7. Расчёт и подбор оборудования варочного отдела

7.1. Определение необходимого количества варочных котлов [1, с.80-82; с. 106-108]

Для расчёта необходимо определить количество целлюлозы, получаемое за 1 котло-варку (G_к-в)

Для этого определим выход абсолютно-сухой целлюлозы с 1 м² варочного котла (L_а.с.ц.).

- при установленной величине объёмной условной плотности древесины сосны (Z) района произрастания (лесосырьевой базы) - 409 кг a.с.д /пл.м³ (для Ленинградской области)

- объемной плотности загрузки варочного котла (X) - 0,39 пл.м³./м³в.к.

- выходу целлюлозы из древесины (В₁) - 45 %

7.1.1. Количество абсолютно-сухой древесины сосны, загружаемой в 1 м³ варочного котла (Т_а.с.д.):

Т_а.с.д. = Z*X = 409*0,39 = 159,51 кг а.с.д,/м³ варочного котла.

7.1.2. Выход абсолютно-сухой целлюлозы с 1 м³ варочного котла (L_а.с.ц.):

L_а.с.ц.= Т_а.с.д.*В₁ = 159,51*45% = 71,78 кг а.с.ц./м³ варочного котла.

7.1.3. Выход воздушно-сухой целлюлозы с 1 м³ варочного котла (L_в.с.ц.):

L_в.с.ц ⁼ L_а.с.ц: 0,88 = 71,78 : 0,88 = 81,57 кг в.с.ц/м³ варочного котла.

7.1.4. Количество воздушно-сухой целлюлозы, получаемой за 1 котло-варку (G_к-в) при объёме варочного котла - 140 м³:

G_к-в = L_в.с.*140 = 81,57*140 = 11419,8 кг =11,420 т.в.с. целлюлозы.

7.1.5. Суточная производительность варочного котла (G_к.сут):

G_к.сут=т.в.с. целл./сутки

Перевод в десятые доли часа 5ч 50 мин = 5,833 ч

7.1.6. Количество варочных котлов (N):

N = Q: С_к.сут = 600 : 46,987 = 12,77

Принимаем к установке 13 варочных котлов объёмом по 140м³ каждый.

7.2. Расчет емкости выдувного резервуара [1, с104-106; 6, С.89-90]

Выдувка сваренной целлюлозы осуществляется в выдувной резервуар.

На группу из 2 - 4 котлов (до 6 котлов включительно) устанавливается один выдувной резервуар [I, с104]. Выдувной резервуар должен вмещать 2 котло-варки при условии заполнения его на 60% [6, с.90].

Коническая нижняя часть выдувного резервуара используется для разбавления массы промывным чёрным щелоком, и поэтому её объем не входит в расчётный объём для приема целлюлозы, выдуваемой из варочных котлов.

В нашем случае количество воздушно-сухой целлюлозы за 1 котло-варку:

G_к.в. = 11,420 т в.с.ц.

Количество черного щёлока на 1 т в.с ц. равно 6472,8 л (по табл. 5, гр. 6 или по табл. 6, гр, 12). Тогда необходимый объём цилиндрической части ( V_{цил.в.р.})

V_цил.в.р=_Л = 247 м³

Определим диаметр (D_цил) и высоту (Н_цил) цилиндрической части выдувного резервуара для получения его рассчитанного объёма (V_{цил,в,р,}). У большинства выдувных резервуаров соотношение Н_{цил.в.р.}: D_{цил.в.р.}= 2:1.

V_цил= F_цил H_цил; H = 2D; F = Тогда V_{цил.в.п.}=

Отсюда

D_цил.в.р= = 5,40 м.

Н_цил.в.р= 2D_цил.в.р=2*5,40 = 10,80 м.

Определим размеры конической части. Угол конуса практически равен 60°, то есть в продольном сечении - это равносторонний треугольник со сторонами равными диаметру (D_цил.в.р), у которого высота равна общему большому катету смежных прямоугольных треугольников.

Тогда: h²_{кон.в.р.}= D²_{цил.в.р.}-(1/2 D_цил.в.р)² или

h_{кон.в.р.}= = 4,68 м.

О6ъём конической части выдувного резервуара (V_{кон.в.р.} ):

V_кон.в.р= ≈ 35,7м³.

Общая высота выдувного резервуара (Н_{общ.в.р.}):

H_{общ.в.р.} = Н_{цил.в.р.}+ Н_кон.в.р= 10,80 + 4,68 = 15,48 м.

Общий объём выдувного резервуара (V_{общ.в.р.}):

V_{общ.в.р.} = V_{цил.в.р.} + V_{кон.в.р.} = 247 + 35,7 = 282,7 м³.

Принимаем к установке выдувные резервуары объемом V_в.р. = 400 m³ каждый, [c.104, табл.20]. Количество выдувных резервуаров - 3 шт, так как общее количество устанавливаемые варочных котлов равно 13.

8. ГОСТ 11208-82

Библиографический список

1. Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. Т. 2. Производство сульфатной целлюлозы. М. лесная промышленность 1990 г. 597с.

2. Богомолов Б.Д., Соколова А.А. Побочные продукты сульфатно-целлюлозного производства (Химия и технология).- М. Гослесбумиздат. 1962, 436 с.

3. Вукапович М.П. Таблицы термодинамических свойств воды и водяногопара.- Изд. 7-е. -М,- Л.: Энергия, 1965,400 с.

4. Инструкция по нормированию расхода древесины в производстве целлюлозы и древесной массы.- М: Лесная промышленность, 1982.65 с.

5. Болдырев Ю.Н., Зорин А.А., Попов В.В. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов целлюлозно-бумажного, лесохимического и гидролизного производств.-2-е изд.-М.: Лесная пром-сть, 1984,224 с.

6. Оборудование целлюлозно-бумажного производства Т. 1. Оборудование для производства волокнистых полуфабрикатов / Под ред. В.А. Чичаева, М.: Лесная промышленность, 1981. 368 с.

7. Кожухотрубчатые теплообменные аппараты общего и специального назначения.- каталог ВНИИнефтемаш- М,: ЦИНТИхимнефтемаш, 1991.72 с.

8. Оборудование для целлюлозно-бумажного производства. Книга 1. Оборудование для производства целлюлозы. Химическое оборудование. Каталог АО «Петрозаволскмаш». - Петрозаводск. 1994.259 с.

9. Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы. В З т., Т.1, Сырьё и производство полуфабрикатов. Ч. 2. Производство полуфабрикатов.- С-Пб.: Политехника, 2003. 633 с.

Размещено на Allbest.ru

2