Введение к работе
Актуальность темы. Увеличение скоростей бумагоделательных машин, а также повышение требований к качественным показателям продукции определяет аначение равномерности структуры отливаемого полотна, что в основном решается степенью флокуляции волокон в бумажной массе. Поэтому важно изучать процесс флокуляции,происходящий на стадии формования полотна на сеточной части бума -годелателыюй машины.
Флокуляция значительно влияет на удержание компонентов бумажной массы при наполнении и проклейка бумаги, на скорость обезвоживания бумажной массы на сеточном столз бумагоделательной машины, на прочность бумаги во влажном состоянии и, следовательно,на стабильную и безобрывную работу бумагоделательной машины.
Флокуляция волокон является одной из основных причин необходимости сильного разбавления волокнистых суспензий и повышенного расхода воды при изготовлении бумаги. В процессе изготовления бумаги на бумагоделательных машинах применяется целый ряд при -способлений для разрушения флокул: диспергирующие перфорирован- ные вращающиеся валики, формы пстокораспределительной напускной щели, вибрирующие планки, тряска сеточного стола и др, Несмотря на обилие приспособлений и разнообразие их видов, эффективность их применения подчас недостаточна вследствие отсутствия надла -жащего представления о механизме роста флокул и их разрушении.
Поэтому знание скорости хлопьеобразования и диспергирующего воздействия волокнистой суспензии необходимо, чтобы рационально управлять и повысить интенсивность технологического процесса и точно производить расчеты оборудования целлюлозно-бумажного производства для получения высококачественной бумаги.
Настоящая работа выполнялась в соответствии с региональной программой Межведомственного Координационного Совета Академии Наук в Санкт-Петербурге по проблеме комплексного использования и воспроизводства лесных ресурсов на 1966-1990 гг., задание 2.6.1 - Разработка и внедрение перспективных технологических процессов формования бумажного полотна и указаний т.Ким Ир Сена в 1982 г. "Пути развития целлюлозно-бумажной промышленности в КНДР".
Цель работы. Теоретическое и экспериментальное исследование процесса образопаНия флокул и их разрушения. Разработка рекомендации по применению диспергирующих элементов и аппаратов.
Для достижения поставленной цели решались следующие конкретные задачи:
разработка теоретической модели процесса хлопьеобразования в потоке водно-волокнистой суспензии,под действием градиентов течения; .
разработка методики исследования процессов хлопьеобразования;
исследование степени, скорости роста и разрушения флокул водно-волокнистой суспензии под действием градиентов течения;
исследование влияния вязкости воды на процесс хлопьеобразования;
на основании полученных данных, характеризующих степени и скорости роста фчокул и их разрушения, произвести опенку эффективности конструкции применяемых диспергирующих элементов.
Основные положения методики исследований. Теоретические исследования процесса хлопьеобразован"я выполнены на основе анализа движения водно-волокнистой суспензии в градиентном потоке, с учетом-переменной кассы флокул (роста ч разрушения).
Экспериментальные исследования проводились на специально модернизированном вискозиметре, позволяющем исследовать водно-волокнистую суспензию с целью оценки дисперсионных характеристик, эффекта разрушения и роста хлопьев в зависимости от градиентов течения.
Дисперсионный анализ водно-голокннстои суспензии проводился методами светорассепвания, фотографирования и кино-съемки.
Научная новизна. Разработана теоретическая модель процесса разрушения и роста флокул в потоке водно-голокнистой суспензии Под действием градиентов течения. Предложена методика определения геометрических параметров состояния суспензии. Показана связь между величиной флокул и приведенной вязкостью суспензии. Выявлено влияние вязкости воды на процесс хлопьеобразования.
Практическая ценность. Показана связь между геометрическими параметрами флокул воднО-волокнистой суспензии и создаваемыми градиентами течения, которая позволяет производить анализ эффективности диспергирутацих элементов бумагоделательной машины. Предложен метод определения степени диспергации в зависимости
от градиентов течения. Предложено применение диспергирующего роторно-статорного аппарата.
Рекомендация промышленного применения. Разработанная методика определения геометрических параметров диспергируемой суспен -эии рекомендуется для применения в производства бумаги на бума -годелательных матинах путем включения в массоподаю'Щ'ю систему,до напорного ящика, роторно-статорного аппарата и магнитной обра -ботки.
Публикация работы. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи.
Объем работа. Диссертация представлена на 134 страницах машинописного текста, содержит ИЗ таблиц, 46 рисунков.
Структура работа. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии, содержащей Ї69 наименования.
Автор защипает:
I. Модель процесса роста и разрушения флокул в потока водно-волокнистой суспензии.
ц. Методику проведения и обработки лабораторных исследований.'
3. Методику оценки степени флокулянті, скорости образования
и разрушения флокул.
4, Практическое использование результатов выполненных иссле
дований.