола, температура;

· типы формеров (вид конфигурации мокрой части);

· обезвоживающие элементы (гидропланки, отсасывающие ящики).

Прессовое сукно

· назначение: повышение степени сухости бумаги за счет уплотнения, транспортировка;

· продукт: кругло-тканная бесконечная синтетическая лента с игольчато-закрепленным волокнистым полотном;

· материал: грунтовая ткань: волокнистый материал (полиамидные волокна);

· типы: 1-/1+1/1+2/3 - слойное с различными видами переплетения.

Требование к прессовому сукну

· равномерность распределения давления, передаваемого на бумагу;

· стабильность в процессе работы и равномерность свойств по ширине сукна;

· способность гасить вибрации, возникающие при работе пресса;

· высокая объёмная упругость (сжимаемость);

· высокая износостойкость и способность сопротивляться разрушающему действию химикатов;

· наименьшая склонность к загрязнению;

· легкость установки и замены.

Факторы влияющие на прессовое сукно

· натяжение сукна;

· очистка сукна;

· композиционный состав бумажный массы, подача массы, степень помола, температура;

· давление прессов, покрытие прессовых валов;

· конфигурация прессовой части;

Сушильная сетка

· назначение: сушка бумаги, транспортировка;

· продукт: плоско-тканная синтетическая лента или из спиралей либо элементов сборной конструкции;

· материал: полиэстер;

· типы: 1-/2-/3 - слойная с различными видами переплетения и спиральные сетки.

Требования к сушильной сетке

· оптимальные свойства поверхности;

· высокая воздухопроводность;

· длительный срок службы;

· малый расход электроэнергии;

· наименьшая склонность к загрязнениям при наилучших свойствах очистки.

Факторы влияющие на сушильную сетку

· натяжение сетки;

· очистка сетки;

· композиционный состав бумажный массы, подача массы, степень помола;

· температура сушки;

· вид конфигурации сушильной части.

3. Описание технологической схемы

Технологическая схема производства бумаги для гофрирования, состоящей на 100% из макулатуры, представлена на рисунке 1.

Процесс массоподготовки

Макулатурная масса из отдела подготовки макулатурной массы со степенью помола 23-28 ⁰ШР подается в бумажный цех в приемной бассейн макулатурной массы (1) и далее через регулятор концентрации (7) подается в композиционный бассейн (2). Сюда же с помощью насоса дозируется оборотной брак из бассейна оборотного брака (3) и крахмальный клей состоящий из 10 кг крахмала, 3 кг буры, 5 кг каустика и 0,2 кг биоцида.

Строго дозированное количество макулатуры и оборотного брака из композиционного бассейна поступает в машинный бассейн (4), откуда подается в бак постоянного напора (5). Из БПН масса концентрацией 3,50-3,55% поступает во всасывающий патрубок смесительного насоса №1 (10), где разбавляется подсеточной водой (24). Избыток массы переливом направляется в машинный бассейн.

Разбавленная в смесительном насосе №1, масса с концентрацией 0,8-0,9% подается на первую ступень очистки трехступенчатой установки вихревых конических очистителей фирмы «Metso» (15). Отходы от первой ступени УВК, с концентрацией 1,0 - 1,3% поступают в смесительный насос №2 (11), откуда разбавленные подсеточной водой до 0,7% подаются на вторую ступень УВК (14). Отходы со второй ступени поступают в смесительный насос №3 (12) и после разбавления подсеточной водой до концентрации 0,6% подаются на 3 ступень очистителей (13). Отходы от третьей ступени установки очистителей с концентрацией 1,2 - 1,4% направляются в сток. Очищенная масса с третьей ступени установки очистителей поступает на вторую ступень, очищенная масса со второй ступени установки очистителей поступает на первую ступень. Очищенная и прошедшая деаэрацию внутри очистителей первой ступени масса концентрацией 0,82-0,84% поступает для очистки от сгустков и пучков волокон на сортировку №1 (16). С сортировки №1 очищенная масса концентрацией 0,80-0,85% поступает в коллектор напорного ящика (18). Куда, для повышения степени удержания волокон на сетке БДМ и ускорения обезвоживания массы, вводится флокулянт «Polymin SK» и для повышения силы склеивания бумаги и прочности на выщипывания масса смешивается клеящем веществом «Basoplast 270 D» с концентрацией 1,0%. Отходы от сортировки №1, разбавленные оборотной водой из сборника оборотной воды (26), с концентрацией 1,3-1,6%, направляются на сортировку №2 (17). Очищенная масса после сортировки №2 с концентрацией 0,65-0,7% отводится в сборник подсеточной воды, а отходы сортирования сбрасываются в сток.

Отлив и формование бумажного полотна

Вышедшая из напускной щели напорного ящика «SymFlo» фирмы «Valmet» (18) масса с концентрацией 0,80-0,85%, направляется на формующее устройство «SymFormer MB» (фирмы «Valmet») (19). Где вначале идет обежвоживание на плоской сетке (бумажное полотно проходит грудной вал, формующую доску, шесть пакетов с гидропланками и два мокрых отсасывающих ящика), а затем двухстороннее обезвоживание. При двухстороннем обезвоживании масса обезвоживается, проходя постепенно формующий вал (21), участок обезвоживания с формующим башмаком (20) и гауч-вал (22). Сухость бумажного полотна увеличивается до 9% под действием вакуума формующего вала, после обезвоживающего башмака до 18,0% и достигает 22% на гауч-вале.

Прессование бумажного полотна

Из сеточной части машины полотно с помощью пересасывающего устройства передается в прессовую часть типа «SymPress B» фирмы «Valmet» (28), где полотно подвергается дальнейшему формованию и обезвоживанию. Влага удаляется механически за счет линейного давления между валами. Прессовая часть - четырехвальный пресс с тремя зонами прессования. В 1-й зоне полотно проходит между двумя валами: нижним желобчатым и верхним отсасывающим, во 2-ой зоне - между отсасывающим валом и валом со станитным покрытием, в 3-й зоне - между валом станитовым покрытием и валом с мягкой рубашкой и прижимным башмаком. Промывка прессовых сукон осуществляется в сукномойках с водяными спрысками осветленной водой. Сукна в прессовой части препятствуют раздавливанию бумажного полотна, и выполняют роль транспортера бумаги. Сухость бумажного полотна после прессовой части 46-48%.

Сушка и отделка бумаги

После прессовой части полотно поступает в сушильную часть фирмы «Valmet» (33), оснащенную дутьевыми камерами (34). Сушка бумаги до сухости 93% происходит в результате контакта ее с поверхностью цилиндров, обогреваемых изнутри паром. Цилиндры расположены двухъярусно и имеют диаметр 1500 мм. Первая группа с безобрывной проводкой бумажного полотна, нижние цилиндры не обогреваются. Вторая и последующие группы с традиционной проводкой.

Свежий пар подаётся в первую группу по пару. Пройдя первую группу, пар вместе с конденсатом поступает в водоотделитель первой группы. Там он отделяется от конденсата и направляется во вторую сушильную группу. В случае недостатка вторичного пара предусмотрена подпитка свежим паром. Из второй группы сушильных цилиндров конденсат вместе с паровоздушной смесью поступает в водоотделитель второй сушильной группы, где отделяется. Паровоздушная смесь подаётся в последнюю группу сушильных цилиндров и, пройдя водоотделитель последний сушильной группы, пар подается в паровой ящик. Конденсат, отделяющийся на водоотделителях, направляется в общий сборник конденсата и оттуда насосом перекачивается в ТЭЦ.

После сушки полотно охлаждается и увлажняется на двух холодильных цилиндрах, внутрь которых поступает вода. Холодильные цилиндры отличаются от сушильных цилиндров устройством для подачи и отвода охлаждающей воды.

Все сушильные группы рассчитаны на применение синтетических сеток.

Между холодильными цилиндрами и накатом установлена сканирующее устройство (38) для измерения влажности и массы квадратного метра бумажного полотна.

Высушенное полотно бумаги поступает на накат «OptiReel Pro» фирмы «Valmet» (36) для наматывания готового бумажного полотна на рулоны.

На продольно-резательном станке «WinDrum» фирмы «Valmet» (37) бумага разрезается и наматывается в рулоны установленного формата. Размеры по ширине рулонов устанавливаются по соглашению с потребителем (возможная ширина рулона от 1050 до 2200 мм [7]. Максимальный наружный диаметр рулонов 1500 мм.

Использование оборотного брака

Мокрый брак с гауч-вала и прессовой части, а также отсечки гауч-вала поступает в гауч-мешалку (29), куда для разбавления подается оборотная вода из сборника оборотной воды. С гауч-мешалки брак концентрацией 2,6-2,7% подается для сгущения до 3,5% на сгуститель брака (8). Сгущенный брак поступает в бассейн оборотного брака (3), вода со сгустителя направляется в сборник избыточной воды (25).

Сухой брак из сушильной части и наката подается в гидроразбиватель №1 (30), брак с ПРС поступает в гидроразбиватель №2 (35). Для разбавления брака в гидроразбивателях №1 и №2 подается оборотная вода из бассейна оборотной воды. После гидроразбивателей брак перекачивается в бассейн сухого брака (31), и из которого подается на окончательный роспуск в пульсационному мельницу (32). Из пульсационной мельницы распушенный брак подается в бассейн оборотного брака (3) и далее в композиционный бассейн.

Использование оборотной воды

Выделяют 3 основных потока:

1) Подсеточная вода ( с участка предварительного обезвоживания, от коллектора напорного ящика, из сортировки №2), содержащая большое количество волокна поступает в бассейн подсеточной воды (24). Это вода используется для разбавления массы в смесительных насосах №1,2,3.

2) Оборотная вода (с участка 2-хсеточного формования, с участка предварительного обезвоживания, с гауч-вала), содержащая небольшое количество волокна поступает в бассейн оборотной воды (26). Она подается на сортировку №2 (17) в необходимых количествах для разбавления отходов, поступающих с сортировки №1 (16) и используется на разбавление массы гауч-мешалке, гидроразбивателях.

3) Избыточная оборотная вода (со сгустителя, избыточная подсеточная вода, избыточная оборотная вода,) поступает в бассейн избыточной оборотной воды (25). Вода из бассейна избыточной воды перекачивается центробежным насосом во флотационную ловушку F - 49 компании «BEF pls» (9) на осветление.

Для более эффективного осветления воды и отделения годного волокна во флотационную ловушку подается Polymin SK с концентрацией 1,0% и расходом 0,075 кг/т. Осветленная вода поступает в бассейн осветленной воды (27) и расходуется на регуляторы концентрации массы, на регулирование профиля в напорном ящике, на уплотнение вакуум-камер гауч-вала и, на промывку сетки и сукон, на уплотнение сетки, а также в цехе роспуска макулатуры. Образующийся скоп с концентрацией 3,2-3,3% направляется в бассейн оборотного брака (9).

Использование свежей воды

Свежая вода используется на спрыски сгустителей, на отсечки гауч-вала.

4. Расчет материального баланса воды и волокна

Баланс воды и волокна составляется на 1 тонну бумаги нетто при влажности 7%. Составление баланса позволяет определить основные потоки массы, воды, волокна и его безвозвратные потери, расход свежего волокна и воды на 1 тонну бумаги. Исходные данные для расчета представлены в таблице 2.



Таблица 2

Исходные данные для расчета баланса воды и волокна

Наименование данных	Значения
1	2
1. Композиция бумаги для гофрирования, %
Макулатура	100
2. Сухость бумажного полотна концентрация массы по ходу технологического процесса, %
в приемном бассейне макулатурной массы	4,20
в композиционном бассейне	4,09
в машинном бассейне	3,5
в напорном переливном баке	3,5
на II ступени центриклинеров	0,7
на III ступени центриклинеров	0,6
отходов после I ступени центриклинеров	1,30
отходов после II ступени центриклинеров	1,35
отходов после III ступени центриклинеров	1,40
отходов от сортировки №1	1,5
отходов от сортировки №2	1,5
разбавленные отходы на сортировку №2	0,9
отсортированной массы с сортировки №2 в сборник подсеточной воды	0,70
в напорном ящике	0,85
после участка предварительного обезвоживания	9,0
после участка 2-хсеточного формования	18,0
после гауч-вала	22,0
отсечек и мокрого брака с гауч-вала	22,0
после прессовой части	48,0
брака в прессовой части	48,0
после сушильной части	93,0
брака в сушильной части	93,0
брака в отделке	93,0
после наката	93,0
после продольно-резательного станка	93,0
в гауч-мешалке	2,7
в гидроразбивателях	3,20
оборотного брака после сгустителя	3,50
скопа с флотационной ловушки	3,3
с регулятора концентрации массы бассейна оборотного брака	3,00
3. Количество бумажного брака от выработки бумаги, нетто, %
на ПРС	1,5
в отделке	1,0
в сушильной части	1,0
в прессовой части	1,0
отсечки и мокрый брак	1,2
4. Количество отходов сортирования от поступающей массы, %
от сортировки №1	4,0
от сортировки №2	4,0
от III ступени центриклинеров	6,0
от II ступени центриклинеров	6,0
5. Концентрация оборотных вод, %
с прессовой части воды от промывки сукон в сток	0,01
с прессовой части отжатой воды в сток	0,08
от гауч-вала	0,06
с участка 2-хсеточного формования в сборник оборотной воды	0,08
с участка предварительного обезвоживания в сборник подсеточной воды	0,27
воды от промывки сетки с участка предварительного обезвоживания в сборник оборотной воды	0,009
со сгустителя в сборник избыточной оборотной воды	0,02
6. Перелив массы, %
из коллектора напорного ящика	10,0
из напорного переливного бака	10,0
7. Степень улавливания волокна на флотационной ловушке, %	99
8. Расход свежей воды, кг
на отсечки	20,0
на сгуститель брака	800,00
9. Расход осветленной воды, кг
для промывки сукон	4000,0
на уплотнение вакуум-камер гауч-вала	2000,0
для промывки сетки	11000,0
на регулирование профиля в напорном ящике	400,0
на уплотнение сетки	1000,00
10. Расход химикатов, кг на 1т готовой продукции:
basoplast 270 D	1,03
polymin SK для повышения улавливания волокна	0,075
polymin SK	0,15
крахмалыный клей	18,2
12. Концентрация химикатов, г/л
крахмальный клей	5,0
polymin SK	1,0
basoplast 270 D	1,0

Сводный баланс воды и волокна представлен в таблице 3

Таблица 3

Сводный баланс воды и волокна

Статьи прихода и расхода	Приход,кг	Расход, кг
1	2	3
Волокна + хим. в-ва (абсолютно - сухое вещество):
Макулатура	918,5794
Basoplast 270 D	1,03
Polymin SK	0,15+0,075
Крахмальный клей	18,2
Готовая бумага		930
Волокна с водой от прессов		1,9224+0,4
Отходы от сортировки №2		2,7694
Отходы с III ступени центриклинеров		2,0
Волокна с осветленной водой		0,9521
Итого	938,03	938,04
Вода:
с макулатурой	20952,3592
на сгуститель	800,00
на отсечки	20,00
с Basoplast 270 D	1028,97
с Polymin SK	149,85+7,42
с крахмальным клеем	3621,8
в готовой бумаге		70,00
испаряется при сушке		970,3125
с прессов		2401,04 +4000
с отходами сортировки №2		181,8572
с отходами от III ступени центриклинеров		140,8571
осветленная вода		18816,3179
Итого	26580,40	26580,39

Безвозвратные потери (промой) волокна составляют: с прессовой части - 2,3224 кг, с сортировки №2 - 2,7694 кг, с III ступени центриклинеров - 2,0 кг, с осветлен -ной водой - 0,9521 кг, принимаем зольность а.с. веществ, уходящих со сточными водами 1,0 %.

Тогда промой по результатам расчета баланса воды и волокна

2,3224+2,7694+2,0+0,9521 - = 7,9 кг

= 0,8 %

Расход свежего волокна на 1 т бумаги нетто составляет 918,5794 кг абсолютно-сухого или = 1043,84 кг воздушно-сухого волокна.

Обозначения к технологической схеме рисунок 1

1 - приемный бассейн макулатуры;

2 - композиционный бассейн;

3 - бассейн оборотного брака;

4 - машинный бассейн;

5 - напорный переливной бак;

6 - регулятор концентрации бассейна оборотного брака;

7 - регулятор концентрации приемного бассейна макулатуры;

8 - сгуститель брака;

9 - флотационная ловушка;

10 - смесительный насос №1;

11 - смесительный насос №2;

12 - смесительный насос №3;

13 - третья ступень УВК;

14 - вторая ступень УВК;

15 - первая ступень УВК;

16 - сортировка №1;

17 - сортировка №2;

18 - напорный ящик;

19 - сеточная часть «SymFormer MB»;

20 - формующий башмак;

21 - участок одностороннего обезвоживания;

22 - гауч-вал;

23 - сукномойка;

24 - сборник подсеточной воды;

25 - сборник избыточной воды;

26 - сборник оборотной воды;

27 - сборник осветленной воды;

28 - прессовая часть;

29 - гауч-мешалка;

30 - гидроразбиватель №1;

31 - бассейн сухого брака;

32 - пульсационная мельница;

33 - сушильная часть;

34 - дутьевые камеры;

35 - гидроразбиватель №2;

36 - накат;

37 - ПРС;

38 - сканер.

5. Расчет и подбор технологического оборудования

Характеристика БДМ:

- обрезная ширина бумажного полотна 6300 мм;

- масса 1 м² бумаги для гофрирования 125 г/м²;

- максимальная рабочая скорость 900 м/мин;

- коэффициент, учитывающий холостой ход, брак на машине и срывы на ПРС 0,92;

- технологический коэффициент использования максимальной скорости на БДМ 0,90;

- коэффициент использования рабочего времени БДМ 0,917;

При определении производительности БДМ рассчитываем [4]:

1) Максимальная расчетная (теоретическая) часовая производительность машины при безобрывной работе, (кг/ч):

Q_ч.бр = 0,06* В_н * V * g,

где В_н - ширина полотна на накате, В_н = 6400 мм;

V - максимальная рабочая скорость, м/мин;

g - масса 1 м² бумаги, г/м^2;

0,06 - множитель перевода минутной скорости в часовую и массы бумаги, выраженной в граммах, в килограммы.

Q_ч.бр = 0,06* 6,40 * 900 * 125 = 43200 кг/ч = 43,200 т/ч.

2) Максимальная расчетная выработка машины при безобрывной работе в течении 24 ч, (т/сут):

Q_сут.бр = * 24;

Q_сут.бр = * 24 = 1036,8 т/сут.

3) Среднесуточная производительность машины (выработка нетто), (т/сут):

Q_сут.н = Q_сут.бр * К_эф,

где К_эф - коэффициент эффективности использования БДМ:

К_эф = К₁* К₂* К₃

где К₁ - коэффициент использования рабочего времени машины

К₁ = 22/24 = 0,917;

К₂ - коэффициент, учитывающий брак на машине и холостой ход машины, срывы на продольно-резательном станке и срывы на суперкаландре, К₂ = 0,92;

К₃ - технологический коэффициент использования максимальной скорости БДМ, учитывающий возможные ее колебания, связанные ее качеством полуфабри- катов и другими технологическими факторами, К₃ = 0,9.

К_эф = 0,917* 0,92* 0,9 = 0,76, тогда

Q_сут.н = 1036,8 * 0,76 = 787,9 т/сут.

4) Годовая производительность БДМ, (тыс.т/год):

Q_год = * 345,

где 345 - расчетное число дней работы БДМ в году, в соответствии с нормами технологического проектирования.

Q_год = * 345 = 272 тыс.т/год

Расчет расхода полуфабрикатов

По данным расчета баланса воды и волокна расход воздушно-сухого волокна на производства 1т бумаги составляет 1043,84 кг макулатурной массы.

Для обеспечения суточной производительности нетто бумагоделательной машины расход полуфабрикатов составляет:

- макулатурной массы 1,044 * 787,9 = 822,57 т.

Для обеспечения максимальной суточной производительности БДМ расход полуфабрикатов составляет:

- макулатурной массы 1,044 * 1036,8 = 1082 т.

Для обеспечения годовой производительности БДМ расход полуфабрикатов соответственно составляет:

- макулатурной массы 1,044 * 272 = 284 тыс. т.

Расчет оборудования БДМ

Напорный ящик

Величина напора массы в напускном устройстве

Принимаем к установке напорный ящик «SymFlo» фирмы «Valmet».

Необходимый напор массы в напускном устройстве рассчитывается по формуле [4]:

₂

h = * ,

V - скорость бумажного полотна на накате (средняя расчетная скорость машины), м/мин V = 900 м/мин;

К_м - коэффициент отставания скорости массы от скорости сетки (К_м = 0,9 - 1,0);

К_с - коэффициент отставания скорости сетки от скорости бумаги на накате

(К_с = 0,85 - 0,95);

- коэффициент истечения массы (0,90 - 0,95);

g - ускорение силы тяжести, м/с² (g = 9,81 м/с²).

₂

h = * = 10,35 м.

Высота открытия щели напускного устройства

Высота открытия щели напускного устройства рассчитывается на основании следующих выражений:

P = 1* h * V_м * ?? = 1* h *??² * 60 = 1* h *?? * К_с * К_м * V,

откуда

h = = , м,

P = , м³/мин,

l = * 100 + 2 * a,

где P_i - количество массы, вытекающий из щели напускного устройства для выработки 1 т бумаги (по данным баланса и волокна), м³/мин;

l - длина выпускной щели, м;

Е - усадка бумаги в сушильной части, зависящая от вырабатываемого вида бумаги, %;

а - ширина кромок бумаги, отсекаемых на гауч-прессе (а = 25-50 мм), м.

P = = 119,62 м³/мин.

l = * 100 + 2 * 0,05 = 6,7 м.

h = = 0,023 м.

Сеточная часть

Принимаем к установке сеточную часть «SymFormer MB» фирмы «Valmet», на которой вначале идет обезвоживание на плоской сетке (бумажное полотно проходит грудной вал, грудную доску, шесть пакетов с гидропланками и два мокрых отсасывающих ящика), а затем двухстороннее обезвоживание. При двухстороннем обезвоживании масса обезвоживается, проходя постепенно участок обезвоживания с формующим башмаком и гауч-вал.

Ширина сетки бумагоделательной машины рассчитывается по формуле [4]:



В_с = * 100 + 2 * (a + e),

где B₀ - обрезная ширина бумаги, м;

с - ширина кромок бумаги, обрезанных на продольно-резательном станке, (с = 25-50 мм), м;

Е - усадка бумаги в сушильной части, зависящая от вида вырабатываемой бумаги, %;

е - ширина свободных кромок сетки (е = 20 - 50 мм), м.

В_с = * 100 + 2 * (0,05 + 0,05) = 6,75 м = 6750 мм.

Принимаем стандартную ширину сетки 6900 мм.

Диаметр формующего вала и гауч-вала

D_ф.в = 0,08 * В_с + 0,5 = 0,08 * 6,9 + 0,5 = 1,05 м.

Принимаем диаметр валов 1,1 м.

Гауч-вал с двумя зонами отсоса.

Прессовая часть

К установке принимаем «SymPress B» фирмы «Valmet», это четырехвальный пресс с тремя зонами прессования. Для передачи полотна бумаги и третьей зоны прессования на первый сушильный цилиндр имеется транспортирующая лента и пересасывающее устройство. Конструкция «SymPress B» позволяет регулировать линейное усилие и, следовательно, интенсивность обезвоживания и маркировки в широких пределах. Давление может достигать 1200 кН/м:

- нижний вал желобчатый из чугуна с резиновым покрытием d = 840 мм;

- второй отсасывающий двухкамерный вал, с резиновым покрытием d = 1000 мм;

- третий вал с твердым станитовым покрытием d = 1250 мм;

- четвертый с удлиненной зоной прессования d = 1290 мм.

Сушильная часть

Принимаем к установке в сушильной части первую группу сушильных цилиндров фирмы «Valmet» с безобрывной проводкой бумажного полотна, оснащенную дуть- евыми ящиками. Заправка осуществляется одной верхней сеткой. Остальные груп- пы сушильных цилиндров выполним по традиционной схеме. Сушильная установка состоит из 99 сушильных цилиндров, разбитых на 9 групп по приводу.

Определение числа сушильных цилиндров и сушильной поверхности.

Для определения необходимой поверхности сушильных цилиндров пользуются методом удельных съемов воды W₁ в сушильной части ( кг/ч), испаренной с 1 м² поверхности контакта бумаги с сушильными цилиндрами ( рабочей поверхности сушильной части). Число бумагосушильных цилиндров:

n = = 19,1 * ,

где v - скорость бумаги на накате, м/мин;

g - масса 1 м² вырабатываемой бумаги, кг;

С_к - конечная сухость бумаги ( после сушильной части), %;

С_н - начальная сухость бумаги (перед сушильной части), %;

W₁ - удельный съем воды с рабочей сушильной поверхности, кг/м² * ч;

D - диаметр бумагосушильных цилиндров, м;

б - коэффициент обхвата сушильных цилиндров бумагой.

n = 19,1 * = 99 шт

Определение рабочей площади и боковой поверхности бумагосушильных цилиндров. Рабочая площадь F_p (м²) и боковая поверхность F_о(м²) бумагосушильных цилиндров определяется по формуле

F_p = b * * d * n * б

F_o =

где b - необрезная ширина бумаги на накате, м; К - соотношение между общей рабочей и боковой поверхностью сушильных цилиндров (К = 0,57 - 0,64).

F_p = 6,4 * * 1,5 * 99 * 0,68 = 2029 м².

F_o = = 3382 м².

Длина сушильного цилиндра. Длина сушильного цилиндра В_ц должна быть больше ширины полотна, поступающего в сушильную часть на 70 - 130 мм, т.е.

В_ц = + (0,07 ± 0,13),

где В₀ - обрезная ширина полотна, м;

b - ширина кромок, обрезаемых на продольно резательном станке (0,025 - 0,035 м);

у - величина поперечной усадки полотна, выбирается из справочных данных.

В_ц = + 0,1 = 6,6 м.

Накат

В конце машины установим барабанный накат «OptiReel Pro» фирмы «Valmet», для намотки бумаги на тамбурный вал диаметром до 2400 мм.

Отделка

На продольно-резательном станке «WinDrum» фирмы «Valmet» бумага будет разрезаться на форматы и наматываться в рулоны. Максимальная рабочая скорость ПРС 2500 м/мин, ширина 6300 мм.

Производительность станка определяется по формуле

Q = 0,06 * B * g * v * n

где В - ширина бумаги, м;

v - средняя рабочая скорость, м/мин;

g - масса 1 м² бумаги, г;

n - коэффициент использования рабочего времени, n = 0,4 - 0,5.

Q = 0,06 * 6,3 * 125 * 2500 * 0,5 = 59063 кг/ч,

Потребляемая мощность станка может быть приближённо определено по формуле

N =

где Р - линейное напряжение бумаги, кг/см (0,1 - 0,5);

В - ширина бумаги, см;

v - скорость бумаги, м/мин;

n - коэффициент, учитывающий, какая часть мощности, потребляемой станком, расходуется на создание натяжения полотна бумаги (n = 0,6 - 0,8).

N = = 97 кВт.

Линия упаковки

Транспортировка, взвешивание, упаковка и маркировка рулонов бумаги будет осуществляться на автоматической упаковочной машине «STREAMLINE» фирмы «Valmet».

Расчет оборудования в массоподготовительном отделе

Расчет и выбор пульсационной мельницы

Необходимая производительность пульсационной мельницы рассчитывается по формуле:

Q = , т/сут,

где А - количество абсолютно-сухого волокна, кг;

Q_сут.бр - максимальная расчетная производительность машины при безобрывной работе, т/сут.

Q = = 39 т/сут

Количество пульсационных мельниц рассчитывается по следующей формуле:

n =

где Q_п.м - производительность пульсационной мельницы, т/сут;

n = = 0,9.

Принимаем к установке мельницу OptiFiner Pro фирмы «Valmet» [6] мощностью электродвигателя 1200 кВт и скорость вращения 750 об/мин.

Устанавливаем две мельницы, в т.ч. одна резервная.

Габаритные размеры:

- длина - 2,25 м;

- ширина - 0,61 м;

- высота - 0,83 м.

Расчет и выбор гауч-мешалки и гидроразбивателей

Гауч-мешалка

Для обеспечения нормальной работы БДМ при аварийном режиме, принимаем время хранения массы в гауч-мешалке 3 мин при концентрации массы 3,5%. Гауч-мешалка рассчитывается на производительность БДМ 80%. Необходимый объём гауч-мешалки находится по формуле:

V = , м³,

где в - влажность воздушно-сухого волокнистого материала, %;

t - время хранения массы, ч;

24 - качество рабочих часов в сутки;

С - концентрация волокнистой суспензии, % (при аварийном режиме работы составить 3-3,5%);

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

V = = 46,22 м³.

Устанавливаем гауч-мешалку емкостью 90 м³ производства фирмы «Valmet», со следующий характеристикой: производительность 200 т/сут, мощность электродвигателя 75 кВт.

Гидроразбиватель №1

Объём гидроразбивателя №1 должен быть рассчитан на случай аварийной ситуации в работе машины (50% или 80% от Q _сут.н ).

Расчет необходимой производительности гидроразбивателя ведётся по формуле:

Q = 0,8 * Q_сут.н [4],

где Q_сут.н - суточная производительность машины (нетто), т/сут,

Q = 0,8 * 787,9 = 630 т/сут.

Устанавливаем гидроразбиватель горизонтального типа фирмы «Valmet» OptiSlush HP-50, со следующий характеристикой: вместимость 50 м³, мощность электродвигателя 400 кВт.

Гидроразбиватель №2

Q = = 11 т/сут.

Устанавливаем гидроразбиватель горизонтального типа OptiSlush HP-24 фирмы «Valmet», со следующий характеристикой: производительность 50 т/сут; вместимость 24 м³, мощность электродвигателя 30 кВт.

Сгуститель брака

Q = = 24,42 т/сут

Устанавливаем сгуститель типа OptiThick GT фирмы «Valmet», со следующий характеристикой: производительность 30-60 т/сут; мощность электродвигателя 22 кВт.

Габаритные размеры:

- длина - 4 м;

- ширина - 2,2 м;

- высота - 2,4 м.

Расчет и подбор оборудования для очистки массы

Установка вихревых конических очистителей

Установка вихревых очистителей собираются из большого числа отдельных трубок, соединенных параллельно. Количество трубок зависит от производительности установок.

Производительность установки определяется по данным расчета баланса воды и волокна и рассчитывается по формуле:

1-я ступень очистки:

Q = = 144369 л/мин

Рассчитаем количество трубок очистителя, если пропускная способность одной трубки 780 л/мин.

n = = 185,1 шт.

Принимаем к установке очистители фирмы «Metso»: 6 блоков очистителей, в каждом блоке 36 очистителей. Размеры каждого блока: длина - 1,98; высота - 1,85; ширина - 0,848 м.

2-я ступень очистки:

Q = = 28403 л/мин

Рассчитаем количество трубок очистителя, если пропускная способность одной трубки 780 л/мин.

n = = 36 шт.

Принимаем к установке очистители фирмы «Metso»: 1 блоков очистителей, в блоке 36 очистителей. Размеры блока: длина - 1,98; высота - 1,85; ширина - 0,848 м.

3-я ступень очистки:

Q = = 3760 л/мин

Рассчитаем количество трубок очистителя, если пропускная способность одной трубки 780 л/мин.

n = = 4,8 шт.

Принимаем к установке очистители фирмы «Metso»: 1 блок очистителей, в блоке 5 очистителей. Размеры блока: длина - 0,68; высота - 1,70; ширина - 0,7 м.

Сортировка №1

Q = = 1923 т/сут

n = = 4,7 шт

Для очистки бумажной массы перед подачей её в напорный ящик устанавливаем сортировку OptiScreen Pro FS фирмы «Valmet» с производительностью 450 т/сут, мощностью электродвигателя 220 кВт; площадь сита 2,5 м².

Устанавливаем шесть сортировок, в т.ч. одна резервная.

Габаритные размеры:

- длина - 2,4 м;

- ширина - 1,66 м;

- высота - 2,18 м.

Сортировка №2

Q = = 78 т/сут

n = = 1,0 шт

Для очистки бумажной массы устанавливаем сортировку OptiScreen Pro FS фирмы «Valmet» с производительностью 80 т/сут, мощностью электродвигателя 90 кВт; площадь сита 0,4 м².

Устанавливаем две сортировки, в т.ч. одна резервная.

Флотационная ловушка

Выработка бумаги в минуту:

Q = 41,143/ 60 = 0,685 м³/ мин.

Объём воды поступающей на очистку:

V_мин = 41,046 * 0,685 = 28,12 м³/ мин или 1687 м³/ час

где 41,046 - объём воды поступающей на осветление, м³/ г.

Для улавливания волокна волокна из оборотной воды устанавливаем флотационную установку OptiBright фирмы «Valmet» со следующей технической характеристикой [6]:

- количество очищаемой воды - 1700 м³/ ч;

- мощность электродвигателя - 4,2 кВт.

Расчета объёма бассейнов

Расчет ёмкости бассейнов проводится исходя из максимального количества массы, подлежащей хранению, и необходимого времени хранения массы в бассейне.

Объём бассейнов (м³) брака рассчитываем по формуле:

V = ,

Расчет объёма бассейнов производится также по формуле:

V = Q_ч.бр * Q_м * t * К,

где Q_ч.бр - часовая производительность БДМ, т/ч;

Q_м - количество волокнистой суспензии в бассейне, м³/т бумаги;

t - время хранения массы, ч;

К - коэффициент, учитывающий неполноту заполнения бассейна (обычно К = 1,2).

Время, на которое рассчитан запас массы в бассейне определенного объёма, рассчитывается по формуле:



t = ,

где Р - количество воздушно-сухого волокнистого материала, т/сут,

V - объём бассейна, м³;

с - влажность воздушно-сухого волокнистого материала, % (в соответствии с ГОСТ для полуфабрикатов с = 12%, для бумаги и картона с = 5-8%);

t - время хранения массы, ч;

z - число рабочих часов в сутки (24ч);

с - концентрация волокнистой суспензии в бассейне, %;

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

Приемный бассейн макулатуры

V = 43,200 * 21,870 * 1,5 * 1,2 = 1701 м³.

Бассейн композиционный

V = 43,200 * 22,409 * 0,4 * 1,2 = 465 м³.

Бассейн машинный

V = 43,200 * 31,061 * 0,4 * 1,2 = 644 м³.

Объёмы бассейнов для брака должны быть рассчитаны на случай аварийной ситуации работы машины (50% или 80% от Q_сут.бр).

Объём бассейна для сухого брака

V = = 1218 м³.

Объём бассейна для оборотного брака

V = = 365 м³.

0,08 - количество оборотного брака при выработке бумаги для гофрирования на бумагоделательной машине (6%) и в отделке (2%) от суточной выработки (Q_сут.бр).

Сборник подсеточной воды

V = 43,200 * 182,607 * 0,03 * 1,2 = 284 м³ (время нахождения воды в сборнике t = 2 мин или 0,03 ч).

Сборник избыточной оборотной воды

V = 43,200 * 41,143 * 0,08 * 1,2 = 171 м³ (время нахождения воды в сборнике t = 5 мин или 0,08 ч).

Сборник оборотной воды

V = 43,200 * 20,567 * 0,08 * 1,2 = 85 м³ (время нахождения воды в сборнике t = 5 мин или 0,08 ч).

Бассейн осветленной воды

V = 43,200 * 38,216 * 0,17 * 1,2 = 337 м³ (время нахождения воды в сборнике t = 10 мин или 0,17 ч).

Результаты унификации представлены в таблице 2.

Таблица 4

Характеристика бассейнов

Наименование бассейнов	По расчету	После унификации	Тип циркуля- ционного устройства	Мощность электродви- гателя ЦУ, кВТ
	объём, м3	время запаса, ч	объём, м3	время запаса, ч
Приемный бассейн макулатуры	1701	1,5	850Ч2	1,5	ЦУ-12	75Ч2
Бассейны: композиционный	465	0,4	500	0,41	ЦУ-12	55
машинный	644	0,4	550	0,35	ЦУ-12	55
сухого брака	1218	1	650Ч2	0,9	ЦУ-12	75Ч2
оборотного брака	365	3	350	2,9	ЦУ-12	55
Сборники: подсеточной воды	284	0,03	250	0,026	-	-
избыточной воды	171	0,08	200	0,09	-	-
обортной воды	85	0,08	100	0,08	-	-
осветленной воды	337	0,17	350	0,17	-	-

Расчет и выбор насосов

Расчет насосов ведется по формуле:

Q = M* Q_ч.бр * 1,3, м³/ч,

где М - масса перекачиваемой волокнистой суспензии ( из баланса воды и волокна), м³.

Q_ч.бр - максимальная производительность машины при безобрывной работе машины, т/ч;

1,3 - коэффициент, учитывающий запас производительности насоса.

Смесительные насосы

Смесительный насос №1

Q_м = 200,51* 43,200 * 1,3 = 11261 м³/ч.

Принимаем к установке смесительный насос БС 14000/22 со следующий характеристикой: подача 14000 м³/ч; напор 22 м, мощность электродвигателя 590 кВт; частота вращения 485 об/мин.

Смесительный насос №2

Q_м = 39,4* 43,200 * 1,3 = 2213 м³/ч.

Принимаем к установке смесительный насос БС 2500/50 со следующий характеристикой: подача 2500 м³/ч; напор 50 м, мощность электродвигателя 430 кВт; частота вращения 730 об/мин; к.п.д. 81%.

Смесительный насос №3

Q_м = 5,2* 43,200 * 1,3 = 292 м³/ч.

Принимаем к установке смесительный насос БС 315/50 со следующий характеристикой: подача 315 м³/ч; напор 50 м; мощность электродвигателя 66 кВт. ; частота вращения 1450 об/мин; к.п.д. 68%.