Проект реконструкции сеточной части БДМ 2 ООО Енисейский ЦБК с целью увеличения производительности (стр. 4 из 22)
Чувствительным элементом импульсного устройства служит сетковедущий вал (силоизмерительный вал), закрепленный с одной стороны на поворотную ось, а с другой стороны опирается на магнитоупругий датчик.
Автоматической сетконатяжки (рисунок 1.8) используется у современных БДМ и включает в себя все основные элементы автоматической системы регулирования (АСР): датчики, преобразовательно-усилительную аппаратуру, исполнительные механизмы (наиболее подробно описывается в разделе 6.1).
Исполнительный механизм представляет собой сетковедущий вал, установленный на рычагах, которые с одной стороны закреплены с помощью шарнира к продольным балкам сеточного стола, а с другой – к устройству для их перемещения. Для поворота рычагов применяется винтовой механизм, состоящий из пневмодвигателя, двух червячных редукторов, соединенных между собой промежуточным валом, и пневмопровода. Поднимать и опускать сетконатяжной вал можно вручную, для чего с лицевой стороны предусматривается установка маховика.
1.2 Обоснование выбора конструкции
Обоснование установки синтетической сетки с гидропланками и МОЯ, автоматической сеткоправки и сетконатяжки
На БДМ №2 Енисейского ЦБК применяется консольный сеточный стол, который имеет следующие преимущества по сравнению с выдвижным: подготовительные работы (растяжка сеток) можно проводить во время работы машины, нет необходимости разъединять трубопроводы воды и воздуха от спрысков и отсасывающих ящиков, продолжительность смены сетки осуществляется значительно быстрее.
Выбор формующей сетки БДМ должен определяться конкретными условиями производства: композицией и свойствами бумажной массы, скоростью и особенностями БДМ, ассортиментом и объемом вырабатываемой продукции, при этом следует учитывать максимальный срок эксплуатации и стоимость формующей сетки [7,8].
Высокая стоимость бронзовых сеток для широких и быстроходных машин и производственные потери, обусловленные участившейся сменой сетки являлись немаловажными факторами, стимулировавшими поиск путей удлинения срока службы сеток. Возникла потребность найти материал более прочный и износостойкий по сравнению с фосфористой бронзой.
Физико-механические свойства нового материала должны были удовлетворять требованиям ткацкого производства, чтобы создать сетку, по структуре удовлетворяющую требованиям ведения технологического процесса отлива, формования и обезвоживания бумажного полотна. Но ни один из металлов не удовлетворил требованиям: прочности, износостойкости, экономичности по следующим причинам: монель-металл и другие металлы оказались нестойкими к знакопеременным изгибающим напряжениям; стоимость сеток из нержавеющей стали была чрезмерно велика, а у хромированных образовались трещины на кромках.
В настоящее время для изготовления формующих сеток наиболее пригодным материалом считаются синтетические нити.
Развитие и использование формующих сеток из синтетических волокон обусловлено снижением на 5 – 10 % простоя БДМ, а также существенным уменьшением эксплуатационных расходов [9].
Структура ткани, т.е. рисунок переплетения нитей основы и утка, - одна из наиболее важных характеристик формующей сетки. При оптимальном выборе структуры ткани улучшается формование и уменьшается маркировка бумажного полотна, повышается удержание волокнистых и наполняющих веществ. При этом продолжительность эксплуатации сеток увеличивается и уменьшается затрата времени на их замену.
К сеткам предъявляются достаточно высокие требования. Ткань сетки должна обладать хорошей водопропускной способностью и быть вместе с тем достаточно плотной. Структура ткани должна быть такой, чтобы волокна не проходили сквозь ячейки сетки, а полученный лист бумаги не имел заметной маркировки от ткани. Наряду с этим ткань сетки должна быть достаточно прочной на разрыв и на изгиб, чтобы выдержать многократные перегибы, трение и растяжение. Так как pH массы обычно находится в пределах 4,5 – 5,5, ткань сетки должна быть стойкой по отношению к слабым растворам кислот и не должна подвергаться коррозии.
К достоинствам синтетических сеток следует отнести: высокую обезвоживающую способность, более длительный срок службы по сравнению со сроком службы бронзовых (примерно в 2 – 3 раза); малый вес сетки (примерно в 8 раз меньше бронзовой); отсутствие шва, а следовательно и маркировки, которую может давать на бумаге шов; на кромках сетки не образуются трещины, нет вмятин и мёртвых складок, сетка меньше загрязняется, легко промывается и бумажное полотно легче с него снимается (сухость бумаги на этой сетке выше), исключается коррозия, эластичная, облегчение и упрощение условий их надевания на сеточный стол, незначительная подверженность механическим повреждениям при одевании, упаковке, транспортировке и эксплуатации, возросли скорость и производительность машин, улучшилось качество выпускаемой продукции и уменьшился провал под сетку.
К недостатком можно отнести склонность сетки при изменении натяжения давать морщины и большой угол волокна, которое затем скапливается на поверхности сетковедущих валиков, и для его удаления требуется установка шаберов и водяных спрысков, стоимость синтетических сеток в 2,3—2,5 раза больше бронзовых, однако они окупаются в течение 6 месяцев, снижают коэффициент трения с ведущими валами, поэтому необходимо увеличивать её натяжение, что неизбежно связано с увеличением потребляемой энергии сеточным столом. В процессе работы сетка удлиняется на 1,1 – 5 %, что требует установки дополнительных сетковедущих валиков, сетконатяжек и сеткоправок. Кроме того, при синтетических сетках необходима более тщательная выверка сеточного стола и хорошая промывка сетки в процессе её работы специальными спрысками, препятствующими попаданию загрязнений.
Смена синтетических сеток часто происходит из-за сильного загрязнения их ячеек, потому что эти сетки служат в 10 раз дольше бронзовых. Синтетические сетки имеют большее сродство с природной смолой в целлюлозе, чем бронзовые, в особенности, если произошло фибриллирование нитей. Последнее, по-видимому, является причиной скапливания мелких волокон у отсасывающих ящиков, которое наблюдается чаще всего на быстроходных бумагоделательных машинах, вырабатывающих газетную бумагу, содержащую древесную массу.
Поперечная жесткость (стабильность) синтетических сеток меньше, чем бронзовых. Поэтому на них легче образуются волны или складки. Чем больше натяжение ветвей сетки, тем меньше вероятность образования складки.
При использовании синтетических сеток вместо бронзовых мощность, потребляемая сеточной частью, как правило, повышается на 30 – 40 % вследствие увеличения натяжения сеток и других причин.
Успешный переход на работу с синтетическими сетками на быстроходных и широких бумагоделательных машинах, вырабатывающих газетную бумагу, был достигнут в результате проведения организационно-технических мероприятий.
Однако во всех случаях надо установить такой режим обезвоживания бумажной массы на синтетической сетке вдоль всего сеточного стола, при котором получается бумага с наилучшими физико-механическими показателями при минимальном провале волокнистых, красящих, проклеивающих, наполняющих веществ и расхода энергии.
В целях удлинения срока службы синтетических сеток следует разработать (синтезировать) материалы для работы в паре с ними: 1) для сетковедущих валов и валиков необходим материал, обладающий большим коэффициентом трения при незначительном износе синтетической ткани; 2) для формующей доски, гидропланок и покрытий отсасывающих ящиков, по которым скользит сетка, — материал с малым коэффициентом трения и минимальным износом сетки.
Однако при выборе схемы для формования того или иного вида продукции, предпочтение нужно отдать той из них, на которой при наименьших затратах материальных и энергетических ресурсов будет достигаться больший экономический эффект.
Переход с бронзовых сеток на синтетические привел к снижению простоя бумагоделательных машин на 70—90 % [3], в результате чего повысилась производительность и снизились расходы на сетки. Синтетические сетки применяются разных типов в зависимости от конструкции машины уже более 50 лет. Поэтому установка синтетической сетки вполне обоснована.
При работе регистрового валика со стороны набегающего клина наблюдается заброс воды в надсеточное пространство и одновременный размыв или разрыхление осевшего слоя, а со стороны сбегающего клина – отсос воды за счет вакуума, величина которого равна
.При работе бумагоделательных машин на высоких скоростях регистровые валики становятся причиной нарушения формования бумажного полотна, особенно в первой части сеточного стола, где отсасывающие действие валиков максимально, а волокнистый слой ещё не сформирован или ещё очень слаб, поэтому чтобы улучшить формование бумажного полотна на быстроходных машинах, прибегают к затормаживанию обезвоживания, т. е. валики заменяют неподвижными опорными устройствами – гидропланками.
Внедрение синтетических сеток и гидропланок улучшило качество бумаги из-за более равномерного формования волокнистой суспензии, уменьшило ее разносторонность и повысило гладкость сеточной поверхности бумаги. Применение гидропланок привело к ликвидации подброса массы, улучшению распределения волокон, повышению удержания мелочи и наполнителя, особенно в начальном, критическом периоде формования бумажной продукции, что явилось следствием низкого вакуума по длине зоны отсоса гидропланки и мягкого и более равномерного характера обезвоживания.
Существенным достоинством гидропланок является то, что между наклонной поверхностью каждой планки и сеткой практически можно создать вакуум величины, соответствующей требуемым условиям формования бумажного полотна в данном месте сеточного стола. Вакуум, возникающий между сеткой и гидропланкой, и его величина определяется скоростью машины, геометрией самой планки, особенно утлом отсоса а. Поэтому отпадает необходимость в вакуум-насосе или вентиляторе для создания вакуума в камере по длине формующей части под плоскими планками.