Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Оборудование целлюлозно-бумажного производства Том 1. Оборудование дл

.pdf
Скачиваний:
181
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
15.99 Mб
Скачать

 

 

Бассейны

 

Наименование параметров

1

2

3

4

 

Объем номинальный, м3

315

630

1250 л

2000

Среда — целлюлозная масса концен­

 

 

 

 

трацией, % :

10—20

10—20

10—20

10—20

на входе

на выходе

3—4,5

3—4,5

3—4,5

3—4,5

Температура рабочая, ° С

5—50

5—50

5—50

- 5—50

Давление рабочее в аппарате

0,3

Гидростатическое

0,3

Давление оборотной воды, подаваемой

0,3

0,3

на разбавление, МПа, не менее

1

1

1

1

Количество перемешивающих уст­

ройств

1,25

1,25

1,8

1,8

Диаметр винта, м

Частота вращения винта, мин-1

118

118

92

92

Мощность установочная, кВт

55

55

132

132

Диаметр ротора разбрасывателя, мм

800

800

800

800

Частота вращения ротора разбрасыва­

250

250

250

250

теля, мин-1

7,5 7

7,5

7,5

7,5

Мощность установочная, кВт

которых закреплены на опорной стойке. На опорной стойке смонтирована также поворотная плита, служащая для уста­ новки электродвигателя и натяжения тексропных ремней. Масса, попадая на вращающийся ротор, отбрасывается за счет центробежных сил к периферии бассейна. В некоторых случаях привод разбрасывателя осуществляется от вертикального мо­ тор-редуктора. Бассейны применяются как с разбрасывателем массы, так и без него. В случае применения разбрасывателя на верхнем днище предусматривается козловое устройство для раз­ мещения подъемного механизма и площадка обслуживания.

Размерный ряд бассейнов для массы высокой концентрации (ОСТ 26-08-514—72) следующий:

Номинальный объем, м3

315

630

1250

2000

4250

5000

Диаметр цилиндра, м:

6,4

8,0

9,0*

11,0

12,0

14,0

большого

малого .

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

Высота цилиндра, м:

6,6

9,6

15,5

17,0

30,0

27,0

большого

малого

1,8

1,8

2,5

2,5

3,4

3,4

Общая высота аппарата

13,4

17,6

24,9

28,2

42,6

41,4

Угол при вершине конуса,

45

45

45

45

45

45

переходного

верхнего

120

120

120

120

120

120

На предприятиях успешно эксплуатируются бассейны объе­ мом 315 и 1250 м3. На основе проверенных узлов спроектиро­ ваны и пущены в эксплуатацию в 1979 г. бассейны объемом 630 и 2000 м3. Перемешивающее устройство бассейнов объемом

315 и 630 м3 монтируется на корпусе аппарата, а у бассейнов объемом 1250 и 2000 м3 оно расположено на отдельной опор­ ной раме, опирающейся на фундамент. Технические характери­ стики бассейнов для массы высокой концентрации приведены в табл. 7.11.

Материал корпуса аппарата зависит от агрессивности среды: сталь ВстЗсп с последующей гуммировкой поверхности; двух­ слойная сталь ВстЗсп + 0&Х18Н1ОТ; двухслойная сталь 20К4- + ЮХ17Н13М2Т.

7.10. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАССНЫЕ БАССЕЙНЫ

Массные бассейны используются в целлюлозно-бумажной промышленности для создания запаса волокнистой массы и е$ перемешивания. Конструкция этих аппаратов должна обеспе^

Рис. 7.23. Циркуляционное устройство

чить тщательное и быстрое смешение поступающей массы с имеющейся в бассейне. Ранее для этих целей использовались почти исключительно горизонтальные бетонные бассейны. В по­ следние годы все большее распространение получают бассейны вертикального типа. Они проще в изготовлении, чем горизон­ тальные, и занимают меньшую площадь. Вертикальные ыассные

бассейны по расположению привода перемешивающих уст­ ройств можно разделить на две группы — аппараты с боковым, горизонтально установленным приводом мешалок и аппараты с верхним расположением приводов мешалок.

Аппараты первого типа представляют собой ванны цилинд­ рической или прямоугольной формы с одной или несколькими горизонтальными пропеллерными мешалками. Металлические бассейны изготавливаются, как правило, цилиндрической формы и чаще с одной пропеллерной мешалкой. Опыт эксплуатации

бассейнов такого типа на массе концентрацией выше 3% пока­ зал, что у них ограниченная зона эффективного перемешива­ ния, а также уровни заполнения и опорожнения. Однако цир­ куляционные устройства этих аппаратов доступны и удобны для обслуживания и ремонта, так как располагаются на пере­ крытии здания (чаще на нулевой отметке). При разработке конструкций аппаратов такого типа рекомендуется принимать диаметр бассейна в 4—5 раз больше диаметра мешалки, а мак­ симальный уровень заполнения суспензий равный 1—1,2 диа­ метра аппарата. Исследования показали, что максимальный уровень суспензии, при котором можно еще создать циркуля­ цию, равен 0,35 диаметра резервуара [37].

Конструкция циркуляционных устройств (ЦУ) ясна из рис. 7.23. Она позволяет устанавливать ЦУ как в бетонных, так и в металлических бассейнах. Технические характеристики ЦУ приведены ниже.

Диаметр

пропеллера, м .

0,75

13

0,9

17

1,2

1,5

1,8

Мощность привода, кВт, не более

5,5;

13;

40

55

75

Частота

вращения

пропеллера,

180;

226;

*

160

186;

114;

115;

мин—1

 

 

 

 

144;

 

 

 

 

 

226;

255

180;

180

210;

128;

130;

 

 

 

 

 

255

 

204;

204;

236

145;

146;

 

 

 

 

 

 

 

230;

230;

 

162;

162;

 

 

 

 

 

 

 

258

 

 

180

 

7.12. Технические характеристики массных бассейнов <с: верхним

 

 

расположением

приводов мешалки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бассейны

 

 

Наименование

параметров

 

 

 

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объем аппарата,

м3

 

 

160

 

 

600

 

2000

Диаметр

аппарата, м

 

5,0

 

 

8,5

 

15,0

Среда — целлюлозная масса:

 

 

 

 

 

 

 

концентрация,

%

не более

 

5

 

 

4,5

 

4,5

рн

 

 

С

 

 

 

 

2—12

 

 

температура,

 

 

 

 

От 5 до 90

 

 

Давление рабочее

 

 

 

Гидростатическое

1

 

Количество мешалок, шт.

 

1

|1

1

6

Тип мешалки

 

 

 

 

Винт

 

Многоярусная

 

Винт

Тип перемешивающего элемента

 

 

Лопасть труб­

 

 

 

 

 

 

 

3-лопаст-

ная (4 трубки)

 

 

Количество перемешивающих элемен­

ной

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

3

тов у мешалки *, шт.

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр перемешивающего элемента, м

1,8

 

 

3*0

 

2,5

Частота вращения мешалки, мин-1

50

 

 

31

 

31

Установочная

мощность общая,

кВт

40

 

 

40

 

600

Масса, т

 

 

 

 

 

22

 

 

62

 

330

* За единицу принят элемент, располагаемый в одной горизонтальной плоскости.

Типоразмер и количество ЦУ в зависимости от объема бас­ сейна, вида массы и ее концентрации выбирают в соответствии с методикой, изложенной в ОСТ 26-08-1476—76 «Устройства циркуляционные».

Массные бассейны с верхним расположением приводов ме­ шалок (табл. 7.12) обычно представляют собой аппарат ци­ линдрической формы с одной или несколькими вертикальными мешалками. Мешалки в аппарате могут располагаться по оси или эксцентрично (при наличии в аппарате нескольких переме­ шивающих устройств).

В настоящее время наибольшее распространение получили многоярусные лопастные и пропеллерные мешалки. Благодаря близко располагаемым по ярусам лопастям вертикальная ме­ шалка обеспечивает медленное вихреобразное движение волок­ нистой суспензии и перемешивание ее на любой глубине аппа­ рата. Расход мощности таких мешалок на единицу объема среды меньше, чем горизонтальных мешалок пропеллерного типа.

Заводами химического машиностроения поставлены пред­ приятиям целлюлозно-бумажной промышленности бассейны-ак­ кумуляторы объемом 160, 600 и 2000 м3 с центральным и экс­ центричным расположением мешалок.

На рис. 7.24, а показан бассейн с центральным расположе­ нием мешалки. Он имеет цилиндрическую форму, эллиптиче­ ское верхнее и наклонное нижнее днища. Верхнее днище чаще плоское. Бассейн с эксцентричным расположением мешалок (рис. 7.24,6) отличается от бассейна с центральным располо­ жением мешалки наличием центрального конуса на нижнем днище, предназначенного для предотвращения осаждения массы в зоне малых скоростей. Вверху бассейна расположены пло­ щадки для обслуживания и опорные стойки для расположения подъемных устройств. Применяются лопастные и пропеллерные многоярусные метальные устройства. В нижней части вал ме­ шалки имеет опорный подшипник. Вертикальные нагрузки вос­ принимаются упорным верхним подшипником.

В зависимости от pH и температуры среды бассейны изго­

тавливаются из различных материалов:

углеродистой

стали

с последующим гуммированием аппарата,

двухслойной

стали

ВстЗспН12Х18Н10Т или 20к + 08Х17Н16МЗТ.

Для перемешивания высоковязких и неньютоновских сред ре­ комендуется использовать перемешивающие устройства со спи­ ралеобразными лопастями — ленточные и винтовые мешалки

Рис. 7.24. Вертикальные металлические массные бассейны с верхним расположением привода перемешивающих устройств:

« — бассейн с центральным расположением мешалки; б — бассейн с эксцентричным рас­ положением мешалок; / — корпус; 2 — перемешивающее устройство; 3 — привод пере­ мешивающего устройства; 4 — конус центральный; 5 — патрубок входа массы

[33]. Целесообразность применения такого типа мешалок был$ подтверждена работами ЛТИ им. Ленсовета [37] на целлюлоз, ной массе концентрацией до 8%. Перемешивающие устройству такого типа создают в вертикальном аппарате явно выражен, ный аксиальный циркуляционный контур с нисходящими и вое. ходящими потоками среды, обеспечивают высокую эффектив. ность перемешивания.

7.11.ПРОМЫВНЫЕ ФИЛЬТРЫ

Вкачестве промывных аппаратов наибольшее распростране. ние в целлюлозно-бумажной промышленности получили барабан, ные фильтры, прессы и диффузоры непрерывного действия. Про. мывка массы на прессах осуществляется методом разбавления: масса обезвоживается до концентрации 30—50%, затем разбав-

ляется. Цикл повторяется несколько раз в зависимости от усло­ вий процесса и требований к чистоте конечного продукта.

Диффузоры непрерывного действия работают по методу вытеснения, без разбавления массы. Это сравнительноновый вид оборудования, который еще держит экзамен на надежность и эффективность применения в составе отбельных установок.

В отбельных установках в качестве промывных аппаратов наибольшее применение находят барабанные фильтры. Они обеспечивают сгущение массы до концентрации 10—15% и хо­ рошую промывку волокна. Барабанные фильтры по принципу сгущения массы на барабане можно разделить на четыре группы: гравитационные фильтры — обезвоживание происходит под действием вакуума, создаваемого находящимися внутри ба­ рабана ячейками или трубами; фильтры давления — обезвожи­ вание происходит под действием наружного давления; вакуумфильтры с барометрической трубой; фильтры с вакуумным на­ сосом.

Отечественными заводами для целлюлозно-бумажной про­ мышленности изготавливаются вакуум-фильтры с барометри­ ческой трубой и гравитационные фильтры. Первые дают боль­ ший съем с 1 м2 фильтрующей поверхности, вторые более просты в обслуживании и эксплуатации. Суточная производи­ тельность низковакуумных гравитационных фильтров 4—5 т воздушносухой целлюлозы с 1 м2 фильтрующей поверхности ба­ рабана, фильтров с барометрической трубкой 5—6,5 т.

Принципиальное конструктивное решение вакуум-фильтров показано на рис. 7.25 и 7.26. Вакуум-фильтр с барометрической трубой (см. рис. 7.25) состоит из следующих основных узлов: барабана, корыта, начальной и конечной ванн, узла съема осадка, отжимного валика, привода барабана и винтового разрывателя, вентиляционного зонта. К фильтру поставляется местный пульт управления. Главный узел фильтра вращаю­ щийся барабан.

/

а

Рис. 7.25. Вакуум-фильтр с барометриче­ ской трубой:

а — вакуум-фильтр;

б — вид на ячейковую

шайбу

барабана;

в

— вид

на

распределительную

шайбу

отсасывающей

головки и

зоны,

образуемые

ею

на барабане

 

фильтра;

/ — барабан;

2 — корыто;

3 — начальная

ванна;

4 — конечная

ванна;

5 —

узел съема

осадка;

6 — отжимный

валик;

7 —

спрыски

промывные;

8 — зонт

вентиляционный;

9 — отсасывающая головка

барабана; 10 — труба

регенерации

 

сетки;

// — винтовой

разрыватель;

1 2 — привод барабана

 

 

 

 

 

 

Зона промь/вни и просушиЦ.

Зона

отсоса

Зона

фильтрации

Зона съема м ассы

Зона

нейтраль­

ная

Зона гидро­ ст ат ической ф ильт рации

Барабан представляет собой цилиндр с двойными стенками. Наружная стенка перфорированная, внутрен­ няя сплошная, имеет уклон от торцов к центру бара­ бана. Пространство между стенками разделено про­ дольными перегородками на ячейки. На наружную, пер­ форированную, поверх­ ность барабана натянута фильтрующая сетка. Из средней части каждой ячейки отводятся трубы к торцевой стенке, конец их

вваривается в

ячейковую

шайбу

барабана

(см.

рис. 7.25,

б).

Ячейковая

шайба барабана

примыкает

к поверхности распредели­ тельной шайбы отсасываю­ щей головки.

Корыто фильтра выпол­ нено из листовой стали в виде полуцилиндра. Тор­

цевые

стенки

его плоские

и заканчиваются арками, на

которых

располагаются

узел

промывки

массы, от­

жимные и массосъемные ва­ лики. На торцевых стенках корыта крепятся корпусы подшипников барабана. Ко­ рыто служит для размеще­ ния в нем барабана и филь­ труемой массной суспензии. К корыту присоединяются начальная и конечная ванны.

Начальная ванна выпол­ нена из листовой стали и имеет в плане прямо­ угольное сечение. Масса на­ сосом подается в несколь­ ких точках в ванну, откуда разбавленная дополни­ тельно (в случае необходи-

мости) плавно переливается в корыто фильтра. Конечная ванна предназначена для приема сходящего с барабана массного по­ лотна, его измельчения и выгрузки. Днище ванны цилиндриче­ ской формы, переходящей в прямоугольную. Торцевые стенки плоские. Измельчение и выгрузка массы осуществляются вин­ товым разрывателем. Винт вращается в подшипниках, корпусы которых опираются на торцевые стенки ванны. Его привод осу­ ществляется от электродвигателя через редуктор с частотой вра­ щения 100—125 мин-1.

Спрыски предназначены для промывки массного полотна. Они закреплены на боковых арках корыта. Спрыски соединены общим коллектором, подводящим промывную жидкость, рас­ ход которой можно регулировать с помощью вентилей, установ­ ленных на каждом спрыске.

Отжимный валик представляет собой гуммированную метал­ лическую трубу, вращающуюся в подшипниках качения, и слу­ жит для дополнительного обезвоживания массного полотна. Валик к массной папке прижимается пневмоцилиндрами.

Узел съема полотна с барабана может иметь различную конструкцию в зависимости от вида и концентрации массы. Применяются воздушные (паровые) шаберы или съемные ва­ лики. В первом случае под давлением воздуха (пара) полотно массы поднимается от поверхности барабана к съемному ша­ беру, плотно прилегающему к барабану. Съемный валик опи­ рается на подшипники качения, корпусы которых расположены на арках торцевых стенок корыта. Обычно съемный валик имеет продольные рифления по всей длине. Он вращается с помощью цепной передачи от выходного вала первой ступени редуктора привода барабана. Его частота вращения несколько больше ча­ стоты вращения барабана.

Фильтрующая сетка непрерывно очищается спрысковой тру­ бой. Для повышения эффективности очистки сетки труба имеет возвратно-поступательное движение от кривошипа, приводимого от электродвигателя через червячный редуктор. Ход трубы около 60 мм.

На цапфе барабана крепится отсасывающая головка со шту­ церами для подсоединения к барометрической трубе, отвода фильтрата и для соединения с атмосферой.

Принцип действия барабанного фильтра рассмотрим на при­ мере процессов, происходящих в одной ячейке. При вращении барабана сгущенная масса попадает в зону съема, совпадаю­ щую с началом нейтральной зоны, при этом сообщение между ячейкой и основной барометрической трубой прекращается. Дав­ ление в ячейке выравнивается с атмосферным, и масса легко снимается с барабана. После этого ячейка погружается под уровень суспензии, жидкость под действием гидростатического давления фильтруется через сетку в ячейку и вытесняет имею­ щийся там воздух, при этом на поверхности начинает формиро-

Марка фильтра

Наименование параметров

БВК-20-2,6

Б гВК-20-2.6 БгВК-40-3,4

Площадь поверхности фильтрования,

Диаметр барабана, м Длина барабана, м

Частота вращения барабана, мин-1 Угол погружения барабана в суспен­

зию, °

f

Температура среды, °С

 

Концентрация массы, поступающей на фильтр, %

Концентрация массы, сходящей с филь­ тра, %

Общая установочная мощность, кВт Масса фильтра с приводами, т Материал частей, соприкасаемых с мас­ сой Габаритные размеры, м:

в плане высота

Продолжение

Наименование параметров

20.

 

20

40

2,6

 

2,6

3,4

2,6

 

2,6

3,7

0,5—2,0

0,5—2,0

0,7—2,5

180—210

180—210

180—210

До 50

До 50

До 50

0,8—2,0

0 00

1

0,8—2,0

to о

8—14

8—14

8—14

11,5

11,5

29,5

15

 

15

26

Сталь 08Х17Н15МЗТ

5,17X4,55

4,93X4,55

6,23X5,49

3,67

3,67

4,70

 

Марка фильтр а

 

БВК-60-3,4

| БгВК-60-3,4

БгВК-80-3,75

 

1

 

 

Площадь поверхности фильтрования,

60

60

80

М

3,4

3,4

3,75

Диаметр барабана, м

Длина барабана, м

5,7

5,7

7,0

Частота вращения барабана, мин-1

0,7—2,5

0,7—2,5

0,75—3,0

Угол погружения барабана в суспен­

180—210

180—210

180—210

зию, °

До 50

До 50

До 50

Температура среды, °С

Концентрация массы, поступающей на

0,8 — 2,0

0,8 — 2,0

0,8 — 2,0

фильтр, %

8—14

8—14

8—14

Концентрация массы, сходящей с филь­

тра, %

29,5

29,5

52,5

Общая установочная мощность, кВт

Масса фильтра с приводами, т

35

35

47

Материал частей, соприкасаемых с мас­

Сталь 08Х17Н15МЗТ

сой

Габаритные размеры, м:

8,26X5,49

8,26X5,49

10,5X8,5

в плане

высота

4,70

4,70

4,25

П р и м е ч а н и е . БВК — барабанный вакуум-фильтр с барометрической трубой в коррозионностойком исполнении; БГВ К — барабанный гравитацион­ ный вакуум-фильтр в коррозионностойком исполнении; фильтры БВК-60-3,4 и БГ-ВК80-3,75 выпускаются в составе промывных установок и могут быть изготовлены отдельно по индивидуальному заказу.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]